C616主轴箱课程设计说明书..

太原科技大学华科学院课程设计说明书

题目C616数控机床主轴变速箱

设计人高鹏

学号201122011009

指导教师贾育秦

系别机械电子工程系

专业机械设计制造及其自动化（机电方向）

班级机自112210H

2015年4月3日

太原科技大学华科学院

数控技术

课程设计任务书

题目：C616数控机床主轴变速箱

内容：

1.机床展开图

2.主轴零件图

3.课程设计任务书

4.课程设计说明书 原始资料：机床转速图一张;

班 级 机自112210H 学 生 高鹏 指导 教 师 贾育秦

2015年4月3日

min

/45min

/1980min max r n r n ==

目录

1. 摘要和机床参数确定 (1)

1.1机床运动参数的确定 (1)

1.2机床动力参数的确定 (1)

1. 3机床布局 (1)

2. 主传动系统运动设计 (2)

2.1确定变速组传动副数目 (2)

2.2确定变速组的扩大顺序 (2)

2.3绘制转速图 (3)

2.4确定齿轮齿数 (3)

2.5确定带轮直径 (3)

2.6验算主轴转速误差 (4)

2.7绘制传动系统图 (4)

3．估算传动件参数确定其结构尺寸 (5)

3.1确定传动转速 (5)

3.2确定主轴支承轴颈尺寸 (6)

3.3估算传动轴直径 (6)

3.4估算传动齿轮模数 (6)

3.5普通V带的选择和计算 (7)

4．结构设计 (8)

4.1带轮设计 (8)

4.2齿轮块设计 (8)

4.3轴承的选择 (9)

4.4主轴组件 (9)

4.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计 (9)

4.6主轴箱体设计 (9)

4.7主轴换向与制动结构设计 (9)

5.传动件验算 (10)

5.1齿轮的验算 (10)

5.2传动轴的刚度验算 (12)

5.3花键键侧压溃应力验算 (16)

5.4滚动轴承的验算 (16)

5.5主轴组件验算 (17)

6. 主轴位置及传动示意图 (20)

7.总结 (20)

8.参考文献 (21)

1.摘要

机床课程设计，是在数控机床系统设计课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。

1.1 机床运动参数的确定（1）确定公比φ及Rn

已知最低转速n

min =45rpm，最高转速n

max

=1980rpm，变速级数Z=12，则公比：

φ= （n

max /n

min

）1/（Z－1） =（1980rpm/45rpm）1/（12－1）≈1.41

转速调整范围： Rn=n

max /n

min

=44

（2）求出转速系列

根据最低转速45r/min

，最高转速=1980r/min，公比φ=1.41，按表选

出标准转速数列：

2000 1400 1000 710 500 355

250 180 125 90 63 45

1.2机床动力参数的确定

已知电动机功率为N=4kw，根据《金属切削机床简明手册》（范云涨、陈兆年编）表11-32选择主电动机为Y112M-4，其主要技术数据见下表1：

表1 Y90L-4技术参数

转速（r/min ）额定

功率

（kw）

满载时堵转电

流

堵转转

矩

最大转

矩同步转

速

（r/mi

n）

级数电流

（A）

效率

（%）

功率

因数

额定电

流

（倍）

额定转

矩

（倍）

额定转

矩

（倍）

1440 4 8.8 84.5 0.82 7.0 2.2 2.2 1500 4 1.3机床布局

确定结构方案

1）主轴传动系统采用V带，齿轮传动。2）传动型采用集中传动。3）制动采用式摩擦离合器和带式制动器。4）变速系统采用多联划移齿轮变速。5）润滑系统采用飞溅油润滑。

2）布局

采用C616型车床常规的布局形式。机床主要由主轴箱，皮鞍，刀架，尾架，进给箱，溜扳箱，车身等6个部件组成。

主轴的空间位子布局图

2 主传动系统运动设计 2.1确定变速组传动副数目

实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合： 1）12=34? 2）12=4?3 3）12=322?? 4）12=223?? 5)12=232??

方案中1）和2）可省一根轴。但是有一个传动组内有四个变速传动副，会增加轴向尺寸。这种方案不宜采用。

根据传动副数目分配应“前多后少”的原则，方案3）是可取的。可以使传动副传动组放在接近电动机处，则可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件少些，这样节省了材料。

2.2确定变速组的扩大顺序

12=2×3×2的传动副组合，其传动组的顺序又可有以下六种形式： 1） 12=31×23×26 2） 12=31×26×23 3） 12=32×21×26 4） 12=34×21×22

5） 12=3

2×2

6

×2

1

6） 12=3

4

×2

2

×2

1

选着中间轴的变速范围最小的方案，变速范围小，转速高，转矩较小，传动件的尺寸九可以小些，尽量使扩大组的顺序要与传动顺序一致的原则。所以选择方案1）较为合理。结构网图如下：

图2变速组扩大顺序

2.3绘制转速图

图3转速图 2.4确定齿轮齿数

利用查表法由《金属切屑机床》（戴曙编）表8-1，求出各传动组齿轮齿数

表2 各传动组齿轮齿数

变速组 第一变速组 第二变速组 第三变速组 齿数和 72 84

90

齿轮 Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 Z 6 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14 齿数 36 36 30 42 24 48 49 35 28 56 62 31 18 72

2.5确定带轮直径 确定计算功率 kN N j

K-工作情况系数 工作时间为一班制 查表的k=1.1

N-主动带轮传动的功率 计算功率为N j =1.1x4=4.4kw

根据计算功率和小带轮的转速选用的三角带型号为A ， 查表的小带轮直径推荐植为mm D 801= ，大带轮直径 mm D D n n D 25.162710

1440

11212=?=?=

2.6绘制传动系统图

图4传动系统图

3 估算传动件参数 确定其结构尺寸

3.1确定传动转速

表4计算转速图

传动

件 轴 齿轮

Ⅰ Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Z 1 Z 2 Z 3

Z 4

Z 5 Z 6 Z 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 11 Z 12 Z 13 Z 14

算

转速

710 355 180 45 500 710 1000 710 355 265 250 355 180 355 63 125 355 45

3.2确定主轴支承轴颈尺寸

根据《机床课程设计指导书》主轴的驱动功率为4kw 选取前支承轴颈直径为 D=70-90， 后支承轴颈直径：6856)85.07.0(12-=-=D D ，选取

mm D 602=。

3.3估算传动轴直径

表5估算传动轴直径

计算公式 轴号

计算转速 min /r n j

电机至该轴传动

效率 η

输入功率

kw

P 允许扭转角

m

deg/]

[? 传动轴长度 mm

估计轴的直径 mm

花键轴尺寸

B D d N ???

4]

[91??=j n P

d

I 710 0.98 3.92 1.5 576 36 636326???

II 355 0.98995.0? 3.9 1.5 437.75 40 740366???

III 180 0.98995.099.0?? 3.86 1.5 670 46 846426???

3.4估算传动齿轮模数

根据计算公式计算各传动组最小齿轮的模数

表6估算齿轮模数

估算公式 传动

组 小齿

轮

齿数比

1≥u

齿宽系

数 m ψ

传递功

率 P

载荷系数 K

系数 H A

系数 F

A

许 用

接 触 应 力

HP σ

许用

齿 根应力

FP σ

计算

转速

c n

系数 FS

Y 模数 H m 模数 F

m

选

取

模数 m

按齿轮接触疲劳强度 3

2

21)

1(267u

z n u KP A m HP c m H H σψ±= 按齿轮弯曲疲劳强度 3

1267

FP c m FS

F Z n KPY m σψ= 第

一变速

组 5

Z 24

1.8 7 1.47

1 61 1 110

518

710

4.36

1.2 1.1

2.5

第二

变速组 9Z

28

3 9 1.46

1 61 1 110

518

355

4.47

1.52

1.44

3

第三变速组

13Z 18

4

7

1.45

1 61

1 110

518

355

4.7 2.8 2.5 4

3.5普通V 带的选择和计算

设计功率 P K P A d =（kw ） kw P d 4.441.1=?= 皮带选择的型号为A 型

两带轮的中心距mm D D A O ))(26.0(21+-=范围内选择。中心距过小时，胶带短因而增加胶带的单位时间弯曲次数降低胶带寿命；反之，中心距过大，在带速较高时易引起震动。 ①计算胶带速度s m n D v /03.660000

1440

8014.360000

1

1=??=

=π

②初定中心距

③计算带的基准长度：

mm A D D A L o

D D o 5.12314)(2

22

)(21120=+

++

=-π

按上式计算所得的值查表选取计算长度L 及作为标记的三角带的内圆长度

1250=N L

标准的计算长度为mm Y L L N 1275=+= ④实际中心距 A=

8

)(82

122D D a A --+

3,1777)25.16280(12692)(221=+-?=+-=ππD D L a A=

mm 8.4428

5.7383.17773.17772

2=?-+ 为了张紧和装拆胶带的需要，中心距的最小调整范围为A L

L h 02.0)01.0(++-

0．02L 是为了张紧调节量为22.78 ( h+0.01L) 是为装拆调节量为胶带厚度.

⑤定小带轮包角

o o

o

A D D 12035.1961801801201

≥?=?--=π

α求得o 34.16701=α合格.

⑥带的挠曲次数:

4046.91275

03.6210001000≤=??==

L mv u 合格 ⑦带的根数 1

c n n Z c j =

mm mm A O 466~8.139=

-o n 单根三角带能传递的功率

-1c 小带轮的包角系数

9.498

.09.04

.14=?=

Z 取5根三角胶带。

4．结构设计 4.1带轮设计

根据V 带计算，选用3根O 型V 带。由于I 轴安装了摩擦离合器，为了改善它们的工作条件，保证加工精度，采用了卸荷带轮结构。 4.2齿轮块设计

机床的变速系统采用了滑移齿轮变速机构。根据各传动组的工作特点，基本组的齿轮采用了销钉联结装配式结构。第二扩大组，由于传递的转矩较大，则采用了整体式齿轮。所有滑移出论与传动轴间均采用了花键联结。

从工艺的角度考虑，其他固定齿轮也采用花键联结。由于主轴直径较大，为了降低加工成本而采用了单键联结。 4.3轴承的选择

为了安装方便I 轴上传动件的外径均小于箱体左侧支承孔直径并采用0000型向心球轴承为了便于装配和轴承间隙II III IV 轴均采用乐2700E 型圆锥滚子轴承。V 轴上的齿轮受力小线速度较低采用了衬套式滚动轴承。 滚动轴承均采用E 级精度。 4.4主轴组件

本铣床为普通精度级的轻型机床，为了简化结构，主轴采用了轴向后端定位的两支承主轴主件。前轴承采用了318000型双列圆柱滚子轴承，后支承采用了46000型角接触球轴承和8000型单向推力球轴承。为了保证主轴的回转精度，主轴前后轴承均用压块式防松螺母调整轴承的间隙。主轴前端采用了圆锥定心结构型式。

前轴承为C 级精度，后轴承为D 级精度。 4.5操纵机构 、滑系统设计 、封装置设计

为了适应不同的加工状态，主轴的转速经常需要调整。根据各滑依齿轮变速传动组的特点，分别采用了集中变速操纵机构和单独操纵机构。

主轴箱采用飞溅式润滑。油面高度为65mm 左右，甩油轮浸油深度为10mm 左右。润滑油型号为：HJ30。

I 轴轴颈较小，线速度较低，为了保证密封效果，采用了皮碗式接触密封。而主轴直径大，线速度较高，则采用了非接触式 密封。卸荷皮带轮的润滑采用毛毡式密封，以防止外界杂物进入。 4.6主轴箱体设计

箱体外形采取了各面间直角连接方式，使箱体线条简单，明快。

并采用了箱体底面和两个导向块为定位安装面，并用螺钉和压板固定。安装简单，定位可靠。 4.7制动结构设计

本机床属于卧式铣床，适用于机械加工车间和维修车间。制动器采用了带式制动器，并根据制动器设计原则，将其放置在靠近主轴的较高转速的III 轴上。为了保证离合器与制动器的联锁运动，采用一个操纵手柄控制。 5. 传动件验算

以II 轴为例，验算轴的弯曲刚度，花键的挤压应力，齿轮模数及轴承寿命。 5.1齿轮的验算

验算变速箱中齿轮强度应选择相同模数承受载荷最大齿数最小的齿轮进行接触压力和弯曲压力计算，一般对高速传动的齿轮验算齿面接触压力，对低速传动的齿轮验算齿根弯曲压力对硬齿面软齿心渗碳淬火的齿轮要验算齿根弯曲压力。

接触压力的验算公式：

][)1(1020813213

j j

s j uBn N

K K K K u Zm

σσ≤±?=

弯曲应力的验算公式：

][1020823215w j

s w BYn Zm N

K K K K σσ≤?=

表7齿轮验算参数

第一传动组

第二传动组

第三传动组

齿轮传递功率N

3.90

3.84

3.8

齿轮计算转速j n 750 375 47.5 齿轮的模数m

2.5 3 4 齿宽B 14 16 24 小齿轮数Z 24 22 18 大齿轮与小齿轮齿数比u

2 2 4 寿命系数s K

1 1 1 速度转化系数n K (接触载荷)

弯曲载荷

0.74 0.78 0.95 0.9 0.92 0.88 功率利用系数N K （接触载荷）

弯曲载荷

0.58 0.58 0.58 0.78 0.78 0.78 材料利用系数Q K （接触载荷）

弯曲载荷 0.76 0.73 0.73 0.77 0.75 0.75 工作情况系数1K 1.5 1.5 1.5 动载荷系数2K 1 1 1 齿向载荷分布系数3K

1.05 1.05 1.05 齿形系数Y

0.45

0.425

0.378

其中寿命系数s K Q n N T s K K K K K =

-T K 工作期限系数 o

T c T

n m

K 160= T-齿轮在机床工作期限（)s T 的总工作时间h h T 200015000-= ，同一变速组内的齿轮总工作时间可近似地认为p

T T s

=

，P 为该变速组的传动副数。

材料强化系数

转速变化系数疲劳曲线指数基准循环次数齿轮的最低转速（-----P n K K m c rpm n 01)

稳定工作用量载荷下s K 的极限值s K =1。高速传动件可能存在的

max s s K K ≥情况，此时取max s s K K =，

载

荷

低

速

传

动

件

可

能

存

在

m m i n m i n m i n ;s s s s s s s K K K K K K K 当的情况，此时取=≤时取计算值。

3535

208110 2.81 1.5 1.051 1.47582.4600

23221471020810 1.5 1.051 1.4767.7220

432140.45710

2081104 1.5 1.05 1.46562.1650

22531635520810 1.5 1.051 1.4617425160.425355

j w j w σσσσ?????==?????????==?????????==?????????==????55 2.2275

2081105 1.5 1.051 1.451168.21370

31842435520810 1.5 1.05 1.45226.9283

9180.378355j w σσ??????==????????==????

5.2传动轴的刚度验算

对于一般传动轴要进行刚度的验算，轴的刚度验算包括滚动轴承处的倾角验算和齿轮的齿向交角的验算。如果是花键还要进行键侧压溃应力计算。 以Ⅱ轴为例，验算轴的弯曲刚度、花键的挤压应力

F1

F2

图5 轴Ⅱ受力分析图

图5中F 1为齿轮Z 4（齿数为35）上所受的切向力F t1，径向力F r1

的合力。F 2

为齿轮Z 9（齿数40）上所受的切向力F t2，径向力F r2的合力。

各传动力空间角度如图6所示，根据表11的公式计算齿轮的受力。

图6 轴Ⅱ空间受力分析

表8 齿轮的受力计算

F F d T F n P T t

t =

=

??=

?

cos 21055.96传转 传齿齿齿轮35 齿轮40

递功率P kw 速

n

r/mi

n

动

转

矩

T

N·

mm

轮

压

力

角

α

°

面

摩

擦

角

γ

°

切

向

力

F

t1

N

合

力

F

1

N

F

1

在

X

轴

投

影

F

z1

N

F

1

在

Z

轴

投

影

F

z1

N

分

度

圆

直

径

d

1

m

m

切

向

力

F

t2

N

合

力

F

2

N

F

1

在

X

轴

投

影

F

z2

N

F

1

在

Z

轴

投

影

F

z2

N

分

度

圆

直

径

d

2

mm

1.4

6

100

0 1

3

9

4

62

6

3

9

8

.

4

4

4

3

.

3

6

.

3

4

3

9

.

27

348

.6 3

8

7

.

8

2

1

4

.

6

3

2

3

8

从表8计算结果看出，Ⅱ轴在X、Z两个平面上均受到两个方向相反力的作用。

根据图7所示的轴向位置，分别计算出各平面挠度、倾角，然后进行合成。根据

《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》（李洪主编）书中的表 2.4-14,表

2.4-15计算结果如下:

a=100

b=230

c=130

f=200

l=330

E=2.1×105MPa

n=l-x=150

14

10

7.5

6

1-

?

=

EIL

图7轴Ⅱ挠度、倾角分

析图

7.

9541

64

21

64

4

4

=

?

=

=

π

πd

I

（1）xoy平面内挠度

)]()([6'22222221c n l c F a n l a F EIL

n

y x x x -----=

14222222150 5.710[60.3100(330150100)214.6130(330150100)]

0.00033

-=????---

??--=-

（2）zoy 平面内挠度

)]()([6''22222221c n l c F a n l a F EIL

n

y z z x -----=

14222222150 5.710[439.2100(330150100)323130(330150100)]

0.0048

-=????---

??--=

（3）挠度合成

2

2

'''x x y y y +=

0048

.00048.000033.02

2=+= 查表得其许用应力为0.0003×330=0.099，即0.0048〈0.099，则挠度合格。 （4）左支承倾角计算和分析 a. xoy 平面力作用下的倾角 )]()([61

'21f l cf F b l ab F EIL

x x A +-+=

θ 145.710[60.3100230(330230)214.6130200(330200)]0.0000677

-=?????+-???+=

b. zoy 平面力作用下的倾角 )]()([61

''21f l cf F b l ab F EIL

z z A +-+=

θ 145.710[439.2100230(330230)323130200(330200)]

0.00016-=?????+-

???+=

c. 倾角合成 2

2

'''x A x A A θθθ+=

4

2210

75.1)00016.0()0000677.0(-?=+=

查表得其许用倾角值为0.0006，则左支承倾角合格。 （5）右支承倾角计算和分析 a. xoy 平面力作用下的倾角 )]()([61

'21c l cf F a l ab F EIL

x x B +-+-=

θ 145

5.710[60.3100230(330100)214.6130200(330130)]4.810--=-?????+-

???+=?

b. zoy 平面力作用下的倾角

)]()([61

''21c l cf F a l ab F EIL

z z B +-+-=

θ 145

5.710[439.2100230(330100)323130200(330200)]1.2710--=-?????+-

???+=?

c. 倾角合成 2

2

'''x B x B B θθθ+=

4

252510

5.2)1027.1()108.4(---?=?+?=

查表得其许用倾角值为0.0006，则右支承倾角合格。 5.3花键键侧压溃应力验算

花键键侧工作表面的挤压应力为： ]][[)(822max

Mpa lz d D T jv jv σψ

σ≤-=

]

[75.0][][,][max Mpa z mm l mm d D mm N T jv 许用压溃应力通常载荷分布不均匀系数，花键齿数

花键的工作长度花键的外径和内径花键传递的最大扭矩-=----?=σψψ

MPa

jv jv jv 140~100][][41.175.06270)2125(39276

82

2=≤=???-?=

σσσ花键热处理

车床主轴箱设计说明书

中北大学 课程设计任务书 15/16 学年第一学期 学院：机械工程与自动化学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：王前学号：1202014233 课程设计题目：《金属切削机床》课程设计 （车床主轴箱设计） 起迄日期：12 月21 日～12 月27 日课程设计地点：机械工程与自动化学院 指导教师：马维金讲师 系主任：王彪 下达任务书日期: 2012年12月21日

课程设计任务书

课程设计任务书

目录 1.机床总体设计 (5) 2. 主传动系统运动设计 (5) 2.1拟定结构式 (5) 2.2结构网或结构式各种方案的选择 (6) 2.2.1 传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围 (6) 2.2.2 基本组和扩大组的排列顺序 (6) 2.3绘制转速图 (7)

2.5确定带轮直径 (8) 2.6验算主轴转速误差 (8) 2.7 绘制传动系统图 (8) 3．估算传动件参数确定其结构尺寸 (10) 3.1确定传动见件计算转速 (10) 3.2确定主轴支承轴颈尺寸 (10) 3.3估算传动轴直径 (10) 3.4估算传动齿轮模数 (10) 3.5普通V带的选择和计算 (11) 4．结构设计 (12) 4.1带轮设计 (12) 4.2齿轮块设计 (12) 4.3轴承的选择 (13) 4.4主轴主件 (13) 4.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计 (13) 4.6主轴箱体设计 (13) 4.7主轴换向与制动结构设计 (13) 5.传动件验算 (14) 5.1齿轮的验算 (14) 5.2传动轴的验算 (16) 5.3花键键侧压溃应力验算 (19)

车床主轴箱课程设计12级转速

目录 一、机床总体设计---------------------------------------------------------------------2 1、机床布局--------------------------------------------------------------------------------------------2 2、绘制转速图-----------------------------------------------------------------------------------------4 3、防止各种碰撞和干涉-----------------------------------------------------------------------------5 4、确定带轮直径--------------------------------------------------------------------------------------5 5、验算主轴转速误差--------------------------------------------------------------------------------5 6、绘制传动系统图-----------------------------------------------------------------------------------6 二、估算传动件参数确定其结构尺寸-------------------------------------------7 1、确定传动见件计算转速--------------------------------------------------------------------------7 2、确定主轴支承轴颈尺寸--------------------------------------------------------------------------7 3、估算传动轴直径-----------------------------------------------------------------------------------7 4、估算传动齿轮模数--------------------------------------------------------------------------------8 5、普通V带的选择和计算-------------------------------------------------------------------------8 三、机构设计--------------------------------------------------------------------------10 1、带轮设计-------------------------------------------------------------------------------------------10 2、齿轮块设计----------------------------------------------------------------------------------------10 3、轴承的选择----------------------------------------------------------------------------------------10 4、主轴主件-------------------------------------------------------------------------------------------10 5、操纵机构-------------------------------------------------------------------------------------------10 6、滑系统设计----------------------------------------------------------------------------------------10 7、封装置设计----------------------------------------------------------------------------------------10 8、主轴箱体设计-------------------------------------------------------------------------------------11 9、主轴换向与制动结构设计----------------------------------------------------------------------11 四、传动件验算-----------------------------------------------------------------------11 1、齿轮的验算----------------------------------------------------------------------------------------11 2、传动轴的验算-------------------------------------------------------------------------------------13 五、设计感想--------------------------------------------------------------------------15 六、参考文献--------------------------------------------------------------------------16

数控铣床主轴箱课程设计说明书(完整)

目录 第一章机床的用途及主要技术参数 (2) 第二章方案设计 (2) 第三章主传动设计 (2) 3.1 驱动源的选择 (2) 3.2 转速图的拟定 (3) 3.3传动轴的估算 (5) 3.4齿轮模数的估算 (6) 第四章主轴箱展开图的设计 (7) 4.1设计的容和步骤 (7) 4.2 有关零部件结构和尺寸的确定 (7) 4.3 各轴结构的设计 (9) 4.4 主轴组件的刚度和刚度损失的计算： (10) 第五章零件的校核 (11) 5.1齿轮强度校核 (11) 5.2传动轴挠度的验算： (12) 第六章心得体会 (13) 参考文献 (14)

数控机床课程设计 第一章机床的用途及主要技术参数 常用数控铣床可分为线轨数控铣床、硬轨数控铣床等。 数控铣床(线轨)具有精度高、刚性好、噪音小，操作简单、维修方便等优点。工件一次装夹可以完成平面、槽、斜面及各种复杂三维曲面的铣削，及钻孔，扩孔、铰孔和镗孔等。是复杂型腔、模具、箱体类零件加工的理想设备。 数控铣床(硬轨) 具有精度高、刚性好、噪音小，操作简单、维修方便等优点。工件一次装夹可以完成平面、槽、斜面及各种复杂三维曲面的铣削，及钻孔，扩孔、铰孔和镗孔等。是复杂型腔、模具、箱体类零件加工的理想设备。 表1-1 第二章方案设计 本次设计的数控铣床主轴箱是串联在交流调频主轴电机后的无级变速箱，属于机械无级变速装置。它是利用摩擦力来传递转矩，通过连续改变摩擦传动副工作半径来实现无级变速。由于它的变速围小，是恒转矩传动，适合铣床的传动。 第三章主传动设计 3.1 驱动源的选择 机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机，直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的，属于恒功率，从额定转速nd向下至最低转速nmin是调节电枢电压的方法来调速的，属于恒转矩；交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。由于交流调速电动机的体积小，转动惯量小，动态响应快，没有电刷，能达到

机床主轴箱设计说明书

机床主轴箱设计说明书 一、机床的型号及用途 1、规格 选用型号 CA6140、规格 Φ320×1000 2、用途 CA6140型卧式车床万能性大，适用于加工各种轴类、套筒类、轮盘类零件上的回转表面。可车削外圆柱面、车削端面、切槽和切断、钻中心孔、钻孔、镗孔、铰孔、车削各种螺纹、车削外圆锥面、车削特型面、滚花和盘绕弹簧等。加工围广、结构复杂、自动化程度不高，所以一般用于单件、小批生产。 二、 机床的主参数和其他主要技术要求 1、主参数和基本参数 1) 主参数 机床主参数系列通常是等比数列。普通车床和升降台铣床的主参数均采用公比为1.41的数列，该系列符合国际ISO 标准中的优先系列。 普通车床的主参数D 的系列是：250、320、400、500、630、800、1000、1250mm 。 2) 基本参数 除主参数外，机床的基本是指与被加工工件主要尺寸有关的及与工、夹、量具标准有关的一些参数，这些主参数列入机床的参数标准，作为设计时依据。 3）普通车床的基本参数 普通车床的基本参数应符合《普通车床参数国家标准》见参考文献 【一】中表2的规定，有下列几项数； 刀架上最大工件回转直径1D （mm ） 由于刀架组件刚性一般较弱，为了提高生产效率，国外车床刀架溜板厚度有所增加，在不增加中心高时，1D 值减少的趋势。我国作为参数标准的1D 值，基本上取12D D >/,这样给设计留一定的余地，设计时，在刀架刚度允许的条件下能保证使用要求，可以取较大的1D 值。所以查参考文献【一】（表2）得1D =160mm 。 主轴通孔直径d ﹙mm ﹚

普通车床主轴通孔径主要用于棒料加工。在机床结构允许的条件下，通孔直径尽量取大些。参数标准规定了通孔直径d的最小值。所以由参考文献 【一】（表二）d=36mm。 主轴头号 普通车床采用短锥法兰式主轴头，这种形式的主轴头精度高，装卸方便。 主轴端部及其结构合面得型式和基本尺寸要符合《法兰式车床主轴端部尺寸部标注》的规定。根据机床主参数值大小采用不同号数的主轴头（4～15号），号值数等于法兰直径的1/25.4而取其整数值。所以由参考文献【一】（表2）可知主轴头号取4.5 装刀基面至主轴中心距离h(mm) 为了使用户，提高刀具的标准化程度，根据机械工业部工具研究所的刀 具杆标准，规定了h=22mm。 最大工件长度L （mm） 最大工件长度L是指尾座在床身处于最后位置，尾座顶尖套退入尾座孔时容纳的工件长度。为了有利组织生产，采用分段等差的长度数列。所以由参考文献【一】（表2）得L=1000mm。 2、主传动的设计 1）主轴极限的确定 由课程设计任务书中给出的条件可知： Z=40 r/min min Z=1800 r/min max 2）公比的确定 主轴极限转速的确定后，根据机床的使用性能和结构要求，选择主轴转速数列的公比值，因为中型通用机床，常用的公比为1.26或是1.41，再根据极限转速，按参考文献【一】中表2—1选出标准转速数列公比 =1.41。 3）主轴转速级数的确定 按任务书要求Z=12 按标准转速数列为40、56、80、115、160、225、315、445、625、880、1250、1800r/min 4）主传动电动机功率的确定 电动机的额定功率为： N =4kW 额

《金属切削机床》课程设计--C616型车床主轴箱设计(全套图纸)

目录 全套图纸加174320523 各专业都有 1.概述和机床参数确定 (1) 1.1机床运动参数的确定 (1) 1.2机床动力参数的确定 (1) 1.3机床布局 (1) 2.主传动系统运动设计 (2) 2.1确定变速组传动副数目 (2) 2.2确定变速组的扩大顺序 (2) 2.3绘制转速图 (3) 2.4确定齿轮齿数 (3) 2.5确定带轮直径 (3) 2.6验算主轴转速误差 (4) 2.7绘制传动系统图 (4) 3．估算传动件参数确定其结构尺寸 (5) 3.1确定传动转速 (5) 3.2确定主轴支承轴颈尺寸 (6) 3.3估算传动轴直径 (6) 3.4估算传动齿轮模数 (6) 3.5普通V带的选择和计算 (7) 4．结构设计 (8) 4.1带轮设计 (8) 4.2齿轮块设计 (8) 4.3轴承的选择 (9) 4.4主轴组件 (9) 4.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计 (9) 4.6主轴箱体设计 (9)

4.7主轴换向与制动结构设计 (9) 5.传动件验算 (10) 5.1齿轮的验算 (10) 5.2传动轴的刚度验算 (12) 5.3花键键侧压溃应力验算 (16) 5.4滚动轴承的验算 (16) 5.5主轴组件验算 (17) 6. 主轴位置及传动示意图 (20) 7.总结 (20) 8.参考文献 (21) 1.概述 1机床课程设计的目的 机床课程设计，是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。轻型车床是根据机械加工业发展需要而设计的一种适应性强，工艺范围广，结构简单，制造成本低的万能型车床。它被广泛地应用在各种机械加工车间，维修车间。它能完成多种加工工序；车削内圆柱面，圆锥面，成形回转面，环形槽，端面及内外螺纹，它可以用来钻孔，扩孔，铰孔等加工。 1.1 机床运动参数的确定 （1）确定公比φ及Rn 已知最低转速n min =45rpm，最高转速n max =1980rpm，变速级数Z=12，则公比： φ= （n max /n min ）1/（Z－1） =（1980rpm/45rpm）1/（12－1）≈1.41 转速 调整范围： Rn=n max /n min =44 （2）求出转速系列 根据最低转速45r/min，最高转速max n=1980r/min，公比φ=1.41，按《金属切屑机床》（戴曙编）表7-1选出标准转速数列： 2000 1400 1000 710 500 355 250 180 125 90 63 45 1.2机床动力参数的确定 已知电动机功率为N=4kw，根据《金属切削机床简明手册》（范云涨、陈兆年编）表11-32选择主电动机为Y112M-4，其主要技术数据见下表1： 表1 Y90L-4技术参数

#C6136机床主轴箱设计说明书14896

C6136型机床主轴箱课程设计说明书系别：交通和机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械10-4班 姓名：富连宇 学号：1008470434 吗 指导老师：赵民 目录 一、设计目的 (1) 二、机床主要技术要求 (1) 三、确定结构方案 (1) 四、运动设计 (1) 4.1确定极限转速 (1) 4.2拟订结构式 (1) 4.3绘制转速图 (2) 4.4 确定齿轮齿数 (2) 4.5 验算主轴转速误差： (3) 4.6 绘制传动系统图 (3) 五、动力设计 (3) 5.1 V带的传动计算 (3) 5.2各传动轴的估算 (4) 5.3齿轮模数确定和结构设计： (5) 5.4摩擦离合器的选择和计算： (6) 5.5结构设计 (7) 六、齿轮强度校核 (8) 6.1、各齿轮的计算转速 (8) 6.2、齿轮校核 (9) 七、主轴刚度校核 (9) 八、主轴最佳跨度确定 (10) 8.1计算最佳跨度 (10) 8.2校核主轴挠度 (10) 8.2主轴图：（略）见附图2 (10) 九、各传动轴支持处轴承选用 (10) 十、键的选择和校核 (10) 1）、轴IV的传递最大转矩 (10) 十一、润滑和密封 (11) 十二、总结 (11) 十三、参考文献 (11) 十四、附 (12)

一、设计目的 通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。可使我们学会理论联系实际的工作方法，培养独立工作的能力；学会基本的设计的方法；熟悉手册、标准、资料的运用；加强机械制图、零件计算、编写技术文件的能力，学会设计说明书的编写。为接下去的毕业设计、毕业论文积累经验。 二、机床主要技术要求 [1]车床类型为C6136型车床主轴变速箱（采用机械传动结构）。 [2]加工工件最大直径：360mm [3]加工工件最大长度：1500mm [4] 主轴通孔直径：40-50mm [5]主轴前锥孔：莫式5号 [6]主轴采用三相异步电机 [7]主电动机功率为n电额：4kw [8]转速nmin：33.5r/min mmax：1700 r/min n额：1000r/min [9]主轴变速系统实现正传12级变速，反转6级变速（采用摩擦离合器） 三、确定结构方案 [1] 主轴传动系统采用V带、齿轮传动； [2]传动形式采用集中式传动； [3]主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器； [4]变速系统采用多联滑移齿轮变速。 四、传动方案 4.1确定极限转速 转速n min：33.5r/min n max：1700 r/min n额：1000r/min 4.2拟订结构式 1）确定变速组传动副数目： 传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2和3的因子，为实现12级主轴转速变化的传动系统可以以下多种传动副组合： ①12=3x2x2 ②12=2x2x3 ③12=2ⅹ3ⅹ2等 18级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴箱的具体结构、装置性能，主轴上的传动副数主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，因此主轴上的齿轮少些为好。按照1 符合变速级数、级比规律 2 传动件前多后少3 结构网前密后疏4 第二扩大组变速范围r=8满足变速范围要求

普通车床主轴箱课程设计

课程设计 课程名称：金属切削机床 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化姓名：学号： 年级：任课教师： 2011年 1月15 日 贵州大学机械工程学院

目录 目录 (2) 一、绪论 (4) 二、设计计算 (5) 1机床课程设计的目的 (5) 2机床主参数和基本参数 (5) 3操作性能要求 (5) 三、主动参数的拟定 (6) 1确定传动公比 (6) 2主电动机的选择 (6) 四、变速结构的设计 (6) 1主变速方案拟定 (6) 2变速结构式、结构网的选择 (7) 1. 确定变速组及各变速组中变速副的数目 (7) 2. 变速式的拟定 (7) 3. 结构式的拟定 (7) 4. 结构网的拟定 (8) 5. 结构式的拟定 (8) 6. 结构式的拟定 (9) 7. 确定各变速组变速副齿数 (10) 8. 绘制变速系统图 (11) 五、结构设计 (12) 1.结构设计的内容、技术要求和方案 (12) 2.展开图及其布置 (12) 3.I轴（输入轴）的设计 (12) 4.传动轴的设计 (13) 5.主轴组件设计 (14) 1. 内孔直径d (14) 2. 轴径直径 (15) 3. 前锥孔直径 (15) 4. 主轴悬伸量a和跨距 (15) 5. 主轴轴承 (15) 6. 主轴和齿轮的联接 (16) 7. 润滑和密封 (16) 8. 其它问题 (16) 六、传动件的设计 (17) 1带轮的设计 (17)

2传动轴直径的估算 (20) 1 确定各轴计算转速 (20) 2传动轴直径的估算 (21) 3各变速组齿轮模数的确定 (22) 4片式摩擦离合器的选择和计算 (25) 七、本文工作总结 (27) 参考文献 (28) 致谢 (29)

最新CA6140普通车床主轴变速箱设计及主轴箱设计说明书汇总

C A6140普通车床主轴变速箱设计及主轴箱 设计说明书

目录 1 绪论 (1) 1.1 课题研究背景及选题意义 (1) 1.1.1课题的背景 (1) 1.1.2课题的目的 (5) 1.2 完成的内容 (5) 2 参数拟定 (6) 2.1 主电机动力参数的确定 (6) 2.2 运动设计 (7) 2.2.1确定主轴极限转速 (7) 2.2.2确定转速范围n R定公比 确定主轴转速数例: (8) 3 传动设计 (8) 3.1 传动方案拟定 (8) 3.1.1传动组和传动副数的确定 (9) 3.2 传动结构式的选择 (10) 3.2.1基本组和扩大组的确定 (10) 3.2.2分配总降速比 (11) 3.3 带轮直径和齿轮齿数的确定及转速图拟定 (12) 3.3.1确定皮带轮动直径 (12) 3.3.2确定齿轮齿数 (13) 3.3.3画出转速图如下[1]： (15) 3.3.4验算转速误差 (15) 3.4 齿轮的计算转速的确定及传动系统的拟定的计算转速 (17) 3.4.1确定各轴和齿轮 (17) 3.4.2由转速图拟定传动系统图 (18)

4 传动件的估算和验算 (19) 4.1齿轮模数的估算和设计 (19) 4.1.1 计算各轴传动的功率 (19) 4.1.2 计算传动轴齿轮模数 (20) 4.1.3 计算各轴之间的中心距 (22) 4.2 三角带传动的计算 (22) 4.2.1计算皮带尺寸[6] (22) 4.3 传动轴的估算和齿轮尺寸的计算 (24) 4.3.1确定各轴的直径 (24) 4.3.2 计算各齿轮的尺寸[6] (25) 5 各部件结构设计 (27) 5.1 皮带轮及齿轮块设计 (27) 5.1.1 皮带及皮带轮的设计 (27) 5.1.2 齿轮及齿轮块设计 (28) 5.2 轴承的选择及箱体设计 (28) 5.2.1各轴承的选择 (28) 5.2.2 主轴及箱体设计 (28) 5.3 密封结构及润滑 (29) 6 主轴组件的验算 (30) 6.1验算主轴轴端的位移a y (30) 6.2 前轴承的转角及寿命的验算 (32) 6.2.1 验算前轴承处的转角Q (32) 6.2.2 验算前支系寿命 (33) 6.3 箱体设计 (34) 总结 (34) 致谢 (36)

X7132立式铣床主轴箱课程设计说明书

XXXX机械学院 机械设计课程任务说明书题目：设计X7132立式铣床的主轴箱部分 班级：机自0803 指导老师：XXX 2011 年9 月22 日

目录 数控机床课程设计 (4) 第一章X7132铣床的用途及主要技术参数 (4) 1.1、用途 (4) 1.2、结构 (4) 1.3、特点 (4) 第二章方案设计 (5) 第三章主传动设计 (5) 3.1 驱动源的选择 (5) 3.2 转速图的拟定 (5) 3.3传动轴的估算 (7) 3.4齿轮模数的估算 (8) 第四章主轴箱展开图的设计 (8) 4.1设计的内容和步骤 (9) 4.2有关零部件结构和尺寸的确定 (9) 4.3 各轴结构的设计 (11) 4.4主轴组件的刚度和刚度损失的计算 (12)

第五章零件的校核 (13) 5.1齿轮强度校核 (13) 5.2传动轴挠度的验算 (14) 第六章心得体会 (15) 参考文献 (15)

数控机床课程设计 第一章X7132铣床的用途及主要技术参数 1.1、用途 卧式升降台铣床是一种中、小型通用金属切削机床。 本机床的主轴锥孔可直接或者通过附件安装各种圆柱铣刀、圆片铣刀、成型铣刀、端面铣刀等刀具,适于加工各种中小零件的平面、斜面、沟槽、孔、齿轮等,是机械制造、模具、仪器、仪表、汽车、摩托车等行业的理想加工设备。 1.2、结构 本机床的机身、升降台、工作台、主传动、悬梁、冷却、润滑及电气等各部分组成。机身由底座、床身组成,床身固定在底座上、升降台位于床身前方,沿床身导轨垂直升降;升降台与滑座由矩形导轨联接。工作台与滑座用燕尾导轨联接,通过丝杠、丝母带动工作台纵、横向移动;主传动安装在床身内,通过床身右侧盖板上的三个变速手柄调节主轴转速;悬梁部分由固定座、滑枕、挂架组成,床身上面安装固定座,与滑枕通过燕尾导轨联结,挂架悬挂在滑枕的一端;冷却液存放在底座内腔中,电器箱安装在床身左侧。 1.3、特点 本机床工作台可纵、横向手动进给和垂直升降,工作台又可纵、横向实现机动进给。主传动采用齿轮变速结构,通过三级齿轮变速,使主轴得到40-1300转/分12级不同转速,调整范围广。主轴采用支撑结构,提高了主轴的刚性。 主轴孔锥度 7:24 卧轴中心至工作台距离(mm)0-450 主轴转速范围() (12级)40-1300 工作台尺寸(mm)1500*320 工作台行程(mm)340*870 工作台纵、横向机动进给速度(mm/min) 8级30-740 工作台垂直升降速度(mm/min) 560 主传动电机功率(kw)2.2 工作台机动进给电机功率(kw) 1.1 机床外型尺寸(mm)1600*1800*1800/1600*2000*1800 机床重量(kg)1600/1700

机械毕业设计1706主轴箱设计说明书

1.概述 车床的规格系列和用处 普通机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计的是普通型车床C6140主轴变速箱。主要用于加工回转体。 车床的主参数（规格尺寸）和基本参数（GB1582-79，JB/Z143-79） 工件最大回转直径 D max (mm ) 正转最高转速 n max ( min r ) 电机功率 N （kw ） 公比 ? 转速级数Z 反转 400 1400 5.5 1.41 12 级数Z 反=Z 正/2；n 反 max ≈1.1n 正max 2.参数的拟定 2.1 确定极限转速 n R n n =min max ， 1-=z n R ? 又∵?=1.41∴ 得n R =43.79. 取 n R =45； min /1.31min /45/1400/max min r r R n n n ===，去标准转速列min /5.31min r n =. 2.2 主电机选择 合理的确定电机功率N ，使机床既能充分发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。 已知电动机的功率是5.5KW ，根据《车床设计手册》附录表2选Y132S-4，额定功率5.5kw ，满载转速1440 min r ，最大额定转距2.2。 3.传动设计 3.1 主传动方案拟定 拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停、幻想、制动、操纵等整个传动系统的确定。传动型式则指传动和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的传动型式、变速类型。

传动方案和型式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定传动方案和型式，要从结构、工艺、性能及经济等多方面统一考虑。 传动方案有多种，传动型式更是众多，比如：传动型式上有集中传动，分离传动；扩大变速范围可用增加传动组数，也可用背轮结构、分支传动等型式；变速箱上既可用多速电机，也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。 显然，可能的方案有很多，优化的方案也因条件而异。此次设计中，我们采用集中传动型式的主轴变速箱。 3.2 传动结构式、结构网的选择 结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效。 3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 级数为Z 的传动系统由若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有1Z 、2Z 、……个传动副。即 321Z Z Z Z = 传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z 应为2和3的因子：b a Z 3?2= ，可以有三种方案： 12=3×2×2；12=2×3×2；12=2×2×3； 3.2.2 传动式的拟定 12级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。 在Ⅰ轴如果安置换向摩擦离合器时，为减少轴向尺寸，第一传动组的传动副数不能多，以2为宜。 主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，因此主轴上齿轮少些为好。最后一个传动组的传动副常选用2。 综上所述，传动式为12=2×3×2。 3.2.3 结构式的拟定 对于12=2×3×2传动式，有6种结构式和对应的结构网。分别为： 6212?3?2=12， 6132?3?2=12， 1422?3?2=12， 2412?3?2=12 3162?3?2=12 1262?3?2=12 由于本次设计的机床错误！未找到引用源。轴装有摩擦离合器，在结构上要求有一齿轮的齿根圆大

课程设计(论文)铣床主轴箱设计

目录 1、绪论 (2) 1.1金属切削机床在国民经济中的地位 (2) 1.2本课题研究目的 (2) 2、卧室升降台铣床主轴箱的设计 (3) 2.1原始数据与技术条件 (3) 2.2机床主传动系统运动设计 (3) 2.3传动零件的初步计算 (7) 3、结构设计及说明 (15) 3.1结构设计的内容、技术要求和方案 (15) 3.2展开图及其布置 (16) 3.3轴（输入轴）的设计 (16) 3.4齿轮块设计 (17) 3.5传动轴的设计 (18) 3.6主轴组件设计 (19) 总结 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25)

1、绪论 1.1金属切削机床在国民经济中的地位 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，又称为“工作母机”或“工具机”。 在现代机械制造工业中，金属切学机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量，约占机器总制造工作量的40%60%。机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。 机床的“母机”属性决定了它在国民经济中的重要地位。机床工业为各种类型的机械制造厂提供先进的制造技术和优质高效的机床设备，促进机械制造工业的生产能力和工艺水平的提高。机械制造工业肩负着为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务，为适应现代化建设的需要，必须大力发展机械制造工业。机械制造工业是国民经济各部门赖以发展的基础。机床工业则是机械制造工业的基础。一个国家机床工业的技术水平，在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。显然，金属切削机床在国民经济现代化建设中起着重大的作用。 1.2本课题研究目的 课程设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节，是大学生的必修环节，不仅是巩固学生大学所学知识的重要环节，而且也是在检验大学生综合应用知识的能力、自学能力、独立操作能力和培养创新能力，是大学生参加工作前的一次实践性锻炼。 通过本课题设计可以达到以下目的： 1.综合运用学过的专业理论知识，能独立分析和拟订某机床主轴箱传动结构，装配结构和制造结构的各种方案，能在机械设计制图，零件计算和编写技术文件等方面得到综合训练，具备设计中等复杂零件的能力。 2 通过本课程设计的训练，能初步掌握机床的运动设计，动力计算以及关键零部件的强度校核，或得工程师必备设计能力的初步训练，从而提高分析问题，解决问题，尽快适应工程实践的能力。 3. 熟悉和学会使用各种手册，能善于使用网络搜寻一些设计的相关资料，掌握一定的工艺制订的方法和技巧。

车床主轴箱设计_说明书[1]概论

蚌埠学院 课程设计任务书 学院：机械工程与自动化学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：孟清泉学号：51201012025 课程设计题目：金属切削机床课程设计 ——车床主轴箱设计 起迄日期：2015.12.7——2015.12.20 课程设计地点： 指导教师： 系主任：

蚌埠学院机械制造装备设计课程设计任务书 层次：本科专业：2012级机械设计制造与自动化 学生姓名孟清泉学号51201012025 指导教师甘瑞霞 课题类别车床主传动系统设计设计时间2015年12月7日至2015年12月20日月20日课题名称最大加工直径为400mm的普通车床的主轴箱部件设计 一、机械制造装备设计课程设计的主要内容与要求 机械制造专业学生的机械制造装备设计课程设计是其在校学习阶段的一个重要教学环节。通过课程设计的实践，综合地运用装备设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，进一步培养与提高学生分析和解决工程实际问题的机械设计能力，使学生掌握机床主轴箱设计的一般方法和步骤，也能够培养学生的计算能力、绘图能力、文字表述能力、文献检索能力以及综合分析能力，能够使学生的工程意识和技术素质得到显著提高。 （一）原始数据： 主电动机功率3kW，最高转速，最低转速，公比 工件材料：钢铁材料；刀具材料：硬质合金 （二）设计内容 1、运动设计：根据给定的转速范围及公比确定变速级数，绘制结构网、转速图、传动系统图、计算齿轮齿数等参数。 2、动力计算：根据电机功率及转速，确定各传动件的计算转速，对主要零件（如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等）进行计算（初算和验算）。 3、绘制下列图纸： （1）机床主传动系统图（画在说明书上） （2）主轴箱部件展开图及主要剖面图（A0） （3）主轴零件图（A1或A0） 4、编写设计说明书一份（不少于20页）。 二、应收集的资料及主要参考文献 关慧贞，徐文骥编著.机械制造装备设计课程设计指导书.机械工业出版社.2013 陈立德主编.机械制造装备设计课程设计指导书.机械工业出版社.2007 三、进度计划及指导安排 第1周：熟悉课题，收集资料，运动设计、动力设计、绘制主轴箱部件图草图 第2周：主要零件验算、绘制主轴箱部件图、绘制主轴零件图 整理资料，编写设计说明书，准备答辩 任务书审定日期年月日指导教师（签字） 任务书下达日期年月日学生（签字）

主轴箱设计说明书(张廷雄)

目录 1.概述 (2) 1.1机床课程设计的目的 (2) 1.2车床的规格系列和用处 (2) 1.3 操作性能要求 (2) 2.参数的拟定 (2) 2.1 确定极限转速 (2) 2.2 主电机选择 (3) 3.传动设计 (3) 3.1 主传动方案拟定 (3) 3.2 传动结构式的选择 (3) 3.3转速图的拟定 (4) 4. 传动件的估算 (5) 4.1 V带传动的计算 (5) 4.2 传动轴的估算 (7) 4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 (8) 4.4 带轮结构设计................................................................................. 错误!未定义书签。 4.5 片式摩擦离合器的选择和计算 (12) 5. 动力设计 (13) 5.1主轴刚度验算 (13) 5.2 齿轮校验 (15) 5.3轴承的校验 (16) 6.结构设计及说明 (17) 6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 (17) 6.2 展开图及其布置 (17) 6.3 I轴（输入轴）的设计 (17) 6.4 齿轮块设计 (18) 6.5 传动轴的设计 (19) 6.6 主轴组件设计 (20) 7.总结 (22) 8.参考文献 (22)

1.概述 1.1机床课程设计的目的 机床课程设计，是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。 1.2车床的规格系列和用处 普通机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计的是普通型车床主轴变速箱。主要用于加工回转体零件。 1.3 操作性能要求 1）具有皮带轮卸荷装置； 2）手动操纵双向摩擦片离合器实现主轴的正反转及停止运动要求； 3）主轴的变速由变速手柄完成（只画出操纵手柄在床头箱外部的位置及操纵手柄在床头箱上连接固定方式）； 4）床头箱的外型尺寸、与床头床身的联接要求参照C618K-I 车床的床头箱。 2.参数的拟定 2.1 确定极限转速 n R n n =min max ，1-=z n R ? 又∵?=1.41∴ 得n R =43.79 取 n R =44； m in n =max n /n R =1800/43.79r/min=40r/min ， 根据《金属切削机床》表7-1，

CA6140机床主轴箱的设计12

调研报告 大学四年的学习生活即将结束，大学学习生活中的最后一个环节也是最重要一个环节——毕业设计，是对所学知识和技能的综合运用和检验。 本人的毕业设计课题是对CA6140车床主轴箱的设计，其内容包括：总体方案的确定和验证、机械部分的设计计算（伺服进给机构设计、自动转位刀架的选择或设计、编码盘安装部分的结构设计）、主运动自动变速原理等。对普通车床主轴箱的设计符合我国国情，即适合我国目前的经济水平、教育水平和生产水平，又是国内许多企业提高生产设备自动化水平和精密程度的主要途径，在我国有着广阔的市场。从另一个角度来说，该设计既有机床结构方面内容，又有机加工方面内容，有利于将大学所学的知识进行综合运用。虽然设计者未曾系统的学习过机床设计的课程，但通过该设计拓宽了知识面，增强了实践能力，对普通机床和数控机床都有了进一步的了解。 毕业设计作为我们在大学校园里的最后一堂课、最后一项测试，它既是一次锻炼，也是一次检验，在整个设计过程中，我获益匪浅。在此，我要衷心感谢刘老师对我的关心和细致指导。 由于毕业设计是我的第一次综合性设计，无论是设计本人的纰漏还是经验上的缺乏都难免导致设计的一些失误和不足，在此，恳请老师和同学们给以指正。

摘要 作为主要的车削加工机床，CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中，本设计主要针对CA6140机床的主轴箱进行设计，设计的内容主要有机床主要参数的确定，传动方案和传动系统图的拟定，对主要零件进行了计算和验算，利用三维画图软件进行了零件的设计和处理。 关键词：CA6140机床主轴箱零件传动

目录第一章引言 第二章机床的规格和用途 第三章机床主要参数的确定 第四章传动放案和传动系统图的拟定第五章主要设计零件的计算和验算 第六章结论 第七章致谢 第八章参考资料编目

机床主轴箱设计说明书

一、设计目的 通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。 二、设计步骤 1.运动设计 1.1已知条件 [1]确定转速范围：主轴最小转速mi r n /5.31min =。 [2]确定公比：41.1=? [3]转速级数：12=z [4]主电机KW N 5.7= [5] min /1450r n = 1.2运动设计与计算 1.1计算主轴各级转速 1 lg lg += φ Rn Z 6412 .141.1lg )112(lg )1(lg =?-=?-=∴φZ Rn 故Rn =43.77 n 1=n min =31.5 查表取标准值 min /5.311r n = n 2= φ?1 n =415.4441.15.31=? 查表取标准值 min /452r n = n 3=?1 n φ2=31.5*1.412=62.625 查表取标准值 min /633r n =

n 4=?1 n φ3=31.5*1.413 =88.30 查表取标准值 min /904r n = n 5=?1 n φ4=31.5*1.414=124.50 查表取标准值 min /1255r n = n 6=?1 n φ5 =31.5*1.415 =175.55 查表取标准值 min /1806r n = n 7=?1 n φ6=31.5*1.416=247.53 查表取标准值 min /2507r n = n 8=?1 n φ7 =31.5*1.417 =349.01 查表取标准值 min /3558r n = n 9=?1 n φ8=31.5*1.418 =492.11 查表取标准值 min /50010 r n = n 10=?1 n φ9=31.5*1.419 =693.88 查表取标准值 min /71010r n = n 11=?1 n φ10=31.5*1.41 10 =978.37 查表取标准值 min /100011 r n = n 12=?1 n φ11=31.5*1.41 11 =1379.50 查表取标准值 min /140012 r n = 1.2结构分析式 1) 63122312??= 7) 61323212??= 13) 16332212??= 2) 36122312??= 8) 31623212??= 14) 13632212??= 3) 21422312??= 9) 12623212??= 15) 41232212??= 4) 61222312??= 10) 14223212??= 16) 21632212??= 5) 12422312??= 11) 62123212??= 17) 42132212??= 6) 61222312??= 12) 24123212??= 18) 26132212??= ①考虑到卧式车床主轴传动系统Ⅰ轴上通常采用双向摩擦片离合器进行停车和变相向，且它又占了较长的轴向位置，为了使轴Ⅰ不致过长，由此轴Ⅰ-Ⅱ间只安排了两级变速组，这样式1）—6）即23212??=六个结构式不适合； ②根据各变速组应按“前多后少”的原则（即级数“前多后少”原则， Pc Pb Pa ≥≥）这样上式13）—18)即32212??=不合适； ③又根据转速扩大顺序应尽可能与传动顺序一致（或射线应按“前密后疏”原则 x 0