机械制造装备备设计课程设计--普通卧式车床主轴传动系统设计.doc

机械制造装备备设计课程设计 车床组件设计专业：机械制造及自动化姓名： 日期：2007-11-5机械制造装备备设计课程设计任务书题目：普通卧式车床主轴传动系统设计主要技术参数：1. 最大加工直径： 400 2. 主电机功率： n=5kw 3. 主轴转速： 12级 4. 主轴最高转速： nmax=1250rin/min 5. 公比： 1.41 指导教师： 谈仁年 姓名： 准考证号：414204300927设计日期：2007年10月至2007年11月 目 录第一章 主传动系统的运动方案选择与运动设计 1第一节 机床的工艺特性 1第二节 主轴运动参数 1第三节 传动方案设计 2第四节 传动件尺寸确定 3第五节 电机功率及型号选择 3第二章 主传动系统的动力设计 3 第一节 主轴结构参数设计3 第二节 主轴组件强度验算4第三章 主轴组件图7第一章 主传动系统的运动方案选择与运动设计第一节 机床的工艺特性一、 机床工艺范围针对某工厂欲生产天文望远镜，由于产量不大，配件繁多复杂，工序需尽量集中，要求机床具有较宽的加工范围，对加工效率和自动化程度的要求不高等，宜设计一款通用机床以适应其生产需求。二、 刀具类型：需配套各种加工外圆、镗内孔以及车削螺纹的刀具。三、 工件材料：45#钢四、 工件尺寸范围：外圆直径100mm第二节 主轴运动参数一、 主轴最高转速：nmax=1250rin/min二、 主轴最低转速：nmin=28rin/min三、 最大功率：n=5kw四、 转速级数：z=12级五、 速比：=1.41第1页第三节 传动方案设计一、 系列转速为（rin/min）：28、40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250 二、 传动结构式：z=31x23x26三、 转速图如下 四、传动系统图第2页第四节 传动件尺寸确定一、 各齿轮齿数：见上传动系统图二、 带轮直径: 100-300第五节 电机功率及型号选择一、电机 根据设计要求，主电机功率取最大切削功率的1.25倍即为5kwx1.25=6.25kw即6.5kw交流异步电动机第二章 主传动系统的动力设计第一节 主轴结构参数设计一、 主轴前端轴径d1 d1=0.25 dmax15 取d1=120mm二、 主轴平均直径d 根据d1=（1.11.15）d 取d=110mm三、后轴径d2 d2=(0.70.8) d1 取d2=90mmk0k4k0四、内孔直径d第3页k 根据计算式 =1（ ） 得d（0.550.6）d 取d=54mm五、主轴前端悬伸量a取a =1.12d1 =115mm六、支承的跨距（最佳跨距l0，合理跨距l合理=（0.751.5）l01）采用前端配置型式，前支承选用2268122型双向推力角接球轴承及3182124双列圆柱滚子轴承，后轴承采用3182118型双列圆柱滚子轴承。查机械手册可得前轴承刚度 k1=1.42.1d11.4=25.2105n/mm k2=1.41.7d21.4=14105n/mmk1k2eik1a32）= ,k12= =1.8取e=2x105 i=3.14(d4-d4)/64=6.46x105mm4 截面积a=3.14(d2-d2)/4=6185mm2代入上式得=0.513）根据判别式9/8（1+ k12）2 =8.82故l0a3333(1+ k12) = ( 3(1+) + 3(1+) )89（1+ k12）其中=1- =0.91求得最佳跨距l0=313mm。所以l合理=（0.751.5）l0 取l合理=300mm第二节 主轴组件强度验算第4页一、 主轴端部绕度的验算1） 切削力f作用下产生的绕度yf的计算yfa33eilaaeaal1k11al1k21al计算式为：= (1+ )+x (1+ ) + (1+ ) 2+ ( )2式中：a=100mm e=2x105 i=6.46x105mm4l=300mmk1=25.2105n/mmpmvx103k2=14105n/mmffz= =6.96kn代入上式得： yv = yz=0.12mm因为fy = 0.4fz ,所以yfh =yfy=0.4 yfz=0.048mm2） 传动力q作用下主轴前端绕度yq的计算qbc(l+c)a6eilqk1blqabk2l2al计算式yq= + (1 )(1+ ) 令上式yq=0 将b+c=l=300代入上式得b=200mm c=100mm继续代入得yq=0.04mm第5页yq1.41所以yqv =yqh= =0.028mm结合以上得yv= yfy +yqv=0.148mmyh=yfh+ yqh=0.076mm22y= yh +yv =0.166mmy=0.0002l=0.6mm 所以绕度足够小二、 主轴转角的验算fla1） 前支承a处转角3ei由切削力f引起的af= =2.378x10-5qbc(l+c)6eic由传动力q引起的aq= =5.7x10-5afv=0.6afv=1.43 x10-5 aqv=0.707aq=4.03 x10-5 afh=0.4afv=0.95 x10-5 aqh=aqv=4.03 x10-5 v=afv+aqv=4.46 x10-5 h=afh+aqh=4.98 x10-5 22所以amax = h +v =0.000