金属切削机床课程设计C6132

1、题题 目目：金属切削机床课程设计机床参数及要求 转速级数：Z=12； 最大加工直径 =320mm； 带传动采用卸荷带轮； 由摩擦离合器实现主轴换向。 要求完成的主要任务：1. 传动设计并绘制转速图 2. 动力计算3. 绘制主轴箱装配图 1张(A0) CAD绘制两张主要零件图 2张(A3或A2)4. 编写设计说明书 1份相关要求 设计计算说明书应详细的写出设计参数和方案的计算过程； 图纸尺寸应该标注全面，应标注所需的配合公差、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及技术条件等有关内容； 视图及标注应符合国家标准的有关规定，应全部采用现在执行的新国标； 设计计算说明书中的有关公式应注明出处，并在说明书后面

2、依次注明所用参考资料的编者、名称、出版社及出版日期。参考工作进度 熟悉设计课题，搜集借阅参考资料1天； 运动计算、动力计算、主传动方案设计、结构方案设计3天； 总体装配图6天； 零件图2天； 设计说明书2天。 C6132 车床车床主轴箱主轴箱进给箱进给箱变速箱变速箱一一. 运动设计运动设计1298.11198.10141. 1lg)452000lg(1lglgnRzrpmn20004541. 1例：已知例：已知1. 确定转速级数确定转速级数、minnnman已知：已知：1lglgnRz转速级数：转速级数： Rn ：变速范围：变速范围设计内容及步骤设计内容及步骤minmaxnnRn2. 确定结构

3、式及结构网确定结构式及结构网 从从轴到轴到轴可传递轴可传递3种转速：种转速：输入输入输出输出（1）结构网）结构网 从从轴到轴到轴轴可传递可传递12种转速。种转速。22312结构式：结构式：反映传动链特性关系反映传动链特性关系nmz32 12=322， 12=232， 12=223（2）结构式）结构式遵循遵循“前多后少前多后少”原则：原则： 12=322 由于结构上的限制，变速组中的传动副数目通由于结构上的限制，变速组中的传动副数目通常选用常选用2或或3为宜，即：为宜，即：传动顺序：传动顺序： 12=3223. 传动顺序与扩大顺序传动顺序与扩大顺序扩大顺序：扩大顺序：63122312下标：同组的

4、传动副间的级比。下标：同组的传动副间的级比。631223123612231261222312传动顺序与扩大顺序一致传动顺序与扩大顺序一致 631223121:41:11:11:2.821:21:1.412:1456390125180250355500710100014002000电机轴4. 转速图转速图（1）转速转速（2）传动比传动比 主轴的各级转速为主轴的各级转速为等比数列。等比数列。 为了结构紧凑、减小振为了结构紧凑、减小振动和噪声，通常限制：动和噪声，通常限制：，41mini2maxi 所以，在一个变速组，所以，在一个变速组，变速范围：变速范围：8“前缓后急前缓后急”原则：传动在前的传动

5、组，其降速比小，而在后的原则：传动在前的传动组，其降速比小，而在后的传动组，其降速比大传动组，其降速比大1440（3）CM6132 型普通车床型普通车床 采用分离式传动，变采用分离式传动，变速箱和主轴箱分离。速箱和主轴箱分离。 采用了背轮机构，采用了背轮机构，解决传动比不能过大解决传动比不能过大的问题。的问题。CM6132 型普通车床转速图型普通车床转速图1: 2电机轴18045639012525035550071010001400200014401:1.031:11:2.51:3.551:11: 1.411: 21.41: 15. 齿轮齿数的确定齿轮齿数的确定1: 1.251.25:11.7

6、8:1电机轴14401:1.351:2.82三对传动副，传动比为：三对传动副，传动比为：:1i1.78:1:2i1.25:1:3i1:1.25在表中，可满足条件的齿数在表中，可满足条件的齿数和有：和有： 50、 56、 61、 70、 72 等。等。:1i:2i:3i183222282822203622392545264625313125273431393240342739314032选择哪一组？选择哪一组？（1）根切）根切（2）结构）结构例如：例如：传动轴的直径为传动轴的直径为35mm，齿轮模数为齿轮模数为2.5，齿数，齿数202038齿顶圆：齿顶圆：50分度圆：分度圆：45齿根圆：齿根圆：

7、37.5355 .37 显然，齿轮的强度不够。显然，齿轮的强度不够。 若需键连接，则会切穿齿根。若需键连接，则会切穿齿根。 故，齿数和不能太小。故，齿数和不能太小。如果选用如果选用二二. 动力计算动力计算1. 电机功率的估算电机功率的估算 在主传动的结构方案未确定之前，可按下式进在主传动的结构方案未确定之前，可按下式进行估算：行估算：机切主NN：主传动电机功率主N：消耗的切削功率切N21机机，：总传动链的机械效率85. 070. 0机一般：式中，式中，C6140机床C6132功率(KW)7.53.0Z3040机床Z3063功率(KW)3.05.5X62、63机床X63W功率(KW)7.510.

8、0国产机床动力参数参考表2. 主轴的估算主轴的估算 在设计之初，由于确定的仅仅是一个设计方案，在设计之初，由于确定的仅仅是一个设计方案，具体构造尚未确定，因此，只能根据统计资料，初步具体构造尚未确定，因此，只能根据统计资料，初步确定出主轴的直径。确定出主轴的直径。11D）主主轴轴前前端端轴轴颈颈的的直直径径（D2D1机床D1KW车床1.52.56080钻床铣床2.63.63.75.55.67.37.41170907010595130110145508050906090609575100901055085609070957510012)85.07.0()2(DD主主轴轴后后轴轴颈颈3. 中间传动

9、轴的估算中间传动轴的估算按扭转刚度计算：按扭转刚度计算： 411nNdjdNNjn44142ddd 式中，式中，N ：该传动轴传递的额定功率。该传动轴传递的额定功率。：电机到该轴传动件传动效率总值。电机到该轴传动件传动效率总值。 d：当量直径。当量直径。 ：计算转速。：计算转速。：允许扭转角。：允许扭转角。：电电机机功功率率。dN花键轴时，轴内径要比花键轴时，轴内径要比d 小小7%。空心轴时，空心轴时，：外外径径2d：内内径径1d计算转速计算转速 变速系统中传动件应根据哪一个转速进行动变速系统中传动件应根据哪一个转速进行动力计算，应了解机床的功率特性和扭矩特性。力计算，应了解机床的功率特性和扭

10、矩特性。nNMjnminnmaxnMN计算转速计算转速：传递全功率的最低转速。：传递全功率的最低转速。计算转速的确定计算转速的确定（1 1）等比传动，中型通用机床（）等比传动，中型通用机床（C6132C6132、C6140C6140）13minzjnn（2 2）等比传动，大型通用机床）等比传动，大型通用机床3minzjnn总级数机床类中型9大型12161820n4n3n4n5n6n7n8n7n6n5（3 3）立式钻床、摇臂钻床）立式钻床、摇臂钻床14minzjnnCM6132 型普通车床转速图型普通车床转速图1: 1.251.25:11.78:1电机轴456390125180250355500

11、71010001400200014401:1.351:2.821:11:2.51:3.554. 齿轮模数的估算齿轮模数的估算 按接触疲劳强度或弯曲强度计算齿轮模数比较复杂，而按接触疲劳强度或弯曲强度计算齿轮模数比较复杂，而且有些系统只有在齿轮各参数都已知道的情况后方可确定，且有些系统只有在齿轮各参数都已知道的情况后方可确定，所以，只在草图完成后校核用。在画草图之前，先估算，再所以，只在草图完成后校核用。在画草图之前，先估算，再选用标准齿轮模数。一般同一变速组中的齿轮取同一模数，选用标准齿轮模数。一般同一变速组中的齿轮取同一模数，一个主轴变速箱中的齿轮采用一个主轴变速箱中的齿轮采用1 12 2种

12、模数。传动功率的齿轮种模数。传动功率的齿轮模数一般取大于模数一般取大于2mm2mm。在中型机床中，主轴变速箱中的齿轮模。在中型机床中，主轴变速箱中的齿轮模数常取：数常取：2.52.5、3 3、4 4。 按齿面点蚀估算的齿轮中心距：按齿面点蚀估算的齿轮中心距： mmnPAj311)(370 式中，式中，P：该齿轮传递的功率该齿轮传递的功率（KW）。）。min)/1rnj：大齿轮的计算转速（：大齿轮的计算转速（ 由中心距由中心距 A A 及齿数及齿数z1、z2，可求齿轮模数为：，可求齿轮模数为：)221mmzzAmj（ 也可由下式计算：也可由下式计算：3132121)1(4)340000(jmjn

13、KKNKizim机床设计手册机床设计手册（2）上）上 P265 表表5,491三三. 结构设计结构设计1 1设计内容设计内容 设计主轴箱、变速箱的结构包括传动件（传动轴、设计主轴箱、变速箱的结构包括传动件（传动轴、轴承、齿轮、带轮、离合器、制动器、卸荷装置轴承、齿轮、带轮、离合器、制动器、卸荷装置等）、主轴组件、箱体及联结件的结构设计及布置，等）、主轴组件、箱体及联结件的结构设计及布置，用一展开图和若干截面图表示。用一展开图和若干截面图表示。 主轴箱、变速箱展开图如图所示。主轴箱、变速箱展开图如图所示。2 2结构设计中应注意的问题结构设计中应注意的问题（1）结构上是否产生碰撞和干涉现象）结构上是否产生碰撞和干涉现象 是否同一变速组内有两对齿轮同时啮合；是否同一变速组内有两对齿轮同时啮合； 各运动件之间，运动件与不运动件之间是否留各运动件之间，运动件与不运动件之间是否留有足够的间隙。有足够的间隙。（2）需要定位的所有零件或组件是否有轴向定位）需要定位的所有零件或组件是否有轴向定位（3）凡需要调整间隙的地方（轴承、离合器、制动）凡需要调整间隙的地方（轴承、离合器、制动器等）是否均设计了调整装置。器等）是否均设计了调整装置。如何定位？如何定位？（4）制图要求）制图要求（5）说明书应按要求的格式）说明书应按要求的格式参见参见“毕业设计论毕业设计论文书写格式文书写