卧式车床主轴箱设计

1、机械制造装备设计课程设计卧式车床主轴箱设计课题：某卧式车床的主轴最底转速转速级数，公比，电动机转速，电动机功率为。 + 需要全套图纸资料联系，QQ：1047713170一主传动系统拟定1传动分析（1）电动机选择 根据所给电动机功率和转速，查机械工程及自动化简明设计手册 表，可选Y132M-4型电动机，其额定转矩为2.2 （2）传动布局的选择 把主轴组件和组主传动的全部变速机构集中于同一箱体内，采用集中传动布局。 （3）变速方式选择 采用滑移齿轮变速机构。 （4）开停方式选择 采用机械开停方式，利用锥试和片式摩擦离合器。 （5）制动方式的选择 考虑使用寿命及加工精度要求，选择片式摩擦制动器。2.

2、拟订传动方案 （1）确定传动顺序方案： 由于主轴有12级转速，不同的传动顺序方案有： 因为机床无特殊要求，根据传动副前多后少的原则，优先选用和 两个方案。 （2）确定扩大顺序方案 因为机床无特殊要求，根据传动线前紧后松的原则，选用。 （3）检验最后扩大组的便诉范围机构式最后扩大组的变速范围为 ，机构式最后扩大组的变速范围为，机构方案确定为（4）根据已确定的机构式，画出方案图及其对称分布结构网如下：二、主传动变速系统拟定1. 相关运动参数确定由,查机械制造装备设计（主编：王启义；冶金工业出版社出版）表2-2可知，主轴的各级转速为： 主轴变速范围为：2初步拟定转速图 （1） 确定V带传动 考虑 =

3、 1 * ROMAN I轴转速不宜过低（结构尺寸增大），也不宜过高（带轮转动不平衡引起振动、噪声），初定=850r/mim,带传动比为=（2）分配传动比 = 1 * GB3 分配第三变速组（第二扩大组）的传动比。由结构式知在 = 4 * ROMAN IV轴上找相距6格的两个转速点，据传动比确定唯一的 = 2 * GB3 确定第二变速组（第一扩大组）传动比。同上可得 = 3 * GB3 确定第一变速组。考虑尺寸和传动性能及带轮轴的转速要求，选择适宜的B点初步拟定转速图3、确定各传动副齿轮齿数取同一变速组各个齿轮具有相同的模数，根据机械制造装备设计确定各个齿轮齿数。（1）基本组各齿轮齿数确定根据转

4、速图，取最小齿数，查表得，则 验算最大齿数与次大齿数之差为 符合要求（2）第一扩大组各齿轮齿数确定第一扩大组各传动比为 取最小齿数，查表得，则 （3）第二扩大组各齿轮齿数确定第二扩大组各传动比为 取最小齿数，查表得，则 4、画出转速图三、V带设计 由于是卧式机床，启动为软启动，以每天工作16小时计算设计V带。 根据机械设计V带设计知识设计。确定计算功率由公式=，查表得则 2. 选择带型 查表，初选小带轮直径采用A带传动，考虑轴转速不宜过高，也不宜过底，取根据传动比，其大带轮直径为 ，修整取验算速度 符合要求3. 确定中心距和和带轮基准长度取计算带轮所需基准长度查表，取则实际中心距中心距变动范围

5、4. 验算包角 包角 符合要求。5. 确定带的根数 带的根数 查表得，那么根取Z = 5根。四.主传动系统确定转速1传动轴的计算（1）主轴的转速计算 r/min。（2）由转速图得 r/min， r/min，则 轴计算转速为 850r/min 轴计算转速为 425r/min 轴计算转速为 150r/min 主轴计算转速为 106r/min2. 由转速图得出各齿轮计算转速为 轴上齿轮计算转速均为 850r/min轴上齿轮2计算转速为 425r/min轴上齿轮4计算转速为 600r/min轴上齿轮6计算转速为 850r/min轴上齿轮7计算转速为 425r/min轴上齿轮9计算转速为 425r/mi

6、n轴上齿轮8计算转速为 150r/min轴上齿轮10计算转速为 425r/min轴上齿轮11计算转速为 425r/min轴上齿轮13计算转速为 150r/min主轴上齿轮12计算转速为 106r/min主轴上齿轮14计算转速为 300r/min3各齿轮转速列表齿轮号齿数计算转速（r/min）12485024842533085044260053685063685072342584515094442510444251119425127510613621501432300五、验算主轴误差 由机械工程及自动化简明设计手册342页最大实际误差位六、各轴齿轮模数估算由机械工程及自动化简明设计手册344页3

7、45页公式按弯曲疲劳强度估算 1其中z和为同一齿轮的齿数和计算转速，取二者相乘最小值代入按接触疲劳强度估算 2其中，齿轮中心距A为：，为大齿轮计算转速取两者最大值，然后用大的靠近的标准模数取代 1.基本组齿轮模数估算 基本组内z最小值为850X24=20400，由公式1齿轮中心距由公式2 查看标准模数，取32.第一扩大组齿轮模数估算 第一扩大组内z最小值为150X65=9750，由公式1齿轮中心距由公式2 查看标准模数，取33.第二扩大组齿轮模数估算 第二扩大组内z最小值为425X19=8075，由公式1齿轮中心距由公式2 查看标准模数，取3.5七、各齿轮基本参数确定确定各齿轮分度圆直径、齿顶

8、圆直径和齿根圆直径其中，算出齿轮模数后，由机械制造装备设计76页，取齿宽为6，7，8倍模数，按传动比依次增大各齿轮基本参数表齿宽系数齿宽（mm）分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径1324618727864.52348618144150136.53330618909682.54342618126132118.55336618108114100.56336618108114100.57323721697561.58365721195201187.59344721132138124.510344721132138124.5113.51982866.573.557.75123.575828262.5269

9、.5253.75133.562828217224208.25143.532828112119103.25八、齿轮模数的验算由机械工程及自动化简明设计手册348页，验算齿轮模数按接触疲劳强度计算齿轮模数 1按弯曲疲劳强度估算计算齿轮模数 2验算时选相同模数中承受载荷最大，齿数最小的齿轮，对高速传动的齿轮，验算接触疲劳强度为主，对对低速传动的齿轮，验算弯曲疲劳强度为主。为本课题中齿轮转速都不高，所以只验算弯曲疲劳强度，公式1.基本组传动齿轮验算 因为P=7.125， 查表，取=1.2，由于，并且硬度小于350HBS，查表1.4，T=2000所以所以取由所以满足要求2.第一扩大组传动齿轮验算 因为P

10、=6.91， 查表，取=1.2，由于，并且硬度小于350HBS，查表1.2，取T=2000所以所以取由所以满足要求3.第二扩大组传动齿轮验算 因为P=6.7， 查表，取=1.2，由于，并且硬度小于350HBS，查表1.2，取T=2000所以所以取由所以满足要求九、传动轴直径初步估算由机械设计370页，设轴采用45号钢传动轴直径的估算公式计算查机械工程及自动化简明设计手册32页，取V带传动效率0.96，齿轮传动效率为0.98，滚动轴承传动效率为0.99（一对）轴直径轴的输入功率 则轴直径轴的输入功率 ， 则 轴直径轴的输入功率 ， 则4.主轴最小直径估算 由机床设计手册81页，查得主轴前轴颈直径

11、为100 mm，由于是普通车床，由82页，主轴内孔前端内孔直径取 除主轴外，各轴为花键轴，根据机械工程及自动化简明设计手册，取轴规格为，取轴规格为，取轴规格为十、主轴强度验算由机械设计,齿轮传递扭距和力为主轴转距，齿轮受的切向力 齿轮受的径向力轴传递给主轴的功率为由材料力学84页空心轴抗扭截面系数为,其中1、经过13-14齿轮传递时受力分析大齿轮计算转速为106n/min,则主轴转距齿轮受的切向力齿轮受的径向力主轴受力图为由理论力学,大端轴承所受力为最大弯距为弯距扭距图为很明显,齿轮处受弯扭最大,且该处抗扭截面系数没有相对其它处大很多,所以校核该处.由第三强度,危险截面强度为(因为)小于45号钢60MPa,符合要求2、经过11-12齿轮传递时受力分析主轴齿轮计算转速为300n/min,则主轴转距齿轮受的切向力齿轮受的径向力受力图和弯距图如右图,明显其危险性小于13-14齿轮传递时的情况,不必多计算参考文献1机械制造装备设计主编：王启义；冶金工业出版社出版；2002年4月第1版2机械工程及自动化简明设计手册主编：叶