机械制造装备10级主轴箱部件设计
机械制造装备设计（关慧贞）习题
机械制造装备设计（关慧贞）习题1.钻床的主运动参数为主轴的转速 ,品的主参数应尽可能采⽤优先数系。
2.辅助⽀承和可调⽀承的区别辅助⽀承起定位作⽤,可调⽀承不起定位作⽤。
3.产品系列化设计的”三化”是指系列化、标准化、通⽤化。
4.磨床的主运动是指砂轮的回转运动。
5.主轴的变速范围是指主轴的最⼤转速与最⼩转速的⽐值。
6.有级变速主轴转速⼀般按等⽐级数排列。
7.进给系统中,各传动件的计算转速是最⾼转速。
8.机床⽀承件常⽤的材料是铸铁。
9. 设计分级变速箱时,变速箱公⽐取⼤于电动机的恒功率调速范围,变速箱结构简单 ,主传动系功率特性图缺⼝。
10.专⽤机床夹具⾄少必须由定位装置、夹紧装置和底座三个基本部分组成。
11. 在夹具中采⽤偏⼼轮夹紧⼯件⽐⽤螺旋压板夹紧⼯件的动作快，但其⾃锁性要⽐后者差。
12.料仓式上料装置的基本组成是料仓,隔料器,上料器,上料杆和卸料杆。
13.在选择机床主轴滚动轴承时,后轴承精度常⽐前轴承精度低。
14.磨床运动功能图的运动功能式为 W/CfZfXfBaCp /T 。
15.⽆论是⽅形、圆形或矩形，空⼼截⾯的刚度都⽐实⼼截⾯的⼤，圆形截⾯的抗扭刚度⽐⽅形截⾯⼤，抗弯刚度⽐⽅形截⾯⼩。
⼆、计算题：(10%)⼯件定位的三种⽅案如图所⽰,要求加⼯表⾯DB 距孔尺⼨为A,试分析计算各种定位⽅案的定位误差?哪种定位⽅案较好?解:(1)mm D 52.045sin 2/17.04.0=+=?(2)mm D 485.02/17.04.0=+=?(3)mm D 82.0)08.017.017.0(4.0=+++=?B ⽅案较好。
三、分析题：(15%)设计升降台铣床主传动系统,?=1.41,主轴转速为n=45~2000r/min ,电动机转速为min /1440r n =电。
(1)写出结构式 (2) 画出转速图1.答:⼗⼆级转速为:45r/min,63r/min,90r/min,125r/min,180r/min,250r/min,355r/min,500r/min,710r/min,1000r/min,1400r/min,2000r/min12=31×23×262.某机床主轴的转速图如图所⽰，若主轴计算转速为160r/min，要求确定各中间传动轴及各齿轮的计算转速。
《机械制造装备》课程设计解析
课程设计说明书学生姓名：xx 学号：3108040104xx学院：机械与动力工程学院专业：机械设计制造及其自动化题目：《机械制造装备》课程设计指导教师：职称:2011年12月20日河南理工大学《机械制造装备》课程设计任务书一、课程设计目的：通过本课程设计的训练，使学生初步掌握机床的运动设计（包括主轴箱、变速箱传动链），动力计算（包括确定电机型号，主轴、传动轴、齿轮的计算转速），以及关键零部件的强度校核，获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。
二、课程设计内容：根据给定的设计条件，先进行动力参数计算、运动参数计算，然后进行结构设计，绘制传动系统展开图草图，再进行主要零件的强度或刚度计算，根据计算结果修改草图后，进行加深，最后编写设计计算说明书。
（1）电动机的选择根据机床类型和给定的主要技术参数及设计条件，计算主电动机的功率，选定电动机的型号和转速；（2）运动参数计算根据使用条件，确定主轴的极限转速，进而确定传动系统的变速组数、各变速组的传动副数，设计结构式，绘制转速图并计算皮带轮的计算直径，齿轮的齿数，最后绘制传动系统图；（3）动力参数计算根据电机功率以及确定的转速图和传动系统图，确定计算转速，计算传动轴的直径，齿轮的模数，选择支承轴承的类型等；（4）结构设计根据计算结果，进行主传动系统的轴系、变速机构、主轴组件等的布置和设计并绘制展开图、主要剖面图和主要零件工作图。
（5）主要零件的验算根据设计结构和载荷情况，验算最后一根传动轴的刚度和强度、最后一个传动组的齿轮模数、支承轴承的寿命（若系统比较复杂，此项内容可略去）。
（6）根据验算结果，对车床主轴箱的展开图和主要剖面图进行修改加深，完成车床主轴箱的图纸绘制；（7）编写设计计算说明书。
内容包括运动设计、动力设计和结构设计的计算和分析等三、课程设计任务：（1）每个学生在1.5周内必须完成对中等尺寸车床主传动系统的设计：（2）绘制车床主轴箱展开图和主要剖面图一张，图幅不得小于A1；绘制主轴零件工作图一张，图幅不小于A2；图纸要求按制图规范，包含标题栏、序号、明细表等。
机械制造装备设计第四章组合机床主轴箱设计
影响因素
主轴箱的设计受到机床类型、 加工要求、切削力、转速范 围等因素的影响。
主轴箱设计的目标和要求
1 高刚性
主轴箱应具有高刚性，以确保机床在高速运 行时的稳定性和加工精度。
2 合理布局
主轴箱的内部结构应合理布局，方便维修和 保养。
3 低振动
主轴箱应减小振动和噪音，提高机床的工作 环境。
4 可靠性
需求分析
明确主轴箱的功能和性能要求。
选型和计算
选择适合的材料和标准件，进行强度、 刚度等计算。
加工和装配
按照设计要求进行主轴箱的加工和装配。
主轴箱设计的优化方法
1 减少质量
通过优化结构设计和材料选择，减少主轴箱的质量。
2 提高刚性
通过改进支撑结构和加工工艺，提高主轴箱的刚性。
3 优化传动
选择合适的齿轮传动方案，提高主轴箱的传动效率。
主轴箱设计实例和案例研究
实例一
某机床工厂成功设计了一款高速主轴箱，提高了机 床的加工效率和产品质量。
实例二
一家机械研究院研发了一种新型主轴箱结构，减小 了机床的振动和噪音。
主轴箱应具有较高的可靠性，以保证机床的 长时间运行。
主轴箱设计的工作原理和结构
工作原理
主轴箱通过传动装置将电机的动力传导到主轴上， 实现转速调节和加工功能。
结构
常见的主轴箱结构包括箱体、主轴、轴承、齿轮传 动、变速箱等组成部分。
主轴箱设计的重要考虑因素
1 切削力
主轴箱要能承受切削力， 保持稳定运行。
2 加工精度
3 主轴高速旋转时会产生大 量热量，需要考虑散热和 冷却措施。
主轴箱设计步骤和流程
1
结构设计
2
确定主轴箱的内部结构和布局。
机械制造装备设计试卷(十套带答案)
为. (
C ).
A.产品系列化. B.结构典型化. C.通用化标准化/ S.另件.通用化
3.一组功能,工作原理和结构相同,而尺寸与性能参数不同的产品,称为
( A ).
A.纵系列产品 B.横系列产品 C.跨系列产品 D.基型产品.
4.为了降低导轨面的压力,减少摩擦阻力,提高导轨的耐磨性和低速运 动的平稳
4）摇臂在加工时，既有弯又有扭，因此选非圆非方空心封闭形状，且高度尺寸
大于宽度尺寸。
（2 分）
2.某数控机床工作台驱动如下图所示，求变换到电机的转动惯量 J ?
参数 n(r/min) J(kg/m)2
齿轮 Z1 720 0.01
齿轮 Z2 360 0．16
Ⅰ轴 360 0.004
丝杠 360 0．012
1 试述根据什么原则，选择支承件的截面形状，摇臂钻床摇臂的截面为何种形
状？为什么为该形状？
1．答 1）空心截面的刚度都比实心的大，同样截面形状和面积，外形尺寸大，
抗弯刚度与抗扭刚度高 （2 分）
2）圆形截面抗扭刚度比方形的好，而抗弯矩小。
（2 分）
3)封闭界面远比开口截面的刚度高，特别是抗扭刚度高。 （1 分）
( A ).
A.组合加具. B.专用加具. C.成祖加具. D.随行加具.
10.数控机床主传动采用直流电机无级调速时，是采用的 （ A
）的方式
来得到主轴所需转速。
A．调压，调磁 B。调频 C。调电流 D。调电容
二．填空题 （20 分，每小题 1 分）
1.摇臂钻床的主要参数是_____最大钻孔直径________.
角速度
矢量和。
14.升降台铣床的主要参数是工作台工作面的宽度，主要性能指标是工作台工作
机械制造装备10级主轴箱部件设计
目录1、概述 (1)1.1 机床课程设计的目的 (1)1.2 立式铣床的规格系列和用处 (1)1.3 操作性能要求 (2)2、参数的拟定 (3)2.1 确定转速范围 (3)2.2 主电机的选择 (3)3、传动设计 (4)3.1 主传动方案拟定 (4)3.2 传动结构式、结构网的选择 (4)3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 (4)3.2.2 传动式的拟定 (4)3.2.3 结构式的拟定 (4)3.3 转速图的拟定 (5)4、传动件的估算 (6)4.1 三角带传动的计算 (6)4.2 传动轴的估算 (8)4.2.1 传动轴直径的估算 (8)4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 (9)4.3.1 齿轮齿数的确定 (9)4.3.2 齿轮模数的计算 (9)4.3.3 齿宽的确定 (10)4.4 带轮结构设计 (10)5、动力设计 (11)5.1 主轴刚度验算 (11)5.1.1 选定前端悬伸量C (11)5.1.2 主轴支承跨距L的确定 (11)5.2 齿轮校验 (11)6、结构设计及说明 (13)6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 (13)6.2 展开图及其布置 (13)6.3 齿轮块设计 (14)6.3.1 其他问题^ (15)6.4 主轴组件设计 (15)7、总结 (16)8、参考文献 (17)一、概述1.1机床课程设计的目的课程设计是机械制造装备设计课程的一个重要的实践环节，巩固和扩大学生的基础技术课和专业课程学习中所获得的知识。
通过课程设计的实践，可以使学生学会理论联系实际的工作方法，并培养其独立的工作能力；初步了解到机械制造装备设计的方法和步骤；熟悉相关的标准、规格、手册和资料的运用；编写设计说明书，绘制部件装配图及零件工作图以及如何合理地组织工作，为毕业论文、毕业设计以及科学研究和工程技术工作积累经验。
设计过程中，要求学生充分利用所学到的知识，独立地、创造性地进行自己的设计工作，使设计符合先进的设计思想。
主轴箱的设计
绪论设计的过程是通过分析、创造和综合而达到满足特定功能目标的一种活动。
在此过程中需不断的对设计方案进行评价，根据评价的结果进行修改，在设计的过程中不断地发现问题和解决问题。
金属切削机床是机械制造业的基础装备，随着社会不断发展和科学不断进步对机床设计技术要求越来越高，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）应用。
使得机床的设计理论和方法由人工绘图向计算机绘图，由定性设计向定量设计、由表态和线性分析向动态和非线性分析，由可行性设计向最佳设计过渡。
金属切削机床的基本功能是提供切削加工所必需运动和动力。
机床的基本工作原理是通过刀具与工件之间相对运动，由刀具切除工件加工表面多余的金属材料，形成工件加工表面的几何形状、尺寸，并达到其精度要求。
C616型车床是一个十分典型的普通车床，广泛的应用在生产中。
主轴箱的设计不紧要满足机床总体布局变速箱的形状和尺寸的限制、达到十二级转速，还要便于装配、调整、润滑和维修.根据指导教师的推荐，重点选用吴圣庄编著的《金属切削机床》以及辅助类书刊包括《材料力学》《机械制造装备设计》《机械制图》《机械设计》等图书。
其中，戴曙的《金属切削机床设计》无疑是系统化介绍和设计车床的资料。
它从机床设计的步骤，机床的标准化，机床的总体布局到主要的参数的确定，（包括尺寸参数、动力参数）。
在主要的传动设计中，参考齿轮齿数和带轮直径的确定，是主轴箱的尺寸，轴的轴径，以及传动精度等一系列布局。
在结构式，结构网确定之后，要对传动件的结构、材料、构造等进行计算和设计及齿轮的模数确定等。
传动件包括齿轮、传动轴、离合器、制动装置等。
其中齿轮的构造中选用双联齿轮，对齿轮的拼装，齿轮太窄或太宽时的处理，齿轮在轴上的定位问题都有比较全面的论述。
传动轴在反复弯曲载荷和扭曲载荷下不发生疲劳破坏。
刚度方面，轴在弯曲和扭曲载荷下不致产生过大的变形。
高速旋转的轴还应计算其临界转速，以免发生共振，传动轴首先要估算直径，然后再进行刚度验算。
组合机床及其主轴箱设计说明书
摘要组合机床，是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率机床。
其特点有：结构紧凑、工作质量可靠、设计和制造周期短、投资少、经济效果好、生产率高等。
本次设计的题目是铣削组合机床及主轴组件。
首先针对所要加工的零件入手，对机床进行总体方案设计，进而确定机床的总体布局，随后，对主轴组件进行设计。
在设计主轴组件时，以主轴为线索，在满足刚度、精度等要求下，完成其它（如轴承、轴向调节机构、锁紧机构等）所有零件的设计。
设计机械加工工艺规程遵循如下原则：1）保证零件图样上所有技术要求的实现。
2）必须能满足生产纲领的要求。
3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，要求工艺成本最低，低耗节能。
4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。
维护环境卫生。
本产品是按用户要求而设计的，用户讨论合格后，投入生产，希望指导、鉴定。
关键词：组合机床，主轴组件，主轴，轴承，轴向调节机构AbstractModular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity.The design is the subject of combined milling machine spindle components. First of all, for the processing of parts to start with a general program of machine design, machine tool and then determine the overall layout, then the design of the main components. Components in the design of the spindle to spindle for clues, to meet the stiffness and precision required to complete the other (such as bearings, axial adjustment agencies, locking, etc.) the design of all parts.Design mechanical processing order to follow the following principles1) To ensure that all parts drawings on the realization of the technical requirements.2) Program must be able to meet production requirements.3) To meet the technical requirements and requirements of the production program, under the premise of the minimum requirements of cost, low energy.4) Minimize the labor intensity of workers, protection of production safety.This product is based on user requirements and design, the user discussion after passing the production, hope the guide, identified.Keywords:Modular Machine, spindle components, spindle, bearings, axial adjustment目录绪论 (1)第1章机床总体设计 (1)1.1 机床总体方案设计的依据 (1)1.2工艺分析 (1)1.3机床主要技术参数的确定 (3)1.4进给驱动电动机功率的确定 (5)第2章主轴组件要求与设计计算 (6)2.1主轴的基本要求 (6)2.2主轴组件的布局 (9)2.3主轴结构的初步拟定 (12)2.4主轴的材料与热处理 (13)2.5主轴的技术要求 (13)2.6主轴直径的选择 (14)2.7主轴前后支承轴承的选择 (15)2.8主轴内孔直径 (16)2.9主轴前端悬伸量 (17)2.10主轴支承跨距 (18)2.11主轴结构图 (18)2.12主轴组件的验算 (18)第3章主轴组件相关部件 (23)3.1主轴轴承的润滑 (21)3.2主轴组件的密封 (21)3.3轴肩挡圈 (23)3.4挡圈 (23)3.5圆螺母 (23)3.6套筒 (24)3.7前、后支承的轴承盖 (25)3.8主轴用套筒及其锁紧部分 (26)3.9主轴尾部的内花键 (27)3.10主轴组件轴向调节机构 (28)3.11箱体设计 (30)第4章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 绪论机械制造业在国民经济中占有重要的地位，是国民经济各部门赖以发展的基础，是国民经济的重要支柱，是生产力的重要组成部分。
机械制造装备设计实践报告
机械制造装备设计实践报告一、实践背景机械制造装备设计实践是机械工程专业学生必修的一门课程。
实践要求学生在课堂上学习到的机械设计知识应用到实际的机械制造过程中，深入了解机械制造装备的设计、制造和使用。
在实践过程中，学生需要完成一系列的任务，如机械设计、材料选择、加工工艺、装配调试等，并撰写实践报告。
本篇报告主要介绍我在机械制造装备设计实践中所完成的任务、遇到的问题以及解决方法，总结实践经验并提出个人的思考和建议，以期能够为未来的机械制造装备设计提供一定的参考价值。
二、任务完成情况在机械制造装备设计实践中，我所完成的任务是一台数控车床的设计。
这台数控车床的主要结构包括底座、滑板、主轴箱、刀架、电器控制系统等。
我需要根据已有的机械设计知识和技能，进行以下的工作：1.设计车床的总体结构，包括各个结构件的尺寸、布局、材料、加工工艺等。
2.选择合适的加工工艺和工具，确定各个结构件的加工顺序，以保证生产效率和加工精度。
3.完成各个结构件的图纸绘制和加工制造。
4.安装和调试车床的电气控制系统。
经过一段时间的努力，我和我的团队顺利完成了以上的任务，并取得了一定的成绩。
三、遇到的问题与解决方法在完成上述任务的过程中，我们遇到了一些问题。
主要表现为：1. 加工精度不高由于零部件的精度很高，所以零件的加工精度也必须保证。
然而，在我们的实践中，由于设备和技术条件的限制，加工精度没有达到预期的水平。
这给我们的工作带来了较大的困难。
为了解决这个问题，我们对零件加工的过程进行了反复的调试和优化。
我们采用了多种加工工艺和设备，同时还加强了质量控制和管理，最终成功地提高了加工精度。
2. 生产效率较低生产效率是衡量一台设备的重要指标。
在我们的设计中，由于细节的处理不好，加工顺序不合理等原因，生产效率较低，给我们带来了不少的麻烦。
针对这个问题，我们进行了多次的工艺探索和改进。
我们采用了先进的加工设备和工艺，通过对加工工艺的优化和调整，使生产效率得到了明显的提高。
普通车床(I型)主轴箱部件设计 1最大加工直径为中320mm的普通车床的主轴箱部件设计
普通车床(I型)主轴箱部件设计1. 引言本文档旨在设计一台最大加工直径为中320mm的普通车床的主轴箱部件。
主轴箱作为车床的核心组成部分，承担着支撑主轴、传动力和保护内部机械构件的重要功能。
因此，在设计中需要考虑结构强度、传动效率以及操作便捷性等因素。
2. 设计要求根据普通车床的使用需求和性能要求，对主轴箱部件的设计进行以下要求：1.加工直径：最大加工直径为320mm。
2.结构强度：能够承受工件及切削力的作用，保证稳定加工。
3.传动效率：采用高效的传动装置，提高加工效率。
4.操作便捷性：设计合理的操作界面和控制手柄，方便操作人员操作和控制。
3. 设计方案针对上述设计要求，我们提出如下设计方案：3.1 结构设计主轴箱采用箱式结构，由底座、壳体和盖板组成。
底座用于支撑整个主轴箱，保证稳定性；壳体用于固定内部机械构件，提供结构强度；盖板用于封闭主轴箱，以保护内部机械构件。
3.2 传动装置设计为了提高传动效率，我们采用直线方式传动。
主轴驱动采用齿轮传动装置，通过主动齿轮和被动齿轮的啮合，实现主轴的旋转。
同时，为了减小传动误差，我们使用高精度的齿轮和轴承。
3.3 操作界面设计为了方便操作人员操作和控制，我们设计了直观明了的操作界面。
操作界面包括加工参数显示、控制手柄和启停按钮等。
加工参数显示能够实时显示主轴箱的工作状态和加工参数，方便操作人员掌控加工情况；控制手柄用于调整加工参数和操作主轴箱；启停按钮用于启动或停止主轴箱。
4. 结构设计细节4.1 主轴箱结构主轴箱底座采用铸铁材料制作，具有良好的刚性和稳定性。
底座底部设计了平整的接地面，以便于稳定安装。
主轴箱壳体采用钢板焊接，具有足够的强度和刚度。
壳体内部设置了各种支承轴承和传动装置的安装座位，确保机械构件的固定和稳定性。
主轴箱盖板采用铝合金材料制作，具有轻便和良好的密封性。
盖板上设置了透明的观察窗口，方便操作人员观察内部机械构件的运行状态。
4.2 传动装置主轴箱的主动齿轮和被动齿轮采用高精度的钢材制作，具有耐磨性和高传动效率。
机械制造装备 答案版
填空题1、为了实现加工过程中所需的各种运动,机床必须有执行件、运动源、传动装置三个基本部分。
2、按照机床工艺范围宽窄，可分为通用机床、专门化机床和专用机床三类。
3、所有机床都必须通过刀具和工件之间的相对运动来形成一定形状，尺寸和质量的表面。
4、齿轮与传动轴联接形式有固定式、空套式、滑移式。
5、传动链是通过两端件和传动装置按一定的规律所组成的。
6、CA6140车床可车削米制、寸制、模数制和径节制四种标准的常用螺纹。
7、在插齿机上加工直齿圆柱直径时,插齿机应具有以下几种运动:插齿刀上下运动,展成运动,工件圆周运动和退刀运动。
8、普通滑动导轨常采用压板和镶条调整间隙。
9、工件表面的成形方法有轨迹法、相切法、展成法、成形法。
10、为实现加工过程中所需各种运动,机床必须具备动力源,运动源和传动装置。
11、机械制造装备包括加工装备、工艺装备、仓储输送装备、辅助装备四个部分.机械制造装备是机械制造技术的重要载体。
12、CA6140车床的主运动链的两末端件是电机和主轴,这是一条外联系传动链。
13、主轴的旋转精度是指主轴手动或低速、空载时,主轴前端定位面的径向圆跳动、轴向圆跳动、轴向窜动值。
14、直线运动导轨的几何精度通常包括以下三项：导轨在垂直平面内的垂直度，导轨在水平面内的直线度和两导轨间的平行度。
选择题1、CA6140型车床主传动系统采用了（D）传动系统。
A．多公比 B．多速电机 C．分支传动 D．交换齿轮2、在Y3150E型滚齿机上滚切直齿圆柱齿轮时，（B）是表面成形运动。
A．滚刀、工件的旋转以及滚刀沿工件轴线方向的移动B．滚刀、工件的旋转以及滚刀沿工件切线方向的移动C．滚刀、工件的旋转以及滚刀沿工件径向方向的移动D．滚刀和工件的旋转运动3、关于英制螺纹，下列（C）种说法不正确。
A．英制螺纹的螺距参数是每英寸牙数B．英制螺纹的导程按近似于调和数列的规律排列C．英制螺纹的导程换算成以毫米表示时，应乘以25.4毫米D．在CA6140型车床上车英制螺纹时，进给箱中的传动路线与车削公制螺纹时不同4、下列（B）滚动轴承的轴向承载能力最大。
机械毕业设计(论文)数控铣床的主轴箱结构设计(新)(含全套图纸)
数控铣床的主轴箱结构设计摘要：本文主要有如下几个方面的内容1）主传动系统设计，其中包括主传动电机的选择及其型号的确定。
2）数控铣床主传动系统的配置方式，其中要考虑传动性能的最优化选择，如：传动准确，无滑动；传动效率高且传动平稳可靠，噪音小等。
4）同步带传动设计与计算，其中包括同步材料的选择和同步参数的计算。
5）主轴组件的设计。
6）主轴轴承的选择，其中包括轴承的精度，预紧力几轴承的润滑与密封等问题。
7）联接键的选择和碟形弹簧的选择与计算，这里要考虑弹簧的热处理问题。
8）螺钉联接的设计。
9）液压缸的设计。
10）润滑与密封件设计。
关键词：机械设计；数控三坐标铣床；主轴Main spindle box structure design of numerical control milling machineStudent: he yiTutor: chenzhiliang(Oriental Science ＆Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: This thesis mainly includes the following content: 1) main drive system design and it contained the content of selection main drive motor and its model. 2) configuration of numerical control milling machine main drive system and it shall consider optimization selection of drive performance, such as accurate drive, nonslip; high drive efficiency with stability, reliability and low noise etc. 3) design and calculation of synchronous belt drive including selection of synchronous material and calculation of synchronous parametric. 4) design of spindle parts. 5) selection of spindle bearing, including precision of bearing, lubrication and sealing of preload bearing etc. 6) selection of joint bolt and selection and calculation of disk spring, thermal treatment of spring shall be considered. 7) design of bolt joint. 8) design of hydraulic cylinder. 9) design of lubrication and sealing parts. 10) lubrication and seal design.Key words: Mechanical design, Numerical Control three coordinates of milling machines, Spindle.1 前言数控机床的主传动系统包括主轴电动机，传动系统和主轴组件。
机床主轴箱结构范文
机床主轴箱结构范文机床主轴箱是机床的核心部件之一，主要承载主轴、主电机等重要组件，并实现主轴的转动和运动控制。
主轴箱结构的设计对机床的性能、精度等具有重要影响。
本文将从主轴箱的结构类型、主轴箱组成部分以及主轴箱结构的特点等方面进行详细阐述。
首先，主轴箱的结构类型主要包括箱型主轴箱、梁式主轴箱和柱式主轴箱等。
这几种结构类型在机床主轴箱中的应用较广泛。
1.箱型主轴箱：箱式主轴箱结构简单紧凑，刚性好，重量轻。
它采用箱体结构，将主轴承、主动套装置等组件集中安装在轴箱内，主轴箱结构紧凑，占地面积小，适用于小型机床。
2.梁式主轴箱：梁式主轴箱的主要特点是结构强度高、刚性好、变形小。
其结构类似于梁，主轴箱上下两个横梁承受载荷，保证了结构的稳定性和刚性。
梁式主轴箱适用于高速高精度的机床，如加工中心等。
3.柱式主轴箱：柱式主轴箱结构简单，装配和维护方便，具有较高的刚性。
它通过柱体支承主轴箱，主轴轴承在柱体上安装，从而保证了机床的稳定性。
柱式主轴箱主要应用于大型机床中。
主轴箱通常由床身、前后盖板、底座、卡盘、主轴箱体等组成。
床身是主轴箱的基础和支撑部分，直接配合机床床身使用。
前后盖板位于主轴箱的前后端，起到密封的作用，防止切削液和进刀粉末等杂物进入主轴箱。
底座用于支撑主轴箱、配合机床底座使用。
卡盘主要用于夹持工件，是主轴箱的一个重要组成部分。
主轴箱体是主轴箱的主体部分，用于承载主轴、轴承、主电机等关键组件。
主轴箱结构的特点主要有以下几个方面：1.刚性好：主轴箱结构通常采用箱体结构，使得机床具有较高的整体刚性。
2.稳定性高：主轴箱的结构设计能够使主轴箱稳定地支撑主轴和配套的装置，保证机床的稳定性和刚性。
3.紧凑型结构：主轴箱结构设计紧凑，占地面积小，适用于小型机床。
4.维护方便：主轴箱的前后盖板结构较为简单，方便拆卸和安装，维护保养较为方便。
5.工作环境好：主轴箱通常采用密封结构，能够有效阻挡切削液、油污和进刀粉末等杂物进入主轴箱，保持主轴箱内的良好工作环境。
专业课程设计龙门铣床主轴箱
龙门铣床主轴箱设计说明书学生姓名：朱立芹学号：0401080804学院：机械工程学院专业：机械制造及其自动化专业题目：专业课程设计——X2010型龙门铣床主轴箱设计指导老师：纪小刚日期：2011年9月5日课程设计任务书1.设计目的本次课程设计是毕业课程设计前一次对我们大学四年期间机械专业基础知识的考核和检验。
它囊括了理论力学，材料力学，机械原理，机械设计，机械制造装备设计等许多机械学科的专业基础知识。
它不仅仅是对我们专业知识掌握情况的考核和检验，也是一次对我们所学的知识去分析，去解决生产实践问题的运用。
通过本专业课程设计的训练，使学生初步掌握机床的运动设计（包括主轴箱、变速箱传动链），动力计算（包括确定电机型号，主轴、传动轴、齿轮的计算转速），以及关键零部件的强度校核，获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。
2.设计内容和要求1．运动设计：根据所给定的转速范围及变速级数，拟定机床主运动传动结构方案(包括传动结构式、转速分布图)和传动系统图，确定各传动副的传动比，计算齿轮的齿数，主轴实际转速及与标准转速的相对误差。
2．动力计算：选择电动机型号及转速，确定传动件的计算转速、对主要零件（如齿轮、主轴、轴承等）进行计算（初算和验算）。
3．结构设计进行主传动系统的轴系、变速机构、主轴组件等的布置和设计并绘制展开图、剖面图、主要零件工作图。
4．编写设计说明书1）机床的类型、用途及主要参数主轴转速范围：.m in /630m in,/50max min r n r n ==变速级数：z=12，主电动机：P=13KW ，n=1460r/min 。
工作台尺寸：1000x3000mm 。
主轴孔径：29mm 。
主轴套筒：直径250mm ，手动调整距离200mm 。
主轴箱进给范围：18级，10——500mm/min ，快速移动速度1.5m/min ，回转角度±30°。
车床主传动系统设计
机械制造装备设计课程设计说明书设计题目: 车床的主传动系统设计院系：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化专业班级：12级机制十五班学号：201233460姓名：霍道义指导老师：刘军日期：2015年12月18日车床的主传动系统设计任务书姓名霍道义学号 201233460专业机制本班级 15班最大加工直径为250的普通车床的主轴箱部件设计原始数据：刀具材料：硬质合金。
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。
2）动力计算：选择电动机型号及转速，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。
③主轴零件图。
4）编写设计说明书1份。
目录1 绪论............................... 错误!未指定书签。
2 普通车床主动传动系统参数的拟定..... 错误!未指定书签。
2.1电动机的选择................... 错误!未指定书签。
2.2确定转速级数................... 错误!未指定书签。
3 传动设计........................... 错误!未指定书签。
3.1拟定传动方案................... 错误!未指定书签。
3.2 确定结构式.................... 错误!未指定书签。
3.3设计结构网..................... 错误!未指定书签。
3.4绘制转速图..................... 错误!未指定书签。
3.5各传动组传动副齿轮齿数......... 错误!未指定书签。
3.6绘制传动系统图................. 错误!未指定书签。
4.传动零件设计........................ 错误!未指定书签。
主轴箱设计说明书
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。
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4）床头箱的外型尺寸、与床头床身的联接要求与C618K-I 车床的床头箱相同2.参数的拟定2.1 确定极限转速n R n n =minmax，1-=z n R ϕ 又∵ϕ=1.41∴ 得n R =45.07. 取 n R =45；min max /1400/43.79/min 32/min n n n R r r ===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 minr，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。
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目录1、概述 (1)1.1 机床课程设计的目的 (1)1.2 立式铣床的规格系列和用处 (1)1.3 操作性能要求 (2)2、参数的拟定 (3)2.1 确定转速范围 (3)2.2 主电机的选择 (3)3、传动设计 (4)3.1 主传动方案拟定 (4)3.2 传动结构式、结构网的选择 (4)3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 (4)3.2.2 传动式的拟定 (4)3.2.3 结构式的拟定 (4)3.3 转速图的拟定 (5)4、传动件的估算 (6)4.1 三角带传动的计算 (6)4.2 传动轴的估算 (8)4.2.1 传动轴直径的估算 (8)4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 (9)4.3.1 齿轮齿数的确定 (9)4.3.2 齿轮模数的计算 (9)4.3.3 齿宽的确定 (10)4.4 带轮结构设计 (10)5、动力设计 (11)5.1 主轴刚度验算 (11)5.1.1 选定前端悬伸量C (11)5.1.2 主轴支承跨距L的确定 (11)5.2 齿轮校验 (11)6、结构设计及说明 (13)6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 (13)6.2 展开图及其布置 (13)6.3 齿轮块设计 (14)6.3.1 其他问题^ (15)6.4 主轴组件设计 (15)7、总结 (16)8、参考文献 (17)一、概述1.1机床课程设计的目的课程设计是机械制造装备设计课程的一个重要的实践环节，巩固和扩大学生的基础技术课和专业课程学习中所获得的知识。
通过课程设计的实践，可以使学生学会理论联系实际的工作方法，并培养其独立的工作能力；初步了解到机械制造装备设计的方法和步骤；熟悉相关的标准、规格、手册和资料的运用；编写设计说明书，绘制部件装配图及零件工作图以及如何合理地组织工作，为毕业论文、毕业设计以及科学研究和工程技术工作积累经验。
设计过程中，要求学生充分利用所学到的知识，独立地、创造性地进行自己的设计工作，使设计符合先进的设计思想。
在设计中，应充分地考虑结构的工艺性、机构的工作可靠性、装拆方便、操纵简单、零件的强度、刚度和寿命。
同时要求保证技术安全和维修保养等。
本课程设计，要求学生掌握夹具、专用机床主轴箱设计的一般方法和步骤。
1.2立式铣床的规格系列和用处1.21立式铣床的参数：立式升降台铣床由端面铣刀、立铣刀、圆柱铣刀、锯片铣刀、圆片铣刀、端面铣刀及各种成形铣刀来加工各种零件。
适于加工各种零件的平面、斜面、沟槽、孔等，由于机床具备了足够的功率和刚性以及有较大的调速范围（主轴转速和进给量），因此可充分利用硬质合金刀具来进行高速切削。
立式铣床立铣头可在垂直平面内顺、逆回转调整±45°，拓展机床的加工范围。
立式铣床工作台X/Y/Z 向有手动进给、机动进给和机动快进三种，进给速度能满足不同的加工要求；快速进给可使工件迅速到达加工位置，加工方便、快捷，缩短非加工时间。
立式铣床润滑装置可对纵、横、垂向的丝杠及导轨进行强制润滑，减小机床的磨损，保证机床的高效运转；同时，冷却系统通过调整喷嘴改变冷却液流量的大小，满足不同的加工需求。
2.22立式铣床的用途：立式升降台铣床是一种具有广泛用途的通用铣床。
立式升降台铣床由端面铣刀、立铣刀、圆柱铣刀、锯片铣刀、圆片铣刀、端面铣刀及各种成形铣刀来加工各种零件。
适于加工各种零件的平面、斜面、沟槽、孔等，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。
由于机床具备了足够的功率和刚性以及有较大的调速范围（主轴转速和进给量），因此可充分利用硬质合金刀具来进行高速切削。
1.3操作性能要求：【1】使用本机床前，必须熟悉机床结构，各操作手柄的功能及作用，冷却、润滑、电气系统及操作旋钮、按钮开关的作用等。
【2】启动机床前，应检查各锁紧机构是否锁紧。
在启动机床前要确保工件与刀具安装到位，绝对不要在工件与刀具接触的情况下启动机床。
只有在机床达到稳定的速度后，才能开始加工。
【3】电源接通后，应检查各旋钮、按钮开关的灵活、可靠性。
点动开关为变速时用，调节主轴速度，应在停车状态时进行，根据转速标识牌，分别调节三个变速手柄于A、B、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及高、低速档不同位置即可实现。
【4】主轴转速按钮分顺时针旋转按钮、逆时针旋转按钮和停止按钮。
【5】工作台的移动，先选择工作台右下边的调节手柄，使其指向纵向、横向或停止。
然后在操作面板上选择工作台向前、向后或停止按钮来实现工作台的移动或停止。
【6】工作台进给时，必须松开需移动导轨的锁紧手柄，暂时不移动的导轨应锁紧。
【7】工作台横向进给时，应先松开工作台下面的锁紧手柄。
手动进给，调节手柄应在停止档位。
机动进给，调节手柄应在横向档位，调节进给箱的三个变速手柄选择合适的进给速度，进行向前、向后进给。
【8】工作台纵向进给时，应先松开工作台前面的两个锁紧手柄。
手动时，调节手柄应在停止档位。
机动进给，调节手柄应在纵向档位，调节进给箱的三个变速手柄选择合适的进给速度，进行向左、向右进给。
【9】工作台升降，应先松开锁紧螺母，若手动，直接转到摇把。
若机动，需把摇把取下，点动上升按钮或下降按钮使工作台上升或下降。
精确定位必须配合手动操作，定位后，锁紧螺母再工作。
【10】冷却用的冷却液，通过操作面板上的冷却控制旋钮开关控制，调整喷嘴可控制冷却液流量的大小。
【11】维护保养。
使用时，必须严格按照机床润滑，润滑油清洁，纵、横、垂直丝杠和导轨面，的润滑由手拉油泵供油，每班供油不少于4次，要经常检查油路是否畅通。
润滑油池的油量不足时，应及时补充。
应定期检查各导轨压板、斜铁的配合间隙，间隙过大时应及时调整二、参数的拟定2.1、确定转速范围主轴最低转速：160 r/ min 主轴转速公比：1.12主轴变速级数18级主电动机功率3KW根据公式：R n=N max/N min=Ψ17计算得到：N min=1100 r/ min2.2 主电机的选择已知条件：主轴最低转速：160 r/ min 主轴转速公比：1.12主轴变速级数18级主电动机功率3KW 一般机床采用Y系列封闭式三相异步电动机，根据已知条件选择主电机为三相异步电动机。
已知异步电动机的转速有3000 r/min 、1500r/min 、1000r/min、750 r/min，已知额P是3KW，根据《机械设计课程设计》表12-1选Y100L2-4，额定功率3kw，满载转速1420r/min。
三、传动设计3.1 主传动方案拟定18级立式铣床属于中小型通用机床，所以主传动系采用分级传动方式。
该方式传动功率大，变速范围广，传动比准确，工作可靠，特别符合本次设计的要求。
3.2 传动结构式、结构网的选择3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目传动轴数=变速组数+定比传动副数+1=3+1+1=5。
3.2.2 传动式的拟定=8 ~10 最后一个扩大组变速范主传动各变速组的最大变速范围为： R主max围最大，故检查第二扩大组变速范围为：=Ψ9=1.129=3<8R2满足要求。
由于其调整范围已经达到最大值，故其最大传动比与最小传动比均已确定，即最大传动比：U=2max最小传动比：U min =1/4变速级数Z 应为2和3的因子，所以可以有3种方案： （1）18=3³3³2 （2）18=3³2³3 (3)18=2³3³3ⅠⅡⅢⅣⅤ=33.2.3 结构式的拟定由于从电动机到主轴，大多数为降速传动，靠近电动机轴的传动件转速高，计算转速也高，传动的转矩小，传动件的尺寸也小。
将传动副多的变速组放在靠近电动机处，可使小尺寸零件多，不仅节省材料，还可使变速箱的结构紧凑。
故采用18=3³3³2方案。
在降速传动中，为防止齿轮的直径过大而使径向尺寸增大，常限制最小传动比，使imin ≥1/4。
在升速传动中，为防止产生过大的振动和噪音，常限制最大传动比imax ≤2。
因此，主传动链任一变速组的变速范围一般应满足rmax=imax/imin ≤8~10。
在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小。
根据中间传动轴变速范围最小原则确定结构式为：18=31³33³29。
3.3 转速图的拟定由设计任务书给定条件，转速公比为 1.12，由参考文献[1]表3-6查得其转速数列：160 180 200 224 250 280 315 355 400 450 500 560 630 710 800 900 1000 1120 r/ min电机ⅠⅡⅢⅣ四、传动件的估算4.1 三角带传动的计算三角带传动中，轴间距A 可以加大。
由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，宜可缓和冲击及隔离振动，使传动平稳。
带轮结构简单，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动。
(1)选择三角带的型号 根据公式:Pa=K a P=1.1³3=3.3KW 式中P---电动机额定功率，K a --工作情况系数(查《机械设计》表5-7)。
根据《机械设计》图5-11， 选择A 型带。
(2)确定带轮的计算直径 D 1， D 2带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。
为提高带的寿命，小带轮的直径D 1不宜过小，即D 1≥D min 。
查《机械设计》表5-8，5-9取主动轮基准直径 D=125mm 。
由公式: D 2=12510001440n n 121⨯=D =180mm 式中： n1小带轮转速， n2大带轮转速，所以D 2=180mm 。
(3)确定三角带速度按公式： 100060n 22⨯=πD V =9.42m/sV 带速度一般控制在5m/s<V<25 m/s,所以选择合适。
(4)初步初定中心距a 0带轮的中心距，通常根据机床的总体布局初步选定，一般可在下列范围内选取： 根据经验公式()()210212a 7.0D D D D +≤≤+即 213.5mm ≤a 0≤610mm所以取a 0=400mm 。
(5)三角带的计算基准长度L 0 公式： ()()02212100422a D D D D a L ++++=π()()4004180125218012514.3400220⨯++++⨯=L =1338mm根据《机械设计》表5-2V 带的基准长度取为L=1400mm 。
(6)确定实际中心距a4312133814004002a a 00=-+=-+=L L mm(7)验算小带轮包角α，轮上包角合适(9)确定三角 ︒︒⨯-=3.57a-180121D D α=172.69°﹥120°(10)确定V 带根数ZV 带的根数Z 可按公式计算，即 ()Lcc K K P P P P P Z α000][∆+==查《机械设计》第五章的知识得到：95.098.0,92.113.000====∆L K K KW P KW P ，，α所以计算出Z=1.75，由于V 带的根数一般取3-8根为宜，所以确定Z=3。