金属切削机床课程设计说明书

目录

前言 (1)

第一章课程设计的容和要求 (2)

1.1机床课程设计容 (2)

1.2机床课程设计的要求 (2)

第二章课程设计的步骤和方法 (3)

2.1运动设计 (3)

2.1.1确定极限转速 (3)

2.1.2确定结构式 (3)

2.1.3绘制转速图 (4)

2.1.4绘制传动系统图 (5)

2.2传动零件初步计算 (8)

2.2.1求各轴计算转速 (8)

2.2.2传动轴直径的初定 (8)

2.2.3齿轮模数的初步计算 (9)

2.2.4计算各齿轮参数 (10)

2.2.5确定各轴间距 (12)

2.2.6三角带的计算和初定 (12)

2.2.7多片摩擦离合器计算 (14)

2.3传动零件验算 (15)

2.3.1直齿圆柱齿轮应力的校验 (15)

2.3.2主轴弯曲刚度验算 (17)

2.3.3主轴静刚度验算 (18)

2.3.4滚动轴承的验算 (21)

第三章结构设计及说明 (21)

3.1结构设计的容、技术要求和方案 (21)

3.2展开图及其布置 (22)

3.3 I轴（输入轴）的设计 (23)

3.4齿轮块的设计 (23)

3.5传动轴设计 (24)

3.6主轴组件设计 (25)

3.7其他问题 (28)

设计心得 (28)

参考文献 (28)

前言

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。其目的自在于通

机床主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、编写技术文件盒查阅技术资料等方面的中和训练，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。

本设计是一个综合性要求较高的学生课程设计，综合运用了机械设计，金属切削机床，机械制造技术等主要课程。第一章是课程设计题目容及要求，第二章讲述的是课程设计的各个步骤。第一节是基本参数的选定，传动的确定，第二节是对各传动零件进行设计计算、对设计的传动零件进行校核以及对机床结构进行设计，第三章主要对各结构设计要求进行说明。整个设计过程需要查阅各类书籍与手册图册才能够顺利完成。

本次旨在培养学生综合的设计能力，为接下来的毕业设计和学生以后的工作设计打好基础。

第一章课程设计的容和要求

1.1 机床课程设计的容

一、设计题目：普通车床主轴箱设计

二、设计一台中型普通车床有级变速主轴箱。具体参数如下：

三、设计容：

1、运动设计：根据给定的机床用途、规格、极限转速、转速数列公比，通过分析比较拟定传动结构方案和传动系统图，确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。

2、动力设计：根据给定的电动机功率和传动件的计算转速，初算传动轴直径、齿轮模数；确定皮带型号及根数摩擦片离合器的尺寸和摩擦片数及制动器尺寸，完成装配草图后，要验算传动件的应力，变形或寿命是否在允许围，还要验算主轴组件的静刚度。

3、结构设计：进行主运动传动轴系、变速机构、主轴组件、箱体、操纵机构、润滑与密封等的布置和结构设计。

1.2 机床课程设计的要求

一、床头箱功能要求

1、主轴箱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、主轴变速由变速操纵手柄完成（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、床头箱与机床床身的联接参照C618K—1车床的床头箱结构形式。

第二章 课程设计的步骤和方法

2.1运动设计

2.1.1 确定极限转速

一、正转：

n R n n =min max

，1-=z n R ϕ 。又因为ϕ=1.41，所以，得 45≈n R 则，min

/11.31min /45

1400

max min r r R n n n ===

，由《金属切削机床》表7-1， 取

m in

/5.31min r n =。

由于，

6

06.141.1=，m in

/1440m in,/5.31max min r n r n ==，得

车床正转的转速数列为：31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400r/min ，12级转速。 二、反转：

由

6

2122/Z =÷==正反Z ，

m in

/15401.114001.1max max r n n =⨯==正反，

由《金属切削机床》表7-1，取min

/1600max r n =反，

41.1=ϕ。

57.541.1161===--Z n R ϕ，min

/25.287min /57

.51600max min r r R n n n ≈==反反， 由《金属切削机床》表7-1，取

r/m in

280min =反n 。

则反转各级转速为：280、400、560、800、1120、1600r/min 。

2.1.2确定结构式

一、确定传动副数目

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 、… 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；

二、传动式的拟定

（1）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