车床说明书

金属切削机床

课程设计说明书

设计题目

设计一台加工直径最大范围320的普通车床的主传动系统

设计者：全昌善

指导教师：梁伟

设计日期：2014年6月评定成绩：

目录

第一章设计任务书- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1

第二章主轴极限转速的确定- - - - - - - - - - - - - - - - -2

2.1 机床主参数- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2

2.2主电机的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3

第三章变速结构的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - -4

3.1确定变速组及各变速组中变速副的数目- - - - - - - - - - 4 3.2结构式的拟定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4

第四章传动件的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -6

4.1带轮的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6

4.2 带轮结构设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -8

4.3确定各轴的转速- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8

第五章各变速齿轮模数的确定和效定- - - - - - - - - - - - -10 5.1轴的计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -10

5.2齿轮的设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11

第六章齿轮的效验-- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -13

6.1齿轮强度效验- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13

6.2效定齿轮- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13

第七章主轴基本尺寸确定- - - - - - - - - - - - - - - - - -14

心得体会- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16

参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17

第一章设计任务书

设计题目：

设计一台加工直径最大范围是φ320的普通车床的主传动系统

主要技术参数：

1、转速范围：N＝40——2000rpm

2、转速级数：Z＝12

3、电动机功率：P＝4KW

被加工零件的材料：钢、铸铁

刀具材料：高速钢、硬质合金

设计要求：

1、运动参数（确定机床的工艺范围及工件的计算极限尺寸、选择经济合理的极限切削用量、确定主轴的极限转速）

2、运动设计（确定公比ψ、拟定转速图、绘制传动系统图、计算皮带轮直径及齿轮齿数等）

3、动力计算：确定各传动件的计算转速、对主要零件进行计算（初算和验算）（传动轴直径估算、齿轮模数初步计算、主轴组件结构设计等）

4、绘制图纸：主轴箱展开图1张

5、编制设计说明书

6、以上资料全部装入资料袋中。

基本要求：

1、根据设计任务书要求，合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。

2、正确利用结构式、转速图等设计工具，认真进行方案分析。

3、正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整。

4、绘制图纸，主轴箱展开图1张。

第二章 主轴极限转速的确定

确定主轴的最高转速和最低转速，应该在分析所设计机床几种典型加工方式的切削用量和参考现有同类型机床的技术性能的基础上，并按照“技

术上先进，经济上合理”的原则进行。

普通车床采用最大速度max v 的典型工序一般为用硬质合金车刀精车或半精车钢质轴类工件的外圆，取max v =200r/min 。

采用最小速度min v 的典型工序又以下几种情况： 1.在低速光车，要求获得粗糙度小于R3.2μm ； 2.精铰孔

3.加工各种螺纹及多头螺纹；

4.用高速钢车刀，对铸铁材料的盘类工件进行粗车端面工作，取

min v =25r/min 。

一般取计算直径： m a x d =0.5D

mi n d =(0.2~0.25)max d

式中D 为最大工件回转直径，即主参数(mm)。

当典型工序为铰孔或加工螺纹时，应按在车床上常用最大铰孔直径或经常加 工的最大螺纹直径作为最大计算直径max d ，根据调研可推荐：max d 0.21D ,(1D 为刀架上最大工件回转直径） 故

m a x n =min

max 1000d v π=32

2001000⨯⨯π=1990 r/min ，取max n =2000 r/min ；

min n max

min 1000d v π=160

251000⨯⨯π=49.65 r/min ， 取min n =45 r/min ；

与本次设计给定的参数相差不大，取计算值。

2.1 机床主参数

机床主参数系列通常是等比数列。普通车床和升降台铣床的主参数均采用公比为1.41的数列，该系列符合国际ISO 标准中的优先系列。

普通车床的主参数D 的系列是：250、320、400、500、630、800、1000、1250

2.2主电动机的选择

合理的确定电机功率P ，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。

现以确定粗车是的切削用量为设计：

① 确定背吃刀量p a 和进给量f ，根据《切削加工简明实用手册》444P 表8-50，p a 取4mm ，f 取1 r m m 。

② 确定切削速度，参《切削加工简明实用手册》448P 表8-57，取V c =2s m 。 ③ 机床功率的计算，

主切削力的计算 根据《切削加工简明实用手册》

449P -450P 表8-59和表8-60，主切削力的计算公式及有关参数：