X7132立式铣床主轴箱课程设计说明书
铣床主轴箱课程设计8级
铣床主轴箱课程设计8级一、教学目标本课程旨在通过铣床主轴箱的相关知识，使学生掌握主轴箱的基本结构、工作原理、各类零件的功能及其维护保养方法。
通过技能训练，使学生能熟练操作铣床主轴箱，提高学生的职业技能和动手能力。
在情感态度价值观方面，培养学生的安全生产意识、团队协作精神及精益求精的工匠精神。
二、教学内容教学内容主要包括铣床主轴箱的基本结构、工作原理、各类零件的功能、维护保养方法及操作技能。
具体包含以下几个部分：1.铣床主轴箱的基本结构：介绍主轴箱的组成部分，如主轴、轴承、齿轮、操纵机构等。
2.工作原理：讲解主轴箱各部分的工作原理及相互之间的关系。
3.各类零件的功能：详细讲解主轴箱中各类零件的功能和作用。
4.维护保养方法：介绍主轴箱的维护保养方法，如润滑、紧固、调整等。
5.操作技能：通过实践操作，使学生熟练掌握铣床主轴箱的操作方法。
三、教学方法为提高教学效果，我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括：1.讲授法：讲解主轴箱的基本结构、工作原理、各类零件的功能等理论知识。
2.讨论法：学生针对实际问题进行讨论，培养学生的思考和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析典型事故案例，使学生了解主轴箱维护保养的重要性。
4.实验法：安排学生进行铣床主轴箱的操作实验，提高学生的动手能力。
四、教学资源为支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《铣床主轴箱》教材，用于引导学生学习理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：提供铣床主轴箱实验设备，让学生能够进行实际操作。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
具体包括：1.平时表现：考察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，鼓励学生积极发言。
2.作业：布置适量的作业，检验学生对知识点的掌握情况。
铣床主轴箱设计说明书.1资料.doc
铣床主轴箱设计说明书.1资料.doc目录1.概述 (1)1.1机床课程设计的目的 (1)1.2机床的规格系列和用处 (1)1.3 操作性能要求 (1)2.参数的拟定 (1)2.1 公比选择 (1)2.2 求出转速系列 (1)2.3 主电机选择 (2)3.传动设计 (2)3.1 主传动方案拟定 (2)3.2 传动结构式､结构网的选择 (2)3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 (2)3.2.2 传动式的拟定 (3)3.2.3 结构式､结构网的拟定 (3)3.2.4 转速图的拟定 (4)4. 传动件的估算 (4)4.1 V型带传动 (4)4.1.1 确定计算功率 (4)4.1.2 选择三角胶带的型号 (5)4.1.3 确定带轮直径 (5)4.1.4 计算V带速度V (5)4.1.5 初定中心距A (5)4.1.6 计算V带的长度 (5)4.1.7 计算实际中心距A (6)4.1.8 确定定小带轮的包角a (6)4.1.9 确定V型带的根数Z (6)4.1.10 计算单根V带的初拉力的最小值(F0)min (6)4.1.11 作用在支撑轴上的径向力 (7)4.2 传动轴的估算 (7)传动轴直径的估算 (7)4.2.2齿轮模数的计算 (8)4.2.3 齿宽的确定 (10)4.2.4 确定各轴的间距 (11)4.2.5 带轮结构设计 (11)5. 动力设计 (11)5.1主轴刚度验算 (11)5.2 齿轮校验 (13)6.主轴空间位置图 (15)7.主轴箱位置展开图 (16)8.结构设计及说明 (17)9.总结 (22)10.参考文献 (23)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机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｡本次设计的是普通铣床主轴变速箱｡1.3 操作性能要求1)具有皮带轮卸荷装置2)主轴的变速由变速手柄和滑移齿轮完成2.参数的拟定2.1 公比选择已知最低转速n min =12.5rpm,最高转速n max =2120rpm,变速级数Z=12,转速调整范围:max min 2120169.612.5n n R n ===,1-=z n R ϕ 2.2求出转速系列根据最低转速n min =12.5rpm,最高转速n max =2120rpm,公比φ=1.58,按《机床课程设计指导书》(陈易新编)表5选出标准转速数列:2000 1250 800 500 315 200125 80 50 31.5 20 12.52.3 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4 KW,根据《机床设计手册》选Y132S-4,额定功率4 kw ,满载转速1440 min r ,最大额定转距2.3｡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､换向､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｡显然,可能的方案有很多,优化的方案也因条件而异｡此次设计中,我们采用集中传动型式的主轴变速箱｡3.2 传动结构式､结构网的选择结构式､结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法,但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案,就并非十分有效｡3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目级数为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 =本设计中传动级数为Z=12｡传动副中由于结构的限制以2或3为合适,本课程设 选择方案: 12=3×2×2;12=2×3×2;12=2×2×33.2.2 传动式的拟定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的具体结构､装置和性能以及一个“前多后少”的原则｡故离电动机近的传动组的传动副个数最好高于后面的传动组的传动副数｡主轴对加工精度､表面粗糙度的影响很大,因此主轴上齿轮少些为好｡最后一个传动组的传动副常选用2｡综上所述,传动式为12=3×2×2｡3.2.3 结构式､结构网的拟定对于12=3×2×2传动式,有6种结构式和对应的结构网｡分别为:13612322=⨯⨯ 21612322=⨯⨯ 26112322=⨯⨯16312322=⨯⨯ 41212322=⨯⨯ 42112322=⨯⨯根据(1)传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围(2)基本组扩大组的排列顺序,初选13612322=⨯⨯的方案｡图1､63122312⨯⨯=结构网3.2.4转速图的拟定上述所选定的结构式共有三个传动组,变速机构共需4轴,加上电动机共5轴,故转速图需5条竖线,如下图所示｡主轴共12速,电动机轴与主轴最高转速相近,故需12条横线｡中间各轴的转速可以从电动机轴往后推,也可以从主轴开始往前推｡通常以往前推比较方便,即先决定轴3的转速｡图2转速图4. 传动件的估算4.1 V 型带传动4.1.1 确定计算功率j Nca A P K P (KW)P ——主动带轮传动的功率P =4KWK A ——工作情况系数工作时间为 二班制 K A =1.1故P ca =1.1×4=4.4kw4.1.2 选择三角胶带的型号小带轮的转速:n 1=1440 r/min 选用A 型带4.1.3 确定带轮直径12,D D小轮直径D 1应满足条件: 1min D D ≥(mm)D min =75mm 查《机械设计》图8-11取1D =125mm 大轮直径D 2= D 1 2n 为大轮的转速2n =1250rpm ∴ D 2=×125=144mm,查表8-8圆整为150mm ｡4.1.4 计算V 带速度V V== =9.42m/s4.1.5 初定中心距A 0两带轮中心距应在0.7(D 1+D 2)<A 0<2(D 1+D 2)mm 则0.7×275< A 0<2×275,即192.5<A 0<550mm初定A 0=250mm4.1.6 计算V 带的长度0L22100120()2()24D D L A D D A π-=+++=2×250 + ×(125+150)+ = 932.38(mm)根据L 0由《机械设计》表8-2确定为1000mm,带长修正系数K L =0.894.1.7 计算实际中心距AA=A 0+=250+=284(mm)为了张紧和装拆胶带的需要,中心距的最小调整范围为:A min =A-0.015L=280-0.015×1000=265mm A max =A+0.03L=280+0.03×1000=310mm4.1.8 确定定小带轮的包角aa ≈180o -(D 2-D 1)×57.3o /A=180o -(150-125)×57.3o /284=174.96o4.1.9 确定V 型带的根数Z0100()jca a L N P Z N C P P K K ==+∆a K (包角系数)查《机械设计》表8-5a K =0.99L K (长度系数)查表8-2 L K =0.89 0P (单根V 带基本额定功率)由表8-4a 小带轮节圆直径1250P =1.91kw 0P ∆ 由表8-4b 传动比 i=1.15 P ∆=0.08ca P (计算功率)ca A P K P = A K (工作情况系数)A K =1.1 可得P ca =1.1×5.5=6.05kw,代入计算得 Z=4根｡4.1.10 计算单根V 带的初拉力的最小值(F 0)min (F 0)min =500+qv 2,其中由《机械设计》表8-3得A 型带的单位长度质量q=0.10kg/m,所以代入计算得(F 0)min =153.6N4.1.11 作用在支撑轴上的径向力为QQ=2Z (F 0)min =2×4×153.6×=1227.6N4.2 传动轴的估算传动轴除应满足强度要求外,还应满足刚度的要求,强度要求保证轴在反复载荷和扭载荷作用下不发生疲劳破坏｡机床主传动系统精度要求较高,不允许有较大变形｡因此疲劳强度一般不失是主要矛盾,除了载荷很大的情况外,可以不必验算轴的强度｡刚度要求保证轴在载荷下不至发生过大的变形｡因此,必须保证传动轴有足够的刚度｡ 传动轴直径的估算1）.确定各变速齿轮传动副的齿数Ⅰ轴:111.58a i = 212a i = 313a i =取72Z S =,则从《金属切削机床》表8-1中查出小齿轮齿数分别为28,24,1812844a i =22448a i =31854a i =Ⅱ轴: 111b i =213b i =取80z S =从《金属切削机床》表8-1小齿轮齿数为40,2014040b i =22060b i =Ⅲ轴:12:1c i =21:4c i = 取 S z =90从《金属切削机床》表8-1查得小齿轮齿数为30,1816030c i =21872c i =1η为(V 带传动效率)=0.96 2η (滚子轴承)=0.98 3η (9级精度的齿轮)=0.964η为(十字滑块联轴器)=0.98Ⅰ轴:1250I n =Ⅱ轴:221235.50.960.980.96 4.87P P ηηη==⨯⨯⨯=ⅡKW 800II n =Ⅲ轴: 3232123 5.50.960.980.96 4.58P P ηηη==⨯⨯⨯=ⅢKW200n =ⅢⅣ轴:23 4.580.980.96 4.31P P ηη==⨯⨯=ⅣⅢKW 31.5IV n =445.1795510 3.95101250T =⨯⨯=⨯ⅠN·mm 444.8795510 5.8110800T =⨯⨯=⨯ⅡN·mm 454.5895510 2.1910200T =⨯⨯=⨯ⅢN·mm464.3195510 1.311031.5T =⨯⨯=⨯ⅣN·mm传动轴为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ轴, 一般传动轴ψ取0.5︒1.6423.76I d ===mm 取d=25 轴承302051.6426.02d ===Ⅱmm 取d=30 轴承302061.6436.25d ===Ⅲmm 取d=40 轴承302081.6456.7d ===Ⅳmm 取d=60 轴承30212轴承30205 30206 30208 30212T=15.25 T=17.25 T=19.75 T=23.75 C=12 C=14 C=16 C=19 D=52 D=62 D=80 D=110 d=25 d=30 d=40 d=60 B=15 B=16 B=18 B=22 4.2.2齿轮模数的计算 (1)I-Ⅱ齿轮弯曲疲劳的计算1.29m ≥==mm齿面点蚀的计算:37054.3A ≥==取A=55,由中心距A 及齿数计算出模数1222551.524824j A m Z Z ⨯===++所以取 2.5j m =(2)Ⅱ-Ⅲ齿轮弯曲疲劳的计算1.58m ≥=71.65A ≥=取A=751222751.346020j A m Z Z ⨯===++取m=2.5(3)Ⅲ-Ⅳ齿轮弯曲疲劳的计算321.9N =KW3.4j m ≥=177.01A ≥=取A=180 12221803.41872j A m Z Z ⨯===++ 取m=3.5(4)标准齿轮: 20α=︒,1a h *=,0.25c *=表14.2.3 齿宽的确定公式mB ψ=m (610mψ=,m 为模数)第一套啮合齿轮:(610) 2.51525I B =⨯=mm 第二套啮合齿轮:(610) 2.51525II B =⨯=mm 第三套啮合齿轮:(610) 3.52135III B =⨯=mm反转啮合齿轮:(610) 3.52135IV B =⨯=mm 118B =218B =325B =420B =520B = 625B=720B =818B =925B =1020B =1120B =1218B =1320B =1418B =4.2.4 确定各轴的间距a=2)(21Z Z m + a I-II =2.5(2844)2⨯+=90mma II-III =2.5(4040)2⨯+=100mma III-IV =3.5(6030)157.52⨯+=mm4.2.5 带轮结构设计当300d d ≤mm 时,采用腹板式,D 是轴承外径,采用圆锥滚子轴承由《机械设计》表8-10确定参数11.0d b =,2.75a h =,min 8.7f h =,e =15, f =9, 34ψ=︒带轮宽度:B=(1)2(41)152963z e f -+=-⨯+⨯= 分度圆直径:(1.82)36~40dd d == (d 为轴直径)21502 2.75155.5a d a d d h =+=+⨯=mmL=B=635. 动力设计5.1主轴刚度验算5.1.1 选定前端悬伸量C ,参考《机械装备设计》P121,根据主轴端部的结构,前支承轴承配置和密封装置的型式和尺寸,这里选定C=120mm.5.1.2 主轴支承跨距L 的确定根据《金属切削机床》表10-6前轴颈应为60~90mm ｡初步选取1d =90mm.后轴颈2d =(0.7~0.9)1d ,取2d =80mm.根据设计方案,选前轴承为30218型,后轴承为30216型｡根据结构,定悬伸长度a=120mm ｡ 5.1.3求轴承刚度主轴最大输出转矩(未考虑机械效率)T= 5.595509550420212.5P N m N m n =⨯•=• 切削力:4202350170.12C F N N ==背向力:0.50.53501717509N p c F F ==⨯=故总此作用力:F=22223510717509=39231N C p F F +=+ 此力主轴颈和后轴颈个承受一般,故主轴端受力为F/2=19616N ｡ 在估算时,先假设初值,l=3⨯120=360mm ｡前后支承的支反力A R 和B R :360120196162615523601201961665392360A B F l a R N N l F a R N Nl ++==⨯≈==⨯≈根据式(10-6)可求出前､后轴承的刚度:3081/A K N m μ= ;2388/B K N m μ=5.1.4 求最佳跨距3081 1.292388A B K K == 初步计算时,可假定主轴的当量外径e d 为前､后轴承颈的平均值,mm mm d e 852/)8090(=+=｡故惯性矩为:44841183360.05(0.850.048)234.5102.110234.5100.1716770.1210A I m EI K a η-=⨯-=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯ 查线图8.1/0≈a l ｡计算出的a l /0与原假定不符｡经过反复验算得a l /0仍接近1.8｡可以看出,这是一个迭代过程,a l /0很快收敛于正确值｡最佳跨距0120 1.8216l mm ≥⨯=｡ 5.2 齿轮校验齿轮校核:应选模数相同,齿数最小的齿轮 验算齿轮3,齿轮9,齿轮13 5.2.1齿根弯曲强度的计算: 齿轮3的齿数z=24,模数m=20t Fa SaF F Sa KFY Y Y bmσσ==Sa Y (应力校正系数)=1.58 Fa Y (齿形系数)=2.65K (载荷系数)=Av KK K K αβA K (使用系数)=1.25v K (动载系数)=1.4K α(齿间载荷分配系数)=1.0K β(齿向载荷分布系数)=1.1 K=1.93 b=25 m=2.541122 2.1610617.1470t T F d ⨯⨯∴===1.93617.142.16 1.58=65.04[]25 2.5F F σσ⨯⨯⨯=≤⨯ 合金调质(250HBS)齿轮9的齿数z=20,模数m=2.5 齿根弯曲强度计算0t Fa SaF F Sa KFY Y Y bmσσ==Fa Y =2.72SaY =1.57 K 1.93= 25b = m 2=.542222 3.1710126850t T F d ⨯⨯===N1.9312682.72 1.57167.2[]25 2.5F F σσ⨯⨯⨯==≤⨯齿轮13的齿数z=18,模数m=3.50t Sa FaF F Sa KFY YY bmσσ==Fa Y =2.91SaY =1.53 1.93K = 20b = 3.54332211.93103787.3N18 3.5t T F d ⨯⨯===⨯1.933787.32.91 1.53465[]20 3.5F F σσ⨯⨯⨯==≤⨯小齿轮选用2024r i C N (渗碳后淬火)Bσ(强度极限)=1200S σ(屈服极限)=1100 5.2.2轴的校核45#钢 调质 毛土坯直径200≤ 硬度217255抗拉强度极限640Bσ= []2545tτ=屈服强度极限355s σ= 弯曲疲劳极限1275σ-= 剪切疲劳极限1155τ-=许用弯曲应力1[]60σ-= 按扭转强度校验439551041.6[]0.2T t Pn dττ⨯==< n=12.5 P=2.35KW d=60mm故轴符合,轴选用45#钢调质处理｡6.主轴空间位置图7.主轴箱位置展开图8.结构设计及说明8.1 结构设计的内容､技术要求和方案设计主轴变速箱的结构包括传动件(传动轴､轴承､带轮､齿轮､离合器和制动器等)､主轴组件､操纵机构､润滑密封系统和箱体及其联结件的结构设计与布置,用一张展开图和若干张横截面图表示｡课程设计由于时间的限制,一般只画展开图｡主轴变速箱是机床的重要部件｡设计时除考虑一般机械传动的有关要求外,着重考虑以下几个方面的问题｡精度方面的要求,刚度和抗震性的要求,传动效率要求,主轴前轴承处温度和温升的控制,结构工艺性,操作方便､安全､可靠原则,遵循标准化和通用化的原则｡主轴变速箱结构设计时整个机床设计的重点,由于结构复杂,设计中不可避免要经过反复思考和多次修改｡在正式画图前应该先画草图｡目的是:2）布置传动件及选择结构方案｡3）检验传动设计的结果中有无干涉､碰撞或其他不合理的情况,以便及时改正｡4）确定传动轴的支承跨距､齿轮在轴上的位置以及各轴的相对位置,以确定各轴的受力点和受力方向,为轴和轴承的验算提供必要的数据｡8.2 展开图及其布置展开图就是按照传动轴传递运动的先后顺序,假想将各轴沿其轴线剖开并将这些剖切面平整展开在同一个平面上｡I轴上装的摩擦离合器和变速齿轮｡有两种布置方案,一是将两级变速齿轮和离合器做成一体｡齿轮的直径受到离合器内径的约束,齿根圆的直径必须大于离合器的外径,负责齿轮无法加工｡这样轴的间距加大｡另一种布置方案是离合器的左右部分分别装在同轴线的轴上,左边部分接通,得到一级反向转动,右边接通得到三级反向转动｡这种齿轮尺寸小但轴向尺寸大｡我们采用第一种方案,通过空心轴中的拉杆来操纵离合器的结构｡总布置时需要考虑制动器的位置｡制动器可以布置在背轮轴上也可以放在其他轴上｡制动器不要放在转速太低轴上,以免制动扭矩太大,是制动尺寸增大｡齿轮在轴上布置很重要,关系到变速箱的轴向尺寸,减少轴向尺寸有利于提高刚度和减小体积｡8.3 I轴(输入轴)的设计将运动带入变速箱的带轮一般都安装在轴端,轴变形较大,结构上应注意加强轴的刚度或使轴部受带的拉力(采用卸荷装置)｡I轴上装有摩擦离合器,由于组成离合器的零件很多,装配很不方便,一般都是在箱外组装好I轴在整体装入箱内｡我们采用的卸荷装置一般是把轴承装载法兰盘上,通过法兰盘将带轮的拉力传递到箱壁上｡离合器及其压紧装置中有三点值得注意:5）摩擦片的轴向定位:由两个带花键孔的圆盘实现｡其中一个圆盘装在花键上,另一个装在花键轴上的一个环形沟槽里,并转过一个花键齿,和轴上的花键对正,然后用螺钉把错开的两个圆盘连接在一起｡这样就限制了轴向和周向德两个自由度,起了定位作用｡6）摩擦片的压紧由加力环的轴向移动实现,在轴系上形成了弹性力的封闭系统,不增加轴承轴向复合｡7）结构设计时应使加力环推动摆杆和钢球的运动是不可逆的,即操纵力撤消后,有自锁作用｡I轴上装有摩擦离合器,两端的齿轮是空套在轴上,当离合器接通时才和轴一起转动｡但脱开的另一端齿轮,与轴回转方向是相反的,二者的相对转速很高(约为两倍左右)｡结构设计时应考虑这点｡齿轮与轴之间的轴承可以用滚动轴承也可以用滑动轴承｡滑动轴承在一些性能和维修上不如滚动轴承,但它的径向尺寸小｡空套齿轮需要有轴向定位,轴承需要润滑｡8.4 齿轮块设计齿轮是变速箱中的重要元件｡齿轮同时啮合的齿数是周期性变化的｡也就是说,作用在一个齿轮上的载荷是变化的｡同时由于齿轮制造及安装误差等,不可避免要产生动载荷而引起振动和噪音,常成为变速箱的主要噪声源,并影响主轴回转均匀性｡在齿轮块设计时,应充分考虑这些问题｡齿轮块的结构形式很多,取决于下列有关因素:8）是固定齿轮还是滑移齿轮;2)移动滑移齿轮的方法;3)齿轮精度和加工方法;变速箱中齿轮用于传递动力和运动｡它的精度选择主要取决于圆周速度｡采用同一精度时,圆周速度越高,振动和噪声越大,根据实际结果得知,圆周速度会增加一倍,噪声约增大6dB｡工作平稳性和接触误差对振动和噪声的影响比运动误差要大,所以这两项精度应选高一级｡为了控制噪声,机床上主传动齿轮都要选用较高的精度｡大都是用7—6—6,圆周速度很低的,才选8—7—7｡如果噪声要求很严,或一些关键齿轮,就应选6—5—5｡当精度从7—6—6提高到6—5—5时,制造费用将显著提高｡不同精度等级的齿轮,要采用不同的加工方法,对结构要求也有所不同｡8级精度齿轮,一般滚齿或插齿就可以达到｡7级精度齿轮,用较高精度滚齿机或插齿机可以达到｡但淬火后,由于变形,精度将下降｡因此,需要淬火的7级齿轮一般滚(插)后要剃齿,使精度高于7,或者淬火后在衍齿｡6级精度的齿轮,用精密滚齿机可以达到｡淬火齿轮,必须磨齿才能达到6级｡机床主轴变速箱中齿轮齿部一般都需要淬火｡8.5 传动轴的设计机床传动轴,广泛采用滚动轴承作支撑｡轴上要安装齿轮､离合器和制动器等｡传动轴应保证这些传动件或机构能正常工作｡首先传动轴应有足够的强度､刚度｡如挠度和倾角过大,将使齿轮啮合不良,轴承工作条件恶化,使振动､噪声､空载功率､磨损和发热增大;两轴中心距误差和轴芯线间的平行度等装配及加工误差也会引起上述问题｡传动轴可以是光轴也可以是花键轴｡成批生产中,有专门加工花键的铣床和磨床,工艺上并无困难｡所以装滑移齿轮的轴都采用花键轴,不装滑移齿轮的轴也常采用花键轴｡花键轴承载能力高,加工和装配也比带单键的光轴方便｡轴的部分长度上的花键,在终端有一段不是全高,不能和花键空配合｡这是加工时的过D为65~85mm｡滤部分｡一般尺寸花键的滚刀直径刀机床传动轴常采用的滚动轴承有球轴承和滚锥轴承｡在温升､空载功率和噪声等方面,球轴承都比滚锥轴承优越｡而且滚锥轴承对轴的刚度､支撑孔的加工精度要求都比较高｡因此球轴承用的更多｡但是滚锥轴承内外圈可以分开,装配方便,间隙容易调整｡所以有时在没有轴向力时,也常采用这种轴承｡选择轴承的型号和尺寸,首先取决于承载能力,但也要考虑其他结构条件｡同一轴心线的箱体支撑直径安排要充分考虑镗孔工艺｡成批生产中,广泛采用定径镗刀和可调镗刀头｡在箱外调整好镗刀尺寸,可以提高生产率和加工精度｡还常采用同一镗刀杆安装多刀同时加工几个同心孔的工艺｡下面分析几种镗孔方式:对于支撑跨距长的箱体孔,要从两边同时进行加工;支撑跨距比较短的,可以从一边(丛大孔方面进刀)伸进镗杆,同时加工各孔;对中间孔径比两端大的箱体,镗中间孔必须在箱内调刀,设计时应尽可能避免｡既要满足承载能力的要求,又要符合孔加工工艺,可以用轻､中或重系列轴承来达到支撑孔直径的安排要求｡两孔间的最小壁厚,不得小于5~10mm,以免加工时孔变形｡花键轴两端装轴承的轴颈尺寸至少有一个应小于花键的内径｡一般传动轴上轴承选用G级精度｡传动轴必须在箱体内保持准确位置,才能保证装在轴上各传动件的位置正确性,不论轴是否转动,是否受轴向力,都必须有轴向定位｡对受轴向力的轴,其轴向定位就更重要｡回转的轴向定位(包括轴承在轴上定位和在箱体孔中定位)在选择定位方式时应注意: 9）轴的长度｡长轴要考虑热伸长的问题,宜由一端定位｡10）轴承的间隙是否需要调整｡11）整个轴的轴向位置是否需要调整｡12）在有轴向载荷的情况下不宜采用弹簧卡圈｡13）加工和装配的工艺性等｡8.6 主轴组件设计主轴组件结构复杂,技术要求高｡安装工件(车床)或者刀具(铣床､钻床等)的主轴参予切削成形运动,因此它的精度和性能直接影响加工质量(加工精度和表面粗糙度),设计时主要围绕着保证精度､刚度和抗振性,减少温升和热变形等几个方面考虑｡8.6.1 各部分尺寸的选择主轴形状与各部分尺寸不仅和强度､刚度有关,而且涉及多方面的因素｡14） 内孔直径铣床床主轴由于要夹紧刀柄,安装自动卡紧机构及通过卸顶尖的顶杆,必须是空心轴｡为了扩大使用范围,加大可加工棒料直径,车床主轴内孔直径有增大的趋势｡15） 轴颈直径前支撑的直径是主轴上一主要的尺寸,设计时,一般先估算或拟定一个尺寸,结构确定后再进行核算｡16） 前锥孔直径前锥孔用来装顶尖或其他工具锥柄,要求能自锁,目前采用莫氏锥孔｡17） 支撑跨距及悬伸长度为了提高刚度,应尽量缩短主轴的外伸长度a ｡选择适当的支撑跨距L ,一般推荐取:a L =3~5,跨距L 小时,轴承变形对轴端变形的影响大｡所以,轴承刚度小时,a L 应选大值,轴刚度差时,则取小值｡跨距L 的大小,很大程度上受其他结构的限制,常常不能满足以上要求｡安排结构时力求接近上述要求｡8.6.2 主轴轴承1)轴承类型选择主轴前轴承有两种常用的类型:双列短圆柱滚子轴承｡承载能力大,可同时承受径向力和轴向力,结构比较简单,但允许的极限转速低一些｡与双列短圆柱滚子轴承配套使用承受轴向力的轴承有三种:600角双向推力向心球轴承｡是一种新型轴承,在近年生产的机床上广泛采用｡具有承载能力大,允许极限转速高的特点｡外径比同规格的双列圆柱滚子轴承小一些｡在使用中,这种轴承不承受径向力｡推力球轴承｡承受轴向力的能力最高,但允许的极限转速低,容易发热｡向心推力球轴承｡允许的极限转速高,但承载能力低,主要用于高速轻载的机床｡2)轴承的配置大多数机床主轴采用两个支撑,结构简单,制造方便,但为了提高主轴刚度也有用三个支撑的了｡三支撑结构要求箱体上三支撑孔具有良好的同心度,否则温升和空载功率增大,效果不一定好｡三孔同心在工艺上难度较大,可以用两个支撑的主要支撑,第三个为辅助支撑｡辅助支撑轴承(中间支撑或后支撑)保持比较大的游隙(约0.03~0.07mm),只有在载荷比较大､轴产生弯曲变形时,辅助支撑轴承才起作用｡8.6.3 主轴与齿轮的连接齿轮与主轴的连接可以用花键或者平键;轴做成圆柱体,或者锥面(锥度一般取1:15左右)｡锥面配合对中性好,但加工较难｡平键一般用一个或者两个(相隔180度布置),两国特键不但平衡较好,而且平键高度较低,避免因齿轮键槽太深导致小齿轮轮毂厚度不够的问题｡8.6.4 润滑与密封主轴转速高,必须保证充分润滑,一般常用单独的油管将油引到轴承处｡主轴是两端外伸的轴,防止漏油更为重要而困难｡防漏的措施有两种:1)堵——加密封装置防止油外流｡主轴转速高,多采用非接触式的密封装置,形式很多,一种轴与轴承盖之间留0.1~0.3mm的间隙(间隙越小,密封效果越好,但工艺困难)｡还有一种是在轴承盖的孔内开一个或几个并列的沟槽(圆弧形或v形),效果比上一种好些｡在轴上增开了沟槽(矩形或锯齿形),效果又比前两种好｡在有大量切屑､灰尘和冷却液的环境中工作时,可采用曲路密封,曲路可做成轴向或径向｡径向式的轴承盖要做成剖分式,较为复杂｡2)疏导——在适当的地方做出回油路,使油能顺利地流回到油箱｡9.总结通过此次设计,我觉得能做类似的课程设计是十分有意义,而且是十分必要的｡它把过去所学的知识来一个全面性的总结,过去的三年时间里我们大多数接触的是专业基础课｡我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台｡在做本次设计的过程中,我感触最深的当数查阅大量的设计手册了｡为了让自己的设计更加完善,更加符合工程标准,一次次翻阅机械设计手册是十分必要的,同时也是必不可少的｡我们是在作设计一切都要有据可依,有理可寻,不切实际的构想永远只能是构想,永远无法升级为设计｡作为一名机械专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的,这次也是检验我们用CAD制图软件的考察,以后我们还要好好掌握proe､UG等设计加工软件｡我在课程设计中不仅弥补了过去CAD 软件的空白处还大大提高了绘图的速度｡边学边用这样才会提高效率,这是我作本次课程设计的第二大收获｡但是由于水平有限,难免会有错误,还望老师批评指正｡争取毕业设计做得更好｡10.参考文献[1] 戴曙主编.金属切削机床.机械工业出版社. 北京.1993.5[2] 陈易新主编. 金属切削机床课程设计手册.[3] 曹玉榜易锡麟.机床主轴箱设计指导. 机械工业出版社. 北京.1987.5.[4] 濮良贵纪名刚主编.机械设计.高等教育出版社.北京.2001[5] 黄鹤汀主编. 金属切削机床设计. 北京. 机械工业出版社,2005[6] 冯开平左宗义主编.画法几何与机械制图.华南理工出版社.2001.9[7] 唐金松主编.简明机械设计手册.上海科技技术出版社.上海.1992.06[8] 卢秉恒主编.机械制造技术基础.机械工业出版社.北京.2001[9] 孙恒陈作模主编.机械原理.高等教育出版社.北京.2001[10]曹金榜主编机床主轴/变速箱设计指导,北京.机械工业出版社.。
铣床床头箱主轴课程设计
铣床床头箱主轴课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解铣床床头箱主轴的基本结构及其在铣削加工中的作用；2. 学生能够掌握床头箱主轴的拆装、调整及维护的基本知识；3. 学生能够了解并描述床头箱主轴的传动原理及其与铣床性能之间的关系。
技能目标：1. 学生能够运用所学的理论知识，独立完成床头箱主轴的拆装和组装操作；2. 学生能够通过实际操作，掌握床头箱主轴的调整方法和技巧；3. 学生能够运用铣床床头箱主轴的相关知识，解决简单的铣削加工问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对机械加工行业的兴趣和热情；2. 学生能够认识到铣床床头箱主轴在铣削加工中的重要性，增强对机械设备的敬畏之心；3. 学生在学习过程中，培养团队合作精神，养成良好的操作习惯，提高安全意识。
课程性质：本课程属于实践性较强的课程，结合铣床床头箱主轴的理论知识和实际操作，帮助学生更好地理解和掌握相关技能。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和学习兴趣。
教学要求：教师需注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，引导学生主动参与，培养其独立思考和解决问题的能力。
同时，注重培养学生的安全意识和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续的铣削加工学习打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 铣床床头箱主轴的结构与功能- 分析床头箱主轴的组成部分及其在铣床中的作用；- 介绍床头箱主轴的传动原理。
2. 床头箱主轴的拆装与组装- 讲解拆装工具的使用方法及注意事项；- 演示拆装和组装过程，指导学生进行实际操作。
3. 床头箱主轴的调整与维护- 介绍调整方法，包括轴承间隙、齿轮间隙等的调整；- 讲解日常维护保养方法，提高学生设备维护意识。
4. 铣床床头箱主轴故障分析与处理- 分析常见的故障原因及排除方法；- 引导学生学会分析问题、解决问题。
教学内容安排与进度：1. 第1课时：铣床床头箱主轴结构与功能；2. 第2课时：床头箱主轴拆装与组装；3. 第3课时：床头箱主轴调整与维护；4. 第4课时：铣床床头箱主轴故障分析与处理。
铣床设计课程设计说明书
铣床设计课程设计说明书一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握铣床的基本结构、工作原理及其在机械加工中的应用；2. 了解铣床的常见操作方法、工艺参数设置及其对加工精度的影响；3. 掌握铣床的安全操作规程及维护保养方法。
技能目标：1. 学会使用铣床进行简单零件的加工，具备独立操作铣床的能力；2. 能够根据加工要求选择合适的铣刀、刀具参数，并进行工艺方案的设计；3. 学会运用测量工具对铣削加工的零件进行精度检测，分析并解决加工过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工的兴趣，激发学习热情，增强实践操作能力；2. 培养学生的团队协作意识，提高沟通与交流能力；3. 增强学生的安全意识，树立正确的劳动观念，养成良好的职业素养。
本课程针对高年级学生，在已有基础知识的基础上，进一步提高学生的实际操作能力和工程素养。
课程性质为实践性较强的学科，要求学生在学习过程中注重理论与实践相结合，培养解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够具备铣床操作、工艺设计和加工质量控制的基本能力，为将来的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 铣床基本结构和工作原理- 铣床的组成、分类及其应用范围；- 铣床的主要部件及其作用；- 铣床的工作原理和加工过程。
2. 铣床操作与工艺参数设置- 铣床的操作面板及功能键；- 铣床的基本操作方法；- 铣削加工工艺参数的设置及调整；- 铣削过程中的常见问题及解决方案。
3. 铣削加工工艺设计- 零件加工工艺方案的制定；- 铣刀和刀具参数的选择；- 铣削路径和加工顺序的确定；- 工艺文件的编写。
4. 铣床安全操作与维护保养- 铣床安全操作规程；- 常见安全事故原因及预防措施；- 铣床的日常维护与保养；- 故障排除方法。
5. 铣削加工质量控制- 零件加工质量标准；- 测量工具的使用方法；- 加工误差分析；- 质量控制措施。
教学内容按照教材章节顺序进行组织，注重理论与实践相结合。
机床主轴箱课程设计说明书
目录1.概述 (1)1.1机床课程设计的目的 (1)1.2机床主要参数 (1)2.参数的拟定 (1)2.1 确定极限转速 (1)2.2 主电机选择 (1)3.传动设计 (1)3.1 主传动方案拟定 (1)3.2 传动结构式、结构网的选择 (2)3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 (2)3.2.2 传动式的拟定 (2)3.2.3 结构式的拟定 (2)3.3转速图的拟定 (3)4. 传动件的估算 (4)4.1 三角带传动的计算 (4)4.2 传动轴的估算 (6)4.2.1 传动轴直径的估算 (6)4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 (7)4.3.1 齿轮齿数的确定 (7)4.3.2 齿轮模数的计算 (9)4.3.3 齿轮结构设计 (10)4.4 带轮结构设计 (10)5. 动力设计 (10)5.1主轴刚度验算 (10)5.2 齿轮校验 (12)5.3轴承的校验 (13)6.结构设计及说明 (14)6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 (14)6.2 展开图及其布置 (15)6.3 齿轮块设计 (15)6.4 传动轴的设计 (16)6.5 主轴组件设计 (17)总结 (21)参考文献 (22)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机床主要参数铣床，电动机功率：1.5KW 工件材料：45max 2120n rpm = min 125n rpm =2.参数的拟定2.1 确定极限转速nR n n =min max，1-=z n R ϕ ∴ϕ=1.26 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。
铣床主轴说明书(100~1250)
目录一.概述 (1)1.1机床课程设计的目的11.2铣床的规格系列和用处11.3 操作性能要求1二.参数的拟定12.1 公比选择12.2 主电机选择1三.传动系统设计13.1 主传动方案拟定23.2 传动结构式、结构网的选择23.2.1确定传动组及各传动组中传动副的数目23.2.2 传动式的拟定33.2.3 结构式的拟定3四. 传动件的估算54.1 三角带传动的计算54.2 传动轴的估算74.2.1 传动轴直径的估算74.3 齿轮齿数的确定和模数的计算84.3.1 齿轮齿数的确定84.3.2 齿轮模数的计算104.3.4齿宽确定114.4 带轮结构设计11五. 动力设计125.1主轴刚度验算125.1.1 选定前端悬伸量125.1.2 主轴支承跨距L的确定12 5.1.3求轴承刚度125.1.4 求最佳跨距135.1.5计算C点挠度135.2 齿轮校验145.3选定轴承和轴承的校验17六.主轴空间位置图18七.主轴箱位置展开图19八.总结19九.参考文献20一. 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 铣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。
本次设计的是普通铣床主轴变速箱。
1.3 操作性能要求（1）具有皮带轮卸荷装置（2）主轴的变速由变速手柄，和滑移齿轮完成二. 参数的拟定2.1 公比选择根据给定的数据，最高转速1250r/min ，最低转速100r/min ，及传动级数得：max min 125012.5100n n R n ===，1-=z n R ϕ ∵Z=12 ∴ϕ=1.26；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。
机床课程设计 --铣床主轴箱设计
目录目录 (1)1. 机床参数确定： (1)2. 运动设计 (1)2.1 传动组、传动副的确定： (1)2.2 结构式、结构网的选择： (2)2.3 拟定转速图： (2)2.4 齿轮齿数确定 (4)2.5传动系统图如图四所示： (5)2.6轴、齿轮的计算转速： (5)2．7展开图简图 (7)3. 传动零件的初步计算： (7)3.1传动轴直径初定 (7)3.2 主轴轴颈直径的确定 (8)3.3 齿轮模数的初步计算 (8)4. 主要零件的验算 (9)4.1 V带传动的计算和选定 (9)4.2 圆柱齿轮的强度计算： (10)4.3主轴的验算 (12)4.4 滚动轴承的验算 (13)参考文献 (15)1. 机床参数确定：运动参数： 回转主运动的机床，主运动的参数是主轴转速。
其数列的公比φ应选取标准的公比值，取公比φ=1.26。
主轴转速级数：12126.1lg 5.12lg 1lg lg =+=+=ϕn R z 式中Rn 为主轴变速范围：5.121001250min max ===n n R n 。
机床传动系统的变速组大多采用双联齿轮或三联齿轮，因此转速级数宜为2、3因子的乘积，即n m Z 23⋅=为宜，其中m 、n 为正整数。
动力参数：由任务书设定电动机功率：N=3KW 。
查表应选用Y 系列三相异步电动机Y100L2-4，转速1420 r/min ，效率82.5%。
功率因素cos φ=0.81，额定转矩2.2KNm 。
2. 运动设计2.1 传动组、传动副的确定：实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合： 1）12=3×4 2）12=4×3 3）12=3×2×2 4）12=2×3×2 5）12=2×2×3方案1）、2）可以省一根传动轴，但是其中一个传动组内有四个传动副，果增大了该轴的轴向尺寸这种方案不宜采用。
铣床主轴箱课程设计
铣床主轴箱设计说明书目录1、绪论.................................................... 错...误!未定义书签金属切削机床在国民经济中的地位 ........................... 错.. 误! 未定义书签本课题研究目的........................................... 错... 误! 未定义书签2、卧室升降台铣床主轴箱的设计.............................. 错.. 误! 未定义书签原始数据与技术条件 ....................................... 错.. 误! 未定义书签机床主传动系统运动设计 ................................... 错.. 误! 未定义书签传动零件的初步计算 ....................................... 错... 误! 未定义书签3、结构设计及说明.......................................... 错... 误! 未定义书签结构设计的内容、技术要求和方案 ........................... 错.. 误! 未定义书签展开图及其布置........................................... 错... 误! 未定义书签轴（输入轴）的设计 ....................................... 错... 误! 未定义书签齿轮块设计............................................... 错... 误! 未定义书签传动轴的设计............................................. 错... 误! 未定义书签主轴组件设计............................................. 错... 误! 未定义书签总结..................................................... 错误! 未定义书签致谢..................................................... 错误! 未定义书签参考文献................................................... 错... 误! 未定义书签1、绪论金属切削机床在国民经济中的地位金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，又称为“工作母机”或“工具机” 。
填料箱盖工艺课程设计说明书
一﹑零件的工艺分析1.1 零件的作用：题目所给定的零件是填料箱盖，主要作用是保证与填料箱体联接后保证密封性，使箱体在工作时不让油液渗漏。
对内表面的加工精度要求比较高，对配合面的表面粗糙度要求也较高。
1.2 零件的结构分析：零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用的要求的前提下，制造的可行性和经济性，它是评价零件结构设计优劣的主要技术经济指标之一。
零件切削加工的结构工艺性涉及加工时的装夹、对刀、测量和切削效率等。
本零件属于套类零件主要加工表面有孔、外圆和端面．其中孔既是装配基准又是设计基准，加工精度和表面粗糙度一般要求较高，内外圆之间的同轴度及端面与孔的垂直度也有一定的技术要求．题目所给填料箱盖有两处加工表面，其间有一定位置要求。
分述如下：填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求：1.以0013.065-φ为中心的加工表面： 包括：尺寸为0013.065-φ的轴段，表面粗糙度为1.6, 尺寸为80φ的轴段与0013.065-φ的轴段相接肩面的垂直度为0.015，表面粗糙度为1.6；尺寸为036.0090.0100--φ的轴段与0013.065-φ的轴段的同轴度为0.025； 尺寸为78φ的轴段0013.065-φ的轴段同轴度为0.025。
2.以046.0060+φ为中心的加工表面.尺寸为78的孔底面与046.0060+φ 垂直度为0.012,表面粗糙度为0.4，须研磨；以046.0060+φ孔为中心均匀分布的12孔,136φ⨯；HM 6104-⨯深20，孔深24；及H M 6102-⨯.3.其它未注表面的粗糙度要求保持粗加工后的表面质量即可。
二、毛坯的制造方法2.1 毛坯的选择：毛坯类型:毛坯是用来加工各种工件的坯料，毛坯主要有：铸件，锻件，焊件，冲压件及型材等。
该零件尺寸不大，而且零件属于小批量生产，故采用棒料。
根据技术要求，选择零件材料为HT200，由于生产数量为1件，生产类型属于单件生产，且零件轮廓尺寸相差较大，考虑零件材料的综合性能及利用率，保证零件工作的可靠，所以采用铸造成型。
立式铣床课程设计
立式铣床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解立式铣床的基本结构及其工作原理；2. 学生能掌握立式铣床的操作步骤和安全规范；3. 学生能了解立式铣床在制造业中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能独立操作立式铣床，完成简单的铣削加工；2. 学生能正确使用立式铣床附件和辅助工具，提高加工效率；3. 学生能运用所学知识解决实际加工过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工领域的兴趣，激发其学习热情；2. 培养学生严谨细致的工作态度，增强其安全意识；3. 培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生在本年级已具备一定的机械基础知识和技能，但对立式铣床的了解有限。
教学要求：教师需结合课程特点，引导学生理论联系实际，注重培养学生的动手能力和安全意识，提高其综合素质。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
1. 立式铣床的基本结构：介绍立式铣床的床身、主轴、进给系统、冷却系统等主要部件及其作用。
2. 立式铣床的工作原理：讲解立式铣床的切削过程、运动原理以及铣刀的种类和选用。
3. 立式铣床的操作步骤：详细讲解开关机、工件安装、刀具安装、切削参数设置、操作面板使用等步骤。
4. 立式铣床的安全规范：强调操作过程中的安全注意事项，如佩戴防护眼镜、耳塞，禁止触摸旋转部位等。
5. 立式铣床的应用案例：分析典型工件加工过程，展示立式铣床在实际生产中的应用。
6. 实践操作：安排学生分组进行立式铣床操作，完成指定工件的加工。
教学内容安排和进度：第一课时：立式铣床的基本结构及工作原理学习。
第二课时：立式铣床操作步骤及安全规范讲解。
第三课时：应用案例分析，实践操作指导。
第四课时：分组进行立式铣床操作练习，完成工件加工。
教材章节关联：《机械加工技术》第四章：铣削加工；《机械加工实训》第三章：铣床操作与加工。
数控铣床主轴箱课程设计说明书(完整)
目录第一章机床的用途及主要技术参数 (2)第二章方案设计 (2)第三章主传动设计 (2)3.1 驱动源的选择 (2)3.2 转速图的拟定 (3)3.3传动轴的估算 (5)3.4齿轮模数的估算 (6)第四章主轴箱展开图的设计 (7)4.1设计的内容和步骤 (7)4.2 有关零部件结构和尺寸的确定 (7)4.3 各轴结构的设计 (9)4.4 主轴组件的刚度和刚度损失的计算： (10)第五章零件的校核 (11)5.1齿轮强度校核 (11)5.2传动轴挠度的验算： (12)第六章心得体会 (13)参考文献 (14)数控机床课程设计第一章机床的用途及主要技术参数常用数控铣床可分为线轨数控铣床、硬轨数控铣床等。
数控铣床(线轨)具有精度高、刚性好、噪音小，操作简单、维修方便等优点。
工件一次装夹可以完成平面、槽、斜面及各种复杂三维曲面的铣削，及钻孔，扩孔、铰孔和镗孔等。
是复杂型腔、模具、箱体类零件加工的理想设备。
数控铣床(硬轨) 具有精度高、刚性好、噪音小，操作简单、维修方便等优点。
工件一次装夹可以完成平面、槽、斜面及各种复杂三维曲面的铣削，及钻孔，扩孔、铰孔和镗孔等。
是复杂型腔、模具、箱体类零件加工的理想设备。
表1-1第二章方案设计本次设计的数控铣床主轴箱是串联在交流调频主轴电机后的无级变速箱，属于机械无级变速装置。
它是利用摩擦力来传递转矩，通过连续改变摩擦传动副工作半径来实现无级变速。
由于它的变速范围小，是恒转矩传动，适合铣床的传动。
第三章主传动设计3.1 驱动源的选择机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机，直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的，属于恒功率，从额定转速nd向下至最低转速nmin是调节电枢电压的方法来调速的，属于恒转矩；交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。
由于交流调速电动机的体积小，转动惯量小，动态响应快，没有电刷，能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高，磨损和故障也少，所以在中小功率领域，交流调速电动机占有较大的优势，鉴于此，本设计选用交流调速电动机。
【设计】xk714型数控铣床主轴箱的设计及主轴加工工艺(含全套图纸)
毕业设计（论文）任务书机电工程学院专业学生 XX一、毕业设计(论文)课题 XK714型数控铣床主轴箱的设计及主轴加工工艺二、毕业设计(论文)工作自20XX 年 4 月19 日起至20XX 年 6 月10 日止三、毕业设计(论文)进行地点四、毕业设计(论文)的内容要求(一) 设计之原始数据：原始资料：XK712A 数控铣床样机一台。
主要参数：1、主轴转速（rpm）：50——4500 ；2、Y轴行程400mm；3、主轴跳动：轴向/径向（㎜）0.01/0.01；4、主轴内孔锥度：BT—40# ；(二) 设计计算及说明部分内容：1.计算内容与方案确定：（1）确定数控铣床主轴箱的传动方案；（2）画出主轴传动链简图；（3）电机的选择、主轴轴承的选择；（4）主轴组件的设计，同步带轮的设计；（5）密封和润滑的设计；（6）主轴箱体的设计；（7）各主要部件的强度及刚度的校核计算；2. 设计内容：（1）Pro/E环境下进行产品的设计；（2）主轴箱装配工程图一张以上；（3）各组成零件的零件图4—8张（1#、2#或3#计算机图）；（4）制定主轴的加工工艺，并制作加工工艺卡和进行仿真加工；（5）编写设计（论文）说明书（不少于10000字，word文档输出）；(三) 主要参考资料1、《机床设计手册》，机械工业出版社2、《机械师设计手册》，机械工业出版社3、《机械零件设计手册》，冶金工业出版社4、《工程力学》5、《金属切削机床》上海科学技术出版社6、《材料力学》，高等教育出版社。
7、《互换性与技术测量》中国计量出版社8、《金属切削机床概论》机械工业出版社9、《机械原理》(四)附属专题1、专题外文翻译检索与阅读与设计题目相关的外文资料，并书面翻译2～3篇（2000～3000字（附原文））外文资料。
指导教师接受设计论文任务开始执行日期20XX年4月19 日学生签名摘要高速加工是近年来发展起来的先进制造技术,电主轴是实现机床高速化的核心部件。
主轴箱课程设计说明书
《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。
（3）设计计算说明书一份，必须按照设计过程分章节编写，插图要规范，并且必须有较为详细的转速图和传动系统图，篇幅约8000~10000字（按版面约25页计算）。
机床主轴箱课设说明书
目录1. 前言 (1)2．设计目的： (1)3．设计内容和要求： (1)3．1．运动设计 (1)3．2．动力计算： (2)3．3．结构设计 (2)3．4．编写设计说明书 (2)4．设计过程： (2)4．1机床主传动系统运动设计： (2)4．1．1确定极限转速 (2)4．1．2确定公比 (3)4．1．3确定结构网或结构式： (3)4．1．4绘制转速图: (4)4．1．5确定各变速组此轮传动副齿数: (5)4．1．6核算主轴转速误差 (5)4．1．7传动系统图 (5)5．主要零件的计算： (6)5．1三角胶带传动的计算和选定： (6)5．1．1确定计算功率： (6)5．1．2选择三角胶带的型号： (6)5．1．3确定带轮的直径1D、2D： (6)5．1．4计算胶带速度： (6)5．1．5计算胶带的长度0L： (6)5．1．6 计算实际中心矩A: (7)5．1．7定小带轮的包角1 ： (7)5．1．8确定三角胶带的根数： (7)5．1．9预紧力0F (7)5．1．10计算带传动作用在轴上力P F (7)5．2传动件的选择和计算： (8)5．2． 1传动轴的计算： (8)5．2．2主轴轴颈的确定： (8)5．2．3主轴轴承设计 (8)5．2．4齿轮模数的计算： (10)6．主轴零件的验算 (11)6．1齿轮的验算： (11)6．2轴的验算： (12)6．2．1花键轴侧挤压应力的验算 (12)7．润滑与密封 (13)1.前言金属切削机床是人类在改造自然的长期实践生产中，不断改进生产工具的基础上产生和发展起来的。
最原始的机床是依靠双手的往复运动，在工件上钻孔。
最初的加工对象是木料。
为加工回转体，出现了依靠人力使工件往复回转的原始车床。
在原始加工阶段，人既是提供机床的动力，又是操纵者。
近些年来，随着电子技术、计算机技术、信息技术以及激光技术等的发展并应用于机床领域，使机床的发展进入了一个新时代。
人不仅不需要提供动力，连操纵都交给及其了。
本科毕业设计论文--zxk7532数控立式钻铣床主运动及控制系统设计说明书27
第1章机床总体说明1.1 机床总体的尺寸参数根据设计要求并参考实际情况，初步选定机床主要参数如下：工作台宽度×长度 400×1600mm主轴锥孔 7∶24工作台最大纵向行程 300mm工作台最大横向行程 375mm主轴箱最大垂直行程 400mm主轴转速级数 12级主轴转速范围 30~1500r/minX、Y轴步进电机 130BF001（反应式步进电动机）Z轴步进电动机 130BF001（反应式步进电动机）主电动机的功率 4.0KW主轴电动机转速 1440r/min机床外形尺寸（长×宽×高） 150×1200×2300mm机床净重 500Kg1.2 机床主要部件及其运动方式的说明1.2.1 主运动的实现因所设计的机床要求能进行立式的钻和铣，垂直方向的行程比较大,因而采用工作台不动,而主轴箱各轴向摆放为立式的结构布局；为了使主轴箱在数控的计算机控制上齿轮的传动更准确、更平稳，工作更可靠，主轴箱主要采用液压系统控制滑移齿轮和离合器变换齿轮的有级变速。
1.2.2 进给运动的实现本次所设计的机床进给运动均由单片机进行数字控制，因此在X、Y、Z三个方向上，进给运动均采用滚珠丝杠螺母副，其动力由步进电机通过调隙齿轮传递。
1.2.3 数字控制的实现采用单片机控制，各个控制按扭均安装在控制台上，而控制台摆放在易操作的位置，这一点须根据实际情况而定。
1.2.4 机床其它零部件的选择考虑到生产效率以及生产的经济性，机床附件如油管、行程开关等，以及标准件如滚珠丝杠、轴承等均选择外购形式。
1.3 本次设计的重点本次设计着重与主运动及控制系统设计研究。
详细的阐述主轴箱的利用磁离合器实现有级变速工作原理，及其采用单片机进行数字控制。
第2章 主传动的设计2.1 议定转速图2.1.1 确定结构式和结构网式：1.主传动的确定n max ，n min 和公比Ф的确定：根据ZJK-7532的使用说明书，初步定主轴转速范围为95～1600r ／min ， 则Ф＝1-Z n R =1minmax -z nn ＝11951600＝1.29 ………………………………(2.1) 由设计手册取标准值得：Ф=1.26。
机床主轴变速箱课程设计计算说明书
车床主轴箱设计课程设计任务书学院：机电学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：王朝清_____________学号：2008301231时间：10月9 FI〜10月22 FI指导教师：______________________________课程设计任务书1.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Z 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获得匸程师必备设计能力的初步训练，从而提高分析问题、解决问题尽快适应匸程实践的课程设计任务书4. 主要参考文献：• ”耍录接国箱丽冇盲二萌飞文后参君文献著录规则沪书宫;一顿 -…1陈易新.金属切削机床课程设计指导书.北京：机械工业出版社，1987. 7 2范云涨.金属切削机床设计简明手册.北京：机械工业出版社,1994. 75. 设计成果形式及要求:蔽普丽书 .................... -•…6. 工作计划及进度:2 011 年10月11日〜10月14日 10月15日~10月20日 1 0月21日 1 0月22日10月9日~10月10日方案设计 结构草图设计 结构设计 编写说明书 答辩或成绩考核目录一、概述 (1)1.1金属切削机床在国民经济中的地位 (1)1.2机床课程设计的目的 (1)1・3车床的规格系列和用处 (1)1.4操作性能要求 (1)二、参数的拟定 (2)2.1确定转速范圉 (2)2.2主电机选择 (2)三、传动设计 (2)3.1主传动方案拟定 (2)3.2传动结构式、结构网的选择 (3)3.2.1确定传动组及各传动组中传动副的数目 (3)3.2.2传动式的拟定 (3)3.2.3结构式的拟定 (3)3.3转速图的拟定 (4)四、传动件的估算 (5)4.1二角带传动的计算 (5)4.2传动轴的估算 (7)4.2.1传动轴直径的估算 (7)4.3齿轮齿数的确定和模数的计算 (8)43.1 齿轮齿数的确定 (8)4.3.2........................................................................................ 齿轮模数的计算94.4带轮结构设计 (13)4.5片式摩擦离合器的选择和计算 (13)4.5.1,计算扭矩 (13)4.5.2,设计计算...................................... 错误！未定义书签。
毕业设计说明书
柳州职业技术学院毕业设计（论文）题目：XK713 立式数控铣床电气控制系统（步进电动机控制）姓名覃智文学号****专业数控设备应用与维护年级****指导教师****完成时间2012年11月30日目录1.前言 (3)2.摘要 (3)3.XK713数控铣床简介 (3)4.XK713 数控铣床电气控制原理 (4)4.1总电源电路....... . (4)4.2主轴回路 (5)4.3冷却回路 (5)4.4排屑回路 (5)4.5变频器的连接线路图 (6)4.6伺服电源回路 (7)4.7伺服驱动回路 (7)4.8润滑回路 (8)4.9风机回路 (8)4.10三相电源 (8)4.11变压器 (8)5.0 数控铣床电气控制系统电路控制原理分析 (9)5.1 系统上电过程 (9)5.2主轴的正反转，点动和制动过程 (10)5.3 冷却和润滑电路的控制 (10)5.4 输入输出端口的控制 (11)5.5 Z轴抱闸信号 (11)5.6 XS232通讯接口 (12)5.7 XS39和XS40工作时的信号说明 (12)6.1 控制按钮 (13)6.2行程开关 (13)6.3接近开关 (14)6.4接触器 (14)6.5 继电器........................................ (14)6.6 空气断路器........................................................................................ (14)6.7 保证“接地”性良好 (14)7.1 980M系统参数的设置 (15)7.2 变频器参数设置................................................................................ .. (16)7.3 伺服驱动器的参数设置 (17)8.1 变频器的选用 (17)8.2 熔断器空气开关的选用 (17)8.3 元件选择清单 (17)9 总结 (20)10 致谢 (20)1. 前言XK713数控铣床采用的是广州数控设备有限公司生产的980M系统，主轴电机为双速三相异步电动机，5.5KW，1400rpm，能控制主轴的正反转和点动控制，电机停止有能耗制动加快电机停止下来。
X7132数控铣床进给传动系统设计
润滑油常见问题1、粘度是不是越大越好？不对。
第一、发动机有个很重要的要求——抗磨性，而其中冷起动的磨损占70%，所以恰恰相反，只要满足汽柴油机润滑性、冷动性要求，粘度越薄越好，粘度越大，磨擦阻力也随之增加。
机油油膜厚度的保持不仅仅依靠油品自身的粘度还要靠抗磨添加剂聚合物的支撑作用，粘度过大，车辆在启动时低温状况下油料流速缓慢，当磨擦表面残存的机油挤出后不能及时得到补充，会使机件成倍地增加局面磨损。
适当降低粘度等级有利于减少磨擦阻力，提高车速节省能源，所以国际主流汽车润滑油都是高粘度指数而低粘度的。
第二、粘度是与环境温度相关的，温度越高，粘度越低。
2、汽车换油时倒出的油发“黑”？好的机油应尽量减少积碳的生成，在同等情况，同等周期，换出的油会明亮一点，但不可一概而论，因为：a）有的新机油本身就黑，是因为深褐色的清净分散剂量高造成的，所以偏重柴油机油的配方较偏重汽油机油的配方颜色深，偏日本配方的比通用配方的颜色深。
b）是清净分散剂起的作用，造成换入的机油把以前的油泥、积碳都洗下来了。
3、汽油机油中的SC、SD、SE、SF、SG、SH、SI、SJ有何意义，柴油机油中的CC、CD、CE、CF有何意义？SC、SD、SE、SF、SG、SH、SI、SJ，是美国石油学会（API）关于汽油机油的质量等级的分类。
CC、CD、CE、CF，是美国石油学会（API）关于柴油机油的质量等级分类，这几个级别的使用性能和质量等级分类，这几个级别的使用性能和质量档次依次升高。
4、什么是多级内燃机油，有何优良性能？为何推荐使用多级机油？多级内燃机油的油品规定了低温及高温区两个粘度范围，可在一定地区冬夏通用，是一年四季都可使用的油品，如15W/40、10W/30。
与单粘度机油相比，多粘度机油有以下优势性。
（1）全年使用；（2）良好的低温冷启动性能（减少起动磨损），气温较低时可满足适宜的流动性和泵送性；（3）提高燃油经济性；（4）降低润滑油消耗；（5）大多数重负荷发动机制造商推荐使用。
立式数控铣床主轴部件设计
机械设计课程设计说明书题目：XKFA714数控仿形铣床主轴箱指导老师：艾尔肯学生姓名：许成锋学号：20102001061所属院系：机械工程学院专业：机械工程及自动化班级：机械10-1班完成日期：2014年3月27号新疆大学机械工程学院2014年 3月目录第一章数控铣床的介绍 (4)1.1 数控铣床的主要功能 (4)1.2 数控铣床的主要特点 (5)第二章总体设计方案 (7)第三章电机的选择 (8)3.1 确定主轴传动功率 (8)3.2 电机的选择 (9)3.3 主轴的变速过程 (9)第四章轴类零件的设计 (10)4.1 轴的设计概述 (10)4.2 主轴主要结构参数的确定 (10)4.3 轴的结构设计 (13)4.4 主轴刚度的计算 (15)第五章齿轮传动设计与计算 (17)5．1主要参数的选择 (17)5.2 齿轮的设计与计算 (17)第六章轴承的设计与计算 (20)6.1 轴承当量动载荷的计算 (20)6.2 验算两轴承的寿命 (22)第七章圆弧齿同步带的设计 (22)7.1 确定圆弧齿同步带的基本参数 (22)7.2 确定带的中心距 (23)7.3 选择带的类型 (24)第八章碟形弹簧的设计 (25)8.1 碟形弹簧的结构尺寸 (25)8．2 弹簧的许用应力和疲劳极限 (26)8．3 碟形弹簧的设计与计算 (27)8.4 碟形弹簧的校核 (28)第九章拉杆的设计 (30)9.1 确定拉杆的直径 (30)9.2 确定拉杆的长度 (30)第十章拉抓和打刀缸的选择 (31)10.1 拉抓的选择 (31)10.2 打刀缸的选择 (31)小结 (32)参考文献 (33)[摘要］本文根据公司生产加工需要改装一台铣床, 主要用于铣削平面和钻孔，对主轴部件进行重新设计，但仍要用原来的主轴箱，要求主轴的转速范围为40r/min—4000r/min，查机械设计手册确定典型的切削工艺可以求得主轴的切削功率为4.3KW，根据切削功率p c与主运动传动链的总效率η确定机床传动的功率Ｐ=5.4 KW，然后，根据机床传递的功率Ｐ来选择电机的类型。
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XXXX机械学院机械设计课程任务说明书题目：设计X7132立式铣床的主轴箱部分班级：机自0803指导老师：XXX2011 年9 月22 日目录数控机床课程设计 (4)第一章X7132铣床的用途及主要技术参数 (4)1.1、用途 (4)1.2、结构 (4)1.3、特点 (4)第二章方案设计 (5)第三章主传动设计 (5)3.1 驱动源的选择 (5)3.2 转速图的拟定 (5)3.3传动轴的估算 (7)3.4齿轮模数的估算 (8)第四章主轴箱展开图的设计 (8)4.1设计的内容和步骤 (9)4.2有关零部件结构和尺寸的确定 (9)4.3 各轴结构的设计 (11)4.4主轴组件的刚度和刚度损失的计算 (12)第五章零件的校核 (13)5.1齿轮强度校核 (13)5.2传动轴挠度的验算 (14)第六章心得体会 (15)参考文献 (15)数控机床课程设计第一章X7132铣床的用途及主要技术参数1.1、用途卧式升降台铣床是一种中、小型通用金属切削机床。
本机床的主轴锥孔可直接或者通过附件安装各种圆柱铣刀、圆片铣刀、成型铣刀、端面铣刀等刀具,适于加工各种中小零件的平面、斜面、沟槽、孔、齿轮等,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。
1.2、结构本机床的机身、升降台、工作台、主传动、悬梁、冷却、润滑及电气等各部分组成。
机身由底座、床身组成,床身固定在底座上、升降台位于床身前方,沿床身导轨垂直升降;升降台与滑座由矩形导轨联接。
工作台与滑座用燕尾导轨联接,通过丝杠、丝母带动工作台纵、横向移动;主传动安装在床身内,通过床身右侧盖板上的三个变速手柄调节主轴转速;悬梁部分由固定座、滑枕、挂架组成,床身上面安装固定座,与滑枕通过燕尾导轨联结,挂架悬挂在滑枕的一端;冷却液存放在底座内腔中,电器箱安装在床身左侧。
1.3、特点本机床工作台可纵、横向手动进给和垂直升降,工作台又可纵、横向实现机动进给。
主传动采用齿轮变速结构,通过三级齿轮变速,使主轴得到40-1300转/分12级不同转速,调整范围广。
主轴采用支撑结构,提高了主轴的刚性。
主轴孔锥度 7:24卧轴中心至工作台距离(mm)0-450主轴转速范围() (12级)40-1300工作台尺寸(mm)1500*320工作台行程(mm)340*870工作台纵、横向机动进给速度(mm/min) 8级30-740工作台垂直升降速度(mm/min) 560主传动电机功率(kw)2.2工作台机动进给电机功率(kw) 1.1机床外型尺寸(mm)1600*1800*1800/1600*2000*1800机床重量(kg)1600/1700第二章方案设计本次设计的数控铣床主轴箱是串联在交流调频主轴电机后的无级变速箱，属于机械无级变速装置。
它是利用摩擦力来传递转矩，通过连续改变摩擦传动副工作半径来实现无级变速。
由于它的变速范围小，是恒转矩传动，适合铣床的传动第三章主传动设计3.1 驱动源的选择机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机，直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的，属于恒功率，从额定转速nd向下至最低转速nmin是调节电枢电压的方法来调速的，属于恒转矩；交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。
由于交流调速电动机的体积小，转动惯量小，动态响应快，没有电刷，能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高，磨损和故障也少，所以在中小功率领域，交流调速电动机占有较大的优势，鉴于此，本设计选用交流调速电动机。
选择YL100L1-4型交流主轴电动机，最高转速是3000r/min.同步转速1500r/min。
3.2 转速图的拟定根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围 Rdp=nmax/nd=3000/1500=2 （3-1）而主轴要求的恒功率转速范围Rnp= nmax/nd=3000/300=10 ,远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率转速范围，所以必须串联变速机构的方法来扩大其恒功率转速范围。
设计变速箱时，考虑到机床结构的复杂程度，运转的平稳性等因素，取变速箱的公比Фf 等于交流主轴电动机的恒功率调速范围Rdp，即Фf=Rdp=2，功率特性图是连续的，无缺口和无重合的。
变速箱的变速级数Z=lg Rnp/lg Rdp=lg10/ lg 2= 3.3 (3-2)取 Z=3确定各齿轮副的齿数：取S=90由u=0.6 得Z1=30 Z1′=50由u=2.07 得Z2=54 Z2′=26由u=0.5 得Z3=30 Z3′=60选用YL100L1-4型交流主轴电动机，连续额定输出功率为2.2kw。
由此拟定主传动系统图、转速图分别如图3-1、图3-2所示3-1主传动系统图3-2转速图3.3传动轴的估算传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度要求。
强度要求保证轴在反复载荷和扭转载荷作用下不发生疲劳破坏。
机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大的变形。
因此疲劳强度一般不是主要矛盾。
除了载荷比较大的情况外，可以不必验算轴的强度。
刚度要求轴在载荷下（弯曲，轴向，扭转）不致产生过大的变形（弯曲，失稳，转角）。
如果刚度不够，轴上的零件如齿轮，轴承等由于轴的变形过大而不能正常工作，或者产生振动和噪音，发热，过早磨损而失效。
因此，必须保证传动轴有足够的刚度。
通常，先按扭转刚度算出轴的直径，画出草图后，再根据受力情况，结构布置和有关尺寸，验算弯曲刚度。
计算转速 nj 是传动件传递全部功率时的最低转速，各个传动轴上的计算转速可以从转速图上直接得出如表2-1所示。
表3-1 各轴的计算转速各轴功率和扭矩计算：已知一级齿轮传动效率为0.97（包括轴承），则：Ⅰ轴： P1=Pd ×0.99=2.2×0.99=2.178 KWⅡ轴： P2=P1×0.97=2.178×0.97=2.113 KW III 轴： P3=P2×0.97=2.113×0.97=2.05 KWⅠ轴扭矩： T1=9550P1/n1 =9550×2.178/1500=13.876 N.mⅡ轴扭矩： T2=9550P2/n2 =9550×2.113/900=22.421N.m III 轴扭矩： T3=9550P3/n3 =9550×2.05/450=43.506N.m表3-3 许用切应力的确定把以上确定的各轴的输入功率N 、计算转速nj （如表2-1）、允许扭转角[φ]（如表2-3）代入扭转刚度的估算公式d =d =可得各个传动轴的估算直径，由于轴为花键轴或存在键槽扩大轴径5%~15%：Ⅰ轴： d1=13.22mm 取d1=30mmⅡ轴： d2=15.92mm 取d2=30mmIII 轴： d2=19.55mm 取d3=65mm主轴轴径尺寸的确定：已知铣床最大加工直径为Dmax=150mm,则：主轴前轴颈直径 D1=0.25Dmax±15=22.5～52.5mm 取D1=50mm主轴后轴颈直径 D2=(0.7～0.85)D3=45.5～55.5mm 取D2=55mm主轴内孔直径 d=0.1Dmax±10=22.5mm 取d=22.5mm3.4齿轮模数的估算按接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算齿轮模数比较复杂，而且有些系数只有在齿轮的各参数都已知方可确定，故只有在装配草图画完后校验用。
在画草图时用经验公式估算，根据估算的结果然后选用标准齿轮的模数。
齿轮模数的估算有两种方法，第一种是按齿轮的弯曲疲劳进行估算，第二种是按齿轮的齿面点蚀进行估算，而这两种方法的前提条件是各个齿轮的齿数必须已知，所以必须先给出各个齿轮的齿数。
根据齿轮不产生根切的基本条件：齿轮的齿数不小于17，在该设计中，即最小齿轮的齿数不小于17。
而由于Z3,Z3’这对齿轮有最大的传动比，各个传动齿轮中最小齿数的齿轮必然是Z3’。
取Z3’=30,S=114，则Z3=60。
从转速图上直接看出直接可以看出Z3的计算转速是450r/min。
≥根据齿轮弯曲疲劳估算公式mω根据齿轮接触疲劳强度估算公式计算得: m=2.84由于受传动轴轴径尺寸大小限制，选取齿轮模数为m =3mm，对比上述结果，可知这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，而且考虑到两传动轴的间距，故取同一变速组中的所有齿轮的模数都为m=3mm。
现将各齿轮齿数和模数列表如下：表3-4 齿轮的估算齿数和模数列表第四章主轴箱展开图的设计主轴箱展开图是反映各个零件的相互关系，结构形状以及尺寸的图纸。
因此设计从画展开图开始，确定所有零件的位置，结构和尺寸，并以此为依据绘制零件工作图。
4.1设计的内容和步骤这一阶段的设计内容是通过绘图设计轴的结构尺寸及选出轴承的型号，确定轴的支点距离和轴上零件力的作用点，计算轴的强度和轴承的寿命。
4.2有关零部件结构和尺寸的确定传动零件，轴，轴承是主轴部件的主要零件，其它零件的结构和尺寸是根据主要零件的位置和结构而定。
所以设计时先画主要零件，后画其它零件，先画传动零件的中心线和轮廓线，后画结构细节。
1）传动轴的估算这一步在前面已经做了计算。
2）齿轮相关尺寸的计算为了确定轴的轴向距离，齿轮齿宽的确定是必须的。
而容易引起振动和噪声，一般取齿宽系数Φm =(6-10)m。
这里取齿宽系数Φm=10, 则齿宽B=Φm×m=10×3=30mm，B=Φm×m=10×2.5=25mm，.现将各个齿轮的齿厚确定如表3-1所示。
表4-1 各齿轮的齿厚齿轮的直径决定了各个轴之间的尺寸，所以在画展开图草图前，各个齿轮的尺寸必须算出。
现将主轴部件中各个齿轮的尺寸计算如表3-2所示。
表4-2 各齿轮的直径由表4-2可以计算出各轴之间的距离，现将它们列出如表4-3所示。
表4-3 各轴的中心距3）确定齿轮的轴向布置为避免同一滑移齿轮变速组内的两对齿轮同时啮合，两个固定齿轮的间距，应大于滑移齿轮的宽度，一般留有间隙1-2mm，所以首先设计滑移齿轮。
Ⅱ轴上的滑移齿轮的两个齿轮轮之间必须留有用于齿轮加工的间隙，插齿时，当模数在1-2mm 范围内时，间隙必须不小于5mm,当模数在2.5-4mm范围内时，间隙必须不小于6mm，且应留有足够空间滑移，据此选取该滑移齿轮三片齿轮之间的间隙分别为d1= 54mm,d2=9mm。
由滑移齿轮的厚度以及滑移齿轮上的间隙可以得出轴Ⅰ上的齿轮的间隙。
现取齿轮之间的间距为54mm。
图4-1 齿轮的轴向间距4）轴承的选择及其配置主轴组件的滚动轴承既要有承受径向载荷的径向轴承，又要有承受两个方向轴向载荷的推力轴承。
轴承类型及型号选用主要应根据主轴的刚度，承载能力，转速，抗振性及结构要求合理的进行选定。