机床主轴箱设计说明书

一、设计目的

通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，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，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。

二、设计步骤

1.运动设计

1.1已知条件

[1]确定转速范围：主轴最小转速mi r n /5.31min =。 [2]确定公比：41.1=ϕ [3]转速级数：12=z [4]主电机KW N 5.7= [5] min /1450r n =

1.2运动设计与计算

1.1计算主轴各级转速

1

lg lg +=

φ

Rn Z

6412

.141.1lg )112(lg )1(lg =∙-=∙-=∴φZ Rn

故Rn =43.77

n 1=n min =31.5 查表取标准值 min /5.311r n = n 2= φ∙1

n =415.4441.15.31=⨯ 查表取标准值 min /452r n =

n 3=∙1

n φ2=31.5*1.412=62.625 查表取标准值 min /633r n =

n 4=∙1

n φ3=31.5*1.413

=88.30 查表取标准值 min /904r n =

n 5=∙1

n φ4=31.5*1.414=124.50 查表取标准值 min /1255r n =

n 6=∙1

n φ5

=31.5*1.415

=175.55 查表取标准值 min /1806r n =

n 7=∙1

n φ6=31.5*1.416=247.53 查表取标准值 min /2507r n =

n 8=∙1

n φ7

=31.5*1.417

=349.01 查表取标准值 min /3558r n =

n 9=∙1

n φ8=31.5*1.418

=492.11 查表取标准值 min /50010

r n =

n 10=∙1

n φ9=31.5*1.419

=693.88 查表取标准值 min /71010r n =

n 11=∙1

n φ10=31.5*1.41

10

=978.37 查表取标准值 min /100011

r n =

n 12=∙1

n φ11=31.5*1.41

11

=1379.50 查表取标准值 min /140012

r n

=

1.2结构分析式

1) 63122312⨯⨯= 7) 61323212⨯⨯= 13) 16332212⨯⨯= 2) 36122312⨯⨯= 8) 31623212⨯⨯= 14) 13632212⨯⨯= 3) 21422312⨯⨯= 9) 12623212⨯⨯= 15) 41232212⨯⨯= 4) 61222312⨯⨯= 10) 14223212⨯⨯= 16) 21632212⨯⨯= 5) 12422312⨯⨯= 11) 62123212⨯⨯= 17) 42132212⨯⨯= 6) 61222312⨯⨯= 12) 24123212⨯⨯= 18) 26132212⨯⨯= ①考虑到卧式车床主轴传动系统Ⅰ轴上通常采用双向摩擦片离合器进行停车和变相向，且它又占了较长的轴向位置，为了使轴Ⅰ不致过长，由此轴Ⅰ-Ⅱ间只安排了两级变速组，这样式1）—6）即23212⨯⨯=六个结构式不适合；

②根据各变速组应按“前多后少”的原则（即级数“前多后少”原则，

Pc

Pb Pa ≥≥）这样上式13）—18)即32212⨯⨯=不合适；

③又根据转速扩大顺序应尽可能与传动顺序一致（或射线应按“前密后疏”原则

x 0

2

，且根据合理分配传动比使中间轴有较高的转速，即

min

min min Uc Ub Ua ≥≥，这样上式8），9）10），12）四个结构式不合适；

这样就剩下7）,11）两结构式

即： 7) 61323212⨯⨯= A 式

11) 62123212⨯⨯= B 式

④验算最后扩大组：r 2=φ

（p2-1）x2

=1.416=7.85<8,合适

从电动机到主轴主要为降速传动，若使传动副较多的传动组放在较接近电动

机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足传动副前多后少的原则，因此取12=21*32*26方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比4

1min ≥

i ；在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限

制最大转速比2m a x ≤i 。在主传动链任一传动组的最大变速范围

()10

~8min max max ≤=i i R 。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小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：

1.3 绘制转速图

[1]选择电动机

一般车床若无特殊要求，多采用Y 系列封闭式三相异步电动机，根据原则条件选择Y-132M-4型Y 系列笼式三相异步电动机。

[2]分配总降速传动比 总降速传动比 02.01450/5.31/min

===d

n n

i

又电动机转速min /1450r n d

=不符合转速数列标准，因而增加一定比传动副。

[3]确定传动轴轴数