主轴箱课程设计说明书

课程设计说明书

目录

一、机床设计的题目 (2)

二、机床的主参数与要求 (3)

三、主传动系统的拟定 (5)

四、齿轮传动设计 (9)

五、带传动设计 (12)

六、轴的设计 (14)

七、轴承的选择 (15)

八、箱体的结构设计 (16)

九、润滑与密封 (17)

一、机床设计的题目

1、设计题目：

设计一台加工直径最大范围是φ320mm的普通车床的主传动

系统。

主要技术参数

1、转速范围： N＝40——1800r/pm

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

2、车床用途：

CA6132型卧式车床万能性大，适用于加工各种轴类、套筒类、轮盘类零件上的回转表面。可车削外圆柱面、车削端面、切槽和切断、钻中心孔、钻孔、镗孔、铰孔、车削各种螺纹、车削内外圆锥面、车削特型面、滚花和盘绕弹簧等。加工范围广、结构复杂、自动化程度不高，所以一般用于单件、小批生产。

二、 机床的主参数和其他主要技术要求

1、主参数和基本参数 1) 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、1250mm 。 2）普通车床的基本参数

a.刀架上最大工件回转直径1D （m m ）

由于刀架组件刚性一般较弱，为了提高生产效率，我国作为参数标准的1D 值，基本上取12D D >/,这样给设计留一定的余地，在刀架刚度允许的条件下能保证使用要求，可以取较大的1D 值。所以查参考文献【一】（表2）得1D =160m m 。 b.主轴通孔直径d ﹙m m ﹚

普通车床主轴通孔径主要用于棒料加工。在机床结构允许的条件下，通孔直径尽量取大些。参数标准规定了通孔直径d 的最小值。所以由参考文献一（表2）d=36mm 。 c.主轴头号

根据机床主参数值大小采用不同号数的主轴头（4～15号），号值数等于法兰直径的1/25.4而取其整数值。所以由参考文献【一】（表2）可知主轴头号取4.5

d.装刀基面至主轴中心距离h(m m )

为了使用户，提高刀具的标准化程度，根据机械工业部成都工具研究所的刀具杆标准，规定了h=22m m 。 e.最大工件长度L （m m ）

最大工件长度L 是指尾座在床身处于最后位置，尾座顶尖套退入尾座孔内时容纳的工件长度。为了有利组织生产，采用分段等差的长度数列。所以由参考文献【一】（表2）得L=900m m 。 2、主传动的设计

1）主轴极限的确定

由课程设计任务书中给出的条件可知：

min

Z

=40 r/min

m ax Z =1800 r/min

2） 公比的确定

主轴极限转速的确定后，根据机床的使用性能和结构要求，选择

主轴转速数列的公比值，根据极限转速，按参考文献【一】中表2—1选出标准转速数列公比ϕ=1.41。

3） 主轴转速级数的确定 按任务书要求Z=12

按标准转速数列为40、56、80、115、160、225、315、450、625、

890、1250、1800r/min

4）主传动电动机功率的确定 电动机的额定功率为：

额N =N /κ主 （取k=1.0） 所以， 额N =4kW

三、主传动系统的拟定

1、传动比

第一变速组（Ⅰ—Ⅱ），有三对齿轮组成，其传动比如下：

1a u = 1

2a u =1/ϕ=0.71

3

a u =1/2ϕ=0.5

第二变速组（Ⅱ—Ⅲ），有两对齿轮组成，其传动比如下：

1b u =1 2b u =1/3ϕ=0.36

第二变速组（Ⅲ—Ⅳ），有两对齿轮组成，其传动比如下： 1c u =2ϕ=1.99 2c u =0.25

2、转速图的拟定

①确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目 该机床的变速范围较大，必须经过较长的传动链减速才能把电动机的转速降

到主轴所需的转速，通常采用p=2或3，因此，12322=⨯⨯，共需三个变速组。

②确定不同传动副数的各变速组的排列顺序。根据“前多后少”的原则，选择12322=⨯⨯的方案。

③确定变速组的扩大顺序。根据“前密后疏”原则，选择36

112322=⨯⨯的

结构式。

④验算变速组的变速范围。最后扩大组的变速范围r

=6ϕ=61.41=8，

在允许的变速范围内。（最后扩大组的变速范围限制在n r 8~10）

⑤机床转速图（见下图） ：

4、分配各变速组的最小传动比

主传动系统需要4根轴，再加上电动机轴。

① 决定轴Ⅲ—Ⅳ的最小降速传动比主轴上的齿轮希望更大些，能起到飞轮的

作用，所以最后一个变速组的最小降速比为m in u =0.25。

② 其余变速组的最小传动比根据“前缓后急”的原则，轴Ⅱ—Ⅲ间最小变速

取m in u =1/3ϕ=0.36,轴I-II 间最小变速组取m in u =1/2ϕ=0.5。 ② 画出各变速组的传动比连线基本组的级比指数0

1x =，第一扩大组的级

比指数1

3x =，第二扩大组级比指数36x =。

5、齿轮齿数的确定

为了便于设计和制造，主传动系统中所采用的齿轮模数的种类尽可能少一些。在同一变速组内一般都采用相同的模数，这是