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）。

大致包含以下内容：1）前言、2）参数确定、3）传动设计、4）动力设计、5）结构设计、6）结束语

四、时间安排：

设计时间共计7.5天，其中收集资料1天，总体方案设计（包括运动参数、动力参数计算，转速图和传动系统图绘制等）2天，结构设计（包括展开图和主要剖面图的草图绘制等）1.5天，验算1天，加深图纸1天，编写设计计算说明书1天。

五、主要参考资料：

1、《机床设计手册》，机械工业出版社，1995

2、《机床设计图册》，上海科技出版社，1988

3、《机床课程设计指导书》，哈尔滨工业大学，1986

4、《金属切削机床设计》，各种版本

4、《机械制造装备设计》，各种版本

5、《机械制造装备设计课程设计》，陈立德，高教出版社，2007

机床装备课程设计设计条件

序号电机功

率P

电机转

速n0

主轴最低转

速nmin

公

比

φ

转速

级数z

1 3 1450 20 1.26 8

2 3 1450 30 1.41 8

3 3 1450 40 1.26 8

4 3 1450 80 1.41 12

5 3 1450 90 1.2

6 12

6 3 1450 100 1.41 12

7 4 1450 20 1.26 8

8 4 1450 30 1.41 8

9 4 1450 40 1.26 8

10 4 1450 80 1.41 12

11 4 1450 90 1.26 12

12 4 1450 100 1.41 12

13 5 1450 20 1.26 8

14 5 1450 30 1.41 8

15 5 1450 40 1.26 8

16 5 1450 80 1.41 12

17 5 1450 90 1.26 12

18 5 1450 100 1.41 12

19 5.5 1450 20 1.26 8

20 5.5 1450 30 1.41 8

21 5.5 1450 40 1.26 8

22 5.5 1450 80 1.41 12

23 5.5 1450 90 1.26 12

24 5.5 1450 100 1.41 12

25 7.5 1450 20 1.26 8

26 7.5 1450 30 1.41 8

27 7.5 1450 40 1.26 8

28 7.5 1450 80 1.41 12

29 7.5 1450 90 1.26 12

30 7.5 1450 100 1.41 12

目录

一、前言........................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.1金属切削机床在国民经济中的地位................................................... 错误!未定义书签。

1.2机床课程设计的目的 (1)

1.3车床的规格系列和用处 (2)

1.4 操作性能要求 (2)

二、参数的确定................................................................................................. 错误!未定义书签。

2.1 确定转速范围 (2)

2.2 主电机选择 (2)

三、传动设计 (3)

3.1 主传动方案拟定 (3)

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 (4)

3.3转速图的拟定 (4)

四、传动件的估算 (4)

4.1 三角带传动的计算 (7)

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 (9)

4.3.1 齿轮齿数的确定 (9)

4.3.2 齿轮模数的计算 (10)

4.3.4齿宽确定 (16)

4.4 带轮结构设计.................................................................................... 错误!未定义书签。

4.5 片式摩擦离合器的选择和计算 (20)

五、动力设计 (23)

5.1主轴刚度验算 (23)

5.1.1 选定前端悬伸量C (23)

5.1.2 主轴支承跨距L的确定 (23)

5.1.3 计算C点挠度 (23)

5.2 齿轮校验 (27)

六、结构设计及说明 (29)

6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 (29)

6.2 展开图及其布置 (29)

6.3 齿轮块设计 (28)

6.3.1其他问题 (30)

6.4 主轴组件设计 (31)

七、结束语 (31)

八、参考文献 (32)