机械制造装备备设计课程设计.docx
《机械制造装备备设计课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造装备备设计课程设计.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机械制造装备备设计课程设计
机械制造装备备设计课程设计
——车床组件设计
专业：
机械制造及自动化
姓名：
日期：
2007-11-5
机械制造装备备设计课程设计
任务书
题目：
普通卧式车床主轴传动系统设计
主要技术参数：
1.最大加工直径：
φ400
2.主电机功率：
N=5KW
3.主轴转速：
12级
4.主轴最高转速：
nmax=1250rin/min
5.公比：
1.41
指导教师：
谈仁年
姓名：
准考证号：
414204300927
设计日期：
2007年10月至2007年11月
目录
第一章主传动系统的运动方案选择与运动设计……………………1
第一节机床的工艺特性………………………………………………1
第二节主轴运动参数…………………………………………………1
第三节传动方案设计…………………………………………………2
第四节传动件尺寸确定………………………………………………3
第五节电机功率及型号选择…………………………………………3
第二章主传动系统的动力设计…………………………………………3
第一节主轴结构参数设计……………………………………………3
第二节主轴组件强度验算……………………………………………4
第三章主轴组件图…………………………………………………………7
第一章主传动系统的运动方案选择与运动设计
第一节机床的工艺特性
一、机床工艺范围
针对某工厂欲生产天文望远镜，由于产量不大，配件繁多复杂，工序需尽量集中，要求机床具有较宽的加工范围，对加工效率和自动化程度的要求不高等，宜设计一款通用机床以适应其生产需求。
二、刀具类型：
需配套各种加工外圆、镗内孔以及车削螺纹的刀具。
三、工件材料：
45#钢
四、工件尺寸范围：
外圆直径≤Φ100mm
第二节主轴运动参数
一、主轴最高转速：
nmax=1250rin/min
二、主轴最低转速：
nmin=28rin/min
三、最大功率：
N=5KW
四、转速级数：
Z=12级
五、速比：
ψ=1.41
第1页
第三节传动方案设计
一、系列转速为（rin/min）：
28、40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250
二、传动结构式：
Z=31X23X26
三、转速图如下
四、传动系统图
第2页
第四节传动件尺寸确定
一、各齿轮齿数：
见上传动系统图
二、带轮直径:
Φ100-Φ300
第五节电机功率及型号选择
一、电机
根据设计要求，主电机功率取最大切削功率的1.25倍即为5KWX1.25=6.25KW即6.5KW交流异步电动机
第二章主传动系统的动力设计
第一节主轴结构参数设计
一、主轴前端轴径D1
D1=0.25Dmax±15取D1=120mm
二、主轴平均直径D
根据D1=（1.1~1.15）D取D=110mm
三、后轴径D2
D2=（0.7~0.8）D1取D2=90mm
4
K0
四、内孔直径d
第3页
K
根据计算式=1－（）得d≈（0.55~0.6）D
取d=54mm
五、主轴前端悬伸量a
取a=1.12D1=115mm
六、支承的跨距（最佳跨距L0，合理跨距L合理=（0.75~1.5）L0
1）采用前端配置型式，前支承选用2268122型双向推力角接球轴承及3182124双列圆柱滚子轴承，后轴承采用3182118型双列圆柱滚子轴承。
查机械手册可得前轴承刚度
K1=1.4×2.1×D11.4=25.2×105N/mm
K2=1.4×1.7×D21.4=14×105N/mm
2）η=,K12==1.8
取E=2X105I=3.14（D4-d4）/64=6.46x105mm4截面积A=3.14（D2-d2）/4=6185mm2代入上式得
η=0.51
3）根据判别式η＜9/8（1+K12）2=8.82故
3
3
3
3η（1+K12）
=
（（
3η（1+ξ）
+
3η（1+ξ）
）
其中ξ=
1-
=0.91
求得最佳跨距L0=313mm。
所以L合理=（0.75~1.5）L0取L合理=300mm
第二节主轴组件强度验算
第4页
一、主轴端部绕度的验算
1）切削力F作用下产生的绕度yF的计算
计算式为：
=（1+）+x（1+）+（1+）2+（）2
式中：
a=100mm
E=2X105
I=6.46x105mm4
L=300mm
K1=25.2×105N/mm
K2=14×105N/mm
FFZ==6.96KN
代入上式得：
yv=yz=0.12mm
因为FY=0.4Fz,所以yFH=yFy=0.4yFz=0.048mm
2）传动力Q作用下主轴前端绕度yQ的计算
计算式
yQ=－+（1－）（1+）－
令上式yQ=0将b+c=L=300代入上式得
b=200mmc=100mm
继续代入得
yQ=0.04mm
第5页
yQ
1.41
所以yQv=yQH==0.028mm
结合以上得
yv=yFy+yQv=0.148mm
yH=yFH+yQH=0.076mm
2
2
y=
yH+yv=0.166mm<「y」=0.0002L=0.6mm
所以绕度足够小
二、主轴转角的验算
1）
FLa
前支承A处转角
3EI
由切削力F引起的θAF==2.378x10-5
由传动力Q引起的θAQ=－=－5.7x10-5
θAFV=0.6θAFV=1.43x10-5θAQV=0.707θAQ=4.03x10-5
θAFH=0.4θAFV=0.95x10-5θAQH=θAQV=4.03x10-5
θV=θAFV+θAQV=4.46x10-5
θH=θAFH+θAQH=4.98x10-5
所以θAmax=θH+θv=0.0006rad<「θ」=0.001rad
2）
后支承B处转角
由切削力F引起的θBF=－=－2.378x10-5
由传动力Q引起的θBQ==5.7x10-5
第6页
根据以上方法同样可算得
θBmax<「θ」
第三章主轴组件图
第7页
升级会员 