機械制造裝備備設計課程設計普通臥式車床主軸傳動系統(tǒng)設計

1、機械制造裝備備設計課程設計 車床組件設計專業(yè)：機械制造及自動化姓名： 日期：2007-11-5機械制造裝備備設計課程設計任務書題目：普通臥式車床主軸傳動系統(tǒng)設計主要技術參數(shù)：1. 最大加工直徑： 400 2. 主電機功率： n=5kw 3. 主軸轉(zhuǎn)速： 12級 4. 主軸最高轉(zhuǎn)速： nmax=1250rin/min 5. 公比： 1.41 指導教師： 談仁年 姓名： 準考證號：414204300927設計日期：2007年10月至2007年11月 目 錄第一章 主傳動系統(tǒng)的運動方案選擇與運動設計 1第一節(jié) 機床的工藝特性 1第二節(jié) 主軸運動參數(shù) 1第三節(jié) 傳動方案設計 2第四節(jié) 傳動件尺寸確定

2、3第五節(jié) 電機功率及型號選擇 3第二章 主傳動系統(tǒng)的動力設計 3 第一節(jié) 主軸結(jié)構參數(shù)設計3 第二節(jié) 主軸組件強度驗算4第三章 主軸組件圖7第一章 主傳動系統(tǒng)的運動方案選擇與運動設計第一節(jié) 機床的工藝特性一、 機床工藝范圍針對某工廠欲生產(chǎn)天文望遠鏡，由于產(chǎn)量不大，配件繁多復雜，工序需盡量集中，要求機床具有較寬的加工范圍，對加工效率和自動化程度的要求不高等，宜設計一款通用機床以適應其生產(chǎn)需求。二、 刀具類型：需配套各種加工外圓、鏜內(nèi)孔以及車削螺紋的刀具。三、 工件材料：45#鋼四、 工件尺寸范圍：外圓直徑100mm第二節(jié) 主軸運動參數(shù)一、 主軸最高轉(zhuǎn)速：nmax=1250rin/min二、 主軸

3、最低轉(zhuǎn)速：nmin=28rin/min三、 最大功率：n=5kw四、 轉(zhuǎn)速級數(shù)：z=12級五、 速比：=1.41第1頁第三節(jié) 傳動方案設計一、 系列轉(zhuǎn)速為（rin/min）：28、40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250 二、 傳動結(jié)構式：z=31x23x26三、 轉(zhuǎn)速圖如下 四、傳動系統(tǒng)圖第2頁第四節(jié) 傳動件尺寸確定一、 各齒輪齒數(shù)：見上傳動系統(tǒng)圖二、 帶輪直徑: 100-300第五節(jié) 電機功率及型號選擇一、電機 根據(jù)設計要求，主電機功率取最大切削功率的1.25倍即為5kwx1.25=6.25kw即6.5kw交流異步電動機第二章 主傳動系統(tǒng)的動力設計

4、第一節(jié) 主軸結(jié)構參數(shù)設計一、 主軸前端軸徑d1 d1=0.25 dmax15 取d1=120mm二、 主軸平均直徑d 根據(jù)d1=（1.11.15）d 取d=110mm三、后軸徑d2 d2=(0.70.8) d1 取d2=90mmk0k4k0四、內(nèi)孔直徑d第3頁k 根據(jù)計算式 =1（ ） 得d（0.550.6）d 取d=54mm五、主軸前端懸伸量a取a =1.12d1 =115mm六、支承的跨距（最佳跨距l(xiāng)0，合理跨距l(xiāng)合理=（0.751.5）l01）采用前端配置型式，前支承選用2268122型雙向推力角接球軸承及3182124雙列圓柱滾子軸承，后軸承采用3182118型雙列圓柱滾子軸承。查機械

5、手冊可得前軸承剛度 k1=1.42.1d11.4=25.2105n/mm k2=1.41.7d21.4=14105n/mmk1k2eik1a32）= ,k12= =1.8取e=2x105 i=3.14(d4-d4)/64=6.46x105mm4 截面積a=3.14(d2-d2)/4=6185mm2代入上式得=0.513）根據(jù)判別式9/8（1+ k12）2 =8.82故l0a3333(1+ k12) = ( 3(1+) + 3(1+) )89（1+ k12）其中=1- =0.91求得最佳跨距l(xiāng)0=313mm。所以l合理=（0.751.5）l0 取l合理=300mm第二節(jié) 主軸組件強度驗算第4頁一

6、、 主軸端部繞度的驗算1） 切削力f作用下產(chǎn)生的繞度yf的計算yfa33eilaaeaal1k11al1k21al計算式為：= (1+ )+x (1+ ) + (1+ ) 2+ ( )2式中：a=100mm e=2x105 i=6.46x105mm4l=300mmk1=25.2105n/mmpmvx103k2=14105n/mmffz= =6.96kn代入上式得： yv = yz=0.12mm因為fy = 0.4fz ,所以yfh =yfy=0.4 yfz=0.048mm2）3）4） 待添加的隱藏文字內(nèi)容2傳動力q作用下主軸前端繞度yq的計算qbc(l+c)a6eilqk1blqabk2l2a

7、l計算式y(tǒng)q= + (1 )(1+ ) 令上式y(tǒng)q=0 將b+c=l=300代入上式得b=200mm c=100mm繼續(xù)代入得yq=0.04mm第5頁yq1.41所以yqv =yqh= =0.028mm結(jié)合以上得yv= yfy +yqv=0.148mmyh=yfh+ yqh=0.076mm22y= yh +yv =0.166mmy=0.0002l=0.6mm 所以繞度足夠小二、 主軸轉(zhuǎn)角的驗算fla1） 前支承a處轉(zhuǎn)角3ei由切削力f引起的af= =2.378x10-5qbc(l+c)6eic由傳動力q引起的aq= =5.7x10-5afv=0.6afv=1.43 x10-5 aqv=0.707aq=4.03 x10-5 afh=0.4afv=0.95 x10-5 aqh=aqv=4.03 x10-5 v=afv+aqv=4.46 x10-5 h=afh+aqh=4.98 x10-5 22所以amax = h +v =0.000