最大加工直径250的普通车床的主轴箱部件设计【功率4,转速1600,50公比141】

目录一．设计目的...............................................................................................................1二．普通车床主动传动系统参数的拟定...................................................................11．已知条件...........................................................................................................12．车床参数和电动机的选择...............................................................................13．确定转速级数...................................................................................................14．车床的规格.......................................................................................................2三．运动设计...............................................................................................................21.拟定传动方案....................................................................................................22.确定结构式........................................................................................................23.设计结构网........................................................................................................34.确定各轴转速....................................................................................................45．确定转速图.......................................................................................................56.确定各变速组传动副齿轮齿数........................................................................57．绘制传动系统图...............................................................................................7四．动力设计...............................................................................................................71.带传动设计........................................................................................................72.齿轮传动设计..................................................................................................103.轴的设计与校核..............................................................................................144.主轴主要结构参数的确定..............................................................................215.片式摩擦离合器的选择和计算......................................................................246．轴承的选用及校核.........................................................................................267．键的选用及校核.............................................................................................27五．轴承端盖设计.....................................................................................................28六．箱体的结构设计.................................................................................................291．箱体材料.........................................................................................................292．箱体结构.........................................................................................................29七．润滑与密封.........................................................................................................301．润滑设计.........................................................................................................302．润滑油的选择.................................................................................................31八．总结.......................................................................................错误!未定义书签。九．参考文献...............................................................................错误!未定义书签。1一．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．普通车床主动传动系统参数的拟定1．已知条件最大加工直径为D=Ø250mm；主轴最高转速nmax=1600r/min，最低转速nmin=50r/min；电动机的功率为4KW。2．车床参数和电动机的选择此经济型数控车床根据任务书上提供的条件，电动机的功率为4KW,选择电动机的型号为Y112M-4，电动机具体数据如下表所示：电动机参数表[表2-1]电动机信号额定功率满载转速级数同步转速Y112M-44KW1440r/min4级1500r/min3．确定转速级数根据任务书提供的条件，可知传动公比φ=1.41。变速范围n=nmaxnmin==则有：=nφ==由此可知机床主轴共有11级。因为φ=1.41=，根据《机械制造装备设计》查表标准数列。首先找到最小极限转速50，再每跳过5个数（1.41≈1.066）取一个转速，即可得到公比为1.41的数列：50r/min、71r/min、100r/min、140r/min、200r/min、280r/min、400r/min、560r/min、800r/min、1120r/min、1600r/min。24．车床的规格根据以上的计算和设计任务书可得到本次设计车床的基本参数：车床的主参数（规格尺寸）和基本参数表[表2-2]最大加工直径maxD最高转速nmax(r/min)最低转速nmin(r/min)电机功率P(KW)公比转速级数Z25016005041.4111三．运动设计1.拟定传动方案拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停、换向、制动、操纵等整个传动系统的确定。传动型式则指传动和变速的元件、机构以及其组成、安排不同特点的传动型式、变速类型。传动方案和型式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定传动方案和型式，要从结构、工艺、性能及经济性等多方面统一考虑。2.确定结构式11=3×2×2-1由Z=12可得：11=2×3×2-111=2×2×3-1主变速传动系从电动机到主轴，通常为降速传动，接近电动机的传动转速较高，传动的转矩较小，尺寸小一些，反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸就较大。因此在拟定主变速传动系时，应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，传动副数少的变速组放在后面，使主变速传动系中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小一些，以节省变速箱的造价，减小变速箱的外形尺寸；也就是满足传动副前多后少的原则，因此确定传动方案为：11=3×2×2-1；由12=3×2×2传动式可得4种结构式和对应的结构网。分别为：=-1；=；3=；=；依据传动顺序与扩大顺序相一致的原则选择方案为：=-1；3.设计结构网传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围：在降速传动时，为防止被动齿轮的直径过大而使进径向尺寸过大，常限制最小传动比，min1/4，升速传动时，为防止产生过大的振动和噪音，常限制最大传动比max，斜齿轮比较平稳，可取max，故变速组的最大变速范围为max=max/min8～10。检查变速组的变速范围是否超过极限值时，只需检查最后一个扩大组。因为其他变速组的变速范围都比最后扩大组的小，只要最后扩大组的变速范围不超过极限值，其他变速组就不会超过极限值。依据中间轴变速范围小的原则设计设计结构网如下所示：系统结构网图[图3-1]检查传动组的变速范围时，只检查最后一个扩大组：主max=主max主min⁄=⁄==φX2（P2−）=(−)=7~4其中φ=1.41，X=，P=；最后一个扩大组转速符合要求，则其他变速组的变速范围肯定也符合要求。4.确定各轴转速1.分配总降速变速比总降速变速比=nmin/nd=/=7由电动机转速min/1440rnd不符合转速数列标准，因而增加一定比变速副。2.确定传动轴数变速轴轴数=变速组数+定比