机械制造装备设计课程设计说明书1

机械制造装备设计课程设计姓名：姜家恒班级：机自082班学号：200800101060指导老师：赵克政广西工学院机械工程系2012年1月10日C6135主轴箱的设计.............................................姜家恒1目录一、前言.........................................................................................3二、运动设计1.确定各运动参数..........................................................................................42.确定结构式...............................................................................................53.确定转速图................................................................................................64.确定齿轮齿数…..........................................................................................85.带传动的设计（V型）................................................................................96.计算转速.....................................................................................................117.验算主轴的转速误差.................................................................................11n8.传动系统图的绘制....................................................................................12三、动力设计1.电机的选择...............................................................................................132.各轴的传递功率........................................................................................133.确定各齿轮的模数....................................................................................144.确定各轴直径............................................................................................19四、结构设计1.设计主轴组件............................................................................................202.主轴的验算...............................................................................................20五、结束语...........................................................................................22六、参考文献.....................................................................................23C6135主轴箱的设计.............................................姜家恒2广西工学院《机械制造装备设计》课程设计任务书设计题目：C6135型普通车床主运动传动系统设计专业：班级：学号：姓名：指导教师：肖学勤、赵克政教研室主任：李宝灵广西工学院机械系2011年1月10日C6135主轴箱的设计.............................................姜家恒3一、前言1.设计目的机床设计是学生在学完基础课，技术基础课及专业课的基础上，结合机床主传动部件（主轴变速箱）设计计算进行集合训练。（1）.掌握机床主传动部件设计过程和方法，包括参数拟定，传动设计，零件计算，结构设计等，培养结构分析和设计的能力。（2）.综合应用过去所学的理论知识，提高联系实际和综合分析的能力。（3）.训练和提高设计的基本技能。如计算，制图，应用设计资料，标准和规范，编写技术文件等。2.完成的内容机床设计是学生在学完基础课，技术基础课及有关专业课的基础上，结合机床传动部件（主轴变速箱）设计进行的综合训练最大工件回转直径是350mm普通车床主轴变速箱设计一、运动设计1.确定各运动参数2.确定结构式3.绘制转速图4.确定齿轮齿数5.绘制传动系统图(转速图与传动系统图绘在同一张图纸)二、动力设计1.确定主电动机功率2.确定各轴的直径3.确定各齿轮的模数三、结构设计1.设计主轴组件2.主轴组件的验算3.绘制主轴组件装配图(1号图纸)四、编写设计说明书(不少于20页)五、答辩。C6135主轴箱的设计.............................................姜家恒4二、运动设计1.确定各运动参数（1）确定极限切削速度Vmax和V。min根据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要求考虑：工序种类、工艺要求、刀具和工件材料等因素。查《机床设计指导》有，允许的切削速度参考值如下：取Vmax=200m/min，Vmin=5m/min。（2）确定主轴的转速、公比及变速范围。1）主轴的最大极限转速1000Vn=maxdmaxmin式中，查《机床设计指导》有，d取0.125D=0.125350=43.75mm；按经验公式（0.1-0.2）Dmin求得，主轴的最大极限转速n2）主轴的最小极限转速1000Vmax=1455m/min。n=mindminmax式中，查《机床设计指导》有，dmax考虑车螺纹和铰孔时，其加工最大直径应根据实际加工情况选取0.1D和50mm左右；取dmax=50mm；求得，主轴的最小转速n3）车床的变速范围Rnmin=31.8m/min。R=nmax=45.7min4）确定公比。取机床的变速级数为Z=12级，由公式R=Z1，得=1.4155，取标准值=1.41.加工条件V（m/min）V（m/min）maxmin硬质合金刀具粗加工铸铁工件硬质合金刀具半精或精加工碳钢工件螺纹（丝杆等）加工和铰孔30-50150-3003-8C6135主轴箱的设计.............................................姜家恒55）主轴的各级转速各级转速可直接从《机床设计指导》的标准转速列表中查出，标准数列表给出了以=1—10000的数值，因为=1.41=1.066，从表中找到n=1500r/min，max就可以每隔5个数值取出一个数，从而得出十二级转速分别为：1500r/min、1060r/min、750r/min、530r/min、375r/min、265r/min、190r/min、132r/min、95r/min、67r/min、47.5r/min、33.5r/min。2.确定结构式（1）确定传动顺序1）此次设计的c6135车床为12级，故有以下几种传动方案：11234212433123224122325122232）对方案进行比较第1、第2种有四联滑移齿轮，如果采用四联滑移齿轮的话，话大大增大了主轴箱的轴向尺寸，故不采用第1、第2种方案；也是从结构方面考虑，第5种的轴向尺寸都会比第3第4种的大；下面就第3第4种方案进行比较，从而选取最终方案。对于第3种方案，严格遵循了“前多后少”的设计原则，把尽可能多的传动副置于前面，让尽可能多传动副处于较高速的状态，这样就可以尽量减轻它们的受力情况，从而可以减小其尺寸，从而减少整体尺寸；对于第4种方案，没有遵循了“前多后少”的设计原则，但是由于采用第3种方案的话，会增大轴的轴向尺寸；为了使轴的轴向尺寸不至于太长，把二联滑移齿轮放在轴，三联滑移齿轮放在轴；这样的话可以使轴的尺寸不太大，又可以使较多的传动副放在相对高速的位置。对于第3第4种方案都是相对其他几种比较好的方案，基于不同方面的考虑，可以选择其中一种；在本次设计中，选择第4种方案进行计算。3）最终确定的传动方案为412232。C6135主轴箱的设计.............................................姜家恒6（2）确定扩大顺序传动方案的扩大顺序与传动顺序可以一致也可以不一致；本设计扩大方案设计为12233216。因为轴上有离合器，为避免离合器干涉齿轮啮合，必须使其中一个齿轮的齿根圆直径大于离合器的最大直径。故采用此扩大顺序12233216（3）此次设计的车床的结构式为1223（4）绘制结构图32。163.确定转速图（1）电动机转速的确定根据本设计车床的12级转速，n=1500r/min；要使电动机的转速与主轴的max最高转速相近，以避免过大的升速或降速；根据电动机的转速标准，取电动机的额定转速nm=1440r/min；（2）确定轴的转速查《机床设计指导》有，车床的轴的转速一般取700--1000r/min左右比较合适，故在本设计车床中，取轴的转速n=750r/min；C6135主轴箱的设计.............................................姜家恒74）综上所述，得出各传动线的传动比：传动组电机————V传动比i19:53iii132:25a11:2b1iic11:401:20ia27:5b2i2:1ic2b35:7（3）分配传动比1）分配降速比时，应注意传动比的取值范围：齿轮传动副中最大传动比1umax2，最小传动比umin4传动比过大，引起振动和噪音，传动比过小，使动齿轮与传动齿轮的直径相差太大，将导致结构庞大。2）由传动比限制原则，得出极限级比指数表：3）根据“前缓后急”原则，先确定各个变速组的最小传动线；从轴的750r/min转速传到主轴的33.5r/min，相差9格，相当于级比指数为9；总共有3个变速组；93=3；由“前缓后急”原则分配三格给中间变速组，分配两格给第一变速组，分配四格给第三变速组；然后，对于其他传动线，结合结构图可相应得出；（4）转速图的绘制：公比1.41级比指数极限值x值imax1x414x‘值imin1x22C6135主轴箱的设计.............................................姜家恒8ZZSjZ4.确定齿轮齿数（1）确定齿轮齿数应该注意以下几类：1）齿轮的齿数和应过大，以免加大中心距使机床结构庞大一般推荐齿轮数和S为60～100；Z2