1、中心高为 200mm 的专用车床的主轴箱部件设计 1 中心高为 200mm 的专用车床的主轴箱部件设计 学生姓名 学号 学院名称 机械工程学院 专业名称 机械工程及其自动化 指导教师 2015/1/3 中心高为 200mm 的专用车床的主轴箱部件设计 2 一、 设计目的 3 二、 设计步骤 3 1. 运动设计 3 1.1 已知主要技术参数 . 3 1.2 结构分析式 3 1.3 转速图 . 4 1.4 传动系统图 5 2. 动力计算 6 2.1 电机的选取 6 2.2 各传动轴的设计 . 6 2.2.1 轴 . 6 2.2.2 轴 . 7 2.2.3 轴 . 7 2.2.4 轴 . 7 2.3
2、 确定各齿轮齿数 . 8 2.3.1 21Z Z、 43Z Z（第一扩大组） 8 2.3.2 65Z Z、 87Z Z、 109Z Z（基本组） 8 2.3.3 换向齿轮 11 Z、 12 Z . 9 2.4 带传动设计 9 3.齿轮和轴的强度校核 . 11 3.1 基本组齿轮 65Z Z的校核. 11 3.1.1 齿面接触疲劳强度的校核 . 11 3.1.2 齿根疲劳强度的校核 .12 3.2 轴强度校核 13 3.2.1 确定外加载荷 13 3.2.2 计算弯矩 .14 3.2.3 校核轴的弯曲强度 .16 4. 轴承的选择和校核 .17 4.1 轴承的选择 17 4.2 轴承的校核 .1
3、7 三、 总结 . 18 四、 参考文献 . 19 中心高为 200mm 的专用车床的主轴箱部件设计 3 一、一、设计目的设计目的 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 与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，并且具有初步的结构分析、结构设计和计算能力，为以后的毕业设 计，以及将来的工作打下基础。 二、二、设计步骤设计步骤 1. 运动设计运动设计 1.1 已知主要技术参数已知主要技术参数 主动电动机功率 P=2.2kw,主电机功率min/r1000
4、 n,min/80 1 rn, min,/160 2 rnmin/260 3 rn,min/360 4 rn,2 80 160 1 2 1 n n , 同理， 67.1 3 ,38.1,625.1 321 32 ，参考金属切削机床设计指导书， 确定公比：41.1，转速级数：4z。 1.2 结构分析式结构分析式 由于设计转速之间不存在标准公比，故设计时设计成 6 级转速； 有两种方案可以选择： （1） 41 236 （2） 41 326 根据传动副较多的变速组安排在前面，传动副较少的变速组安排在后面的原 则，选择（1） 41 236方案。在降速中为了防止降速过快而导致齿轮径向尺寸 增大，常限制最
5、小传动比 4 1 min i ；在升速时为了防止过大的噪声和震动，常限 制 最 大 传 动 比2 m a x i。 在 主 传 动 链 任 一 传 动 组 的 最 大 变 速 范 围 108/ minmaxmax iiR。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小，根据 中间传动轴的变速范围小的原则选择结构网。并且在一般情况下，应尽量使基本 中心高为 200mm 的专用车床的主轴箱部件设计 4 组安排在传动顺序最高的位置，使传动件的转矩也较小。从而确定结构网如下： 结构网结构网 检查传动组的变速范围时，最后一个扩大组变速范围最大，故只检查最 后一个扩大组：0.4 4 max R，式中41.1 经
6、检验其合适。 1.3 转速图转速图 （1）确定传动轴轴数 N 本次设计不考虑车床正反转，故设计时不需设有换向离合器和换向齿轮， 所以传动轴数 N=变速组数+电机轴数+1=2+1+1+1=5；在 5 根轴中，除去电动机 轴，其余四轴按传动顺序依次设为、。与之间为 V 带传动， 取传动比2.3 - u，与之间为齿轮传动，传动比1 - u，与轴之间为 基本组，与之间为第一扩大组，级比指数取 4。 （2）确定各级转速并绘制转速图 由min/80 1min rnn41.16z 确定各级转速： 360、 260、 160、 80r/min, 相应的标准转速参考金属切削机床设计选取 450、 315、 224、 160、 112、 80r/min。 参考设计转速与标准转速，我们取基组级比指数为 1，第一扩大组级比指数为 4， 得到转速图如下： 中心高为 200mm
