專用鏜床I型主軸箱部件設(shè)計（3kw,1450,轉(zhuǎn)速50,100,200,300）【含CAD圖紙和說明書】

專用鏜床I型主軸箱部件設(shè)計（3kw,1450,轉(zhuǎn)速50,100,200,300）【含CAD圖紙和說明書】,含CAD圖紙和說明書,專用,鏜床,主軸,部件,設(shè)計,kw1450,轉(zhuǎn)速,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 專用鏜床I型的主軸箱部件設(shè)計【題目1】院 系：專 業(yè)：班 級：學(xué) 號：姓 名：指導(dǎo)老師： 日 期： 目錄目錄2前言4一設(shè)計目的5二普通鏜床主動傳動系統(tǒng)參數(shù)的擬定62.1 已知條件62.2 鏜床參數(shù)和電動機(jī)的選擇62.3 確定轉(zhuǎn)速級數(shù)6三運(yùn)動設(shè)計83.1 擬定傳動方案83.2 確定結(jié)構(gòu)式83.3 擬定結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖83.4 確定轉(zhuǎn)速圖93.5 確定各變速組傳動副齒輪齒數(shù)93.6 繪制傳動系統(tǒng)圖12四動力設(shè)計134.1 帶傳動設(shè)計134.1.1計算設(shè)計功率Pd134.1.2選擇帶型144.1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速144.1.4確定中心距離、帶的基準(zhǔn)長度并驗(yàn)算小輪包角154.1.5確定帶的根數(shù)z164.1.6確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸174.1.7確定帶的張緊裝置174.1.8計算壓軸力174.2 轉(zhuǎn)速的計算194.3 齒輪模數(shù)計算及驗(yàn)算19五 其他傳動件的設(shè)計245.1 傳動軸的直徑估算245.2 軸的校核255.2.1 I軸的設(shè)計265.2.2 II軸的設(shè)計285.2.3 III軸的設(shè)計325.3 主軸設(shè)計計算及校核345.4 軸承的選用及校核365.5 鍵的選用及校核37六 軸承端蓋和箱體等其它部件設(shè)計396.1 軸承端蓋設(shè)計396.2 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計396.3 潤滑與密封416.4 操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計、主軸箱上、下移動機(jī)構(gòu)設(shè)計42總 結(jié)44參考文獻(xiàn)45前言該設(shè)計是機(jī)床設(shè)計中非常重要的組成部分，本次設(shè)計主要從機(jī)床的級數(shù)入手，與結(jié)構(gòu)式，結(jié)構(gòu)網(wǎng)擬定，再到齒輪和軸的設(shè)計，再選擇主傳動配合件對軸和齒輪及配合件進(jìn)行校核，將主傳動方案“結(jié)構(gòu)化”，設(shè)計主軸變速箱裝配圖及零件圖，側(cè)重進(jìn)行傳動軸組件、主軸組件、變速機(jī)構(gòu)、箱體、潤滑、與密封、傳動軸及滑移齒輪零件的設(shè)計，完成設(shè)計任務(wù)。本次突出了機(jī)構(gòu)設(shè)計的要求，在保證機(jī)床的基本要求下，根據(jù)機(jī)床設(shè)計的原則擬定結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)，對機(jī)床的機(jī)構(gòu)進(jìn)行精簡，力求降低生產(chǎn)成本；主軸和齒輪設(shè)計在滿足強(qiáng)度要求的同時材料的選擇也應(yīng)采用折中的原則，不選擇過高強(qiáng)度的材料從而造成浪費(fèi)。45一設(shè)計目的通過機(jī)床主運(yùn)動機(jī)械變速傳動系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計，在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)計構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計算、編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(shè)計思想，掌握基本的設(shè)計方法，并具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算能力。二普通鏜床主動傳動系統(tǒng)參數(shù)的擬定2.1 已知條件主要技術(shù)參數(shù)題目1主電動機(jī)功率P/kW3主電動機(jī)n電/(r/min)1450n1/(r/min)50n2/(r/min)100n3/(r/min)200n4/(r/min)3002.2 鏜床參數(shù)和電動機(jī)的選擇此經(jīng)濟(jì)型數(shù)控鏜床根據(jù)任務(wù)書上提供的條件，電動機(jī)的功率為3KW,選擇電動機(jī)的型號為Y100L2-4，電動機(jī)具體數(shù)據(jù)如下表所示：電動機(jī)參數(shù)表電動機(jī)信號額定功率滿載轉(zhuǎn)速級數(shù)同步轉(zhuǎn)速Y100L2-43KW1450r/min4級1500r/min2.3 確定轉(zhuǎn)速級數(shù)主動電動機(jī)功率P=3kw,主電機(jī)功率,參考指導(dǎo)書，確定公比：，標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為50、71、100、140、200、280，重新取定，。變速范圍，級數(shù)，參考指導(dǎo)書，確定公比：，取Z=6。三運(yùn)動設(shè)計3.1 擬定傳動方案擬定傳動方案，包括傳動型式的選擇以及開停、換向、制動、操縱等整個傳動系統(tǒng)的確定。傳動型式則指傳動和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及其組成、安排不同特點(diǎn)的傳動型式、變速類型。傳動方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此，確定傳動方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)性等多方面統(tǒng)一考慮。3.2 確定結(jié)構(gòu)式由于設(shè)計轉(zhuǎn)速之間不存在標(biāo)準(zhǔn)公比，故設(shè)計時設(shè)計成6級轉(zhuǎn)速；有兩種方案可以選擇：（1） （2） 根據(jù)傳動副較多的變速組安排在前面，傳動副較少的變速組安排在后面的原則，選擇（1）方案。在降速中為了防止降速過快而導(dǎo)致齒輪徑向尺寸增大，常限制最小傳動比 ；在升速時為了防止過大的噪聲和震動，常限制最大傳動比。在主傳動鏈任一傳動組的最大變速范圍。在設(shè)計時必須保證中間傳動軸的變速范圍最小，根據(jù)中間傳動軸的變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。并且在一般情況下，應(yīng)盡量使基本組安排在傳動順序最高的位置，使傳動件的轉(zhuǎn)矩也較小。從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下：根據(jù)“前多后少” 、“前緊后松” 、“前慢后快” 原則確定結(jié)構(gòu)式為6=3123。3.3 擬定結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖圖3.1 結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖3.4 確定轉(zhuǎn)速圖圖3.2 轉(zhuǎn)速圖3.5 確定各變速組傳動副齒輪齒數(shù)確定齒輪齒數(shù)的原則和要求：齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過大；齒輪的齒數(shù)和過大會加大兩軸之間的中心距，使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大，一般推薦100200.最小齒輪的齒數(shù)要盡可能少；但同時要考慮：最小齒輪不產(chǎn)生根切，機(jī)床變速箱中標(biāo)準(zhǔn)直圓柱齒輪，一般最小齒數(shù)18；受結(jié)構(gòu)限制的最小齒輪最小齒數(shù)應(yīng)大于1820；齒輪齒數(shù)應(yīng)符合轉(zhuǎn)速圖上傳動比的要求：實(shí)際傳動比（齒數(shù)之比）與理論傳動比（轉(zhuǎn)速圖上要求的傳動比）之間又誤差，但不能過大，確定齒輪數(shù)所造成的轉(zhuǎn)速誤差，一般不應(yīng)超過10%（-1）%，即：%-要求的主軸轉(zhuǎn)速；-齒輪傳動實(shí)現(xiàn)的主軸轉(zhuǎn)速；齒輪齒數(shù)的確定，當(dāng)各變速組的傳動比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對于定比傳動的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊推薦的方法確定。對于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時，變速組內(nèi)每對齒輪的齒數(shù)和及小齒輪的齒數(shù)可以從機(jī)械制造裝備設(shè)計表3-9中選取。一般在主傳動中，最小齒數(shù)應(yīng)大于1820。采用三聯(lián)滑移齒輪時，應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。根據(jù)表3-4（機(jī)械制造裝備設(shè)計主編趙雪松、任小中、于華）查得傳動組a:由，時： 57、60、63、66、69、72、75、78時： 63、65、67、68、70、72、73、77時： 58、60、62、64、66、68、70、72、74、76可取84,于是可得軸齒輪齒數(shù)分別為：35、28、22。于是，；齒輪I軸齒數(shù)35282284軸齒數(shù)495662傳動組b：由，時：69、72、73、76、77、80、81、84、87時：70、72、74、76、78、80、82、84、86可取 84，于是可得軸上雙聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為：22、42。于是 ，得軸上兩齒輪的齒數(shù)分別為：62、42。齒輪軸齒數(shù)224284軸齒數(shù)62423.6 繪制傳動系統(tǒng)圖圖3.3 傳動系統(tǒng)圖四動力設(shè)計4.1 帶傳動設(shè)計輸出功率P=3KW,轉(zhuǎn)速n1=1450r/min,n2=800r/min4.1.1計算設(shè)計功率Pd表4-1 工作情況系數(shù)工作機(jī)原動機(jī)類類一天工作時間/h10161016載荷平穩(wěn)液體攪拌機(jī)；離心式水泵；通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)（）；離心式壓縮機(jī)；輕型運(yùn)輸機(jī)1.01.11.21.11.21.3載荷變動小帶式運(yùn)輸機(jī)（運(yùn)送砂石、谷物），通風(fēng)機(jī)（）；發(fā)電機(jī)；旋轉(zhuǎn)式水泵；金屬切削機(jī)床；剪床；壓力機(jī)；印刷機(jī)；振動篩1.11.21.31.21.31.4載荷變動較大螺旋式運(yùn)輸機(jī)；斗式上料機(jī)；往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)；鍛錘；磨粉機(jī)；鋸木機(jī)和木工機(jī)械；紡織機(jī)械1.21.31.41.41.51.6載荷變動很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式等）；球磨機(jī)；棒磨機(jī)；起重機(jī)；挖掘機(jī)；橡膠輥壓機(jī)1.31.41.51.51.61.8根據(jù)V帶的載荷平穩(wěn)，兩班工作制（16小時），查機(jī)械設(shè)計P286表4，取KA1.1。即4.1.2選擇帶型普通V帶的帶型根據(jù)傳動的設(shè)計功率Pd和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1按機(jī)械設(shè)計P287圖1311選取。圖4-1 V帶型功率轉(zhuǎn)速圖根據(jù)算出的Pd3.3kW及小帶輪轉(zhuǎn)速n11450r/min ，查圖得：dd=80100可知應(yīng)選取A型V帶。4.1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速由機(jī)械設(shè)計P288表137查得，小帶輪基準(zhǔn)直徑為80100mm則取dd1=100mm ddmin.=75 mm（dd1根據(jù)P285表13-4查得）表4-2 V帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑槽型YZABCDE205075125200355500由機(jī)械設(shè)計P285表13-4查“V帶輪的基準(zhǔn)直徑”，得=180mm 誤差驗(yàn)算傳動比： （為彈性滑動率）誤差 符合要求 帶速 滿足5m/sv300mm，所以宜選用E型輪輻式帶輪?？傊?，小帶輪選H型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇E型輪輻式結(jié)構(gòu)。帶輪的材料：選用灰鑄鐵，HT200。4.1.7確定帶的張緊裝置 選用結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。4.1.8計算壓軸力 由機(jī)械設(shè)計P303表1312查得，A型帶的初拉力F0117.83N，上面已得到=163.48，z=3，則對帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面加工精度要高，以減少帶的磨損。轉(zhuǎn)速高時要進(jìn)行動平衡，對于鑄造和焊接帶輪的內(nèi)應(yīng)力要小, 帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，輪緣是帶輪的工作部分，用以安裝傳動帶，制有梯形輪槽。由于普通V帶兩側(cè)面間的夾角是40，為了適應(yīng)V帶在帶輪上彎曲時截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通V帶輪槽角 為32、34、36、38（按帶的型號及帶輪直徑確定），輪槽尺寸見表7-3。裝在軸上的筒形部分稱為輪轂，是帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱為輪幅（腹板），用來聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。表4-5 普通V帶輪的輪槽尺寸（摘自GB/T13575.1-92）項目 符號 槽型 Y Z A B C D E 基準(zhǔn)寬度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基準(zhǔn)線上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基準(zhǔn)線下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽間距 e 8 0.3 12 0.3 15 0.3 19 0.4 25.5 0.5 37 0.6 44.5 0.7 第一槽對稱面至端面的距離 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小輪緣厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 帶輪寬 B B =( z -1) e + 2 f z 輪槽數(shù) 外徑 d a 輪 槽 角 32 對應(yīng)的基準(zhǔn)直徑 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 - 80 118 190 315 475 600 極限偏差 1 0.5 V帶輪按腹板（輪輻）結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式： （1） 實(shí)心帶輪：用于尺寸較小的帶輪(dd(2.53)d時)，如圖4-2a。 （2） 腹板帶輪：用于中小尺寸的帶輪(dd 300mm 時)，如圖4-2b。 （3） 孔板帶輪：用于尺寸較大的帶輪(ddd) 100 mm 時)，如圖4-2c 。 （4） 橢圓輪輻帶輪：用于尺寸大的帶輪(dd 500mm 時)，如圖4-2d。（a） （b） （c） （d）圖4-2 帶輪結(jié)構(gòu)類型根據(jù)設(shè)計結(jié)果，可以得出結(jié)論：小帶輪選擇實(shí)心帶輪，如圖（a）,大帶輪選擇腹板帶輪如圖（b）4.2 轉(zhuǎn)速的計算（1）主軸的計算轉(zhuǎn)速nj，由公式n=n得，主軸的計算轉(zhuǎn)速nj=71r/min，取71r/min。(2). 傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 軸3=140r/min 軸2=400 r/min，軸1=800r/min。（3）確定各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速。各計算轉(zhuǎn)速入表4-6。表4-6 各軸計算轉(zhuǎn)速軸 號 軸 軸 軸計算轉(zhuǎn)速 r/min 8004001404.3 齒輪模數(shù)計算及驗(yàn)算（1）模數(shù)計算。一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù)，選取負(fù)荷最重的小齒輪，按簡化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計算，即mj=16338可得各組的模數(shù)，如表3-3所示。根據(jù)和計算齒輪模數(shù)，根據(jù)其中較大值取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：=16338=16338mm齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/min；頂定的齒輪工作期限，中型機(jī)床推存：=1524轉(zhuǎn)速變化系數(shù)； 功率利用系數(shù)；材料強(qiáng)化系數(shù)。 （壽命系數(shù)）的極值齒輪等轉(zhuǎn)動件在接取和彎曲交邊載荷下的疲勞曲線指數(shù)m和基準(zhǔn)順環(huán)次數(shù)C0工作情況系數(shù)。中等中級的主運(yùn)動： 動載荷系數(shù)；齒向載荷分布系數(shù)；齒形系數(shù)； 根據(jù)彎曲疲勞計算齒輪模數(shù)公式為： 式中：N計算齒輪轉(zhuǎn)動遞的額定功率N= 計算齒輪（小齒輪）的計算轉(zhuǎn)速r/min 齒寬系數(shù), Z1計算齒輪的齒數(shù)，一般取轉(zhuǎn)動中最小齒輪的齒數(shù)： 大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比，=；（+）用于外嚙合，（-）號用于內(nèi)嚙合： 命系數(shù)； ：工作期限 ， =； =3.49=1.8=0.84 =0.58 =0.90 =0.55 =0.72 =3.49 0.84 0.58 0.55=0.94=1.80.84 0.90 0.72=0.99 時，取=，當(dāng)時，取=；=0.85 =1.5； =1.2 =1 =0.378 許用彎曲應(yīng)力，接觸應(yīng)力，() =354 =1750 6級材料的直齒輪材料選；24熱處理S-C59 按接觸疲勞計算齒輪模數(shù)m 1-2軸由公式mj=16338可得mj=2.7mm，取m=3mm2-3軸由公式mj=16338可得mj=2.4mm，取m=3mm3-4軸由公式mj=16338可得mj=3.15mm，取m=3.4mm由于一般同一變速組內(nèi)的齒輪盡量取同一模數(shù)，所以為了統(tǒng)一和方便如下取：表4-8 模數(shù)變速組-軸-軸-軸模數(shù)m333.52.確定齒寬： 由公式得：第一套嚙合齒輪 第二套嚙合齒輪 第三套嚙合齒輪一對嚙合齒輪，為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯位時導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計上，應(yīng)使小齒輪齒寬比相齒合的另一齒輪寬一些。3.確定齒輪參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù)：從機(jī)械原理表5-1查得以下公式齒頂圓直徑 ； 齒根圓直徑；分度圓直徑 ；齒頂高 ；齒根高 ； 齒輪的具體值見下表：模數(shù)齒數(shù)齒寬分度圓直徑齒頂圓直徑齒根圓直徑齒頂高齒根高中心距32828849076.533.7512635624168174160.533.753352410511197.533.751084924147153139.52828849076.55624168174160.52228667258.56224186192178.53.52228778468.253.54.3751474228147154138.256224217224208.254228147154138.25五 其他傳動件的設(shè)計5.1 傳動軸的直徑估算計算各傳動軸的輸出功率 當(dāng)軸上有鍵槽時，d值應(yīng)相應(yīng)增大45%;當(dāng)軸為花鍵軸時，可將估算的d值減小7%為花鍵軸的小徑;空心軸時，d需乘以計算系數(shù)b，b值見機(jī)械設(shè)計手冊表7-12。軸有鍵槽，軸和軸因?yàn)橐惭b滑移齒輪所以都采用花鍵軸,有鍵槽并且軸為空心軸.根據(jù)以上原則各軸的直徑取值： a.軸的設(shè)計計算:（1）選擇軸的材料由文獻(xiàn)1中的表11-1和表11-3選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度，。（2）按扭矩初算軸徑 根據(jù)文獻(xiàn)1中式（11-2），并查表11-2，取C=115，則 考慮有鍵槽和軸承，軸加大5%：所以取d=22mmb. 軸的設(shè)計計算:（1）選擇軸的材料由文獻(xiàn)1中的表11-1和表11-3選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度，。（2）按扭矩初算軸徑 根據(jù)文獻(xiàn)1中式（11-2），并查表11-2，取C=115，則 考慮有鍵槽，軸加大5%：所以取最小d=30mmc. 軸的設(shè)計計算:（1）選擇軸的材料由文獻(xiàn)1中的表11-1和表11-3選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度，。(2）按扭矩初算軸徑 根據(jù)文獻(xiàn)1中式（11-2），并查表11-2，取C=115，則 有鍵槽和軸承，軸加大5%：； 取d=38mm.5.2 軸的校核 5.2.1 I軸的設(shè)計 （2）計算小齒輪受力。圓周力 徑向力 （3）計算支承反力水平面支反力 豎直面支反力 （4）畫彎矩圖水平面：垂直面：合成彎矩 （5）畫轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩圖如圖： （6）許用應(yīng)力由，查表9-4得，則折合系數(shù)為： （7）畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩在小齒輪中間截面處 （8）校核軸徑小齒輪所在的截面對應(yīng)的當(dāng)量彎矩最大，且有較大應(yīng)力集中，故危險截面為小齒輪所在中間截面。該截面抗扭截面模量為則故軸的尺寸滿足要求。5.2.2 II軸的設(shè)計（2）計算小圓柱齒輪受力。圓周力 徑向力 （3）計算支承反力水平面支反力 豎直面支反力（4）畫彎矩圖水平面：垂直面：合成彎矩（5）畫轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩圖如圖：（6）許用應(yīng)力由，查表9-4得，則折合系數(shù)為：（7）畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩在大齒輪中間截面處當(dāng)量彎矩在小齒輪中間截面處（8）校核軸徑小齒輪所在的截面對應(yīng)的當(dāng)量彎矩最大，且有較大應(yīng)力集中，危險截面為小齒輪所在中間截面。該截面抗扭截面模量為則故軸的尺寸滿足要求。5.2.3 III軸的設(shè)計（2）計算齒輪受力。圓周力 徑向力 （3）計算支承反力水平面支反力 豎直面支反力（4）畫彎矩圖水平面：垂直面：合成彎矩（5）畫轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩圖如圖：（6）許用應(yīng)力由，查表9-4得，則折合系數(shù)為：（7）畫當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩在大齒輪中間截面處（8）校核軸徑大齒輪所在的截面對應(yīng)的當(dāng)量彎矩最大，且有較大應(yīng)力集中，危險截面為大齒輪所在中間截面。該截面有鍵槽，抗扭截面模量為其中，b=20mm,t=7.5mm則故軸的尺寸滿足要求。5.3 主軸設(shè)計計算及校核主軸上的結(jié)構(gòu)尺寸雖然很多，但起決定作用的尺寸是：外徑D、孔徑d、懸伸量a和支撐跨距L。1.主軸前后軸頸直徑的選擇：主軸的外徑尺寸，關(guān)鍵是主軸前軸頸直徑。一般按照機(jī)床類型、主軸傳遞的功率或最大加工直徑，參考表3-7選取。P=3KW查機(jī)械制造裝備設(shè)計表3-7，前軸頸應(yīng),初選,后軸頸取。2.主軸內(nèi)孔直徑的確定：很多機(jī)床的主軸是空心的，為了不過多的削主軸剛度，一般應(yīng)保證d/D 0.7。取；經(jīng)計算選取內(nèi)孔直徑d=40mm。3.主軸前端伸長量a:減小主軸前端伸長量對提高提高主軸組件的旋轉(zhuǎn)精度、剛度、和抗震性有顯著效果，因此在主軸設(shè)計時，在滿足結(jié)構(gòu)的前提下，應(yīng)最大限度的縮短主軸懸伸量a。根據(jù)結(jié)構(gòu),定懸伸長度;取a=100mm。4.支撐跨距L: 最佳跨距；取值合理跨距；取值。5.4 軸承的選用及校核1】各傳動軸軸承選取的型號：主軸 前支承： NN3018K 型 圓錐孔雙列圓柱滾子軸承:9014037；后支撐：352212 雙列圓錐滾子軸承:6011066；軸 帶輪處：308 深溝球軸承軸409023；軸與箱體處：305 GB276-89:256217；齒輪：7305C 角接觸軸承GB282-83:255215； 軸 前、后支承：7306E 圓錐滾子軸承GBT287-84 :307219； 軸 前、后支承：7308E 圓錐滾子軸承GBT287-84 :409023；2】各傳動軸軸承的校核：假定：按兩班制工作，工作期限10年，每年按300天計，T=48000h。依據(jù)機(jī)械設(shè)計軸承校核公式如下：因此軸承當(dāng)量動載荷因此該軸承符合要求，選取合適。同理可校核其他傳動軸軸承，經(jīng)校核各軸軸承選取均合適。5.5 鍵的選用及校核軸上的鍵的選用和強(qiáng)度校核：軸與齒輪的聯(lián)接采用普通平鍵聯(lián)接，軸徑d=48mm；齒輪快厚度L=78.5mm；傳遞扭矩；選用A型平鍵，初選鍵型號為，。查機(jī)械設(shè)計表7-9得。由機(jī)械設(shè)計式（7-14）和式（7-15）得由上式計算可知擠壓強(qiáng)度滿足。由上式計算可知抗剪切強(qiáng)度滿足。主軸上的鍵的選用和強(qiáng)度校核主軸與齒輪的聯(lián)接采用普通平鍵聯(lián)接，軸徑d=80mm；齒輪快厚度L=95mm；傳遞扭矩；選用A型平鍵，由于主軸空心所以選擇鍵，。查機(jī)械設(shè)計表7-9得。由機(jī)械設(shè)計式（7-14）和式（7-15）得由上式計算可知擠壓強(qiáng)度滿足。由上式計算可知抗剪切強(qiáng)度滿足。六 軸承端蓋和箱體等其它部件設(shè)計6.1 軸承端蓋設(shè)計參照機(jī)械設(shè)計及機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計減速器端蓋設(shè)計方案來設(shè)計主軸箱端蓋，材料采用HT150，依據(jù)軸承外徑確定各端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸，如圖所示：(依據(jù)該參數(shù)設(shè)計各軸承端蓋，詳見裝配圖紙圖案)6.2 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計1 、箱體材料箱體多采用鑄造方法獲得，也有用鋼板焊接而成。鑄造箱體常用材料為HT15-33,強(qiáng)度要求較高的箱體用HT20-40，只有熱變形要求小的情況下才采用合金鑄鐵，采用HT20-40。與床身做成一體的箱體材料應(yīng)根據(jù)床身或?qū)к壍囊蠖āＯ潴w要進(jìn)行時效處理。2 、箱體結(jié)構(gòu)1、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)根據(jù)齒輪傳動的中心距、齒頂圓直徑、齒寬 等幾何尺寸，確定減速器的箱體的內(nèi)部大小。由中心距確定箱體的長度，由齒頂圓直徑確定箱體的高度。由齒寬來確定箱體的寬度。依據(jù)鑄造（或焊接）箱體的結(jié)構(gòu)尺寸、工藝要求，確定箱體的結(jié)構(gòu)尺寸，繪制箱體。如箱蓋，箱座及螺栓的尺寸。根據(jù)齒輪的轉(zhuǎn)速確定軸承潤滑的方法與裝置，選擇軸承端蓋的類型。附件設(shè)計與選擇。同時，可以進(jìn)行軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計，選擇軸承。 箱體的尺寸名稱符號尺寸關(guān)系箱座壁厚15主軸左側(cè)凸緣厚73箱座凸緣厚32主軸右側(cè)凸緣厚37外箱壁至軸承端面距離齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離18齒輪端面與內(nèi)箱壁距離102、鑄造工藝性要求 為了便于鑄造以及防止鑄件冷卻時產(chǎn)生縮孔或裂紋，箱體的結(jié)構(gòu)應(yīng)有良好的鑄造工藝性。3、加工工藝性對結(jié)構(gòu)的要求 由于生產(chǎn)批量和加工方法不同，對零件結(jié)構(gòu)有不同要求，因此設(shè)計時要充分注意加工工藝對結(jié)構(gòu)的要求。4、裝配工藝對結(jié)構(gòu)的要求 為了更快更省力地裝配機(jī)器，必須充分注意裝配工藝對接否設(shè)計的要求。6.3 潤滑與密封1、潤滑設(shè)計普通機(jī)床主軸變速箱多用潤滑油，其中半精加工、精加工和沒有油式摩擦離合器的機(jī)床，采用油泵進(jìn)行強(qiáng)制的箱內(nèi)循環(huán)或箱外循環(huán)潤滑效果好。粗加工機(jī)床多采用結(jié)構(gòu)簡單的飛濺潤滑點(diǎn)。飛濺潤滑要求賤油件的圓周速度為0.68米/秒，賤油件浸油深為1020毫米（不大于23倍輪齒高）。速度過低或浸油深度過淺，都達(dá)不到潤滑目的，速度過高或浸油深度過深，攪油功率損失過大產(chǎn)生熱變形大，且油液容易氣化，影響機(jī)床的正常工作。油的深度要足夠，以免油池底部雜質(zhì)被攪上來。進(jìn)油量的大小和方向回油要保證暢通，進(jìn)油方向要注意角接觸軸承的泵油效應(yīng)，即油必須從小端進(jìn)大端出。箱體上的回油孔的直徑應(yīng)盡可能的大些，一般應(yīng)大于進(jìn)油孔的直徑。箱體上放置油標(biāo)，一邊及時檢查潤滑系統(tǒng)工作情況。放油孔應(yīng)在箱體適當(dāng)位置上設(shè)置放油孔，放油孔應(yīng)低于油池底面，以便放凈油，為了便于接油最好在放油孔處接長管。防止或減少機(jī)床漏油箱體上外漏的最低位置的孔應(yīng)高出油面。軸與法蘭蓋的間隙要適當(dāng)，通常直徑方向間隙11.5毫米。主軸上常采用環(huán)形槽和間隙密封，效果要好，槽形的方向不能搞錯。箱蓋處防漏油溝應(yīng)設(shè)計成溝邊向箱體油溝內(nèi)側(cè)偏一定距離，大約為35毫米。2、潤滑油的選擇 潤滑油的選擇與軸承的類型、尺寸、運(yùn)轉(zhuǎn)條件有關(guān)，速度高選粘度低的，反之選粘度高的。潤滑油粘度通常根據(jù)主軸前頸和主軸最高轉(zhuǎn)速選擇。6.4 操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計、主軸箱上、下移動機(jī)構(gòu)設(shè)計選用左右擺動的操縱桿使其通過桿的推力來控制II軸上的三聯(lián)滑移齒輪和二聯(lián)滑移齒輪。如圖3-1所示，為了保證主軸箱在上升與下降過程中的平衡性，故要設(shè)計一液壓系統(tǒng)來滿足要求。 1-主軸箱 2-平衡液壓缸圖3-1 保持主軸箱穩(wěn)定的上下移動 根據(jù)圖3-1所示，設(shè)計主軸箱與液壓缸之間的連接。由于兩者之間有兩個定滑輪和一個動滑輪，之間有用鏈傳動鏈接。鏈傳動是以鏈條為中間傳動件的嚙合傳動。按照用途不同，鏈可以分為起重鏈、牽引鏈和傳動鏈三大類。鏈傳動和帶傳動相比，鏈傳動能保持平均傳動比不變；傳動效率高；張緊力小，因此作用在軸上的壓力較??；能在低速重載和高溫條件下及塵土飛揚(yáng)的不良環(huán)境中工作。和齒輪傳動相比，鏈傳動可用于中心距較大的場合且制造精度低。但鏈傳動只能傳遞平行軸之間的同向運(yùn)動，不能保持恒定的瞬時傳動比，運(yùn)動平穩(wěn)性差?；谝陨显蜻x擇了鏈傳動，圖4-5所示為主軸箱與平衡液壓缸連接圖。圖6.1 主軸箱與平衡液壓缸的連接總 結(jié) 金屬切削機(jī)床主軸箱的課程設(shè)計任務(wù)完成了，雖然設(shè)計的過程比較繁瑣，而且剛開始還有些不知所措，但是在同學(xué)們的共同努力下，再加上老師的悉心指導(dǎo)，我終于順利地完成了這次設(shè)計任務(wù)。本次設(shè)計鞏固和深化了課堂理論教學(xué)的內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)過的知識和理論的能力，是我獨(dú)立分析、解決問題的能力得到了強(qiáng)化。通過本次設(shè)計我學(xué)到了很多東西，不但包括一些設(shè)計的方法，更重要的是，我學(xué)會了如何獨(dú)立思考，解決問題。在設(shè)計中，會不斷地遇到問題，這是就要我們?nèi)ハ朕k法解決，讓我們?nèi)ゲ橘Y料，查手冊。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我學(xué)會的一個解決問題的重要方法就是查設(shè)計手冊。設(shè)計是一個系統(tǒng)的過程，通過這個過程，我們學(xué)會了分析問題、解決問題的一些基本的方法，讓我們系統(tǒng)回顧了大學(xué)四年學(xué)過的知識，也為我們將來的工作打下了基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1機(jī)械制造裝備設(shè)計 趙雪松主編 華中科技大學(xué)出版社2機(jī)械設(shè)計 濮良貴主編 高等教育出版社3機(jī)械設(shè)計機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 王昆主編 高等教育出版社 4機(jī)械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計 陳立德編 高等教育出版社 5機(jī)械原理第七版 孫恒主編 高等教育出版社 6機(jī)械設(shè)計手冊第五版-軸及其連接 機(jī)械工業(yè)出版社7機(jī)械設(shè)計手冊第五版-機(jī)械傳動 機(jī)械工業(yè)出版社8機(jī)械設(shè)計手冊第五版-軸承 機(jī)械工業(yè)出版社9畫法幾何及機(jī)械制圖第六版 朱冬梅主編 高等教育出版社