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免费毕业论文--普通中型车床主轴箱设计(一)

2016-01-18 01:02

1.概述
1.1机床课程设计的目的
机床课程设计，是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，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，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力
1.2车床的规格系列和用处
 普通机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计的是普通型车床主轴变速箱。主要用于加工回转体。
 车床的主参数（规格尺寸）和基本参数（GB1582-79，JB/Z143-79）
 工件最大回转直径
D
(mm) 正转最高转速
nmax
( ) 电机功率
N（kw） 公比 转速级数Z 反转 
11 400 1600 5.5 1.41 12 级数Z反=Z正/2；n反max≈1.1n正max 
1.3 操作性能要求
 1）具有皮带轮卸荷装置
 2）手动操纵双向摩擦片离合器实现主轴的正反转及停止运动要求
 3）主轴的变速由变速手柄完成
 4）床头箱的外型尺寸、与床头床身的联接要求与C618K-I车床的床头箱相同
2.参数的拟定
2.1 确定极限转速
        ，                                    
 又∵=1.41∴ 得=45.07.   取   =45；
 

2.2  主电机选择

（科教论文网 Lw.nsEAc.com编辑整理）

 合理的确定电机功率N，使机床既能充分发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。
 已知电动机的功率是5.5KW，根据《车床设计手册》附录表2选Y132S-4，额定功率5.5，满载转速1440 ，最大额定转距2.2。
3.传动设计
3.1  主传动方案拟定
 拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停、幻想、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、性能及经济等多方面统一考虑。
 传动方案有多种，传动型式更是众多，比如：传动型式上有集中传动，分离传动；扩大变速范围可用增加传动组数，也可用背轮结构、分支传动等型式；变速箱上既可用多速电机，也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。
 显然，可能的方案有很多，优化的方案也因条件而异。此次设计中，我们采用集中传动型式的主轴变速箱。
3.2  传动结构式、结构网的选择
 结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效。
3.2.1  确定传动组及各传动组中传动副的数目
 级数为Z的传动系统由若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有、、……个传动副。即                     
 传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2和3的因子： ，可以有三种方案：
 12=3×2×2；12=2×3×2；12=2×2×3；
3.2.2  传动式的拟定
    12级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。
 在Ⅰ轴如果安置换向摩擦离合器时，为减少轴向尺寸，第一传动组的传动副数不能多，以2为宜。
 主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，因此主轴上齿轮少些为好。最后一个传动组的传动副常选用2。
 综上所述，传动式为12=2×3×2。
3.2.3  结构式的拟定
 对于12=2×3×2传动式，有6种结构式和对应的结构网。分别为：
 ，       ，    ，
               
 由于本次设计的机床I轴装有摩擦离合器，在结构上要求有一齿轮的齿根圆大于离合器的直径。初选的方案。
转速图的拟定
图3-1正转转速图
 
图3-2 反转转速图

 图3-3主传动系图
4. 传动件的估算
4.1  三角带传动的计算
 三角带传动中，轴间距A可以加大。由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，宜可缓和冲击及隔离振动，使传动平稳。带轮结构简单，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动。
 (1)选择三角带的型号
     根据公式
  
                      式中P---电动机额定功率，--工作情况系数    
查《机械设计》图8-8因此选择A型带，尺寸参数为B=80mm，=11mm，h=10，。
 (2)确定带轮的计算直径，
 带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。为提高带的寿命，小带轮的直径不宜过小，即。查《机械设计》表8-3，8-7取主动轮基准直径=125。 （科教论文网 Lw.nsEAc.com编辑整理）
 由公式          
 式中：