金屬切削機床課程設計-車床主軸箱設計.doc

中北大學課程設計說明書第1頁中北大學課程設計說明書學生姓名：學號：學院：機械工程與自動化學院專業(yè)：機械設計制造及其自動化題目：金屬切削機床課程設計車床主軸箱設計指導教師：職稱:2007年12月7日碩士教授中北大學課程設計說明書第2頁中北大學課程設計任務書2007/2008學年第1學期學院：機械工程與自動化學院專業(yè)：機械設計制造及其自動化學生姓名：學號：課程設計題目：金屬切削機床課程設計車床主軸箱設計起迄日期：12月3日12月8日課程設計地點：機械工程與自動化學院指導教師：系主任：下達任務書日期:2007年12月2日課程設計任務書中北大學課程設計說明書第3頁1設計目的：通過本課程設計的訓練，使學生初步掌握機床的運動設計（包括主軸箱、變速箱傳動鏈），動力計算（包括確定電機型號，主軸、傳動軸、齒輪的計算轉(zhuǎn)速），以及關鍵零部件的強度校核，獲得工程師必備設計能力的初步訓練，從而提高分析問題、解決問題盡快適應工程實踐的能力。2設計內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術參數(shù)、條件、設計要求等）：1運動設計：根據(jù)所給定的轉(zhuǎn)速范圍及變速級數(shù)，擬定機床主運動傳動結(jié)構(gòu)方案(包括傳動結(jié)構(gòu)式、轉(zhuǎn)速分布圖)和傳動系統(tǒng)圖，確定各傳動副的傳動比，計算齒輪的齒數(shù)，主軸實際轉(zhuǎn)速及與標準轉(zhuǎn)速的相對誤差。2動力計算：選擇電動機型號及轉(zhuǎn)速，確定傳動件的計算轉(zhuǎn)速、對主要零件（如皮帶、齒輪、主軸、軸承等）進行計算（初算和驗算）。3結(jié)構(gòu)設計進行主傳動系統(tǒng)的軸系、變速機構(gòu)、主軸組件等的布置和設計并繪制展開圖、剖面圖、主要零件工作圖。4編寫設計說明書1）機床的類型、用途及主要參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速范圍max2000nrpm，min160nrpm變速級數(shù)：z=12，電動機功率：3NKW。2）工件材料：45號鋼刀具材料：YT153）設計部件名稱：車床主軸箱3設計工作任務及工作量的要求包括課程設計計算說明書(論文)、圖紙、實物樣品等：1課程設計設計說明書一份（A415頁）2主軸箱展開圖一張3主軸箱剖面圖一張4機床傳動系統(tǒng)圖一張5一個零件工作圖（主軸）一張課程設計任務書中北大學課程設計說明書第4頁4主要參考文獻：要求按國標GB771487文后參考文獻著錄規(guī)則書寫，例：1陳易新.金屬切削機床課程設計指導書.北京:機械工業(yè)出版社,1987.72范云漲.金屬切削機床設計簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1994.75設計成果形式及要求：圖紙與說明書6工作計劃及進度：年月日月日發(fā)題目、閱讀指導書、收集資料。月日月日運動計算、繪制轉(zhuǎn)速圖、傳動圖月日月日動力計算并進行結(jié)構(gòu)設計月日月日整理設計說明書月日月日答辯或成績考核系主任審查意見：簽字：年月日中北大學課程設計說明書第5頁目錄一、概述.11.1金屬切削機床在國民經(jīng)濟中的地位.11.2機床課程設計的目的.11.3車床的規(guī)格系列和用處.11.4操作性能要求.2二、參數(shù)的擬定.22.1確定轉(zhuǎn)速范圍.22.2主電機選擇.2三、傳動設計.23.1主傳動方案擬定.23.2傳動結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇.33.2.1確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目.33.2.2傳動式的擬定.33.2.3結(jié)構(gòu)式的擬定.33.3轉(zhuǎn)速圖的擬定.4四、傳動件的估算.54.1三角帶傳動的計算.54.2傳動軸的估算.74.2.1傳動軸直徑的估算.74.3齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計算.84.3.1齒輪齒數(shù)的確定.84.3.2齒輪模數(shù)的計算.94.3.4齒寬確定.114.4帶輪結(jié)構(gòu)設計.11五、動力設計.125.1主軸剛度驗算.125.1.1選定前端懸伸量C.125.1.2主軸支承跨距L的確定.125.1.3計算C點撓度.125.2齒輪校驗.14六、結(jié)構(gòu)設計及說明.156.1結(jié)構(gòu)設計的內(nèi)容、技術要求和方案.156.2展開圖及其布置.166.3齒輪塊設計.166.3.1其他問題.176.4主軸組件設計.17七、總結(jié).18八、參考文獻.19中北大學課程設計說明書第1頁一、概述1.1金屬切削機床在國民經(jīng)濟中的地位金屬切削機床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機器零件的機器，它是制造機器的機器，又稱為“工作母機”或“工具機”。在現(xiàn)代機械制造工業(yè)中，金屬切學機床是加工機器零件的主要設備，它所擔負的工作量，約占機器總制造工作量的40%60%。機床的技術水平直接影響機械制造工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。1.2機床課程設計的目的課程設計是在學生學完相應課程及先行課程之后進行的實習性教學環(huán)節(jié)，是大學生的必修環(huán)節(jié)，其目的在于通過機床運動機械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計，使學生在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設計構(gòu)思，方案分析，結(jié)構(gòu)工藝性，機械制圖，零件計算，編寫技術文件和查閱技術資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握基本的設計方法，并培養(yǎng)學生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)設計和計算能力1.3車床的規(guī)格系列和用處普通機床的規(guī)格和類型有系列型譜作為設計時應該遵照的基礎。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。本次設計的是普通型車床主軸變速箱。主要用于加工回轉(zhuǎn)體。表1車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)工件最大回轉(zhuǎn)直徑Dmax(mm)正轉(zhuǎn)最高轉(zhuǎn)速Nmax(minr)電機功率N（kw）公比轉(zhuǎn)速級數(shù)Z11400200031.2612中北大學課程設計說明書第2頁1.4操作性能要求1）具有皮帶輪卸荷裝置2）手動操縱雙向摩擦片離合器實現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運動要求3）主軸的變速由變速手柄完成二、參數(shù)的擬定2.1確定轉(zhuǎn)速范圍查金屬切削機床表7-1得：160r/min，200r/min，250r/min，315r/min，400r/min，500r/min，630r/min，800r/min，1000r/min，1250r/min，1600r/min，2000r/min.2.2主電機選擇合理的確定電機功率，使機床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機經(jīng)常輕載而降低功率因素。已知電動機的功率是3KW，根據(jù)車床設計手冊附錄表2選JO2-32-4，額定功率3kw，滿載轉(zhuǎn)速1430minr，最大額定轉(zhuǎn)距2.2mN。三、傳動設計3.1主傳動方案擬定擬定傳動方案，包括傳動型式的選擇以及開停、幻想、制動、操縱等整個傳動系統(tǒng)的確定。傳動型式則指傳