cm6132机械系统设计课程设计精密车床主轴箱及变速箱系统设计

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1、目录绪论11．概述51.1机床主轴箱课程设计的目的51.2设计任务和主要技术要求51.3操作性能要求62.技术参数确定与方案设计62.1原始数据62.2开展CM6132功能原理设计63．运动设计73.1确定转速极速73.1.1计算主轴最高转速93.1.2计算主轴最低转速103.1.3确定主轴标准转速数列113.2主电动机的选择123.3变速结构的设计143.3.1主变速方案拟定143.3.2拟定变速结构式143.3.3拟定变速结构网153.3.4验算变速结构式163.4绘制转速图173.5齿轮齿数的估算203.6主轴转速误差234.动力设计

2、264.1电机功率的确定264.2确定各轴计算转速264.3带轮的设计274.4传动轴直径的估算304.5齿轮模数的确定334.6主轴轴颈的直径364.6.1主轴悬伸量a364.6.2主轴最佳跨距的确定和轴承的选择364.6.3主轴组件刚度验算375.结构设计385.1齿轮的轴向布置395.2传动轴及其上传动元件的布置405.2.1I轴的设计425.2.2 II轴的设计425.2.3 III轴的设计425.2.4 带轮轴的设计425.2.5 Ⅳ轴的设计435.2.6主轴的设计435.2.7主轴组件设计435.3齿轮布置的注意问题445.4主

3、轴与齿轮的连接445.5润滑与密封455.6其他问题456.总结467.致谢478.参考资料471．概述1.1机床主轴箱课程设计的目的机床课程设计，是在学习过课程《机械系统设计》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设计任务和主要技术要求本次课程设计任务是CM6132车床

4、主传动设计。由于CM6132车床是精密、高精密加工车床，要求车床加工精度高，主轴运转可靠，并且受外界，振动，温度干扰要小，因此，本次设计是将车床的主轴箱传动和变速箱传动分开设计，以尽量减小变速箱，原电机振动源对主轴箱传动的影响。本次课程设计包括CM6132车床传动设计，动力计算，结构设计以及主轴校核等内容，其中还有A0大图纸的CM6132车床主传动的装配图。本次课程设计是毕业课程设计前一次对我们大学四年期间机械专业基础知识的考核和检验。它囊括了理论力学，材料力学，机械原理，机械设计，机械制造装备设计等许多机械学科的专业基础知识，因此称之为专

5、业课程设计。它不仅仅是对我们专业知识掌握情况的考核和检验，也是一次对我们所学的知识去分析，去解决生产实践问题的运用。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2.技术参数确定与方案设计2.1原始数据(1)机床主参数：Dmax=ø320mm。(2)刀具材料：高速钢或硬质合金。(3)工件材料：钢或铸铁。2.2开展CM6132功能原理设计画出车削加工的运动功能图，写出车削加工的运动功能结构式。图1车床运动功能图和运动功能式绘出传动原理图。图2车削加工的传动原理图3

6、．运动设计根据机床的规格、用途和常用的切削用量，以及与同类型机床的类别分析，确定机床主运动的极限转速、主轴转速的合理分布，从而确定主运动传动系统的公比和级数。拟定传动系统的结构方案（结构式、结构网设计），分配分变速组的传动比，确定齿轮齿数，绘制其传动系统图，并计算校核其转速误差。3.1确定转速极速调查和分析所设计机床上可能进行的工序，从中选择要求最高、最低转速的典型工序。按照典型工序的切削速度和刀具直径（或工件直径）计算最高、最低转速（即极限转速）和。计算公式如下：==式中：——分别为主轴最高、最低转速——分别为最高、最低切削速度；——分

7、别为最大、最小计算直径。应当指出，通用机床的并不是机床上可能加工的最大和最小直径，而是指常用的经济加工的最大和最小直径。对于通用机床，一般取：=k·D=式中：D——可能加工的最大直径（mm）；K——系数，根据对现有同类型机床使用情况的调查确定（摇臂钻床，k=1.0;普通车床，K=0.5）；——计算直径范围（=0.2～0.25）。就本课程设计的Dmax=ø320mm的精密卧式车床设计，取K=0.5、=0.25。=k·D=0.5×320mm=160mm;=×=0.25×160mm=40mm。3.1.1计算主轴最高转速根据设计要求，及其刀具和工件

8、的材料，查资料可知，用硬质合金刀具加工易切碳钢时，主轴转速最高，一般=150~250m/min。按经验，并考虑切削用量资料，取=250m/min。则===1990r/min根据标