机械制造装备备设计课程设计--车床组件设计

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1、机械制造装备备设计课程设计——车床组件设计专业：机械制造及自动化姓名：日期：2007-11-5机械制造装备备设计课程设计任务书题目：普通卧式车床主轴传动系统设计主要技术参数：1.最大加工直径：φ4002.主电机功率：N=5KW3.主轴转速：12级4.主轴最高转速：nmax=1250rin/min5.公比：1.41指导教师：谈仁年姓名：准考证号：414204300927设计日期：2007年10月至2007年11月目录第一章主传动系统的运动方案选择与运动设计……………………1第一节机床的工艺特性……………………………………

2、…………1第二节主轴运动参数…………………………………………………1第三节传动方案设计…………………………………………………2第四节传动件尺寸确定………………………………………………3第五节电机功率及型号选择…………………………………………3第二章主传动系统的动力设计…………………………………………3第一节主轴结构参数设计……………………………………………3第二节主轴组件强度验算……………………………………………4第三章主轴组件图…………………………………………………………7第一章主传动系统的运动方案选择与运动设计第一

3、节机床的工艺特性一、机床工艺范围针对某工厂欲生产天文望远镜，由于产量不大，配件繁多复杂，工序需尽量集中，要求机床具有较宽的加工范围，对加工效率和自动化程度的要求不高等，宜设计一款通用机床以适应其生产需求。二、刀具类型：需配套各种加工外圆、镗内孔以及车削螺纹的刀具。三、工件材料：45#钢四、工件尺寸范围：外圆直径≤Φ100mm第二节主轴运动参数一、主轴最高转速：nmax=1250rin/min二、主轴最低转速：nmin=28rin/min三、最大功率：N=5KW四、转速级数：Z=12级五、速比：ψ=1.41第1页第三节传

4、动方案设计一、系列转速为（rin/min）：28、40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250二、传动结构式：Z=31X23X26三、转速图如下四、传动系统图第2页第四节传动件尺寸确定一、各齿轮齿数：见上传动系统图二、带轮直径:Φ100-Φ300第五节电机功率及型号选择一、电机根据设计要求，主电机功率取最大切削功率的1.25倍即为5KWX1.25=6.25KW即6.5KW交流异步电动机第一章主传动系统的动力设计第一节主轴结构参数设计一、主轴前端轴径D1D1=0.25Dmax±15取

5、D1=120mm二、主轴平均直径D根据D1=（1.1~1.15）D取D=110mm三、后轴径D2D2=(0.7~0.8)D1取D2=90mmK0K4K0四、内孔直径d第3页K根据计算式=1－（）得d≈（0.55~0.6）D取d=54mm五、主轴前端悬伸量a取a=1.12D1=115mm六、支承的跨距（最佳跨距L0，合理跨距L合理=（0.75~1.5）L01）采用前端配置型式，前支承选用2268122型双向推力角接球轴承及3182124双列圆柱滚子轴承，后轴承采用3182118型双列圆柱滚子轴承。查机械手册可得前轴承刚度

6、K1=1.4×2.1×D11.4=25.2×105N/mmK2=1.4×1.7×D21.4=14×105N/mmK1K2EIK1a32）η=,K12==1.8取E=2X105I=3.14(D4-d4)/64=6.46x105mm4截面积A=3.14(D2-d2)/4=6185mm2代入上式得η=0.513）根据判别式η＜9/8（1+K12）2=8.82故L0a3333η(1+K12)=((3η(1+ξ)+3η(1+ξ))8η9（1+K12）其中ξ=1-=0.91求得最佳跨距L0=313mm。所以L合理=（0.75~1.

7、5）L0取L合理=300mm第一节主轴组件强度验算第4页一、主轴端部绕度的验算1）切削力F作用下产生的绕度yF的计算yFa33EILaaEAaL1K11aL1K21aL计算式为：=(1+)+x(1+)+(1+)2+()2式中：a=100mmE=2X105I=6.46x105mm4L=300mmK1=25.2×105N/mmPmVX103K2=14×105N/mmFFZ==6.96KN代入上式得：yv=yz=0.12mm因为FY=0.4Fz,所以yFH=yFy=0.4yFz=0.048mm2）传动力Q作用下主轴前端绕度y

8、Q的计算Qbc(L+c)a6EILQK1bLQabK2L2aL计算式yQ=－+(1－)(1+)－令上式yQ=0将b+c=L=300代入上式得b=200mmc=100mm继续代入得yQ=0.04mm第5页yQ1.41所以yQv=yQH==0.028mm结合以上得yv=yFy+yQv=0.148mmyH=yFH+yQH=0.076mm