車床主軸箱設(shè)計(jì)說明書(已修改)
2025-01-25 19:29 本頁面
【正文】 中北大學(xué)設(shè)計(jì)說明書目錄 2 滾動(dòng)軸承的驗(yàn)算21，技術(shù)要求及方案241. 題目要求及參數(shù)確定1）機(jī)床的類型、用途及主要參數(shù)車床，工作時(shí)間：二班制，電動(dòng)機(jī)功率：N=3kw，主軸最高、最低轉(zhuǎn)速如下：nmax=1600rpm, nmin=變速級(jí)數(shù)：z=12。2）工件材料：45號(hào)鋼 刀具材料：YT153）設(shè)計(jì)部件名稱：主軸箱 回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)的參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速。① 最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速：= =1600rpm② 分級(jí)變速時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列：機(jī)床的分級(jí)變速機(jī)構(gòu)共有Z級(jí)。Z=12， 。任意兩級(jí)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系應(yīng)為：據(jù)=φ11，得：φ=。查表71得：各軸轉(zhuǎn)速：、50、7100、1200、280、400、560、800、111600。 由任務(wù)書設(shè)定電動(dòng)機(jī)功率：N=3KW。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)P167表121得應(yīng)該選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y100L2，轉(zhuǎn)速為n=2870rpm。 傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)的確定 傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)可能的方案有： 12=4*3 12=3*4 12=3*2*2 12=2*3*2 12=2*2*3 在上列各方案中，前兩個(gè)有時(shí)可以省掉一根軸。缺點(diǎn)是有一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)傳動(dòng)副。如果用一個(gè)四聯(lián)滑移齒輪，則會(huì)增加軸向尺寸；如果用兩個(gè)雙聯(lián)滑移齒輪，則操縱機(jī)構(gòu)必須互鎖以防止兩個(gè)滑移齒輪同時(shí)嚙合。所以一般少用。后三個(gè)方案中可根據(jù)下述原則比較：從電動(dòng)機(jī)到主軸，一般為降速傳動(dòng)。接近電動(dòng)機(jī)處的零件，轉(zhuǎn)速較高，從而轉(zhuǎn)矩較小，尺寸也就較小。如使傳動(dòng)副較多 的傳動(dòng)組放在接近電動(dòng)機(jī)處，則可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件就可以少些，就省材料了。這就是“前多后少”的原則。從這個(gè)角度考慮，以取12=3*2*2的方案為好。 結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式各種方案的選擇 在12=3*2*2中，又因基本組和擴(kuò)大組排列順序的不同而有不同的方案?？赡艿牧N方案，其結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式見圖1。在這些方案中，可根據(jù)下列原則選擇最佳方案。圖1結(jié)構(gòu)網(wǎng)⑴傳動(dòng)副的極限傳動(dòng)比和傳動(dòng)組的極限變速范圍 主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)的最大變速范圍一般為：≤8～16。 在檢查傳動(dòng)組的變速范圍時(shí)，只需檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組。因?yàn)槠渌鼈鲃?dòng)組的變速范圍都比它小?！≡趫D１中，方案a,b,c,e是可行的。方案d,f是不可行的。⑵ 基本組和擴(kuò)大組的排列順序 在可靠的四種結(jié)構(gòu)網(wǎng)方案a,b,c,e中，還要進(jìn)行比較以選擇最佳方案。原則是選擇中間傳動(dòng)軸變速范圍最小的方案。因?yàn)槿绻鞣桨竿?hào)傳動(dòng)軸的最高轉(zhuǎn)速相同，則變速范圍小的，最低轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩較小，傳動(dòng)件的尺寸也就可以小些。方案a的中間傳動(dòng)軸變速范圍最小，幫方案a最佳。即如果沒有別的要求，則應(yīng)盡量使擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致。 擬定轉(zhuǎn)速圖 電動(dòng)機(jī)和主軸的轉(zhuǎn)速是已定的，當(dāng)選定了結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式后，就可分配和傳動(dòng)級(jí)的傳動(dòng)比并確定中間軸的轉(zhuǎn)速。再加上定比傳動(dòng)，就可畫出轉(zhuǎn)速圖。中間軸的轉(zhuǎn)速如果能高一些，傳動(dòng)件的尺寸也就可以小一些。但是，中間軸如果轉(zhuǎn)速過高，將會(huì)引起過大的振動(dòng)、發(fā)熱和噪聲。通常，希望齒輪的線速度不超過12～15m/s。對(duì)于中型車、鉆、銑等機(jī)床，中間軸的最高轉(zhuǎn)速不宜超過電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。對(duì)于小型機(jī)床和精密機(jī)床，由于功率較小，傳動(dòng)件不會(huì)過大。這時(shí)振動(dòng)、發(fā)熱和噪聲是應(yīng)該考慮的問題。因些更應(yīng)該注意中間軸的轉(zhuǎn)速，不使過高。圖2轉(zhuǎn)速圖 本機(jī)床所選定的結(jié)構(gòu)式共有三個(gè)傳動(dòng)組，變速機(jī)構(gòu)共需4軸。加上電動(dòng)機(jī)軸共5個(gè)軸。故轉(zhuǎn)速圖共需5個(gè)豎線，主軸共12級(jí)轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近，幫需12條橫線?，F(xiàn)擬定轉(zhuǎn)速圖如：圖2 齒輪齒數(shù)的確定因傳動(dòng)比i采用標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方，齒數(shù)和S以及小齒輪齒數(shù)可以從表81中查得。①在傳動(dòng)組a中，ia1=1,ia2=1/,ia3=1/2。則，查I 為1，2的三行。有數(shù)字的即為可能方案。取S為72，則從表中查出小齒輪齒數(shù)為36,30,24。即ia1=36/36,ia2=30/42,ia3=24/48。②在傳動(dòng)組b中，ib1=1,ib2=1/ 為1。有數(shù)字的即為可能方案。取S為84，則從表中查出小齒輪齒數(shù)為422。即ib1=42/42,ib2=22/62。③在傳動(dòng)組c中，ic1=2/1,ic2=1/4則查I 為4這一行。取S為89，則從表中查出小齒輪齒數(shù)為18。即ic1=60/30,ic2=18/72。: 確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速：主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為: 軸III可以從主軸為100rpm按傳動(dòng)副72/18找上去，近似為140rpm，軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為400r/min；軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為800r/min。: 傳動(dòng)組c中，18/72只需計(jì)算z = 18 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為400r/min；60/30只需計(jì)算z = 30的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為=280r/min；傳動(dòng)組b計(jì)算z = 22的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為=400r/min；傳動(dòng)組a應(yīng)計(jì)算z = 24的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為=800r/min。3傳動(dòng)零件的初步計(jì)算 傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過大的變形。因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。[1]Ⅰ軸的直徑：[2]Ⅱ軸的直徑：[3]Ⅲ軸的直徑：[4]主軸的直徑： [1]前軸頸應(yīng)為7090mm,初選=
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