中型普通車床主軸箱設(shè)計(jì) 題目21【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】

1寧XX 大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) (論 文 )中型普通車床主軸箱設(shè)計(jì)（題目 21）所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日2摘 要本設(shè)計(jì)著重研究機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法，根據(jù)已確定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以變速箱展開(kāi)圖的總中心距最小為目標(biāo)，擬定變速系統(tǒng)的變速方案，以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計(jì)效率。在機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中，為減少齒輪數(shù)目，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮短軸向尺寸，用齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法是試算，湊算法，計(jì)算麻煩且不易找出合理的設(shè)計(jì)方案。本文通過(guò)對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)中三聯(lián)滑移齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)的分析與研究，繪制零件工作圖與主軸箱展開(kāi)圖及剖視圖。關(guān)鍵詞:傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),傳動(dòng)副，結(jié)構(gòu)網(wǎng)，結(jié)構(gòu)式，4目 錄摘 要.2目 錄.4第 1 章 緒論.61.1 課程設(shè)計(jì)的目的 61.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 .61.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 .61.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì) .61.2.3 編制技術(shù)文件 61.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 71.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù) 7第 2 章 車床參數(shù)的擬定.82.1 車床主參數(shù)和基本參數(shù) .82.2 擬定參數(shù)的步驟和方法 .82.2.1 極限切削速度 Vmax、Vmin .82.2.2 主軸的極限最低轉(zhuǎn)速 .82.2.3 主電機(jī)功率 動(dòng)力參數(shù)的確定 .92.2.4 確定結(jié)構(gòu)式 92.2.5 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) 92.2.6 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖 102.3 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù) 102.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 11第 3 章 動(dòng)力計(jì)算.123.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 123.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算 133.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算 143.4 傳動(dòng)軸最小軸徑的初定 173.5 主軸合理跨距的計(jì)算 185第 4 章 主要零部件的選擇.194.1 軸承的選擇 194.2 鍵的規(guī)格 194.3 主軸彎曲剛度校核 194.4.軸承校核 204.5 潤(rùn)滑與密封 .20結(jié)束語(yǔ).21參考文獻(xiàn).226第 1 章 緒論1.1 課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完本課程后，進(jìn)行一次學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的綜合性練習(xí)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的有關(guān)理論知識(shí)，及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐技能，達(dá)到鞏固、加深和拓展所學(xué)知識(shí)的目的。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，分析比較機(jī)械系統(tǒng)中的某些典型機(jī)構(gòu)，進(jìn)行選擇和改進(jìn)；結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并編寫(xiě)技術(shù)文件；完成系統(tǒng)主傳動(dòng)設(shè)計(jì)，達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟和方法的目的。通過(guò)設(shè)計(jì)，掌握查閱相關(guān)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和資料的方法，達(dá)到積累設(shè)計(jì)知識(shí)和設(shè)計(jì)技巧，提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力的目的。通過(guò)設(shè)計(jì)，使學(xué)生獲得機(jī)械系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)技能的訓(xùn)練，提高分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力，并為進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造一定的條件。1.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容由理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算、圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)文件編制三部分組成。1.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算（1）機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案的分析，最佳功能原理方案的確定。（2）根據(jù)總體設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和計(jì)算。（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案和零部件選擇情況，進(jìn)行有關(guān)動(dòng)力計(jì)算和校核。1.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)（1）選擇系統(tǒng)中的主要機(jī)件。（2）工程技術(shù)圖樣的設(shè)計(jì)與繪制。1.2.3 編制技術(shù)文件（1）對(duì)于課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行自我經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)。（2）編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。71.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求1.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù)題目：中型普通車床主軸箱設(shè)計(jì)題目 21 車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)如下：工件最大回轉(zhuǎn)直徑D (mm)max正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速nmin( )mir電機(jī)功率N（kw） 公比 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z220 85 4 1.41 88第 2 章 車床參數(shù)的擬定2.1 車床主參數(shù)和基本參數(shù)車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)如下：工件最大回轉(zhuǎn)直徑D (mm)max正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速nmin( )minr電機(jī)功率N（kw） 公比 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z220 85 4 1.41 82.2 擬定參數(shù)的步驟和方法2.2.1 極限切削速度 Vmax、Vmin根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮：允許的切速極限參考值如下：表 1.1加 工 條 件 Vmax(m/min) Vmin(m/min)硬質(zhì)合金刀具粗加工鑄鐵工件 3050硬質(zhì)合金刀具半精或精加工碳鋼工件150300螺紋加工和鉸孔 382.2.2 主軸的極限最低轉(zhuǎn)速計(jì)算車床主軸極限轉(zhuǎn)速時(shí)的加工直徑，則主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為：在 中考慮車螺紋和鉸孔時(shí)，其加工的最大直徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況選取 0.1Dmmmin左右。取 Vmin=6m/min= r/minin 85.6201.4310maxindv結(jié)合題目條件，取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列數(shù)值，即 =85r/minmin取 1.9依據(jù)題目要求選級(jí)數(shù) Z=8， =1.41=1.065考慮到設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度要適中，故采用常規(guī)的擴(kuò)大傳動(dòng)。各級(jí)轉(zhuǎn)速數(shù)列可直接從標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)列表中查出，按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為：85，118，170，236，335，475，670，9502.2.3 主電機(jī)功率動(dòng)力參數(shù)的確定合理地確定電機(jī)功率 N，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。根據(jù)題設(shè)條件電機(jī)功率為 4KW可選取電機(jī)為：Y132M1-6 額定功率為 4KW，滿載轉(zhuǎn)速為 960r/min.2.2.4 確定結(jié)構(gòu)式已知 Z= x3b2aa、b 為正整數(shù)，即 Z 應(yīng)可以分解為 2 和 3 的因子，以便用 2、3 聯(lián)滑移齒輪實(shí)現(xiàn)變速。取 Z=8 級(jí) 則 Z=22對(duì)于 Z=8 可分解為：Z=2 12224。綜合上述可得：主傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)參數(shù) =85 Z=8 =1.41950maxnmin2.2.5 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏,結(jié)構(gòu)緊湊的原則,選取傳動(dòng)方案 Z=212224,易知第二擴(kuò)大組的變速范圍 r= (P3-1)x=1.414=3.958 滿足要求，其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 2-1。10圖 2-1 結(jié)構(gòu)網(wǎng) Z=2122242.2.6 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖（1）選擇電動(dòng)機(jī)：采用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。（2）繪制轉(zhuǎn)速圖：（3）畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù)，畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖 2-3：1-2 軸最小中心距：A 1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin(Zmax+2+D/m)2.3 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)(1)Sz 100-120,中型機(jī)床 Sz=70-100(2)直齒圓柱齒輪 Zmin 18-20,m 411圖 2-3 主傳動(dòng)系統(tǒng)圖（7）齒輪齒數(shù)的確定。變速組內(nèi)取模數(shù)相等，據(jù)設(shè)計(jì)要求 Zmin1820,齒數(shù)和Sz100120，由表 4.1，根據(jù)各變速組公比，可得各傳動(dòng)比和齒輪齒數(shù)，各齒輪齒數(shù)如表 2-2。表 2-2 齒輪齒數(shù)基本組 第一擴(kuò)大組 第二擴(kuò)大組傳動(dòng)比1:1.41 1:2 1:1.41 1.41:1 2：1 2：1代號(hào) Z1Z Z 2Z Z3Z Z4Z Z5 Z5 Z6Z 齒數(shù) 30 42 24 48 34 48 48 34 30 60 60 302.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差，一般不應(yīng)超過(guò)10( -1),即10( -1)=4.1n標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差n 950 670 475 335 235 170 118 85n 948.2 668.9 472.28 338.8 233.2 173.7 116.5 84.1312誤差 2.8 0.1 2.85 3.47 1.32 4.5 1.31 2.41轉(zhuǎn)速誤差小于 4.1，因此不需要修改齒數(shù)。第 3 章 動(dòng)力計(jì)算3.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)輸出功率 P=4kw,轉(zhuǎn)速 n1=960r/min(1) 直徑計(jì)算初取小帶輪直徑 d； 取 d=100 mm大帶輪直徑 D； D= = =202mm 取 D=200mm21n475960（2）計(jì)算帶長(zhǎng)求 Dm Dm=(D +D )/2=(100+200)/2=150mm12求 =（D -D ）/2=（200-100）/2=50mm12初取中心距 取 a=500mm帶長(zhǎng) L= Dm+2a+ /a=1612.8 mm2基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由【2】圖 11-4 得：Ld=1600mm（3） 求實(shí)際中心距和包角13中心距 a=(L-Dm)/4+ /4 =493.6mm120112（4） 求 帶根數(shù)帶速 =D n /601000=3.14100960/(601000)= 7.53m/s1傳動(dòng)比 i i=n /n =960/475=2.022帶根數(shù) 由【2】表 11.8，P =1.32KW；由表 11.7，K =0.95；0 由表 11.12，K =0.99；由表 11.10，P =0.17KW；L 0Z=P /（P +P ）K K C0L=（4.01.2 ） /(1.32+0.17)0.950.99=3.42取 Z=4 根3.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算（1）主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速n j，由公式n =n 得，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速n j=150.7r/min，jmin)13/(z取170 r/min。(2). 傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸2=250 r/min，軸1=475r/min。（2）確定各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。軸共有 3 級(jí)轉(zhuǎn)速：125r/min、250 r/min、355 r/min、500 r/min。 。若經(jīng)傳動(dòng)副 Z / Z 傳動(dòng)主軸，則只有 500r/min 傳遞全功率；若經(jīng)6傳動(dòng)副 Z / Z 傳動(dòng)主軸，全部傳遞全功率，其中 125r/min 是傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速， 5故其計(jì)算轉(zhuǎn)速 n j=125 r/min； 軸有 1 級(jí)轉(zhuǎn)速，且都傳遞全功率，所以其計(jì)算轉(zhuǎn)速n j=710 r/min。各計(jì)算轉(zhuǎn)速入表 3-1。表 3-1 各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速（3） 確定齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪 Z 裝在主軸上并具有 45-500r/min 共 4 級(jí)轉(zhuǎn)速，6軸 號(hào) 軸 軸 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min 475 236 33514其中只有 170r/min 傳遞全功率，故 Z j=170 r/min。6齒輪 Z 裝在軸上，有 125-500 r/min 共 4 級(jí)轉(zhuǎn)速，但經(jīng)齒輪副 Z /Z 傳動(dòng)主軸，則6 6只有 125r/min 傳遞全功率，故 Z j=125r/min。依次可以得出其余齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，如6表 3-2。表 3-2 齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速序號(hào) Z1Z 2Z3Z 4Z5n j475 236 335 335 1253.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算（1）模數(shù)計(jì)算。一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù)，選取負(fù)荷最重的小齒輪，按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算，即 mj=16338 可得各組的模數(shù)，如321)(jjmnuzP表 3-3 所示。表 3-3 模數(shù)（2）基本組齒輪計(jì)算?；窘M齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表齒輪 Z1 Z1 Z2 Z2齒數(shù) 30 42 24 48分度圓直徑 105 147 84 168齒頂圓直徑 108.5 150.5 87.5 171.5齒根圓直徑 100.6 142.6 79.6 163.6組號(hào) 基本組 第一擴(kuò)大組模數(shù) mm 3.5 3.515齒寬 25 25 25 25按基本組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度 241HB286HB，平均取260HB，大齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度 229HB286HB ，平均取 240HB。計(jì)算如下： 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為jfsj MPauBnNKzm)()1(02832彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為：wswPaBYnz)(109235式中 N-傳遞的額定功率（kW） ，這里取 N 為電動(dòng)機(jī)功率，N=5kW;-計(jì)算轉(zhuǎn)速（ r/min）. =500（r/min）;jnjm-初算的齒輪模數(shù)（mm）, m=3.5（mm）;B-齒寬（mm）;B=25（mm）;z-小齒輪齒數(shù)；z=19;u-小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2.78;-壽命系數(shù)；sK=sTnNKq-工作期限系數(shù)；TmTC016T-齒輪工作期限，這里取 T=15000h.;-齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）, =500（r/min）1n1n16-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取 = ，彎曲載荷取 =0C0C710C612m-疲勞曲線指數(shù)，接觸載荷取 m=3；彎曲載荷取 m=6;-轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，查【5】2 上，取 =0.60nKnK-功率利用系數(shù)，查 【5】2 上，取 =0.78N N-材料強(qiáng)化系數(shù)，查【5】2 上， =0.60q q-工作狀況系數(shù)，取 =1.13K3K-動(dòng)載荷系數(shù)，查【5】2 上，取 =12-齒向載荷分布系數(shù)，查【5】2 上， =1 1 1KY-齒形系數(shù)，查 【5】2 上，Y=0.386；-許用接觸應(yīng)力（ MPa）,查【4】 ，表 4-7，取 =650 Mpa；j j-許用彎曲應(yīng)力（ MPa） ，查【4】 ，表 4-7，取 =275 Mpa；w w根據(jù)上述公式，可求得及查取值可求得：=635 Mpa jj=78 Mpaww（3）擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。第一擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表齒輪 Z3 Z3 Z4 Z4齒數(shù) 34 48 48 34分度圓直徑 119 168 168 119齒頂圓直徑 126 175 175 12617齒根圓直徑 110.25 159.25 159.25 110.25齒寬 25 25 25 25第二擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表 齒輪 Z5 Z5 Z6 Z6齒數(shù) 64 32 32 64分度圓直徑 224 112 112 224齒頂圓直徑 231 119 119 231齒根圓直徑 215.25 103.25 103.25 215.25齒寬 25 25 25 25按擴(kuò)大組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度 241HB286HB，平均取 260HB，大齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度 229HB286HB ，平均取 240HB。同理根據(jù)基本組的計(jì)算，查文獻(xiàn)【6】 ，可得 =0.62， =0.77， =0.60， =1.1，nKNqK3=1， =1，m=3.5， =355；2K1j可求得：=619 Mpa jj=135Mpa ww3.4 傳動(dòng)軸最小軸徑的初定由【5】式 6，傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計(jì)算：d=1.64 （mm）4Tn或 d=91 （mm）4njN18式中 d-傳動(dòng)軸直徑（mm）Tn-該軸傳遞的額定扭矩（N*mm） T=9550000 ；JnNN-該軸傳遞的功率（KW）-該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速jn-該軸每米長(zhǎng)度的允許扭轉(zhuǎn)角， = 。01各軸最小軸徑如表 3-3。表 3-3 最小軸徑3.5 主軸合理跨距的計(jì)算由于電動(dòng)機(jī)功率 P=3.5/5kw，根據(jù)【1】表 3.20，前軸徑應(yīng)為 6090mm。初步選取d1=80mm。后軸徑的 d2=（ 0.70.9）d 1，取 d2=60mm。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，前軸承為NN3016K 型，后軸承為圓錐滾子軸承。定懸伸量 a=120mm，主軸孔徑為 30mm。軸承剛度，主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩 T=9550 =9550 =424.44N.mnP905設(shè)該機(jī)床為車床的最大加工直徑為 300mm。床身上最常用的最大加工直徑，即經(jīng)濟(jì)加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的 50%，這里取 60%，即 180mm，故半徑為 0.09m；切削力（沿 y 軸） Fc= =4716N09.42背向力（沿 x 軸） Fp=0.5 Fc=2358N總作用力 F= =5272.65N2pC此力作用于工件上，主軸端受力為 F=5272.65N。先假設(shè) l/a=2，l=3a=240mm。前后支承反力 RA 和 RB 分別為RA=F =5272.65 =7908.97Nla2401軸 號(hào) 軸 軸最小軸徑 mm 35 4019RB=F =5272.65 =2636.325Nla2401根據(jù) 文獻(xiàn)【1】式 3.7 得：Kr=3.39 得前支承的剛度：K A= 1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos1689.69 N/ ；K B= 785.57 N/ ； = =2.15mmBAK57.6主軸的當(dāng)量外徑 de=(80+60)/2=70mm，故慣性矩為I= =113.810-8m464)03.7.(= = =0.143aKEA6381.980.2查【1】圖 3-38 得 =2.0，與原假設(shè)接近，所以最佳跨距 =1202.0=240mml0 0l合理跨距為（0.75-1.5） ，取合理跨距 l=360mm。0l根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，主軸的實(shí)際跨距大于合理跨距，因此需要采取措施增加主軸的剛度，增大軸徑：前軸徑 D=100mm，后軸徑 d=80mm。前軸承采用雙列圓柱滾子軸承，后支承采用背對(duì)背安裝的角接觸球軸承。第 4 章 主要零部件的選擇 4.1 軸承的選擇I軸：與帶輪靠近段安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7007C 另一安裝深溝球軸承6012II軸：對(duì)稱布置深溝球軸承6009III軸：后端安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7015C 另一安裝端角接觸球軸承代號(hào)7010C中間布置角接觸球軸承代號(hào)7012C4.2 鍵的規(guī)格I軸安裝帶輪處選擇普通平鍵規(guī)格：BXL=10X56 II軸選擇花鍵規(guī)格：N d =8X36X40X7 20III軸選擇鍵規(guī)格：BXL=14X90 4.3 主軸彎曲剛度校核（1）主軸剛度符合要求的條件如下：a 主軸的前端部撓度 0.250.1syb 主軸在前軸承處的傾角 rad容 許 值 軸 承c 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒(2)計(jì)算如下：前支撐為雙列圓柱滾子軸承，后支撐為角接觸軸承架立放圓柱滾子軸承跨距L=450mm.當(dāng)量外徑 de= =21Dm2851045主軸剛度：因?yàn)?di/de=25/285=0.0880.7,所以孔對(duì)剛度的影響可忽略；ks= =2kN/mm344424 10)5(1.023)(1034 aldAi剛度要求：主軸的剛度可根據(jù)機(jī)床的穩(wěn)定性和精度要求來(lái)評(píng)定4.4.軸承校核610()1739hCLThnP4.5 潤(rùn)滑與密封主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤(rùn)滑，一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。防漏的措施有兩種：1）密封圈加密封裝置防止油外流。 。2）疏導(dǎo)在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐罚褂湍茼樌亓骰氐接拖洹?1結(jié)束語(yǔ)1、本次課程設(shè)計(jì)是針對(duì)專業(yè)課程基礎(chǔ)知識(shí)的一次綜合性應(yīng)用設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)用了機(jī)械制圖 、 機(jī)械原理 、 工程力學(xué)等。2、本次課程設(shè)計(jì)充分應(yīng)用了以前所學(xué)習(xí)的知識(shí)，并應(yīng)用這些知識(shí)來(lái)分析和解決實(shí)際問(wèn)題。3、本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步掌握了一般設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)切入點(diǎn)，同時(shí)對(duì)機(jī)械部件的傳動(dòng)設(shè)計(jì)和動(dòng)力計(jì)算也提高了應(yīng)用各種資料和實(shí)際動(dòng)手的能力。4、本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求，掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能。5、本次課程設(shè)計(jì)由于學(xué)習(xí)知識(shí)面的狹窄和對(duì)一些概念的理解不夠深刻，以及缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，使得設(shè)計(jì)黨中出現(xiàn)了許多不妥和錯(cuò)誤之處，誠(chéng)請(qǐng)老師給予指正和教導(dǎo)。22參考文獻(xiàn)【1】 、段鐵群 主編 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 第一版【2】 、于惠力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 第一版【3】 、戴 曙 主編 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社【4】 、戴 曙 主編 金屬切削機(jī)床 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版【4】 、趙九江 主編 材料力學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 第一版【6】 、鄭文經(jīng) 主編 機(jī)械原理 高等教育出版社 第七版【7】 、于惠力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 1寧XX 大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) (論 文 )中型普通車床主軸箱設(shè)計(jì)（題目 21）所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日2摘 要本設(shè)計(jì)著重研究機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法，根據(jù)已確定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以變速箱展開(kāi)圖的總中心距最小為目標(biāo)，擬定變速系統(tǒng)的變速方案，以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計(jì)效率。在機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中，為減少齒輪數(shù)目，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮短軸向尺寸，用齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法是試算，湊算法，計(jì)算麻煩且不易找出合理的設(shè)計(jì)方案。本文通過(guò)對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)中三聯(lián)滑移齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)的分析與研究，繪制零件工作圖與主軸箱展開(kāi)圖及剖視圖。關(guān)鍵詞:傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),傳動(dòng)副，結(jié)構(gòu)網(wǎng)，結(jié)構(gòu)式，4目 錄摘 要.2目 錄.4第 1 章 緒論.61.1 課程設(shè)計(jì)的目的 61.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 .61.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 .61.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì) .61.2.3 編制技術(shù)文件 61.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求 71.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù) 7第 2 章 車床參數(shù)的擬定.82.1 車床主參數(shù)和基本參數(shù) .82.2 擬定參數(shù)的步驟和方法 .82.2.1 極限切削速度 Vmax、Vmin .82.2.2 主軸的極限最低轉(zhuǎn)速 .82.2.3 主電機(jī)功率 動(dòng)力參數(shù)的確定 .92.2.4 確定結(jié)構(gòu)式 92.2.5 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) 92.2.6 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖 102.3 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù) 102.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 11第 3 章 動(dòng)力計(jì)算.123.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 123.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算 133.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算 143.4 傳動(dòng)軸最小軸徑的初定 173.5 主軸合理跨距的計(jì)算 185第 4 章 主要零部件的選擇.194.1 軸承的選擇 194.2 鍵的規(guī)格 194.3 主軸彎曲剛度校核 194.4.軸承校核 204.5 潤(rùn)滑與密封 .20結(jié)束語(yǔ).21參考文獻(xiàn).226第 1 章 緒論1.1 課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完本課程后，進(jìn)行一次學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的綜合性練習(xí)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的有關(guān)理論知識(shí)，及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐技能，達(dá)到鞏固、加深和拓展所學(xué)知識(shí)的目的。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，分析比較機(jī)械系統(tǒng)中的某些典型機(jī)構(gòu)，進(jìn)行選擇和改進(jìn)；結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算并編寫(xiě)技術(shù)文件；完成系統(tǒng)主傳動(dòng)設(shè)計(jì)，達(dá)到學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟和方法的目的。通過(guò)設(shè)計(jì)，掌握查閱相關(guān)工程設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和資料的方法，達(dá)到積累設(shè)計(jì)知識(shí)和設(shè)計(jì)技巧，提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力的目的。通過(guò)設(shè)計(jì)，使學(xué)生獲得機(jī)械系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)技能的訓(xùn)練，提高分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力，并為進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造一定的條件。1.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容由理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算、圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)文件編制三部分組成。1.2.1 理論分析與設(shè)計(jì)計(jì)算（1）機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案的分析，最佳功能原理方案的確定。（2）根據(jù)總體設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和計(jì)算。（3）根據(jù)設(shè)計(jì)方案和零部件選擇情況，進(jìn)行有關(guān)動(dòng)力計(jì)算和校核。1.2.2 圖樣技術(shù)設(shè)計(jì)（1）選擇系統(tǒng)中的主要機(jī)件。（2）工程技術(shù)圖樣的設(shè)計(jì)與繪制。1.2.3 編制技術(shù)文件（1）對(duì)于課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行自我經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)。（2）編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。71.3 課程設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求1.3.1 課程設(shè)計(jì)題目和主要技術(shù)參數(shù)題目：中型普通車床主軸箱設(shè)計(jì)題目 21 車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)如下：工件最大回轉(zhuǎn)直徑D (mm)max正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速nmin( )mir電機(jī)功率N（kw） 公比 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z220 85 4 1.41 88第 2 章 車床參數(shù)的擬定2.1 車床主參數(shù)和基本參數(shù)車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)如下：工件最大回轉(zhuǎn)直徑D (mm)max正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速nmin( )minr電機(jī)功率N（kw） 公比 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z220 85 4 1.41 82.2 擬定參數(shù)的步驟和方法2.2.1 極限切削速度 Vmax、Vmin根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮：允許的切速極限參考值如下：表 1.1加 工 條 件 Vmax(m/min) Vmin(m/min)硬質(zhì)合金刀具粗加工鑄鐵工件 3050硬質(zhì)合金刀具半精或精加工碳鋼工件150300螺紋加工和鉸孔 382.2.2 主軸的極限最低轉(zhuǎn)速計(jì)算車床主軸極限轉(zhuǎn)速時(shí)的加工直徑，則主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為：在 中考慮車螺紋和鉸孔時(shí)，其加工的最大直徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況選取 0.1Dmmmin左右。取 Vmin=6m/min= r/minin 85.6201.4310maxindv結(jié)合題目條件，取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列數(shù)值，即 =85r/minmin取 1.9依據(jù)題目要求選級(jí)數(shù) Z=8， =1.41=1.065考慮到設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度要適中，故采用常規(guī)的擴(kuò)大傳動(dòng)。各級(jí)轉(zhuǎn)速數(shù)列可直接從標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)列表中查出，按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為：85，118，170，236，335，475，670，9502.2.3 主電機(jī)功率動(dòng)力參數(shù)的確定合理地確定電機(jī)功率 N，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。根據(jù)題設(shè)條件電機(jī)功率為 4KW可選取電機(jī)為：Y132M1-6 額定功率為 4KW，滿載轉(zhuǎn)速為 960r/min.2.2.4 確定結(jié)構(gòu)式已知 Z= x3b2aa、b 為正整數(shù)，即 Z 應(yīng)可以分解為 2 和 3 的因子，以便用 2、3 聯(lián)滑移齒輪實(shí)現(xiàn)變速。取 Z=8 級(jí) 則 Z=22對(duì)于 Z=8 可分解為：Z=2 12224。綜合上述可得：主傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)參數(shù) =85 Z=8 =1.41950maxnmin2.2.5 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏,結(jié)構(gòu)緊湊的原則,選取傳動(dòng)方案 Z=212224,易知第二擴(kuò)大組的變速范圍 r= (P3-1)x=1.414=3.958 滿足要求，其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 2-1。10圖 2-1 結(jié)構(gòu)網(wǎng) Z=2122242.2.6 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖（1）選擇電動(dòng)機(jī)：采用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。（2）繪制轉(zhuǎn)速圖：（3）畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù)，畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖 2-3：1-2 軸最小中心距：A 1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:S zmin(Zmax+2+D/m)2.3 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)(1)Sz 100-120,中型機(jī)床 Sz=70-100(2)直齒圓柱齒輪 Zmin 18-20,m 411圖 2-3 主傳動(dòng)系統(tǒng)圖（7）齒輪齒數(shù)的確定。變速組內(nèi)取模數(shù)相等，據(jù)設(shè)計(jì)要求 Zmin1820,齒數(shù)和Sz100120，由表 4.1，根據(jù)各變速組公比，可得各傳動(dòng)比和齒輪齒數(shù)，各齒輪齒數(shù)如表 2-2。表 2-2 齒輪齒數(shù)基本組 第一擴(kuò)大組 第二擴(kuò)大組傳動(dòng)比1:1.41 1:2 1:1.41 1.41:1 2：1 2：1代號(hào) Z1Z Z 2Z Z3Z Z4Z Z5 Z5 Z6Z 齒數(shù) 30 42 24 48 34 48 48 34 30 60 60 302.3 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差，一般不應(yīng)超過(guò)10( -1),即10( -1)=4.1n標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差n 950 670 475 335 235 170 118 85n 948.2 668.9 472.28 338.8 233.2 173.7 116.5 84.1312誤差 2.8 0.1 2.85 3.47 1.32 4.5 1.31 2.41轉(zhuǎn)速誤差小于 4.1，因此不需要修改齒數(shù)。第 3 章 動(dòng)力計(jì)算3.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)輸出功率 P=4kw,轉(zhuǎn)速 n1=960r/min(1) 直徑計(jì)算初取小帶輪直徑 d； 取 d=100 mm大帶輪直徑 D； D= = =202mm 取 D=200mm21n475960（2）計(jì)算帶長(zhǎng)求 Dm Dm=(D +D )/2=(100+200)/2=150mm12求 =（D -D ）/2=（200-100）/2=50mm12初取中心距 取 a=500mm帶長(zhǎng) L= Dm+2a+ /a=1612.8 mm2基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由【2】圖 11-4 得：Ld=1600mm（3） 求實(shí)際中心距和包角13中心距 a=(L-Dm)/4+ /4 =493.6mm120112（4） 求 帶根數(shù)帶速 =D n /601000=3.14100960/(601000)= 7.53m/s1傳動(dòng)比 i i=n /n =960/475=2.022帶根數(shù) 由【2】表 11.8，P =1.32KW；由表 11.7，K =0.95；0 由表 11.12，K =0.99；由表 11.10，P =0.17KW；L 0Z=P /（P +P ）K K C0L=（4.01.2 ） /(1.32+0.17)0.950.99=3.42取 Z=4 根3.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算（1）主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速n j，由公式n =n 得，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速n j=150.7r/min，jmin)13/(z取170 r/min。(2). 傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸2=250 r/min，軸1=475r/min。（2）確定各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。軸共有 3 級(jí)轉(zhuǎn)速：125r/min、250 r/min、355 r/min、500 r/min。 。若經(jīng)傳動(dòng)副 Z / Z 傳動(dòng)主軸，則只有 500r/min 傳遞全功率；若經(jīng)6傳動(dòng)副 Z / Z 傳動(dòng)主軸，全部傳遞全功率，其中 125r/min 是傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速， 5故其計(jì)算轉(zhuǎn)速 n j=125 r/min； 軸有 1 級(jí)轉(zhuǎn)速，且都傳遞全功率，所以其計(jì)算轉(zhuǎn)速n j=710 r/min。各計(jì)算轉(zhuǎn)速入表 3-1。表 3-1 各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速（3） 確定齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪 Z 裝在主軸上并具有 45-500r/min 共 4 級(jí)轉(zhuǎn)速，6軸 號(hào) 軸 軸 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min 475 236 33514其中只有 170r/min 傳遞全功率，故 Z j=170 r/min。6齒輪 Z 裝在軸上，有 125-500 r/min 共 4 級(jí)轉(zhuǎn)速，但經(jīng)齒輪副 Z /Z 傳動(dòng)主軸，則6 6只有 125r/min 傳遞全功率，故 Z j=125r/min。依次可以得出其余齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，如6表 3-2。表 3-2 齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速序號(hào) Z1Z 2Z3Z 4Z5n j475 236 335 335 1253.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算（1）模數(shù)計(jì)算。一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù)，選取負(fù)荷最重的小齒輪，按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算，即 mj=16338 可得各組的模數(shù)，如321)(jjmnuzP表 3-3 所示。表 3-3 模數(shù)（2）基本組齒輪計(jì)算。基本組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表齒輪 Z1 Z1 Z2 Z2齒數(shù) 30 42 24 48分度圓直徑 105 147 84 168齒頂圓直徑 108.5 150.5 87.5 171.5齒根圓直徑 100.6 142.6 79.6 163.6組號(hào) 基本組 第一擴(kuò)大組模數(shù) mm 3.5 3.515齒寬 25 25 25 25按基本組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度 241HB286HB，平均取260HB，大齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度 229HB286HB ，平均取 240HB。計(jì)算如下： 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為jfsj MPauBnNKzm)()1(02832彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為：wswPaBYnz)(109235式中 N-傳遞的額定功率（kW） ，這里取 N 為電動(dòng)機(jī)功率，N=5kW;-計(jì)算轉(zhuǎn)速（ r/min）. =500（r/min）;jnjm-初算的齒輪模數(shù)（mm）, m=3.5（mm）;B-齒寬（mm）;B=25（mm）;z-小齒輪齒數(shù)；z=19;u-小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=2.78;-壽命系數(shù)；sK=sTnNKq-工作期限系數(shù)；TmTC016T-齒輪工作期限，這里取 T=15000h.;-齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）, =500（r/min）1n1n16-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取 = ，彎曲載荷取 =0C0C710C612m-疲勞曲線指數(shù)，接觸載荷取 m=3；彎曲載荷取 m=6;-轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，查【5】2 上，取 =0.60nKnK-功率利用系數(shù)，查 【5】2 上，取 =0.78N N-材料強(qiáng)化系數(shù)，查【5】2 上， =0.60q q-工作狀況系數(shù)，取 =1.13K3K-動(dòng)載荷系數(shù)，查【5】2 上，取 =12-齒向載荷分布系數(shù)，查【5】2 上， =1 1 1KY-齒形系數(shù)，查 【5】2 上，Y=0.386；-許用接觸應(yīng)力（ MPa）,查【4】 ，表 4-7，取 =650 Mpa；j j-許用彎曲應(yīng)力（ MPa） ，查【4】 ，表 4-7，取 =275 Mpa；w w根據(jù)上述公式，可求得及查取值可求得：=635 Mpa jj=78 Mpaww（3）擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。第一擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表齒輪 Z3 Z3 Z4 Z4齒數(shù) 34 48 48 34分度圓直徑 119 168 168 119齒頂圓直徑 126 175 175 12617齒根圓直徑 110.25 159.25 159.25 110.25齒寬 25 25 25 25第二擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表 齒輪 Z5 Z5 Z6 Z6齒數(shù) 64 32 32 64分度圓直徑 224 112 112 224齒頂圓直徑 231 119 119 231齒根圓直徑 215.25 103.25 103.25 215.25齒寬 25 25 25 25按擴(kuò)大組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度 241HB286HB，平均取 260HB，大齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度 229HB286HB ，平均取 240HB。同理根據(jù)基本組的計(jì)算，查文獻(xiàn)【6】 ，可得 =0.62， =0.77， =0.60， =1.1，nKNqK3=1， =1，m=3.5， =355；2K1j可求得：=619 Mpa jj=135Mpa ww3.4 傳動(dòng)軸最小軸徑的初定由【5】式 6，傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計(jì)算：d=1.64 （mm）4Tn或 d=91 （mm）4njN18式中 d-傳動(dòng)軸直徑（mm）Tn-該軸傳遞的額定扭矩（N*mm） T=9550000 ；JnNN-該軸傳遞的功率（KW）-該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速jn-該軸每米長(zhǎng)度的允許扭轉(zhuǎn)角， = 。01各軸最小軸徑如表 3-3。表 3-3 最小軸徑3.5 主軸合理跨距的計(jì)算由于電動(dòng)機(jī)功率 P=3.5/5kw，根據(jù)【1】表 3.20，前軸徑應(yīng)為 6090mm。初步選取d1=80mm。后軸徑的 d2=（ 0.70.9）d 1，取 d2=60mm。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，前軸承為NN3016K 型，后軸承為圓錐滾子軸承。定懸伸量 a=120mm，主軸孔徑為 30mm。軸承剛度，主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩 T=9550 =9550 =424.44N.mnP905設(shè)該機(jī)床為車床的最大加工直徑為 300mm。床身上最常用的最大加工直徑，即經(jīng)濟(jì)加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的 50%，這里取 60%，即 180mm，故半徑為 0.09m；切削力（沿 y 軸） Fc= =4716N09.42背向力（沿 x 軸） Fp=0.5 Fc=2358N總作用力 F= =5272.65N2pC此力作用于工件上，主軸端受力為 F=5272.65N。先假設(shè) l/a=2，l=3a=240mm。前后支承反力 RA 和 RB 分別為RA=F =5272.65 =7908.97Nla2401軸 號(hào) 軸 軸最小軸徑 mm 35 4019RB=F =5272.65 =2636.325Nla2401根據(jù) 文獻(xiàn)【1】式 3.7 得：Kr=3.39 得前支承的剛度：K A= 1.0Fr8.La9.0)(iza.1cos1689.69 N/ ；K B= 785.57 N/ ； = =2.15mmBAK57.6主軸的當(dāng)量外徑 de=(80+60)/2=70mm，故慣性矩為I= =113.810-8m464)03.7.(= = =0.143aKEA6381.980.2查【1】圖 3-38 得 =2.0，與原假設(shè)接近，所以最佳跨距 =1202.0=240mml0 0l合理跨距為（0.75-1.5） ，取合理跨距 l=360mm。0l根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，主軸的實(shí)際跨距大于合理跨距，因此需要采取措施增加主軸的剛度，增大軸徑：前軸徑 D=100mm，后軸徑 d=80mm。前軸承采用雙列圓柱滾子軸承，后支承采用背對(duì)背安裝的角接觸球軸承。第 4 章 主要零部件的選擇 4.1 軸承的選擇I軸：與帶輪靠近段安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7007C 另一安裝深溝球軸承6012II軸：對(duì)稱布置深溝球軸承6009III軸：后端安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7015C 另一安裝端角接觸球軸承代號(hào)7010C中間布置角接觸球軸承代號(hào)7012C4.2 鍵的規(guī)格I軸安裝帶輪處選擇普通平鍵規(guī)格：BXL=10X56 II軸選擇花鍵規(guī)格：N d =8X36X40X7 20III軸選擇鍵規(guī)格：BXL=14X90 4.3 主軸彎曲剛度校核（1）主軸剛度符合要求的條件如下：a 主軸的前端部撓度 0.250.1syb 主軸在前軸承處的傾角 rad容 許 值 軸 承c 在安裝齒輪處的傾角 .容 許 值 齒(2)計(jì)算如下：前支撐為雙列圓柱滾子軸承，后支撐為角接觸軸承架立放圓柱滾子軸承跨距L=450mm.當(dāng)量外徑 de= =21Dm2851045主軸剛度：因?yàn)?di/de=25/285=0.0880.7,所以孔對(duì)剛度的影響可忽略；ks= =2kN/mm344424 10)5(1.023)(1034 aldAi剛度要求：主軸的剛度可根據(jù)機(jī)床的穩(wěn)定性和精度要求來(lái)評(píng)定4.4.軸承校核610()1739hCLThnP4.5 潤(rùn)滑與密封主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤(rùn)滑，一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。防漏的措施有兩種：1）密封圈加密封裝置防止油外流。 。2）疏導(dǎo)在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐?，使油能順利地流回到油箱?1結(jié)束語(yǔ)1、本次課程設(shè)計(jì)是針對(duì)專業(yè)課程基礎(chǔ)知識(shí)的一次綜合性應(yīng)用設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)用了機(jī)械制圖 、 機(jī)械原理 、 工程力學(xué)等。2、本次課程設(shè)計(jì)充分應(yīng)用了以前所學(xué)習(xí)的知識(shí)，并應(yīng)用這些知識(shí)來(lái)分析和解決實(shí)際問(wèn)題。3、本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步掌握了一般設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)切入點(diǎn)，同時(shí)對(duì)機(jī)械部件的傳動(dòng)設(shè)計(jì)和動(dòng)力計(jì)算也提高了應(yīng)用各種資料和實(shí)際動(dòng)手的能力。4、本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步規(guī)范了制圖要求，掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能。5、本次課程設(shè)計(jì)由于學(xué)習(xí)知識(shí)面的狹窄和對(duì)一些概念的理解不夠深刻，以及缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，使得設(shè)計(jì)黨中出現(xiàn)了許多不妥和錯(cuò)誤之處，誠(chéng)請(qǐng)老師給予指正和教導(dǎo)。22參考文獻(xiàn)【1】 、段鐵群 主編 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 第一版【2】 、于惠力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 第一版【3】 、戴 曙 主編 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社【4】 、戴 曙 主編 金屬切削機(jī)床 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版【4】 、趙九江 主編 材料力學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 第一版【6】 、鄭文經(jīng) 主編 機(jī)械原理 高等教育出版社 第七版【7】 、于惠力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社