机械装备课程设计

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1、装备课程设计任务书一设计题目： 数控车床主轴箱设计二、设定条件：该数控车床主轴最高转速4000r/min,最低转速30r/min,计算转速257r/min,最大切削功率5.5kw. 采用交流调频主轴电机,其额定转速1500r/min,最高转速4500r/min.该数控车床主参数为 毫米。三、设计内容：方案拟定 1天结构设计（展开图1#、剖面图1#） 4.5天设计计算说明书(10-15页) 0.5天400装备课程设计任务书四、图纸标注内容： (1)齿轮齿模数； (2) 轴号； (3)滚动轴承型号、配合； (4)花键代号、配合； (5)剖面代号 、 剖面图上轴的中心距及公差； (6)箱体轮廓尺寸，

2、主轴中心高。五、参考资料：1. 金属切削机床设计手册（1卷、2卷） 机工社出版2.金属切削机床简明设计手册 机工社出版3.机床设计图册 上海科学技术出版社4.金属切削机床 大连理工大学 戴曙编 机工社出版5.金属切削机床概论 吉林工业大学 贾亚洲编 机工社出版6.教材：机械制造装备设计7.教材：机械零件设计手册（即机械设计课程设计）8.其他（网上资料）（每个班借一两套） 机械制造装备课程设计 方案设计 该数控车床的主运动传动系统图（d）, 转速图(e)和主轴的功率特性图（f） 一、方案 为简化结构，采用双速变速箱（z=2） 主轴恒功率调速范围 =4000/257=15.51 电动机恒功率调速范

3、围 =4500/1500=3 变速箱公比 = 5.17 主轴的功率特性图上有缺口。 RnpRdpf电机选择 电机：日本FANUC交流主轴电机S系列 8S （参见金属切削机床简明设计手册第607页和584页（电机头部结构） 长期运行 7.5KW ； 30分钟内运行11KW 一般NC机床不会长期工作。(再讲解图(f) 例如功率特性图缺口处功率 = =3*11/5.17=6.4KW5.5KW 故实际切削中电机功率特性合乎要求。R实RdpR电机f数控机床的传动系图1、齿轮模数的估算 45#钢淬火齿轮 m=32 (mm) 2.5mm3.5mm(主轴上小齿轮如果模数小，则直径太小，最好33.5mm)式中:

4、z小齿轮齿数（工作中最危险的齿数 轴34齿齿轮） 小齿轮的计算转速(683r/min) N齿轮所传递的功率 KW2、传动轴直径的计算 d=91 (mm)( 该轴的计算转速 (683r/min) ，N该轴所传递功率) 允许的扭转角11.5deg/m.3znjNnj 4njNnj 二、传动件动力计算3.主轴轴颈的选取 由教材表313 （教材上124页） 主轴传递功率:3.75.5kw 主轴前轴颈： =70105，取 =100mm, 后轴颈： =7085 取 =80mm， 主轴内孔直径=52mm. 主轴前端6号莫氏锥度与顶尖联结D1D1D2D2 1.1.主轴结构设计主轴结构设计 主轴前端：6号C型，

5、参见金属切削机床简明设计手册第35-40页.6号莫氏椎度。 （ 法兰式车床主轴端部尺寸(JB2521-79)摘录 C型：通过杆销螺柱及转垫实现快换连接 ）刚度型主轴刚度型主轴：前支承采用双列短圆柱滚子轴承承受径向载荷，双向推力角接触球轴承承受轴向载荷；后支承采用双列短圆柱滚子轴承承受径向载荷。 双列短圆柱滚子轴承 NN3000K (老：D3182120) 双向推力角接触球轴承 234400（老：D2268120） 主轴结构应尽可能紧凑，主轴跨距在400500 mm之间。三、结构设计 这种轴承配置的主轴部件，适用于中等转速和切削负载较大，要求刚度高的机床。如数控车床主轴、镗削主轴单元等。（1）齿

6、轮的宽度 b=(610)mn (装在轴中间的齿轮取大值，靠近支撑处取小值）（2）变速组所占用的轴向尺寸 一定要保证一对齿轮完全脱开后， 下一对齿轮才能开始进入啮合 ( 3)空刀槽 mn=2.54 mm 6 mm(拨叉槽 10mm) (4)轮壳长度 滑移齿轮块 L (1.22)d 固定齿轮块 L (0.81.5)d 压块锁紧圆螺母：防松压块锁紧圆螺母：防松 齿轮与轴：齿轮向一边凸，不能两边凸齿轮与轴：齿轮向一边凸，不能两边凸。 BkBkBk2.齿轮块设计 (5)圆齿 齿轮 从齿根圆倒角 3.传动轴设计（即第 轴） 滑移齿轮的花键大小径的平均值应大于轴径计算值。 矩形花键：N * d * D * B 键数 小径 大径 键宽 4.箱体设计 壁厚：15mm20mm 表面只能内凸不能外凸 5.剖面图（尺寸标注，主轴(（靠近工人)中心高205mm）10o1.剖面图上箱体内应有铸造圆角。2.同学们要注意：主轴头部结构电机的安装与固定。电机处齿轮模数要大于2.5mm,否则电机不好安装。剖面图不要在展开图上写明细表。在说明书上也可以不写。注意：1.第一周（六、日）不休息，这样可以完成好。2.下周三下午五点交图。