1、=1.78 （=5exp1600/90=1.77）90 16028550790316081.概述1.1機床課程設計的目的機床課程設計，是在機床課程之后進行的實踐性教學環節。其目的在于通過機床運動機械變速傳動系統的結構設計，使學生在擬定傳動和變速的結構的結構方案過程中，得到設計構思，方案分析，結構工藝性，機械制圖，零件計算，編寫技術文件和查閱技術資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握基本的設計方法，并培養學生具有初步的結構分析，結構設計和計算能力1.2車床的規格系列和用處普通機床的規格和類型有系列型譜作為設計時應該遵照的基礎。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。本次設計的是普通型車床

2、主軸變速箱。主要用于加工回轉體。車床的主參數（規格尺寸）和基本參數（GB1582-79，JB/Z143-79）最低轉速Nmin(r/min)最高轉速Nmax(r/min)轉速級數Z90160061.3 操作性能要求1）具有皮帶輪卸荷裝置2）主軸的變速由變速手柄完成3）床頭箱的外型尺寸、與床頭床身的聯接要求與C618K-I車床的床頭箱相同2.參數的擬定2.1 確定極限轉速 ， 又 Rn=1600/90 =1.782.2 主電機選擇合理的確定電機功率N，使機床既能充分發揮其使用性能，滿足生產需要，又不致使電機經常輕載而降低功率因素。電動機的功率是5.5KW，根據車床設計手冊附錄表2選Y132S-4

3、，額定功率5.5，滿載轉速1440 ，最大額定轉距2.2。3.傳動設計3.1 主傳動方案擬定擬定傳動方案，包括傳動型式的選擇以及開停、幻想、制動、操縱等整個傳動系統的確定。傳動型式則指傳動和變速的元件、機構以及組成、安排不同特點的傳動型式、變速類型。傳動方案和型式與結構的復雜程度密切相關，和工作性能也有關系。因此，確定傳動方案和型式，要從結構、工藝、性能及經濟等多方面統一考慮。傳動方案有多種，傳動型式更是眾多，比如：傳動型式上有集中傳動，分離傳動；擴大變速范圍可用增加傳動組數，也可用背輪結構、分支傳動等型式；變速箱上既可用多速電機，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。顯然，可能的方案有很多，

4、優化的方案也因條件而異。此次設計中，我們采用集中傳動型式的主軸變速箱。3.2 結構式的擬定對于6級傳動式，有6種結構式和對應的結構網。分別為：6 = 31 * 23， 6 = 32 * 21， 6 = 21 * 32， 6 = 23 * 31。由于本次設計的機床I軸裝有摩擦離合器，在結構上要求有一齒輪的齒根圓大于離合器的直徑。初選 6666666的方案。3.3 轉速圖的擬定 圖3-1正轉轉速圖4. 傳動件的估算4.1 V帶傳動的計算V帶傳動中，軸間距可以加大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會有打滑，宜可緩和沖擊及隔離振動，使傳動平穩。帶輪結構簡單，但尺寸大，機床中常用作電機輸出軸的定比傳動。(1)

5、選擇V帶 根據公式 式中P-電動機額定功率，-工作情況系數 查機械設計圖11.15因此選擇A型帶，尺寸參數為D1=112140mm， I=1440/903=1.6帶輪的直徑越小帶的彎曲應力就越大。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑不宜過小，即。查機械設計表11.6取主動輪基準直徑=125。由公式 =(N2/N1)*D1= (1440/903)*125=200 式中：-小帶輪轉速，-大帶輪轉速。所以，由機械設計表11.6取園整為200mm。(3)確定V速度按公式 (4)初定中心距帶輪的中心距，通常根據機床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內選取： 根據經驗公式 取2*（125+200）=650，取=

6、600mm. (5)V帶的計算基準長度 =2*600+(3.14/2)(125+200)+(200-125)2/（4*600）=1712.3 由機械設計表11.12，圓整到標準的計算長度Ld （） (6)確定實際中心距（）(8)驗算小帶輪包角，主動輪上包角合適。176.25(9)確定V帶根數根據機械設計式11.22得表11.8= 0.15KW,表11.10 = 1.32KW表11.7=0.98；表11.12 =0.96 所以取 根(10)計算預緊力查機械設計表11.4，q=0.1kg/m4.2 傳動軸的估算 傳動軸除應滿足強度要求外，還應滿足剛度的要求，強度要求保證軸在反復載荷和扭載荷作用下不

7、發生疲勞破壞。機床主傳動系統精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗算軸的強度。剛度要求保證軸在載荷下不至發生過大的變形。因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。4.2.1 傳動軸直徑的估算 P312 查機械設計表16.2取I，軸的K=1.05，A=100；II，III軸是花鍵軸，取K=1.06，A=2.0。d>=102*3e(p/n)所以d1=18.6 30D2=27.5 30D3=40.1 40 此軸徑為平均軸徑，設計時可相應調整。4.3 齒輪齒數的確定和模數的計算 齒輪齒數的確定當各變速組的傳動比確定以后，可確定齒輪齒數。對于定比傳

8、動的齒輪齒數可依據機械設計手冊推薦的方法確定。對于變速組內齒輪的齒數，如傳動比是標準公比的整數次方時，變速組內每對齒輪的齒數和及小齒輪的齒數可以從表3-6（機械制造裝備設計）中選取。一般在主傳動中，最小齒數應大于1820。采用三聯滑移齒輪時，應檢查滑移齒輪之間的齒數關系：三聯滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數差應大于或等于4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。1先計算擴大組的齒輪的齒數(1) ua1=1.78,ua2=3.16 , (2) 機械系統設計查表5-8在u=3.16中找出最小齒輪齒數z1,其最小齒數和 z1=17 ZE=70 (3) 機械系統設計查表5-8,同時滿足傳動比要求的齒數和有70,75

9、等.(4) 在具體結構允許的情況下,選用齒數和較少的為宜,取(5).確定各齒輪副齒數 由u=1.78一行找出Za2=25. Za2=70-25=45 由u=3.16一行找出Za2=17. Za2=70-17=532.基本組齒輪齒數(1). ub1=1,ub2=1.78, u3=3.16 (2) 機械系統設計查表5-8在u=3.16中找出最小齒輪齒數z=17,其最小齒數和ZE=70 (3) 機械系統設計查表5-8同時滿足傳動比要求的齒數和有70,80,84等.(4) 考慮到減速器的尺寸,取ze=70(5).確定各齒輪副齒數 由u=1一行找出Zb1=35. Zb1=70-35=35 由u=1.78

10、一行找出ZB2=25. Zb2=70-25=45由u=3.16一行找出Zb3=17. Zb3=70-17=53 齒輪模數的計算(1)- 齒輪彎曲疲勞的計算：T1=9.55*106*(P/n) = 9.55*1000000*（5.5/1600）= M>= 3exp(2kt)/(fai dz2 彎曲疲勞極限)*YfaYsaYe= （機床主軸變速箱設計指導P36，為大齒輪的計算轉速，可根據轉速圖確定）根據計算選取兩個中的較大值，選取相近的標準模數。取 所以取(2) -齒輪彎曲疲勞的計算： (4)標準齒輪：從機械原理 表10-2查得以下公式齒頂圓 齒根圓 -分度圓 齒頂高 齒根高 齒輪的具體值見

11、表齒輪尺寸表齒輪齒數z模數m分度圓d齒頂圓齒根圓齒頂高齒根高1453135141127.533.752173515743.533.753253758167.533.754533159165151.533.755453135141127.533.756533159165151.533.75735310511197.533.758253758167.533.759173515743.533.751035310511197.533.75(四)軸承的選取(五)帶輪的設計計算 (1)確定計算功率p=4kw,k為工作情況系數,去K=1.0 PJ=KP=1.0X4.0=4.0KW(2)選擇三角帶的型號 由P

12、J=4.0KW和n額=1440r/min查表選擇B型帶(3)取D1=125mm,則D1=1=180 D2=225mm(4)核算膠帶速度V ,(1) 初定中心距 (2) 計算膠帶的長度取(3) 核算膠帶的彎曲次數 (4) 計算實際中心距 圓整取623(5) 核算小帶輪的包角(10)確定膠帶的根數 取整Z=3 B e=19 f=12.5 (查機械設計表8-10)(11)大帶輪結構如下圖: 225三、主軸組件的計算選取:(一) I軸與IV軸平鍵的選取 （1）IV軸：L=60 bXh=14X9(2 ) I軸: L=80 bXh=25X14 (二)離合器的設計計算: 1.離合器的選用及要求一般應使選用和

13、設計的離合器的額定靜扭矩M和額定動扭矩M滿足工作要求。只需按其結合后的靜負載扭矩來選，即 MKM=kX9550X P離合器需傳遞的功率，單位為KW； n離合器所在的軸的計算轉速，單位為r/min; 電動機至裝離合器的軸的傳動效率， M按離合器傳動功率求得的扭矩，單位為N。M K MKM=kX9550X=1.6X9550X=70.42.片式摩擦離合器的計算1）決定外摩擦片的內徑軸裝式：D=d+（26）=25+5=30mm2）選定系數值確定內摩擦片外徑D,單位為mm；系數=0.550.77，通常取0.7D= D/=30/0.7=433)計算摩擦面中徑D及摩擦面平均線速度V4）計算摩擦面對數Z=式中

14、 f摩擦片的摩擦因數，查表7-13 p許用壓強，單位為MPa，查表7-13 D，D內 外摩擦片的外徑和內徑,單位為mm 速度修正系數,結合次數修正系數. 摩擦面對數修正系數，查表7-14 安全系數。 離合器需要傳遞的扭矩，單位為N.m。（5）確定摩擦片片數:Z=總片數=+1=11取摩擦片厚度為1.75mm4.軸的校核總結 機械課程設計任務完成了，雖然設計的過程比較繁瑣，而且剛開始還有些不知所措，但是在同學們的共同努力下，再加上老師的悉心指導，我終于順利地完成了這次設計任務。本次設計鞏固和深化了課堂理論教學的內容，鍛煉和培養了我綜合運用所學過的知識和理論的能力，是我獨立分析、解決問題的能力得到了

15、強化.產品設計是設計人員根據市場，社會和人們對機床的需要所進行的構思，計算，試驗，選擇方案，確定尺寸，繪制圖紙以及編制技術文件等一系列創造性活動的總稱，是機床產品實現的必要前提，是產品開發過程中至關重要的環節。機床產品設計的好壞，直接影響其成本，質量，研制周期及市場的競爭能力。本文的設計主要是從車床主軸箱的角度入手，使設計產品在給定的數值要求下達到最合理的經濟和性能。本次的設計是在反復的修改中完成的，鞏固和深化了課堂理論教學的內容，鍛煉和培養了我綜合運用所學過的知識和理論的能力，是我獨立分析、解決問題的能力得到了強化. 在設計當中，我也遇到了一些問題,除了上述的以外比如在有些設計部分并沒有完全嚴格計算，參考的一些普遍車床的數據在保證安全可靠的基礎上做到了盡量滿足工藝要求。在此過程中不斷地發現問題和解決問題，使我加深了對大學所學課程理解、綜合應用并得到進一步的鞏固，設計過程培養了我認真細心的態度，這對以后的學習和工作都有積極的意義，也會是我大學積累的一筆非常寶貴的財富。五、參考文獻【1】機械系統設計