機床主軸箱設(shè)計

1、機床主軸箱設(shè)計1機床主要技術(shù)參數(shù)：（1）尺寸參數(shù)：床身上最大回轉(zhuǎn)直徑：400mm刀架上的最大回轉(zhuǎn)直徑：200mm主軸通孔直徑：40mm主軸前錐孔：莫式6號最大加工工件長度：1000mm（2）運動參數(shù)：根據(jù)工況，確定主軸最高轉(zhuǎn)速有采用YT15硬質(zhì)合金刀車削碳鋼工件獲得，主軸最低轉(zhuǎn)速有采用W16Cr4V高速鋼刀車削鑄鐵件獲得。nmax==23.8rminnmin==1214rmin根據(jù)標準數(shù)列數(shù)值表，選擇機床的最高轉(zhuǎn)速為1180rmin，最

2、低轉(zhuǎn)速為26.5min公比取1.41，轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=12。（3）動力參數(shù)：電動機功率4KW選用Y112M4型電動機2確定結(jié)構(gòu)方案：（1）主軸傳動系統(tǒng)采用V帶、齒輪傳動；（2）傳動形式采用集中式傳動；（3）主軸換向制動采用雙向片式摩擦離合器和帶式制動器；（4）變速系統(tǒng)采用多聯(lián)滑移齒輪變速。3主傳動系統(tǒng)運動設(shè)計：（1）擬訂結(jié)構(gòu)式：1）確定變速組傳動副數(shù)目：實現(xiàn)12級主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動系統(tǒng)可以寫成多種傳動副組合：A12=34B.12=43C。1

3、2=322D12=232E。12=223方案A、B可節(jié)省一根傳動軸。但是，其中一個傳動組內(nèi)有四個變速傳動副，增大了該軸的軸向尺寸。這種方案不宜采用。根據(jù)傳動副數(shù)目分配應(yīng)“前多后少”的原則，方案C是可取的。但是，由于主軸換向采用雙向離合器結(jié)構(gòu)，致使Ⅰ軸尺寸加大，此方案也不宜采用，而應(yīng)選用方案D2）確定變速組擴大順序：12=232的傳動副組合，其傳動組的擴大順序又可以有以下6種形式：A12=213226B。12=213422C12=2331

4、26D。12=263123E223421F。12=263221根據(jù)級比指數(shù)非陪要“前疏后密”的原則，應(yīng)選用第一種方案。然而，對于所設(shè)計的機構(gòu)，將會出現(xiàn)兩個問題：①第一變速組采用降速傳動（圖1a）時，由于摩擦離合器徑向結(jié)構(gòu)尺寸限制，使得Ⅰ軸上的齒輪直徑不能太小，Ⅱ軸上的齒輪則會成倍增大。這樣，不僅使ⅠⅡ軸間中心距加大，而且ⅡⅢ軸間的中心距也會加大，從而使整個傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸增大。這種傳動不宜采用。②如果第一變速組采用升速傳動（圖1b），則

5、Ⅰ軸至主軸間的降速傳動只能由后兩個變速1）主軸：主軸計算轉(zhuǎn)速是第一個三分之一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最高一級轉(zhuǎn)速，即nj=nmin=74.3rmin即n4=75rmin2）各傳動軸：軸Ⅲ可從主軸為75rmin按7218的傳動副找上去，似應(yīng)為300rmin。但是由于軸Ⅲ上的最低轉(zhuǎn)速106rmin經(jīng)傳動組C可使主軸得到26.5rmin和212rmin兩種轉(zhuǎn)速。212rmin要傳遞全部功率，所以軸Ⅲ的計算轉(zhuǎn)速應(yīng)為106rmin。軸Ⅱ的計算轉(zhuǎn)速可按傳動副B

6、推上去，得300rmin。3）各齒輪：傳動組C中，1872只需計算z=18的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為300rmin；6030的只需計算z=30的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為212rmin。這兩個齒輪哪個的應(yīng)力更大一些，較難判斷。同時計算，選擇模數(shù)較大的作為傳動組C齒輪的模數(shù)。傳動組B中應(yīng)計算z=19的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為300rmin。傳動組A中，應(yīng)計算z=24的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為600rmin。（2）確定主軸支承軸頸直徑：參考《金屬切削機床課程設(shè)計指導(dǎo)書》表2

7、，取通用機床鋼質(zhì)主軸前軸頸直徑D1=80mm，后軸頸直徑D2=（0.7～0.85）D1，取D2=65mm，主軸內(nèi)孔直徑d=0.1Dmax10mm，其中Dmax為最大加工直徑。取d=40mm。（3）估算傳動軸直徑：（忽略各傳動功率損失）按扭轉(zhuǎn)剛度初步計算傳動軸直徑：d=式中d——傳動軸直徑；N——該軸傳遞功率（KW）；——該軸計算轉(zhuǎn)速（rmin）；[]——該軸每米長度允許扭轉(zhuǎn)角這些軸都是一般傳動軸，取[]=10m。代入以上計算轉(zhuǎn)速的值，計

8、算各傳動軸的直徑：Ⅰ軸：d1=26mm；Ⅱ軸：d2=31mm；Ⅲ軸：d3=40mm；（4）估算傳動齒模數(shù)：（忽略各傳動功率損失）參考《金屬切削機床課程設(shè)計指導(dǎo)書》中齒輪模數(shù)的初步計算公式初定齒輪的模數(shù)：m=32式中N——該齒輪傳遞的功率（KW）；Z——所算齒輪的齒數(shù)；——該齒輪的計算轉(zhuǎn)速（rmin）。同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，故?。ǎ┳钚〉凝X輪進行計算，然后取標準模數(shù)值作為該變速組齒輪的模數(shù)。傳動組C中：m=2.9mm取標準模數(shù)m=