裝配圖車床-車床主軸箱課程設計

裝配圖車床-車床主軸箱課程設計,裝配,車床,主軸,課程設計 機械系統(tǒng)設計課程設計指導書 機械教研室 機械系統(tǒng)設計課程設計指導書(1) 車床主軸箱設計 車床主軸箱設計 一、課程設計的目的 1、 課程設計屬于機械系統(tǒng)設計課的延續(xù)，通過設計實踐，進一步學習掌握機械系統(tǒng)設計的一般方法。 2、 培養(yǎng)綜合運用機械制圖、機械設計基礎、精度設計、金屬工藝學、材料熱處理及結構工藝等相關知識，進行工程設計的能力。 3、 培養(yǎng)使用手冊、圖冊、有關資料及設計標準規(guī)范的能力。 4、 提高技術總結及編制技術文件的能力。 5、 是畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)實施的技術準備。 二、設計內容與基本要求 設計內容：獨立完成變速級數為6-12級的機床主傳動系統(tǒng)主軸變速箱設計，包括車削左右螺紋的換向機構及與進給聯(lián)系的輸出軸。 基本要求： 1、 課程設計必須獨立的進行，每人必須完成展開圖、截面圖圖樣設計各一張，能夠較清楚地表達各軸和傳動件的空間位置及有關結構。 2、 根據設計任務書要求，合理的確定尺寸、運動及動力等有關參數。 3、 正確利用結構式、轉速圖等設計工具，認真進行方案分析。 4、 正確的運用手冊、標準，設計圖樣必須符合國家標準規(guī)定。說 明書力求用工程術語，文字通順簡練，字跡工整。 5、 完成典型零件工作圖圖樣設計2 張。 三、設計步驟 方案確定 1、 確定有關尺寸參數、運動參數及動力參數。 2、 據所求得的有關運動參數及給定的公比，寫出結構式，校驗轉速范圍，繪制轉速圖。 3、 確定各變速組傳動副的傳動比值，定齒輪齒數、帶輪直徑，校驗三聯(lián)滑移齒輪齒頂是否相碰，校驗各級轉速的轉速誤差。 4、 繪制傳動系統(tǒng)圖。 結構設計 1、 草圖設計——估計各軸及齒輪尺寸，確定視圖比例，確定展開圖及截面圖的總體布局；據各軸的受力條件，初選軸承，在有關支撐部位畫出軸承輪廓。并檢驗各傳動件運動過程中是否干涉。 2、 結構圖設計——確定齒輪、軸承及軸的固定方式；確定潤滑、密封及軸承的調整方式；確定主軸頭部形狀及尺寸，完成展開圖及截面圖的繪制。 3、 加黑，注尺寸、公差配合，標注件號，填寫明細表及裝配圖技術要求。 零件圖設計 編寫設計計算說明書 四、基本參數確定 1、 基本參數 主參數D——床身上最大加工直徑（mm） 刀架上最大工件回轉直徑 (D≤800mm時) 或 通過主軸孔最大奉料直徑 床身寬度 通用機床主軸短部結構形狀 序號 簡 圖 結 構 特 點 應用范圍 1 前端短錐面定位，定心精度高； 法蘭上的螺孔用于緊固卡盤，并有一沉孔，以安裝端而鍵傳遞轉矩。內孔為莫氏內錐孔，用以安裝頂尖、心軸等； 頭部懸伸較短，剛性好； 裝卸卡盤方便 大多數車床、六角車床、多刀車床的主軸 2 a,b為定位面，與卡盤配合有間隙，定位面易磨損，定心精度低； 螺紋用于鎖緊卡盤，內錐孔用于安裝頂尖、心軸和彈簧夾頭等； 軸端懸伸長，剛性差； 裝拆卡盤較方便 車床、儀表機床（在新設計的機床上已逐漸淘汰） 3 長錐為定位面，定心精度高； 與卡盤連接時用套在主軸上的螺母拉緊，長錐上的鍵用以傳遞扭矩； 軸端懸伸較長，剛性較差； 裝拆卡盤較方便 車床 4 7：24錐孔作定位面，供安裝銑刀或銑刀心軸的尾椎，再用拉桿從主軸后端拉緊，四個螺孔供安裝端銑刀用，兩個長槽供安裝端面鍵以傳遞扭矩 銑床 5 模氏錐孔作定位面并傳遞一定的轉矩，錐孔內部的退錐槽，借助楔鐵使刀具安裝可靠，尾部的退錐槽便于拆卸刀具，并與刀具 扁尾一起傳遞扭矩。 鉆床、鏜床 2、 尺寸參數 機床主軸端部結構形狀： 主軸中心孔前段錐度，摩氏3-6度。 為裝配方便，車床主軸直徑通常是從前向后逐段遞減。一般車、銑床主軸后軸頸的直徑，為前軸頸尺寸。 主軸前軸頸尺寸應按所傳遞的功率確定，初選時可參照下表初定。 主軸前軸徑的直徑 mm 功率KW Di 機床 1.47-2.5 2.6-3.6 3.7-5.5 5.6-7.3 7.4-11 11-14.7 14.8-18.4 18.5-22 22-29.5 臥式車床 60-80 70-90 70-105 95-130 110-145 140-165 150-190 220 230 銑床 50-90 60-90 60-95 75-100 90-105 100-115 ------ ----- ----- 外圓磨床 ---- 50-90 55-70 70-80 75-90 75-100 90-100 105 105 主軸前端面到前支撐徑向支反力作用點之間的距離為主軸懸伸量，減小懸伸量對提高主軸組件的剛度與抗振性有明顯效果。主軸懸伸量的選擇，可參照下表確定。 主軸懸申量與前軸頸直徑之比 機床和主軸的類型 α/D 通用和精密車床，自動車床和短主軸端銑床，用滾動軸承支承，適用于高精度和普通精度要求 0.6-1.25 中等長度和較長主軸端的車床和銑床，懸申不太長（不是細長）的精密鏜床和內圓磨床，用滾動軸承和滑動軸承支撐，適用于絕大部普通生產的要求。 1.25-2.5 孔加工機床，專用加工細長深孔的機床，由加工技術決定，需要有長的懸伸刀桿或主軸可移動，因切削較重而不適用于有高精度要求的機床。 〉2.5 主軸最佳跨距可據下列經驗公式初定 式中 L0——最佳跨距 a——懸伸量 （懸伸量大的機床 若實際跨距L實與最佳跨距L0不能相等時，可取合理跨距。 若L實〉L0時，應適當加強主軸剛度；反之，L實4 校驗各級轉速的轉速誤差 ——主軸實際轉速（r/min） ——主軸標準轉速（r/min） ——公比 繪制傳動系統(tǒng)圖。 六、草圖設計 要求繪制展開圖、截面圖各一張，以表達所設計主軸變速箱的基本結構。兩圖應并行繪制。其中展開圖以將各軸展開到同一平面的展開形勢繪制，所表達的是各軸及軸上所有零件的實際形狀，及軸向位置及尺寸。截面圖則反映各軸的空間關系及經向尺寸。 設計展開圖時，應考慮主軸的懸伸量、合理跨距；各傳動軸上齒輪寬度、滑移齒輪必須保證一對齒輪徹底脫開、另一對齒輪才能進入嚙合、 并留有1-2mm間隙，不相鄰軸上的齒輪在滑動中不干涉等需要，軸承布置，皮帶輪的位置等因素綜合確定軸向尺寸。 據各軸的軸間距及傳動件徑向尺寸，合理的布置展開圖的位置。 在截面圖上須注意，主軸必須在兩導軌中央，主軸距導軌面高度應等于主參數之半。帶輪一般在主軸箱后上方，要便于防護。布置各傳動軸位置時應注意檢查不相鄰軸之間齒輪或軸是否干涉。 運動件與相壁之間距離不小于15mm。 結構草圖確定后，對有關軸及齒輪進行校驗計算。 七、結構圖設計 箱壁各安裝軸承處可適當設凸緣，加筋條。主軸箱應留有在床身上安裝定位的基準面。 主傳動系統(tǒng)應設有剎車制動裝置，安放位置最好在接近執(zhí)行件，轉速較高且變速范圍較小的傳動軸上。 在向進給系統(tǒng)輸出的部位有加工左右螺紋的換向裝置，一般采用介輪換向，而且介輪放在反向傳動中。 主軸軸承可采用滾動軸承，亦可采用滑動軸承，配置形式可以是兩支撐，亦可以是三支撐。常見的主軸滾動軸承配置形式及工作性能見表。 為提高角接觸球軸承的剛度，角接觸球軸承的組配形式以背對背使用為好。主軸軸承精度選擇： 主軸軸承精度 機床精度等級 前軸承 后軸承 普通精度級 P5或P4（SP） P5或P4（SP） 精密級 P4（SP）或P2(UP) P4（SP） 高精度級 P2(UP) P2(UP) 常見的主軸滾動軸承配置形式及工作性能表 序號 軸承配置 前支承 后支承 前支承承載能力 剛度 振擺 溫升 極限轉速 熱變形前端位移 徑向 軸向 徑向 軸向 徑向 軸向 徑向 軸向 徑向 軸向 總的 前支承 1 3182100 2268000 3182100 - 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2 3182100 8000 3182100 - 1.0 1.0 0.9 3.0 1.0 1.0 1.15 1.2 .65 3 3182100 - 46000 - 1.0 0.6 0.8 0.7 1.0 1.0 0.6 0.5 1.0 3.0 4 7000 (30000) - 7000 - 0.8 1.0 0.7 1.0 1.0 1.0 0.8 .75 0.6 0.8 5 2697000 - 7000 - 1.5 1.0 1.13 1.0 1.0 1.4 1.4 0.6 0.8 0.8 6 46000 - 46000 - 0.7 0.7 .45 1.0 1.0 1.0 0.7 0.5 1.2 0.8 7 46000 - 46000 - 0.7 1.0 .35 2.0 1.0 1.0 0.7 0.5 1.2 0.8 8 46000 8000 0000 8000 0.7 1.0 .35 1.5 1.0 1.0 1.0 0.7 .75 0.8 9 84000 8000 84000 8000 0.6 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.5 0.9 主軸軸承必須能進行預緊和間隙調整。 因機床工作屬于輕載，故各軸的軸承通常可按輕系列和特輕系列選擇。 各軸承及固定的傳動件，必須有可靠的軸向定位環(huán)節(jié)，其方式可采用軸肩、套筒、螺母、螺釘、彈簧卡圈、楔形鍵塊等等。參照有關圖冊設計。 標注尺寸、配合；加黑;編制件號；編制明細表。標注裝配技術條件。 八、零件工作圖設計 由指導教師指定零件，一般設計一個軸一個齒輪。圖幅A3. 九、撰寫設計計算說明書 要求：說明簡要，計算合理、準確，表達清晰，文字簡練通順。 內容：1、設計任務；2、主要規(guī)格參數；3、工作性能及范圍；4、各有關參數的計算與確定；5、方案論證（可結合結構式及轉速圖進行）；6、轉速圖、傳動系統(tǒng)圖，轉速誤差計算；7、各軸及齒輪的計算轉速;8、有關校驗計算；9、軸承選擇使用及有關結構說明。 十、工作進程安排 方案設計：包括參數確定、轉速圖擬定、傳動系統(tǒng)圖擬定。 2天 結構草圖設計： 3天 校驗計算： 1天 結構設計：包括完善草圖，注尺寸、公差配合，加黑， 編制件號，明細及技術要求等。 4天 零件工作圖設計： 1天 編寫說明書： 2天 機動： 1天 答辯： 1天 十一、課程設計選題 C6125型、C6128型、C6132型、C6136型、C6140型普通車床 在每種型號車床中限定公比Ф=1.41、1.58、1.78和Ф=2的各一種。 為保證順利地完成設計任務，轉速級數均限制在12級以內。 9