体方案的确定和验证机械部分的设计计算伺服进给机构设计自动转位刀架的选择或设计编码盘安装部分的结构设计主运动自动变速原理等。对普通车床主轴箱的设计符合我国国情，即适合我国目前的经济水平教育水平和生产水平，又是国内许多企业提高生产设备自动化水平和精密程度的主要途径，在我国有着广阔的市场。从另个角度来说，该设计既有机床结构方面内容，又有机加工方面内容，有利于将大学所学的知识进行综合运用。虽然设计者未曾系统的学习过机床设计的课程，但通过该设计拓宽了知识面，增强了实践能力，对普通机床和数控机床都有了进步的了解。毕业设计作为我们在大学校园里的最后堂课最后项测试，它既是次锻炼，也是次检验，在整个设计过程中，我获益匪浅。在此，我要衷心感谢刘老师对我的关心和细致指导。由于毕业设计是我的第次综合性设计，无论是设计本人的纰漏还是经验上的缺乏都难免导致设计的些失误和不足，在此，恳请老师和同学们给以指正。摘要作为主要的车削加工机床，机床广泛的应用于机械加工行业中，本设计主要针对机床的主轴箱进行设计，设计的内容主要有机床主要参数的确定，传动方案和传动系统图的拟定，对主要零件进行了计算和验算，利用三维画图软件进行了零件的设计和处理。关键词机床主轴箱零件传动目录第章引言第二章机床的规格和用途第三章机床主要参数的确定第四章传动放案和传动系统图的拟定第五章主要设计零件的计算和验算第六章结论第七章致谢第八章参考资料编目第章引言普通车床是车床中应用最广泛的种，约占车床类总数的，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。型普通车床的主要组成部件有主轴箱进给箱溜板箱刀架尾架光杠丝杠和床身。主轴箱又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。进给箱又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。丝杠与光杠用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。溜板箱是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。第二章机床的规格和用途机床可进行各种车削工作，并可加工公制英制模数和径节螺纹。主轴三支撑均采用滚动轴承进给系统用双轴滑移共用齿轮机构纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机。该机床刚性好功率大操作方便。第三章主要技术参数工件最大回转直径在床面上毫米在床鞍上毫米工件最大长度四种规格毫米主轴孔径毫米主轴前端孔锥度毫米主轴转速范围正传级转分反传级转分加工螺纹范围公制种毫米英制种牙英寸模数种.毫米径节种径节进给量范围细化毫米转纵向种正常毫米转加大毫米转细化毫米转横向种正常毫米转加大毫米转刀架快速移动速度纵向米分横向米分主电机功率.千瓦转速转分快速电机功率瓦转速转分冷却泵功率瓦流量升分工件最大长度为毫米的机床外形尺寸长宽高毫米重量约公斤第四章传动方案和传动系统图的拟定.确定极限转速已知主轴最低转速为,最高转速为，转速调整范围为.确定公比选定主轴转速数列的公比为求出主轴转速级数确定结构网或结构式.绘制转速图选定电动机般金属切削机床的驱动，如无特殊性能要求，多采用系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。系列电动机高效节能起动转矩大噪声低振动小运行安全可靠。根据机床所需功率选择，其同步转速为。分配总降速传动比总降速传动比为.,为主轴最低转速，考虑是否需要增加定比传动副，以使转速数列符合标准或有利于减少齿轮和及径向与轴向尺寸，并分担总降速传动比。然后，将总降速传动比按“先缓后急”的递减原则分配给串联的各变速组中的最小传动比。确定传动轴的轴数传动轴数变速组数定比传动副数绘制转速图先按传动轴数及主轴转速级数格距画出网格，用以绘制转速图。在转速图上，先分配从电动机转速到主轴最低转速的总降速比，在串联的双轴传动间画上.再按结构式的级比分配规律画上各变速组的传动比射线，从而确定了各传动副的传动比。传动系统图第五章主要设计零件的计算和验算.主轴箱的箱体主轴箱中有主轴变速机构，操纵机构和润滑系统等。主轴箱除应保证运动参数外，还应具有较高的传动效率，传动件具有足够的强度或刚度，噪声较低，振动要小，操作方便，具有良好的工艺性，便于检修，成本较低，防尘防漏外形美观等。箱体材料以中等强度的灰铸铁及为最广泛,本设计选用材料为.箱体铸造时的最小壁厚根据其外形轮廓尺寸长宽高,按下表选取.长宽高壁厚由于箱体轴承孔的影响将使扭转刚度下降，弯曲刚度下降更多，为弥补开口削弱的刚度，常用凸台和加强筋并根据结构需要适当增加壁厚。如中型车床的前支承壁般取左右，后支承壁取左右，轴承孔处的凸台应满足安装调整轴承的需求。箱体在主轴箱中起支承和定位的作用。主轴箱中共有根轴，轴的定位要靠箱体上安装空的位置来保证，因此，箱体上安装空的位置的确定很重要。本设计中各轴安装孔的位置的确定主要考虑了齿轮之间的啮合及相互干涉的问题，根据各对配合齿轮的中心距及变位系数，并参考有关资料，箱体上轴安装空的位置确定如下中心距式中是中心距变动系数中心距ⅠⅡ中心距ⅠⅦ中心距ⅡⅦ.中心距ⅡⅢ.中心距ⅢⅣ.中心距ⅤⅧ中心距ⅤⅥ中心距ⅧⅨ中心距ⅨⅥ中心距ⅨⅩ中心距ⅨⅪ综合考虑其它因素后，将箱体上各轴安装空的位置确定如下图上图中轴的位置没有表达清楚具体位置参见零件图。箱体在床身上的安装方式，机床类型不同，其主轴变速箱的定位安装方式亦不同。有固定式移动式两种。车床主轴箱为固定式变速箱，用箱体底部平面与底部突起的两个小垂直面定位，用螺钉和压板固定。本主轴箱箱体为体式铸造成型，留有安装结构，并对箱体的底部为安装进行了相应的调整。箱体的颜色根据机床的总体设计确定，并考虑机床实际使用地区人们心理上对颜色的喜好及风俗。箱体中预留了润滑油路的安装空间和安装螺纹孔及油沟，具体表达见箱体零件图。传动系统的轴及轴上零件设计普通带传动的计算普通带的选择应保证带传动不打滑的前提下能传递最大功率，同时要有足够的疲劳强度，以满足定的使用寿命。设计功率工况系数，查机床设计指导任殿阁，张佩勤主编表，取.故小带轮基准直径为带速大带轮基准直径为初选中心距,由机床总体布局确定。过小，增加带弯曲次数过大，易引起振动。带基准长度查机床设计指导任殿阁，张佩勤主编表，取带挠曲次数.实际中心距故小带轮包角单根带的基本额定功率,查机床设计指导任殿阁，张佩勤主编表，取.单根带的基本额定功率增量弯曲影响系数，查表，取传动比系数，查表，取.故带的根数包角修正系数，查表，取.带长修正系数，查表，取.故圆整取单根带初拉力带每米长质量，查表，取.故.带对轴压力多片式摩擦离合器的计算设计多片式摩擦离合器时，首先根据机床结构确定离合器的尺寸，如为轴装式时，外摩擦片的内径应比花键轴大，内摩擦片的外径的确定，直接影响离合器的径向和轴向尺寸，甚至影响主轴箱内部结构布局，故应合理选择。摩擦片对数可按下式计算式中摩擦离合器所传递的扭矩•η•电动机的额定功率安装离合器的传动轴的计算转速η从电动机到离合器轴的传动效率安全系数，般取摩擦片间的摩擦系数，由于磨擦片为淬火钢，查机床设计指导表，取.摩擦片的平均直径内外摩擦片的接触宽度摩擦片的许用压强.基本许用压强，查机床设计指导表，取.速度修正系数.根据平均圆周速度查机床设计指导表，取.接合次数修正系数，查机床设计指导表，取.摩擦结合面数修正系数，查机床设计指导表，取.。所以.卧式车床反向离合器所传递的扭矩可按空载功率损耗确定，般取.最后确定摩擦离合器的轴向压紧力，可按下式计算式中各符号意义同前述。摩擦片的厚度般取，内外层分离时的最大间隙为,摩擦片的材料应具有较高的耐磨性摩擦系数大耐高温抗胶合性好等特点，常用或钢，表面渗碳,淬火硬度达。齿轮的验算验算齿轮强度，应选择相同模数承受载荷最大的齿数最小的齿轮，进行接触应力和弯曲应力验算。般对高速传动的齿轮验算齿面接触应力，对低速传动的齿轮验算齿根弯曲应力。对硬齿面软齿芯渗碳淬火的齿轮，定要验算齿根弯曲应力。接触应力的验算公式为弯曲应力的验算公式为式中齿轮传递功率，齿轮在机床工作期限内的总工作时间，对于中型机床的齿轮取，同变速组内的齿轮总工作时间可近似地认为，为变速组的传动副数齿轮的最低转速基准循环次数查表以下均参见机床设计指导疲劳曲线指数，查表速度转化系数，查表功率利用系数，查表材料强化系数，查表的极限值，见表，当时，则取当时，取工作情况系数，中等冲击的主运动，取动载荷系数，查表齿向载荷分布系数，查表标准齿轮齿形系数，查表许用接触应力,查表许用弯曲应力，查表。如果验算结果或不合格时，可以改变初算时选定的材料或热处理方法，如仍不满足时，就得采取调整齿宽或重新选择齿数及模数等措施。轴上的齿轮采用整淬的方式进行热处理传至轴时的最大转速为.在离合器两齿轮中齿数最少的齿轮为.，且齿宽为.符合强度要求。验算.的齿轮符合强度要求传动轴的验算对于传动轴，除重载轴外，般无须进行强度校核，只进行刚度验算。轴的抗弯断面惯性矩花键轴式中花键轴的小径花轴的大径花键轴键宽，键数传动轴上弯曲载荷的计算，般由危险断面上的最大扭矩求得式中该轴传递的最大功率该轴的计算转速。传动轴上的弯矩载荷有输入扭矩齿轮和输出扭矩齿轮的圆周力径向力，齿轮的圆周力式中齿轮节圆直径,。齿轮的径向力式中为齿轮的啮合角，齿面摩擦角，齿轮的螺旋角故花键轴键侧挤压应力的验算花键键侧工作表面的挤压应力为式中花键传递的最大转矩花键轴的大径和小径花键工作长度花键键数载荷分布不均匀系数，故此花键轴校核合格轴承疲劳强度校核机床传动轴用滚动轴承，主要是因疲劳破坏而失效，故应进行疲劳验算。其额定寿命的计算公式为滚动轴承的额定负载,根据轴承手册或机床设计手册查取，单位用应换算成速度系数，为滚动轴承的计算转速寿命系数，寿命系数，对球轴承，对滚子轴承工作情况系数，对轻度冲击和振动的机床车床铣床钻床磨床等多数机床，功率利用系数，查表速度转化系数，查表齿轮轮换工作系数，查机床设计手册当量动载荷，按机床设计手册。故轴承校核合格传动系统的Ⅱ轴及轴上零件设计齿轮的验算验算齿轮强度，应选择相同模数承受载荷最大的齿数最小的齿轮，进行接触应力和弯曲应力验算。般对高速传动的齿轮验算齿面接触应力，对低速传动的齿轮验算齿根弯曲应力。