中北大學
課程設計說明書
學生姓名： 餘炳星學號： 0402140337
學院： 機械工程與自動化學院
專業： 機械設計製造及其自動化
題目： 《金屬切削工具機》課程設計
（銑床主軸箱設計
指導教師： 祝錫晶職稱: 教授
吳淑芳職稱: 講師
2023年12月7日
中北大學
課程設計任務書
07/08 學年第一學期
學院： 機械工程與自動化學院
專業： 機械設計製造及其自動化
學生姓名： 餘炳星學號：0402140337
課程設計題目： 《金屬切削工具機》課程設計
銑床主軸箱設計
起迄日期： 12 月 3 日～ 12月 8日
課程設計地點： 機械工程與自動化學院
指導教師： 祝錫晶教授吳淑芳講師
系主任王彪
下達任務書日期: 2023年12月3日
課程設計任務書
課程設計任務書
目錄1.概述1
2.引數的擬定1
3.傳動設計1
4. 傳動件的估算3
5. 動力設計9
6.主軸空間位置圖12
7.主軸箱位置展開圖12
8.結構設計及說明13
9.總結19
10.參考文獻20
附：主軸箱位置展開圖
1.概述
1.1工具機課程設計的目的
工具機課程設計，是在金屬切削工具機課程之後進行的實踐性教學環節。其目的在於通過工具機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，機械製圖，零件計算，編寫技術檔案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，並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
普通工具機的規格和型別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。本次設計的是普通銑床主軸變速箱。
1.3 操作效能要求
1）具有皮帶輪卸荷裝置
2）主軸的變速由變速手柄，和滑移齒輪完成
2.引數的擬定
2.1 公比選擇
∵z=12 ∴=1.26；
2.2 主電機選擇
合理的確定電機功率n，使工具機既能充分發揮其使用效能，滿足生產需要，又不致使電機經常輕載而降低功率因素。
已知電動機的功率是5.5kw，根據《工具機設計手冊》選y132s-4，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、換向、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、變速型別。
傳動方案和型式與結構的複雜程度密切相關，和工作效能也有關係。因此，確定傳動方案和型式，要從結構、工藝、效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；擴大變速範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，優化的方案也因條件而異。此次設計中，我們採用集中傳動型式的主軸變速箱。
3.2 傳動結構式、結構網的選擇
結構式、結構網對於分析和選擇簡單的串聯式的傳動不失為有用的方法，但對於分析複雜的傳動並想由此匯出實際的方案，就並非十分有效。
3.2.1 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數目
級數為z的傳動系統由若干個順序的傳動組組成，各傳動組分別有、、……個傳動副。即
本設計中傳動級數為z=12。傳動副中由於結構的限制以2或3為合適，本課程設計選擇方案： 12=3×2×2；12＝2×3×2；12＝2×2×3
3.2.2 傳動式的擬定
12級轉速傳動系統的傳動組，選擇傳動組安排方式時，考慮到工具機主軸變速箱的具體結構、裝置和效能以及乙個「前多後少」的原則。故離電動機近的傳動組的傳動副個數最好高於後面的傳動組的傳動副數。
主軸對加工精度、表面粗糙度的影響很大，因此主軸上齒輪少些為好。最後乙個傳動組的傳動副常選用2。
綜上所述，傳動式為12=3×2×2。
3.2.3 結構式的擬定
對於12=3×2×2傳動式，有6種結構式和對應的結構網。分別為：
根據(1)傳動副的極限傳動比和傳動組的極限變速範圍（2）基本組擴大組的排列順序，初選的方案。
轉速圖的擬定
圖1轉速圖
4. 傳動件的估算
4.1 三角帶傳動的計算
三角帶傳動中，軸間距a可以加大。由於是摩擦傳遞，帶與輪槽間會有打滑，宜可緩和衝擊及隔離振動，使傳動平穩。帶輪結構簡單，但尺寸大，工具機中常用作電機輸出軸的定比傳動。
(1)選擇三角帶的型號
根據公式
式中p---電動機額定功率， --工作情況係數
查《機械設計》圖8-8因此選擇a型帶，尺寸引數為b=95mm， =11mm，h=10，。
(2)確定帶輪的計算直徑，
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8-3，8-7取主動輪基準直徑=100。
由公式式中：
-小帶輪轉速， -大帶輪轉速， -帶的滑動係數，一般取0.02。
所以，取為較大值180mm，一可增大包角，二可以滿足傳動比的要求。
(3)確定三角帶速度
按公式(4)初定中心距
帶輪的中心距，通常根據工具機的總體布局初步選定，一般可在下列範圍內選取： 根據經驗公式取，取=400mm.
(5)三角帶的計算基準長度
由《機械設計》表8-2，圓整到標準的計算長度
(6)驗算三角帶的撓曲次數
，符合要求。
(7)確定實際中心距
(8)驗算小帶輪包角
，主動輪上包角合適。
(9)確定三角帶根數
根據《機械設計》式8-22得
傳動比查表8-5c，8-5d 得= 0.02kw, = 1.14kw
查表8-8， =0.98；查表8-2， =0.93
取根4.2 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覆載荷和扭載荷作用下不發生疲勞破壞。工具機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
其中：n--該軸傳遞的功率；
—該軸每公尺長度允許扭轉角；
--該傳動軸的計算轉速。
計算轉速是傳動件能傳遞全部功率的最低轉速。各傳動件的計算轉速可以從轉速圖上，按主軸的計算轉速和相應的傳動關係確定。
銑床主軸箱設計說明書
目錄1.概述1 2.引數的擬定1 3.傳動設計1 4.傳動件的估算4 5.動力設計10 6.主軸空間位置圖13 7.主軸箱位置展開圖14 8.結構設計及說明14 9.總結19 10.參考文獻20 1.概述 1.1銑削專用主軸箱設計的目的 課程設計是在金屬切削工具機課程之後進行的實踐性教學環節。其目的...
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目錄摘要i abstractii 第1章緒論1 1 課題 及研究目的和意義1 1.1 選題背景和意義1 1.2 定量星形粉體給料機系統概述3 1.2.1定量星形粉體給料機的基本結構和型別3 1.3 主要研究內容3 第二章星形粉體給料機的發展概況與展望5 2.1星形粉體給料機的原理及應用錯誤！未定義書...