铣车床主轴箱设计课程设计的目的、设计内容与基本要求、设计步骤-----------3机械装备课程设计说明书--------------------------------------------3一设计题目-------------------------------------------------------------4二传动设计-----------------------------------------------------------4㈠主传动方案的拟定------------------------------------4㈡拟定主传动系统及运动设计计算--------------------------41.拟定主传动并画结构图--------------------------------------------------52.拟定转速图，画传动系统图63.齿轮齿数的确定--------------------------------------6㈢传动件的估算和验算--------------------------------------------------6⑴ 传动轴的估算和验算-------------------------------------------------8齿轮齿条转向器
1.传动轴直径的估算-----------------------------------------------------92．齿轮模数的估算和计算------------------------------------------9⑵主要传动件的验算--------------------------------------------------10 1. 齿轮模数的验算10
⑶齿轮设计----------------------------------------------------------------11
⑷轴的长度设计和齿轮组分布------------------------------------------13-
三结构设计-------------------------------------------------------16
㈠主轴的主要参数和结构的确定-------------------------16-
1确定主轴前端直径D1--------------------------------------16
2.主轴的内孔直径 d的确定--------------------------------16
3．主轴前端悬伸量的选择--------------------------------------------------16
4.主轴最佳跨距------------------------------------------17
5.主轴D计算--------------------------------------------17
6.主轴的结构，材料热处理和技术要求-------------------------------18
㈡主轴的受 力分析与校核-----------------------------------------------------19
㈢键的选取与校核-------------------------------20
㈣轴承的选取 21
四.零件图设计23
五.箱体、箱盖主要尺寸计算------------------------24
六设计参考资料目录-------------------------------24
七结束语-------------------------------------------24
一、课程设计的目的
1、 课程设计属于机械装备设计课的延续，通过设计实践，进一步学习掌握机械装备设计的一般方法。
2、 培养综合运用机械制图、机械设计基础、精度设计、金属工艺学及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。
3、 培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。
4、 二节滑轨提高技术总结及编制技术文件的能力。
5、 是毕业设计教学环节实施的技术准备。
二、设计内容与基本要求
设计内容：独立完成变速级数为18级的机床主传动系统主轴变速箱设计。
基本要求：
1、 课程设计必须独立的进行，每人必须完成展开图、截面图图样设计各一张，能够较清
楚地表达各轴和传动件的空间位置及有关结构。
2、 根据设计任务书要求，合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数。
3、 正确利用结构式、转速图等设计工具，认真进行方案分析。
4、 正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。说 明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整。
5、 完成典型零件工作图图样设计2 张。
三、设计步骤
方案确定
电力滤波1、 确定有关尺寸参数、运动参数及动力参数。
2、 据所求得的有关运动参数及给定的公比，写出结构式，校验转速范围，绘制转速图。
3、 确定各变速组传动副的传动比值，定齿轮齿数、带轮直径，校验三联滑移齿轮齿顶是否相碰，校验各级转速的转速误差。
4、 绘制传动系统图。
结构设计
1、 草图设计——估计各轴及齿轮尺寸，确定视图比例，确定展开图及截面图的总体布局；
据各轴的受力条件，初选轴承，在有关支撑部位画出轴承轮廓。并检验各传动件运动过程中是否干涉。
2、 结构图设计——确定齿轮、轴承及轴的固定方式；确定润滑、密封及轴承的调整方式；确定主轴头部形状及尺寸，完成展开图及截面图的绘制。
3、 加黑，注尺寸、公差配合，标注件号，填写明细表及装配图技术要求。
零件图设计
编写设计计算说明书
机械装备课程设计说明书
一、 设计题目
某铣床的主轴最高转速n =1500r/min,转速级数Z=18，公比为φ=1.26,，电动机的转速为n = 1440r/min,电动机功率为N=4KW。
二、 传动设计
已知机床的用途、特点及主要技术参数可进行传动设计。
（一）主传动方案的拟定
1. 传动形式
为了便于集中操作，箱体数目减少，降低制造成本，本方案采用集中传动式布局，采用直齿滑移齿轮变速，采用电动机开停，换向及制动方式.
（二）拟定主传动系统及运动设计计算
1.拟定主传动并画结构图
（1）确定变速组的个数和传动副数
主轴传动为18级的 变速系统可用三个变速组，其中两个三联滑移齿轮变速组和一个双联滑移齿轮变速组。当φ较小时，可以采用两个变速组。
（2）确定传动顺序方案
不同的传动顺序方案有：18=9×2，18=6×3，18=2×9，18=3×6
18=3×3×2，18=3×2×3，18=2×3×3
因无特殊要求根据传动副“前多后少”的原则应选用18=9×2，18=6×3，18=3×3×2
三个方案。如我国的各类铣床x6132型万能升降台铣床，采用的即是“前多后少”原则
（3）确定扩大顺序方案
根据传动线“前多后少”的原则，应使变速组的扩大顺序与传动顺序一致，故使用
18=9 ×2 ，18=6 ×3 ，18=3 ×3 ×2
（4）检验最后扩大组的变速范围
由于r =φ =1.26
结构式 18=9 ×2 中，r =1.26 =8
18=6 ×3 中，r =1.26 =1.26 =16>8不允许
18=3 ×3 ×2 符合
即方案有①18=9 ×2 ②18=3 ×3 ×2
在2种方案中，方案①中，有三根轴，11对齿轮，轴向齿轮组过大
②中，有四根轴，8对齿轮
因此比较可选择方案②中510
画出结构网
2. 拟定转速图，画传动系统图
（1）选定主电动机 主电动机功率为4KW，由简明设计手册P 表2-2得电动机型号Y112M-4，由表2-3得安装形式与外形尺寸
112M A:190 B:140 C=70 D: E=60 F=8 G=24 H=112
K=12 AB=245 AC=230 AD=190 HD=265 BB=180 L=400
（2）分配总降速传动比 U =n /n
由主轴最高转速n =1500r/min,由教科书P 表2-2标准数列可查表得18种转速为30，37.5，475，60，75，95，118，150，190，235，300，375，475，600，750，950，1180，1500.所以总降比为U = =
分配传动比①分配第三变速组，由18=3 ×3 ×2 等P =2，x =9
由 φ=126 U =φ=1.26=1.06得上3下淀粉加工6弯曲弹簧
②第二变速组 由机床设计手册P1319,BIAO7.3-9得升降限格数3 ，18级主传动φ=1.26降速极限6 ，变速范围9，并由表7.3-12得18级结构图如下
画出转速图
3.齿轮齿数的确定
1） 带轮直径
选用的Y系列异步电动机，功率为4KW，主动轮转速2440r/min，从动轮n =750,i =2.5
查机械设计P151表8-6取KA=1.2，故P =KAP=1.2×4=1.8KW
根据P 和n 查图8-9选SP2型，由直径系列取小带轮dd =80mm,大带轮直径为80×2.5=200m
m验算 =6.03 〈30 合适
由0.7（dd +dd ）≤d ≤2（dd +dd ） a =400
传动中心距 Ld0 2 400+ (80+200)+ = 1248.8mm查表8—2，取Ld=1250mm
由式(8—21)，实际中心距
a=a0+ 400+ =399.4mm
a1 180°-57.3°× 162.8°＞120°
由式(8—22)，z=
由ddl=80mm，n1=1440r／min，查表8—5a，表8-5b得P1=1.38Kw P0=0.18kW查表8-2和表8-8 Ka= 0.96 KL=0.91
则Z=
取Z＝4根
查表8—4，A型带，q=0．1kg／m;由式(8—23)得 F0=500× ＋0.17×6.032=165.8N
由式(8-24)得
Ｑ=2zFosin 2×4×165.8×sin ＝1311.48N
由机械设计课程设计42页表4-2得V带的小带轮缘基准宽B85，基准线上槽深h =2.0,h =90,
带轮宽B=D+2Ha=84.
2） 齿数
①基本组 II~III轴间：转速比
由《简明设计手册》P340查表，可知： S=78
验证齿数关系 52-48=4 所以齿数合适
②第一扩大组III~IV轴间：转速比
由《简明设计手册》P340查表，可知： S=70
验证齿数关系 50-43=7〉4 所以齿数合适
②第二扩大组II~III轴间：转速比
由《简明设计手册》P340查表，可知： S=84
验证齿数关系 67-56=7〉4 所以齿数合适
3〕验算主轴转速系列
① 基本组 i =30:48=1/1.6, i =26:52=1/2, i =22：56=1/2.55,因此转速为468.75，375，294.11765，
由
由此看出齿数合适.
② 第一扩大组 i =27:43=1/1.59, i =20:50=1/2.5, i =31：39=1/1.26,因此转速为754.3125，372.024，596.25，297.62，233.426，187.5，150，117.65
由
代入计算得：0.053
0
0.0147158
0.00797
0
000156
0.011855
0.0196
0.0211 由此看出齿数合适.
③第二扩大组i =56:28=1/2, i =67:17=1/3.34，最小转速为117.65/3.94=29.86, 由此看出齿数合适.
4〕主传动系统结构示意图：
水平多关节机器人
㈢传动件的估算和验算
各轴的转速和功率如表：
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
功率 P=Pd=4KW P =P =3.8016
P3=P2 =3.5754
P4=P3 =3.3627
P5=P4 =3.1626
