机床主轴箱设计及液压尾座设计.docxVIP

机床主轴箱设计及液压尾座设计机床主轴箱设计1．?机床主要技术参数：（1）?尺寸参数：床身上最大回转直径：?400mm刀架上的最大回转直径： 200mm主轴通孔直径：?40mm主轴前锥孔：?莫式6号最大加工工件长度： 1000mm（2）?运动参数：根据工况，确定主轴最高转速有采用YT15硬质合金刀车削碳钢工件获得，主轴最低转速有采用W16Cr4V高速钢刀车削铸铁件获得。 nmax= = 23.8r/min????nmin=????=1214r/min 根据标准数列数值表，选择机床的最高转速为1180r/min，最低转速为26.5/min??公比 取1.41，转速级数Z=12。 （3）?动力参数：电动机功率4KW??选用Y112M-4型电动机2．?确定结构方案：（1）?主轴传动系统采用V带、齿轮传动；（2）?传动形式采用集中式传动；（3）?主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器；（4）?变速系统采用多联滑移齿轮变速。3．?主传动系统运动设计：（1）?拟订结构式：1）?确定变速组传动副数目：实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合：?A．12=3*4?? B. 12=4*3????C。12=3*2*2???D．12=2*3*2????E。12=2*2*3 方案A、B可节省一根传动轴。但是，其中一个传动组内有四个变速传动副，增大了该轴的轴向尺寸。这种方案不宜采用。根据传动副数目分配应“前多后少”的原则，方案C是可取的。但是，由于主轴换向采用双向离合器结构，致使Ⅰ轴尺寸加大，此方案也不宜采用，而应选用方案D2）?确定变速组扩大顺序：12=2*3*2的传动副组合，其传动组的扩大顺序又可以有以下6种形式：?A．12=21*32*26????????B。12=21*34*22 C．12 =23*31*26?????? D。12=26*31*23 E．22*34*21?????????? F。12=26*32*21根据级比指数非陪要“前疏后密”的原则，应选用第一种方案。然而，对于所设计的机构，将会出现两个问题：① 第一变速组采用降速传动（图1a）时，由于摩擦离合器径向结构尺寸限制，使得Ⅰ轴上的齿轮直径不能太小，Ⅱ轴上的齿轮则会成倍增大。这样，不仅使Ⅰ-Ⅱ轴间中心距加大，而且Ⅱ-Ⅲ轴间的中心距也会加大，从而使整个传动系统结构尺寸增大。这种传动不宜采用。② 如果第一变速组采用升速传动（图1b），则Ⅰ轴至主轴间的降速传动只能由后两个变速组承担。为了避免出现降速比小于允许的极限值，常常需要增加一个定比降速传动组，使系统结构复杂。这种传动也不是理想的。如果采用方案C，即12 =23*31*26，则可解决上述存在的问题（见图1c）。其结构网如图2所示。（2）?绘制转速图：1）?验算传动组变速范围：第二扩大组的变速范围是R2 =??=8，符合设计原则要求。2）?分配降速比：该车床主轴传动系统共设有四个传动组，其中有一个是带传动。根据降速比分配应“前慢后快”的原则及摩擦离合器的工作速度要求，确定各传动组最小传动比。U=??=?? =???=3）?绘制转速图：（见附图1）（3）?确定齿轮齿数：利用查表法求出各传动组齿轮齿数如下表：变速组?第一变速组?第二变速组?第三变速组齿数和?72????72????106齿轮?z1????z2????z3????z4????z5????z6????z7????z8????z9????z10????z11????z12????z13????z14齿数?24????48????42????30????19????53????24????48????30????42????18????72????60????30传动过程中，会采用三联滑移齿轮，为避免齿轮滑移中的干涉，三联滑移齿轮中最大和次大齿轮之间的齿数差应大于4。所选齿轮的齿数符合设计要求。（4）?验算主轴转速误差： 主轴各级实际转速值用下式计算： n = nE* (1-ε)u1 u2 u3 ?式中?u1 u2 u3 分别为第一、第二、第三变速组齿轮传动比。?ε取0.05 转速误差用主轴实际转速与标准转速相对误差的绝对值表示：△?n = |??|≤10（Φ-1）%其中 主轴标准转速转速误差表主轴转速?n1????n2????n3????n4????n5????n6标准转速?26.5????37.5????53????75????106????150实际转速?27.3????37.75????53.93????75.78????105.7????151转速误差%????3.0????0.7????1.8????1.0????0.3????0.67主轴转速?n7????n8????n9????n10????n11????n12标准转速?212????300??