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机械制造装备设计课程设计说明书设计题目：C6150机床床头箱的课程设计设 计 者： 张志雄班 级：机电101201学 号：201012010138指导教师： 贾育秦太原科技大学2014-3-15序言 本次课程设计任务是C6150车床变速箱传动设计。由于C6150车床是精密，高精密加工车床，要求车床加工精度高，主轴运转可靠，并且受外界，振动，温度干扰要小，因此，为尽量减小变速箱，原电机振动源对主轴箱传动的影响。1.参数的确定任务要求Nmax=1250rpm，Nmin=20rpm，主轴转速级数Z=17，计算得转速公比=1.26，选择电机转速1450r/min，电机功率5.5kw。2.传动设计 2.1选择结构式确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目。机床变速范围比较大，必须经过较长的传动链减速才能获得主轴所需的转速，通常采用p=2或3，因此，18=3*3*2，共需3个变速组。 2.2.1传动组顺序安排确定不同传动副数的各变速组的排列次序。由于采用电机和电磁离合器M1和M2控制获得2级变速，所以选择18=2*3*3的方案。图1中，轴Ⅰ和轴Ⅱa间的反向机构可当做主传动变速。当电机反转，经胶带轮④和反向机构等传动主轴时，主轴仍为正转。轴Ⅲa上有3级滑移齿轮得三级变速，轴Ⅲa—Ⅱb—Ⅲb—Ⅳ也可得3级变速，又电机和电磁离合器M1和M2控制得到2级变速，这样使主轴可以获得18级转速图1 2.2.2传动组扩大顺序安排确定变速组的扩大顺序。根据前小后大的原则，选择18=2*3*3。下图是该传动的结构式3.带轮直径和齿轮齿数的确定 3.1带轮直径的确定 本次设计中，存在电动机到Ⅰ轴的一组皮带轮传动，传动比为1：1.4， 一般机床上采用V带，根据电动机转速和功率即可确定带型号，传动带 数2~5个最佳。根据带轮传递功率和转速，对于电动机到I轴选择A型 带，I轴上带轮直径D2=165mm，电动机轴上带轮直径D1=118mm，采用4根带。 3.2齿轮齿数的确定 为了便于设计和制造，同一传动组内各齿轮的模数常取为相同。此时，各传动副的齿轮齿数和相同。显然，齿数和太小，则小齿轮的齿数少，将会发生根切，或造成其加工齿轮中心孔的尺寸不够（与传动轴直径有关），或造成加工键槽（传递运动需要）时切穿齿根；若齿数和太大，则齿轮结构尺寸大，造成主传动系统结构庞大。因此，应根据传动轴直径等适当选取。本次设计共有Ⅱa-Ⅲa，，Ⅲb-Ⅳ两个传动副。轴Ⅱa-Ⅲa之间有3对啮合齿轮，其传动转速图如下U1=2，U2=1，U3=1/1.25，u1 = , u2 = ,u3 = 最小齿轮必然是 在降速比最大的传动副u1 中，即Z1=Zmin ,取Z1=26=52 ，取齿数和SZ=78所以 Z2==39, =SZ —Z2 =39 Z3==43， =SZ —Z3 =35轴Ⅲb-Ⅳ之间有2对啮合齿轮，转速图如下U4=3.15，U5=1，u4 = , u5 = , 最小齿轮在U4中，Z4=27，Sz=111，Z5=563.3检查主轴各级转速 主轴Ⅰ：n理=1000r/min，n实=1016r/min （n实- n理）/ n理=1.6%2.6% 主轴Ⅱa：n理=630r/min，n实=638r/min （n实- n理）/ n理=1.2%2.6% 主轴Ⅲa：n理=315r/min，n实=318r/min （n实- n理）/ n理=0.95%2.6% 主轴Ⅱb：n理=160r/min，n实=159r/min （n实- n理）/ n理=0.6%2.6% 主轴Ⅲb：n理=63r/min，n实=62.5r/min （n实- n理）/ n理=0.8%2.6%主轴Ⅳ：n理=20r/min，n实=20.1r/min （n实- n理）/ n理=0.5%2.6% 所以齿轮齿数符合要求。 3.4齿轮的计算转速 主轴计算转速为80r/min，Ⅲb轴的转速在100r/min以上时才能传递全部功率，所以Ⅲb轴的计算转速为100r/min，Ⅱb轴的转速在250r/min以上时能传递全部功率，Ⅱb轴的计算转速为250r/min，Ⅲa轴与Ⅱb轴之间只有一组齿轮，Ⅲa轴的计算转速为500r/min，Ⅱa轴的计算转速为1000r/min。3.5 各轴传递功率的确定各轴的传递功率N=η*Pe。在确定各轴效率时，不考虑轴承的影响，但在选取各轴齿轮传递效率时，取小值以弥补轴承带来的误差。一般机床上格传动元件的效率见下表。 效率传动元件V带联轴器8级精度圆柱齿轮0.950.990.97机械传动效率表床头箱圆柱齿轮传动选取8级精度。求的各轴的传递功率为5.5*0.95=5.23kw； 5.23*0.97=5.1kw； 5.1*0.97=4.9kw；4.9*0.97=4.8kw； 4.8*0.97=4.6kw；4.6*0.