数控铣床主轴箱课程设计说明书(完整).docx

目录
第一章 机床的用途及主要技术参数 2
第二章 方案设计 2
第三章 主传动设计 2
驱动源的选择 2
转速图的拟定 3
传动轴的估算 5
齿轮模数的估算 6
第四章机床结构的复杂程度，运转的平稳性等因素，取变速箱的公比商 等于交流主轴电动机的恒功率调速范围Rdp,即①f=Rdp=3,功率特性图是连续的，无缺口和 无重合的。
变速箱的变速级数
Z=lg Rnp/lg Rdp=lg30/ lg 3= (3-2)
取 Z=3
确定各齿轮副的齿数：
取 S=114
由u=2
得 Z1=38
Z1，
=76
由 u=
得 Z2=68
Z2 /
=46
由 u=
得 Z3=94
Z3'
=20
如取总效率n =,则电动机功率P==。可选用北京数控设备厂的BESK-8 型交流主轴电动机，。 由此拟定主传动系统图、转速图以及主轴功率特性图分别如图3-1、图3-2、图3-3。
图3-1主传动系统图
图3-2转速图
I] II
图3-3主轴功率特性

传动轴的估算
传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度要求。强度要求保证轴在反复载荷和扭转载 荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大的变形。因此疲劳 强度一般不是主要矛盾。除了载荷比较大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求轴在 载荷下（弯曲，轴向，扭转）不致产生过大的变形（弯曲，失稳，转角）。如果刚度不够，轴 上的零件如齿轮，轴承等由于轴的变形过大而不能正常工作，或者产生振动和噪音，发热， 过早磨损而失效。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。通常，先按扭转刚度轴的直径，画 出草图后，再根据受力情况，结构布置和有关尺寸，验算弯曲刚度。
计算转速n是传动件传递全部功率时的最低转速，各个传动轴上的计算转速可以从转速
j
图上直接得出如表2-1所示。
表3-1 各轴的计算转速
轴
I
II
III
计算转速（r/min）
1500
750
173
各轴功率和扭矩计算：
(包括轴承)，则：
轴:P 二P == KW
1d
轴:P=P X = X = KW
21
轴：P 二P == KW
32
轴扭矩:T=9550P/n ==
1 1
轴扭矩：T =9550P /n ==
2 2
轴扭矩：T =9550P /n ==
3 3
[©]是每米长度上允许的扭转角(deg/m),可根据传动轴的要求选取，其选取的原则如 表2-2所示。
表3-2许用扌
扭转角选取原则
轴
主轴
一般传动轴
较低的轴
[©] (deg/m)
-1
1-
-2
根据表2-2确定各轴所允许的扭转角如表2-3所示。
表3-3 许用扭转角的确定
轴
I
II
III
[©] (deg/m)
1
1
1
把以上确定的各轴的输入功率N=、计算转速n （如表2-1）、允许扭转角［©］（如 j
表2-3）代入扭转刚度的估算公式
d = ： ― （3-3）
环］
可得各个传动轴的估算直径：
取 d =30mm
1
取 d =35mm
1
I轴：d =
1
II轴:d =
2
主轴轴径尺寸的确定：
已知铣床最大加工直径为 Dmax=400mm, 则：
max
主轴前轴颈直径 主轴后轴颈直径 主轴内孔直径
取 D =95mm
1
取 D =75mm
2
取 d=40mm
D〕= 土 15=85 〜115mm
1 max
D2=（〜）D=67〜81mm
1
d= 土 10=35 〜55mm
max

按接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算齿轮模数比较复杂，而且有些系数只有在齿轮的各 参数都已知方可确定，故只有在装配草图画完后校验用。在画草图时用经验