X6132型万能升降台铣床主轴箱设计说明书一、概述 (3)1.1 金属切削机床在国民经济中的地位 (3)1.2机床课程设计的目的 (3)1.3车床的规格系列和用处 (3)1.4 操作性能要求 (4)二、传动设计 (4)2.1 主传动方案拟定 (4)2.2 传动结构式、结构网的选择 (5)2.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 (5)2.2.2确定传动顺序 (5)2.2.3确定扩大顺序 (5)2.2.4确定变速组中的极限传动比及变速范围 (6)2.2.5确定最小传动比 (6)三、传动件的估算 (8)3.1 带轮设计 (8)3.2 齿轮齿数以及计算转速的确定 (10)3.2.1齿轮齿数的确定 (10)3.3轴及传动轴的计算转速 (14)3.4齿数模数的确定 (14)3.5传动轴直径的计算 (15)4.1齿轮模数验算 (16)4.2传动轴刚度验算（轴） (17)4.3、轴承寿命的验算 (18)五、结构设计及说明 (20)5.1 结构设计的内容、技术要求和方案 (20)六、总结 (20)七、参考文献 (21)一、概述1.1 金属切削机床在国民经济中的地位金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，又称为“工作母机”或“工具机”。

在现代机械制造工业中，金属切学机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量，约占机器总制造工作量的40%～60%。

机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。

1.2机床课程设计的目的专业课程设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节，是大学生的必修环节，其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。

1.3车床的规格系列和用处规格系列：表1 X6132万能升降台铣床的主参数（规格尺寸）和基本参数rpmrpm n n n R z n 1000983301500max 71min max ≈=Φ==Φ==-所以1.4 操作性能要求用处：该机床用于铣削平面、斜面、沟槽、齿轮等。

工作台可绕垂直轴在水平面 45±范围整，如采用分度头附件，还可加工螺旋表面。

二、传动设计2.1 主传动方案拟定拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停、幻想、制动、操纵等整个传动系统的确定。

传动型式则指传动和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的传动型式、变速类型。

传动方案和型式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。

因此，确定传动方案和型式，要从结构、工艺、性能及经济等多方面统一考虑。

传动方案有多种，传动型式更是众多，比如：传动型式上有集中传动，分离传动；扩大变速范围可用增加传动组数，也可用背轮结构、分支传动等型式；变速箱上既可用多速电机，也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。

显然，可能的方案有很多，优化的方案也因条件而异。

此次设计中，我们采用集中传动型式的主轴变速箱。

2.2 传动结构式、结构网的选择结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效。

2.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目一定变速组组数的变速系统可由不同数目的变速组组成。

变速传动装置总变速级数应等于各变速组变速级数的连乘积，即⋅⋅⋅⋅⋅⋅=rZ p，式中Z—主轴总变速q⨯⨯级数；p、q、r—各组变速机构的变速级数（即为每组传动副数）。

减少变速组的数目可以缩短传动链，但在总变速级数不一定的情况下，势必会增加各变速组内传动副数目P，并且降速过快，会导致齿轮的径向尺寸增大。

8级转速的变速系统，其变速级和传动副数的组合方案为：2x2x22.2.2确定传动顺序在一般情况下，变速系统为降速的，电动机转速往往比主轴变速范围内大多数转速高，现对上述方案进行分析。

当传动件传递的功率一定，转速高时所传递的扭矩小，则轴、齿轮等传动件尺寸相应的可小一些。

因此，从传动顺序来说，应尽量使前面的传动件多些，可节省材料，减轻重量。

2.2.3确定扩大顺序当传动顺序确定后，由于基本组、扩大组的排列顺序不同，可得出不同的排列方案，其结构式为：4212228⨯⨯=2.2.4确定变速组中的极限传动比及变速范围在主传动系统中，对于降速，为了防止被动齿轮的直径过大而使径向尺寸太大，常应限制最小传动比41u min ≥。

对于升速，为了防止产生过大的振动和噪声，常应限制最大传动比。

2.2.5确定最小传动比在设计传动系统时，电动机与主轴的转速已经确定。

当降速时，分配传动比应使各个中间传动轴的最低转速适当地高些。

因为n 高后，在传递一定功率下，传递的扭矩就小，相应的使传动件的尺寸也小。

未来使更多的传动件在相对高速下工作，减少变速箱的结构尺寸，除了在传动顺序上前多后少，扩大顺序上前密后疏，对于降速运动最小传动比应采取前缓后急的原则，即在传动顺序上，越靠前最小传动比越小，最后变速组的最小传动比常取1/4。

据上所述，主运动转速图为：传动系统图为：三、 传动件的估算3.1 带轮设计1、确定计算功率pca查表8-6 知3.1=k Apca=kw p k A 2.543.1=⨯=2、选择带型 根据计算功率pca和小带轮转速n 1由图8-9知选择V 带A 型。

3、确定带轮的基准直径d d 1和d d 2 初选小带轮的基准直径d d 1根据机械设计8-11图，取主动轮基准直径d d 1=100mm 根据式（8-15）从动轮基准直径d d 2 d d 2=idd 1=2.3⨯100=230mm根据表8-8取d d 2=250mm 按式（8-13）验算带的速度 s m s m s m V n d d /25/6.7/100060145010010006011〈=⨯⨯⨯=⨯=ππ带的速度合适4确定A 型V 带的基准长度和传动中心距根据)(2)(7.021021d d a d d d d d d +〈〈+初步确定中心距：初定中心距mm a5000=根据式（8-22）计算带所需的基准长度mm d d d ad d d d a L d d 75.1560412)(22022101)(=+++=-π由表8-2选带的基本长度Ld=1600mm按式（8-21）计算实际中心距a520210=-+=dLd a L a 5、验算主动轮上的包角α1由（8-6）得：1201804.1635.57121〉=⨯--=οαad d d d主动轮的包角合适6、计算V 型带的根数Z由式（8-22）kk p p p lcaZ α)(0∆+=由 m r n /14501= mm d d 1001= 3.2=i 查表8-4a 和表8-4b得kw p22.30= kw p4.00=∆查表8-5得：32.1=αk 查表8-2得99.0=kl根4)(0=∆+=kk p p plcaZ α7、计算预紧力F 0由式8-27知 qv k v p F zca 20)15.2(500+-=α查表8-3得q=0.1kg/m 故：NF 6.1420=8、计算作用在轴上的压轴力式（8-28）F PF P =2Z NF 25.11282sin10=α3.2 齿轮齿数以及计算转速的确定当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数。

对于定比传动的齿轮齿数可依据机械设计手册推荐的方法确定。

对于变速组内齿轮的齿数，如传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和z S 及小齿轮的齿数可以从表3-6（机械制造装备设计）中选取。

一般在主传动中，最小齿数应大于18～20。

采用三联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系：三联滑移齿轮的最大齿轮之间的齿数差应大于或等于4，以保证滑移是齿轮外圆不相碰。

3.2.1齿轮齿数的确定第一组齿轮：传动比222158.11158.111u =Φ==Φ=u ，查《机械制造装备设计》表1.7可得相应的齿数和Z S 的值可取49，60，67，70........,我们可取Z S 的值为70，则各齿轮相对应的齿数为⎩⎨⎧==432743Z Z ⎩⎨⎧==502065Z Z检查主轴各级转速误差：检验式为%1-10n -）（理实理Φ〈±n n 式中 公比值—主轴实际转速—主轴理论转速—实理Φn n★第一对齿轮①058.0011.040095.5813-400n -581.3954327630〈===⨯=理实理实n n n 符合要求 ★第二对齿轮②058.0008.0250252-250n -2525020630〈===⨯=理实理实n n n 符合要求 第二组齿轮：传动比58.11158.121=Φ==Φ=u u ，查《机械制造装备设计》表1.7可得相应的齿数和Z S 的值可取49，54，57，59..........,我们可取Z S 的值为57，则各齿轮相对应的齿数为⎩⎨⎧==2743109Z Z ⎩⎨⎧==43271211Z Z检查主轴各级转速误差：检验式为%1-10n -）（理实理Φ〈±n n 式中 公比值—主轴实际转速—主轴理论转速—实理Φn n★第一对齿轮①058.0011.063003.637-630n -03.6372743400〈-===⨯=理实理实n n n 符合要求 ★第二对齿轮②058.00047.025016.251-250n -16.2514327400〈-===⨯=理实理实n n n 符合要求 第三组齿轮：传动比332158.11158.1====u uu u ，查《机械制造装备设计》表1.7可得相应的齿数和Z S 的值可取85,89,90,95..........,我们可取Z S 的值为90，则各齿轮相对应的齿数为⎩⎨⎧==35551615Z Z ⎩⎨⎧==72181817Z Z检查主轴各级转速误差：检验式为%1-10n -）（理实理Φ〈±n n 式中 公比值—主轴实际转速—主轴理论转速—实理Φn n★第一对齿轮①058.001.01000909-0001n -9903555630〈===⨯=理实理实n n n 符合要求★第二对齿轮②058.00156.01605.157160n -5.1577218630〈=-==⨯=理实理实n n n 符合要求 齿轮的具体值见表齿轮尺寸表3.3轴及传动轴的计算转速①主轴的计算转速。

由《械制造装备设计》中表1.8可查出min /1006.1min 138min r n n n j =Φ=Φ=-②传动轴的计算转速。