畢業(yè)設(shè)計(jì)--12級車床主軸箱設(shè)計(jì)

1、<p>　　12級車床主軸箱設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.總論</b></p><p><b>　　1.1機(jī)床概述</b></p><p>　　金屬切削機(jī)床( Meal cutting machine tools ) 是用切削的方法將金屬毛壞加工成機(jī)床零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又成“工作機(jī)”或“

2、母機(jī)”，習(xí)慣上簡稱機(jī)床。</p><p>　　在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中，加工機(jī)器零件的方法有多種，如鑄造，鍛造，焊接，切削加工和各種加工等。切削加工是將金屬毛坯加工成具有較高精度的形狀，尺寸和較高表面質(zhì)量零件的主要加工方法。在加工精密零件時(shí)，目前主要還是依靠切削加工機(jī)器零件的主要設(shè)備，它所擔(dān)負(fù)的工作量，約占機(jī)器總制造工作的40%～60%。機(jī)床的技術(shù)水平直接影響機(jī)械制造工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。</p>

3、<p>　　機(jī)床的”母機(jī)“屬性決定了它在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，機(jī)床工業(yè)為各種類型地機(jī)械制造廠提供先進(jìn)地制造技術(shù)與優(yōu)質(zhì)高效地機(jī)床設(shè)備，促進(jìn)機(jī)械制造工業(yè)地生產(chǎn)能力和工藝水平地提高。機(jī)械制造工業(yè)肩負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供現(xiàn)代化技術(shù)裝備地任務(wù)，即為工業(yè)，農(nóng)業(yè)，交通運(yùn)輸業(yè)，科研和國防等部門提各種機(jī)器，儀器，和工具為適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)地需要，必須大力發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)，機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)各部門賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。機(jī)床工業(yè)則是機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)

4、。一個(gè)國家機(jī)床工業(yè)水平，在很大程度上標(biāo)準(zhǔn)著這個(gè)國家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)水平。顯然，金屬切削機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)中起著重大的作用。</p><p>　　金屬切削機(jī)床是人類在改造自然的長期生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的。最原始的機(jī)床是依靠雙手的往復(fù)運(yùn)動，在工件上鉆孔。最初的加工對象是木料。為加工回轉(zhuǎn)體，出現(xiàn)了依靠人力使工件往復(fù)回轉(zhuǎn)的原始車床，在原始加工階段，人既是提供機(jī)床的動力，又是操縱者。

5、當(dāng)加工對象由木料逐步過渡到金屬時(shí)，車圓.鉆孔等要求增大動力。于是就是逐漸出現(xiàn)了水力，風(fēng)力和畜力等驅(qū)動的機(jī)床。隨著生產(chǎn)發(fā)展的需要，15～16世紀(jì)出現(xiàn)了銑床和磨床。本次重點(diǎn)設(shè)計(jì)車床。</p><p>　　1.2車床種類及功用</p><p>　　車床的種類很多，按其結(jié)構(gòu)和用途，主要分為以下幾類：①臥式車床和落地車床②立式車床③轉(zhuǎn)塔車床④單軸和多軸自動和半自動車床⑤仿型車床和多刀車床⑥數(shù)控車床和

6、車削中心⑦各種專門化車床。</p><p>　　臥式車床地工藝范圍很廣，能進(jìn)行多種表面地加工：各種軸類.套類和盤類零件上地回轉(zhuǎn)表面，如車削內(nèi)外圓柱面，圓錐面.環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)面；車削螺紋還可以進(jìn)行鉆孔.擴(kuò)孔.鉸孔和滾花等工作。 </p><p>　　1.3車床的傳動系統(tǒng)</p><p>　　中型車床的傳動動系統(tǒng)較為復(fù)雜，傳動原理可通過傳動框圖進(jìn)一步具體化。電動機(jī)經(jīng)主

7、換向機(jī)構(gòu)、主變速機(jī)構(gòu)拖動主軸。主換向機(jī)構(gòu)主要用于切削螺紋：一刀切削結(jié)束，換向機(jī)構(gòu)使主軸連同刀架一起換向，回到切削起點(diǎn)處，再切削第二刀。主變速機(jī)構(gòu)用于變速，也是本次設(shè)計(jì)的題目，電動機(jī)經(jīng)過卸荷帶輪、齒輪傳動至主軸。</p><p>　　圖1-1臥式車床傳動框圖</p><p><b>　　2.機(jī)床的初步設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1機(jī)床初

8、步設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　機(jī)床的初步設(shè)計(jì)主要包括：①機(jī)床工藝方案的擬定；②機(jī)床運(yùn)動方案；③機(jī)床技術(shù)參數(shù)的確定；④機(jī)床總體布局的確定及方案對比；</p><p>　　該設(shè)計(jì)主要完成機(jī)床運(yùn)動方案的擬定和技術(shù)參數(shù)的確定等工作。</p><p><b>　　2.2機(jī)床技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　機(jī)床技術(shù)參數(shù)

9、包括主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)指機(jī)床的尺寸參數(shù)，運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)。</p><p>　　2.2.1機(jī)床尺寸參數(shù)</p><p>　　一般指機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸大小。機(jī)床的主要尺寸參數(shù)可查閱機(jī)床參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，一般尺寸可根據(jù)使用要求，參考同類型同規(guī)格機(jī)床，加以確定，設(shè)計(jì)機(jī)床的尺寸參數(shù)如下表</p><p>　　表2-1中型臥式車床尺寸參數(shù)</p><p&

10、gt;　　2.2.2機(jī)床運(yùn)動參數(shù)</p><p>　　一般指成形運(yùn)動和主要輔助運(yùn)動的參數(shù)</p><p>　　主軸最高轉(zhuǎn)速(r/min) =1800；主軸最低轉(zhuǎn)速(r/min) =40</p><p>　　轉(zhuǎn)速級數(shù) Z=12</p><p><b>　　(1)轉(zhuǎn)速范圍 R</b></p><p

11、><b>　　(2)公比確定：</b></p><p>　　考慮到設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，程序要適中，故采用常規(guī)的擴(kuò)大傳動，回轉(zhuǎn)級數(shù) Z=12</p><p>　　由公式 R = ，得45 =，得=1.41</p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)公比數(shù)列，取公比為1.41</p><p><b>　　(3)主軸各級轉(zhuǎn)速<

12、;/b></p><p>　　各級轉(zhuǎn)速數(shù)列可直接從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表中查出，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列給出了以 =1.06的從1～10000的數(shù)值，因此 =1.41=從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表中找到=40r/min,就可每隔5個(gè)數(shù)值取出一個(gè)數(shù)。</p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表，可得到各級轉(zhuǎn)速分別為：</p><p>　　40，56，80，112，160，224，315，450，630，900，1

13、250，1800 共12個(gè)</p><p>　　2.2.3機(jī)床動力參數(shù)</p><p>　　動力參數(shù)指動力源得大小，主要是選擇電動功率和轉(zhuǎn)速</p><p>　　目前，確定機(jī)床電動機(jī)功率的常用方法有：</p><p>　　類比法：對同類型機(jī)床使用的功率實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查，進(jìn)行分析對比。</p><p>　　估算法：按機(jī)床

14、典型加工條件(工藝種類，加工材料，刀具，切削用量)進(jìn)行估算。</p><p>　　試驗(yàn)測定法：根據(jù)、典型的起決定作用的加工條件，在同類(或相似)機(jī)床上進(jìn)行切削試驗(yàn)，直接測定電機(jī)功率。</p><p>　　一般采用估算類比法相結(jié)合方法確定通用機(jī)床電機(jī)功率</p><p>　　(1)功率估算計(jì)算公式：</p><p>　　主(垂直)切削力: &

15、lt;/p><p>　　切削功率： </p><p><b>　　電機(jī)功率： </b></p><p>　　中型車床的切削參數(shù)值推薦數(shù)據(jù)如下表：</p><p>　　表2-2中型臥式車床切削參數(shù)</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)可得：</b></p>

16、<p><b>　　主切削力： </b></p><p><b>　　切削功率： </b></p><p><b>　　電機(jī)功率： </b></p><p>　　參考濟(jì)南一機(jī)床C616選擇電機(jī)功率為4kw,轉(zhuǎn)速為1500r/min，型號為：Y112M-4。 </p><

17、;p><b>　　3.機(jī)床傳動設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1帶輪直徑選擇</b></p><p>　　(1)小帶輪直徑得確定 </p><p><b>　?、俅_定設(shè)計(jì)功率：</b></p><p>　?。ür系數(shù) =1.3 (查設(shè)計(jì)手冊) =1.3&#

18、215;4=5.2kw</p><p><b>　?、诖_定帶輪直徑：</b></p><p>　　由和轉(zhuǎn)速 n=1500/min,查普通V帶選型圖，</p><p>　　可知：=80～100㎜ 取帶輪標(biāo)準(zhǔn)直徑=100㎜</p><p>　　(2)確定大帶輪直徑</p><p>　　要求在[α]&

19、gt;120°的條件下，傳動比可取,對于中型機(jī)床=1～2.5為宜，取 i=1.5, 設(shè)彈性滑動率：=2%</p><p><b>　　故 ㎜</b></p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊，大帶輪直徑=170㎜，帶輪比</p><p><b>　　3.2傳動方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　機(jī)

20、床主傳動鏈的設(shè)計(jì)任務(wù)是：根據(jù)選定的運(yùn)動參數(shù).動力參數(shù).和傳動方案，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理，性能先進(jìn)的傳動鏈，其設(shè)計(jì)內(nèi)容是: 擬定結(jié)構(gòu)式合結(jié)構(gòu)網(wǎng)，擬定轉(zhuǎn)速圖。</p><p>　　3.2.1擬定結(jié)構(gòu)式</p><p>　　(1)擬定結(jié)構(gòu)式合結(jié)構(gòu)網(wǎng)的步驟：</p><p>　　確定變速組的數(shù)目合傳動副數(shù)，采用滑移齒輪變速組，通常傳動副數(shù)為2個(gè)或3個(gè)；</p>&l

21、t;p>　　確定傳動順序方案，一般應(yīng)考慮傳動副“前多后少”的原則；</p><p>　　確定擴(kuò)大順序方案，一般考慮傳動路線“前密后疏”的原則；</p><p>　　檢驗(yàn)最后擴(kuò)大組的變速范圍；</p><p><b>　　繪制結(jié)構(gòu)網(wǎng)。</b></p><p>　　此次設(shè)計(jì)要求12級轉(zhuǎn)速。主軸最高轉(zhuǎn)速圍1800r/mi

22、n.最低轉(zhuǎn)速為40r/min,以此擬定結(jié)構(gòu)式。</p><p>　　(2)確定變速組的數(shù)目和傳動副數(shù)：</p><p>　　由于轉(zhuǎn)速12級，傳動組可以為兩組，也可以為三組，有以下幾種方案：</p><p>　　12=4×3 12=3×4</p><p>　　12=3×2×2 12=

23、2×3×2 12=2×2×3</p><p>　　在上述5種方案中，第一行的優(yōu)點(diǎn)是可省掉一根軸，缺點(diǎn)是采用四對變速齒輪，如用一個(gè)四聯(lián)滑移齒輪，則操縱機(jī)構(gòu)必須互鎖，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故不采用,第二行的三個(gè)方案，可根據(jù)下述原則選擇一個(gè)最優(yōu)點(diǎn)。在三個(gè)方案所用的電機(jī)功率相同的前提下，當(dāng)轉(zhuǎn)速高時(shí)，扭矩就小，零件尺寸可以小一些。由于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速要比主軸大部分轉(zhuǎn)速高，從電動機(jī)到主軸一般為

24、降速傳動，因此傳動副較多的傳動變速組放在前面，小尺寸的零件多些，就可以節(jié)省材料了。所以三個(gè)方案以“12=3×2×2”的傳動方案為最優(yōu)。</p><p>　　(3)確定擴(kuò)大順序：</p><p>　　采用12=3×2×2順序，由于基本組與擴(kuò)大的順序不同，共有6種結(jié)構(gòu)式：</p><p>　　① ②</

25、p><p>　　③ ④</p><p>　?、?⑥</p><p>　　現(xiàn)比較選擇幾種較為合理的結(jié)構(gòu)式并繪制相應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)，由于主傳動任一變速組的最大變速范圍在檢查變速組的變速范圍時(shí)，只需檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組。</p><p><b>　　即 </b></p>

26、<p>　　其中：：級比指數(shù)，：傳動組的傳動副數(shù)</p><p><b>　　對于⑤⑥方案： ，</b></p><p><b>　　故⑤⑥方案不合理;</b></p><p>　　對于①②③④方案： ，</p><p>　　所以①②③④方案較合理。</p><p>

27、;<b>　　(4)繪制結(jié)構(gòu)網(wǎng)：</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)式： 結(jié)構(gòu)式： </p><p>　　結(jié)構(gòu)網(wǎng)： 結(jié)構(gòu)網(wǎng):</p><p>　　結(jié)構(gòu)式： 結(jié)構(gòu)式： </p><p>　　結(jié)構(gòu)網(wǎng)：

28、 結(jié)構(gòu)網(wǎng)：</p><p>　　3.2.2繪制轉(zhuǎn)速圖</p><p>　　(1)確定最佳傳動方案：</p><p>　　在前四種可行方案，還要進(jìn)行比較最佳方案，原則是選擇中間傳動軸(本次設(shè)計(jì)中為Ⅱ，Ⅲ軸)變速范圍最小方案，因?yàn)槿绻鞣桨竿杺鲃虞S的最高轉(zhuǎn)速相同，則變速范圍小的，最低轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩較小，傳動件的尺寸也就可以小些，比較四種傳動方案。方案①

29、的中間軸變速范圍最小，故方案①最佳。</p><p><b>　　最佳傳動方案： </b></p><p><b>　　(2)繪制轉(zhuǎn)速圖：</b></p><p>　　①分配傳動比:帶傳動比:i=1.7 ,表現(xiàn)在轉(zhuǎn)速圖上為降1.7格。</p><p>　?、邶X輪傳動的傳動比的分配原則：</p&

30、gt;<p>　　在齒輪傳動的傳動比的分配原則：在升速傳動中，最大傳動比，如果傳動比過大，容易引起振動和噪聲；在降速傳動中，最下傳動比 ，如果傳動比過小，則使主動齒輪與從動齒輪的直徑相差太大，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)龐大。主軸中共有四根軸，依此為Ⅰ軸Ⅱ軸，Ⅲ軸，Ⅳ軸(主軸)。設(shè)計(jì)Ⅰ-Ⅱ軸為傳動組a；Ⅱ-Ⅲ軸為傳動組b; Ⅲ-Ⅳ軸(主)軸，為傳動組c;</p><p>　?、?Ⅱ傳動組a齒輪傳動比：該傳動組有3對齒

31、輪，將從動齒輪做成三聯(lián)滑移齒輪，其傳動比依此為：</p><p>　　表現(xiàn)在轉(zhuǎn)速圖上為Ⅰ-Ⅱ軸之間有三條連線，分別為降1格、降2格、降3格。</p><p>　　Ⅱ-Ⅲ傳動組b齒輪傳動比:該傳動組有2對齒輪，將主動齒輪做成雙聯(lián)滑移齒輪，其傳動比初定為：</p><p>　　表現(xiàn)在轉(zhuǎn)速圖上為Ⅱ-Ⅲ軸之間有兩條連線，分別為升1格、降2格。</p><

32、p>　?、?Ⅳ軸傳動組c齒輪傳動比:該傳動組有2個(gè)傳動副，將主動齒輪做成雙聯(lián)齒輪，其傳動比初定為：</p><p>　　表現(xiàn)在轉(zhuǎn)速圖上為升2格，降4格。</p><p>　　根據(jù)上述傳動比及電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min.繪制轉(zhuǎn)速圖如下：</p><p><b>　　圖3-1轉(zhuǎn)速圖</b></p><p>　　4.

33、機(jī)床主軸箱零部件設(shè)計(jì)</p><p>　　主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，零部件數(shù)目繁多，本設(shè)計(jì)就一些主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.1傳動軸功率和直徑計(jì)算</p><p><b>　　(1)傳動軸功率</b></p><p><b>　　①Ⅰ軸功率：</b></p><p

34、>　　由傳動路線知，電機(jī)經(jīng)帶傳動至Ⅰ軸，</p><p><b>　?、冖蜉S功率：</b></p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊：齒輪的效率： 軸承的效率：</p><p><b>　　==3.73kw</b></p><p><b>　?、邰筝S功率：</b></p>

35、;<p><b>　　==3.62kw</b></p><p>　?、堍糨S(主)軸功率：</p><p><b>　　==3.44kw</b></p><p>　　(2)初估各軸直徑：</p><p>　　傳動軸的直徑按扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算：</p><p><b

36、>　　=</b></p><p>　　軸的材料為45號鋼，查表=110</p><p><b>　　①Ⅰ軸直徑:</b></p><p>　　該軸功率為：kw, 該軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 900r/min</p><p>　　㎜，查手冊取標(biāo)準(zhǔn)值 ㎜</p><p><b>　　②

37、Ⅱ軸的直徑。</b></p><p>　　該軸功率為：kw, 該軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 315r/min</p><p><b>　　d㎜，取標(biāo)準(zhǔn)值，㎜</b></p><p><b>　?、邰筝S直徑：</b></p><p>　　該軸功率為：kw, 該軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 160r/min</p&

38、gt;<p>　　㎜，取標(biāo)準(zhǔn)值, =35㎜</p><p>　　④Ⅳ軸(主)軸直徑：</p><p>　　該軸功率為：kw, 該軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 112r/min</p><p><b>　　㎜，取標(biāo)準(zhǔn)值, ㎜</b></p><p><b>　　4.2齒輪齒數(shù)確定</b></p&

39、gt;<p>　　(1)傳動組a各齒輪齒數(shù)確定：</p><p><b>　　該傳動組的傳動比：</b></p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊，常用傳動比的齒數(shù)和,其結(jié)果如下：</p><p>　?。?…73,75,77,79,80,82,84,85,87,89,90…</p><p>　?。?…78,81,84

40、,87,89,90,92,93…</p><p>　?。?…73,76,77,80,81,84,87,88…</p><p>　　以上三行中可挑出，=84是共同適用的。</p><p>　　從表中查出小齒輪齒數(shù)分別為35，28，22，而對三聯(lián)滑移齒輪 ，即： 62-49=13>4 合理。</p><p>　　故傳動組a 的齒輪齒數(shù)為：&

41、lt;/p><p>　　= = =</p><p>　　(2)變速組b各齒輪齒數(shù)為：</p><p>　　該變速組的傳動比為： </p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊，常用傳動比的齒數(shù)和,其結(jié)果如下：</p><p>　　：＝…85,87,89,90,91,92…</p><p>　?。?/p>

42、=…87,89,90…</p><p><b>　　?。?0</b></p><p>　　從表中查知小齒輪齒數(shù)分別為37，30</p><p>　　即傳動組b的齒輪齒數(shù)：</p><p><b>　　，　　</b></p><p>　　(3)傳動組c的齒數(shù)確定：</p&

43、gt;<p>　　該傳動組的傳動比： </p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊，常用傳動比的齒數(shù)和。</p><p>　　：＝…92,93,95,96,98,99…</p><p>　?。?=…90,93,94,99,100…</p><p><b>　　取＝99</b></p><p

44、>　　從表中查知，小齒輪齒數(shù)分別為33，20　</p><p>　　即傳動組c齒輪齒數(shù)： = =</p><p><b>　　4.3計(jì)算轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　計(jì)算轉(zhuǎn)速是傳動件傳遞全部功率時(shí)的最低轉(zhuǎn)速，計(jì)算轉(zhuǎn)速包括主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為主軸從最低轉(zhuǎn)速算起，第一個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最高級轉(zhuǎn)速。</p&g

45、t;<p>　?。?）主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速：</p><p>　　根據(jù)轉(zhuǎn)速圖及計(jì)算轉(zhuǎn)速的定義可知：</p><p>　　主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速：＝112r/min</p><p>　　(2) 其它傳動軸的計(jì)算公轉(zhuǎn)速</p><p>　　①Ⅲ軸可以為112r/min的傳動副找上去應(yīng)為450r/min,但由于Ⅲ軸上的最低轉(zhuǎn)速為160r/min,經(jīng)

46、傳動組c可使主軸得到40r/min、315r/min兩種轉(zhuǎn)速，315r/min要傳遞全部功率,所以Ⅲ軸=160r/min.</p><p>　　②同理可得：Ⅱ軸得計(jì)算轉(zhuǎn)速。＝315r/min,Ⅰ軸得計(jì)算轉(zhuǎn)速。＝900r/min.</p><p><b>　　將上述數(shù)據(jù)列表：</b></p><p>　　表4-1各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p>

47、<p>　　(3)傳動組c 各齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　該傳動組中兩對齒輪，即和。</p><p><b>　?、冽X輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　從轉(zhuǎn)速圖上可知：</b></p><p>　?。?0的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，＝450r/min</p>

48、<p>　?。?9的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=112r/min.</p><p><b>　?、邶X輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　從轉(zhuǎn)速圖上可知：</b></p><p>　　＝66的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，＝1600r/min</p><p>　?。?3的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=315

49、r/min</p><p>　　(4)傳動組b各計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　該傳動組中有兩對齒輪，即和。</p><p><b>　　①齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</b></p><p><b>　　從轉(zhuǎn)速圖上可知：</b></p><p>　　＝30的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，＝315r/

50、min.</p><p>　　＝60的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=160r/min.</p><p><b>　?、邶X輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</b></p><p>　?。?3的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，＝315r/min.</p><p>　?。?7的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=450r/min.</p><p>　　(5)傳動組a

51、各計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　該傳動組中有三對齒輪：即，，。</p><p>　?、冽X輪的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　?。?5的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，＝900r/min.</p><p>　　＝49的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=63r/min.</p><p>　?、邶X輪的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p

52、>　　=28的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=900r/min.</p><p>　　=56的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=450r/min.</p><p>　?、埤X輪的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　=22的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=900r/min.</p><p>　　=62的齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=315r/min.</p><p>&

53、lt;b>　　4.4齒輪設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.4.1估算齒輪模數(shù)</p><p><b>　　(1)選材：</b></p><p>　　齒輪材料選擇45號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，調(diào)質(zhì)處理，其硬度220～250HBS,主軸齒輪材料選擇45號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，高頻淬火，其硬度為52～57HRC。查設(shè)計(jì)手冊可知：該材料做齒輪，

54、調(diào)質(zhì)處理時(shí)其接觸許用應(yīng)力，彎曲許用應(yīng)力，高頻淬火時(shí)其接觸許用應(yīng)力，彎曲許用應(yīng)力。</p><p><b>　　(2)計(jì)算模數(shù)：</b></p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度估算中心矩：</p><p>　　其中：傳動比 u=，==2.49</p><p>　　查手冊知：彈性系數(shù) ，初取，</p><

55、p>　　傳動組a的齒輪模數(shù)：該組有三對齒輪，分別為：</p><p>　　(a)齒輪模數(shù)計(jì)算.</p><p>　　由轉(zhuǎn)速圖可讀出主動齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速＝900r/min.</p><p>　　該齒輪傳遞的功率：kw</p><p>　　故該齒輪傳遞的扭矩：N㎜</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度估算中心矩，代入

56、數(shù)據(jù)得：</p><p><b>　　=71.9㎜</b></p><p>　　初取：a=72㎜.估算：m=㎜</p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊取標(biāo)準(zhǔn)值，m=2.25㎜。</p><p>　　(b)齒輪模數(shù)估算：</p><p>　　由轉(zhuǎn)速圖可讀出主動齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=900r/min,所以該齒輪傳

57、遞的扭矩=40747Nmm。</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度估算中心矩，代入數(shù)據(jù)得：</p><p><b>　　=79.7㎜</b></p><p>　　初?。篴=80㎜, 估算 = =1.90㎜</p><p>　　查手冊，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=2.25</p><p>　　(c)齒輪模數(shù)估

58、算：</p><p>　　由轉(zhuǎn)速圖可讀出主動齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=900r/min 該齒輪傳遞的扭矩=40747Nmm.</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)：代入數(shù)據(jù)：</p><p><b>　　=90.5㎜</b></p><p>　　初?。?a=91㎜, m= ㎜</p><p>　

59、　查手冊，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。 m=2.25mm.</p><p>　　(2)傳動組b齒輪模數(shù)估算：該組有兩對齒輪：，</p><p>　　(a)齒輪模數(shù)估算：</p><p>　　主動齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速=315r/min,Ⅱ軸傳遞的功率：P =3.73kw, 該齒輪傳遞的扭矩：</p><p>　　=9.55××=113084Nmm

60、.</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù),代入數(shù)據(jù)：</p><p><b>　　=90.1mm</b></p><p>　　初取a=91mm, m= </p><p>　　查手冊取標(biāo)準(zhǔn)表模數(shù)：m=2.5㎜.</p><p>　　(b) 齒輪模數(shù)估算：</p><p&

61、gt;　　主動齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，=315r/min，該齒輪傳遞的扭矩:113084Nmm</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度估算中心矩,代入數(shù)據(jù)：</p><p>　　初取 a=109mm, m= </p><p>　　取設(shè)計(jì)手冊取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=2.5mm</p><p>　　(3)傳動組c齒輪模數(shù)估算：該組有兩對齒輪：， <

62、;/p><p>　　(a)齒輪模數(shù)估算：</p><p>　　主動齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速，=450r/min,軸的功率p=3.62kw,該齒輪傳遞的扭矩: =9.55××=76824Nmm.</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度估算中心矩,代入數(shù)據(jù)：</p><p><b>　　=130.3mm</b></

63、p><p>　　初取 a=132mm m= </p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊，取標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm</p><p>　　(b)齒輪模數(shù)估算;</p><p>　　主動齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速，=160r/min, ,該齒輪傳遞的扭矩：</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度估算中心矩,代入數(shù)據(jù)：</p><

64、p>　　初取 a=112mm, </p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊,取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=3.0mm</p><p>　　4.4.2計(jì)算齒輪幾何尺寸</p><p>　　(1)傳動組a的齒輪幾何尺寸</p><p>　　該組有三對齒輪，即， 模數(shù): m=2.25mm，齒寬系數(shù)，中心矩：a=。</p><p><b&

65、gt;　?、冽X輪幾何直徑： </b></p><p><b>　　分度圓直徑： =</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑:</b></p><p><b>　　齒根圓直徑:</b></p><p><b>　　齒寬： </b>

66、</p><p><b>　?、邶X輪幾何尺寸</b></p><p>　　分度圓直徑： =28×2.25=63mm</p><p>　　=56×2.25=126mm</p><p>　　齒頂圓直徑： =63+2×1.0×2.25=67.5mm</p><p&

67、gt;　　=126+2×2.0×2.25=130.5mm</p><p>　　齒根圓直徑:=63-2×(1.0+0.25)×2.25=53.375mm</p><p>　　=126-2×(1.0+0.25)×2.25=120.375mm</p><p><b>　　齒寬： </b>

68、;</p><p><b>　?、埤X輪幾何尺寸</b></p><p>　　分度圓直徑： =2.25×22=49.5mm</p><p>　　=2.25×62=139.5mm</p><p>　　齒頂圓直徑： =49.5+2×1.0×2.25=54mm</p>

69、<p>　　=139.5+2×1.0×2.25=144mm</p><p>　　齒根圓直徑:=49.5-2×(1.0+0.25)×2.25=43.875mm</p><p>　　=139.5-2×(1.0+0.25)×2.25=133.875mm</p><p>　　齒寬： &l

70、t;/p><p>　　(2)傳動組b的齒輪幾何尺寸。</p><p>　　該組中有兩對齒輪：和，模數(shù) m=2.5mm，齒寬系數(shù)， 中心矩： a=</p><p><b>　?、冽X輪幾何尺寸:</b></p><p>　　分度圓直徑：=2.5×53=132.5mm</p><p>　　=2.5

71、×37=92.5mm</p><p>　　齒頂圓直徑：=132.5+2×1.0×2.5=137.5mm</p><p>　　=92.5+2×1.0×2.5=97.5mm</p><p>　　齒根圓直徑：=132.5-2×(1.0+0.25)×2.5=126.25mm</p><

72、p>　　=92.5-2×(1.0+0.25)×2.5=86.25mm</p><p><b>　　齒寬： </b></p><p><b>　?、邶X輪幾何尺寸:</b></p><p>　　分度圓直徑：=2.5×30=75mm</p><p>　　=2.

73、5×60=150mm</p><p>　　齒頂圓直徑：=75+2×1.0×2.5=80mm</p><p>　　=150+2×1.0×2.5=155mm</p><p>　　齒根圓直徑：=75-2×(1.0+0.25)×2.5=68.75mm</p><p>　　=150-

74、2×(1.0+0.25)×2.5=143.75mm</p><p><b>　　齒寬： </b></p><p>　　(3)傳動組c的齒輪幾何尺寸：</p><p>　　該組有兩對齒輪： ，模數(shù) m=3.0mm，齒寬系數(shù)</p><p><b>　　中心矩： </b>&

75、lt;/p><p><b>　　①齒輪幾何尺寸:</b></p><p>　　分度圓直徑：=3.0×20=60mm</p><p>　　=3.0×79=237mm</p><p>　　齒頂圓直徑：=60+2×1.0×3.0=66mm</p><p>　　=237

76、+2×1.0×3.0=243mm</p><p>　　齒根圓直徑：=60-2×(1.0+0.25)×3=52.5mm</p><p>　　=237-2×(1.0+0.25)×3=229.5mm</p><p>　　齒寬： </p><p><b>　

77、?、邶X輪幾何尺寸:</b></p><p>　　分度圓直徑：=3.0×66=198mm</p><p>　　=3.0×33=99mm</p><p>　　齒頂圓直徑：=198+2×1.0×3=204mm</p><p>　　=99+2×1.0×3=105mm</p&

78、gt;<p>　　齒根圓直徑：=198-2×(1.0+0.25)×3=190.5mm</p><p>　　=99-2×(1.0+0.25)×3=91.5mm</p><p><b>　　齒寬： </b></p><p>　　4.5離合器、制動器選擇計(jì)算</p><

79、;p>　　離合器，制動器是機(jī)床主傳動中比較重要部件，它們的工作性能對機(jī)床的工作效率有很大的影響。</p><p>　　(1)離合器的選擇：</p><p>　　①離合器的選擇機(jī)械方式摩擦離合器，其特點(diǎn)是靠內(nèi)外摩擦片間的摩擦力傳動扭矩，能在高速下實(shí)現(xiàn)結(jié)合，結(jié)合平穩(wěn)，增加摩擦片數(shù)可增大傳遞轉(zhuǎn)矩，徑向尺寸較小，但有相對滑動，發(fā)熱較大，操縱機(jī)構(gòu)有機(jī)械式，液壓式和電磁式三種。</p>

80、;<p>　?、跈C(jī)械操縱機(jī)構(gòu)動作可靠，檢修方便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要占據(jù)一定空間。適用于經(jīng)常離合的場合，多用于主傳動系統(tǒng)中，其結(jié)構(gòu)如下圖：p1001(參照國內(nèi)外同類機(jī)床，其尺寸如下)</p><p><b>　　圖4-1離合器結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　③片數(shù)計(jì)算：</b></p><p>　　摩擦面

81、對數(shù) (Y應(yīng)取偶數(shù))</p><p>　　其中：工作貯備系數(shù) K=1.3，扭矩 T=40747Nmm=40.7Nm.</p><p>　　摩擦系數(shù) u=0.06. [P]：許用比壓 [P]=1.2</p><p><b>　　速度修正系數(shù)： </b></p><p><b>　　摩擦片修正系數(shù)： <

82、/b></p><p><b>　　按合次修正系數(shù)： </b></p><p><b>　　由其結(jié)構(gòu)圖知：，</b></p><p><b>　　故： </b></p><p><b>　　片</b></p><p>　　內(nèi)外

83、總片數(shù): Z=Y+1=12+1=13片。</p><p>　　(2)制動器選擇片式機(jī)械制動器，其地點(diǎn)是制動平穩(wěn)可靠，調(diào)整維護(hù)簡便，手動操作時(shí)，制動轉(zhuǎn)矩和制動時(shí)間，可在一定范圍內(nèi)由操作者靈活控制，但濕式需要，充分潤滑冷卻，干式摩擦片要定期更換，機(jī)械操縱系統(tǒng)比較復(fù)雜，笨重，難于實(shí)現(xiàn)自動化。通常與片式機(jī)械離合器互鎖制動。制動器的安裝位置應(yīng)根據(jù)具體結(jié)構(gòu)，使用條件，綜合全面考慮來確定，一般情況下，力爭將制動器安放在靠近主

84、軸，且轉(zhuǎn)速較高，變速范圍較小的軸上，可達(dá)到制動時(shí)間短，沖擊小，制動靈敏，結(jié)構(gòu)尺寸小，(制動轉(zhuǎn)矩小)的綜合效果。</p><p><b>　　4.6主軸組件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主軸組件包括主軸，主軸支承和安裝在主軸上的傳動件，密封件等。因?yàn)橹鬏S帶動工件或刀具直接參加工件表面成形運(yùn)動，所以它的工作性能對加工質(zhì)量和生產(chǎn)率：產(chǎn)生直接影響。是機(jī)床上最重要的部件之一

85、。</p><p>　　4.6.1主軸組件的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　主軸組件包括主軸，主軸支承和安裝在主軸上的傳動件，密封件等。因?yàn)橹鬏S帶動工件或刀具直接參加工作表面成形運(yùn)動，所以它的工作性能對加工質(zhì)量和生產(chǎn)率產(chǎn)生直接影響，是機(jī)床上重要的部件之一。為此，對主軸提出如下要求：（1）旋轉(zhuǎn)精度高；（2）高度要好；（3）抗振性要好；（4）溫升和熱變形小；（5）耐磨性高。</p>

86、<p>　　4.6.2主軸軸承的配置形式</p><p>　　(1)此主軸采用前，中，后三支承軸承配置方式，其中前，中支承為主支承，后支承為輔助支承，這樣可增加主軸剛度。</p><p>　　(2)傳動件的軸向布置，對主軸的剛度也有影響。為了增加剛度，傳動件應(yīng)盡可能靠近高的前軸承，有兩個(gè)齒輪時(shí)，傳遞大扭矩的齒輪應(yīng)更靠近前軸承，對于傳遞進(jìn)給運(yùn)動的齒輪，也應(yīng)靠近相應(yīng)的軸承位置，傳動

87、件空間布置，目的是使主軸前端在對加工精度影響最大的方向上變形最小，當(dāng)然還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)的可能性。</p><p>　　(3)主軸軸承選擇：</p><p>　　主軸軸承的選擇是本節(jié)的重點(diǎn)，主軸軸承的配置形式，選擇的是三支承，前支承用雙列圓柱滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承。中支承為雙列圓柱滾子軸承，后支承為深溝球軸承。</p><p>　　前支承軸承型號：雙列圓柱滾

88、子軸承 NN3015K</p><p>　　雙向推力角接觸球軸承 234415B</p><p>　　中支承軸承型號：雙列圓柱滾子軸承 NN3013K</p><p>　　后支承軸承型號： 深溝球軸承 6210</p><p>　　4.6.3主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>

89、<p>　　(1)主軸軸徑的確定：</p><p>　　前面計(jì)算時(shí)初選為40mm，由于主軸為中空的，應(yīng)將直徑加大，參照設(shè)計(jì)手冊，取前軸頸直徑，后軸頸直徑</p><p>　　中間通孔 ,但d 過小，棒料不方便通過，故</p><p>　　,取中間通孔直徑d=35mm.</p><p>　　(2)其他軸的軸承選擇圓錐滾子軸承，具體

90、型號(內(nèi)徑)應(yīng)根據(jù)相應(yīng)軸徑來選擇。</p><p>　　(3)主軸前端部形狀選擇：</p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊選擇C型，主軸前端形狀及各部尺寸及形狀如下：</p><p>　　圖4-2主軸頭部形狀</p><p>　　(4）主軸支承跨距的確定： 如果懸伸量a 為已定，則存在著一個(gè)最佳跨距 , 通常=2～3.5</p><

91、;p>　　初選懸伸量 a=90mm ，最佳跨距： =(2～3.5)×90= 初選：=200mm</p><p>　　4.6.4主軸組件的潤滑及密封</p><p>　　(1)主軸組件的潤滑：</p><p>　　主軸軸承采用脂潤滑，鈣基潤滑脂,其填量不超過軸承間的1/2,齒輪采用油潤滑，選擇30號機(jī)械油(HJ－30)。</p>&l

92、t;p>　　潤滑方式采用飛濺潤滑，齒輪在旋轉(zhuǎn)過程中將油甩到需潤滑的表面進(jìn)行飛濺潤滑。</p><p>　　(2)主軸組件的密封。</p><p>　　為了防止?jié)櫥綇闹鬏S組件及傳動部件中泄漏，保護(hù)工業(yè)環(huán)境，防止外部污染物進(jìn)入主軸箱內(nèi)，對主軸組件進(jìn)行密封保護(hù)。采用皮碗式密封裝置和擋油圈密封二者結(jié)合，其密封效果好，且密封件壽命長等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　4.7

93、箱體及潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　除了傳動設(shè)計(jì)及主軸變速器內(nèi)的零部件設(shè)計(jì)外，還有主軸箱體的設(shè)計(jì)，及整個(gè)主軸箱內(nèi)潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和說明。</p><p>　　(1)箱體設(shè)計(jì)及說明。</p><p>　　箱體材料選擇HT200, 采用鑄造結(jié)構(gòu)，時(shí)效處理，外層涂漆防止腐蝕。箱體結(jié)構(gòu)采用分箱式，主要分為兩個(gè)室，中間由隔板分開，以便主軸采用三支承方式，另外設(shè)有安裝操縱手柄

94、的結(jié)構(gòu)，箱體的壁厚要適中，選擇15～25mm即可。箱體底部，凸起有兩個(gè)垂直小平面與床身內(nèi)側(cè)垂直面和箱體床身水平面定位，用螺釘壓板固定。</p><p>　　(2)潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及說明。</p><p>　?、僦鬏S變速箱選擇壓力循環(huán)潤滑，這種是比較完善的潤滑方法。對于發(fā)熱量較大或防止溫升過高的某些摩擦表面，需用油泵供油進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)潤滑，將摩擦面所產(chǎn)生的潤滑油帶走，進(jìn)行冷卻，油泵可由高速軸Ⅰ軸

95、驅(qū)動，在機(jī)床啟動前供油，由手動泵油。</p><p>　　②油泵選擇柱塞泵; 工作壓力 , 最大流量 Q=1.5r/min.</p><p>　?、塾统厝菀?V=(3～7)×1.5= 選擇 V=8L，油箱的容積超過V值的30%，選擇其容積為15L。</p><p>　　④箱體上開有放油孔，并安裝有油標(biāo)尺。</p><p>　　5.剛

96、度、強(qiáng)度、壽命計(jì)算</p><p>　　在裝配圖完成后，各種尺寸便隨之確定，便可進(jìn)行主軸剛度，齒輪強(qiáng)度和軸承壽命計(jì)算。</p><p><b>　　5.1主軸剛度驗(yàn)算</b></p><p>　　由裝配可知：主軸的懸伸量 a=84㎜,主軸軸承的跨距=193㎜，由此可繪出主軸的計(jì)算簡圖：</p><p>　　圖5-1主軸的

97、計(jì)算簡圖</p><p>　　(1)軸承剛度計(jì)算：</p><p>　　由前面的計(jì)算可知，主軸的功率為P=3.44kw,計(jì)算轉(zhuǎn)速為，所以主軸輸出轉(zhuǎn)矩為。床身上最大的加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的60%，即0.6x320=192mm，半徑為96mm(0.096m)。 所以： 切削力（沿

98、y軸方向）</p><p>　　背向力（沿x軸方向）</p><p><b>　　總作用力</b></p><p>　　所以前后軸承的支反力、分別為：</p><p>　　根據(jù)公式：求解軸承剛度，</p><p>　　式中： R：軸承徑向支反力，：滾子有效長度，</p><p&

99、gt;　　:滾動體的列數(shù)和每列的滾動體數(shù)。</p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊得到如下數(shù)據(jù)：</p><p>　　前軸承：=8，=50</p><p>　　后軸承：=8，=48</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得前后軸承的剛度分別為：</p><p>　　(2)計(jì)算最佳跨矩：</p><p><b

100、>　　主軸軸承剛度比為：</b></p><p>　　前后軸頸直徑的平均值，主軸通孔直徑為d=35mm=0.035m。</p><p><b>　　主軸慣性矩為：</b></p><p><b>　　綜合變量</b></p><p>　　查“主軸最佳跨距計(jì)算線圖”可知，當(dāng)η=0.2

101、7時(shí)，最佳跨距與懸伸量的比為（實(shí)際的），計(jì)算出的值與實(shí)際基本一致，不必修正。</p><p>　　(3)主軸端部撓度校核：</p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊，對于中型臥式車床（），主軸端部撓度許用值為[δ]=0.0002L=0.0002x193=0.0386mm（L為主軸跨距）。</p><p>　　主軸端部撓度的計(jì)算公式為：</p><p>

102、　　式中：F=3417N，E=210Gma,I=</p><p>　　代入數(shù)據(jù)的δ=0.015mm<[δ]=0.0386mm,所以主軸剛度滿足要求。</p><p><b>　　5.2齒輪強(qiáng)度驗(yàn)算</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)確定以后，齒輪得工作條件，空間安排，材料和精度等級都以確定，故可進(jìn)行齒輪的強(qiáng)度校核。主軸齒輪材料選擇45號優(yōu)質(zhì)

103、碳素結(jié)構(gòu)鋼，高頻淬火，其硬度為52～57HRC。查設(shè)計(jì)手冊可知，該材料高頻淬火時(shí)其接觸許用應(yīng)力，彎曲許用應(yīng)力。</p><p>　　在前面章節(jié)中我們已對齒輪模數(shù)進(jìn)行估算，現(xiàn)對齒輪強(qiáng)度進(jìn)行校核，以便及時(shí)修正。</p><p>　　第二擴(kuò)大組齒輪強(qiáng)度校核：該擴(kuò)大組油兩對齒輪，即：， ，其模數(shù)m=3.0mm 。</p><p>　　(1)齒輪強(qiáng)度校核：</p>

104、<p>　　①驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度：</p><p><b>　　按公式： </b></p><p>　　式中：節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.49， 彈性系數(shù)=188.9</p><p>　　由前面章節(jié)計(jì)算知： =76824Nmm, b=18mm, =60mm,傳動比 </p><p>　　載荷系數(shù)：查手冊： 工況系數(shù)=1

105、.25, 動載系數(shù)=1.06,齒向載荷分布系數(shù) =1.08,齒間載荷分配系數(shù) =1.0</p><p>　　=1.25×1.06×1.08×1.0=1.43</p><p><b>　　重合度系數(shù) 其中</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p&

106、gt;<b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=853Mpa<=1370Mpa 安全</p><p>　?、隍?yàn)算齒根彎曲強(qiáng)度：</p><p>　　其中： K=1.43, =76824Nmm, b=18mm, =60mm, m=3.0mm

107、</p><p>　　齒形系數(shù) =2.81 =2.28</p><p>　　應(yīng)力修正系數(shù) =1.55， =1.77</p><p>　　重合度系數(shù) </p><p><b>　　=</b></p><p>　　=207Mpa<=283Mpa 安全</p&

108、gt;<p><b>　　=</b></p><p>　　=192Mpa<=283Mpa 安全</p><p><b>　　所以該齒輪副安全。</b></p><p>　　(2)齒輪強(qiáng)度校核：</p><p>　?、衮?yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度：</p><p>

109、<b>　　按公式： </b></p><p>　　式中：節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.49， 彈性系數(shù)=188.9</p><p>　　， m=3mm, b=18mm, </p><p><b>　　載荷系數(shù)： </b></p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊:工況系數(shù) =1.25， 動載荷系數(shù) =1.1&l

110、t;/p><p>　　齒向載荷分布系數(shù) =1.04 齒間載荷分配系數(shù) =1.0</p><p>　　=1.25×1.1×1.04×1.0=1.43</p><p><b>　　重合度 </b></p><p><b>　　重合度系數(shù) </b></p>&l

111、t;p><b>　　所以</b></p><p>　　=2.49×188.9×0.87×</p><p>　　=664Mpa<=1370Mpa 安全</p><p>　　②驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：</p><p>　　式中：K=1.43, , b=18mm, , m=3.0mm&

112、lt;/p><p><b>　　查設(shè)計(jì)手冊：</b></p><p>　　齒形系數(shù) </p><p>　　應(yīng)力修正系數(shù) </p><p>　　重合度系數(shù) </p><p>　　=×2.59×1.63×0.69</

113、p><p>　　=169Mpa<=283Mpa 安全</p><p>　　=×2.32×1.73×0.69</p><p>　　=160Mpa<=283Mpa 安全</p><p><b>　　所以該齒輪副安全。</b></p><p>　　5.3 軸承壽命計(jì)

114、算</p><p>　　現(xiàn)計(jì)算第一軸軸承壽命,該軸的軸徑為Φ25mm,其上裝有一對圓錐滾子軸承，其型號為30205。裝配圖可知該對軸承兩作用點(diǎn)間的距離為295.8mm,且兩軸承中間有3個(gè)齒輪。在傳遞相同扭矩的情況下，其作用力不同，我們只需計(jì)算作用力最大的一組。三個(gè)齒輪中，尺寸最小的齒輪作用在其上的力最大，所以只需按Z=24的齒輪嚙合時(shí)計(jì)算軸承的壽命。</p><p><b>　　

115、由前面計(jì)算可知：</b></p><p>　　該軸傳遞的扭矩T=40747Nmm, Z=24 的齒輪的分度圓直徑d=63mm</p><p><b>　　齒輪所受的圓周力：</b></p><p><b>　　徑向力：</b></p><p>　　(1)計(jì)算軸承徑向支反力： </p

116、><p><b>　　平方向支反力：</b></p><p>　　受力簡圖: </p><p>　　圖5-2水平方向受力簡圖</p><p><b>　　由　　得：　</b></p><p><b>　　由　　得： </b></p>&

117、lt;p><b>　?、阢U垂方向支反力:</b></p><p><b>　　受力簡圖：</b></p><p>　　圖5-3鉛垂方向受力簡圖</p><p><b>　　由 　得：　</b></p><p><b>　　由 　得： </b><

118、;/p><p><b>　　合成支反力：</b></p><p>　　(2)計(jì)算派生軸向力S:</p><p>　　查設(shè)計(jì)手冊知：　　30205軸承得Y=1.6, C=32200N, e=0.37</p><p><b>　　所以： </b></p><p><

119、;b>　　, 的方向如圖：</b></p><p>　　圖5-4派生軸向力的方向</p><p>　　(3)求軸承的軸向載荷A:</p><p>　　由于＞　故軸承1放松，軸承2壓緊,故 </p><p>　　(4)計(jì)算軸承的當(dāng)量動載荷P:</p><p>　　由<e=0.37 查手冊知　

120、, </p><p>　　由>e=0.37 查手冊知　, </p><p>　　取力矩載荷系數(shù)　 沖擊載荷系數(shù)</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)可以得到：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　(5)計(jì)算軸承的壽命：</p>

121、;<p>　　因?yàn)椋荆拾从?jì)算，查手冊，取溫度系數(shù)</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入公式得軸承壽命：</p><p>　?。健。?7783h,所以軸承壽命滿足要求。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　機(jī)床的主傳動是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動的，這其中最重要的部件是機(jī)床主軸箱的。主軸箱中

122、包括的機(jī)構(gòu)有：定比轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、變速裝置、主軸組件、啟動和停車機(jī)構(gòu)、制動機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、潤滑與密封裝置等。機(jī)床主軸箱對機(jī)床的使用性能、結(jié)構(gòu)和制造成本都有明顯的影響，因此，在設(shè)計(jì)過程中都給予了充分的重視。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的主軸箱主軸有12級轉(zhuǎn)速，采用了最佳的傳動方案，電動機(jī)功率在選擇時(shí)，既考慮了節(jié)能又滿足使用要求。機(jī)床主軸箱的定比傳動機(jī)構(gòu)用來實(shí)現(xiàn)主軸的降速或升速，本設(shè)計(jì)采用齒輪和帶傳動；變速裝置采用齒輪變

123、速機(jī)構(gòu)，齒輪在設(shè)計(jì)時(shí)也做了優(yōu)化設(shè)計(jì)，既減小了尺寸，又滿足要求。主軸組件是執(zhí)行件，它有主軸、主軸支承和安裝在主軸上的傳動件等組成，主軸軸承的跨矩經(jīng)過驗(yàn)算，也滿足最佳跨矩的要求。離合器裝置用來控制機(jī)床主運(yùn)動（主軸）的啟動和停車，采用機(jī)械片式摩擦離合器來實(shí)現(xiàn)；換向裝置用來改變機(jī)床的主運(yùn)動的方向（主軸轉(zhuǎn)向），采用中間惰輪傳動。潤滑和密封裝置是為了保證主傳動裝置的正常工作和使用壽命，因此，必須有良好的潤滑裝置和可靠的密封裝置?？傊?，主軸箱的設(shè)計(jì)是

124、符合要求的。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，首先向我們工作認(rèn)真、不辭辛苦的老師表示衷心的感謝，同時(shí)也感謝在大學(xué)里認(rèn)識的、所有授過課的老師，是老師讓我變成了一個(gè)有知識、有一技之長的人。</p><p>　　通過這半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己得到了充分的鍛煉，同時(shí)更多包含的是老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的幫

125、助，讓自己把以前所學(xué)的知識綜合起來，全面地掌握和理解所學(xué)知識，真正地運(yùn)用實(shí)際當(dāng)中，學(xué)有所用，并且也讓自己的不足顯露出來，更加了解自己應(yīng)該在哪些方面去補(bǔ)充，在哪些方面去發(fā)揮，為畢業(yè)以后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并再次向老師表示謝意。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.李洪主編.實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊.沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.1999<

126、;/p><p>　　2.戴曙主編.金屬切削機(jī)床.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2004</p><p>　　3.清華大學(xué)曹金榜、張玉峰等主編.機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1987</p><p>　　4.孫志禮、冷興聚等主編.機(jī)械設(shè)計(jì).沈陽:東北大學(xué)出版社.2000</p><p>　　5.鞏云鵬、田萬祿主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).沈陽:東

127、北大學(xué)出版社.2000</p><p>　　6.遲建山、顧熙棠、胡寶珍等主編.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1985</p><p>　　7.廖念釗主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)(第三版).北京:中國計(jì)量出版社.2002</p><p>　　8.李澄主編.機(jī)械制圖.北京:高等教育出版社.1997</p><p>　　9.洛陽軸承研究