[整理]C6132普通車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計說明書1.

1、安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）專班業(yè)機械設(shè)計及自動化級06機械2班姓名學(xué)號課題C6132普通車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)教師魏常武2010 年 6 月 10 日摘要主傳動系統(tǒng)設(shè)計是機床設(shè)計中非常重要的組成部分， 本次設(shè)計主要由機床的 級數(shù)入手，于結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)擬定，再到齒輪和軸的設(shè)計，再選擇各種主傳動配 合件，對軸和齒輪及配合件進行校核，將主傳動方案“結(jié)構(gòu)化”，設(shè)計主軸變速箱裝配圖及零件圖，側(cè)重進行傳動軸組件、主軸組件、變速機構(gòu)、箱體、潤滑與 密封、傳動軸及滑移齒輪零件的設(shè)計，完成設(shè)計任務(wù)。本次突出了結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，在保證機床的基本要求下，根據(jù)機床設(shè)計的原 則，擬定機構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)，對機床的機構(gòu)進行

2、精簡，力求降低生產(chǎn)成本；主軸和 齒輪設(shè)計在滿足強度需要的同時，材料的選擇也是采用折中的原則，沒有選擇過 高強度的材料從而造成浪費?！娟P(guān)鍵詞】車床、主傳動系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)式、電動機。AbstractMain drive system design is Very important part of the Machine Design,The design of the series to start primarily by machine,In the structure, the structure n etwork developed, to the desig n of gears and

3、shafts,Choose a variety of main drive with the pieces of the shaft and gear, and checked with the parts design and motive of completi on sport spread the lord to move the projectthe structure turn , Desig n a prin cipal axis to become soon a box assemble diagram and spare parts diagram and lay parti

4、cular emphasis on to carry on spread to move stalk module, prin cipal axis module and become soon orga ni zati on, box a body, lubricate and seal completely, spread to move stalk and slippery move wheel gear spare parts of desig n to complete desig n tasks.This highlights the structural desig n requ

5、ireme nts, un der the basic requireme nts for ensuring the machine ,According to the principles of machine tool design,Development of institutional and structural net,Streamlining of the machine tool sector,Strive to reduce product ion costs,No choice of materials result ing in high stre ngth waste.

6、【Keywords lather, Main drive system,Structure , Electric motor目錄緒論 11. 主軸極限轉(zhuǎn)速的確定 22. 主動參數(shù)的擬定 3確定傳動公比 3主電動機的選擇 43. 普通車床的規(guī)格 54. 變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計 5確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目 5結(jié)構(gòu)式的擬定 5結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 8各變速組的變速范圍及極限傳動比 9確定各軸的轉(zhuǎn)速 9繪制轉(zhuǎn)速圖 10確定各變速組變速副齒數(shù) 10繪制變速系統(tǒng)圖 125. 傳動件的設(shè)計 13帶輪的設(shè)計 13傳動軸的直徑估算 16確定各軸轉(zhuǎn)速 16傳動軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 17鍵的選擇、傳動軸、鍵的校

7、核 186. 各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 20齒輪模數(shù)的確定： 20齒輪的設(shè)計 247. 齒輪校驗 26齒輪強度校核 26校核a組齒輪 26校核b組齒輪 28校核c組齒輪 298. 主軸組件設(shè)計 31主軸的基本尺寸確定 31外徑尺寸D 31主軸孔徑d 31主軸懸伸量a 33支撐跨距L 33主軸最佳跨距的確定 33主軸剛度驗算 35主軸剛度驗算 36各軸軸承的選用的型號 38謝辭 38小結(jié) 38參考文獻 39C6132普通車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計機械與電氣工程學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)06機械2班 李昌平 指導(dǎo)教師 魏常武緒論機床主傳動系統(tǒng)因機床的類型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的 要

8、求也不一樣。設(shè)計機床主傳動系時最基本的原則就是以最經(jīng)濟、 合理的方式滿 足既定的要求。在設(shè)計時應(yīng)結(jié)合具體機床進行具體分析，一般應(yīng)滿足的基本要求 有：滿足機床使用性能要求。首先應(yīng)滿足機床的運動特性，如機床主軸油足夠的 轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級數(shù)；滿足機床傳遞動力的要求。本文設(shè)計的為普通車床的傳動系統(tǒng)， 根據(jù)不同的加工條件，對傳動系統(tǒng)的要 求也不盡相同，依據(jù)某些典型工藝和加工對象，兼顧其他的可能工藝加工的要求， 擬定機床技術(shù)參數(shù)，擬定參數(shù)時，要考慮機床發(fā)展趨勢和同國內(nèi)外同類機床的對 比，從而獲得最優(yōu)的參數(shù)，使機床設(shè)計的最為合理。本文從開始到結(jié)束的流程如下：探查閱資料，擬定計劃；探擬定傳動結(jié)構(gòu)，繪制草圖；探

9、設(shè)計傳動件和零件；探校核零件、組件；探繪圖，編寫論文說明書1主軸極限轉(zhuǎn)速的確定確定主軸的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速，應(yīng)該在分析所設(shè)計機床幾種典型加工方式 的切削用量和參考現(xiàn)有同類型機床的技術(shù)性能的基礎(chǔ)上，并按照“技術(shù)上先進， 經(jīng)濟上合理”的原則進行。由于通用性機床加工對象很廣，不同工序所采用的切削用量相差懸殊， 而且 加工零件的尺寸變換也很大，所以要合理地確定其極限轉(zhuǎn)速是一個復(fù)雜的任務(wù)， 必須對有關(guān)加工工序和切削用量進行分析，在分析切削用量的過程中，應(yīng)特別注 意下列幾點：1. 考慮先進加工方法，但所選的切削用量不應(yīng)該是個別記錄，而應(yīng)該具有 普遍性。2. 應(yīng)考慮刀具材料的發(fā)展趨勢。例如普通車到在大多數(shù)情

10、況下已經(jīng)采用硬 質(zhì)合金，目前陶瓷刀具也已開始應(yīng)用等情況。3. 最高和最低轉(zhuǎn)速不能僅用計算方法來確定。還應(yīng)該和先進的同類機床比 較，因為過大的轉(zhuǎn)速范圍不僅不能充分發(fā)揮其性能，而且還可能使結(jié)構(gòu)無法實現(xiàn)。 在傳動系統(tǒng)擬定好以后，驗算各主要傳動件的最大圓周速度應(yīng)不超過允許值。主軸最高和最低轉(zhuǎn)速可按下列計算：nmax100%ax二 dmin(rpm)nminlOOOVmin ：dmax(rpm)其中：nmax、nmin主軸最高、最低轉(zhuǎn)速（m/min）；Vmax、Vmin典型工序的最大、最小切削速度（m/min）；dmax、dmin最大、最小計算直徑。普通車床采用最大速度 Vmax的典型工序一般為用硬質(zhì)合

11、金車刀精車或半 精車鋼質(zhì)軸類工件的外圓，取Vmax =200r/min。采用最小速度Vmin的典型工序又以下幾種情況：1. 在低速光車，要求獲得粗糙度小于 卩m2. 精鉸孔3. 加工各種螺紋及多頭螺紋；4. 用高速鋼車刀，對鑄鐵材料的盤類工件進行粗車端面工作，取Vmjn =25r/min。一般取計算直徑：d max dmin =（0.2.25） d max式中D為最大工件回轉(zhuǎn)直徑，即主參數(shù)（mm）。當(dāng)?shù)湫凸ば驗殂q孔或加工螺紋時，應(yīng)按在車床上常用最大鉸孔直徑或經(jīng)常加 工的最大螺紋直徑作為最大計算直徑dm a x根據(jù)調(diào)研可推薦： dm a0.2 D1 ,（ D1為刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑）故nmax

12、 =1000Vmax =1000 200 =1990 r/min ，取 nmax =2000 r/min ；兀 dmin32nmin取 nmin =45 r/min ；1000 =10O 25=49.65 r/mindmaxVi : 160與本次設(shè)計給定的參數(shù)相差不大，取計算值。2.主動參數(shù)的擬定確定傳動公比:根據(jù)機械制造裝備設(shè)計P78公式（3-2 ）因為已知RnZ Z=+1ig =（）Rn =11根據(jù)機械制造裝備設(shè)計P77表3-5標準公比。這里我們?nèi)藴使认盗?1.41.因為=1.41=1.06 6，根據(jù)機械制造裝備設(shè)計P77表3-6標準數(shù)列。首先找到 最小極限轉(zhuǎn)速25,再每跳過5個數(shù)（1

13、.06 6）取一個轉(zhuǎn)速，即可得到公比 為 1.41 的數(shù)列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、2000。主電動機的選擇合理的確定電機功率P,使機床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要， 又不致使電機經(jīng)常輕載而降低功率因素?，F(xiàn)在以常見的中碳鋼為工件材料，取 45號鋼，正火處理，車削外圓，表面 粗糙度Ra采用車刀具，可轉(zhuǎn)位外圓車刀，刀桿尺寸：16mm25mm刀具 幾何參數(shù)：0=15o，:- 0=6o，r=75o， r =15o， =0o， 01=-10o，br1=0.3mm r e=1mm現(xiàn)以確定粗車是的切削用量為設(shè)計： 確定背吃刀量ap和進給量

14、f，根據(jù)切削加工簡明實用手冊 弘4表8-50，ap取 4mm f 取 1 mm/r。 確定切削速度，參切削加工簡明實用手冊印8表8-57，取Vc=2ms。 機床功率的計算，主切削力的計算根據(jù)切削加工簡明實用手冊P449 - P450表8-59和表8-60，主切削力的計算公式及有關(guān)參數(shù)：FZ =9.81 60nFc CFc aZFc f Zfc vZfcKFc60 270 4 1075 2山.15 (N切削功率的計算33Pc = Fc vc 10 =4495.4 X 2X 10 =9kw;取機床的效率為，Pz 一 9=10.57 (kw)根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 P167表12-1 Y 系列（I

15、P44）電動機的 技術(shù)數(shù)據(jù)，丫系列（IP44）電動機為一般用途全封閉自扇冷式籠型異步電動機， 具有防塵埃、鐵屑或其他雜物侵入電動機內(nèi)部的特點，B級絕緣，工業(yè)環(huán)境溫度不超過+40C，相對濕度不超過95%海拔高度不超過1000m額定電壓 380V,頻率50Hz。適用于無特殊要求的機械上，如機床，泵，風(fēng)機，攪拌機， 運輸機，農(nóng)業(yè)機械等。根據(jù)以上要求，選取丫160M-4型三相異步電動機，額定功率11kW,滿載轉(zhuǎn)速 1460r min，質(zhì)量 123kg。3普通車床的規(guī)格根據(jù)以上的計算和設(shè)計任務(wù)書可得到本次設(shè)計車床的基本參數(shù):車床的主參數(shù)(規(guī)格尺寸)和基本參數(shù)表工件最大回轉(zhuǎn)直 徑Dmax(mm)最咼轉(zhuǎn)速n

16、max ( min )最低轉(zhuǎn)速nmin ( min )電機功 率P (kW公比9轉(zhuǎn)速級數(shù)Z32020004511124變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計擬定變速方案，包括變速型式的選擇以及開停、換向、制動、操縱等整個變 速系統(tǒng)的確定。變速型式則指變速和變速的元件、 機構(gòu)以及組成、安排不同特點 的變速型式、變速類型。變速方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此， 確定變速方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟等多方面統(tǒng)一考慮。變速方案有多種，變速型式更是眾多，比如：變速型式上有集中變速，分離 變速；擴大變速范圍可用增加變速組數(shù)，也可采用背輪結(jié)構(gòu)、分支變速等型式； 變速箱上既可用多速電機，也可用交

17、換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。 顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目級數(shù)為Z的變速系統(tǒng)由若干個順序的變速組組成，各變速組分別有ZZ :個變速副。即Z二變速副中由于結(jié)構(gòu)的限制以2或3為合適，即變速級數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子: Z =2a 3b，可以有三種方案：12=32212=23212=223結(jié)構(gòu)式的擬定對于12=3X 2X 2傳動式，有6種結(jié)構(gòu)式和對應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。分別為：12 = 3 2 2612 = 3 26 2312沁 21 2612 = 3厶 Z 2?12 = 2?12 = 34 22 2根據(jù)主變速系統(tǒng)設(shè)計的一般原則：探傳動副前多后少的原則；主變

18、速傳動系從電動機到主軸，通常為降速傳動，接近電動機的傳動轉(zhuǎn)速較 高，傳動的轉(zhuǎn)矩較小，尺寸小一些，反之，靠近主軸的傳動件轉(zhuǎn)速較低，傳遞 的轉(zhuǎn)矩較大，尺寸就較大。因此在擬定主變速傳動系時，應(yīng)盡可能將傳動副較多 的變速組安排在前面，傳動副數(shù)少的變速組放在后面，使主變速傳動系中更多的 傳動件在高速范圍內(nèi)工作，尺寸小一些，以節(jié)省變速箱的造價，減小變速箱的外 形尺寸；探傳動順序與擴大順序相一致的原則；比較兩組變速方案12 = & 23 26和12= 32 2 26結(jié)構(gòu)圖如下頁：14。十0r100071050025018012= 323 26IV140010007105002501809012 = 32 Z

19、 261通過兩種方案的比較，后一種方案因第一擴大組在最前面，U軸的轉(zhuǎn)速范 圍比前種方案大，如兩種方案U軸的最高轉(zhuǎn)速一樣，后一種方案U軸的最低轉(zhuǎn)速 較低，在傳遞相等功率的情況下，受的轉(zhuǎn)矩較大，傳動件的尺寸也就比前種方案 大。探變速組的降速要前慢后快，中間軸的速度不易超過電動機的轉(zhuǎn)速;根據(jù)以上的原則我們最終確定的傳動方案是：12 = 3 23 26結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定傳動系的結(jié)構(gòu)網(wǎng)根據(jù)中間變速軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下:各變速組的變速范圍及極限傳動比傳動副的極限傳動比和傳動組的極限變速范圍： 在降速傳動時，為防止被動 齒輪的直徑過大而使進徑向尺寸過大， 常限制最小傳動比，imn K1

20、/4，升速傳動 時，為防止產(chǎn)生過大的振動和噪音，常限制最大傳動比 味乂乞2，斜齒輪比較平 穩(wěn)，可取imax蘭，故變速組的最大變速范圍為Rmax =imax/ imn n與川、川與W軸之間的變速組分別設(shè)為a、b、c?，F(xiàn)由W （主軸）開始，確定I、u、川軸的轉(zhuǎn)速。先來確定川軸的轉(zhuǎn)速變速組c的變速范圍為66 =8二Rmax 8,10，故兩個傳動副的傳動比必然是兩個極限值：心*亠2=結(jié)合結(jié)構(gòu)式,川軸的轉(zhuǎn)速只有一種可能：180、250、355、500、710、1000確定軸U的轉(zhuǎn)速變速組b的級比指數(shù)為3,希望中間軸轉(zhuǎn)速較小，因而為了避免升速，又不致變速比太小，可取ib11Ib2 =1軸U的轉(zhuǎn)速確定為：5

21、00、710、1000 定軸I的轉(zhuǎn)速對于軸I,其級比指數(shù)為1,可取:Ia1 _ 1 _ 1* =1411ia3=-1確定軸I轉(zhuǎn)速為1000,電動機于軸I的定變傳動比為繪制轉(zhuǎn)速圖確定各變速組變速副齒數(shù)確定齒輪齒數(shù)的原則和要求： 齒輪的齒數(shù)和sz不應(yīng)過大；齒輪的齒數(shù)和sz過大會加大兩軸之間的中心 距，使機床結(jié)構(gòu)龐大，一般推薦 s三100200. 最小齒輪的齒數(shù)要盡可能少；但同時要考慮：最小齒輪不產(chǎn)生根切，機床變速箱中標準直圓柱齒輪，一般最小齒數(shù)zmn 18; 受結(jié)構(gòu)限制的最小齒輪最小齒數(shù)應(yīng)大于 1820;齒輪齒數(shù)應(yīng)符合轉(zhuǎn)速圖上傳動比的要求：實際傳動比（齒數(shù)之比）與理論傳動比（轉(zhuǎn)速圖上要求的傳動比）

22、之間又誤差，但不能過大，確定齒輪數(shù)所造成的轉(zhuǎn) 速誤差，一般不應(yīng)超過10%（ -1 ） %即n理n實10（申_1） %n理n理-要求的主軸轉(zhuǎn)速；n實-齒輪傳動實現(xiàn)的主軸轉(zhuǎn)速；齒輪齒數(shù)的確定，當(dāng)各變速組的傳動比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對于定 比傳動的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機械設(shè)計手冊推薦的方法確定。對于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動比是標準公比的整數(shù)次方時，變速組內(nèi)每對齒輪的齒數(shù)和Sz及小齒輪的齒數(shù)可以從機械制造裝備設(shè)計表 3-9中選取。一般在主傳動中，最小齒 數(shù)應(yīng)大于1820。采用三聯(lián)滑移齒輪時，應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三 聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4,以保證滑移是齒輪外圓不相碰。

23、根據(jù)機械制造裝備設(shè)計P94,查表3-9各種常用變速比的使用齒數(shù)。變速組a:ai1=1ai2=1/ =1/1.41 ai3=1/2確定最小齒輪的齒數(shù)Zmn及最小齒數(shù)和Szmin該變速組內(nèi)的最小齒輪必在i=1/2的齒輪副中，根據(jù)結(jié)構(gòu)條件，假設(shè)最小齒 數(shù)為Zmn =22時，查表得到Szmin =66。找出可能采用的齒數(shù)和諸數(shù)值Ua1=1sz =60、62 -Ua2sz =60、63ua3=2Sz=，60、63在具體結(jié)構(gòu)允許下，選用較小的Sz為宜，現(xiàn)確定Sz =72,確定各齒數(shù)副的齒數(shù)i=2 ，找出 z1 =24， z1 = Sz - z1 =72-24=48;i=1.41，找出 z2=30, Z2=

24、Sz-z2=42;i=1，找出 z3 =36, z3 =36;變速組b的齒數(shù)確定：bi1=1b2=1/ 3故變速組中最小齒輪必在1/3的齒輪副中，假設(shè)最小齒數(shù)為zmn =22,Sz min =84，同上，去 SZ =84,查得 Z1 =22，Z2 =42； Zi =62，Z2=42。變速組c齒數(shù)確定同上可得 z1 =30, z2=18，Zi 60，Z2=72。繪制變速系統(tǒng)圖5傳動件的設(shè)計帶輪的設(shè)計三角帶傳動中，軸間距A可以加大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會有打滑，宜可緩和沖擊及隔離振動，使傳動平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡單，但尺寸大，機床 中常用作電機輸出軸的定比傳動。電動機轉(zhuǎn)速n=1460r/min,傳

25、遞功率P=11kW, 傳動比，兩班制，一天運轉(zhuǎn)16小時，工作年數(shù)10年。(1) 選擇三角帶的型號由機械設(shè)計P156表8-7工作情況系數(shù)Ka查的共況系數(shù)Ka。故根據(jù)機械設(shè)計P156公式(8-21)FC KaP =1.2 11 =13.2(kW)式中P-電動機額定功率，Ka-工作情況系數(shù)因此根據(jù)Pea、n1由機械設(shè)計P157圖8-11普通V帶輪型圖選用B型。(2) 確定帶輪的基準直徑D，D、帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。 為提高帶的壽命，小帶輪的直徑D 不 宜過小，即D岸Dmin。查機械設(shè)計P|57表8-8、圖8-11和P,55表8-6取主動 小帶輪基準直徑D =140mm。由機械設(shè)計R50公

26、式(8-15a) D2 =匕D/1 -町式中：n-小帶輪轉(zhuǎn)速，n大帶輪轉(zhuǎn)速，；-帶的滑動系數(shù)，一般取。故D2140(10.02) = ，1000由機械設(shè)計P157表8-8取圓整為200mm(3) 驗算帶速度V,按機械設(shè)計P150式(8-13)驗算帶的速度、一 1n13.14 040 460V=60 1000 60 1000所以5 m s ： v ： 30 m s，故帶速合適。初定中心距帶輪的中心距，通常根據(jù)機床的總體布局初步選定， 一般可在下列范圍內(nèi)選?。焊鶕?jù)機械設(shè)計P152經(jīng)驗公式（8-20）0.7（D1 亠 D2） _A0 _2（D1 亠 D2）0.7 (140+200)W A 2 (14

27、0+200238W A 680取 A0 =600mm.（5）三角帶的計算基準長度L,-由機械設(shè)計R58公式（8-22）計算帶輪的基準長度2 兀（D2 Dj）L0 二 2A0D1 D2224A022 600 i(140 200) I2040L=1735.3由機械設(shè)計P146表8-2，圓整到標準的計算長度L=1800mm（6）確定實際中心距A按機械設(shè)計P158公式（8-23 ）計算實際中心距L - L01800 -1735.3A=Aq+- =600+2 2（7）驗算小帶輪包角冷根據(jù)機械設(shè)計R58公式（8-25）：1 ： 180。_ 2 _D1 =169 120O，故主動輪上包角A合適。（8）確定三

28、角帶根數(shù)Z根據(jù)機械設(shè)計R58式（8-26 ）得z 二PoPok：k|查表機械設(shè)計P|53表8-4d由i=1.46 和ni=1460r. min得 p0查表機械設(shè)計表 8-5 , k =0.98 ;查表機械設(shè)計表 8-2，長度系數(shù) k= 所以取Z=5根（9）計算預(yù)緊力查機械設(shè)計表 8-3 , 由機械設(shè)計式（8-27）其中：Pca-帶的變速功率,KWv-q-v =帶速,m/s ；每米帶的質(zhì)量，kg/m；取。-1460r/min = 10.7m/s。(2.5 0.98) 3.22F =5000.1 2 =Fo=500詈(護2（10）計算作用在軸上的壓軸力Fq ： 2ZF0sin 2 5 202.8

29、si Q 0 2 2帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計帶輪的材料常用的V帶輪材料為HT150或HT20Q轉(zhuǎn)速較高時可以采用鑄鋼或鋼板沖壓 焊接而成，小功略時采用鑄鋁或塑料。帶輪結(jié)構(gòu)形式V 帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成，根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)的不同可以分為實心式 （機 械制圖圖8-14a）、腹板式（機械制圖圖8-14b）、孔板式（機械制圖圖 8-14C ）、橢圓輪輻式（機械制圖圖8-14d ）。V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準直徑有 關(guān)，當(dāng)帶輪基準直徑dd蘭（d為安裝帶輪的軸的直徑，mm時?？梢圆捎脤?心式，當(dāng)dd乞300mm可以采用腹板式，dd乞300mm,同時Dd 100mm時可以 采用孔板式，當(dāng)dd 300mm時，可以采用輪輻式。帶

30、輪寬度：B =（z-1）e 2f =（5-1） 19 2 12 =100mm。D=90mm是深溝球軸承6210軸承外徑，其他尺寸見帶輪零件圖。V帶輪的論槽V帶輪的輪槽與所選的V帶型號相對應(yīng)，見機械制圖表 8-10.槽 型bdha minhf minef1 mindd與dd相對應(yīng)得申護=32o半=34o =36o護=38oB11.51900V帶輪的輪槽與所選的V帶型號V 帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 V帶工作面夾角發(fā)生變化。為了使 V 帶的工作面與大論的輪槽工作面緊密貼合，將V帶輪輪槽的工作面得夾角做成小 于 40。V 帶安裝到輪槽中以后，一般不應(yīng)該超出帶輪外圓，也不應(yīng)該與輪槽底部接觸。為此

31、規(guī)定了輪槽基準直徑到帶輪外圓和底部的最小高度hamin和hf min。輪槽工作表面的粗糙度為或。V帶輪的技術(shù)要求鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有傻眼、裂縫、 縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對輪緣、凸臺、腹板及 輪轂的表面缺陷進行修補；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之做動平衡。 其他條件參見GB T13575.1 -92中的規(guī)定。傳動軸的直徑估算傳動軸除應(yīng)滿足強度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機床主傳動系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以

32、不必驗算軸的強度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過大的變形。因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。確定各軸轉(zhuǎn)速確定主軸計算轉(zhuǎn)速：計算轉(zhuǎn)速nj是傳動件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動件的計算轉(zhuǎn)速可 以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動關(guān)系確定根據(jù)機械制造裝備設(shè)計表3-10，主軸的計算轉(zhuǎn)速為nj二 n min 3= 45 1.41 3各變速軸的計算轉(zhuǎn)速： 軸川的計算轉(zhuǎn)速可從主軸125r/min按72/18的變速副找上去，軸川的計 算轉(zhuǎn)速nj3為180r/min ； 軸U的計算轉(zhuǎn)速nj2為500r/min ; 軸I的計算轉(zhuǎn)速nj1為1000r/min。各齒輪的計算轉(zhuǎn)速各變速組內(nèi)一般只計算組內(nèi)最小齒

33、輪，也是最薄弱的齒輪，故也只需確定最小齒輪的計算轉(zhuǎn)速。 變速組c中，18/72只需計算z = 18的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為500r/min ; 變速組b計算z = 22的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為500r/min ; 變速組a應(yīng)計算z = 24的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為1000r/min。核算主軸轉(zhuǎn)速誤差/ n實=1440140/ 200 36/36 42/42 60/30 =2044r/minn標二 2000 r / min（n實一n標）100%(2000 -2044)2000100% =2.2% ： 5%所以合適。傳動軸直徑的估算：確定各軸最小直徑根據(jù)機械設(shè)計手冊J pP6/0表7-13， d王91j：Tmm，并

34、查金屬切削機床設(shè)計表7-13得到：取1. I 軸的直徑：取 1 =0.96, n“ =800r/mind -914 11 十 91： 了.5 96 ”n j 】 V 1000 U軸的直徑：取 2=5 0.98 0.99 0.99 =0.922,nj2=500r/mind _91411二 91n j FT 冷 500 1500 1=34.34 mm 川軸的直徑：取 3=2 0.98 0.99 =0.89, nj3=180r/mi n其中：P-電動機額定功率（kV）;-從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積；nj-該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速（r min）；:1-傳動軸允許的扭轉(zhuǎn)角（om）。當(dāng)軸上有鍵槽

35、時，d值應(yīng)相應(yīng)增大45%;當(dāng)軸為花鍵軸時，可將估算的 d 值減小7%為花鍵軸的小徑；空心軸時，d需乘以計算系數(shù)b, b值見機械設(shè)計手 冊表7-12。1和W為由鍵槽并且軸W為空心軸，U和川為花鍵軸。根據(jù)以上 原則各軸的直徑取值：d，30mm,和d-在后文給定，軸采用光軸，“軸 和U1軸因為要安裝滑移齒輪所以都采用花鍵軸。因為矩形花鍵定心精度高，定 心穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理變形，定心直徑尺寸公差和位置公差都 能獲得較高的精度，故我采用矩形花鍵連接。按GB T1144 -1987規(guī)定，矩形花鍵的定心方式為小徑定心。查機械設(shè)計手冊p22 的矩形花鍵的基本尺寸系列，：軸花鍵軸的規(guī)格N d D

36、 B為8 36 42 7 ;軸花鍵軸的規(guī)格N d D B為8 42 48 8。 各軸間的中心距的確定：d.(z=I3L180(mm);(42 42) 5d210(mm);（18 72） 5d po 231.96（mm）；鍵的選擇、傳動軸、鍵的校核查機械設(shè)計手冊表6-1選擇軸上的鍵，根據(jù)軸的直徑d 22 30，鍵 的尺寸選擇 鍵寬b鍵高h取8 7，鍵的長度L取22。主軸處鍵的選擇同上，鍵 的尺寸為鍵寬b鍵高h取28 16，鍵的長度L取100。7傳動軸的校核需要驗算傳動軸薄弱環(huán)節(jié)處的傾角荷撓度。驗算傾角時，若支撐類型相同則 只需驗算支反力最大支撐處傾角；當(dāng)此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時，則 齒

37、輪處傾角不必驗算。驗算撓度時，要求驗算受力最大的齒輪處，但通?？沈炈?傳動軸中點處撓度（誤差%3。當(dāng)軸的各段直徑相差不大，計算精度要求不高時，可看做等直徑，采用平均 直徑di進行計算，計算花鍵軸傳動軸一般只驗算彎曲剛度， 花鍵軸還應(yīng)進行鍵側(cè) 擠壓驗算。彎曲剛度驗算；的剛度時可采用平均直徑di或當(dāng)量直徑d2。一般將軸化為集中載荷下的簡支梁，其撓度和傾角計算公式見金屬切削機床設(shè)計表 7-15.分別求出各載荷作用下所產(chǎn)生的撓度和傾角，然后疊加，注意方向符號，在同一平面上進行代數(shù)疊加，不在同一平面上進行向量疊加。I軸的校核：通過受力分析，在一軸的三對嚙合齒輪副中，中間的兩對齒 輪對I軸中點處的撓度影響

38、最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進行校核T =9.55 106 P/n =9.55 106 11 1000 =100.8N mFr =2 T/d=2 100.8/（120 10）=最大撓度:-F b 3l2 -4b248EI漢440漢(3江4402 44002 )于是變速組a的齒輪模數(shù)取 m = 5 , b =40mm軸I上主動輪齒輪的直徑：da1 =5 24 =120mm； da2 =5 30 =150mm； da3 = 5 36 = 180mm。軸U上三聯(lián)從動輪齒輪的直徑分別為：da1 =5 48 = 240mm； da2 =5 42 = 210mm； da3 =5 36 = 180mm、b

39、變速組：確定軸U上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)，先計算最小齒數(shù)18的齒輪齒面接觸疲勞強度：（公式見a變速組）其中：J -公比；=2.82 ;P-齒輪傳遞的名義功率；P = ;：m-齒寬系數(shù)m = b. m=：5-10 ；-HP-齒輪許允接觸應(yīng)力匚HP =；Hlim，Hlim由金屬切削機床設(shè)計 圖7-6按MC線查?。籲j-計算齒輪計算轉(zhuǎn)速；K-載荷系數(shù)取。 H lim =650MPa二；HP =650MPa 0.9=585MPa=一1602032 1142 3282V8X222 x2 x 400根據(jù)畫法幾何及機械制圖表 齒輪彎曲疲勞強度：mF 其中：P-齒輪傳遞的名義功率;10-4將齒輪模數(shù)圓整為5mm_

40、4303. KP:mn j z FPP =0.922 1仁 :m-齒寬系數(shù)：m = b.m=5-10 ;-FP-齒輪許允齒根應(yīng)力二FP =14Flim ,二Flim由金屬切削機床設(shè)計 圖7-11按MQ線查取；nj-計算齒輪計算轉(zhuǎn)速；K-載荷系數(shù)取1.2 。二Flim =300MPa ,二 FP =300MPa 漢1.4 =420MPa mF2 色430即一一 一 一_ .8 500 22 420根據(jù)畫法幾何及機械制圖表10-4將齒輪模數(shù)圓整為3mm。mH2 mF2 所以 m2 = 5mm于是變速組b的齒輪模數(shù)取 m = 5mm b = 40mm。軸U上主動輪齒輪的直徑：dbi =5 22 =

41、110mm; db2 =5 42 = 210mm；軸川上三聯(lián)從動輪齒輪的直徑分別為：db1 =5 62 =310mm; db2 =5 42 = 210mm;、c變速組：為了使傳動平穩(wěn)，所以使用斜齒輪，取 m. =5mm，螺旋角=14計算中心距 a，a = 0 引巴1 =(18 72) 5 二 232(mm)2cosP2xcos14修正螺旋角 ：，-arccos0 Z2) 5 二 arccos _2 匯 2802 漢 232因值改變不多，所以參數(shù)；一.，K ：，ZH等值不必修正。所以軸川上兩聯(lián)動主動輪齒輪的直徑分別為：18疋572疋5dc1- = ； dc2c1oo軸W上兩從動輪齒輪的直徑分別為

42、：72 530 5dc1- ; dc2o。c1oo、標準齒輪參數(shù)：=20度，h 1， 從機械原理表5-1查得以下公式 齒頂圓直徑 da = (z1 + 2h*a)m ;齒根圓直徑df =(乙-21% -2c )m ； 分度圓直徑d = mz ;齒頂高 ha = h*am ;齒根高 hf = (h*a + c*)m;齒輪的具體值見下表:表齒輪尺寸表(單位：mrh齒輪齒數(shù)z模數(shù)Pm.分度圓直徑d齒頂圓直徑da齒根圓直徑df齒頂咼ha齒根高hf1.245120 :13056.25 :2.30515016053.36518019054.48524025055.42521022056.365180190

43、57.22511012058.42521022059.425210220510.625310320511.185512.605513.725514.3055齒輪的設(shè)計由公式 b = mm( = 5 10)得： I軸主動輪齒輪b-=8 5 = 30mm ; U軸主動輪齒輪 b | =8 5= 40mm ; 川軸主動輪齒輪b= 40mm ；一般一對嚙合齒輪，為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯位時導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計上，應(yīng)使主動輪比從動輪齒寬大(510mm。所以：= b? b_40mm , b4 = = b=32mm ,b7 二 b8=40mm , bg =b10 =32mm ,

44、=b12 = 40mm , b13 =14 = 32mm。通過齒輪傳動強度的計算，只能確定出齒輪的主要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、螺旋角、分度圓直徑等，而齒圈、輪輻、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小，通 常都由結(jié)構(gòu)設(shè)計而定。當(dāng)齒頂圓直徑 da _ 160mm時，可以做成實心式結(jié)構(gòu)的齒 輪。當(dāng)160mm乞da 500mm時，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，再考慮到加工問題，現(xiàn)決定 把齒輪9、12和13做成腹板式結(jié)構(gòu)。其余做成實心結(jié)構(gòu)。根據(jù)機械設(shè)計圖 10-39( a)齒輪8、10、12和13結(jié)構(gòu)尺寸計算如下：齒輪8結(jié)構(gòu)尺寸計算，Do =da -(10 14)mn =2200 -10 5 =170mm ；D4 = 42

45、mm ；D3 ：4 =1.6 42 = 67.2mm, D3取68mm ；D2 ： (0.25 0.35)(D -D3) =0.3 (170 -68) =30.6mm,D2取32mm ；_D+D3170 + 68_c f cD1-119mm, D1= 119mm;；2 2C : (0.2 0.3)B =0.3 42 =，C取 12cm齒輪10結(jié)構(gòu)尺寸計算；D0 = da -(10 14)mn =320 -12 5 二 260mm; D0 二 324mm;；D4 = 42mm ；D3 ：4=1.6 42 =67.2mm, D3取68mm ；D2 ： (0.25 0.35)(D。-D3)=0.3

46、(260 -68) = 57.6mm, D2取60mm ；D1D0 D32260 682二 164mm,；C ：，C取 12cm齒輪12結(jié)構(gòu)尺寸計算Do =da -(10 14)mn =, D。取260mm，D4 =42mm ；D3 4 =1.6 42 = 68mm,D2 ： (0.25 O.35)(Do - D3) 73 (260 -, D2取60mm ;D0 + D3260 十 68廿D1-164mm, D1 取 164mm；2 2C ： (0.2 0.3)B =0.3 42 =12.6mm , C取 14cm齒輪13結(jié)構(gòu)尺寸計算D0 = da (10 14)m“ =381.2 -, D0取325mm ,D4 =110mm ;D2 ： (0.250.35)(Do - D3) =, D2取45mmD3 ： 1.6 D4 =1.6 110 = 176 mm,;D0 D3325 176D10