CA6140型臥式車(chē)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床課程設(shè)計(jì)2

1、46金屬切削課程設(shè)計(jì)機(jī)床課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 系別：機(jī)械工程系 專(zhuān)業(yè)：機(jī)械制造與自動(dòng)化 學(xué)號(hào)： 姓名：目 錄第1章 緒論.3第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)要求.4第3章 機(jī)床的主參數(shù)和其他主要技術(shù)要求.5第4章 主傳動(dòng)系統(tǒng)的擬定.9第5章 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì).17第6章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì).28第七章 軸和軸承的設(shè)計(jì). .32第八章 箱體設(shè)計(jì).42第九章 潤(rùn)滑與密封.44總結(jié).45參考文獻(xiàn).46第一章 緒論1.1 金屬切削機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位金屬切削機(jī)床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器，又稱(chēng)為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”。 在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中，金屬切學(xué)機(jī)床是加工機(jī)器零件的主要設(shè)備，它所擔(dān)負(fù)的工

2、作量，約占機(jī)器總制造工作量的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(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)床的“母機(jī)”屬性決定了它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。機(jī)床工業(yè)為各種類(lèi)型的機(jī)械制造廠提供的制造技術(shù)與優(yōu)質(zhì)高效的機(jī)床設(shè)備，促進(jìn)機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)能力和工藝水平的提高。機(jī)械制造工業(yè)肩負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供現(xiàn)代化技術(shù)裝備的任務(wù)。為適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的需要必須大力發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)。機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)賴(lài)以發(fā)展的基礎(chǔ)。一個(gè)國(guó)家機(jī)床工業(yè)的技術(shù)水平，在很大程度上標(biāo)志著這個(gè)國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平。顯然，金屬切削機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)中起著重大的作用。1.2金屬切削機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的發(fā)展我國(guó)機(jī)床行業(yè)

3、起步較晚，就現(xiàn)在來(lái)說(shuō)，我國(guó)的機(jī)床制造業(yè)跟國(guó)外先進(jìn)水平相比，還存在較大的差距。因此，我國(guó)機(jī)床工業(yè)面臨著光榮而艱巨的任務(wù)，必須奮發(fā)圖強(qiáng)，努力工作，不斷擴(kuò)大技術(shù)隊(duì)伍和提高人員的技術(shù)素質(zhì)，學(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，大力開(kāi)展科學(xué)研究，以便早日趕上世界先進(jìn)水平。第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)要求2.1設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一臺(tái)普通CA6140型臥式車(chē)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)2.2主要技術(shù)參數(shù)： 1、轉(zhuǎn)速范圍：N=31.51400r/min。 2、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：Z=12。 3、電動(dòng)機(jī)功率：P=4KW。被加工零件的材料：鋼、鑄鐵。刀具材料：高速鋼、硬質(zhì)合金。標(biāo)準(zhǔn)公比： 1.06、1.12、1.26 大、重型機(jī)床 1.26 、 1.41 中型

4、機(jī)床 1.58、1.78、2 小型機(jī)床2.3設(shè)計(jì)要求: 1、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)：確定公比 ，擬定轉(zhuǎn)速圖、繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖、計(jì)算齒輪齒數(shù)。 2、動(dòng)力設(shè)計(jì)：確定各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速、對(duì)主要零件進(jìn)行計(jì)算（初算和驗(yàn)算）。 3、繪制圖紙：主軸箱展開(kāi)圖1張（A1）。 4、編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。第三章 機(jī)床的主參數(shù)和其他主要技術(shù)要求3.1主參數(shù) 選擇主參數(shù)的原則是：該參數(shù)應(yīng)是直接反映出機(jī)床的加工能力特性，影響機(jī)床主要零部件尺寸的標(biāo)志。主參數(shù)能說(shuō)明機(jī)床的主要性能：普通車(chē)床的主參數(shù)是床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑D（mm）。機(jī)床主參數(shù)系列通常是等比數(shù)列。普通車(chē)床的主參數(shù)均采用公比為1.41的數(shù)列，該數(shù)列符合國(guó)際ISO標(biāo)準(zhǔn)中的優(yōu)先數(shù)列。普通

5、車(chē)床的主參數(shù)D的系列是：250、320、400、500、630、800、1000、1250mm。所以，普通CA6140型臥式車(chē)床的最大工件回轉(zhuǎn)中心取。3.2基本參數(shù)1、刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑D（）由于刀架組件剛性一般較弱，為了提高生產(chǎn)效率，我國(guó)作為參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的D值，基本上取DD/2,這樣給設(shè)計(jì)留一定的余地，在刀架剛度允許的條件下能保證使用要求，可以取較大的D值。所以查參考文獻(xiàn)【一】（表2）得D=200。2、主軸通孔直徑d 普通車(chē)床主軸通孔徑主要用于棒料加工。在機(jī)床結(jié)構(gòu)允許的條件下，通孔直徑盡量取大些。參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通孔直徑d的最小值。所以由參考文獻(xiàn)一（表2）d=26mm。3、主軸頭號(hào)根據(jù)機(jī)床主參

6、數(shù)值大小采用不同號(hào)數(shù)的主軸頭（415號(hào)），號(hào)值數(shù)等于法蘭直徑的1/25.4而取其整數(shù)值。所以由參考文獻(xiàn)【一】（表2）可知主軸頭號(hào)取6。4、裝刀基面至主軸中心距離h()為了使用戶(hù)，提高刀具的標(biāo)準(zhǔn)化程度，根據(jù)機(jī)械工業(yè)部成都工具研究所的刀具桿標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了h=28mm。5、最大工件長(zhǎng)度L （）最大工件長(zhǎng)度L是指尾座在床身處于最后位置，尾座頂尖套退入尾座孔內(nèi)時(shí)容納的工件長(zhǎng)度。為了有利組織生產(chǎn)，采用分段等差的長(zhǎng)度數(shù)列。所以由參考文獻(xiàn)【一】（表2）得L=1000。3.3 傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、主軸極限的確定 由課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中給出的條件可知： =31.5r/min =1400r/min 2、公比的確定 對(duì)于通用機(jī)床，

7、為使轉(zhuǎn)速損失不大，機(jī)床結(jié)構(gòu)又不過(guò)于復(fù)雜，一般取=1.26或1.41 。而且根據(jù)公式 主軸轉(zhuǎn)速 ；轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍 所以 所以這里取。3、主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定 由任務(wù)書(shū)可知Z=12 因?yàn)?，Z12，根據(jù)公比為1.06的數(shù)列可以寫(xiě)出公比為1.41的轉(zhuǎn)速數(shù)列。計(jì)算：是從31.5開(kāi)始向后每6項(xiàng)取一數(shù)值，（共抽取12個(gè)數(shù)）。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公比為的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表(115000)，得：31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400r/min（共12級(jí)）。4、主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定： a.選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型根據(jù)已知工作條件和要求，選擇一般用途的Y系列三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，臥式封閉結(jié)構(gòu)

8、。 b.機(jī)械傳動(dòng)效率 根據(jù)以上公式可得：傳動(dòng)副效率的概略值可按表2-3選?。▍⒖紮C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程指導(dǎo)主編林遠(yuǎn)艷、唐漢坤下面簡(jiǎn)稱(chēng)文獻(xiàn)1）c.電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率為： 于是 所以 d確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 根據(jù)已知條件選擇最低轉(zhuǎn)速31.5r/min，最高轉(zhuǎn)速1400r/min,功率4kW，所以選擇Y112M-4的Y系列三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)型號(hào)額定功率/kW電機(jī)轉(zhuǎn)速/(r/min)同步轉(zhuǎn)速滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速Y112M-4415001440第4章 主傳動(dòng)系統(tǒng)的擬定4.1主傳動(dòng)方案擬定擬定傳動(dòng)方案，包括傳動(dòng)型式的選擇以及開(kāi)停、幻想、制動(dòng)、操縱等整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的確定。傳動(dòng)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

9、有關(guān)系。因此，確定傳動(dòng)方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)等多方面統(tǒng)一考慮。主傳動(dòng)系統(tǒng)的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。此次設(shè)計(jì)中，我們采用集中傳動(dòng)型式的主軸變速箱。4.2運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1、已知條件1確定轉(zhuǎn)速范圍：主軸最小轉(zhuǎn)速。2確定公比：3轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)： 2、結(jié)構(gòu)分析式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇級(jí)數(shù)為Z的傳動(dòng)系統(tǒng)由若干個(gè)順序的傳動(dòng)組組成，各傳動(dòng)組分別有、個(gè)傳動(dòng)副。即 傳動(dòng)副中由于結(jié)構(gòu)的限制以2或3為合適，即變速級(jí)數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子： ，可以有三種方案： （3） 從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速傳動(dòng)，若使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿(mǎn)足傳動(dòng)副前多后少的原

10、則，因此取方案。在降速傳動(dòng)中，防止齒輪直徑過(guò)大而使徑向尺寸常限制最小傳動(dòng)比 ；在升速時(shí)為防止產(chǎn)生過(guò)大的噪音和震動(dòng)常限制最大轉(zhuǎn)速比。在主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍。在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證中間傳動(dòng)軸的變速范圍最小，對(duì)于12=3×2×2傳動(dòng)式，有6種結(jié)構(gòu)式和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。分別為： 根據(jù)傳動(dòng)副的極限傳動(dòng)比和傳動(dòng)組的極限變速范圍，基本組擴(kuò)大組的排列順序；初選的方案。第2擴(kuò)大組,則 是可行的。從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下：檢查傳動(dòng)組的變速范圍時(shí)，只檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組： 其中， 值，符合要求，所以其他變速組的變速范圍肯定也符合要求。 3、分配總降速傳動(dòng)比總降速傳動(dòng)比 ，為主軸最低轉(zhuǎn)速，又電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不

11、符合轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)，因而增加一定比傳動(dòng)副。使轉(zhuǎn)速數(shù)列符合標(biāo)準(zhǔn)或有利于減少齒輪和及徑向與軸向尺寸，并分擔(dān)總降速傳動(dòng)比。然后，將總降速傳動(dòng)比按“先緩后急”的遞減原則分配給串聯(lián)的各變速組中的最小傳動(dòng)比。a、確定傳動(dòng)軸軸數(shù) 傳動(dòng)軸軸數(shù) = 變速組數(shù) + 定比傳動(dòng)副數(shù) + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。b、確定各級(jí)轉(zhuǎn)速在五根軸中，除去電動(dòng)機(jī)軸，其余四軸按傳動(dòng)順序依次設(shè)為、。與、與、與軸之間的傳動(dòng)組分別設(shè)為a、b、c?，F(xiàn)由（主軸）開(kāi)始，確定、軸的轉(zhuǎn)速： 先來(lái)確定軸的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)組c 的變速范圍為，結(jié)合結(jié)構(gòu)式，軸的轉(zhuǎn)速只有一種可能：125、180、250、355、500、710r/min。 確定軸的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)

12、組b的級(jí)比指數(shù)為3，希望中間軸轉(zhuǎn)速較小，因而為了避免升速，又不致傳動(dòng)比太小，可取 ，軸的轉(zhuǎn)速確定為：355、500、710r/min。確定軸的轉(zhuǎn)速對(duì)于軸，其級(jí)比指數(shù)為1,可取 ，確定軸轉(zhuǎn)速為710r/min。由此也可確定加在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的定傳動(dòng)比。下面畫(huà)出轉(zhuǎn)速圖（電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近）。 4、畫(huà)轉(zhuǎn)速圖(1) 豎線(xiàn)代表傳動(dòng)軸 間距相等的豎線(xiàn)代表各傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸按運(yùn)動(dòng)傳遞的先后順序，從左向右依次排列。 (2) 橫線(xiàn)代表轉(zhuǎn)速值 間距相等的橫線(xiàn)由下至上依次表示由低到高的各級(jí)主軸轉(zhuǎn)速。 (3) 豎線(xiàn)上的圓點(diǎn)表示各傳動(dòng)軸實(shí)際具有的轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速圖中每條豎線(xiàn)上有若干小圓點(diǎn)，表示該軸可以實(shí)現(xiàn)的實(shí)際轉(zhuǎn)速

13、。(4) 兩圓點(diǎn)之間的連線(xiàn)表示傳動(dòng)副的傳動(dòng)比 其傾斜程度表示傳動(dòng)副傳動(dòng)比的大小，從左向右，連線(xiàn)向上傾斜，表示升速傳動(dòng)；連線(xiàn)向下傾斜，表示降速傳動(dòng)；連線(xiàn)為水平線(xiàn)，表示等速傳動(dòng)。 4.3齒輪齒數(shù)的確定 為了便于設(shè)計(jì)和制造，主傳動(dòng)系統(tǒng)中所采用的齒輪模數(shù)的種類(lèi)盡可能少一些。在同一變速組內(nèi)一般都采用相同的模數(shù)，這是因?yàn)楦鼾X輪副的速度變化不大，受力情況差別不大當(dāng)各對(duì)齒輪模數(shù)相同時(shí)，且不采用變位齒輪的齒數(shù)和也必然相等。為了避免根切現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳動(dòng)比，取大于或等于22。參考文獻(xiàn)【一】表2-2中橫行表示一對(duì)齒輪的齒數(shù)和，縱列表示一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比，表中間的數(shù)值表示一對(duì)齒輪副的小齒輪齒數(shù)。當(dāng)時(shí)，表示升速傳動(dòng)，所

14、以小齒輪為從動(dòng)輪。當(dāng)時(shí)，表示降速傳動(dòng)，所以小齒輪為主動(dòng)輪，這是要用傳動(dòng)比的倒數(shù)查表。查出小齒輪的齒數(shù)后，將齒數(shù)和減去小齒輪的齒數(shù)。表中空白格，表示沒(méi)有合適的齒數(shù) 采用查表法確定齒輪齒數(shù)：據(jù)參考文獻(xiàn)【一】表2-2確定齒輪齒數(shù)如下：傳動(dòng)組a:查表8-1, ，時(shí)：57、60、63、66、69、72、75、78時(shí)：58、60、63、65、67、68、70、72、73、77時(shí)：58、60、62、64、66、68、70、72、74、76可取72,于是可得軸齒輪齒數(shù)分別為：24、30、36。于是，可得軸上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為：48、42、36。傳動(dòng)組b:查表8-1, ，時(shí)：69、72、73、76、77、80

15、、81、84、87時(shí)：70、72、74、76、78、80、82、84、86可取 84，于是可得軸上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為：22、42。于是， ，得軸上兩齒輪的齒數(shù)分別為：62、42。傳動(dòng)組c:查表8-1,時(shí)：84、85、89、90、94、95時(shí)： 72、75、78、81、84、87、89、90可取 90.為降速傳動(dòng)，取軸齒輪齒數(shù)為18；為升速傳動(dòng)，取軸齒輪齒數(shù)為30。于是得,。得軸兩聯(lián)動(dòng)齒輪的齒數(shù)分別為18，60；得軸兩齒輪齒數(shù)分別為72，30。4.4 最后列出如下所示的齒輪齒數(shù)：軸軸-軸-軸各齒輪齒數(shù)4.5繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖： 第五章 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.1齒輪設(shè)計(jì) 齒輪是變速箱中的重要元件。齒輪同時(shí)

16、嚙合的齒數(shù)是周期性變化的。也就是說(shuō)，作用在一個(gè)齒輪上的載荷是變化的。同時(shí)由于齒輪制造及安裝誤差等，不可避免要產(chǎn)生動(dòng)載荷而引起振動(dòng)和噪音，常成為變速箱的主要噪聲源，并影響主軸回轉(zhuǎn)均勻性。在齒輪塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮這些問(wèn)題。 齒輪塊的結(jié)構(gòu)形式很多，取決于下列有關(guān)因素：1） 是固定齒輪還是滑移齒輪；2） 移動(dòng)滑移齒輪的方法；3） 齒輪精度和加工方法；機(jī)床主軸變速箱中齒輪齒部一般都需要淬火。5.2各速組齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸： 已知：電動(dòng)機(jī)功率，V帶效率為軸承傳動(dòng)效率，齒輪的傳動(dòng)效率，載荷平穩(wěn)，單向回轉(zhuǎn)，兩班制工作，工作期限10年，每年按300天計(jì)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)。解：解：材料、熱處理方法。可選一般齒輪材料如

17、下：由文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)表8-1，考慮到主軸箱傳遞功率不大，所以齒輪采取軟齒面，小齒輪選用45號(hào)鋼，調(diào)制處理，取大齒輪選用45號(hào)鋼，正火處理,齒面硬度，硬質(zhì)差50,在規(guī)定的3050HBS范圍內(nèi)。 選擇精度等級(jí)。減速器為一般齒輪傳動(dòng)，根據(jù)參考文獻(xiàn)1中的表8-4，初選8級(jí)精度,齒面粗糙度Ra1.63.2。 1、第一變速組齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算： 傳遞功率，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速，最大傳動(dòng)。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪，齒輪承載能力應(yīng)由齒面接觸疲勞強(qiáng)度決定。 a) 載荷系數(shù)K：查參考文獻(xiàn)【二】中表8-5，取K=1.2.b) 由參考文獻(xiàn)【二】中表8-10，取齒寬系數(shù)。c) 傳動(dòng)比d) 轉(zhuǎn)矩：e) 接觸疲勞許用應(yīng)力: 由參考

18、文獻(xiàn)【二】的圖8-12查得： 650 ，560。接觸疲勞壽命系數(shù):由公式N=得 查參考文獻(xiàn)6的圖8-11，查接觸疲勞壽命系數(shù)得 按一般可靠性要求，查參考文獻(xiàn)7的表4-7，取=1.1,許用接觸應(yīng)力 取最小值。 f) 計(jì)算小齒輪分度圓直徑： 查參考文獻(xiàn)【二】中的表8-10，取d=0.9 取 確定主要參數(shù)， 第一對(duì)齒輪(齒數(shù)24/48)主要幾何尺寸1) 計(jì)算模數(shù)： 根據(jù)由文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)6中表4-1取則2) 分度圓直徑： 3） 計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心距: 4）計(jì)算圓周速度： 因，故所取的八級(jí)精度合適。 5)齒根圓直徑： 6） 齒頂圓直徑： 7）齒寬：第二對(duì)齒輪(齒數(shù)30/42)的主要幾何尺寸(1)分度圓直徑

19、： (2)齒根圓直徑： (3)齒頂圓直徑： (4)齒寬：第三對(duì)齒輪（36/36）的主要幾何尺寸(1)分度圓直徑： (2）齒根圓直徑： (3)齒頂圓直徑： (4)齒寬： 經(jīng)處理后取，則 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。由參考文獻(xiàn)6中的式（8-4）得 若則校核合格確定相關(guān)參數(shù)和系數(shù)齒寬：齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)：由考文獻(xiàn)6，表8-6和 文獻(xiàn)6中表8-7得許用彎曲應(yīng)力由文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)6中式8-5得由文獻(xiàn)1中圖8-8查得:由文獻(xiàn)1表8-8查得：由文獻(xiàn)1圖8-8查得：故 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格。2. 第二變速組齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)傳遞功率，主傳動(dòng)輪最低轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比。（a） 轉(zhuǎn)矩:（b）接觸疲勞許用應(yīng)力 ： 由參考文

20、獻(xiàn)6的圖8-12查得： ，。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，確定接觸疲勞壽命系數(shù):由公式N=得 查參考文獻(xiàn)6的圖8-11，查接觸疲勞壽命系數(shù)得 按一般可靠性要求，查參考文獻(xiàn)7的表4-7，取=1 許用接觸應(yīng)力 取較小值a) 計(jì)算小齒輪分度圓直徑： 模數(shù) 第一對(duì)齒輪(齒數(shù)22/62)主要幾何尺寸1) 計(jì)算模數(shù)： 根據(jù)由文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)6中表4-1取3mm。參考第一變速組出來(lái)的計(jì)算，知：2) 分度圓直徑：； 3） 計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心距: 4）計(jì)算圓周速度： ，因，故所取的八級(jí)精度合適。 5)齒根圓直徑： ； 6)齒頂圓直徑：； 7）齒寬：第二對(duì)齒輪(齒數(shù)42/42)的主要幾何尺寸參考第一變速組出來(lái)的計(jì)算，知：(1)

21、分度圓直徑：； (2)齒根圓直徑： (3)齒頂圓直徑： ； （4）齒寬： 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 參考第一變速的彎曲疲勞強(qiáng)度校核，可知齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格。3、第三變速組齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì) 傳遞功率，主動(dòng)輪最小轉(zhuǎn)速，最大傳動(dòng)比，。 a) 載荷系數(shù)K：由文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)6中表8-5，取K=1.2.b) 由文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)6中表8-5齒寬系數(shù)=0.9c) 轉(zhuǎn)矩取 d) 接觸疲勞許用應(yīng)力: 由參考文獻(xiàn)6的圖8-12查得： ，。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N，確定接觸疲勞壽命系數(shù):由公式N=得 查參考文獻(xiàn)6的圖8-11，查接觸疲勞壽命系數(shù)得 按一般可靠性要求，查參考文獻(xiàn)7的表4-7，取=1.1,許用接觸應(yīng)力 取較小

22、值a) 計(jì)算小齒輪分度圓直徑： 確定主要參數(shù)，第一對(duì)齒輪(齒數(shù)18/72)主要幾何尺寸計(jì)算模數(shù)： =；根據(jù)由文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)6中表4-1取m=5mm。參考第一變速組出來(lái)的計(jì)算，知：1) 分度圓直徑：； 3） 計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心距: 4）計(jì)算圓周速度： 因，故所取的八級(jí)精度合適。 5)齒根圓直徑： ；6） 齒頂圓直徑：； 7）齒寬：第二對(duì)齒輪(齒數(shù)60/30)的主要幾何尺寸參考第一變速組出來(lái)的計(jì)算，知：(1)分度圓直徑：； (2)齒根圓直徑： ； (3)齒頂圓直徑： ； （4）齒寬： 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 參考第一變速的彎曲疲勞強(qiáng)度校核，可知齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格。5.3各組齒輪結(jié)構(gòu)尺寸列表

23、經(jīng)計(jì)算列出各齒輪結(jié)構(gòu)尺寸，如下表所示：齒輪Z1=24Z1=48Z2=30Z2=42Z3=36Z336Z4=22Z4=62Z5=42Z5=42Z6=18Z6=72Z7=60Z7=30模數(shù)3 3 3 3 35 5分度圓直徑72901086612690300144126108186126360150中心距 108108108126126 225 225齒寬35304030454055齒根圓直徑64.582.5100.558.5118.577.5287.5136.5118.5100.5178.5118.5347.5137.5齒底圓直徑7896114721321003101501321141921323

24、70160第6章 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 已知：傳動(dòng)功率P=3.68kW，轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比，一天運(yùn)轉(zhuǎn)16小時(shí)，工作年數(shù)10年。普通V帶的選擇應(yīng)保證帶傳動(dòng)不打滑的前提下能傳遞最大功率，同時(shí)要有足夠的疲勞強(qiáng)度，以滿(mǎn)足一定的使用壽命。6.1 確定計(jì)算功率和選擇帶型號(hào)（1）確定計(jì)算功率 由參考文獻(xiàn)【二】的表10-4得： 由參考文獻(xiàn)【二】中式(2)選擇帶型號(hào) 由文獻(xiàn)【二】的圖10-9得：選用A型V帶6.2 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速（1） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由文獻(xiàn)【二】的圖10-9得，推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為80100，并按文獻(xiàn)【二】中表10-6，考慮帶輪直徑大對(duì)帶的工作壽命有利，取=125。 則 =ix=2x125

25、=250mm根據(jù)文獻(xiàn)【二】的表10-6取標(biāo)準(zhǔn)值=250mm（2）驗(yàn)算帶速 其中：-小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min； 在范圍內(nèi)，合適。6.3 確定帶長(zhǎng)和中心距（1） 初定中心距 根據(jù)機(jī)床總體布局初步選定中心距，由經(jīng)驗(yàn)公式有： .07（）a。2（） 于是 262.5a 750 ,初取中心距為500mm。（2） 確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由文獻(xiàn)【二】中公式（10-12）得 根據(jù)文獻(xiàn)【二】的表10-2取=1600mm（3） 確定實(shí)際中心距 根據(jù)文獻(xiàn)【二】中公式（10-13）得 （4） 驗(yàn)算小帶輪包角 由文獻(xiàn)【二】中式（10-14）得 合適。 6.4 確定V帶的根數(shù) 由文獻(xiàn)【二】中表10-7查?。粡奈墨I(xiàn)【二】中表10

26、-5查取，查表10-2?。挥晌墨I(xiàn)【二】中式（10-15）得 其中： -時(shí)傳遞功率的增量； -按小輪包角，查得的包角系數(shù)； -長(zhǎng)度系數(shù)；參照文獻(xiàn)【二】中表10-3，取Z=3。6.5 計(jì)算V帶的初拉力和軸向壓力 （1）單根V帶的初拉力 由文獻(xiàn)【二】中表10-1查得，由式（10-16）得其中： -帶的傳動(dòng)功率,=4.032KW； v-帶速,m/s； v =9.42m/s。 q-每米帶的質(zhì)量，kg/m。（2） 計(jì)算V帶作用在軸上的壓力由文獻(xiàn)【二】中式（10-17）得6.6 V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小V帶輪輪轂尺寸為，外徑，最大半徑小于電機(jī)中心高，合適。大帶輪外徑，輪轂長(zhǎng) 。第七章 軸和軸承的設(shè)計(jì) 機(jī)床傳動(dòng)軸

27、，廣泛采用滾動(dòng)軸承作支撐。軸上要安裝齒輪、離合器和制動(dòng)器等。傳動(dòng)軸應(yīng)保證這些傳動(dòng)件或機(jī)構(gòu)能正常工作。傳動(dòng)軸可以是光軸也可以是花鍵軸。成批生產(chǎn)中，有專(zhuān)門(mén)加工花鍵的銑床和磨床，工藝上并無(wú)困難。所以裝滑移齒輪的軸都采用花鍵軸，不裝滑移齒輪的軸也常采用花鍵軸。 I,II,III軸的材料為：由文獻(xiàn)6中的表11-1和表11-3選用45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度，。7.1 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）按扭矩初算軸徑 根據(jù)文獻(xiàn)6中式（11-2），并查表11-2，取C=115，則 考慮有鍵槽和軸承，軸加大9%：所以取d=32mm（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)（3）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 段 直徑 =32（大V帶輪輪轂孔徑） 長(zhǎng)度： 段肩高優(yōu)選

28、標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列，及考慮密封圈標(biāo)準(zhǔn)：所以取 參見(jiàn)項(xiàng)目減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用油潤(rùn)滑，取套筒長(zhǎng)20mm。通過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)密封的寬度，選擇常有額螺釘，并考慮V帶輪和箱體外壁應(yīng)有一定距離而定。 故mm; 段 直徑（選擇軸承內(nèi)徑） 初選用深溝球軸承6208，寬度18mm，外徑80mm. 安裝處軸肩直徑36mm安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小2mm IV段 （軸承內(nèi)徑），。 V段 （軸承內(nèi)徑）初選用深溝球軸承6206，寬度16mm，外徑62mm。 由上述軸各段長(zhǎng)度可算出軸支承跨距。(4)軸的疲勞強(qiáng)度校核 已知小齒輪求圓周力，徑向力軸的支持反力水平面彎矩軸承支反力垂直面的彎矩合成彎矩轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的剪力按脈

29、動(dòng)循環(huán)變化，取，截面C處的當(dāng)量彎矩：校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度該軸強(qiáng)度足夠。7.2 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）按扭矩初算軸徑 根據(jù)文獻(xiàn)1中式（11-2），并查表11-2，取C=115，則 考慮有鍵槽，軸加大5%：所以取d=35mm（2） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 直徑 =35（軸承內(nèi)徑）； 。初選用圓錐滾子軸承30207，寬度為17mm，外徑為72mm。 肩高 所以取 參見(jiàn)項(xiàng)目減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用油潤(rùn)滑，取套筒長(zhǎng)18mm。通過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)密封的寬度，選擇常有額螺釘，并考慮V帶輪和箱體外壁應(yīng)有一定距離而定。 故，主要考慮齒輪的布局。 直徑（軸承內(nèi)徑）初選用圓錐滾子軸承30207，寬度17mm，

30、外徑72mm.根據(jù)箱體內(nèi)支撐板的厚度取 。 。II軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖參照I軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，或者看展開(kāi)圖。（3） 軸的強(qiáng)度校核 主要校核危險(xiǎn)截面，危險(xiǎn)截面在右邊，直徑為35mm段，強(qiáng)度校核計(jì)算參考I軸的計(jì)算?？芍撦S強(qiáng)度足夠。7.3 軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）按扭矩初算軸徑 根據(jù)文獻(xiàn)1中式（11-2），并查表11-2，取C=115，則 有鍵槽和軸承，軸加大5%： 取d=45mm.（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 ：直徑=45mm（軸承內(nèi)徑） 初選圓錐滾子軸承30209，寬度為19mm，外徑 85mm.根據(jù)箱體厚度取 。 ： 肩高 所以取 故，主要考慮齒輪的布局。 ： 直徑（選擇軸承內(nèi)徑）， 初選用圓錐滾子軸

31、承30209，寬度19mm，外徑85mm. III軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖參照I軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，或者看展開(kāi)圖。(3)軸的強(qiáng)度校核 主要校核危險(xiǎn)截面，危險(xiǎn)截面在中間，跨距515mm，直徑為50mm段。強(qiáng)度校核計(jì)算參考I軸的計(jì)算?？芍撦S強(qiáng)度足夠。7.4 主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料 由于主軸承受的扭矩較大并且是空心軸，由文獻(xiàn)【二】中的表11-1和表11-3所以選用調(diào)質(zhì)處理，硬度，。（2）按扭矩初算軸徑 根據(jù)文獻(xiàn)1中式（11-2），并查表11-2，取C=115，則 有鍵槽和軸承，由于主軸為空心軸，所以軸加大70%： 取d=76mm（3） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 段：考慮到密封和端蓋所以取，； 段：主要是軸承的安裝，初選

32、角接觸球軸承7211AC，寬度21mm， 內(nèi)徑55mm，外徑100mm. 所以 ，； III段：考慮軸肩、結(jié)構(gòu)布局，初選深溝球軸承6213，齒寬為23mm，外徑為120mm。則，； IV段: ，； V段：由于主軸的跨度大，并且出售載荷大，所以根據(jù)軸承的安裝設(shè)計(jì)，初選深溝球軸承6215，寬25mm，內(nèi)徑75mm，外徑130mm； 則。 VI段：根據(jù)齒輪的布局，。 VII段：根據(jù)密封和端蓋，則，； VIII段：用于安裝卡盤(pán)等機(jī)構(gòu)，IX段： 工藝椎體，錐度為1：12， ，；軸的總長(zhǎng)。主軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖參照I軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，或者看展開(kāi)圖。（4） 驗(yàn)算軸的強(qiáng)度 強(qiáng)度校核計(jì)算參考I軸的計(jì)算?？芍撦S強(qiáng)度足夠。7

33、.5 軸承的校核 按兩班制工作，工作期限10年，每年按300天計(jì)，H=48000h。a、軸上的軸承校核（1） 確定參數(shù) 已知計(jì)算轉(zhuǎn)速為710r/min,兩軸承徑向反力為。 初選深溝球軸承6208，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。 初選深溝球軸承6206，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。 根據(jù)文獻(xiàn)1中表（12-6）按減速器，取，由文獻(xiàn)中表12-8的溫度系數(shù)。根據(jù)根據(jù)文獻(xiàn)1中式（12-1）及表12-7得當(dāng)量載荷滾子軸承的壽命系數(shù)10/3，取3。（2） 軸承的壽命計(jì)算由文獻(xiàn)1中式（12-6）得預(yù)期壽命滿(mǎn)足b、軸上的軸承校核（1）確定參數(shù) 軸上一共三個(gè)軸承， 已知計(jì)算轉(zhuǎn)速為355r/min,左，中間軸承軸上齒輪傳遞徑

34、向反力為，中間和右邊軸承承受徑向反力為。 初選承受的軸承是圓錐滾子軸承30207，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。而承受的軸承是深溝球軸承6208，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。初選承受的軸承是圓錐滾子軸承30207，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。（2）軸承的壽命計(jì)算參考軸上的軸承校核，可知預(yù)期壽命滿(mǎn)足。c、 III軸上的軸承校核（1）確定參數(shù) III軸上一共三個(gè)軸承， 已知計(jì)算轉(zhuǎn)速為125r/min,左，中間軸承軸上齒輪傳遞徑向反力為，中間和右邊軸承承受徑向反力為。 初選承受的軸承是圓錐滾子軸承30209，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。而承受的軸承是深溝球軸承6210，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。初選承受的軸承是圓錐滾子

35、軸承30209，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。（2）軸承的壽命計(jì)算參考軸上的軸承校核，可知預(yù)期壽命滿(mǎn)足。d、 主軸上的軸承校核（1） 確定參數(shù) 主軸上一共三個(gè)軸承， 已知計(jì)算轉(zhuǎn)速為90r/min,左， 總體來(lái)說(shuō)主軸軸承承受齒輪傳動(dòng)的力不大，按一般的校核一定滿(mǎn)足要求壽命要求，但是主軸是的要求很高，必須保證主軸的傳動(dòng)穩(wěn)定，和剛度要求，所以主軸軸承，左邊的選擇角接觸軸承7211AC，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。中間的軸承是深溝球軸承6213，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。右邊的軸承為深溝球軸承6215，額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。（2） 軸承的壽命計(jì)算 參考軸上的軸承校核，可知預(yù)期壽命滿(mǎn)足。 第八章 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.1箱體材料 箱體多采用鑄造方法獲得，也有用鋼板焊接而成。鑄造箱體常用材料為HT15-33,強(qiáng)度要求較高的箱體用HT20-40，箱體要進(jìn)行時(shí)效處理。8.2箱體結(jié)