機(jī)械制造裝備課程學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)

1、精品文檔長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)院：機(jī)電工程分院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名：課程設(shè)計(jì)題目：普通機(jī)床主軸箱部件設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1普通車床（ I 型）主軸箱部件設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)精品文檔11最大加工直徑為 320 mm 的普通車床的主軸箱部件設(shè)計(jì)1原始數(shù)據(jù)主軸技術(shù)數(shù)據(jù)題目6（16-18 ）7（ 19-21）8（ 22-24）9（25-27）10（ 28-30 ）主電動(dòng)機(jī)功率（ kW ）44444主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/min ）14501450145014501450nmax（ r/min ）14001600180020002500nnim（r/min

2、）31.535.54045561.411.411.411.411.412 工藝要求1）要求主軸正反轉(zhuǎn)。2）加工工件的材料為鋼鐵。3）采用硬質(zhì)合金刀具。4）機(jī)床精度等級(jí)為普通級(jí)。12設(shè)計(jì)內(nèi)容1運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)給定的轉(zhuǎn)速主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖、傳動(dòng)系統(tǒng)圖、計(jì)算齒輪齒數(shù)。2動(dòng)力計(jì)算選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)，對(duì)主要零件（如帶輪、齒輪、主軸、傳動(dòng)軸、軸承等）進(jìn)行計(jì)算（初算和驗(yàn)算）。3繪制圖紙1）機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)圖（畫(huà)在說(shuō)明書(shū)上） 。2）主軸箱部件展開(kāi)圖及主剖面圖。3）主軸零件圖4編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 份課程學(xué)習(xí)精品文檔課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄1.141.2.41.3.42.1.52.2.53.1.53.2.53.2.1.63.2

3、.263.2.363.3.74.184.2.104.2.1114.3課程學(xué)習(xí)精品文檔4.3.1134.3.2134.3.3144.4155.15.1.1C.165.1.2L165.1.3C165.2.196.1.206.2.216.3.216.3.1226.4.22231.1課程學(xué)習(xí)精品文檔是大學(xué)生的必修環(huán)節(jié)， 其目的在于通過(guò)機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中， 得到設(shè)計(jì)構(gòu)思， 方案分析，結(jié)構(gòu)工藝性，機(jī)械制圖，零件計(jì)算，編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能

4、力。1.2 車床的規(guī)格系列和用處普通機(jī)床的規(guī)格和類型有系列型譜作為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵照的基礎(chǔ)。因此，對(duì)這些基本知識(shí)和資料作些簡(jiǎn)要介紹。本次設(shè)計(jì)的是普通型車床主軸變速箱。主要用于加工回轉(zhuǎn)體。工件最大回正轉(zhuǎn)最高電機(jī)功率公比轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)直徑轉(zhuǎn)速N（kw）ZD maxNmax(mm)( r min )320250041.4112表 1 車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)1.3 操作性能要求（1）具有皮帶輪卸荷裝置（2）手動(dòng)操作縱雙向摩擦片離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運(yùn)動(dòng)要求（3）主軸的變速由變速手柄完成課程學(xué)習(xí)精品文檔二、參數(shù)擬定2.1 確定轉(zhuǎn)速范圍查金屬切削機(jī)床表得： 56r/min，80r/min，112

5、r/min，160r/min，224r/min，315r/min，450r/min，630r/min，900r/min，1250r/min，1800r/min， 2500r/min。2.2 主電機(jī)的選擇合理的確定電機(jī)功率， 使機(jī)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(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。已知電動(dòng)機(jī)的功率是 4KW ，根據(jù)車床設(shè)計(jì)手冊(cè)附錄表 2 選 Y132S-4，額定功率 5.5KW ，滿載轉(zhuǎn)速 1440r/min，最大額定轉(zhuǎn)矩 2.3N/m。三、傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.1 主傳動(dòng)方案擬定擬定傳動(dòng)方案，包括傳動(dòng)形式的選擇以及開(kāi)停、換向、制動(dòng)、操作等整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的確定。傳動(dòng)形式指?jìng)鲃?dòng)和變

6、速的元件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同特點(diǎn)的傳動(dòng)形式、變速類型。傳動(dòng)方案和形式與結(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，確定傳動(dòng)方案和形式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)等方面統(tǒng)一考慮。傳動(dòng)方案有多種， 傳動(dòng)形式更是眾多，比如： 傳動(dòng)形式上有集中傳動(dòng)、 分離傳動(dòng)；擴(kuò)大變速范圍可用增加傳動(dòng)組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)、分支傳動(dòng)等形式；變速箱上既可用多速電機(jī)，也可用交換齒輪、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。 此次設(shè)計(jì)中， 我們采用集中傳動(dòng)形式的主軸變速箱。3.2 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇課程學(xué)習(xí)精品文檔結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對(duì)于分析和選擇簡(jiǎn)單的串聯(lián)式的傳動(dòng)不失為有用的方法

7、，但對(duì)于分析復(fù)雜的傳動(dòng)并想由此導(dǎo)出實(shí)際的方案，就并非十分有效。3.2.1 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目級(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Z 、 個(gè)傳動(dòng)副。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： Zab 有以下三種方案：12=322.3.2.2 傳動(dòng)式的擬定級(jí)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)組，選擇傳動(dòng)組安排方式時(shí)，考慮到機(jī)床主軸變速箱的具體結(jié)構(gòu)、裝置和性能。主軸對(duì)加工精度、表面粗糙度的影響很大，因此主軸上的齒輪少些為好。最后一個(gè)傳動(dòng)組的傳動(dòng)副常選用 2。綜上所述，傳動(dòng)式為 12=32 2。3.2.3 結(jié)構(gòu)式的擬定傳動(dòng)副應(yīng)前多后少

8、的原則，故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)。又因?yàn)閭鲃?dòng)順序應(yīng)前密后疏，變速組的降速要前慢后快，所以結(jié)構(gòu)式為：12=3123263.3 轉(zhuǎn)速圖的擬定電動(dòng)機(jī)IIIIIIIV課程學(xué)習(xí)精品文檔圖 1 正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速圖圖 2 主傳動(dòng)系圖課程學(xué)習(xí)精品文檔四、 傳動(dòng)件的估算4.1三角帶傳動(dòng)的計(jì)算三角帶傳動(dòng)中，軸間距 A 可以加大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會(huì)有打滑，宜可緩和沖擊及隔離振動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸大，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。選擇三角帶的型號(hào)根據(jù)公式： PcaK a P1.15.56.05KW式中 P- 電動(dòng)機(jī)額定功率，K a - 工作情況系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)圖 8

9、-8 因此選擇 A 型帶，尺寸參數(shù)為 B=80mm，bd =11mm，h=10，。確定帶輪的計(jì)算直徑 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(guò)小，即 DD min 。查機(jī)械設(shè)計(jì)表8-3 ，8-7 取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑D =100m由公式 D2n1D1 1n2式中：n - 小帶輪轉(zhuǎn)速， n - 大帶輪轉(zhuǎn)速，- 帶的滑動(dòng)系數(shù)，一般取0.02 。所以 D21440 140 1 0.02220.5mm ，由機(jī)械設(shè)計(jì) A表 8-7 取園整為 224mm。800確定三角帶速度課程學(xué)習(xí)精品文檔D1n13.14 125 1440按公式 V9.42 ms60 10006

10、0 1000(4) 初定中心距帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選?。焊鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)公式 0.7 D1D2A02 D1D2 mm 取 2125224698mm，取A0 =600mm.三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 LDDLADDA3.142241252L26001252241751.93mm024700由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-2 ，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度L1800mm驗(yàn)算三角帶的撓曲次數(shù)u1000mv次，符合要求。10.31 40Ls確定實(shí)際中心距 AALL0600（18001752） 2 624mmA02(8) 驗(yàn)算小帶輪包角11800D2 D157.5 01170.9 01200 ，主

11、動(dòng)輪上包角合適。A(9) 確定三角帶根數(shù) Z根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式8-22 得課程學(xué)習(xí)精品文檔zpcap0p0 k kl傳動(dòng)比iv11440 / 800 1.8v2查表 8-5c ，8-5d 得 p0 = 0.15KW, p0 = 1.32KW查表 8-8 ， k =0.98 ；查表 8-2 ， kl =0.96Z6.054.30.150.981.321.01所以取Z5根計(jì)算預(yù)緊力查機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-4 ，q=0.1kg/mF0500 pca2.5 1 qv2vzk6.052.5 1 0.1 7.5427.54 5 0.98130.1N4.2傳動(dòng)軸的估算傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強(qiáng)度

12、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(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過(guò)大的變課程學(xué)習(xí)精品文檔形。因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。4.2.1傳動(dòng)軸直徑的估算KA 4 P mm N j其中： P-電動(dòng)機(jī)額定功率K-鍵槽系數(shù)A-系數(shù)從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積；n j - 該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。計(jì)算轉(zhuǎn)速 n j 是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。查機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)表 3-8 取 I

13、，IV 軸的 K=1.05，A=100；II ，III 軸是花鍵軸，取 K=1.06，A=2.0。所以 d1 (92 1.05) 4 5.50.96 mm 25.3mm ，取 30mm8001.5d2(92 1.05) 4 5.5 0.96 0.99 0.98 mm 27.4mm ,取 35mm250d3(92 1.05) 4 5.5 0.96 0.99 0.98 0.99 0.98 mm 38.5mm , 取 40mm 125此軸徑為平均軸徑，設(shè)計(jì)時(shí)可相應(yīng)調(diào)整。課程學(xué)習(xí)精品文檔4.3齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算4.3.1齒輪齒數(shù)的確定當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對(duì)于定比傳動(dòng)的齒

14、輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和 Sz 及小齒輪的齒數(shù)可以從表 3-6（機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)）中選取。一般在主傳動(dòng)中，最小齒數(shù)應(yīng)大于 1820。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，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。第一組齒輪：傳動(dòng)比： u110 1, u2=1/1.26,u3=1/1.58查機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)表3-6 ，齒數(shù)和 Sz 取 72=36， Z 2 =42， Z3 =32,Z4=36,Z5=32,Z6=42 ；第二組齒輪：傳動(dòng)比： u111,u

15、2=1/2 ，0齒數(shù)和 Sz 取 72：Z7=36，Z8 =24，Z9=36,Z10=48；第三組齒輪：傳動(dòng)比： u1=1.58,u2=1/2.52齒數(shù)和 Sz 取 72：Z11=43，Z12 =20，Z13=27，Z14=50;課程學(xué)習(xí)精品文檔4.3.2齒輪模數(shù)的計(jì)算一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)， 選擇負(fù)荷最重的小齒輪按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式計(jì)算i1Ndmmm j 1633832m Z12ijnj式中： mj 按疲勞接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒輪模數(shù)mmN d 驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率KWn j 計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 rpmi大齒輪齒數(shù)和小齒輪齒數(shù)之比i1Z1 小齒輪齒數(shù)m 齒寬系數(shù)，mB （B 為齒寬， m為模

16、數(shù)），m6 : 10mj許用接觸應(yīng)力MPa傳動(dòng)組 a 模數(shù)：傳動(dòng)組 b 模數(shù)：傳動(dòng)組 c 模數(shù)：ma16338 31.62.01.932721.6600261250mb16338 332.02.39242260026800mc16338 352.04.12182460026400故選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m2.5, m2.5,m3。abc(4) 標(biāo)準(zhǔn)齒輪：20度， h*1， c*0.25從機(jī)械原理表 10-2 查得以下公式齒頂圓 da= ( z1 + 2h* a )m齒根圓分度圓 d = mz齒頂高齒根高 hf= ( h* a + c* ) m齒輪的具體值見(jiàn)表df( z 2h*a2c* ) m1ha =

17、 h* a m課程學(xué)習(xí)精品文檔齒輪尺寸表齒輪齒數(shù)模數(shù)分度圓齒頂圓齒根圓齒頂高齒根高zmddad fhahf1362.5909583.752.53.1252402.510010593.752.53.1253322.5808573.752.53.1254362.5909583.752.53.1255322.5808573.752.53.1256402.510010593.752.53.1257362.5909583.752.53.1258242.5606553.752.53.1259362.5909583.752.53.12510482.5120125113.752.53.125114331291

18、32125.2533.7512203606356.2533.7513273818487.2533.7514503150153146.2533.754.3.4 齒寬確定由公式 B m m m6 : 10, m為模數(shù) 得：第一套嚙合齒輪 BI6:10318:30mm課程學(xué)習(xí)第二套嚙合齒輪第三套嚙合齒輪精品文檔BII6:10318:30mmBIII6 : 10318 : 30mm一對(duì)嚙合齒輪，為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計(jì)上，應(yīng)主動(dòng)輪比小齒輪齒寬大所以 B1 18mm, B2 18mm， B3 18mm， B418mm ，B525mm, B620mm,

19、 B725mm, B818mm, B9 25mm, B10 20 mm ，B1118mm, B1220mm, B1320mm, B1418mm4.4帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)查機(jī)械設(shè)計(jì) P156頁(yè)，當(dāng) dd300mm時(shí) , 采用腹板式。D是軸承外徑，查機(jī)械零件手冊(cè)確定選用深溝球軸承 6211，d=55mm,D=100mm。帶輪內(nèi)孔尺寸是軸承外徑尺寸 100mm。齒機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-10 確定參數(shù)得：bd 8.5,ha 2.0,hf 9.0,e 12, f 8, min 5.5,38o帶輪寬度： Bz1 e2 f5182764mm分度圓直徑： dd280mm ，d11.9D1.8100mm180mm,C 5/

20、28B11.412mm ，LB64mm,課程學(xué)習(xí)精品文檔五、動(dòng)力設(shè)計(jì)5.1 主軸剛度驗(yàn)算5.1.1選定前端懸伸量C參考機(jī)械裝備設(shè)計(jì) P121，根據(jù)主軸端部的結(jié)構(gòu)，前支承軸承配置和密封裝置的型式和尺寸，這里選定C=120mm.5.1.2主軸支承跨距 L 的確定一般最佳跨距 L02 : 3 C240 : 420mm ，考慮到結(jié)構(gòu)以及支承剛度因磨損會(huì)不斷降低，應(yīng)取跨距L 比最佳支承跨距 L0 大一些，再考慮到結(jié)構(gòu)需要，這里取 L=600mm。5.1.3 計(jì)算 C 點(diǎn)撓度）周向切削力 Pt 的計(jì)算2955 104Ndpt其中 N d5.5KW ,0.960.987 ,D j n jD j0.5 : 0

21、.6Dmax 0.5 : 0.6 400 200 240mm,取 D j240, nj31.5r / min故 pt2955 1040.825.51.15104 N ，故 P 1.12 Pt 1.736 104 N 。24035.5Pr 0.45Pt6.98103 N , Pf0.35Pt5.43 103 N課程學(xué)習(xí)精品文檔1） 驅(qū)動(dòng)力 Q的計(jì)算參考車床主軸箱指導(dǎo)書(shū) ，2.12 107 N nzn其中NN d5.50.960.9874.58KW , z72, m3, n35.5r / min所以Q2.121074.581.13104 N47235.53）軸承剛度的計(jì)算這里選用 4382900

22、系列雙列圓柱子滾子軸承根據(jù) C 22.222 1.50.103 d 0.8求得：CA22.2221.50.103700.88.48 105 N / mmCB22.2221.50.1031000.89.224 105 N / mm4）確定彈性模量，慣性距I ； I c ；和長(zhǎng)度 a, b, s 。軸的材產(chǎn)選用 40Cr，查簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P6，有E2.1 105 MPa主軸的慣性距 I 為：D 4外D 4內(nèi)I644.27 106 mm4課程學(xué)習(xí)精品文檔主軸 C段的慣性距 Ic 可近似地算：D 410.64 D 41I c6.25 106 mm464切削力 P 的作用點(diǎn)到主軸前支承支承的距離S=C

23、+W，對(duì)于普通車床，W=0.4H，（H是車床中心高，設(shè)H=200mm)。則： S1200.4200200mm根據(jù)齒輪、軸承寬度以及結(jié)構(gòu)需要，取b=60mm計(jì)算切削力 P 作用在 S點(diǎn)引起主軸前端C點(diǎn)的撓度ycsp3sc2c3LscLSLCscP3EI22 mm6EI cCALCA L代入數(shù)據(jù)并計(jì)算得ycsp =0.1299mm。計(jì)算驅(qū)動(dòng)力 Q作用在兩支承之間時(shí)，主軸前端C點(diǎn)子的撓度 ycmqycmqbc 2L b L bL C L bbcmmQ226EILCB LCA L計(jì)算得： ycmq =-0.0026mm求主軸前端 C 點(diǎn)的終合撓度 yc水平坐標(biāo) Y軸上的分量代數(shù)和為ycyycsp co

24、s pycmq cos qycm cos m ,其中p66o, q270o, m180o ，計(jì)算得： ycy =0.0297mm.ycz0.0928mm 。綜合撓度ycycy2ycz20.118mm 。綜合撓度方向角ycarctg ycz72.25o ，又ycy課程學(xué)習(xí)精品文檔y0.0002L0.0002 6000.12mm。因?yàn)?ycy ，所以此軸滿足要求。5.2 齒輪校驗(yàn)在驗(yàn)算算速箱中的齒輪應(yīng)力時(shí)，選相同模數(shù)中承受載荷最大，齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算。這里要驗(yàn)算的是齒輪 2，齒輪 7，齒輪 12 這三個(gè)齒輪。齒輪 12 的齒數(shù)為 18，模數(shù)為 4，齒輪的應(yīng)力：1）接觸應(yīng)力：2

25、088 104u 1 k kvkaksNQ fuBn jzmu-大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比；k -齒向載荷分布系數(shù)；kv -動(dòng)載荷系數(shù)； kA -工況系數(shù)； ks -壽命系數(shù)查機(jī)械裝備設(shè)計(jì)表10-4及圖10-8及表10-2分布得kHB1.15, kFB1.20;kv1.05, kA1.25假定齒輪工作壽命是48000h，故應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為N60njL h605001480001.44109 次查機(jī)械裝備設(shè)計(jì)圖10-18 得 K FN0.9, K HN0.9 ，所以：208837211.151.051.250.97.50.960.98210183f184721.024 10 MPa2150018課

26、程學(xué)習(xí)精品文檔2） 彎曲應(yīng)力：191 105 k kvka ksNQwzm2BYnj查金屬切削手冊(cè)有Y=0.378，代入公式求得： Qw =158.5Mpa查機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21e, 齒輪的材產(chǎn)選 40Cr 滲碳 ，大齒輪、小齒輪的硬度為 60HRC，故有f1650MPa ，從圖 10-21e 讀出w920MPa 。因?yàn)椋篺f,ww，故滿足要求， 另外兩齒輪計(jì)算方法如上， 均符合要求。六、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明6.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動(dòng)器等）、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，用一張展開(kāi)圖和

27、若干張橫截面圖表示。課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的限制，一般只畫(huà)展開(kāi)圖。主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī)械傳動(dòng)的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動(dòng)效率要求，主軸前軸承處溫度和溫升的控制，結(jié)構(gòu)工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)中不可避課程學(xué)習(xí)精品文檔免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。在正式畫(huà)圖前應(yīng)該先畫(huà)草圖。6.2展開(kāi)圖及其布置展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序，假想將各軸沿其軸線剖開(kāi)并將這些剖切面平整展開(kāi)在同一個(gè)平面上。I 軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方

28、案， 一是將兩級(jí)變速齒輪和離合器做成一體。齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束，齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑，負(fù)責(zé)齒輪無(wú)法加工。這樣軸的間距加大。另一種布置方案是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸上，左邊部分接通，得到一級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，右邊接通得到三級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第一種方案，通過(guò)空心軸中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié)構(gòu)。齒輪在軸上布置很重要，關(guān)系到變速箱的軸向尺寸，減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。6.3齒輪塊設(shè)計(jì)齒輪是變速箱中的重要元件。齒輪同時(shí)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；課程學(xué)習(xí)精品文檔2）移動(dòng)滑移齒輪