C6132型車(chē)床主軸箱設(shè)計(jì)及齒輪的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

XXXX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)班級(jí):姓名:學(xué)院: 專(zhuān)業(yè): 題目:C6132型車(chē)床主軸箱及齒輪加工エ藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師:職稱(chēng):_職稱(chēng):20*?年??月??日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)姓名:專(zhuān)業(yè):班級(jí):任務(wù)下達(dá)時(shí)間: 02月28日 任務(wù)完成時(shí)間:07月01日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目:C6132型車(chē)床主軸箱及齒輪加工エ藝設(shè)計(jì)專(zhuān)題題目:主軸箱設(shè)計(jì)齒輪加工エ藝設(shè)計(jì)題目主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容：獨(dú)立完成變速級(jí)數(shù)為!2級(jí)的機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主軸變速箱設(shè)計(jì),包括車(chē)削左右螺紋的換向機(jī)構(gòu)及與進(jìn)給聯(lián)系的輸出軸,并完成齒輪加工エ藝設(shè)計(jì)。目的要求、主要技術(shù)指標(biāo):.機(jī)床的類(lèi)型及主要參數(shù)：C6132車(chē)床,最大轉(zhuǎn)速=1120r/min、最小轉(zhuǎn)速=25r/min；工作時(shí)間：一班制;變速級(jí)數(shù)：z=12<,.エ件材料:45號(hào)鋼 刀具材料:YT15.設(shè)計(jì)部件名稱(chēng)：主軸箱應(yīng)完成的主要任務(wù):設(shè)計(jì)任務(wù):（1）運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì):根據(jù)所給定的轉(zhuǎn)速范圍及變速級(jí)數(shù),確定公比,繪制結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖、計(jì)算齒輪齒數(shù)。（2）動(dòng)カ計(jì)算：選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)及轉(zhuǎn)速,確定傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速、對(duì)主要零件（如皮帶、齒輪、主軸、軸承等）進(jìn)行計(jì)算（初算和驗(yàn)算）：（3）齒輪結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工作量要求：⑴主軸箱展開(kāi)圖;（A0）（2）傳動(dòng)系統(tǒng)圖;（3）主軸箱的向視圖和剖面圖;（4）齒輪零件圖;（5）齒輪機(jī)械加工エ藝規(guī)程卡一套:（6）編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)ー份。主要參考文獻(xiàn)：L1]徐嘉元、曾家駒主編.機(jī)械制造工藝學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006[2]賈亞洲主編.金屬切削機(jī)床概論.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2010[3]M.Sokovic,J.Kopac,L.A.Dobrzanski.WearofPVD-coatedSolidCarbideEndMillsinDryHigh-speedCutting[J].JournalofMaterialsProcessingTechnology,2004,157:422-426.指導(dǎo)教師: 教研室主任:畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告1.設(shè)計(jì)背景或研究意義金屬切削機(jī)床是用切割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,所以又稱(chēng)為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”,習(xí)慣上簡(jiǎn)稱(chēng)為機(jī)床。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、切削加工和各種特種加工等,但切削加工是將金屬毛坯加工成具有一定形狀、尺寸和表面質(zhì)量的零件的主要加工方法,在加工精密零件時(shí)，目前主要是依靠切削加工來(lái)達(dá)到所需的加工精度個(gè)表面質(zhì)量。所以,金屬切削機(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)床エ業(yè)為各種類(lèi)型的機(jī)械制造廠提供先進(jìn)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)能力和エ藝水平的提高。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)，即為エ業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、科研和國(guó)防等部門(mén)提供各種機(jī)器、儀器和工具。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)?？梢?jiàn),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),而機(jī)床ェ業(yè)則是機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)。ー個(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。車(chē)床類(lèi)機(jī)床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面,如內(nèi)外圓柱表面、圓錐表面、成形回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的端面等，有些車(chē)床還能加工螺紋面。由于大多數(shù)機(jī)器零件都具有回轉(zhuǎn)表面,車(chē)床的通用性又較廣,因此在一般機(jī)器制造廠中,車(chē)床的應(yīng)用極為廣泛,在金屬切削機(jī)床中所占的比重最大,約占機(jī)床總臺(tái)數(shù)的20%?35%。車(chē)床的種類(lèi)很多,按其結(jié)構(gòu)和用途的不同，主要可以分為以下幾類(lèi):1）臥式車(chē)床及落地車(chē)窗;2）立式車(chē)床;3）轉(zhuǎn)塔車(chē)床:4）單軸自動(dòng)車(chē)床；5）多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車(chē)床;6）仿形車(chē)床及多刀車(chē)床;7）專(zhuān)門(mén)化車(chē)窗。C6132型臥式車(chē)床的工藝范圍很廣，它能完成多種多樣的加工エ序。主軸箱內(nèi)部裝有主軸和變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。エ件通過(guò)卡盤(pán)等夾具裝夾在主軸前端。主軸箱的功用支承主軸并把動(dòng)カ經(jīng)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳給主軸,使主軸帶動(dòng)エ件按規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)。2.設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)或論文的基本內(nèi)容1）論文基本內(nèi)容:（1）介紹機(jī)床的應(yīng)用及特點(diǎn)、機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)的意義、現(xiàn)狀及發(fā)展方向,并說(shuō)明課題研究的目的及意義。（2）根據(jù)給定的機(jī)床用途、規(guī)格、極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速數(shù)列公比,通過(guò)分析比較擬定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖,確定轉(zhuǎn)動(dòng)副的傳動(dòng)比及齒輪的齒數(shù),并計(jì)算主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差。（3）根據(jù)給定的電動(dòng)機(jī)功率和傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，初算傳動(dòng)軸直徑、齒輪模數(shù);確定皮帶型號(hào)及根數(shù)、摩擦片離合器的尺寸和摩擦片數(shù)及制動(dòng)器尺寸,完成裝配草圖后,要驗(yàn)算傳動(dòng)件的應(yīng)カ、變形和壽命是否在允許范圍內(nèi),還要驗(yàn)算主軸組件的靜剛度。（4）進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸組件、箱體、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑與密封等的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（5）對(duì)各齒輪類(lèi)零件和軸類(lèi)零件進(jìn)行具體尺寸的計(jì)算,確定它們的尺寸,再對(duì)它們進(jìn)行驗(yàn)算校核。（6）總結(jié)與展望,通過(guò)對(duì)研究工作的總結(jié),提出本文研究的主要成果,針對(duì)研究中技術(shù)不足,提出對(duì)課題進(jìn)ー步研究的方向和內(nèi)容。2）論文目的要求、主要技術(shù)指標(biāo):（1）機(jī)床的類(lèi)型:C6132車(chē)床:工作時(shí)間:一班制:電動(dòng)機(jī)功率:N=5Kw變速級(jí)數(shù):z=12o（2）使學(xué)生初步掌握機(jī)床的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),動(dòng)カ計(jì)算，以及關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度校核，獲得工程師必備設(shè)計(jì)能力的初步訓(xùn)練,從而提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題盡快適應(yīng)工程實(shí)踐的能力。3）論文應(yīng)完成的主要任務(wù):（1）主軸箱展開(kāi)圖;（A0）（2）傳動(dòng)系統(tǒng)圖;（3）主軸箱的向視圖和剖面圖;（4）齒輪零件圖;（5）齒輪機(jī)械加工エ藝規(guī)程卡ー套;（6）編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)ー份。2011屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告3.進(jìn)度安排第1周第2周第3—6周論文選題;查閱相關(guān)資料,對(duì)設(shè)計(jì)課題作初步的了解;畢業(yè)實(shí)習(xí),確定畢業(yè)設(shè)計(jì)的方案;針對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題去工廠實(shí)習(xí),在實(shí)際中解決問(wèn)題；第7—10周根據(jù)資料,對(duì)設(shè)計(jì)方案的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步計(jì)算和處理,同時(shí)撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告和實(shí)習(xí)報(bào)告；第11—14周完成主要零件的零件圖和裝配圖對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算和處理過(guò)程進(jìn)行完善，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量；第15—17周第18周撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；完成設(shè)計(jì),進(jìn)行畢業(yè)答辯。指導(dǎo)教師意見(jiàn):（對(duì)本設(shè)計(jì)或論文的深度、廣度及工作量的評(píng)價(jià)）指導(dǎo)教師（簽字）：年月日教研室審査意見(jiàn):教研室主任（簽字）：年月日摘要:普通中型C6132車(chē)床主軸箱設(shè)計(jì),主要包括三方面的設(shè)計(jì),即:根據(jù)設(shè)計(jì)題目所給定的機(jī)床用途、規(guī)格、主軸極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速數(shù)列公比或級(jí)數(shù),確定其他有關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù),選定主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速值;通過(guò)分析比較,選擇傳動(dòng)方案;擬定結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng),擬定轉(zhuǎn)速圖;確定齒輪齒數(shù)及帶輪直徑；繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。其次,根據(jù)機(jī)床類(lèi)型和電動(dòng)機(jī)功率,確定主軸及各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，初定傳動(dòng)軸直徑、齒輪模數(shù),確定傳動(dòng)帶型號(hào)及根數(shù),摩擦片尺寸及數(shù)目；裝配草圖完成后要驗(yàn)算傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、主軸、齒輪、滾動(dòng)軸承）的剛度、強(qiáng)度或壽命。最后,完成運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和動(dòng)カ設(shè)計(jì)后,要將主傳動(dòng)方案“結(jié)構(gòu)化”,設(shè)計(jì)主軸變速箱裝配圖及零件圖,側(cè)重進(jìn)行傳動(dòng)軸組件、主軸組件、變速機(jī)構(gòu)、箱體、潤(rùn)滑與密封、傳動(dòng)軸及滑移齒輪零件設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞;車(chē)床；主軸箱；變速系統(tǒng)；主軸組件充值后就可以下載此設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。全套資料包含有相應(yīng)的word說(shuō)明書(shū)（附帶:任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文翻譯）和CAD圖紙（共計(jì)4張圖紙）及機(jī)械加工エ序、過(guò)程卡片全套。需要全套資料的朋友請(qǐng)加g科1：1459919609或g科2：1969043202,需要其他設(shè)計(jì)題目直接聯(lián)系!??！Abstract:Ordinarymedium-sizedC61321atheheadstockdesign,includingthreeaspectsofdesign,thatis:accordingtoadesignbytheuseofagivenmachine,specifications,spindlespeedlimit,speedseriescommonratioorseries,todetermineotherrelevantmotionparameters,theselectedspindlegradespeedvalue;throughanalysisandcomparison,selectthedriveoptions;proposedstructureorstructuralnetwork,thedevelopmentspeedmap;determinethegearandpulleydiameter;drawingtransmissionsystemmap.Secondly,accordingtomachinetypeandmotorpowertodeterminethespindlespeedandthetransmissionpartsofthecalculation,aninitialdiameterofshaft,gearmoduletodeterminethebelttypeandrootnumber,sizeandnumberoffrictionplate;assemblysketchestofinishedcheckingtransmissionparts(shaft,spindle,gear,bearing)stiffness,strengthorlife.Finally,completetheexercisedesignandpowerdesign,themaintransmissionschemeto"structure"andthedesignofspindlegearboxassemblydrawingsandpartdrawings,focusingonthedriveshaftassembly,spindleassembly,variablespeed,box,lubricationandsealing,gearshaftandslidingpartsofthedesign.Keywords:lathe;thespindlebox;transmission;shaftcomponents目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 I\o"CurrentDocument"第1章緒論 1\o"CurrentDocument"第2章設(shè)計(jì)計(jì)算 12\o"CurrentDocument"2.1普通車(chē)床的規(guī)格 121.1車(chē)床的規(guī)格系列和用處 122操作性能要求 12\o"CurrentDocument"第3章主動(dòng)參數(shù)參數(shù)的擬定 13\o"CurrentDocument"1確定傳動(dòng)公比。 13\o"CurrentDocument"3.2主電動(dòng)機(jī)的選擇 13\o"CurrentDocument"第4章變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15\o"CurrentDocument"1主變速方案擬定 15\o"CurrentDocument"2變速結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 15確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目 15變速式的擬定 6結(jié)構(gòu)式的擬定 16結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 72.5結(jié)構(gòu)式的驗(yàn)算 172.6結(jié)構(gòu)式的擬定 172.7確定各變速組變速副齒數(shù) 92.8繪制變速系統(tǒng)圖 20\o"CurrentDocument"第5章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22\o"CurrentDocument"1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 22\o"CurrentDocument"展開(kāi)圖及其布置 22\o"CurrentDocument"I軸（輸入軸）的設(shè)計(jì) 23\o"CurrentDocument"5.4齒輪塊設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"5.5傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 15\o"CurrentDocument"6主軸組件設(shè)計(jì) 261各部分尺寸的選擇 16主軸材料和熱處理 27主軸軸承 17主軸與齒輪的連接 19潤(rùn)滑與密封 29其他問(wèn)題 29\o"CurrentDocument"第6章傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 21\o"CurrentDocument"1帶輪的設(shè)計(jì) 21\o"CurrentDocument"2傳動(dòng)軸的直徑估算 246.2.I確定各軸轉(zhuǎn)速 246.2.2傳動(dòng)軸直徑的估算:確定各軸最小直徑 256.2.3鍵的選擇 26\o"CurrentDocument"3傳動(dòng)軸的校核 26.1傳動(dòng)軸的校核 27.2鍵的校核 27\o"CurrentDocument"6.4各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 286.4.1齒輪模數(shù)的確定 28齒寬的確定 32齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 33\o"CurrentDocument"5帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 34\o"CurrentDocument"6片式摩擦離合器的選擇和計(jì)算 35\o"CurrentDocument"7齒輪校驗(yàn) 386.7.1校核a變速組齒輪 386.7.2校核b變速組齒輪 406.7.3校核c變速組齒輪 41\o"CurrentDocument"8軸承的選用與校核 421各軸軸承的選用 426.8.2各軸軸承的校核 43\o"CurrentDocument"第7章主軸組件設(shè)計(jì) 45\o"CurrentDocument"7.I主軸的基本尺寸確定 457.1.1外徑尺寸D 457.1.2主軸孔徑d 457.1.3主軸懸伸量a 471.4支撐跨距L 471.5主軸最佳跨距ム的確定 48\o"CurrentDocument"2主軸剛度驗(yàn)算 50主軸前支撐轉(zhuǎn)角的驗(yàn)算 51主軸前端位移的驗(yàn)算 52\o"CurrentDocument"第8章齒輪加工エ藝設(shè)計(jì) 55\o"CurrentDocument"1零件的分析 551.1零件的作用 551.2零件的工藝分析 55\o"CurrentDocument"2確定毛坯 551確定毛坯制造方法 55確定總余量 55繪制毛坯圖 55\o"CurrentDocument"8.3制定零件加工路線 568.3.1選擇表面加工方法 568.3.2選擇定為基準(zhǔn) 568.3.3擬定零件加工エ藝路線 57\o"CurrentDocument"8.4機(jī)械加工余量、エ序尺寸及毛皮尺寸的確定 588.4.1外圓表面（6120mm） 588.4.2外圓表面沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量（①120mm端面,①82.8mm端面） 588.4.3孔中46nlm 59\o"CurrentDocument"5確定切削用量和基本工時(shí) 59\o"CurrentDocument"第9章總結(jié)和展望 66\o"CurrentDocument"1本文工作總結(jié) 66\o"CurrentDocument"2課題展望 67\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 68致謝 69\o"CurrentDocument"附錄 70第1章緒論機(jī)床技術(shù)參數(shù)有主參數(shù)和基本參數(shù),他們是運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù),影響到機(jī)床是否滿(mǎn)足所需要的基本功能要求,參數(shù)擬定就是機(jī)床性能設(shè)計(jì)。主參數(shù)是直接反映機(jī)床的加工能力、決定和影響其他基本參數(shù)的依據(jù),如車(chē)床的最大加工直徑,一般在設(shè)計(jì)題目中給定,基本參數(shù)是ー些加工件尺寸、機(jī)床結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)カ特性有關(guān)的參數(shù),可歸納為尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)カ參數(shù)。通用車(chē)床エ藝范圍廣,所加工的工件形狀、尺寸和材料各不相同，有粗加工又有精加工;用硬質(zhì)合金刀具又用高速鋼刀具。因此,必須對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)床工藝范圍和使用情況做全面的調(diào)研和統(tǒng)計(jì),依據(jù)某些典型工藝和加工對(duì)象,兼顧其他的可能エ藝加工的要求，擬定機(jī)床技術(shù)參數(shù),擬定參數(shù)時(shí),要考慮機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)和同國(guó)內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床的對(duì)比,使擬定的參數(shù)最大限度地適應(yīng)各種不同的工藝要求和達(dá)到機(jī)床加工能力下經(jīng)濟(jì)合理。機(jī)床主傳動(dòng)系因機(jī)床的類(lèi)型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同,應(yīng)滿(mǎn)足的要求也不ー樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿(mǎn)足既定的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析,一般應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求有:滿(mǎn)足機(jī)床使用性能要求。首先應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性,如機(jī)床主軸油足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù);滿(mǎn)足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求。主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能提供足夠的功率和轉(zhuǎn)矩,具有較高的傳動(dòng)效率:滿(mǎn)足機(jī)床工作性能要求。主傳動(dòng)中所有零部件有足夠的剛度、精度和抗震性,熱變形特性穩(wěn)定；滿(mǎn)足產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性要求。傳動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短,零件數(shù)目要少,以便節(jié)約材料，降低成本。第2章設(shè)計(jì)計(jì)算2.1普通車(chē)床的規(guī)格2.1.1車(chē)床的規(guī)格系列和用處普通機(jī)床的規(guī)格和類(lèi)型有系列型號(hào)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(chē)床主軸變速箱。主要用于加工回轉(zhuǎn)體表2.1車(chē)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%（mm）最高轉(zhuǎn)速%（"min）最低轉(zhuǎn)速〃mm（〃min）電機(jī)功率P（kW）公比（P轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z3201120255.51.41122.1.2操作性能要求⑴具有皮帶輪卸荷裝置⑵手動(dòng)操縱雙向片式摩擦離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運(yùn)動(dòng)要求⑶主軸的變速由變速手柄完成第3章主動(dòng)參數(shù)參數(shù)的擬定確定傳動(dòng)公比c根據(jù)【1】以公式(3-2)因?yàn)橐阎?』=め=44.8,/??=(p：-'〃min25...z=星も+1 (3-1)1g9.?.限.中段や4.8=1.4129根據(jù)【1】ち表3-5標(biāo)準(zhǔn)公比タ。這里我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)公比系列￠=1.41.因?yàn)?=1.41=1.066,根據(jù)【1］ち表3-6標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列。首先找到最小極限轉(zhuǎn)速25,再每跳過(guò)5ケ數(shù)(1.26?1.066)取ー個(gè)轉(zhuǎn)速,即可得到公比為1.41的數(shù)列:25,35.5,50,71,100,140,200,280,400,560,800,1120.主電動(dòng)機(jī)的選擇合理的確定電機(jī)功率P,使機(jī)床既能充分發(fā)揮其使用性能,滿(mǎn)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。現(xiàn)在以常見(jiàn)的中碳鋼為工件材料,取45號(hào)鋼,正火處理，車(chē)削外圓,表面粗糙度Ru=3.2mm〇采用車(chē)刀具,可轉(zhuǎn)位外圓車(chē)刀,刀桿尺寸:16mmx25mm〇刀具兒何參數(shù):れ=15",a0=6°,“=75°,k；=15°,2=0°,/O1=-10",b“=0.3mm,r^lmm?，F(xiàn)以確定粗車(chē)是的切削用量為設(shè)計(jì):⑴確定背吃刀量%,和進(jìn)給量f,根據(jù)【2】心表8-50,a.取3mm,f取0.5/wn/r。⑵確定切削速度和切削功率,根據(jù)【2】表8-57,取V,l.7m/s,6=4.2KW。依照一般情況,取機(jī)床變速效率ク=0.8.則機(jī)床功率為P.=—=5.25KWz0.8根據(jù)［3］ム7表12TY系列(IP44)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù),Y系列(IP44)電動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠型異步電動(dòng)機(jī),具有防塵埃、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的特點(diǎn),B級(jí)絕緣,エ業(yè)環(huán)境溫度不超過(guò)+40C,相對(duì)濕度不超過(guò)95%,海拔高度不超過(guò)1000m,額定電壓380V,頻率50Hz。適用于無(wú)特殊要求的機(jī)械上,如機(jī)床,泵,風(fēng)機(jī),攪拌機(jī),運(yùn)輸機(jī),農(nóng)業(yè)機(jī)械等。根據(jù)以上要求,我們選取Y132S-4型三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率5.5kW,滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1440r/min,額定轉(zhuǎn)矩2.2,質(zhì)量81kg。至此,可得到上表2.1中的車(chē)床參數(shù)。第4章變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主變速方案擬定擬定變速方案,包括變速型式的選擇以及開(kāi)停、換向、制動(dòng)、操縱等整個(gè)變速系統(tǒng)的確定。變速型式則指變速和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同特點(diǎn)的變速型式、變速類(lèi)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)、エ藝、性能及經(jīng)濟(jì)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(kuò)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(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,我們采用集中變速型式的主軸變速箱。變速結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇結(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)式的變速不失為有用的方法，但對(duì)于分析復(fù)雜的變速并想由此導(dǎo)出實(shí)際的方案,就并非十分有效。確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目數(shù)為Z的變速系統(tǒng)由若干個(gè)順序的變速組組成，各變速組分別有z2……個(gè)變速副。BPZ=Z,Z2Z3 變速副中由于結(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:Z=2"x3",可以有三種方案:12=3x2x2,12=2x3x2,12=2x2x3變速式的擬定主傳動(dòng)系統(tǒng)從電動(dòng)機(jī)到主軸,通常為降速傳動(dòng),接近電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)件轉(zhuǎn)速較高,傳遞的轉(zhuǎn)矩較小,尺寸較小;反之,靠近主軸的傳動(dòng)件轉(zhuǎn)速較低,傳遞的轉(zhuǎn)矩較大,尺寸較大。因此在擬定傳動(dòng)系統(tǒng)方案時(shí)，應(yīng)盡可能將傳動(dòng)副較多的變速組安排在前面,傳動(dòng)副數(shù)少的變速組放在后面,是傳動(dòng)系統(tǒng)中更多的傳動(dòng)件在高速范圍內(nèi)工作,尺寸小一些,以減小變速箱的尺寸。綜上所述,變速式為12=3x2x2。結(jié)構(gòu)式的擬定對(duì)于12=3x2x2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:12=31x23x26 12=32x2|x26 12=34x2jx2212=3]x26x23 12=32x26x21 12=34x22x21比較結(jié)構(gòu)式12=31x23x2$和12=32x21x2$兩種擴(kuò)大順序方案,前ー種方案變速組的擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致，即基本組在最前面,依次為第一擴(kuò)大組、第二擴(kuò)大組，各變速組變速范圍逐漸擴(kuò)大。后ー種方案第一擴(kuò)大組在最前面，然后依次為基本組、第二擴(kuò)大組。通過(guò)兩方案的擴(kuò)大順序可以看出,若兩種方案II軸的最高轉(zhuǎn)速相同,后者因第一擴(kuò)大組在最前面,II軸的轉(zhuǎn)速范圍比前者大,II軸的最低轉(zhuǎn)速較低,在傳動(dòng)相同功率的情況下,受的轉(zhuǎn)矩較大,傳動(dòng)件的尺寸較大。因此,在設(shè)計(jì)主傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)盡可能使變速組的傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序一致。選擇結(jié)構(gòu)式為12=3d23x26,其也符合“先緩后急”的設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)車(chē)床主變速傳動(dòng)系時(shí)，為避免從動(dòng)齒輪尺寸過(guò)大而增加箱體的徑向尺寸，在降速變速中,一般限制限制最小變速比"min21/4;為避免擴(kuò)大傳動(dòng)誤差,減少震動(dòng)噪聲,在升速時(shí)一般限制最大轉(zhuǎn)速比"max42。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)較平穩(wěn),可取〃g42.5。因此在主變速鏈任一變速組的最大變速范圍/?max=(Mmax/?min)<(2~2.5)/0254(8?10)。在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證中間變速軸的變速范圍最小。4.2.4結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定4.2.5結(jié)構(gòu)式的驗(yàn)算主軸的變速范圍應(yīng)等于住變速傳動(dòng)系中各個(gè)變速組變速范圍的乘積,即:R“=&択ポ2…&檢查變速組的變速范圍是否超過(guò)極限值時(shí),只需檢查最后ー個(gè)擴(kuò)大組。因?yàn)槠渌兯俳M的變速范圍都比最后擴(kuò)大組的小,只要最后擴(kuò)大組的變速范圍不超過(guò)極限值,其他變速組就不會(huì)超過(guò)極限值。R2=^xX2x(P,-1) (4-1)其中タ=1.41,X2=6,圾=2AR2=1,416<2-1)=8<(8-10),符合要求。4.2.6結(jié)構(gòu)式的擬定繪制轉(zhuǎn)速圖⑴選擇Y132S-4型Y系列籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。⑵分配總降速變速比總降速變速比i=nmin/nd=25/1440=0.017又電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速%=1440r/min不符合轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn),因而增加一定比變速副。⑶確定變速軸軸數(shù)變速軸軸數(shù)=變速組數(shù)+定比變速副數(shù)+1=3+1+1=5。⑷確定各級(jí)轉(zhuǎn)速由〃,“加=25r/min、°=1.41、z=12確定各級(jí)轉(zhuǎn)速:1120、800、560、400、280、200、140、100、71、50、35.5、2517min。⑸繪制轉(zhuǎn)速圖在五根軸中,除去電動(dòng)機(jī)軸,其余四軸按變速順序依次設(shè)為I、II、III、IV（主軸）。I與n、II與ni、HI與W軸之間的變速組分別設(shè)為a、b、Co現(xiàn)由!V（主軸）開(kāi)始,確定I、II、HI軸的轉(zhuǎn)速:①先來(lái)確定III軸的轉(zhuǎn)速變速組c的變速范圍為ク=1.4甘=8=尺皿,￠[8,10],結(jié)合結(jié)構(gòu)式,HI軸的轉(zhuǎn)速只有一種可能:100、140、200、280、400、56017min。②確定軸II的轉(zhuǎn)速變速組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,又不致變速比太小,可取電=1/げ=1/2.8,bi2=1/1=1軸H的轉(zhuǎn)速確定為:280、400、56017min。③確定軸I的轉(zhuǎn)速對(duì)于軸I,其級(jí)比指數(shù)為1,可?。?（1—\l（p~=1/2,aj2=1/シ=1/1.41,aj3=1/1確定軸I轉(zhuǎn)速為：560r/min。由此也可確定加在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的定變速比，=1440/560=2.6。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）。4.2.7確定各變速組變速副齒數(shù)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S二及小齒輪的齒數(shù)可以從【1】表3-9中選取。一般在主傳動(dòng)中,最小齒數(shù)應(yīng)大于18?20。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí),應(yīng)檢査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。根據(jù)【1】/〈,查表3-9各種常用變速比的使用齒數(shù)。⑴變速組a:V=\l(p2=1/2,ai2=1/￠?=1/1.41,《3=1/1；即=1/ジ2=1/2時(shí):s：= 57、60、63、66、69、72 84、87 %2=1/3=1ハ41時(shí):S:= 67、68、70、72、73、77……82、84、85……〃=1"時(shí):5：= 62、64、66、68、70、72、74、76 82、84、86 可取S：=84,于是可得軸I齒輪齒數(shù)分別為：28、35、42〇于是“=28/56,ム=35/49,ia3=42/42〇可得軸II上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為：56、49、42〇⑵變速組b:根據(jù)【1】ハい查表3-9各種常用變速比的使用齒數(shù),=1/93=1/2.8,bi2=1/1=1髭=1/グ=1/2.8時(shí):=……87、88、91、92 如=1/1=1時(shí):S.= 86、88、90、92 可取=88,于是可得軸H上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為：23、44o于是bn=23/65,bi2=44/44〇得軸m上兩齒輪的齒數(shù)分別為：65、44〇⑶變速組c:根據(jù)【1】ぢい査表3-9各種常用變速比的使用齒數(shù),c(1=1/4,ic2=2c”=1/4時(shí)：S.= 、85、89、90、94、95108 ic2=2時(shí):S.= 84、87、89、90、108 可取Sこ=108.=1/4為降速變速,取軸IH齒輪齒數(shù)為22；?=2為升速變速,取軸IV齒輪齒數(shù)為36〇于是得%=22/86,c(2=72/36得軸0兩聯(lián)動(dòng)齒輪的齒數(shù)分別為22,72；得軸!V兩齒輪齒數(shù)分別為86,36〇4.2.8繪制變速系統(tǒng)圖根據(jù)軸數(shù),齒輪副,電動(dòng)機(jī)等已知條件可有如下系統(tǒng)圖:

圖4.3傳動(dòng)系統(tǒng)圖第5章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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)圖和若干張橫截面圖表示。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)エ藝性,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。目的是:⑴布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。⑵檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合理的情況,以便及時(shí)改正。⑶確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對(duì)位置,以確定各軸的受力點(diǎn)和受カ方向，為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。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,否則齒輪無(wú)法加工。這樣軸的間距加大。另ー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)正向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第二種方案,通過(guò)空心軸中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié)構(gòu)?？偛贾脮r(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。制動(dòng)器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。制動(dòng)器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上,以免制動(dòng)扭矩太大,使制動(dòng)器尺寸增大。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。I軸（輸入軸）的設(shè)計(jì)將運(yùn)動(dòng)帶入變速箱的帶輪一般都安裝在軸端，軸變形較大，結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意加強(qiáng)軸的剛度或使軸部受帶輪的拉カ（采用卸荷裝置）?！据S上裝有摩擦離合器,由于組成離合器的零件很多，裝配很不方便,一般都是在箱外組裝好I軸在整體裝入箱內(nèi)。我們采用的卸荷裝置一般是把軸承裝載法蘭盤(pán)上,通過(guò)法蘭盤(pán)將帶輪的拉カ傳遞到箱壁上。車(chē)床上的反轉(zhuǎn)一般用于加工螺紋時(shí)退刀。車(chē)螺紋時(shí),換向頻率較高。實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的變換方案很多,我們采用正反向離合器。正反向的轉(zhuǎn)換在不停車(chē)的狀態(tài)下進(jìn)行,常采用片式摩擦離合器。由于裝在箱內(nèi)，一般采用濕式。在確定軸向尺寸時(shí),摩擦片不壓緊時(shí)，應(yīng)留有0.2~0.4mm的間隙，間隙應(yīng)能調(diào)整。離合器及其壓緊裝置中有三點(diǎn)值得注意:⑴摩擦片的軸向定位:由兩個(gè)帶花鍵孔的圓盤(pán)實(shí)現(xiàn)。其中一個(gè)圓盤(pán)裝在花鍵上,另ー個(gè)裝在花鍵軸上的ー個(gè)環(huán)形溝槽里,并轉(zhuǎn)過(guò)ー個(gè)花鍵齒,和軸上的花鍵對(duì)正,然后用螺釘把錯(cuò)開(kāi)的兩個(gè)圓盤(pán)連接在ー起。這樣就限制了軸向和周向的兩個(gè)自由度，起了定位作用。⑵摩擦片的壓緊由加カ環(huán)的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn),在軸系上形成了彈性カ的封閉系統(tǒng),不增加軸承軸向復(fù)合。⑶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使加カ環(huán)推動(dòng)擺桿和鋼球的運(yùn)動(dòng)是不可逆的,即操縱カ撤消后,有自鎖作用。I軸上裝有摩擦離合器,兩端的齒輪是空套在軸上,當(dāng)離合器接通時(shí)オ和軸ー起轉(zhuǎn)動(dòng)。但脫開(kāi)的另一端齒輪,與軸回轉(zhuǎn)方向是相反的,二者的相對(duì)轉(zhuǎn)速很高（約為兩倍左右）。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這點(diǎn)。齒輪與軸之間的軸承可以用滾動(dòng)軸承也可以用滑動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承在ー些性能和維修上不如滾動(dòng)軸承,但它的徑向尺寸小。空套齒輪需要有軸向定位,軸承需要潤(rùn)滑。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),作用在ー個(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:⑴是固定齒輪還是滑移齒輪;⑵移動(dòng)滑移齒輪的方法;⑶齒輪精度和加工方法;變速箱中齒輪用于傳遞動(dòng)カ和運(yùn)動(dòng)。它的精度選擇主要取決于圓周速度。采用同一精度時(shí),圓周速度越高,振動(dòng)和噪聲越大，根據(jù)實(shí)際結(jié)果得知,圓周速度會(huì)增加一倍,噪聲約增大6dB。工作平穩(wěn)性和接觸誤差對(duì)振動(dòng)和噪聲的影響比運(yùn)動(dòng)誤差要大,所以這兩項(xiàng)精度應(yīng)選高ー級(jí)。為了控制噪聲，機(jī)床上主傳動(dòng)齒輪都要選用較高的精度。大都是用7—6—6,圓周速度很低的,オ選8—7—7。如果噪聲要求很?chē)?yán),或ー些關(guān)鍵齒輪,就應(yīng)選6—5—5。當(dāng)精度從7—6—6提高到6—5—5時(shí)，制造費(fèi)用將顯著提高。不同精度等級(jí)的齒輪,要采用不同的加工方法,對(duì)結(jié)構(gòu)要求也有所不同。8級(jí)精度齒輪,一般滾齒或插齒就可以達(dá)到。7級(jí)精度齒輪，用較高精度滾齒機(jī)或插齒機(jī)可以達(dá)到。但淬火后,由于變形,精度將下降。因此,需要淬火的7級(jí)齒輪一般滾（插）后要剃齒,使精度高于7,或者淬火后在衍齒。6級(jí)精度的齒輪,用精密滾齒機(jī)可以達(dá)到。淬火齒輪,必須磨齒才能達(dá)到6級(jí)。機(jī)床主軸變速箱中齒輪齒部一般都需要淬火?；讫X輪進(jìn)出嚙合的一端要圓齒,有規(guī)定的形狀和尺寸。圓齒和倒角性質(zhì)不同,加工方法和畫(huà)法也不一樣，應(yīng)予注意。選擇齒輪塊的結(jié)構(gòu)要考慮毛坯形式（棒料、自由鍛或模鍛）和機(jī)械加工時(shí)的安裝和定位基面。盡可能做到省エ、省料又易于保證精度。齒輪磨齒時(shí),要求有較大的空刀（砂輪）距離,因此多聯(lián)齒輪不便于做成整體的，一般都做成組合的齒輪塊。有時(shí)為了縮短軸向尺寸,也有用組合齒輪的。要保證正確嚙合,齒輪在軸上的位置應(yīng)該可靠。滑移齒輪在軸向位置由操縱機(jī)構(gòu)中的定位槽、定位孔或其他方式保證,一般在裝配時(shí)最后調(diào)整確定。5.5傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)機(jī)床傳動(dòng)軸,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。首先傳動(dòng)軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度。如撓度和傾角過(guò)大,將使齒輪嚙合不良,軸承工作條件惡化,使振動(dòng)、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)熱增大:兩軸中心距誤差和軸芯線間的平行度等裝配及加工誤差也會(huì)引起上述問(wèn)題。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)加工花鍵的銃床和磨床,エ藝上并無(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?；ㄦI軸承載能力高,加工和裝配也比帶單鍵的光軸方便。軸的部分長(zhǎng)度上的花鍵,在終端有一段不是全高,不能和花鍵空配合。這是加工時(shí)的過(guò)濾部分。一般尺寸花鍵的滾刀直徑D〃為65?85mm。機(jī)床傳動(dòng)軸常采用的滾動(dòng)軸承有球軸承和滾錐軸承。在溫升、空載功率和噪聲等方面,球軸承都比滾錐軸承優(yōu)越。而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支撐孔的加工精度要求都比較高。因此球軸承用的更多。但是滾錐軸承內(nèi)外圈可以分開(kāi)，裝配方便，間隙容易調(diào)整。所以有時(shí)在沒(méi)有軸向力時(shí)，也常采用這種軸承。選擇軸承的型號(hào)和尺寸,首先取決于承載能力,但也要考慮其他結(jié)構(gòu)條件。同一軸心線的箱體支撐直徑安排要充分考慮饉孔エ藝。成批生產(chǎn)中,廣泛采用定徑饉刀和可調(diào)饉刀頭。在箱外調(diào)整好鏈刀尺寸,可以提高生產(chǎn)率和加工精度。還常采用同ー鎮(zhèn)刀桿安裝多刀同時(shí)加工幾個(gè)同心孔的エ藝。下面分析幾種像孔方式:對(duì)于支撐跨距長(zhǎng)的箱體孔,要從兩邊同時(shí)進(jìn)行加工;支撐跨距比較短的,可以從ー邊（叢大孔方面進(jìn)刀）伸進(jìn)饉桿,同時(shí)加工各孔；對(duì)中間孔徑比兩端大的箱體,饉中間孔必須在箱內(nèi)調(diào)刀,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能避免。既要滿(mǎn)足承載能力的要求,又要符合孔加工エ藝,可以用輕、中或重系列軸承來(lái)達(dá)到支撐孔直徑的安排要求。兩孔間的最小壁厚，不得小于5?10mm,以免加工時(shí)孔變形?；ㄦI軸兩端裝軸承的軸頸尺寸至少有一個(gè)應(yīng)小于花鍵的內(nèi)徑。一般傳動(dòng)軸上軸承選用G級(jí)精度。傳動(dòng)軸必須在箱體內(nèi)保持準(zhǔn)確位置,才能保證裝在軸上各傳動(dòng)件的位置正確性,不論軸是否轉(zhuǎn)動(dòng),是否受軸向カ,都必須有軸向定位。對(duì)受軸向力的軸,其軸向定位就更重要。回轉(zhuǎn)的軸向定位（包括軸承在軸上定位和在箱體孔中定位）在選擇定位方式時(shí)應(yīng)注⑴軸的長(zhǎng)度。長(zhǎng)軸要考慮熱伸長(zhǎng)的問(wèn)題,宜由一端定位。⑵軸承的間隙是否需要調(diào)整。⑶整個(gè)軸的軸向位置是否需要調(diào)整。⑷在有軸向載荷的情況下不宜采用彈簧卡圈。（5）加工和裝配的工藝性等。5.6主軸組件設(shè)計(jì)主軸組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高。安裝エ件（車(chē)床）或者刀具（銃床、鉆床等）的主軸參予切削成形運(yùn)動(dòng),因此它的精度和性能直接影響加工質(zhì)量（加工精度和表面粗糙度）,設(shè)計(jì)時(shí)主要圍繞著保證精度、剛度和抗振性,減少溫升和熱變形等幾個(gè)方面考慮。各部分尺寸的選擇主軸形狀與各部分尺寸不僅和強(qiáng)度、剛度有關(guān),而且涉及多方面的因素。⑴內(nèi)孔直徑車(chē)床主軸由于要通過(guò)棒料,安裝自動(dòng)卡盤(pán)的操縱機(jī)構(gòu)及通過(guò)卸頂尖的頂桿,必須是空心軸。為了擴(kuò)大使用范圍,加大可加工棒料直徑,車(chē)床主軸內(nèi)孔直徑有增大的趨勢(shì)。⑵軸頸直徑前支撐的直徑是主軸上一主要的尺寸,設(shè)計(jì)時(shí),一般先估算或擬定一個(gè)尺寸,結(jié)構(gòu)確定后再進(jìn)行核算。⑶前錐孔直徑前錐孔用來(lái)裝頂尖或其他工具錐柄,要求能自鎖,目前采用莫氏六號(hào)錐孔。⑷支撐跨距及懸伸長(zhǎng)度為了提高剛度,應(yīng)盡量縮短主軸的外伸長(zhǎng)度。。選擇適當(dāng)?shù)闹慰缇噗?一般推薦取:%=2?3.5,跨距厶小時(shí),軸承變形對(duì)軸端變形的影響大。所以,軸承剛度小時(shí),%應(yīng)選大值,軸剛度差時(shí),則取小值?？缇郘的大小,很大程度上受其他結(jié)構(gòu)的限制,常常不能滿(mǎn)足以上要求。安排結(jié)構(gòu)時(shí)カ求接近上述要求。5.6.2主軸材料和熱處理在主軸結(jié)構(gòu)形狀和尺寸一定的條件下,材料的彈性模量E越大,主軸的剛度也越高,由于鋼材的E值較大,故一般采用鋼質(zhì)主軸,一般機(jī)床的主軸選用價(jià)格便宜、性能良好的45號(hào)鋼。提高主軸有關(guān)表面硬度，增加耐磨性,在長(zhǎng)期使用中不至于喪失精度，這是對(duì)主軸熱處理的根本要求。機(jī)床主軸都在一定部位上承受著不同程度的摩擦,主軸與滾動(dòng)軸承配合使用時(shí),軸頸表面具有適當(dāng)?shù)挠捕瓤筛纳蒲b配工藝并保證裝配精度,通常硬度為HRC40-50即可滿(mǎn)足要求。一般機(jī)床的主軸,淬火時(shí)要求無(wú)裂紋,硬度均勻:淬硬層深度不小于1mm,駆1.5-2加,使精磨后仍能保留一點(diǎn)深度的淬硬層，主軸熱處理后變形要小。螺紋表面一般不淬火;淬火部位的空刀槽不能過(guò)深,臺(tái)階交接處應(yīng)該倒角;滲氮主軸的銳邊、棱角必須倒圓R>0.5mm,可避免滲氮層穿透剝落。5.6.3主軸軸承⑴軸承類(lèi)型選擇主軸前軸承有兩種常用的類(lèi)型:雙列短圓柱滾子軸承。承載能力大,可同時(shí)承受徑向カ和軸向カ,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,但允許的極限轉(zhuǎn)速低ー些。與雙列短圓柱滾子軸承配套使用承受軸向カ的軸承有三種:60°角雙向推力向心球軸承。是ー種新型軸承,在近年生產(chǎn)的機(jī)床上廣泛采用。具有承載能力大,允許極限轉(zhuǎn)速高的特點(diǎn)。外徑比同規(guī)格的雙列圓柱滾子軸承小一些。在使用中,這種軸承不承受徑向カ。推力球軸承。承受軸向カ的能力最高，但允許的極限轉(zhuǎn)速低,容易發(fā)熱。向心推力球軸承。允許的極限轉(zhuǎn)速高，但承載能力低,主要用于高速輕載的機(jī)床。⑵軸承的配置大多數(shù)機(jī)床主軸采用兩個(gè)支撐,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,但為了提高主軸剛度也有用三個(gè)支撐的了。三支撐結(jié)構(gòu)要求箱體上三支撐孔具有良好的同心度，否則溫升和空載功率增大,效果不一定好。三孔同心在工藝上難度較大,可以用兩個(gè)支撐的主要支撐,第三個(gè)為輔助支撐。輔助支撐軸承（中間支撐或后支撐）保持比較大的游隙（約0.03?0.07如〃）,只有在載荷比較大、軸產(chǎn)生彎曲變形時(shí),輔助支撐軸承オ起作用。軸承配置時(shí),除選擇軸承的類(lèi)型不同外,推力軸承的布置是主要差別。推力軸承布置在前軸承、后軸承還是分別布置在前、后軸承，影響著溫升后軸的伸長(zhǎng)方向以及結(jié)構(gòu)的負(fù)責(zé)程度,應(yīng)根據(jù)機(jī)床的實(shí)際要求確定。在配置軸承時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①每個(gè)支撐點(diǎn)都要能承受經(jīng)向カ。兩個(gè)方向的軸向カ應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受。徑向力和兩個(gè)方向的軸向カ都應(yīng)傳遞到箱體上,即負(fù)荷都由機(jī)床支撐件承受。⑶軸承的精度和配合主軸軸承精度要求比一般傳動(dòng)軸高。前軸承的誤差對(duì)主軸前端的影響最大，所以前軸承的精度一般比后軸承選擇高一級(jí)。普通精度級(jí)機(jī)床的主軸，前軸承的選C或。級(jí),后軸承選。或E級(jí)。選擇軸承的精度時(shí),既要考慮機(jī)床精度要求,也要考慮經(jīng)濟(jì)性。軸承與軸和軸承與箱體孔之間，一般都采用過(guò)渡配合。另外軸承的內(nèi)外環(huán)都是薄壁件,軸和孔德形狀誤差都會(huì)反映到軸承滾道上去。如果配合精度選的太低,會(huì)降低軸承的回轉(zhuǎn)精度,所以軸和孔的精度應(yīng)與軸承精度相匹配。⑷軸承間隙的調(diào)整為了提高主軸的回轉(zhuǎn)精度和剛度，主軸軸承的間隙應(yīng)能調(diào)整。把軸承調(diào)到合適的負(fù)間隙,形成一定的預(yù)負(fù)載,回轉(zhuǎn)精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和抗震性也有改善。預(yù)負(fù)載使軸承內(nèi)產(chǎn)生接觸變形,過(guò)大的預(yù)負(fù)載對(duì)提高剛度沒(méi)有明顯的小果,而磨損發(fā)熱量和噪聲都會(huì)增大,軸承壽命將因此而降低。軸承間隙的調(diào)整量，應(yīng)該能方便而且能準(zhǔn)確地控制,但調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜。雙列短圓柱滾子軸承內(nèi)圈相對(duì)外圈可以移動(dòng),當(dāng)內(nèi)圈向大端軸向移動(dòng)時(shí),由于1：12的內(nèi)錐孔,內(nèi)圈將脹大消除間隙。其他軸承調(diào)整也有與主軸軸承相似的問(wèn)題。特別要注意:調(diào)整落幕的端面與螺紋中心線的垂直度,隔套兩個(gè)端面的平行度都由較高要求,否則,調(diào)整時(shí)可能將軸承壓偏而破壞精度。隔套越長(zhǎng),誤差的影響越小。螺母端面對(duì)螺紋中心線垂直度、軸上和孔上套簡(jiǎn)兩端平行度等均有嚴(yán)格的精度要求。5.6.4主軸與齒輪的連接齒輪與主軸的連接可以用花鍵或者平鍵;軸做成圓柱體,或者錐面（錐度一般取1：15左右）。錐面配合對(duì)中性好,但加工較難。平鍵一般用ー個(gè)或者兩個(gè)（相隔180度布置）,兩國(guó)特鍵不但平衡較好,而且平鍵高度較低,避免因齒輪鍵槽太深導(dǎo)致小齒輪輪轂厚度不夠的問(wèn)題。5.6.5潤(rùn)滑與密封主軸轉(zhuǎn)速高,必須保證充分潤(rùn)滑,一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。主軸是兩端外伸的軸,防止漏油更為重要而困難。防漏的措施有兩種:⑴堵——加密封裝置防止油外流。主軸轉(zhuǎn)速高,多采用非接觸式的密封裝置,形式很多,一種軸與軸承蓋之間留?！?0.3mm的間隙（間隙越小,密封效果越好,但エ藝?yán)щy）。還有一種是在軸承蓋的孔內(nèi)開(kāi)一個(gè)或幾個(gè)并列的溝槽（圓弧形或v形）,效果比上一種好些。在軸上增開(kāi)了溝槽（矩形或鋸齒形）,效果又比前兩種好。在有大量切屑、灰塵和冷卻液的環(huán)境中工作時(shí),可采用曲路密封,曲路可做成軸向或徑向。徑向式的軸承蓋要做成剖分式，較為復(fù)雜。⑵疏導(dǎo)ーー在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐?使油能順利地流回到油箱。5.6.6其他問(wèn)題主軸上齒輪應(yīng)盡可能靠近前軸承,大齒輪更應(yīng)靠前,這樣可以減小主軸的扭轉(zhuǎn)變形。當(dāng)后支承采用推力軸承時(shí),推力軸承承受著前向后的軸向カ,推力軸承緊靠在孔的內(nèi)端面,所以,內(nèi)端面需要加工,端面和孔有較高的垂直度要求,否則將影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。支承孔如果直接開(kāi)在箱體上,內(nèi)端面加工有一定難度。為此,可以加一個(gè)杯形套孔解決,套孔單獨(dú)在車(chē)床上加工，保證高的端面與孔德垂直度。主軸的直徑主要取決于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。各種牌號(hào)鋼材的彈性模量基本一樣,對(duì)剛度影響不大。主軸一般選優(yōu)質(zhì)中碳鋼即可。精度較高的機(jī)床主軸考慮到熱處理變形的影響,可以選用400或其他合金鋼。主軸頭部需要淬火,硬度為“RC50?55。其他部分處理后,調(diào)整硬度為“BS220?250。第6章傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)6.1帶輪的設(shè)計(jì)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)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/min,傳遞功率P=5.5kW,傳動(dòng)比i=2.6,ー班制,一天運(yùn)轉(zhuǎn)8小時(shí),工作年數(shù)10年。⑴選擇三角帶的型號(hào)由［4］り56表8-7工作情況系數(shù)ら查的共況系數(shù)K.=l.1。故根據(jù)【4】ム6公式（8-21）Pca="=1.1x5.5=6.05伏卬）式中Pー電動(dòng)機(jī)額定功率,儲(chǔ)ー工作情況系數(shù)因此根據(jù)に、為由【4】生7圖8T1普通V帶輪型圖選用A型。⑵確定帶輪的基準(zhǔn)直徑R,D2帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)カ就越大。為提高帶的壽命,小帶輪的直徑，不宜過(guò)小,即，NOmin。查【4】ム7表8-8、圖8-11和％5表8-6取主動(dòng)小帶輪基準(zhǔn)直徑D,=125771/77〇由【4】幾〇公式（8T5a）=—D,（1-￡,） （6-1）n2式中:〃「小帶輪轉(zhuǎn)速,〃2一大帶輪轉(zhuǎn)速,￡ー帶的滑動(dòng)系數(shù),一般取0.02。；? 劣=とたx125（1-0.02）=315加加,由【4】生フ表8-8取圓整為315mm。⑶驗(yàn)算帶速度V,按[4]40式(873)驗(yàn)算帶的速度y=萬(wàn)。_3.14X125X144°=94°m/-60x1000- 60x1000一,八V5m/s<v<30m/s,故帶速合適。⑷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)選取:根據(jù)【4】/2經(jīng)驗(yàn)公式(8-20)0.7(O[+D2)<A^<2(0]+02)(6-2)即308〃[〃[<A0<880mm,取ん=600mm.⑸三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度ム由【41公式(8-22)計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)長(zhǎng)度ム)=2ム+ +.)+色/'，(6-3)"=2x800+—x(125+315)+⑶5T25)=2302.08,〃,”0 2 4x800由【4】正如表8-2,圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度L=2273mm⑹驗(yàn)算三角帶的撓曲次數(shù)“=1°1==10.314407%,符合要求。⑺確定實(shí)際中心距A按[4]幾8公式(8-23)計(jì)算實(shí)際中心距A=An+=800-14.5=785.5mm° 2⑻驗(yàn)算小帶輪包角a,根據(jù)【4】ん8公式(8-25)a,?180°一一L_Lx57.30=166.14°>120°.故主動(dòng)輪上包角合適。A⑼確定三角帶根數(shù)Z根據(jù)【4】48式（8-26）得z= - (6-4)Po+AP<AA查表【4】ん3表8-4d由i=2.6和〃[=1440r/min得如。=0.15KW,査表【4】表8-5,し=0.96;查表【4】表8-2,長(zhǎng)度系數(shù)ん=1.06=2.87 6.05

(1.92+=2.87.?.取Z=3根⑩計(jì)算預(yù)緊カ査[4I表8-3,q=0.lkg/m由[4I式(8-27)F.=500厶(—‘一"%)+qv2

vZka(6-5)其中: 「0“ー帶的變速功率,KW；vー帶速,m/s；qー每米帶的質(zhì)量,kg/m:取q=0.lkg/m。v=9.42m/s〇F.}=500x-605-x(25ー。96)+〇lx9422=180.76N9.42x3 0.96(11)、計(jì)算作用在軸上的壓軸カFq?2ZF0sin?2x3x180.76xsin166214=1066.61N査表【4】ム2表8-4a由Z)]=125mm和〃i=1440r/min得Po=1.92KW6.2傳動(dòng)軸的直徑估算傳動(dòng)軸除應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求外,還應(yīng)滿(mǎn)足剛度的要求,強(qiáng)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(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)大的變形。因此,必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。6.2.I確定各軸轉(zhuǎn)速⑴、確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速:計(jì)算轉(zhuǎn)速勺是傳動(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。根據(jù)【1】表3T0,主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為--1 --Iny=nmin￠>3=25x1.413=71r/min（2）、各變速軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速:①軸HI的計(jì)算轉(zhuǎn)速可從主軸71r/min按86/22的變速副找上去,軸0的計(jì)算轉(zhuǎn)速〃バ為10017min；②軸II的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj2為280r/min；③軸I的計(jì)算轉(zhuǎn)速〃ガ為56017min。（3）、各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速各變速組內(nèi)一般只計(jì)算組內(nèi)最小齒輪，也是最薄弱的齒輪,故也只需確定最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。①變速組c中,22/86只需計(jì)算z=22的齒輪,計(jì)算轉(zhuǎn)速為280r/min；②變速組b計(jì)算z=23的齒輪,計(jì)算轉(zhuǎn)速為280r/min；③變速組a應(yīng)計(jì)算z=28的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為56017min。（4）、核算主軸轉(zhuǎn)速誤差n.;）.=1440x^126/^328x42/42x44/44x72/36=1106.3r/min=1120r/min...（〃實(shí)ー〃林）X100%=⑴063Tl20）X100%=1.22%<5%〃杯 H20所以合適。6.2.2傳動(dòng)軸直徑的估算:確定各軸最小直徑根據(jù)【5】公式（7-1）,d>914 ,并查【5】表7-13得至!］レ］取1。マ〃M(1)I軸的直徑:取ク?=0.96,〃リ=560r/min⑵II軸的直徑：取%=小x0.98x0.99x0.99=0.922,〃バ=280/7min⑶III軸的直徑:取ワ3=ク2x0.98x0.99=0.89,〃ア=100r/min其中:Pー電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）；クー從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積;〃廣該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）：レH專(zhuān)動(dòng)軸允許的扭轉(zhuǎn)角（o1m）〇當(dāng)軸上有鍵槽時(shí),d值應(yīng)相應(yīng)增大4?5%;當(dāng)軸為花鍵軸時(shí),可將估算的d值減小7%為花鍵軸的小徑;空心軸時(shí),d需乘以計(jì)算系數(shù)b,b值見(jiàn)【5】表7-12。I和IV為由鍵槽并且軸!V為空心軸，II和III為花鍵軸。根據(jù)以上原則各軸的直徑取值：4=30〃n〃,品和在后文給定,I軸采用光軸,n軸和ni軸因?yàn)橐惭b滑移齒輪所以都采用花鍵軸。因?yàn)榫匦位ㄦI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【15】表5-3-30的矩形花

鍵的基本尺寸系列,n軸花鍵軸的規(guī)格NxdxOxB為8x36x42x7;山軸花鍵軸的規(guī)格NxdxOx8為8x42x48x8〇⑷各軸間的中心距的確定:(zt(zt+z2)m(28+56)x4=168(zwn)；(23+(23+65)x5=220(mm)；(22+(22+86)x52cos15.42°=280.082(nwi)；2.3鍵的選擇查（4I表6-1選擇軸I上的鍵,根據(jù)軸的直徑">44?50,鍵的尺寸選擇鍵寬bx鍵高/J取14x9,鍵的長(zhǎng)度L取63。選擇軸III上的鍵,根據(jù)軸的直徑d>50?58,鍵的尺寸選擇鍵寬わx鍵高力取16x10,間的長(zhǎng)度L取80。主軸處鍵的選擇同上，鍵的尺寸為鍵寬bx鍵高人取22x14,鍵的長(zhǎng)度L取100。6.3傳動(dòng)軸的校核需要驗(yàn)算傳動(dòng)軸薄弱環(huán)節(jié)處的傾角荷撓度。驗(yàn)算傾角時(shí),若支撐類(lèi)型相同則只需驗(yàn)算支反カ最大支撐處傾角;當(dāng)此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時(shí),則齒輪處傾角不必驗(yàn)算。驗(yàn)算撓度時(shí),要求驗(yàn)算受力最大的齒輪處,但通?？沈?yàn)算傳動(dòng)軸中點(diǎn)處撓度（誤差く%3）.當(dāng)軸的各段直徑相差不大，計(jì)算精度要求不高時(shí),可看做等直徑,采用平均直徑4進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算花鍵軸傳動(dòng)軸一般只驗(yàn)算彎曲剛度,花鍵軸還應(yīng)進(jìn)行鍵側(cè)擠壓驗(yàn)算。彎曲剛度驗(yàn)算;的剛度時(shí)可采用平均直徑4或當(dāng)量直徑ム。一般將軸化為集中載荷下的簡(jiǎn)支梁,其撓度和傾角計(jì)算公式見(jiàn)【5】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(hào)，在同一平面上進(jìn)行代數(shù)疊加,不在同一平面上進(jìn)行向量疊加。

6.3.1傳動(dòng)軸的校核(DI軸的校核:通過(guò)受力分析,在ー軸的三對(duì)嚙合齒輪副中,中間的兩對(duì)齒輪對(duì)I軸中點(diǎn)處的撓度影響最大，所以,選擇中間齒輪嚙合來(lái)進(jìn)行校核T=9.55xl06xP/n=9.55xl06x5.5x0.96/=90^-m工=2x774=2x90/(112x10-3)=]607.1N最大撓度:Fxh(3Z2-4パ)0max- 48￡71607,1x115x(3x2662-4x1152)x(1Q-3)448x210xl09x%x30“入(10ー3)4=73.53x1〇一シ初”式中;E一材料彈性模量;E=2.1xlO9MPa;,時(shí)的,就4 3.14x30",2… 4/ー軸的:/= = =39740.6/Wガ;64 64查【1】表3-12許用撓度レ]=0.03x4=0.12mm;?！触?所以合格。(2)II軸、III軸的校核同上。6.3.2鍵的校核鍵和軸的材料都是鋼,由【4】表6-2查的許用擠壓應(yīng)カ匕ノ=10〇?120Mpa,取其中間值,[b"=110MPa。鍵的工作長(zhǎng)度，=ムーわ=63〃加一14nnn=49mm,鍵與輪殼鍵槽的接觸高度ん=0.5/?=0.5x9mm=4.5加加。由【4】式(6T)可得2Txi〇3冊(cè)2Txi〇3冊(cè)—kid2x400xl034.5x49x46MPa=78.87MPa<[ct;,1=1lOMPa式中:T-傳遞的轉(zhuǎn)矩,N?m;kー鍵與輪轂鍵槽的接觸高度,A=0.5〃,此處ル為鍵的高度,W〃/ー鍵的工作長(zhǎng)度,，〃T〃,圓頭平鍵，=丄ーんん為鍵的公稱(chēng)長(zhǎng)度,Z〃，〃,わ為鍵的寬度,/〃，〃;dー鍵的直徑,ノ〃7〃;［bp］ー鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)カ,MPa,鍵14】表6-2；可見(jiàn)連接的擠壓強(qiáng)度足夠了,鍵的標(biāo)記為:鍵14x63G8/T1096-20036.4各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核6.4.1齒輪模數(shù)的確定齒輪模數(shù)的估算。通常同一變速組內(nèi)的齒輪取相同的模數(shù),如齒輪材料相同時(shí),選擇負(fù)荷最重的小齒輪,根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件按【5】表7T7進(jìn)行估算模數(shù)，〃“和，》尸,并按其中較大者選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，為簡(jiǎn)化工藝變速傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過(guò)2?3種模數(shù)。先計(jì)算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù),齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動(dòng),查【4】表10-8齒輪精度選用7級(jí)段,再由【4】表10-1選擇小齒輪材料為40c,（調(diào)質(zhì)）,硬度為280HBS：根據(jù)【5】表7-17；有公式:齒面接觸疲勞強(qiáng)度:mH>16020,1長(zhǎng)尸（ム+?― （6-6）］弘〃ノZP/"齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度:mF>4303——— （6-7）V屮””へ⑴a變速組：分別計(jì)算各齒輪模數(shù)，先計(jì)算最小齒數(shù)28的齒輪。①齒面接觸疲勞強(qiáng)度（6-6）其中: 〃-公比:〃=2：P-齒輪傳遞的名義功率;P=0.96x5.5=5.28KW；夕”,ー齒寬系數(shù)/=b/，〃=5-10；

び場(chǎng)ー齒輪許允接觸應(yīng)カ0"〃0=0.9%.，外.由【5】圖7-6按MQ線查取;〃廠計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速;Kー載荷系數(shù)取1.2〇0"“.=650MPa,(yHP=650MPax0.9=585MPa>16020?=3.19機(jī)機(jī) 1,2x5.28x3_

8x282x2x585>16020?=3.19機(jī)機(jī)根據(jù)【6】表10-4將齒輪模數(shù)圓整為4mm〇②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度（6-7）其中:Pー齒輪傳遞的名義功率;P=0.96x5.5=5.28KW；夕,"ー齒寬系數(shù)（pm-blm=5-10；O>pー齒輪許允齒根應(yīng)カ=1.4（TFUm，°71im由【5】圖7-11按MQ線查取;〃廣計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速;Kー載荷系數(shù)取1.2〇*=300MP。，，crFP=300MPaxl.4=420MPamFi>mFi>43031.2x5.288x560x28x420=2.12mm根據(jù)【6】表10-4將齒輪模數(shù)圓整為2.5mm〇*/mHi>%］所以叫=4mm于是變速組a的齒輪模數(shù)取m=4mm,b=32mm〇軸I上主動(dòng)輪齒輪的直徑:da}=4x28=112mm；du2=4x35=140mm；da3=4x42=168mm〇軸!I上三聯(lián)從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為:

daX=4x56=224mm；da2=4x49=196mm；da3=4x42=16Smm（2）b變速組:確定軸n上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù),先計(jì)算最小齒數(shù)23的齒輪。①齒面接觸疲勞強(qiáng)度（6-6）其中: 〃ー公比:〃=2.8；Pー齒輪傳遞的名義功率;P=0.922x5.5=5.071KW；夕,“ー齒寬系數(shù)シ,“=b/m=5-10；びめー齒輪許允接觸應(yīng)カ＜rHP=0.9o-Hlim,分.由【5】圖7-6按MQ線査取;〃廣計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速;Kー載荷系數(shù)取1.2〇uni,m=650MPa,二(yHP=650Mpax0.9=5S5MPa??mH2>160203 ??mH2>1602038x232x2.8x5852x280根據(jù)【6】表10-4將齒輪模數(shù)圓整為5mm〇②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度（6-7）其中:Pー齒輪傳遞的名義功率;P=0.922x5.5=5.071KW；W,”ー齒寬系數(shù)タm=b/m=5-10；びド戶(hù)-齒輪許允齒根應(yīng)カび。=1.4叫而,。.由［5】圖7T1按MQ線査?。弧◤S計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速;Kー載荷系數(shù)取1.2。叫e=300Mpa,*=300Mpaxl.4=420MpamF21.2x5.071>4303mF21.2x5.071>4303\8x280x23x420=2.82/nm根據(jù)【6】表10-4將齒輪模數(shù)圓整為3mm〇tnH2>mF2所以か2=5mm于是變速組b的齒輪模數(shù)取m=5mm,b=40mm〇軸H上主動(dòng)輪齒輪的直徑:dhl=5x23=115mm；db2=5x44=220mm〇軸HI上雙聯(lián)從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為:dh]=5x64=320mm；dh2=5x44=220mm〇⑶c變速組:為了使傳動(dòng)平穩(wěn),所以使用斜齒輪,取切“=5m切,螺旋角タ=14。。計(jì)算中心距a,a=億+Z2)〃，“=巴86)x5=278.35(,〃か)2cosA2xcos14"ュ圓整為280mmo修正螺旋角月,P=arccos(4+Z2)x5_arccos(22+86)x5=15.422x280 2x280因￡值改變不多,所以參數(shù)4,Kp,Z”等值不必修正。所以軸III上兩聯(lián)動(dòng)主動(dòng)輪齒輪的直徑分別為:22x5cos15.42°72x522x5cos15.42°=114.11mm;くつ= =373.44m〃2cosl5.42°軸IV上兩從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為:,? 86x5 “"ハ, ?? 36x5 ”””dハ= =446.06〃〃刀"〃〃;d門(mén)= =186.72"〃〃。cos15.42" cos15.42°⑷標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù):a=20度,h*a=l,c*=0.25從【7】表5-1查得以下公式齒頂圓直徑da=(zf+2!ia)m；齒根圓直徑《=(z)-2h*-2c*)m；分度圓直徑d=mzi齒頂高h(yuǎn)a=h*am；齒根高h(yuǎn)f=(h*a+c*)m；齒輪的具體值見(jiàn)表

表6.1齒輪尺寸表(單位:mm)齒輪齒數(shù)Z模數(shù)m//m〃分度圓直徑d齒頂圓直徑da齒根圓直徑カ齒頂高ル齒根高h(yuǎn)fL284112120102452.354140148130453.424168176158454.564224232214455.494196204186456.424168176158457.235115125102.556.258.445220230207.556.259.655325335312.556.2510.445220230207.556.2511.225114.12124.5101.165.196.4812.725373.44383.82360.485.196.4813.865446.06456.44433.15.196.4814.365186.72197.1173.765.196.48齒寬的確定由公式人=ジ,“皿丹=5?10) (6-8)得:!軸主動(dòng)輪齒輪仇=8x4=32mm；(2)II軸主動(dòng)輪齒輪レn=8x5=40mm；⑶III軸主動(dòng)輪齒輪%=40mm；一般一對(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)輪比從動(dòng)輪齒寬大（5?10mm）。所以:ム=シ2=d=32m〃7,シ4=シ5=み6=24機(jī)機(jī),ル=為=40〃〃%,b9=4〇=32mm,仄]=ム2=40〃!〃!9b]3=I4=32mm〇齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)通過(guò)齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度的計(jì)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(jì)而定。當(dāng)齒頂圓直徑4V160〃〃〃時(shí),可以做成實(shí)心式結(jié)構(gòu)的齒輪。當(dāng)160〃/〃7エ44500〃1機(jī)時(shí),可做成腹板式結(jié)構(gòu),再考慮到加工問(wèn)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(shí)心結(jié)構(gòu)。根據(jù)[4】圖10-39（a）齒輪9、12和13結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下:⑴齒輪9結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算&x1.6d=1.6x58=92.8〃?〃?，4取94〃?〃?；t=3x5=15mm；=df-2t=312.5-2x15=282.5〃?〃?,R取284〃?〃i；Do=0.5（0]+4）=0.5（284+94）=189〃?〃?；%=0.25（R-4）=0.25x（284-94）=47.5〃?〃?,取48〃?〃?；B=32mm；C?（0.2?0.3）B=（6.4?9.6）〃?〃?,C取10〃?〃?〇⑵齒輪12結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算d｝工1.61=1.6x58=92.8〃?〃?，4取94〃?〃?；1=3x5=15mm；0,=スー2f=360.48-2x15=330.48〃?〃?,鼻取332〃?〃?；D0=0.5（B+4）=0.5（332+94