機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第1章 緒論一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)屬于機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課的延續(xù)，通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌握機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法。 2、 培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、精度設(shè)計(jì)、金屬工藝學(xué)、材料熱處理及結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力。3、 培養(yǎng)使用手冊(cè)、圖冊(cè)、有關(guān)資料及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能力。4、 提高技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容與基本要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求完成變速級(jí)數(shù)為6-18級(jí)的機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主軸變速箱設(shè)計(jì)?；疽螅?、 畢業(yè)設(shè)計(jì)必須完成展開圖、截面圖圖樣設(shè)計(jì)各一張，能夠較清楚地表達(dá)各軸和傳動(dòng)件的空間位置及有關(guān)結(jié)構(gòu)。2、 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，合理的確定尺寸、運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力等有關(guān)參數(shù)。3、 正確利用結(jié)構(gòu)式、轉(zhuǎn)速圖等設(shè)計(jì)工具，認(rèn)真進(jìn)行方案分析。4、 正確的運(yùn)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)圖樣必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。說明書力求采用工程術(shù)語，文字通順簡(jiǎn)練，字跡工整。5、 完成典型零件工作圖圖樣2張。三、設(shè)計(jì)步驟 方案確定1、 確定有關(guān)尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)。2、 據(jù)所求得的有關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)及給定的傳動(dòng)比，寫出結(jié)構(gòu)式，校驗(yàn)轉(zhuǎn)速范圍，繪制轉(zhuǎn)速圖。3、 確定各變速組傳動(dòng)副的傳動(dòng)比值，確定齒輪齒數(shù)、帶輪直徑，校驗(yàn)三聯(lián)滑移齒輪齒頂是否相碰，校驗(yàn)各級(jí)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速誤差。4、 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、 草圖設(shè)計(jì)估計(jì)各軸及齒輪尺寸，確定視圖比例，確定展開圖及截面圖的總體布局；據(jù)各軸的受力條件，初選軸承，在有關(guān)支撐部位畫出軸承輪廓。并檢驗(yàn)各傳動(dòng)件運(yùn)動(dòng)過程中是否干涉。2、 結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)確定齒輪、軸承及軸的固定方式；確定潤(rùn)滑、密封及軸承的調(diào)整方式；確定主軸頭部形狀及尺寸，完成展開圖及截面圖的繪制。3、 加黑，注尺寸、公差配合，標(biāo)注件號(hào)，填寫明細(xì)表及裝配圖技術(shù)要求。零件圖設(shè)計(jì)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書第一章 參數(shù)的確定1.1 車床的規(guī)格系列和類型車床依其類型和規(guī)格，可按類、組、型三級(jí)編成不同的型號(hào)，本設(shè)計(jì)以車床C6132為模型，其字母與數(shù)字的含義如下：“C”為“車”字的漢語拼音的第一個(gè)字母，直接讀音為“車”。C 6 1 32主參數(shù)代號(hào)（最大車削直徑的1/10，即320mm）機(jī)床型別代號(hào)（普通車床型）機(jī)床組別代號(hào)（普通車床組）機(jī)床類別代號(hào)（車床類）為了更好的做好機(jī)床的主傳動(dòng)設(shè)計(jì)，現(xiàn)查相關(guān)資料獲得以下內(nèi)容：C6132型普通車床的主要組成部分如圖1-1所示。1.床頭箱 又稱主軸箱，內(nèi)裝主軸和變速機(jī)構(gòu)。變速是通過改變?cè)O(shè)在床頭箱外面的手柄位置，可使主軸獲得12種不同的轉(zhuǎn)速（451980 r/min）。主軸是空心結(jié)構(gòu)，能通過長(zhǎng)棒料，棒料能通過主軸孔的最大直徑是29mm。主軸的右端有外螺紋，用以連接卡盤、撥盤等附件。主軸右端的內(nèi)表面是莫氏5號(hào)的錐孔，可插入錐套和頂尖，當(dāng)采用頂尖并與尾架中的頂尖同時(shí)使用安裝軸類工件時(shí)，其兩頂尖之間的最大距離為750mm。床頭箱的另一重要作用是將運(yùn)動(dòng)傳給進(jìn)給箱，并可改變進(jìn)給方向。圖1-1 C6132普通車床1-床頭箱；2-進(jìn)給箱；3-變速箱；4-前床腳；5-溜板箱；6-刀架；7 -尾架；8-絲杠；9-光杠；10-床身；11-后床腳；12-中刀架；13-方刀架；14-轉(zhuǎn)盤；15-小刀架；16-大刀架 2.進(jìn)給箱 又稱走刀箱，它是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)。它固定在床頭箱下部的床身前側(cè)面。變換進(jìn)給箱外面的手柄位置，可將床頭箱內(nèi)主軸傳遞下來的運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)為進(jìn)給箱輸出的光桿或絲桿獲得不同的轉(zhuǎn)速，以改變進(jìn)給量的大小或車削不同螺距的螺紋。其縱向進(jìn)給量為0.060.83mm/r；橫向進(jìn)給量為0.040.78mm/r；可車削17種公制螺紋（螺距為0.59mm）和32種英制螺紋（每英寸238牙）。3.變速箱 安裝在車床前床腳的內(nèi)腔中，并由電動(dòng)機(jī)（4.5kw,1440r/min）通過聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)變速箱中齒輪傳動(dòng)軸。變速箱外設(shè)有兩個(gè)長(zhǎng)的手柄，是分別移動(dòng)傳動(dòng)軸上的雙聯(lián)滑移齒輪和三聯(lián)滑移齒輪，可共獲6種轉(zhuǎn)速，通過皮帶傳動(dòng)至床頭箱。4.溜板箱 又稱拖板箱，溜板箱是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)。它使光杠或絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過齒輪和齒條或絲杠和開合螺母，推動(dòng)車刀作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。溜板箱上有三層滑板，當(dāng)接通光杠時(shí)，可使床鞍帶動(dòng)中滑板、小滑板及刀架沿床身導(dǎo)軌作縱向移動(dòng)；中滑板可帶動(dòng)小滑板及刀架沿床鞍上的導(dǎo)軌作橫向移動(dòng)。故刀架可作縱向或橫向直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)接通絲杠并閉合開合螺母時(shí)可車削螺紋。溜板箱內(nèi)設(shè)有互鎖機(jī)構(gòu)，使光杠、絲杠兩者不能同時(shí)使用。5.刀架 它是用來裝夾車刀，并可作縱向、橫向及斜向運(yùn)動(dòng)。刀架是多層結(jié)構(gòu)，它由下列組成。大刀架 它與溜板箱牢固相連，可沿床身導(dǎo)軌作縱向移動(dòng)。 中刀架 它裝置在大刀架頂面的橫向?qū)к壣?，可作橫向移動(dòng)。 轉(zhuǎn)盤 它固定在中刀架上，松開緊固螺母后，可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，使它和床身導(dǎo)軌成一個(gè)所需要的角度，而后再擰緊螺母，以加工圓錐面等。小刀架 它裝在轉(zhuǎn)盤上面的燕尾槽內(nèi)，可作短距離的進(jìn)給移動(dòng)。方刀架 它固定在小刀架上，可同時(shí)裝夾四把車刀。松開鎖緊手柄，即可轉(zhuǎn)動(dòng)方刀架，把所需要的車刀更換到工作位置上。6.尾架 它用于安裝后頂尖，以支持較長(zhǎng)工件進(jìn)行加工，或安裝鉆頭、鉸刀等刀具進(jìn)行孔加工。偏移尾架可以車出長(zhǎng)工件的錐體。尾架的結(jié)構(gòu)由下列部分組成。套筒 其左端有錐孔，用以安裝頂尖或錐柄刀具。套筒在尾架體內(nèi)的軸向位置可用手輪調(diào)節(jié)，并可用鎖緊手柄固定。將套筒退至極右位置時(shí)，即可卸出頂尖或刀具。尾架體 它與底座相連，當(dāng)松開固定螺釘，擰動(dòng)螺桿可使尾架體在底板上作微量橫向移動(dòng)，以便使前后頂尖對(duì)準(zhǔn)中心或偏移一定距離車削長(zhǎng)錐面。底板 它直接安裝于床身導(dǎo)軌上，用以支承尾架體。7.光杠與絲杠 將進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳至溜板箱。光杠用于一般車削，絲桿用于車螺紋。 8.床身 它是車床的基礎(chǔ)件，用來連接各主要部件并保證各部件在運(yùn)動(dòng)時(shí)有正確的相對(duì)位置。在床身上有供溜板箱和尾架移動(dòng)用的導(dǎo)軌。9.前床腳和后床腳 是用來支承和連接車床各零部件的基礎(chǔ)構(gòu)件，床腳用地腳螺栓緊固在地基上。車床的變速箱與電機(jī)安裝在前床腳內(nèi)腔中，車床的電氣控制系統(tǒng)安裝在后床腳內(nèi)腔中。 1.2 參數(shù)確定對(duì)于主運(yùn)動(dòng)是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，它的主運(yùn)動(dòng)參數(shù)就是指與主軸有關(guān)的參數(shù)。專用機(jī)床用于特定工序的加工，由于工藝穩(wěn)定，絕大多數(shù)專用機(jī)床的主軸只需要一種固定的轉(zhuǎn)速n，即 n= r/min (2-1)而通用機(jī)床和專門機(jī)床的工藝范圍卻比較廣，機(jī)床的加工類型、刀具材料、工件材料及加工直徑等是經(jīng)常改變的，這說法要求機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速也能在一定的范圍內(nèi)，以適應(yīng)使用上的不同需要。對(duì)于有級(jí)變速的主軸轉(zhuǎn)速，有三個(gè)問題需要解決，即主軸的最低轉(zhuǎn)速nmin和最高轉(zhuǎn)速nmax的確定，中間各級(jí)轉(zhuǎn)速的合理排列；主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定: 主軸極限轉(zhuǎn)速（nmin、nmax）的確定由式（21）可得 nmin= , nmax= (2-2)按式(2-2)列表計(jì)算，將最高轉(zhuǎn)速的計(jì)算值提高25%作為先定值，即nmax=1440(1+25%)=1800。據(jù)調(diào)查分析得知，較低的主軸轉(zhuǎn)速出現(xiàn)于三種加工類型，分別為低速光車外圓，精鉸孔，精車絲杠。經(jīng)計(jì)算后選最低值，故選定nmin45r/min。綜上所述，可確定該機(jī)床的主軸最低轉(zhuǎn)速nmin45r/min，最高轉(zhuǎn)速nmax1800r/min。 公比值的選定選定了nmin和nmax之后應(yīng)選擇公比。在規(guī)定的7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公比值中，1.12，1.26，1.41和1.58用得較多，而1.26，1.41最為常用。在nmin和nmax為一定的條件下，若選用的公比值小，則相對(duì)轉(zhuǎn)速損失小，使用機(jī)床時(shí)選速有利，但因轉(zhuǎn)數(shù)級(jí)數(shù)增多，機(jī)床結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜；反之亦然。因此，公比值的選定主要取決于機(jī)床的使用特點(diǎn)和機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因C6132為中型機(jī)床，為使轉(zhuǎn)速損失損當(dāng)小些，而機(jī)床結(jié)構(gòu)又不至于過復(fù)雜，所以公比可選取中等數(shù)值。現(xiàn)根據(jù)表11取1.41表11 標(biāo)準(zhǔn)公比值 轉(zhuǎn)數(shù)極數(shù)Z由 nmaxnmin (2-3)Rn = 可得 Rn =即 = Z= 轉(zhuǎn)數(shù)極數(shù)Z 12 極。 確定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列 為了機(jī)床設(shè)計(jì)、使用和管理的方便，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速值已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。表24是按標(biāo)準(zhǔn)公比制定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列。 查表12可知整個(gè)轉(zhuǎn)速數(shù)列為：40、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800。表 1-2 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列1.2.2動(dòng)力參數(shù)的確定電機(jī)功率調(diào)查用戶在該類工作加工時(shí)的機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率的使用情況，對(duì)國(guó)內(nèi)外同類型、同規(guī)格機(jī)床的主電動(dòng)機(jī)功率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，然后初步選定機(jī)床的主電動(dòng)機(jī)功率。對(duì)于某些通用機(jī)床，還可以參照機(jī)床系列型譜來選取功率。如表12所示臥式車床主電動(dòng)機(jī)功率的推薦數(shù)值。 表1-3 臥式車床主電動(dòng)機(jī)功率推薦數(shù)值根據(jù)條件取電動(dòng)機(jī)功率為4.5KW，1440r/min。43第二章 主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)任務(wù)是，按照已確定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)和傳動(dòng)方案，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理、性能先進(jìn)的傳動(dòng)系統(tǒng)。其方根設(shè)計(jì)內(nèi)容：擬定結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)；擬定轉(zhuǎn)速圖，確定各傳動(dòng)副傳動(dòng)比；確定帶輪直徑、齒輪齒數(shù)；布置、排列齒輪，繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖等。2.1 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖的擬定 已知主軸轉(zhuǎn)速n=451800r/min，級(jí)數(shù)Z12，公比1.41。2.1.1 結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定（1）確定變速組的個(gè)數(shù)和傳動(dòng)副數(shù)由前述可知，大多數(shù)機(jī)床廣泛應(yīng)用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)，為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操縱方便的要求，通常采用雙聯(lián)或本聯(lián)齒輪。因此，主軸轉(zhuǎn)速為12級(jí)的變速系統(tǒng)可用三個(gè)變速組，其中一個(gè)三聯(lián)齒輪變速組和兩個(gè)雙聯(lián)齒輪。（2）確定傳動(dòng)順序方案不同的傳動(dòng)順序方案有：12431234, 123221223312223因?yàn)樵谳S上如果安置換向摩擦離合器時(shí)，為減小軸向尺寸，第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)不能多，以2為宜。在機(jī)床設(shè)計(jì)中，因要求的R較大，最后擴(kuò)大組應(yīng)取2更為合適。由于軸裝有摩擦離合器，在結(jié)構(gòu)上要求有一齒輪的齒根圓大于離合器的直徑。因此選用12232（3）畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)根據(jù)已確定的結(jié)構(gòu)式方案畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng) 圖2-1 結(jié)構(gòu)網(wǎng)2.1.2 轉(zhuǎn)速圖的擬定 1）主電機(jī)的選定電動(dòng)機(jī)功率N：4.5W電機(jī)轉(zhuǎn)速n4:因?yàn)閚max =1800r/min ，根據(jù)N=4.5KW，由于要使電機(jī)轉(zhuǎn)速n4與主軸最高轉(zhuǎn)速相近或相宜，以免采用過大的升速或過小的降速傳動(dòng)。所以初步定電機(jī)為：Y132m-4，電機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min。2）定比傳動(dòng)在變速傳動(dòng)系統(tǒng)中采用定比傳動(dòng)，主要考慮傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)和性能等方面要求，以及滿足不同用戶的使用要求。為使中間兩個(gè)變速組做到降速緩慢，以利于減少變速箱的徑向尺寸，故在-軸間增加一對(duì)降速傳動(dòng)齒輪。3）分配降速比 12級(jí)降速為：40 56 80 12 112 160 224 315 450 900 1250 1800 （r/min） 決定-間的最小降速傳動(dòng)比：由于齒輪極限傳動(dòng)比限制imax=1/4，為了提高主軸的平穩(wěn)性，取最后一個(gè)變速組的降速傳動(dòng)比為1/4，按公比=1.41，查表可知：1.414=4。決定其余變速組的最小傳動(dòng)比，根據(jù)降速前慢后快的原則，-軸間變速組取U=1/3-軸間取U=1/3 畫出轉(zhuǎn)速圖12=232 圖2-2 轉(zhuǎn)速圖結(jié)構(gòu)大體示意圖: 圖2-3 結(jié)構(gòu)示意圖第三章 齒數(shù)及帶輪直徑的確定確定齒輪齒數(shù)時(shí)，需先初定變速組內(nèi)齒輪副模數(shù)和傳動(dòng)軸直徑，以便根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸判斷其齒輪齒數(shù)或齒數(shù)和是否適宜。因主傳動(dòng)齒輪要傳遞足夠動(dòng)力，故齒輪模數(shù)一般取m2。在強(qiáng)度允許的條件下盡可能取較小的模數(shù)，可方便加工、降低噪聲。為了便于設(shè)計(jì)與制造，主傳動(dòng)所用齒輪模數(shù)的各種數(shù)應(yīng)盡可能少些。在同一個(gè)變速組內(nèi)，通常選用相同的模數(shù)，這是因?yàn)楦鼾X輪副的速度和受力情況相差不大的緣故。而在某些場(chǎng)合，如最后擴(kuò)大組或背輪傳動(dòng)組中，由于各齒輪副的速度和受力情況相差懸殊，在同一個(gè)變速組內(nèi)才選用不同的模數(shù)，但一般不多于兩種。3.1 齒輪齒數(shù)確定的原則和要求齒輪齒數(shù)確定的2原則是，齒輪結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，主軸轉(zhuǎn)速誤差小。具體要求是：（1） 齒數(shù)和不應(yīng)過大齒輪副的齒數(shù)和過大會(huì)增加兩軸間的中心距，造成結(jié)構(gòu)龐大；此外，齒數(shù)和增加，還會(huì)提高齒輪的線速度而加大噪聲。故一般推薦齒數(shù)和S100120。（2） 齒數(shù)和不應(yīng)過小齒輪副的齒數(shù)和應(yīng)盡可能減小，但需從下述限制條件中選取較大值 。受傳動(dòng)性能限制的最小齒數(shù) 為了保證最小齒輪不產(chǎn)生根切以及主傳動(dòng)具有較好的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性等，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，一般取最小齒輪齒數(shù)Zmin1820，主軸上小齒輪Zmin20；高速齒輪取Zmin25，而運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求不高的齒輪可取Zmin14（允許有少量根切）。受齒輪結(jié)構(gòu)限制的最小齒數(shù)齒輪（尤其是最小齒輪）應(yīng)能可靠的安裝到軸上或進(jìn)行套裝，特別要注意齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽處的壁厚不能過小，以防齒輪熱處理時(shí)產(chǎn)生過大的變形或傳動(dòng)中造成斷裂現(xiàn)象。受兩軸組件結(jié)構(gòu)限制的最小中心距若齒數(shù)和太小，則過小的中心距將導(dǎo)致兩軸上的軸承或其他結(jié)構(gòu)元件之間的距離過近或相碰。3.2 帶輪直徑的確定 選擇三角帶型號(hào) 根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min和功率n=4.5kw 查表可確定三角帶型號(hào)為B型。確定帶輪的最小直徑Dmin 查表得Dmin140計(jì)算大帶輪直徑D大根據(jù)要求的傳動(dòng)比和滑動(dòng)率確定 D大D (1-) 小 (3-1)140 (1-0.02)219.52220mm表3-1 基準(zhǔn)直徑及其外徑 表3-2 V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 表3-3 單位V 帶基準(zhǔn)額定功率 表3-4 帶輪截面尺寸槽型bd hamin Hfmin d fdd 與dd相對(duì)應(yīng)的v Z 8.5 2.0 7.0 123.38180A 11.0 2.73 8.7 150.3101 118B 14.0 3.610.8 190.412.51 193C 19.0 4.814.3 23.60.5171 3133.3 確定齒輪齒數(shù) （1）第一變速組內(nèi)有兩對(duì)齒輪，其傳動(dòng)比為 U1=1.41 U2=初步定出最小齒輪齒數(shù)Zmin和Smin： 根據(jù)結(jié)構(gòu)條件，由表212得Zmin=2.24,在u=2一行中找到Zmin=22時(shí)，同時(shí)滿足兩個(gè)傳動(dòng)比的要求，確定=72Z1=30 =72-30=40=72-24=48 （2）第二變速組有三對(duì)傳動(dòng)副1 = = = 2 = = = = = = 確定最小齒輪的齒數(shù)Zmin和Smin Smin=80 Z5=33 Z6=47Z7=27 Z8=Smin-Z7=80-27=54Z10=Smin-Z9=80-21=59(3)第三變速組有兩對(duì)齒輪 1 = = = 22 = = = 確定 Zmin = 21 =Z13 SZmin =104 Z12 = 69 表3-5 齒輪齒數(shù) Z1=30Z2=40Z3=24Z4=48Z5=33Z6=47Z7=27Z8=54Z9=21Z10=59Z12=69Z13=21Z14=833.4 主軸轉(zhuǎn)速系列的驗(yàn)算 n = 10 （ 1）% = 4.1% (3-2)n實(shí) = n n1 =1400 = 41.26n1 = = 3.15% 4.1%同理3.154.1% 合格 1.7%4.1% 合格3.2%4.1% 合格1.4%4.1% 合格1.7%4.1% 合格2%4.1% 合格0.4%4.1% 合格0.6%4.1% 合格0.02%4.1% 合格1.17%4.1% 合格1.34% 5.1.9確定三角帶根數(shù)Z根據(jù)公式可得：Z = = = 2.28 （5-8）取Z=35.2 齒輪模數(shù)的估算和計(jì)算 5.2.1各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速根據(jù)公式可得：nc = nmin = 401.41 = 112 r/min （5-9）n160 r/minn450 r/minn900 r/min5.2.2各齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速9001250900450450315450224450160160315450112r/min5.2.3估算第三變速組，按齒輪彎曲疲勞的估算M w 32 mm （5-10）= 32 2.85 1 = 0.98 （齒輪） 2 = 0.99 （軸承） 3 = 0.96 （帶）按齒面點(diǎn)蝕的估算A 370 mm 370 90.5 （5-12）Mj = = 1.74根據(jù) Mw, Mj,選 m=3 （標(biāo)準(zhǔn)值）5.2.4計(jì)算（驗(yàn)算）根據(jù)接觸疲勞齒輪模數(shù)mj =16300mm （5-13）N = 7.5 0.98 0.99 0.96 6.6 KWNj = 112 r/minZ1 = 83 i = 3.95K z = Kr Kn K w Kq Kr = 2.27 （5-14）Kn = 0.89Kw = 0.58Kq = 0.55Kz = 2.27 0.89 0.58 0.55 0.64 m= 8K1 = 1.4K 2 = 1.5K 3 = 1.04Kz = 0.6j = 650算出 mj 2.26根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)Y = ( 0.408 0.395 )/2 + 0.395 = 0.4015K1 = 1.4K2 = 1.5K3 = 1.04K r = 0.94Kn = 0.98KN = 0.78Kq = 0.77K5 = Kr Kn KN Kq = 0.94 0.98 0.78 0.77 0.5Z1= 83Nj = 112 r/min w = 275 mpa m = 8 Mw = 275 = 2.62 （5-15）5.3 傳動(dòng)軸的估算和驗(yàn)算 5.3.1傳動(dòng)軸直徑的估算由公式可知： d = 91 mm （5-16）V軸：N = Nd = 7.5 0.98 0.99 0.9 6.16 KWnj = 112 r/min = 0.75 deg/mdv = 91 47.36 mmIV軸：N = Nd = 7.5 0.98 0.99 0.9 6.4 KWnj = 160 r/min = 1.25 deg/mdv = 91 38.49 mmIII軸N = Nd = 7.5 0.98 0.99 0.9 6.55 KWnj = 450 r/min = 1.25 deg/mdv = 91 29.9 mmII軸：N = Nd = 7.5 0.99 0.9 6.68 KWnj = 900 r/min = 1.55 deg/mdv = 91 23.4 mm5.3.2傳動(dòng)軸強(qiáng)度的驗(yàn)算選第II軸進(jìn)行驗(yàn)算d 大齒輪mz = 3 48 = 144 mmT = = 329436 N mm （5-17）Ft = = 2.29 10 NFr = FtTg a = 833 NFa = 0FNH2 = = 889NFNH3 = = 1861NFNV1 = = 677NmH = FNH1 97 = 1861 97 = 180517 Nmm mv = mNv2 = 65772 Nmm m = = 192126 Nmm （5-18） w = 3500取a = 0.3 = = = 59 a1 （5-19）強(qiáng)度足夠第六章 主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就是將傳動(dòng)方案“結(jié)構(gòu)化”，向生產(chǎn)部門提供主傳動(dòng)部件裝配圖，零件工作圖及零件名細(xì)表等。在機(jī)床初步設(shè)計(jì)中，考慮主軸變速箱在機(jī)床上的位置，與其他部件的相互關(guān)系，只是概略給出其形狀與尺寸要求，但最終還需要箱內(nèi)各元件的實(shí)際結(jié)構(gòu)與布置才能確定下來，在可能的情況下，應(yīng)盡量減小主軸變速箱的軸向和徑向尺寸，以便節(jié)省材料，減輕重量，滿足使用要求。6.1 主軸變速箱裝配圖 6.1.1 滑移齒輪變速機(jī)構(gòu) 多聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu) 多聯(lián)齒輪采用整體式和組合式結(jié)構(gòu)，整體式齒輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。組合式齒輪結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、制造較優(yōu)困難，但軸向尺寸小，可方便地進(jìn)行輪齒的滾、剃、珩、磨等工藝，能夠有效地降低噪聲。齒輪之間可采用鍵鑲裝、騎縫螺管或彈性擋圈軸向固定。 齒輪定心方式 花鍵配合的間隙較大，能增大噪聲，而且大徑定心不如小徑定心精度高，因此定比傳動(dòng)齒輪或固定齒輪采用光軸定心或錐孔定心單鍵傳動(dòng)較好，滑移齒輪可采用配合公差適宜的小徑定心花鍵軸傳動(dòng)，也可采用光軸導(dǎo)向鍵傳動(dòng)。6.1.2 帶輪結(jié)構(gòu) 帶輪裝在軸端 卸荷裝置 將帶輪裝在軸承上，軸承裝在套筒上，傳給軸的只是扭矩，徑向力由固定在箱體上的套筒承受。本設(shè)計(jì)采用將帶支在軸承外圈上，扭矩從端頭傳入。6.1.3傳動(dòng)軸組件 零件的定位與固定 傳動(dòng)軸上零件的定位要合理、固定要可靠。零件的徑向定位，一般是靠孔和軸的配合。對(duì)于軸向位置必須固定的零件，不允許沿軸向竄動(dòng)，可用軸肩、軸套、擋圈、螺釘、銷子等進(jìn)行軸向定位或固定。對(duì)于軸向滑移零件，應(yīng)留有足夠的滑移空間，其滑移到位也必須是一定的，可采用定位裝置來控制其各個(gè)停留位置。 傳動(dòng)軸組件的軸向定位與固定 傳動(dòng)軸組件在箱體內(nèi)的軸向位置也必須是確定的，不允許軸向竄動(dòng)，以保證其上零件的正常工作，采取滾動(dòng)軸承來軸向定位或固定采用一端固定或兩端固定的方式，靠箱體內(nèi)的臺(tái)階、擋圈、壓蓋、螺釘?shù)葋韺?shí)現(xiàn)。 滾動(dòng)軸承類型 傳動(dòng)軸方根采用向心球軸承和圓錐滾子軸承，需成對(duì)使用。 I軸：深溝球軸承II軸：深溝球軸承0III軸：深溝球軸承，圓錐滾子軸承IV軸：雙列圓柱滾子軸承，圓錐滾子軸承采用軸肩，軸承蓋等定位。6.1.4主軸組件設(shè)計(jì)內(nèi)孔直徑43mm軸頸直徑47.3mm前錐孔采用莫氏錐孔，選莫氏錐度號(hào)為5號(hào)。支承跨距L和外伸長(zhǎng)度a L/a=3頭部尺寸：選B型5號(hào)軸承的配置雙列矩圓柱滾子軸承：種軸承承載能力大，內(nèi)孔有1/12錐度，摩擦系數(shù)小，溫升低，但不能承受軸向力，必須和能承受軸向力的軸承配合使用。圓錐滾子軸承：載能力大，可同時(shí)承受徑向力和軸向力，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但允許的極限轉(zhuǎn)速低一點(diǎn)。配置軸承時(shí)，應(yīng)注意：每個(gè)支承點(diǎn)都要能承受徑向力，兩個(gè)方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受。徑向力和兩個(gè)方向的軸向力都應(yīng)傳遞到箱體上，即負(fù)荷都有機(jī)床支承承受，主軸采用兩個(gè)支承，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。主軸剛度的驗(yàn)算：Dmax=320mmD1 = 0.25 Dmax 15mm=65105mm總位數(shù)y = y1 + y2計(jì)算y1 = yb +ys取彈性模量.mm x = 4.61 mm yb = (1+l/a) = (1+) = 0.026 ys = X (1+l/a) = 4.61 (1+) = 0.004K1 = 1.4 2.21 D = 13.05 10 N /mmK2 = 1.4 1.70 D = 6.5 10 N /mmy2 = (1+) + (1/l) = 0.0045y = y1+y2 = yD + yS + y2 = 0.0295 0.0002L = 0.06 合格總 結(jié)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)用了三個(gè)月，回想起來，花在畫圖的時(shí)間