C620普通車床的主軸變速箱設計及主軸箱電氣控制線路設計

1、c620普通車床的主軸變速箱設計及主軸箱電氣控制線路設計摘 要機床設計和制造的發(fā)展速度是很快的。由原先的只為滿足加工成形而要求刀具與工件間的某些相對運動關系和零件的一定強度和剛度，發(fā)展至今日的高度科學技術(shù)成果綜合應用的現(xiàn)代機床的設計，也包括計算機輔助設計（cad）的應用。但目前機床主軸變速箱的設計還是以經(jīng)驗或類比為基礎的傳統(tǒng)（經(jīng)驗）設計方法。因此，探索科學理論的應用，科學地分析的處理經(jīng)驗，數(shù)據(jù)和資料，既能提高機床設計和制造水平，也將促進設計方法的現(xiàn)代。機床設計是學生在學完基礎課，技術(shù)基礎課及有關專業(yè)課的基礎上，結(jié)合機床傳動部件（主軸變速箱）設計進行的綜合訓練。我們畢業(yè)設計題目是320普通車床的

2、主軸變速箱設計及主軸箱電氣控制線路設計。在本設計中首先進行參數(shù)擬定，運動設計，動力計算和結(jié)構(gòu)草圖設計，軸和軸承的驗算，主軸變速箱裝配設計，設計計算說明書等內(nèi)容。設計主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動件（傳動軸，軸承，帶輪，離合器和制動器等），主軸組件，操縱機構(gòu)，潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)設計與布置，用一張展開圖和若干張橫截面圖表示。課程設計限于時間，一般只畫展開圖及一或兩個截面圖。關鍵詞：普通車床；變速箱謝謝朋友對我文章的賞識，充值后就可以下載說明書，我這里還有一個壓縮包，里面有相應的word說明書和cad圖紙。下載后請聯(lián)系qq：1459919609。我可以將壓縮包免費送給你。需要其他設計題目直

3、接聯(lián)系?。ㄗⅲ鹤再~號時最好用你的qq號，以方便我將壓縮包發(fā)給你）abstractmachine design and manufacturing growth rate is fast. instead of only to meet the processing requirements of forming tool and the workpiece with some relative movement between the parts and a certain intensity and just , to the development of todays highly sc

4、ientific and technical achievements and integrated application of modern machine design, also including computer-aided design (cad) applications. however, the machine tool spindle gearbox design is analogous to the experience or the basis of the traditional (experience) design method. therefore, to

5、explore the application of scientific theory, scientific analysis of the treatment experience, data and information, can improve the design and manufacture of machine tools, but also will promote modern methods of design. machine design is the completion of students in basic subjects, the technical

6、basis of the specialty group and on the basis of drive with machine parts for the design of integrated training. we graduated a design is 320 ordinary lathe spindle axis gearbox design and boxes of electrical control circuit design. in the first design parameters for the formulation, design movement

7、, dynamic calculation of the draft structure and design, shaft and bearing checking, spindle assembly gearbox design, brochures, and other design elements. spindle gearbox design the structure of pieces, including transmission (transmission shaft, bearings, pulley, clutch and brake, etc.), spindle c

8、omponents, manipulated bodies, lubrication system and the box sealed and connected pieces of the structure design and layout, start with a map and a number of cross-section map. curriculum design time to the general plan and started painting one or two cross-section map. keywords : lathe；georbox目錄1

9、緒 論21.1課題研究背景及選題的意義21.1.1課題的背景21.1.2研究的意義21.1.3課題的目的21.2完成的內(nèi)容32 機床主要參數(shù)的確定42.1 動力參數(shù)的確定42.2運動參數(shù)的確定52.2.1 主軸最低和最高轉(zhuǎn)速的確定52.2.2 主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的確定53 主傳動系統(tǒng)的設計63.1 主傳動方案擬定63.2 傳動結(jié)構(gòu)擬定式的選擇63.2.1 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目63.2.2 分配總降速比73.3 皮帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定及轉(zhuǎn)速圖擬定83.3.1確定皮帶輪動直徑83.3.2 確定齒輪齒數(shù)83.3.3 轉(zhuǎn)速圖擬定：103.3.4 主軸轉(zhuǎn)速系列的驗算103.3.5 傳動系統(tǒng)圖

10、的擬定123.4 確定各傳動軸和齒輪的計算轉(zhuǎn)速124 傳動件的估算和驗算134.1齒輪模數(shù)的計算134.1.1 各傳動軸功率的計算134.1.2齒輪模數(shù)的計算144.1.3 計算各軸之間的中心距154.2 三角帶傳動的計算154.2.1計算皮帶尺寸154.3 傳動軸的估算和齒輪尺寸的計算174.3.1確定各軸的直徑174.3.2 計算各齒輪的尺寸185 主軸部件的驗算205.1驗算主軸軸端的位移ya205.2 前軸承的轉(zhuǎn)角及壽命的驗算225.2.1 驗算前軸承處的轉(zhuǎn)角225.2.2 驗算前支系壽命226主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計246.1 皮帶輪及齒輪塊設計246.2 軸承的選擇246.2.1各軸承

11、的選擇246.2.2 主軸設計246.3箱體設計246.4操縱機構(gòu)的設計256.5密封結(jié)構(gòu)及油滑25總 結(jié)26致 謝27參考文獻281 緒 論1.1課題研究背景及選題的意義1.1.1課題的背景金屬切削機床是制造機器的機器，稱為“工作母機”，習慣上稱為機床。金屬切削機床是用切削方法將金屬毛胚加工成機器零件的機器。機械的水平隨著機床的精密程度，機床的屬性決定了它在國民經(jīng)濟中的重要地位，機床的技術(shù)水平直接影響機械制造工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和勞動生產(chǎn)效率，機床直接標志著一個國家的工業(yè)生產(chǎn)的能力和科學技術(shù)水平。由原先的只為滿足加工成形而要求刀具與工件間的某些相對運動關系和零件的一定強度和剛度，發(fā)展至今日的高度科

12、學技術(shù)成果綜合應用的現(xiàn)代機床的設計，也包括計算機輔助設計（cad）的應用。但目前機床主軸變速箱的設計還是以經(jīng)驗或類比為基礎的傳統(tǒng)（經(jīng)驗）設計方法。因此，探索科學理論的應用，科學地分析的處理經(jīng)驗，數(shù)據(jù)和資料，既能提高機床設計和制造水平，也將促進設計方法的現(xiàn)代化。同時，在設計中處處實際出發(fā)，分析和處理問題是至關重要的。從大處講，聯(lián)系實際是指在進行機床工藝可能性的分析。參數(shù)擬定和方案確定中，既要了解當今的先進生產(chǎn)水平和可能趨勢。更應了解我國實際生產(chǎn)水平，使設計的機床，機器在四化建設中發(fā)揮最佳的小蓋。從小處講，指對設計的機床零部件的制造，裝配和維修要進行認真的，切實的考慮和分析，綜合思考的設計方法。1

13、.1.2研究的意義隨著科學技術(shù)和社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對機電產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求。它對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動強度和降低生產(chǎn)成本，都是非常重的。機床工業(yè)發(fā)展到今天，技術(shù)已成熟，自動化、高精度、高效率、多樣化已成為當今時代機床發(fā)展的特征。多樣化的發(fā)展已經(jīng)是機床的特點，技術(shù)的發(fā)展速度的更新和產(chǎn)品的加速使機床必須多品種，現(xiàn)代的機床主要面對多品種中小批生產(chǎn)，因此現(xiàn)代機床不僅要保障加工精度和高度自動化，還必須有一定的鋼度和柔性，使之能方便的適應加工。1.1.3課題的目的機床設計是學生在學完基礎課，技術(shù)基礎課及專業(yè)課的基礎上，結(jié)合機床主傳動（主軸變速箱）設計計算進行集合訓練。1.

14、掌握機床主傳動部件設計過程和方法，包括參數(shù)擬定，傳動設計，零件計算，結(jié)構(gòu)設計等，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和設計的能力。2.綜合應用過去所學的理論知識，提高聯(lián)系實際和綜合分析的能力。3.訓練和提高設計的基本技能。如計算，制圖，應用設計資料，標準和規(guī)范，編寫技術(shù)文件等。1.2完成的內(nèi)容機床設計是學生在學完基礎課，技術(shù)基礎課及有關專業(yè)課的基礎上，結(jié)合機床傳動部件（主軸變速箱）設計進行的綜合訓練。1.參數(shù)擬定根據(jù)機床類型，規(guī)格和其他特點，了解典型工藝的切削用量，結(jié)合世界條件和情況，并與同類機床對比分析后確定：極限轉(zhuǎn)速和，公比（或級數(shù) z ），主傳動電機功率n。2.動設計根據(jù)擬定的參數(shù)，通過結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖的分析，確

15、定轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)方案和轉(zhuǎn)動系統(tǒng)圖，計算各轉(zhuǎn)動副的傳動比及齒輪的齒數(shù)，并驗算主軸的轉(zhuǎn)速誤差。3.動力計算和結(jié)構(gòu)草圖設計估算齒輸模數(shù)m和軸徑d，選擇和計算反向離合器，制動器。將各傳動件及其它零件在展開圖和剖面圖上做初步的安排，布置和設計。4.軸和軸承的驗算在結(jié)構(gòu)草圖的基礎上，對一根傳動軸的剛度（學時充裕時，也可以對該軸的強度進行驗算）和該軸系的軸承的壽命進行驗算。5.主軸變速箱裝配設計主軸變速箱裝配圖是以結(jié)構(gòu)草圖為“底稿”，進行設計和會制的。圖上各零件要表達清楚，并標注尺寸和配合。 6.設計計算說明書應包括參數(shù)，運動設計的分析和擬定，軸和軸承的驗算等，此外，還應對重要結(jié)構(gòu)的選擇和分析做必要的說明。2.機

16、床主要參數(shù)的確定機床（機器）設計的初始，首先需要確定有關參數(shù)，他們是傳動設計和機構(gòu)設計的依據(jù)，影響到產(chǎn)品是否能滿足所需要的功能要求。因此，參數(shù)擬定是機床設計中的重要環(huán)節(jié)。2.1 動力參數(shù)的確定根據(jù)估算法來確定主電機功率已知給出c620普通車床由推存數(shù)據(jù)主軸轉(zhuǎn)速n=40轉(zhuǎn)/分，n=1800轉(zhuǎn)/分。主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)z=12功率估算法的計算公式1。1.確定電動機的功率和轉(zhuǎn)速刀具材料：yt15 工件材料：45號鋼切削方式：車削外圓 切削深度：3.5mm進給量：0.35 切削深度：90（1） 主切削力 fz=1900apf0.75n （2-1）=19003.50.350.75=3026.06n（2） 切削功

17、率 n切= （2-2） =4.45kw（3） 估算重電機功率 n= （2-3）=（2-3）式中：n值為5.56kw按我國生產(chǎn)的電機在y系列的額定功率選取如下；同步轉(zhuǎn)速1500r/min額定功率5.5kw滿載轉(zhuǎn)速1440r/min2.2運動參數(shù)的確定2.2.1 主軸最低和最高轉(zhuǎn)速的確定計算車床主軸極限轉(zhuǎn)速是加工直徑，按經(jīng)驗分別?。?.10.2）d和（0.450.5）d12。主軸極限轉(zhuǎn)速應為：nmax=r/min=1800r/minnmin=r/min=40r/min 2.2.2 主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的確定1.確定轉(zhuǎn)速范圍rn定公比確定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)例.轉(zhuǎn)速范圍 r=45 （2-4）= （2-5）考慮到設計的

18、結(jié)構(gòu)復雜程度要適中，故采用常規(guī)的擴大轉(zhuǎn)動，并選級數(shù)z=12。,今以 =1.41和代入r= z-1式，得r=12,因此取 =1.41更為適合。標準數(shù)列表給出以 =1.06的從110000的數(shù)值，因 =1.41=1.066，從表中找到nmax=1800，得：1800,1250,900,630,450,315,224,160,112,80,56,40,共12級轉(zhuǎn)速。3 主傳動系統(tǒng)的設計3.1 主傳動方案擬定擬定傳動方案，包括傳動型式的選擇以及開停，換向，制動，操縱等整個傳動系統(tǒng)的確定。傳動型式則指傳動和變速的元件，機構(gòu)以及其組成，安排不同特點的傳動形式，變速類型。傳動方案和型式與結(jié)構(gòu)的復雜程密切相關

19、，和工作性能也有關。因此，確定傳動方案和型式，要從結(jié)構(gòu)，工藝，性能及經(jīng)濟性等多方面統(tǒng)一考慮。傳動方案有多種，傳動型式更是式樣眾多，比如：傳動型式上有集中傳動的主軸變速箱，分離傳動的主軸箱與變速箱；擴大變速范圍可以用增加傳動組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)，分支傳動等型式；變速型式上既可用多速電機，也可用交換齒輪，滑移齒輪，公用齒輪等23456。3.2 傳動結(jié)構(gòu)擬定式的選擇3.2.1 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目傳動副數(shù)分別及2，3，2的三個傳動組方案12級轉(zhuǎn)速傳動高統(tǒng)傳動組安排有2 3 2或3 2 2或2 2 3。從電動機到主軸一般為降速傳動，轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩小，尺寸也小，將使小尺寸零件多些，大尺寸零

20、件小些，節(jié)省材料這是前多后小的段則。主軸對加工精度，表面粗糙度的影響大，因此主軸上的齒輪小為好，最后一各傳動組傳動副也選用從以上角度考慮，最后選用3 2 2其本組和擴大組的確定。椐據(jù)前松后緊之后原則確定有了以上基礎小確定結(jié)構(gòu)式。1.主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)z和公比 已知： （3-1） z=2a3ba,b為正數(shù)，即z應可分解為2和3的因子，以便用2，3聯(lián)滑移齒輪實現(xiàn)變速。如取4或5的因子，則要用2個相互連鎖的滑動齒輪，以確保只有一對齒輪聯(lián)合，這種傳動由于結(jié)構(gòu)復雜，很小采用。普通型和輕型車床系列，結(jié)構(gòu)較簡單，轉(zhuǎn)速級數(shù)z=818級為于。由于z為2和3的因子積，而又為標準數(shù)列數(shù)列，因此，如果按串聯(lián)傳動設計時，在定

21、后，rn值已定，應適當?shù)刈儎觧max或nmin，以符合的關系。這樣，就確定了主傳動部件（主軸變速箱）的運動參數(shù)nmax,nmin,z,。并與同類型車床進行類比分析236。3.2.2 分配總降速比分配降速比時，應注意，傳動比的取值范圍步輪傳動副中最大傳動比umax2過大，容易一起振動和響音。最小傳動比umin。過小，是主動齒輪與被動齒輪的直徑相差太大，將導致結(jié)構(gòu)礦大。1.過大引起振動和噪音過小使齒輪也傳動齒輪的直徑相差大，結(jié)構(gòu)龐大。 確定皮帶轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動比范圍i =12.5。取i=1.8 由于主電機額定轉(zhuǎn)速1440r/min可知第軸的轉(zhuǎn)速n1=1440 0.5=710r/min2.確定最末一級傳動

22、比的總的轉(zhuǎn)動比為 i總= （3-2）i總=i被iaminibminicmin最小傳動比 icmin= 12=31 23 263.3 皮帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定及轉(zhuǎn)速圖擬定3.3.1確定皮帶輪動直徑(1)選擇三角帶的型號ni=kwnd k工作情況系數(shù) nd電機額定功率由于是車床，工作載穩(wěn)定，取nd=1.1 nj=5.5 1.1=6.05kw查表3-1選擇型號得出b型表3-1三角帶型號型號bbph13171410.540(2)帶輪直徑d1d2小帶輪計算直徑d1，小帶輪直徑d1不直過小，要求大于許用值dmin=140， d1dmin d1由表得取220mm大帶輪計算直徑d2根據(jù)要求的傳動比u和滑動率

23、確定d大。當帶傳動為降速時： d大=d小 （3-3） 或 d大= （3-4） （3-3）（3-4）式中：n1小帶輪轉(zhuǎn)速r/min n2大帶輪轉(zhuǎn)速r/min 帶的滑動系數(shù)，一般取0.02取d2=220mm三角膠帶的滑動率=2%3.3.2 確定齒輪齒數(shù)確定齒輪齒數(shù)應該注意以下幾類：（1）齒輪的齒數(shù)和應過大，以免加大中心距機床結(jié)構(gòu)龐大一般推薦齒輪數(shù)和sz為60100。（2）最小齒輪不產(chǎn)生極切1820。（3）三聯(lián)滑移齒輪的最大運動輪和次大齒輪的齒數(shù)差大于等于4。避免齒輪右左移動時齒輪右相碰，能順利通過。 由傳動比已知，傳動比的適用齒數(shù)表。ia1=1 sz=60,62,64,66,68,70,72,74

24、,76,78.ia2= sz=60,63,65,67,68,70,72,73,75,77.ia3= sz=60,63,66,69,72,75,78.由于可知選用sz=72，從表查出小齒輪的齒數(shù)為36，30，24，大齒輪的齒數(shù)則為36，42，48。ib1=1 sz=60,62,64,66,68,70,72,74,76,78,80.ib2= sz=61,65,68,69,72,73,76,77可選用sz=84從表中查出小齒論的齒數(shù)42，22，大齒輪的齒數(shù)則為42，62。ic1=2=1.99 sz=63,66,69,72,75,78,81,84,90.ic2= sz=80,84,85,89,90.可

25、選用sz=90 從表中查出小齒輪的齒數(shù)30，18 大齒輪的齒數(shù)則為60，72。3.3.3 轉(zhuǎn)速圖擬定：3.3.4 主軸轉(zhuǎn)速系列的驗算由確定的齒輪所得的實際轉(zhuǎn)速與傳動設計理論值難以完全相符，需要驗算主軸個級轉(zhuǎn)速，最大誤差不得超過 (3-5)n n實際=n i皮 ia ib ic=10(-1)%=0.041第一級：1400140/22024/4822/6218/72=40 40-40/404.1% （滿足）第二級：1400140/22030/4222/6218/62=57 57-56/564.1% （滿足）第三級：1400140/22036/3622/6218/72=81 81-80/804.1%

26、 （滿足）第四級：1440140/22024/4842/4218/72=115 115-112/1124.1% （滿足）第五級：1440140/22030/4242/4218/72=163 163-160/1604.1% （滿足） 第六級：1440140/22036/3642/4218/72=230230-224/2244.1% （滿足）第七級：1440140/22024/4822/6260/30=322 322-315/3154.1% （滿足）第八級：1440140/22030/4222/6260/30=458 458-450/4504.1% （滿足） 第九級：1440140/22036/3

27、622/6260/30=645 645-630/6304.1% （滿足）第十級：1440140/22024/4842/4260/30=921 921-900/9004.1% （滿足）第十一級：1440140/22030/4242/4260/30=1308 1308-1250/12504.1%（不滿足）第十二級：1440140/22036/3642/4260/30=1842 1842-1800/18004.1%（滿足） 3.3.5 傳動系統(tǒng)圖的擬定3.4 確定各傳動軸和齒輪的計算轉(zhuǎn)速(1)確定主軸計算轉(zhuǎn)速由nj=nmin (3-6)n=112r/min(2)各傳動軸計算轉(zhuǎn)速軸n=160r/min

28、軸n=450r/min軸n=900r/min(3)傳動組各軸上最小齒輪的轉(zhuǎn)速a組z=24時 nj=900r/minb組z=22時 nj=900r/minc組z=18時 nj=160r/min4 傳動件的估算和驗算傳動軸除應滿足強度要求外，還應滿足剛度要求。因此必須保證傳動軸有足夠的剛度。傳動方案確定后，要進行方案的結(jié)構(gòu)化，確定各零件的實際尺寸和有關布置。為此，常對傳動件的先進行估算，如傳動軸的直徑，齒輪模數(shù)，離合器，帶輪的根數(shù)和型號等。在這些尺寸的基礎上，畫出草圖，得出初步結(jié)構(gòu)化的有關布置與尺寸；然后按結(jié)構(gòu)尺寸進行主要零件的驗算，最后才能畫正式裝配圖。有經(jīng)驗的設計師可以省略畫草圖這一中間步驟直

29、接進行結(jié)構(gòu)設計和驗算。但對缺少設計經(jīng)驗的學生，先畫草圖可以避免大的反復，有利于設計的進行678。4.1齒輪模數(shù)的計算4.1.1 各傳動軸功率的計算由公式n=ndk (4-1) n傳動軸的輸入功率nd電機額定功率 k工作情況系統(tǒng)車床的起動載荷頸，工作載荷穩(wěn)定，二班制工作時，取kw=1.1。n=nd n=n帶 軸=0.96=5.5 0.96=5.28kw 向心球軸承和向心短圓柱滾子0.995，斜齒圓柱齒輪=0.97n=n =5.280.970.995=5.095kw n= n =5.0950.960.99=4.8kwn=n =4.80.960.99=5.06kw4.1.2齒輪模數(shù)的計算結(jié)構(gòu)確定以后

30、，齒輪的工作條件，空間安排，材料和精度等級等都已確定，才可能核心齒輪的接觸的疲勞彎皮帶強度值是否滿走要求。根據(jù)接觸疲勞計算齒輪模數(shù)公式：mj=16300 （4-2） 根據(jù)彎句疲勞計算齒輪模數(shù)公式為：m=275 （4-3） （4-2），（4-3）式中：n計算齒輪轉(zhuǎn)動遞的額定功率n=ndk nj_計算齒輪（小齒輪）的計算轉(zhuǎn)速r/min 齒寬系數(shù), z1計算齒輪的齒數(shù)，一般取轉(zhuǎn)動中最小齒輪的齒數(shù)： i大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比，i=；（+）用于外齒合，（-）號用于內(nèi)嚙合； ksks=ktknknkq命系數(shù); kt工作期限系數(shù)基本組的接觸疲勞齒輪模數(shù): mj=16300mm=2.3 彎曲疲勞齒輪模數(shù): m

31、=275mm=1.8 所以標注模數(shù)m=2.5第一擴大組:i=2.82 n=900r/minmj=16300mm=2.18m=275mm=2.4 所以標注模數(shù)m=3第二擴大組: i=4 n=160r/minmj=16300mm=2.78m=275mm=3.5 所以標注模數(shù)m=3.54.1.3 計算各軸之間的中心距根據(jù)中心距公式a=(z1+z2) （4-4）(1)軸a=(36+36)=90mm(2)軸a=(42+42)=126mm(3)軸a=(18+72)=157.5mm 4.2 三角帶傳動的計算(1)確定三角帶速度 已知選用三角形b型帶輪確定帶的速度=m/s=10.5m/s （4-5） (2)初

32、定中心距a0 帶論的中心距，通過根據(jù)機床總體布局初步選定，一般可以在下列范圍內(nèi)選??；a0=（0.62）（d1+d2）mm中心距過小，將降低帶的壽命；中心距過大時，會引起帶振動。(3) 確定三角帶的計算長度l0只內(nèi)周長ln三角帶的計算長度是通過三角帶截面重心的長度。l0=2a0+(d1+d2)+ mm =1432.9mm （4-6） 將算出的l0數(shù)值圓整到表準的計算長度l，并從表中查中相應的內(nèi)周長度ln（通過截面中心的計算長度l=ln+y，y是修正值），作為訂購和標記時用 (4)確定實際中心距a a的精確值為a=a0+mm=432mm(5)驗算小帶輪包角11=180-57.3120180-220

33、=140/43257.3o120 如果1過小，應加大中心距或加張緊裝置。(6)確定三角帶根書zz= （4-7） （4-7）式中：n0單根三角帶在=180，特定長度，平穩(wěn)工作情況下傳遞的功率值 c1包角系數(shù)z=2.1 所以取根數(shù)z=34.3 傳動軸的估算和齒輪尺寸的計算4.3.1確定各軸的直徑 公式mm （4-8） (1)轉(zhuǎn)動軸的直徑 （4-8）式中： n=nd kw nd_電機額定功率； 從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積 n1該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速r/min 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，按主軸得計算轉(zhuǎn)速和相應的傳動關系而確定，而中型車，

34、銑床主軸的計算轉(zhuǎn)速為；每米長度上的轉(zhuǎn)角（deg/m），可根據(jù)傳動軸的要求選取。n=5.5 0.90=5.28nnmm=91=25.18mm 根據(jù)標準選d=30mm 由表可知道1.4(2)軸的直徑mm=24.96mm選d=35mm(3)軸的直徑mm=37.87mm選d=40mm(4)主軸的直徑根據(jù)書中范圍選擇75mm4.3.2 計算各齒輪的尺寸齒輪分度圓直徑公式d=mz ha=ha*m hf=(ha*+c*)m 齒頂圓直徑 da=d+zha 齒根圓直徑 df=d-2hf(1)軸間的齒輪尺寸 a m=2.5 a=90mm z1=z2=36 齒頂高 ha=ha*m =2.5m 齒根高度 hf=(ha

35、*+c*)m=3.1 經(jīng)常齒制ha*=1 c*=0.25 d1=d2=90mm b=20mm齒頂圓直徑 dd1=95=da2齒根圓直徑 df1=84=df2b z1=24 z2=48 i=時d1 =60mm d2 =120mmb=20mmda1=65mm da2=125mmdf1=54mm df2=114mmc z1=30 z2=42d1 =75mm d2 =105mmb=20mmda1=80mm da2=110mmdf1=69mm df2=99mm(2)軸間的齒輪尺寸m=3 a=126mm ha=3 hf=3.75a z3=42 z4=42 d1=d2=mz=3 42=126mm b=20m

36、m da1=da2=126+7=132mm df1=df2=126-8.8=118.5b z3=22 z4=62 d1=22 3=66mm d2=62 3=186mm b=20mmda1=72mm da2=192mmdf1=58.5mm df2=178.5mm(3)軸間的齒輪尺寸 am=3.5 a=157.5mm az5=60 z6=30 ha=3.5 hf=4.4 h=8 d1=210mm d2=105mm b=25mm da1=217mm da2=112mmdf1=202mm df2=97mmb z5=18 z6=72d1=mz1=63mm d2=mz2=252mm齒頂高ha=35mm 齒

37、根高hf=45mm全齒高h=8齒頂圓直徑 da1=d1+2ha=70mm da2=259mm齒根圓直徑 df1=d1-2hf=54mm df2=250mm b=25mm5 主軸部件的驗算 在設計主軸組件時，主軸的跨距希望是合理跨距，但由于結(jié)構(gòu)，限制，主軸的實際跨距往往不等于合理跨距，為此要對主軸組件進行驗算，對一般的機床全部軸主要進行剛度驗算，通常如果能滿足剛度要求也就能滿足強度要求611。5.1驗算主軸軸端的位移yaa主軸的支承簡化l=e+l+=13+652+20=685mmb主軸的受力分析主軸受到切削力，傳動力的作用。切削力是一個空間力,有px,py,pz等分力，設總的切削力為p1傳動力也

38、定空間力有ax，ay，az，主軸上連有一個齒輪，主要把主軸運動傳給進給箱，這齒輪主要是傳遞運動而不是傳遞動力，因此可以忽略不計。由上述各力的作用，主要受彎矩和扭矩的作用。此外運受拉力和壓力作用，但此起彎矩和扭矩要小的多，忽略不計，因此通常靠路考慮到以上受力情況，可以簡化，以下的受力圖 q為傳動力 p為總切削力 m是力矩曲px引起為了計算方便，認為q和p車同一個平面x=13+491.5+17.5=522mmc確定切削力和傳動力的作用類 a前支承到主軸端部的距離，切削力的作用點，與前支承之間的距離s=a+0.4h h為普通車床的中心高 a=100mm從以上受力圖以看出主軸端部的彎形由三部分組成。第

39、一部分 px=引起的變形第二部分 q力引起的變形第三部分 m力引起的變形由三部分增加起來，以得出齒輪a點總的度ya為ya= （5-1） a)確定p的大小主軸計算傳遞n主軸傳遞的功率p=d最大切削力估算直徑為320mmp=3356ne確定a力a=1.12圓周a圓周= m扭=d分度=252mma圓周=4261n a=1.12圓周=4687ne:主軸材料的彈性模是，一般用鋼 e=20.6 104n/mm2j：主軸載面慣性j=4344037m=（0.30.35）pa=0.3 3356 100=100680ya= =0.0058要求ya,ymaxymax=0.0002l=0.0002*685=0.137

40、yaymax符合要求5.2 前軸承的轉(zhuǎn)角及壽命的驗算5.2.1 驗算前軸承處的轉(zhuǎn)角= （5-2）= = 要求ababmax abmax=0.001red abamax符合要求5.2.2 驗算前支系壽命由軸承壽命計算式c= （5-3）前支承是雙雙向心端圓柱磙子軸承，只承受徑向力，因此f前軸承的徑向力。進行受力分式 mc=7270溫度系數(shù)在100c溫度內(nèi)工作 =1 載荷系數(shù)如 =1為壽命系數(shù)，磙子軸承=c=.=7270 =86786nfc=86786nf=8856mgf前軸承的額定功率負荷c為9420kgf,cc符合要求6主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計設計主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動件（傳動軸，軸承，帶輪，離合

41、器和制動器等），主軸組件，操縱機構(gòu)，潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)設計與布置，用一張展開圖和若干張橫截面圖表示。課程設計限于時間，一般只畫展開圖及一或兩個截面圖。6.1 皮帶輪及齒輪塊設計(1)皮帶選用b型號三角帶傳動共有根，設計長度為2044mm(2)帶輪將動力傳動軸上有兩種類形一種是不卸載的軸端結(jié)構(gòu)，另一種是卸載的軸端結(jié)構(gòu)，即帶輪裝在軸承上軸承裝在滾筒上，傳給軸的只是扭矩，徑向力中固定在箱體上的滾筒承受避免了第一軸產(chǎn)生彎曲變形，選用卸載的帶輪傳動。6.2 軸承的選擇6.2.1各軸承的選擇軸和軸主要承受徑向載荷，所以選用向心球軸承。軸固有斜齒齒輪主要承受徑向載荷和軸向載荷所以選用單列圓錐

42、滾子軸承軸是主軸，剛度和精度要求比較高主要承受軸向載荷和徑向載荷，所以車主軸前端選擇了雙到向心短圓柱滾子軸承，前端軸承要比后端軸承精度高.軸軸及軸主要承受徑向載荷，所以選也用向心球軸承。6.2.2 主軸設計 在此設計的主軸是階梯型主軸，因為階梯型主軸容易安裝主軸組件，又因主軸是棒料，所以是實心。 6.3箱體設計在箱體內(nèi)要裝有各種機構(gòu)，并保證其較準確的箱體位置，以便能夠正確運轉(zhuǎn)。同時也要保證箱體的密封防己潤滑的外流和灰塵的侵入，箱體應用足夠的強度和剛度說明。1.箱體材料的壁厚（放軸承處的壁厚和其它位置的壁厚）箱體材料一般工程用鑄造碳剛碑號zg200400壁厚a放軸承處壁厚35mmb起它地方壁厚15mm2.箱體的技術(shù)要求保證傳動件經(jīng)常運轉(zhuǎn)和機床加工精