機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課 程 設(shè) 計(jì)姓 名：班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)老師：機(jī) 械 工 程 系2013年2月10日目 錄一、前 言 3二、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)1.確定各運(yùn)動(dòng)參數(shù) 4 2. 確定結(jié)構(gòu)式 53. 確定轉(zhuǎn)速圖 64.確定齒輪齒數(shù)75.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（v型） 96.計(jì)算轉(zhuǎn)速 117.驗(yàn)算主軸的轉(zhuǎn)速誤差 11三、動(dòng)力設(shè)計(jì)1.電機(jī)的選擇 12 2.各軸的傳遞功率 133.確定各齒輪的模數(shù) 134.確定各軸直徑 16四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)主軸組件 202.主軸的驗(yàn)算 20五、結(jié)束語(yǔ) 21六、參考文獻(xiàn)22廣西工學(xué)院機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目： c6160型普通車(chē)床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)

2、： 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 肖學(xué)勤、趙克政 教研室主任： 李寶靈 廣西工學(xué)院機(jī)械系2011年1月10日一、前言 1.設(shè)計(jì)目的 機(jī)床設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課及專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)床主傳動(dòng)部件（主軸變速箱）設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行集合訓(xùn)練。（1）.掌握機(jī)床主傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)過(guò)程和方法，包括參數(shù)擬定，傳動(dòng)設(shè)計(jì)，零件計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的能力。（2）.綜合應(yīng)用過(guò)去所學(xué)的理論知識(shí)，提高聯(lián)系實(shí)際和綜合分析的能力。（3）.訓(xùn)練和提高設(shè)計(jì)的基本技能。如計(jì)算，制圖，應(yīng)用設(shè)計(jì)資料，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，編寫(xiě)技術(shù)文件等。2.完成的內(nèi)容機(jī)床設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課及有關(guān)專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)床傳動(dòng)部件

3、（主軸變速箱）設(shè)計(jì)進(jìn)行的綜合訓(xùn)練最大工件回轉(zhuǎn)直徑是 350 mm普通車(chē)床主軸變速箱設(shè)計(jì)一、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1確定各運(yùn)動(dòng)參數(shù) 2確定結(jié)構(gòu)式 3繪制轉(zhuǎn)速圖 4確定齒輪齒數(shù) 5繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖(轉(zhuǎn)速圖與傳動(dòng)系統(tǒng)圖繪在同一張圖紙)二、動(dòng)力設(shè)計(jì) 1確定主電動(dòng)機(jī)功率 2確定各軸的直徑 3確定各齒輪的模數(shù)三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1設(shè)計(jì)主軸組件 2主軸組件的驗(yàn)算 3繪制主軸組件裝配圖 (1號(hào)圖紙)四、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(不少于20頁(yè))五、答辯。二、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1.確定各運(yùn)動(dòng)參數(shù) （1）確定極限切削速度和。 根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要求考慮：工序種類(lèi)、工藝要求、刀具和工件材料等因素。查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 有，允許的切削速度參考

4、值如下： 加工條件（m/min）（m/min）硬質(zhì)合金刀具粗加工鑄鐵工件30-50硬質(zhì)合金刀具半精或精加工碳鋼工件150-300螺紋（絲桿等）加工和鉸孔3-8 取=300 m/min ，=5 m/min。 （2）確定主軸的轉(zhuǎn)速、公比及變速范圍。 1）主軸的最大極限轉(zhuǎn)速 = 式中，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 有，按經(jīng)驗(yàn)公式（0.1-0.2）d取0.115d=0.115350=69mm； 求得，主軸的最大極限轉(zhuǎn)速=1385 m/min。 2）主軸的最小極限轉(zhuǎn)速= 式中，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 有，考慮車(chē)螺紋和鉸孔時(shí)，其加工最大直徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況選取0.1d和50mm左右；取=50mm；求得，主軸的最小轉(zhuǎn)速=31.

5、8 m/min。 3）車(chē)床的變速范圍r r=43.55 4）確定公比。 取機(jī)床的變速級(jí)數(shù)為z=12級(jí)， 由公式r=，得=1.409，取標(biāo)準(zhǔn)值=1.41.5）主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速 各級(jí)轉(zhuǎn)速可直接從機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速列表中查出，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表給出了以=110000的數(shù)值，因?yàn)?1.41=，從表中找到=1400r/min，就可以每隔5個(gè)數(shù)值取出一個(gè)數(shù)，從而得出十二級(jí)轉(zhuǎn)速分別為：1400 r/min、1000 r/min、710 r/min、500 r/min、355 r/min、250 r/min、180 r/min、125 r/min、90 r/min、63 r/min、45 r/min、31.5 r

6、/min。 2. 確定結(jié)構(gòu)式 （1）確定傳動(dòng)順序1）此次設(shè)計(jì)的c6135車(chē)床為12級(jí)，故有以下幾種傳動(dòng)方案： 2）對(duì)方案進(jìn)行比較第、第種有四聯(lián)滑移齒輪，如果采用四聯(lián)滑移齒輪的話(huà)，話(huà)大大增大了主軸箱的軸向尺寸，故不采用第、第種方案； 也是從結(jié)構(gòu)方面考慮，第種的軸向尺寸都會(huì)比第第種的大；下面就第第種方案進(jìn)行比較，從而選取最終方案。 對(duì)于第種方案，嚴(yán)格遵循了“前多后少”的設(shè)計(jì)原則，把盡可能多的傳動(dòng)副置于前面，讓盡可能多傳動(dòng)副處于較高速的狀態(tài)，這樣就可以盡量減輕它們的受力情況，從而可以減小其尺寸，從而減少整體尺寸； 對(duì)于第種方案，沒(méi)有遵循了“前多后少”的設(shè)計(jì)原則，但是由于采用第種方案的話(huà)，會(huì)增大軸的軸

7、向尺寸；為了使軸的軸向尺寸不至于太長(zhǎng)，把二聯(lián)滑移齒輪放在軸，三聯(lián)滑移齒輪放在軸；這樣的話(huà)可以使軸的尺寸不太大，又可以使較多的傳動(dòng)副放在相對(duì)高速的位置。 對(duì)于第第種方案都是相對(duì)其他幾種比較好的方案，基于不同方面的考慮，可以選擇其中一種；在本次設(shè)計(jì)中，選擇第3種方案進(jìn)行計(jì)算。 3）最終確定的傳動(dòng)方案為。 （2）確定擴(kuò)大順序 傳動(dòng)方案的擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序可以一致也可以不一致； （3）此次設(shè)計(jì)的車(chē)床的結(jié)構(gòu)式為。（4）繪制結(jié)構(gòu)圖 3. 確定轉(zhuǎn)速圖 （1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 根據(jù)本設(shè)計(jì)車(chē)床的12級(jí)轉(zhuǎn)速，=1400r/min；要使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與主軸的最高轉(zhuǎn)速相近，以避免過(guò)大的升速或降速；根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)，

8、取電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速=1460 r/min； （2）確定軸的轉(zhuǎn)速 查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 有，車(chē)床的軸的轉(zhuǎn)速一般取700-1000 r/min左右比較合適，故在本設(shè)計(jì)車(chē)床中，取軸的轉(zhuǎn)速=710 r/min； （3）分配傳動(dòng)比 1）分配降速比時(shí)，應(yīng)注意傳動(dòng)比的取值范圍：齒輪傳動(dòng)副中最大傳動(dòng)比2， 最小傳動(dòng)比 傳動(dòng)比過(guò)大 ，引起振動(dòng)和噪音，傳動(dòng)比過(guò)小，使動(dòng)齒輪與傳動(dòng)齒輪的直徑相差太大，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)龐大。2）由傳動(dòng)比限制原則，得出極限級(jí)比指數(shù)表：公比級(jí)比指數(shù)極限值1.41x值4值23）根據(jù)“前緩后急”原則，先確定各個(gè)變速組的最小傳動(dòng)線(xiàn)；從軸的750 r/min轉(zhuǎn)速傳到主軸的33.5 r/min，相差9格，相當(dāng)于

9、級(jí)比指數(shù)為9；總共有3個(gè)變速組；93=3；由“前緩后急”原則分配三格給中間變速組，分配兩格給第一變速組，分配四格給第三變速組；然后，對(duì)于其他傳動(dòng)線(xiàn)，結(jié)合結(jié)構(gòu)圖可相應(yīng)得出；4）綜上所述，得出各傳動(dòng)線(xiàn)的傳動(dòng)比： 傳動(dòng)組傳動(dòng)比電機(jī) i132:2501:27:519:531:25:71:42:1 （4）轉(zhuǎn)速圖的繪制： 4.確定齒輪齒數(shù)（1）確定齒輪齒數(shù)應(yīng)該注意以下幾類(lèi)：1）齒輪的齒數(shù)和應(yīng)過(guò)大，以免加大中心距使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大一般推薦齒輪數(shù)和sz為60100；2）不產(chǎn)生根切最小齒輪1820；3）保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過(guò)大齒輪齒根園到鍵槽的壁厚2mm一般取5mm 則 ；4）三聯(lián)滑移齒輪的相領(lǐng)兩輪的齒數(shù)差應(yīng)大

10、于4；避免齒輪右左移動(dòng)時(shí)齒輪右相碰，能順利通過(guò)。 （2）在一個(gè)變速組中，主動(dòng)齒輪的齒數(shù)用表示，從動(dòng)齒輪的齒數(shù)用表示，+=，則傳動(dòng)比為 = 式中，為互質(zhì)數(shù)，設(shè) 由于是整數(shù)，必定能被所整除；如果各傳動(dòng)副的的齒數(shù)和皆為，則能被、所整除，換言之，是、的公倍數(shù)。所以確定齒輪的齒數(shù)時(shí)，應(yīng)在允許的誤差范圍內(nèi)，確定合理的，進(jìn)而求得、，并盡量使、的最小公倍數(shù)為最小，最小公倍數(shù)用表示，則必定為的整數(shù)倍。設(shè)=k，k為整數(shù)系數(shù)。然后根據(jù)最小傳動(dòng)比或最大傳動(dòng)比中的小齒輪確定k值，確定各齒輪的齒數(shù)。 （3）第一變速組 已知、，則有 兩對(duì)齒輪的齒數(shù)和分別為=3、=2、=3；最小公倍數(shù)=6；則齒數(shù)和為=6k。最小齒數(shù)發(fā)生在中

11、，則；取k=11，得=66，第三對(duì)齒輪的齒數(shù)、，第二對(duì)齒輪的齒數(shù)、，第一對(duì)齒輪的齒數(shù)、。（4）第二變速組 已知、則有 三對(duì)齒輪的齒數(shù)和分別為=3、=42；最小公倍數(shù)=42；則齒數(shù)和為=42k。最小齒數(shù)發(fā)生在中，則；取k=2，得=84，第一對(duì)齒輪的齒數(shù)、，第二對(duì)齒輪的齒數(shù)、。（5）第三變速組 已知、，則有 兩對(duì)齒輪的齒數(shù)和分別為=3、=5；最小公倍數(shù)=15；則齒數(shù)和為=15k。最小齒數(shù)發(fā)生在中，則；取k=7，得=105，第一對(duì)齒輪的齒數(shù)、，第二對(duì)齒輪的齒數(shù)、。5.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（v型） 已知：電機(jī)額定功率，額定轉(zhuǎn)速，軸的轉(zhuǎn)速，兩班制工作。 （1）確定計(jì)算功率 公式 查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-7，得=1.

12、1，則=16.5kw； （2）選擇v帶帶型 查機(jī)械設(shè)計(jì)教程圖8-11，選取c型 （3）選擇小帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)v帶的帶型，參考機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-6和表8-8確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑=200mm； （4）確定大帶輪的基準(zhǔn)直徑 公式 電機(jī)到軸的傳動(dòng)比； 小帶輪的基準(zhǔn)直徑； 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教程，取0.02； 計(jì)算結(jié)果為=403mm；查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-8，取=410mm。 （5）驗(yàn)算帶速v v帶的速度v=15.28m/s； 由此得；驗(yàn)算合格； （6）確定v帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1）初定兩帶輪的中心距 查機(jī)械設(shè)計(jì)教程，得=（0.6-2）（+），取=840mm。 2）計(jì)算初定中心距相應(yīng)的帶長(zhǎng) =2650mm； 查機(jī)

13、械設(shè)計(jì)教程表8-2，取=2500mm。 （7）確定兩帶輪的中心距 由公式a=計(jì)算出實(shí)際中心距a=793.1mm。 （8）驗(yàn)算小帶輪上的包角 由公式計(jì)算出； 驗(yàn)算合格。 （9）計(jì)算v帶的根數(shù)z 公式 式中，單根v帶的基本額定功率，查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-4a取=5.84 kw； 單根v帶額定功率的增量，查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-4b取=0.4； 包角修正系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-5取=0.96； 帶長(zhǎng)度系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)教程表8-2取=0.92； 計(jì)算結(jié)果z=2.97；取整z=3；v帶的根數(shù)為3根。6.計(jì)算轉(zhuǎn)速 變速傳動(dòng)中傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，可根據(jù)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖確定。確定傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí)，先確定主軸

14、的計(jì)算轉(zhuǎn)速，再按傳動(dòng)順序由后往前依次確定，最后確定各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。（1）主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為公式 式中，第一級(jí)的轉(zhuǎn)速； z機(jī)床的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)； 計(jì)算出，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為90r/min；（2）各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速是軸經(jīng)21/84的傳動(dòng)副獲得的，此時(shí)軸相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為355r/min，但變速組c有兩個(gè)傳動(dòng)副，軸轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速132r/min時(shí)，通過(guò)70/35的傳動(dòng)副可使主軸獲得轉(zhuǎn)速250 r/min95 r/min，則應(yīng)能傳遞全部功率，所以軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為125 r/min，軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí)通過(guò)軸最低轉(zhuǎn)速355r/min獲得，所以軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為355r/min。同樣，軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為710r/mi

15、n。軸主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速710r/min355r/min125 r/min90r/min7.驗(yàn)算主軸的轉(zhuǎn)速誤差 （1）已知： 傳動(dòng)組傳動(dòng)比電機(jī) i =0.4879210.50.50.3548420.25（2）計(jì)算誤差 =（-）=0.8% =（-）=2.1%=（-）=0.8%=（-）=2.1%=（-）0.04%=（-）=2.1%=（-）=0.04%=（-）=0.7%=（-）=0.04%=（-）=0.8%=（-）=0.4%=（-）=0.7%（3）轉(zhuǎn)速誤差允許值為 本設(shè)計(jì)機(jī)床的十二級(jí)轉(zhuǎn)速誤差均在誤差允許值范圍內(nèi)； 轉(zhuǎn)速驗(yàn)算合格。三、動(dòng)力設(shè)計(jì)1.電機(jī)的選擇 合理的確定電動(dòng)機(jī)的功率，使車(chē)床既能充分發(fā)揮其使用性

16、能，滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，又不致使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。 本設(shè)計(jì)車(chē)床典型重切削條件下的用量： 刀具材料：yt15 工件材料：45號(hào)鋼 切削方式：車(chē)削外圓 參照機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)選?。呵邢魃疃?5.25mm；進(jìn)給量f=0.525mm/r；切削速度v=138m/min。 1）主切削力：=6152n 2）切削功率：=12.6kw 3）電動(dòng)機(jī)功率： =0.8 計(jì)算得：=15.7kw； 4）查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取電機(jī)型號(hào)為：y132l-4；電機(jī)額定功率=7.5kw； 電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速=1460r/min。 2.各軸的傳遞功率 對(duì)于軸， 對(duì)于軸， 對(duì)于軸， 對(duì)于軸，3.確定各齒輪的模數(shù) 采用8級(jí)精度的圓柱直齒輪；大齒

17、輪用45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240hbs；40（整淬），硬度為45hrc.（1）估算模數(shù) 1）按接觸疲勞和彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪各參數(shù)都已知后方可確定，所以只在草圖畫(huà)完之后校核用。 齒輪彎曲疲勞的估算： 式中，p小齒輪所在軸的傳遞功率，kw； z小齒輪的模數(shù)，mm； n小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，r/min。 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算： 式中，p小齒輪所在軸的傳遞功率，kw； z小齒輪的模數(shù)，mm； n小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，r/min； 小齒輪所在傳動(dòng)副的齒數(shù)和。 求出后，取的模數(shù)要比兩者大。 2）對(duì)于的傳動(dòng)副， 齒輪彎曲疲勞的估算： =3.9 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算： =3.8 取齒輪

18、的模數(shù)m=3。3）對(duì)于的傳動(dòng)副，齒輪彎曲疲勞的估算： =5.5 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算： =4.2取齒輪的模數(shù)m=4。4）對(duì)于的傳動(dòng)副， 齒輪彎曲疲勞的估算： =6.2 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算： =4.4 齒輪的模數(shù)m=5。（2）齒數(shù)的驗(yàn)算 1）根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： 式中，p計(jì)算齒輪（小齒輪）的傳遞的額定功率，kw； n計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，r/min； 齒輪系數(shù)，常取6-10，這里取9； z計(jì)算齒輪的齒數(shù)； i大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比；“+”用于外嚙合，“-”用于內(nèi)嚙合； 壽命系數(shù)，；當(dāng)時(shí)，?。?當(dāng)時(shí)，?。?工作期限系數(shù)，；齒輪在接觸和彎曲交變載荷下的疲勞曲

19、線(xiàn)指數(shù)m和基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表3；預(yù)定的齒輪工作期限t，中型機(jī)床取t=15000-20000h，這里取20000； n齒輪的最低轉(zhuǎn)速，r/min； 轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表4； 功率利用系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表5； 材料強(qiáng)化系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表6； 工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，=1.21.6，這里取1.25； 動(dòng)載荷系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表8；齒向載荷分布系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表9； y齒形系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表10； 許用彎曲、接觸應(yīng)力，mpa；查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表11；2）對(duì)于的傳動(dòng)副，根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =3.07 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =2.38 經(jīng)

20、過(guò)驗(yàn)算，齒輪的模數(shù)為3。3）對(duì)于的傳動(dòng)副， 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =3.4 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =2.79 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，齒輪的模數(shù)為4。4）對(duì)于的傳動(dòng)副， 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =3.85 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =3.53 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，齒輪的模數(shù)為5。4.確定各軸直徑（1）對(duì)于一般傳動(dòng)軸的直徑的估算 一般軸的材料選取45號(hào)鋼； 公式式中，p該軸的輸入功率，kw； n該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，n/min； 允許扭轉(zhuǎn)角，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)的表選取，本設(shè)計(jì)取=1.25； 1）對(duì)于軸， =32.5mm； 取軸軸承處的軸頸的直徑d=35mm； 2）對(duì)于軸， =38.5mm

21、； 取軸軸承處的軸頸的直徑d=40mm；3）對(duì)于軸， =49.9mm； 取軸軸承處的軸頸的直徑d=50mm； （2）主軸直徑的確定 查李慶余主編的機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)，取主軸的前軸承軸頸的直徑=120mm； 后支撐軸承的軸頸的直徑，取=90mm四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)主軸組件 （1）主軸上的軸承的選擇 在配置軸承時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1） 每個(gè)支撐點(diǎn)都要能承受徑向力；2） 兩個(gè)方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受；3） 徑向力和兩個(gè)方向的軸向力都應(yīng)該傳遞到箱體上；4） 前軸承的精度要比后軸承的精度高一級(jí)； 對(duì)于主軸，采用后端定位；選取雙列向心圓柱滾子軸承3182118和3182124承受軸向力；選取推力

22、球軸承51118承受徑向力；前軸承用p4級(jí)精度，后軸承采用p5級(jí)精度； （2）主軸尺寸的確定 1）主軸內(nèi)孔直徑的確定中型臥式車(chē)床的主軸孔徑，已由d=48mm,增大到d=60-80mm,當(dāng)主軸外徑一定時(shí)，增大孔徑受到一下條件的限制，1、結(jié)構(gòu)限制；對(duì)于軸徑尺寸由前向后遞減的主軸，應(yīng)特別注意主軸后軸頸處的壁厚不允許過(guò)薄，對(duì)于中型機(jī)床的主軸，后軸頸的直徑與孔徑之差不要小于，主軸尾端最薄處的直徑不要小于。2、剛度限制；孔徑增大會(huì)削弱主軸的剛度，由材料力學(xué)知，主軸軸端部的剛度與截面慣性矩成正比，即：式中：當(dāng)時(shí)，說(shuō)明空心主軸的剛度降低較小。當(dāng)時(shí)，空心主軸剛度降低了24%，因此為了避免過(guò)多削弱主軸的剛度，一般

23、取。主軸孔徑d確定后，可根據(jù)主軸的使用及加工要求選擇錐孔的錐度。錐孔僅用于定心時(shí)，則錐孔應(yīng)大些，若錐孔除用于定心，還要求自鎖，借以傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，錐度應(yīng)小些，我這里選用莫氏六號(hào)錐孔。初步設(shè)定主軸孔徑d=55mm，主軸孔徑與外徑比為0.6。 2）前錐孔尺寸的確定 查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)，取莫氏錐孔8號(hào)。 3）支承懸伸長(zhǎng)度主軸懸伸量的大小往往收結(jié)構(gòu)限制，主要取決于主軸端部的結(jié)構(gòu)形式及尺寸、刀具或夾具的安裝方式、前軸承的類(lèi)型及配置、潤(rùn)滑與密封裝置的結(jié)構(gòu)尺寸等。主軸設(shè)計(jì)時(shí)，在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)的前提下，應(yīng)最大限度的縮短主軸懸伸量a。根據(jù)結(jié)構(gòu),定懸伸長(zhǎng)度。5） 支承跨距l(xiāng)支撐跨距l(xiāng)，當(dāng)前，多數(shù)機(jī)床的主軸采用前后兩個(gè)支撐，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、裝配方便，容易保證精度， 6）主軸頭部類(lèi)型的選擇參照機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)選取一般結(jié)構(gòu)的主軸頭b型。2.主軸最佳跨距的確定考慮機(jī)械效率，主軸最大輸出轉(zhuǎn)距.床身上最大加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的50到60%,即加工工件直徑取為360mm,則半徑為0.18.跨距l(xiāng)=5d=600mm2 計(jì)算切削力 前后支撐力分別設(shè)為,.軸承剛度的計(jì)算根據(jù)【20】式（6-1）有：查【20】表6-11得軸承根子有效長(zhǎng)度、球數(shù)和列數(shù)：再帶入剛度公式：；、主軸當(dāng)量直