CA6140機(jī)床變速箱課程設(shè)計(jì)說明書

1、目錄摘要2車床參數(shù)的擬定31.1車床主參數(shù)和基本參數(shù)31.1.1、主軸的極限轉(zhuǎn)速31.1.2、主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z和公比31.1.3、主電機(jī)功率一一動(dòng)力參數(shù)的確定3運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)42.1傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇確定42. 1.1傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目42. 1.2傳動(dòng)系統(tǒng)擴(kuò)大順序的安排42. 1. 3傳動(dòng)組的變速范鬧的極限值52. 1.4址人擴(kuò)人組的選擇62.2轉(zhuǎn)速圖的擬定62. 2. 1主電機(jī)的選定6傳動(dòng)件的選擇73. 1確定計(jì)算轉(zhuǎn)速73. 1. 1主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速73. 1. 2中間傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速83. 1. 3齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速83. 2帶輪的選擇83. 3傳動(dòng)軸和主軸的設(shè)計(jì)103. 3.1

2、傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)103. 2.1主軸的設(shè)計(jì)113. 4摩擦離合器的選擇123. 4. 1按扭矩選擇123.4.2選擇摩擦片尺寸123. 4.3計(jì)算摩擦面的對(duì)數(shù)Z 133.4.4摩擦片片數(shù)133.5齒輪齒數(shù)選擇和模數(shù)的估算及驗(yàn)算133.5.1齒輪齒數(shù)選擇133. 5.2齒輪模數(shù)的估算和驗(yàn)算 151、齒輪模數(shù)的估算153.6軸承的選擇與校核183.6.1般傳動(dòng)軸上的軸承選擇183. 6.2主軸軸承的類型183. 6.3 軸承間隙調(diào)整193. 6. 4軸承的較核19主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)211齒輪布置21機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)4.1繪制主傳動(dòng)系統(tǒng)圖21總結(jié)22參考文獻(xiàn)221機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)摘要普通中型車床主

3、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)及帶輪立徑：繪 制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。其次，根據(jù)機(jī)床類型和電動(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 （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)力設(shè)計(jì)后，要 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 變速機(jī)構(gòu)、箱體、潤滑與密封

4、、傳動(dòng)軸及滑移齒輪零件的設(shè)計(jì)?！娟P(guān)鍵詞】車床、主軸箱、變速系統(tǒng)、主軸組件。2機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)車床參數(shù)的擬定1.1車床主參數(shù)和基本參數(shù)1.1. b主軸的極限轉(zhuǎn)速3機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)nniax=1500r/minl】mm=335r/min#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速范WRn= 11 nun卄冷 11 nxax 1500.轉(zhuǎn)】蟲氾I韋1 Rn=二=44. 8r/min11 nun 33.5取 0=1.41lg0 lgl41#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)考慮到設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度要適中，故采用常規(guī)的擴(kuò)人傳動(dòng)。并選級(jí)數(shù)Z二12,各級(jí)轉(zhuǎn)速數(shù) 列可

5、直接從標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)列表中査出，按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為：33.5. 47.5. 67、95、132、190、265. 375、530、750、1060. 15001.1.2主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z和公比已知：Rn二上匚、Rn二"且Z=2a x3b11 mina、b為正整數(shù)，即Z應(yīng)町以分解為2和3的因子，以便用2、3聯(lián)滑移齒輪實(shí)現(xiàn)變速。取Z二12 級(jí)貝 iJZ=22x3#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)人=計(jì)=出竺.14嚴(yán)=Rn = 438、mm11 1XUX1】心二1500、1】噺二33.5 Rn二=44.811 min#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)1.1.3、主電機(jī)功率動(dòng)力參數(shù)的

6、確定合理地確定電機(jī)功率N,使機(jī)床既能充分發(fā)揮其性能，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。由給定參數(shù)：額定功率為7 5KW,可選取電機(jī)為：Y132M4滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2. 1傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇確定2.1.1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)順序的傳遞組組成，各傳動(dòng)組分別有Zl、Z2、Z3、個(gè)傳 動(dòng)副即Z二ZiZ?Zs傳動(dòng)副數(shù)由丁結(jié)構(gòu)的限制以2或3為適合，即變速級(jí)數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子：即Z=2ax3'實(shí)現(xiàn)12級(jí)主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動(dòng)系統(tǒng)町以寫成多種傳動(dòng)副的組合：1)12=3X42)12=4X33)12=3X2X24)12=2X

7、3X25)12=2X2X3按照傳動(dòng)副“前多后少”的原則選擇Z=3X2X2區(qū)一方案，但主軸換向采用雙向片式摩擦 離合器結(jié)構(gòu)，致使I軸的軸向尺寸過人，所以此方案不宜采用，而應(yīng)選擇12=2X3X2。方案4)是比較合理的12=2X3X22.1.2傳動(dòng)系統(tǒng)擴(kuò)大順序的安排12=2X3X2的傳動(dòng)副組介，其傳動(dòng)組的擴(kuò)人順序又可以有6種形式：1)12=2iX32X262)12=2iX3<X223) 12=2tX3tX2e4)12=2fcX3»X2s5)12=22X3iX2i6)12=2*X32X2i根據(jù)級(jí)比指數(shù)分配要“前密后疏”的原則，應(yīng)選用Z二2iX3?x26這一方案，然而對(duì)于我們所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)

8、將會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問題：第一變速組采用降速傳動(dòng)時(shí)，由于摩擦離合器徑向結(jié)構(gòu)尺寸限制，使得【軸上的齒輪直徑不 能太小，II軸上的齒輪則會(huì)成倍增大。這樣，不僅使丨-II軸間中心距加大，而且丨-II軸間的中 心距也會(huì)瞿大，從而使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸增大。這種傳動(dòng)不宜采用。如果笫一變速組采用升速傳動(dòng)，則I軸至主軸間的降速傳動(dòng)只能同后兩個(gè)變速 組承擔(dān)。為了避免出現(xiàn)降速比小于允許的杉限值，常常需要增加一個(gè)定比降速傳動(dòng)組, 使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這種傳動(dòng)也不是理想的。如果采用Z二23><3X26這一方案則町解決上述存在的問題。以上兩種方案的結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖如12-2C33X3C11X2L61.圖2 1結(jié)構(gòu)網(wǎng)2.1.3

9、傳動(dòng)組的變速范圍的極限值齒輪傳動(dòng)最小傳動(dòng)比Umin>l/4, M人傳動(dòng)比Umax<2,決定了一個(gè)傳動(dòng)組的最人變速范I韋I rmax=umax/umin 8 因此，要按照下表，淘汰傳動(dòng)組變速范困超過極限值的所有傳動(dòng)方案。極限傳動(dòng)比及指數(shù)x,x值為：6機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)表21極限鬲諭數(shù)1. 11X 值：Umin=一=1/404X值：Umax二礦，=22(X+ X)值：rmin二嚴(yán)=862.1.4最大擴(kuò)大組的選擇止常連續(xù)的順序擴(kuò)大組的傳動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式丿、j： Z二Zll Z2Z1 Z3Z1Z2 最后擴(kuò)人組的變速范鬧按照r<8原則，導(dǎo)出系統(tǒng)的加人級(jí)數(shù)Z和變速范闌R>為:表2.

10、 2231.41Z=12R>=44Z=9Ra二 15. 6最后擴(kuò)人組的傳動(dòng)副數(shù)冃Z3=2時(shí)的轉(zhuǎn)速范鬧遠(yuǎn)比23二3時(shí)人。因此 在機(jī)床設(shè)計(jì)中因要求 的R較人，瑕后擴(kuò)人組應(yīng)取2更為合適。同時(shí)，般后傳動(dòng)組與域后擴(kuò)人組往往是一致的。安裝在 主軸與主軸前傳動(dòng)軸的具冇極限或接近傳動(dòng)比的齒輪副承受Ai人扭距，在結(jié)構(gòu)上可獲得較為滿 意的處理，這也就是最后傳動(dòng)組的傳動(dòng)副經(jīng)常為2的另一原因。2.2轉(zhuǎn)速圖的擬定運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定以后，主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速就已知，切削耗能確定了電機(jī)功率。在此基礎(chǔ)上，選擇電 機(jī)型號(hào)，確定各中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，這樣就擬定主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖，使主運(yùn)動(dòng)逐步具體化。2. 2. 1主電機(jī)的選定1、電機(jī)功率N：中

11、型機(jī)床上，一般都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源。根據(jù)機(jī)床切削能力的要求確定電機(jī)功率：N二7. 5KW2、電機(jī)轉(zhuǎn)速:選用時(shí)，要使電機(jī)轉(zhuǎn)速皿與主軸最高轉(zhuǎn)速1】心和I軸轉(zhuǎn)速相近或相宜，以免采用過人的升速或過小的降速傳動(dòng)。nd =1440r/min3、分配降速比：該車床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)共設(shè)有四個(gè)傳動(dòng)組其中有一個(gè)是帶傳動(dòng)。根據(jù)降速比分配應(yīng)“前慢后快” 的原則以及靡擦離合器的工作速度要求，確定各傳動(dòng)組最小傳動(dòng)比。u ,ft=nnun/ nE =33. 5/1440=1/48分配總降速傳動(dòng)比時(shí)，要考慮是否增加定比傳動(dòng)副，以使轉(zhuǎn)速數(shù)列符合標(biāo)準(zhǔn)和有利于減小齒 數(shù)和減小徑向與軸向尺寸，必須按“前慢后快”的原則給串聯(lián)

12、的各變速器分配最小傳動(dòng)比。a決定軸的最小降速傳動(dòng)比主軸上的齒輪希望人一些，能起到飛輪的作用，所以般后一個(gè) 變速組的最小降速傳動(dòng)比取極限1/4,公比屮二1.41, 1.4f=4,因此從IV軸的最下點(diǎn)向上4格, 找到III上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，連接對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)即為II卜IV軸的最小傳動(dòng)比。b決定其余變速組的最小傳動(dòng)比根據(jù)“前慢后快”的原則，Ml II-III間變速組取umin=l/屮3, 即從1【1軸向上3格，同理，軸I-I【間取u二1/屮2,連接各線，畫出轉(zhuǎn)速圖如圖2. 2所示。ElID傳動(dòng)件的選擇3. 1確定計(jì)算轉(zhuǎn)速3.1.1主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj=nmin 屮9機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)z=12nj=nmin屮

13、3=33. 5X2. 82=95r/min3.1.2中間傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速III軸上的6級(jí)轉(zhuǎn)速分別為:132、190、265、375、530、750r/min.主軸在95r/min以上都可 以傳遞全部功率。III軸經(jīng)傳遞到主軸，這時(shí)從132r/min以上的轉(zhuǎn)速全部功率，所以確定最低轉(zhuǎn)速 132r/min為II【軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。按上述的方法從轉(zhuǎn)速圖中分別可找到計(jì)算轉(zhuǎn)速：I【軸為375r/min, I軸為75 Or/min,電動(dòng)機(jī)軸為1440r/min.3.1.3齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以確定每個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)速如下表3.1所示：表3. 1齒輪Z1Z2ZsZiZsZeZrZ&z?Z10Zi 1Z12Z13Z

14、14計(jì)算轉(zhuǎn)速750750106037537537537526519013213237526595其中 I 軸上有：Zi、Z? II 軸有：Z3、Z” Zs、Ze > Zt III軸白：Zs Zio Zii、Z12 主 軸上有：Z13. Z14 o 一共14個(gè)齒輪其配對(duì)情況如卜：Z1-Z3 x Z2-Z4 、 Zs-Zs Z7-Z11Zi 1 -Zi3 Z12-Z11 o3. 2帶輪的選擇三角帶傳動(dòng)中,軸間距A可以加人。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，但尺寸人，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。1、選擇三角帶的型號(hào)由己知條件町知電動(dòng)機(jī)的

15、計(jì)算功率為8. 25KW o資機(jī)械設(shè)計(jì)圖8-10 W此選擇B型帶，尺寸參數(shù)為B二60mm, bd =14inm, h=15. 0=40。2、確定帶輪的計(jì)算直徑D, D2帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。為提高帶的卷命，小帶輪的直徑D】不宜過小，即查表取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑DlGOm機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)由公式 D, = -D1(l-)式中：1】廠小帶輪轉(zhuǎn)速，11? -人帶輪轉(zhuǎn)速，&-帶的滑動(dòng)系數(shù)，一般取0.02。1440所以 Dr =x 160(1 0.02) = 301 mm,取園整為 300mm。-7503、確定三角帶速度按公式'=HDg =3.14x160x1440 “2哆 &#

16、39;60x100060x1000人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(耳+。2)<4 v2(E+D2)mm 取 2x(160+301)二922mm,取 =781iran.5、三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度耳D = 24 + f(D】 + D】3 14Lq = 2x784 + x(160 + 300) = 2291.77nm2圓整并查表得其長(zhǎng)度為：L二2273mm= 224Q1111)6、確定實(shí)際中心距AA = Aq + (L L°)/2 = 7 84+ (227、2240片 2 = 80Q111117、驗(yàn)算小帶輪包角a

17、a a 180° - D2P1 x57.5° = 169.8 >120° ,主動(dòng)輪上包角合適。 A8、確定三角帶根數(shù)Z根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式8-22得叫 一 &25_23NoC； 3.6x0.98所以取Z二3根3. 3傳動(dòng)軸和主軸的設(shè)計(jì)3. 3. 1傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用卜列公式估算傳動(dòng)軸直徑:其中：N-該傳動(dòng)軸的輸入功率N = NdKWNl電機(jī)額定功率；n一從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積n)該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min0每米長(zhǎng)度上允許的扭轉(zhuǎn)角(deg/m),可根據(jù)傳動(dòng)軸的要求選取如表32所示表3. 2剛度要允許的扭轉(zhuǎn)A、主軸一般的傳

18、動(dòng)軸較低的傳動(dòng)軸00. 5111.51.52對(duì)干-般的傳動(dòng)軸，取切二1,仏=°另1N =叫“ =7.5 X 0.96 = 7.2 KW llj =750 r/min d】=91fp = 28.48 mmV750xl取 Q = 30 mmN2 = Nd = 7.5 x0.96x0.98= 7.056KW=375 r/mind = 9ull2- V375xl=33. 7 mm取=35111111N3 = Nd = 7.5 x096x098x098= 6.9KWI 6.9n_ =132 山=91= 43.5 mmJ3 V132xld3 =45mm采用花鍵軸結(jié)構(gòu)，即將估算的傳動(dòng)軸近徑d減小7

19、%為花鍵軸的直徑，在選相近的標(biāo)準(zhǔn)花鍵。d/ =28. 48X0. 93=27d/ =33.7X0.93=32d/ =43.5X0. 93=41查表可以選取花鍵的型號(hào)其尺寸Z-Dxdxb分別為4 軸取 6-28X23X6d?軸取 8-32X28X7山軸取 8-42X36X103. 2.1主軸的設(shè)計(jì)主軸組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求髙。安裝工件的主軸參與切削成形運(yùn)動(dòng)，此，它的荊度和性能 性能直接彫響加工質(zhì)屋（加工楕度與表面粗槌度）。1、主軸直徑的選擇査機(jī)床主軸設(shè)計(jì)指導(dǎo)P33的表選取前支承軸頸直徑為Di=100 mm后支承軸頸直徑D：=0. 8DL80mm2、主軸內(nèi)徑的選擇車床主軸由于要通過棒料，安裝自動(dòng)卡

20、盤的操縱機(jī)構(gòu)及通過卸頂尖的頂桿必須是空心軸。確定孔徑的原則是在滿足對(duì)空心主軸孔徑要求和最小壁厚要求以及不削弱主軸剛度的 求盡可能取大些。推薦：普通車床d/D（或占/Dj二0.550.6其中D主軸的平均直徑，D= （Di+D：） /2d一一前軸頸處內(nèi)孔直徑d=0. 55D=55mm所以，內(nèi)孔直徑取55mm3、前錐孔尺寸前錐孔用來裝頂尖或其它工具錐柄，要求能自鎖，目前采用莫氏錐孔。根據(jù)機(jī)床主軸設(shè)計(jì) 指導(dǎo)5-6表選擇如下：莫氏錐度號(hào)取5號(hào)標(biāo)準(zhǔn)英氏錐度尺寸大端直徑D=44. 3994、主軸前端懸伸量的選擇確定主軸懸伸量a的原則是在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提F,盡町能取小值。主軸懸伸量與前軸頸直徑之比a/D=O

21、. 61. 5a二(0. 61. 5)Di二66165 mm所以，懸伸量取100mm5、主軸材料與熱處理材料為45鋼，調(diào)質(zhì)到220250HBS,主軸端部錐孔、定心軸頸或定心圓錐而等部位局部淬碩j 至HRC5055,軸徑應(yīng)淬硬。3. 4摩擦離合器的選擇3. 4.1按扭矩選擇Mj AKM唇=Kx9550 Nm式中Mj-離介器的額定靜力矩(Kgm)K-安全系數(shù)Mz 一運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最大負(fù)載力矩查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表，取K二1.3 n =0. 96則KMnwe= Kx9550x = 1.3x9550x7.2x=U4.4 Nmf 喚n37503. 4. 2選擇摩擦片尺寸尺寸如下表3. 3所示表3. 3片數(shù)靜力矩dD

22、DiBb17100309098301012機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)3. 4. 3計(jì)算摩擦面的對(duì)數(shù)Zz_ 12MnKxlQ3 fp(D3-d3)KvKmKz式中：f靡擦片間的摩擦系數(shù)；p一許用壓強(qiáng)MPa；D摩擦片內(nèi)片外徑mm； d摩擦片外片內(nèi)徑mm：Kr一一速度修正系數(shù)；Kz接合而數(shù)修正系數(shù)：Km接個(gè)次數(shù)修正系數(shù)；K安全系數(shù)。分別查表f = 0.06p= 1.0 1. 2 D = 90mm d =30mm Ky = 0.63瓦=0.85 Km = 1. 0Z_12x114.4x1.3 3.14x0.06xl.0x(903-353)x0.63x1.0x0 85=133. 4. 4摩擦片片數(shù)摩擦片總數(shù)為

23、(z+1)片，即14片，根據(jù)貝體情況設(shè)內(nèi)為8片，外6片。計(jì)算軸向壓力QQ = #(dJ dJIpk4=4272. 9N且摩擦離合器選擇和兩級(jí)減速齒輪做成一體的方案。3.5齒輪齒數(shù)選擇和模數(shù)的估算及驗(yàn)算3. 5.1齒輪齒數(shù)選擇1、齒輪齒數(shù)的確定的要求町用計(jì)算法或查表確定齒輪齒數(shù)，后者更為簡(jiǎn)便，根據(jù)要求的傳動(dòng)比u和初步定出的傳動(dòng)副 齒數(shù)和邑，查表即可求出小齒輪齒數(shù)。選擇時(shí)應(yīng)考慮：.傳動(dòng)組小齒輪應(yīng)保證不產(chǎn)生根切。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其最小齒數(shù)機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)1) .齒輪的齒數(shù)和Q不能太大，以免齒輪尺寸過人而引起機(jī)床結(jié)構(gòu)增人，一般推薦齒數(shù)和100-120,常選用在100之內(nèi)。2) .同一變速組中的各對(duì)齒

24、輪，其中心距必須保證相等。3) .保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過大，齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚4) .保證主軸的轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定的范闈之內(nèi)。2.確定齒輪齒數(shù)1).用計(jì)算法確定第一個(gè)變速組中各齒輪的齒數(shù)Z,+Zj，二Zj/Z/ =Ui 其中Zi一一主動(dòng)齒輪的齒數(shù)Z/ 一一被動(dòng)齒輪的齒數(shù)5 對(duì)齒輪的傳動(dòng)比對(duì)齒輪的齒數(shù)和為了保證不產(chǎn)生根切以及保證最小齒輪裝到軸上或套筒上貝有足夠的強(qiáng)度，最小齒輪必然是 在降速比最大的傳動(dòng)副上出現(xiàn)。把乙的齒數(shù)取人些:取N二乙2=35貝Iu3 1/2=69齒數(shù)和 乂 =Z2+Zf35+69=104同樣根據(jù)公式Z,二61、Z3=432).用查表法確定第二變速組的齒數(shù)a TT先在th、

25、U2、u$中找出最小齒數(shù)的傳動(dòng)比thb為了避免根切和結(jié)構(gòu)需要，取c査表找到ul/1.411的倒數(shù)2. 8的行找到722査表最小齒數(shù)和為84 依次可以査得Z$=35Zs=49N 二 28Ze=56Z：=22Zio=62同理可得其它的齒輪如下表所示:表3. 4變速組第一變速組第二變速組第三變速組齒數(shù)和104841104914機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)齒輪Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14齒數(shù)61354369352822495662732237883. 5.2齒輪模數(shù)的估算和驗(yàn)算1.齒輪模數(shù)的估算根據(jù)齒輪彎曲疲勞的估算:機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)齒面點(diǎn)蝕的估算

26、:A> 37031mm機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)其中斗為人齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，A為齒輪中心距。2 A由中心距A及齒數(shù)Z、N求出模數(shù)：111 =mmZi+Z?根據(jù)估算所得1】匚和1】中較人的值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。1）齒數(shù)為35與69的齒輪N二7 2KW,n-32VS = 2mm= 37 = 78.82A 2x78.8叫n=1.5 mm35+69取模數(shù)為32）齒數(shù)為43與61的齒輪N二7 2KW機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)I7.2m-32V5 = 265iran=37=131.116機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)2A 2x131.1、 +111, = 2.57 mm勺 + %

27、43 + 61取模數(shù)為32、齒輪模數(shù)的驗(yàn)算結(jié)構(gòu)確定以后，齒輪的工作條件、空間安排、材料和精度等級(jí)等都已確定，才可能孩驗(yàn)齒輪 的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿足要求。根據(jù)齒輪的接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：11L = loJOQImm根據(jù)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：KK 火 K,Nq z沁宀心mm#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)式中：N計(jì)算齒輪傳遞的額定功率Nj計(jì)算齒輪（小齒輪）的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/minTm-一齒寬系數(shù)Tm = , Wm常取6丄0； mZ -一計(jì)算齒輪的齒數(shù)，一般収傳動(dòng)中繪小齒輪的齒數(shù);i-一大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比，i = >l； u+"用于外嚙合

28、，號(hào)用于內(nèi)嚙合; Z1Ks-壽命系數(shù)，Ks = KrKnKKqi3.5#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)Kt-一工作期限系數(shù)，Kt =3.6齒輪等傳動(dòng)件在接觸和彎曲交變載荷卜的疲勞曲線指數(shù)m和基準(zhǔn)循壞次數(shù)Co n-一齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/min;T一-預(yù)定的齒輪工作期限.中型機(jī)床推薦："1500020000h;1<-一轉(zhuǎn)速變化系數(shù)Kn-功率利用系數(shù)Kq-材料強(qiáng)化系數(shù)。幅值低的交變我荷町使金屬材料的晶粒邊界強(qiáng)化，起看阻止疲勞細(xì) 縫擴(kuò)展的作用：瓦（壽命系數(shù)）的極限KSnwx,KSimix當(dāng)Ks則取匕%喚時(shí)，UXKs =KSram:K-一工作情況系數(shù)。中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)：K二1.

29、21.6：K廠一動(dòng)我荷系數(shù)K3-齒向戦荷分布系數(shù)Y一一齒形系數(shù)：兀、O-J-一許用彎曲、接觸應(yīng)力MPa1）齒數(shù)為22與88的齒輪N = 7.056 KWd =mz =3x22= 66mm才d nx60x375節(jié)圓速度V = 2.98m/s60000 60000由表8町得：取精度等級(jí)為7級(jí)。K2=1.2K=1.2（P = = x 7 = 0. 35* z *20由表9得：K3=lKn=0. 71瓦=0.60 Kq =0.78Ks = 4. 5 x 0. 71 x 0. 60 x 0. 78 = 1. 49由表7可知 Ks >«喚所以取Ks=0. 6由表11許用應(yīng)力知，可取齒輪材料

30、為45整淬17機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)18機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)勺=1100MPaaj =320MPa由表10可知町査得Y=0. 395(f 土 1)也心3mj = 163001113 =1630Q(+ 1)x1.2x1.2x1x0.6x7.05622 r 88r7 x 222x_x1100-x37522= 1.83% =275I1.2x1.2x1xQ.6x7.056 =0 134V 22x0.45x7x375x320所以模數(shù)取3適合要求。同樣町以校核其它齒輪的模數(shù)也符合要求。3. 6軸承的選擇與校核機(jī)床傳動(dòng)軸常用的滾動(dòng)軸承有球軸承和滾錐軸承。在溫升。空載功率和噪音等方面，球軸承 都比滾錐軸承優(yōu)越。

31、而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支承孔的加工精度要求都比較高，異常球軸承用 得更多。但滾錐軸承的內(nèi)外圈町以公開。裝配方便，間隙容易調(diào)整。所以有時(shí)在沒有軸向力時(shí)， 也常采用這種軸承。選擇軸承的型式和尺寸，首先取決于承載能力，但也要考慮其它結(jié)構(gòu)條件。 即要滿足承載能力要求，又要符合孔的加工工藝，町以用輕、中、或重系列的軸承來達(dá)到支承孔 直徑的安排要求。花鍵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)軸承選 用G級(jí)精度。3. 6. 1 一般傳動(dòng)軸上的軸承選擇傳動(dòng)軸IIIIII軸承型號(hào)620662076209軸承尺寸30X6234X7244X85在傳動(dòng)軸上選擇6200系列的深溝球軸承，其貝體的型

32、號(hào)和尺寸如下表3. 5所示表3. 53. 6. 2主軸軸承的類型主軸的前軸承選取3182100系列雙列向心短圓柱滾子軸承。這種軸承承載能力人，內(nèi)孔佇1: 12錐度，磨擦系數(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，因19機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)此整個(gè)部件支承結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。3. 6.3軸承間隙調(diào)整為了提高主軸回轉(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，卷命、噪聲和抗振性也有改善。預(yù)負(fù)載使軸承內(nèi)產(chǎn) 生接觸變形，過人的預(yù)負(fù)載對(duì)提高剛度沒有明顯效果，而磨損發(fā)熱量和噪聲都會(huì)增人，軸承壽命 將因此而降低。調(diào)整結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：20機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)#機(jī)械加工設(shè)備課程設(shè)計(jì)圖3. 1調(diào)整說明：轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺母，使內(nèi)圈向大端移動(dòng)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。移動(dòng)量完全靠經(jīng)驗(yàn)，旦調(diào)整過緊，難以把內(nèi)圈退回。3. 6. 4軸承的較核1)滾動(dòng)軸承的疲勞壽命驗(yàn)算>T（h）CfnL = 50q5KaKhpKKiF 丿n一額定殍命(h)c額定動(dòng)我荷(N)9一動(dòng)載荷兇)T滾動(dòng)軸承的許用壽命(h), -般取1000015000(h)壽命指數(shù)，對(duì)球軸承£二