CA6140型臥式車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床課程設(shè)計(jì)

1、機(jī)床課程設(shè)計(jì)說明書系別：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械制造與自動(dòng)化學(xué)號(hào)：姓名： TOC o 1-5 h z 第一章 緒論 3第二章設(shè)計(jì)任務(wù)要求 4第三章機(jī)床的主參數(shù)和其余主要技術(shù)要求 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 第四章主傳動(dòng)系統(tǒng)的制定 9 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 第五章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 17第六章帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 28 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 第七章軸和軸承的設(shè)計(jì) 32 HYPERLINK l bookmark43 o Current Do

2、cument 第八章 箱體設(shè)計(jì) 42第九章 潤(rùn)滑與密封 44總結(jié) 45參照文件 46緒論金屬切削機(jī)床在公民經(jīng)濟(jì)中的地位金屬切削機(jī)床是用切削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，又稱為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”。在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)中， 金屬切學(xué)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)質(zhì)量量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)床的“母機(jī)”屬性決定了它在公民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。機(jī)床工業(yè)為各樣種類的機(jī)械制造廠供給的制造技術(shù)與優(yōu)良高效的機(jī)床設(shè)施，促使機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)能力和工藝水平的提升。機(jī)械制造工業(yè)肩負(fù)著為公民經(jīng)濟(jì)各部門

3、供給現(xiàn)代化技術(shù)裝備的任務(wù)。為適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的需要一定鼎力發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)。 機(jī)械制造工業(yè)是公民經(jīng)濟(jì)各部門賴以發(fā)展的基礎(chǔ)。 一個(gè)國(guó)家機(jī)床工業(yè)的技術(shù)水平， 在很大程度上標(biāo)記著這個(gè)國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平。 明顯，金屬切削機(jī)床在公民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)中起側(cè)重要的作用。金屬切削機(jī)床在公民經(jīng)濟(jì)中的發(fā)展我國(guó)機(jī)床行業(yè)起步較晚， 就此刻來說，我國(guó)的機(jī)床制造業(yè)跟外國(guó)先進(jìn)水平對(duì)比，還存在較大的差距。所以，我國(guó)機(jī)床工業(yè)面對(duì)著榮耀而艱巨的任務(wù)，一定奮斗圖強(qiáng)，努力工作，不停擴(kuò)大技術(shù)隊(duì)伍和提升人員的技術(shù)素質(zhì)， 學(xué)習(xí)和引進(jìn)外國(guó)的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)， 鼎力睜開科學(xué)研究，以便早日追上世界先進(jìn)水平。第二章 設(shè)計(jì)任務(wù)要求設(shè)計(jì)題目 ：

4、設(shè)計(jì)一臺(tái)一般CA6140 型臥式車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)：1 、轉(zhuǎn)速范圍： N=31.5 1400r/min 。、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)： Z=12 。、電動(dòng)機(jī)功率： P=4KW 。被加工零件的資料 ：鋼、鑄鐵。刀具資料 ：高速鋼、硬質(zhì)合金。標(biāo)準(zhǔn)公比： 1.06 、 1.12 、 1.26 大、重型機(jī)床、 1.41 中型機(jī)床、 1.78 、 2 小型機(jī)床2.3 設(shè)計(jì)要求 :、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)：確立公比 ，制定轉(zhuǎn)速圖、繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖、計(jì)算齒輪齒數(shù)。、動(dòng)力設(shè)計(jì)：確立各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速、 對(duì)主要零件進(jìn)行計(jì)算（初算和驗(yàn)算）。、繪制圖紙：主軸箱睜開圖 1 張（ A1 ）。、編制設(shè)計(jì)說明書。第三章機(jī)床的主參數(shù)和其余主要技術(shù)

5、要求主參數(shù)選擇主參數(shù)的原則是：該參數(shù)應(yīng)是直接反應(yīng)出機(jī)床的加工能力特征，影響機(jī)床主要零零件尺寸的標(biāo)記。主參數(shù)能說明機(jī)床的主要性能：一般車床的主參數(shù)是床身上最大工件展轉(zhuǎn)直徑D (mm)。機(jī)床主參數(shù)系列往常是等比數(shù)列。一般車床的主參數(shù)均采納公比為1.41的數(shù)列，該數(shù)列切合國(guó)際ISO標(biāo)準(zhǔn)中的優(yōu)先數(shù)列。一般車床的主參數(shù) D的系列是：250、320、400、500、630、800、1000、1250mm。所以，一般 CA6140型臥式車床的最大工件展轉(zhuǎn)中心取D = 400mm 。基本參數(shù)1、刀架上最大工件展轉(zhuǎn)直徑D1 (mm)因?yàn)榈都芙M件剛性一般較弱，為了提升生產(chǎn)效率，我國(guó)作為參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的 D1值，基本上取

6、 D1 D/2 ,這樣給設(shè)計(jì)留必定的余地，在刀架剛度同意的條件下能保證使用要求，能夠取較大的D1值所以查參照文件【一】(表 2)得D1 =200 mm。2、主軸通孔直徑 d( mm)，般車床主軸通孔徑主要用于棒料加工。在機(jī)床構(gòu)造同意的條件下，通孔直徑盡量取大些。參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通孔直徑d的最小值。所以由參照文件一（表 2） d=26mm。3、主軸頭號(hào)依據(jù)機(jī)床主參數(shù)值大小采納不一樣號(hào)數(shù)的主軸頭（415號(hào)），號(hào)值數(shù)等于法蘭直徑的 1/25.4而取其整數(shù)值。所以由參照文件【一】 （表2）可知主軸頭號(hào)取6。4、裝刀基面至主軸中心距離h（ mm）為了使用戶，提升刀具的標(biāo)準(zhǔn)化程度，依據(jù)機(jī)械工業(yè)部成都 工具研

7、究所的刀具桿標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了 h=28mm。5、最大工件長(zhǎng)度 L （mm）最大工件長(zhǎng)度L是指尾座在床身處于最后地點(diǎn)，尾座頂尖套 退入尾座孔內(nèi)時(shí)容納的工件長(zhǎng)度。為了有益組織生產(chǎn)，采納分段等差的長(zhǎng)度數(shù)列。所以由參照文件【一】 （表2）得L=1000 mm。傳動(dòng)設(shè)計(jì)1、主軸極限確實(shí)定由課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中給出的條件可知:Zmin =31.5r/minZ max=1400r/min 2、公比確實(shí)定關(guān)于通用機(jī)床，為使轉(zhuǎn)速損失不大，機(jī)床構(gòu)造又可是于復(fù) 雜,一般取=1.26或1.41 。并且lg nmaxnmin + 1依據(jù)公式lg主軸轉(zhuǎn)速 n max =1400 r / min ; nmin = 31.5r /

8、minJ用 X n （ Pn1）nmax I Z 1轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍Rn 一 T 一 minW11 = 1400 所以 2： = 141Rn = 44.431.5所以這里取呼=1.41。3、主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)確實(shí)定由任務(wù)書可知Z=12因?yàn)?nmin =31.5r / min , Z=12, 1.%1=依據(jù)公比為1.06的數(shù)列能夠?qū)懗龉葹?.41的轉(zhuǎn)速數(shù)列。計(jì)算：-1.41 1.06 6是從31.5開始向后每6項(xiàng)取一數(shù)值，（共抽取12個(gè)數(shù)）。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公比為 中=1.06的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表（115000）,得：31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400r/mi

9、n （共 12級(jí)）。4、主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率確實(shí)定：a.選擇電動(dòng)機(jī)種類依據(jù)已知工作條件和要求，選擇一般用途的 Y系列三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，臥式關(guān)閉構(gòu)造。b.機(jī)械傳動(dòng)效率123N式中可，叱產(chǎn)3 ,，曬分別為傳動(dòng)裝置中每一件傳動(dòng)副（齒輪、渦輪 、帶或許鏈傳動(dòng)等）、每對(duì)軸承和每個(gè)連軸器的效率。依據(jù)以上公式可得：=;式中“門2人3分別為帶傳動(dòng)、軸承、齒輪的效率傳動(dòng)副效率的大要值可按表2-3選用（參照機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程指導(dǎo)主編林遠(yuǎn)艷、唐漢坤下邊簡(jiǎn)稱文件1）*1=0.96,。2=0.99,防3 =0.97。是帶傳動(dòng)，吟2是滾子軸承（稀油潤(rùn)滑），力是8級(jí)精度齒輪- 0.96 0.994 0.97 -0.841 6

10、42Pwc.電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率為：于是Pd -電動(dòng)機(jī)工作功率，kW ;Pw 一工作機(jī)所需要輸入功率 n -電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率。所以Pw - 4 0.841 642 - 3.366 568kWd確立電動(dòng)機(jī)的型號(hào)依據(jù)已知條件選擇最低轉(zhuǎn)速31.5r/min ）最高轉(zhuǎn)速1400r/min,功率4kW,所以選擇 Y112M-4的Y系列三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)型號(hào)額定功率/kW電機(jī)轉(zhuǎn)速/（r/min）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速Y112M-4415001440第四章主傳動(dòng)系統(tǒng)的制定主方案定定方案，包含型式的以及開停、想象、制、操等整個(gè)系確 實(shí)定。方案和型式與 構(gòu)的復(fù) 程度親密有關(guān)，和工作性能也有關(guān)系

11、。所以，確立方案和型式，要從構(gòu)、工、性能及等多方面一考。主 系的方案有好多，化的方案也因條件而異。此次 中，我采 納集中型式的主速箱。運(yùn)、已知條件1確立 速范：主最小 速nmin=31.5r / min。2確立公比：1.4%二3速數(shù)：z 12=2、構(gòu)剖析式和構(gòu)網(wǎng)的數(shù)Z的系由若干個(gè)序的成，各分有 Z t Z、2?個(gè)副。即Z=Z1 Z2 Z3*副中因?yàn)闃?gòu)的限制以2或3適合，即速數(shù)Z 2和3的因子：Z二2a x3b ,育融有三種方案：12 =3 隼2 X2 12 =2 43 券 23)12=2X32從機(jī)到主主要降速，若使副多的放在靠近 機(jī)可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，省資料，也就是足副前多后少

12、的原，所以取12 -3 K 2 M 2方案。在降速傳動(dòng)中，防備齒輪直徑過大而使徑向尺寸常限制最小傳動(dòng)比1n金1；4i -在升速時(shí)為防備產(chǎn)生過大的噪音和震動(dòng)常限制最大轉(zhuǎn)速比max 2。在主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍Rmax=( im&x im修8 10。在設(shè)計(jì)時(shí)一定保證中間傳動(dòng)軸的變速范圍最小，關(guān)于12=3 X2X2傳動(dòng)式，有6種構(gòu)造式和對(duì)應(yīng)的構(gòu)造網(wǎng)。分別為:12 -31232612- 32212612-32262i12 -3i262312 34212212342221依據(jù)傳動(dòng)副的極限傳動(dòng)比和傳動(dòng)組的極限變速范圍，基本組擴(kuò)大12 O O 。組的擺列次序；初選二31 X 23區(qū)26的方案。第

13、2 擴(kuò)大組 X 2 = 6 , P2 , J Er；=6(2-1 片1.41把 8.00 Rmax 是可行的。進(jìn)而確立構(gòu)造網(wǎng)以下：府由f吏的睇耳檢查傳動(dòng)組的變速范圍時(shí)，只檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組:max日 u 主 max & 主訕_2/0.25 81.41 ,X 2 6P222X2(P2 1) i4i 6( 2 1)8此中R 1R2R主max值，切合要求，所以其余變速組的變速范圍必定也切合要求3、分派總降速傳動(dòng)比二二二總降速傳動(dòng)比i =nmin / nd 31.5 / 1440 0.02,Ln為主軸最低轉(zhuǎn)速,又電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 nd 1440r / min不切合轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)，因此增添必定比傳動(dòng)副。使轉(zhuǎn)速數(shù)

14、列切合標(biāo)準(zhǔn)或有益于減少齒輪和及徑向與軸向尺寸，并分擔(dān)總降速傳動(dòng)比。而后，將總降速傳動(dòng)比按“先緩后急”的遞減原則分派給串連的各變速組中的最小傳動(dòng)比。a、確立傳動(dòng)軸軸數(shù)傳動(dòng)軸軸數(shù)=變速組數(shù)+ 定比傳動(dòng)副數(shù) +1=3+1 + 1=5 整理 CA6140 型臥式車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)床課程設(shè)計(jì)2b、確立各級(jí)轉(zhuǎn)速在五根軸中，除掉電動(dòng)機(jī)軸，其余四軸按傳動(dòng)次序挨次設(shè)為I、n、田、iv。I與n、n與田、田與w軸之間的傳動(dòng)組分別設(shè)為a、b、c?，F(xiàn)由iv （主軸）開始，確立I、n、田軸的轉(zhuǎn)速： 先來確立出軸的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)組C的變速范圍為96=1.416=8 = RmaxE 8,10,聯(lián)合構(gòu)造式，m軸的轉(zhuǎn)速只有一種可能：1

15、25、180、250、355、500、710r/min。確立軸n的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)組b的級(jí)比指數(shù)為3,希望中間軸轉(zhuǎn)速較小，因此為了防止升速，又不致傳動(dòng)比太小，可取bi1 =1/中3=1/ 2.8 , bi 2=1/ 1軸n的轉(zhuǎn)速確立為：355、500、710r/min 。確立軸I的轉(zhuǎn)速關(guān)于軸I,其級(jí)比指數(shù)為1,可取ai1 =1/92 =1/ 2 , ai 2=1/3 =1/1.41 , ai 3 = 1/1確立軸I轉(zhuǎn)速為 710r/min。由此也可確立加在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的定傳動(dòng)比i -1440/ 710 144 / 71。下邊畫出轉(zhuǎn)速圖（電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速 鄰近）。4、畫轉(zhuǎn)速圖（1）豎線代表傳

16、動(dòng)軸 間距相等的豎線代表各傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸按運(yùn)動(dòng)傳達(dá)的先后次序，從左向右挨次擺列。(2)橫線代表轉(zhuǎn)速值間距相等的橫線由下至上挨次表示由低到高的各級(jí)主軸轉(zhuǎn)速。(3)豎線上的圓點(diǎn)表示各傳動(dòng)軸實(shí)質(zhì)擁有的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速圖中每條豎線上有若干小圓點(diǎn)，表示該軸能夠?qū)崿F(xiàn)的實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)速。(4)兩圓點(diǎn)之間的連線表示傳動(dòng)副的傳動(dòng)比其傾斜程度表示傳動(dòng)副傳動(dòng)比的大小，從左向右，連線向上傾斜，表示升速傳動(dòng)；連 線向下傾斜，表示降速傳動(dòng)；連線為水平線，表示等速傳動(dòng)。1400I ooo710500355250I K(1259G6f3454.3齒輪齒數(shù)確實(shí)定為了便于設(shè)計(jì)和制造，主傳動(dòng)系統(tǒng)中所采納的齒輪模數(shù)的種 類盡可能少一些。在同一變速組

17、內(nèi)一般都采納同樣的模數(shù)，這是因各副的速度化不大，受力狀況差不大當(dāng)各模數(shù)同樣，且不采納位的數(shù)和也必定相等。了防止根切象和構(gòu)的比U1 , zmin取大于或等于 22。參照文件【一】表 2-2中橫行sz表示一的數(shù)和，列u表示一 的 比，表中的數(shù)表示一 副的小數(shù)。當(dāng)u 1 ,表示升速，所以小從。當(dāng)u 1,表示降速，所以小主，是要用比U的倒數(shù)表。出小 的數(shù)后，將數(shù)和Sz減去小 的數(shù)。表中空白格，表示沒有適合的 數(shù)采納表法確立數(shù)：據(jù)參照文件【一】表 2-2確立 數(shù)以下： a:表 8-1,ai 產(chǎn) 1九=1 / 2 , ai 2 = 1尸=1/ 1.41 , ai 廣 1/ 1a” =1嚴(yán) 三 1/ 2:

18、Sz=? 57、60、63、66、69、72、75、78?= 邛三=a 一 一一i 2 1/1 /1.41 : Sz ? 58、60、63、65、67、68、70、72、73、77?1 1ai 3 1/ 1 :Sz? 58、60、62、64、66、68、70、72、74、76?可取Sz =72,于是可得I 數(shù)分： 24、30、36。,于是 ia1 -72 24 48 , ia 2 - 70 30 42 , i a3 - 72 36 36可得n上的三 數(shù)分：48、42、36。 b:表 8-1,ib1 =1/93=1 / 2.8 , ib 2 = 1/ 1ibi =1/ q3 =1 / 2.8 :

19、 Sz=？ 69、72、73、76、77、80、81、84、87?ib 2=1/1 : Sz =? 70、72、74、76、78、80、82、84、86?可取 Sz=84,于是可得n上兩 的數(shù)分：22、42于是 bi1, =84 -22 =62)bi 2, =84 _42 )得 HI上兩 的 數(shù)分:62、42。c:表 8-1, Ci1 1/ 4 , ic2 二 2ci1 =1/ 4 : Sz=？ 84、85、89、90、94、95?ic2 =2 :Sz =？ 72、75、78、81、84、87、89、90?可取Sz=90. TOC o 1-5 h z C ，一i1 1/ 4降速，取m數(shù)18；i

20、c2 2升速，取IV 數(shù)30。,于是得 Ci1 90 18 72 , ic290 30 60。得m兩的數(shù)分18,60;得IV兩數(shù)分72,304.4 最后列出以下所示的數(shù):I nn - mm- iv各 ia1 24i a2 = 30 ia3GA ib1 22i b2 = 42 一ic1 18ic 2 = 60輪i 二a1 ,48止 出i =a2 ,42數(shù) i =a336i bi, 62ici,72i 二b2 ,42i =c 2 , 304.5繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖:第五章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.1齒輪設(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， 作用在一個(gè)齒輪上的載荷是變化的。同

21、時(shí)因?yàn)辇X輪制造及安 裝偏差等， 不行防止要產(chǎn)生動(dòng)載荷而惹起振動(dòng)和噪音，常成為變速箱的主要噪聲源，并影響主軸展轉(zhuǎn)平均性。在齒輪塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充足考慮 這些問題。齒輪塊的構(gòu)造形式好多，取決于以下有關(guān)要素：1）是固定齒輪仍是滑移齒輪；2）挪動(dòng)滑移齒輪的方法；3）齒輪精度和加工方法；機(jī)床主軸變速箱中齒輪齒部一般都需要淬火。5.2各速組齒輪的構(gòu)造尺寸：已知：電動(dòng)機(jī)功率Pd=4kw, V帶效率為 1 = 0.96,軸承傳動(dòng)效率2 -0.99 ,齒輪的傳動(dòng)效率3 0.97 ,載荷安穩(wěn)，單向展轉(zhuǎn)，兩班制工作， 工作限期10年，每年按300天計(jì)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)。解：解：資料、熱辦理方法?？蛇x一般齒輪資料以下：由文

22、件參照文件表 8-1 ,考慮到主軸箱傳達(dá)功率不大，所以齒輪采取軟齒面，小齒輪采納45號(hào)鋼，調(diào)制辦理，HB L229 286 HBS ,取HB 1 =260 HBS ,大齒輪采納45號(hào)鋼，正火辦理，齒面硬度HB 2=169 217 HBS , HB 1=210 HBS ,硬質(zhì)差 50 HBS ,在規(guī)定的 30 50HBS范圍內(nèi)選擇精度等級(jí)。減速器為一般齒輪傳動(dòng)，依據(jù)參照文 獻(xiàn)1中的表8-4 ,初選8級(jí)精度,齒面粗拙度Ra 1.6 3.2 m出1、第一變速組齒輪構(gòu)造尺寸的計(jì)算：傳達(dá)功率p Pd= 1 21rl =4卸.96 0.99 3.8kW ）主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速ni 二 710r / min , 最大

23、傳動(dòng) i =2。ai1按齒面接觸疲憊強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪，齒輪承載能力應(yīng)由齒面接觸疲憊強(qiáng)度決定。3 KT1 （u 1）_d1 76.43 2dU H a）載荷系數(shù)K:查參照文件【二】中表 8-5 ,取K=1.2.b）由參照文件【二】中表 8-10 ,取齒寬系數(shù)斜=0.3。C）傳動(dòng)比 u = = 2ai1d）轉(zhuǎn)矩Ti :3 PiTi =9550 10 乂一= 9550 1033二 51112.68（ N .mm）nI710e）接觸疲憊許用應(yīng)力h/飛7 H L H imShcr 由參照文件【二】的圖 8-12查得：H im 1650MPaH im 2560MP a TOC o 1-5 h z 接觸疲憊壽命

24、系數(shù)Z :由公式N=得N60 n j LhNi -60ni jL h - 60 710(10 300 16)- 2.0448 109N 2 - N1 - 2.0448 10 9 - 1.0224 10 9i2N 2 - N1 - 2. 044 8 109- - 1. 022 4 109i2查參照文件6的圖8-11 ,查接觸疲憊壽命系數(shù)得ZN1 =0.95, Zn 2 = 1按一般靠譜性要求，查參照文件 7的表4-7 ,取S =1.1,H許用接觸應(yīng)力Z TOC o 1-5 h z N 1 次 bHlim1 0.95 650(2)h 1-561.36 N mmSh1.1Z、N 2*bHlim2 ：

25、1 560(2)h 2 二-二 509.09 n mmSh1.1取最小值。f）計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1 ：查參照文件【二】中的表 8-10 ,取Wd=0.9d176.433 KT1 (u 1)點(diǎn)而儂2d U H 276.433 1.2 51112.68 (21)20.3 2 509.09 2一, 56.05mm取 d1 =60mm確立主要參數(shù)，第一對(duì)齒輪（齒數(shù)24/48）主要幾何尺寸1）計(jì)算模數(shù) m ： d1 / ai r 56.05/24=2.34依據(jù)由文件參照文獻(xiàn)6中表4-1 取m=3mm則2）分度圓直徑：I=mx三324 72（）d2 48 3 144(mm)3)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的 中 心

26、距a ：a = (di d2 )盧2 (72 144) / 2 408( mm)4 )計(jì)算圓周速度 V : V3.14 710 ,72 = 2.675(m / s)因60 100060 1000v 5m，s ,故所取的八級(jí)精度適合。5)齒根圓直徑：d -f 1 m(Z1 2ha 2c )3(2421 2 0.25) 64.5(mm)df 2 m(Z2 - 2ha,2c* )-3(4821 2 0.25)一 136.5(mm)6)齒頂圓直徑： TOC o 1-5 h z d-(2 * )- 3(242 1)- 78()a1 m Z1hammd二 (2 *)= 3(482 1) 150()a 2m

27、 Z1hamm7)齒寬：b1 =b2 =35mm第二對(duì)齒輪(齒數(shù)30/42)的主要幾何尺寸(1)分度圓直徑：d1 - m1ia2 - 3 30 - 90(mm)d2 - m1ia 23 42 T26(mm)(2)齒根圓直徑： *d - m(Z 2h 2c 尸 33 (30 2 1 2 0.25) 82.5(mm) f 11 1adf 2 =m1(ZT 2ha*2c* ) 6 (42 2 1 2、0.25)= 118.5(mm)齒頂圓直徑：da1 - m1 (Z1 2ha * ) - 3 (30 2 1) - 96(mm)da2 一 m1(Z1 2ha* ) - 3 (42 2 1) 一 132

28、(mm)齒寬：bl =b2 = 30mm第三對(duì)齒輪(36/36 )的主要幾何尺寸(1)分度圓直徑:di - mi zi 3 36 - 108(mm) d 2 - mi z2=3 36 - 108(mm)(2 )齒根圓直徑:H =_= x _發(fā) 一 乂f 1 mi(Zi 2ha* 2c*) 3 (36 2 1 2 0.25) 100.5(mm)df 2 -mi(Z2-2ha*-2c* )- 3 (36 2 1 2 0.251 100.5(mm)da1齒頂圓直徑: TOC o 1-5 h z m(Z 2h * ) 3 (36 2 1) 114(mm) 11 a f ,d =m(Z 2h *) 3(

29、3621) 二 114mm)a21 2 a.二 d _ 0.3 108. 32.4()(4)齒寬 b: b d 1mm經(jīng)辦理后取, b2 =30mm,貝U b2 = 30mm按齒根曲折疲憊強(qiáng)度校核由參照文件6中的式(8-4 )得2KT1FYfYs f bm2 Z1若F 戔 N F 則校核合格 確立有關(guān)參數(shù)和系數(shù)齒寬：b2 - 40mm, b 1- 40 mm齒形系數(shù)Yf和應(yīng)力修正系數(shù)Ys :由考文件6,表8-6和 文件6中表 8-7 得 Yf 15.7; YS1 =1.6; Ys2=1.7 Yf 2= 2.4許用曲折應(yīng)力由文件參照文件6中式8-5得YN 1 F lim 11500. 一 357

30、 .14 ( MPaS FYN 2 顯 f lim 21 . 41450321 . 43 ( MPa由文件1中圖 8-8 查得：bF lim 1= 500MPa ,0F lim 2= 450MPa由文件1表8-8查得:Sf -1.4由文件1圖8-8查得:Y N1 臺(tái) YN2 ；= 12 KT iYf iYsI2 1.251112 .68 2.7 1.654.52( MPa ) f i- F 2b m 2 Z1YF 2YS 2- f - 54 .521 Y YF1 S13032我2362.4 1 .72.71.651 .5( MPa “f2齒根曲折疲憊強(qiáng)度校核合格。2.第二變速組齒輪構(gòu)造尺寸的設(shè)

31、計(jì)P P 二傳遞功率 p d 1 2 3 3.65kW):,傳動(dòng)比 u i 62/222.82 。v 355r/m i n ,傳動(dòng)輪最低轉(zhuǎn)速(a)轉(zhuǎn)矩TiiT 9550p i4理_=9550 10 nm4 0.960.992 0.9735598208 (N mm)(b)接觸疲憊許用應(yīng)力匡J ：Sh由參照文件6的圖8-12 查得：CTHlim1650N/mm 2 )我用血=560N/mm 2 。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N ,確立接觸疲憊壽命系數(shù)Zn :由公式N=得60 n 父 j L hN1 60 355 10 300 16 1.02 109N 2- N4 .1.0224 10 9, 3.63 10

32、8i2.82查參照文件6的圖8-11 ,查接觸疲憊壽命系數(shù)得ZN1 =1 , Zn 2 W 1.05按一般靠譜性要求，查參照文件 7的表4-7 ,取Sh =1許用接觸應(yīng)力2)mmZN1 況 D Hlim1 1 650(H1 - - 650 NSh1H2ZN 2Hlim21.0宇 560(2)588 N mmSh1取較小值a)計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1 :3 , 3 ,KT II (u 1)1.2 98208 ( 2.82 1)d1 76.4376.436 - 61.19mm，d u - H 2 0.9 2.82 588 2取 d1 - 65mm模數(shù)m第一對(duì)齒輪(齒數(shù)22/62)主要幾何尺寸1)計(jì)

33、算模數(shù) m ： m d*/ Z1 .= 61.19/22 =2.78依據(jù)由文件參照文件6中表 4-1 取 3mm。參照第一變速組出來的計(jì)算，知：2) 分度圓直徑： d 71=66 (mm) ;d2 =186(mm)3)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心距a ： a =126(mm)4 )計(jì)算圓周速度 V : V ；23( m / s)因V 5m S)故所取的八級(jí)精度適合5)齒根圓直徑：dfi=58.5(mm) ； df2178.5(mm)齒頂圓直徑：dai = 72(mm) ； da 2:192( mm)齒寬：bi =b2 = 30mm第二對(duì)齒輪(齒數(shù)42/42)的主要幾何尺寸參照第一變速組出來的計(jì)算，知：(

34、1)分度圓直徑：d i126 ( mm ) ; d 2126 = ( mm )11(3)齒頂圓直徑:d a 1 =132 ( mm );d -a 2(4)齒寬：b1132二 b2 二 45mm(mm按齒根曲折疲憊強(qiáng)度校核參照第一變速的曲折疲憊強(qiáng)度校核，可知齒根曲折疲憊強(qiáng)度校核合格。3、第三變速組齒輪構(gòu)造尺寸的設(shè)計(jì)a)b)c)P傳達(dá)功率)pd 1 2 34 0.96 0.990.973.5kW)動(dòng)輪最小轉(zhuǎn)速V =125r / min,)最大傳動(dòng)比)i =u=72/18=4。d1 76.433KT1(u 1)率T出2 d u H 2載荷系數(shù)K:由文件參照文件6中表8-5 ,取K=1.2.由文件參照

35、文件6中表8-5齒寬系數(shù)d 20.9轉(zhuǎn)矩T1取齒根圓直徑：d f 118.5 ( mm ).5 mmT19550 10 3 P111 / nm 9550103 3.5/125 267 400(N*mm)d）接觸疲憊許用應(yīng)力Lh ： H limsH由參考文獻(xiàn)6的圖8-12 查得：仃 Hiimi = 650N/mm 2)2仃 Hiim2 =560N/mm 。計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N ,確立接觸疲憊壽命系數(shù) Zn :由公式N= j L得 60 n X X hNi -60 125 10300 16 - 3.60 108N 2 - N-1 - 3.6010-8- 9 107 TOC o 1-5 h z i4查

36、參照文件6的圖8-11 ,查接觸疲憊壽命系數(shù)得Z -N1 1.06, Z N 21.2按一般靠譜性要求，查參照文件7的表 4-7 ,取 Sh =1.1,許用接觸應(yīng)力 TOC o 1-5 h z Z、N1*0 Hlim10.95 -650(2)H1561.36 N mmSh1.1_ ZN 2 120 道臺(tái)。a501.7確立V帶的根數(shù)由文件【二】中表 10-7查取P1 =1.93kW , &P0.17 kW ;從文 獻(xiàn)【二】中表10-5查取K a= 0.96 ,查表10-2取Kl= 0.99;由文件【二】 中式(10-15 )得 TOC o 1-5 h z pc4.032Z 3(p1p1 )kkL

37、 (1.93 0.17) 0.960.99此中：A p0 -時(shí)傳達(dá)功率的增量；k按小輪包角0c ,查得的包角系數(shù)；kL-長(zhǎng)度系數(shù)；參照文件【二】中表 10-3 ,取Z=3o計(jì)算V帶的初拉力和軸向壓力(1)單根V帶的初拉力由文件【二】中表10-1 查得 q = 0.1kg / m ,由式(10-16 )得2.5 PF0 - 500 1 y qZ JuK Z-500 4.032 ( 25”0.1 9.42 2 122.95N 9.42 30.96此中:pca -帶的傳動(dòng)功率,pca=4.032 KW；v-帶速，m/s ;v =9.42m/s 。q-每米帶的質(zhì)量,kg/m。(2)計(jì)算V帶作用在軸上的

38、壓力Fq由文件【二】中式(10-17 )得Fq _ 2ZF0 sin_ ,2 3 122.95 sin 165.7 / 2 731.96N26.6 V 帶輪的構(gòu)造設(shè)計(jì)小V帶輪輪轂尺寸為42 110 ,外徑D1 131mm ,最大部分徑小 于電機(jī)中心高，合適。大帶輪外徑D2 256mm，輪轂長(zhǎng) L =B =(Z -1)e 2 f =(3 -1) 15 2 *10=50mm o第七章軸和軸承的設(shè)計(jì)機(jī)床傳動(dòng)軸，寬泛采納轉(zhuǎn)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。傳動(dòng)軸能夠是光軸也能夠是花鍵軸。成批生產(chǎn)中，有特意加工花鍵的銃床和磨床，工藝上并沒有困難。所以

39、裝滑移齒輪的軸都采納花鍵軸，不裝滑移齒輪的軸也常采納花鍵軸。I,II,III軸的資料為：由文件6中的表11-1和表11-3采納45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)辦理，硬度 217 225HBS ,1(j_55MPa , a = 650MPa ,仃s =360MPa。I軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)按扭矩初算軸徑依據(jù)文件6中式(11-2 ),并查表11-2 ,取C=115,則d -C1153 3.8= 28.1( mm)710考慮有鍵槽和軸承)軸加大 9%： = d(19%) 28.1=30.6mm所以取d=32mm(2)軸的構(gòu)造設(shè)(3)確立軸各段直徑和長(zhǎng)度I段 直徑 d 1 =32 (大V帶輪輪轂孔徑)長(zhǎng)度：Li - 11

40、0 mmII 段肩高 h - (0.07 0.1) d (0.07 0.1) 22- 1.54 2 .2 ( mm )精選標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列，及考慮密封圈標(biāo)準(zhǔn)：所以取 d 2= 35 mm拜見項(xiàng)目減速器的構(gòu)造設(shè)計(jì)，采納油潤(rùn)滑，取套筒長(zhǎng)20mm o通過密封蓋軸段長(zhǎng)度應(yīng)依據(jù)密封的寬度，選擇常有額螺釘， 并考慮V帶輪和箱體外壁應(yīng)有必定距離而定。故 L 2 = 20 mm;HI段直徑d 3=40 mm (選擇軸承內(nèi)徑)初采納深溝球軸承 6208,寬度18mm ,外徑80mm.安裝處軸肩直徑 36mm安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小2mmL 3 -18202 40 mmIV 段 d4 =34mm (軸承內(nèi)徑),

41、L4 - 308mm。V 段 d 5 = 30 mm , L 5=16 mm .（軸承內(nèi)徑）初采納深溝球軸承6206,寬度16mm ,外徑62mmLo r494mmL = 182mm o由上述軸各段長(zhǎng)度可算出軸支承跨距(4)軸的疲憊強(qiáng)度校核irirn一節(jié)f,日口,好99.5 . mm已知小齒輪 一 72 , -51112.68; 一di mm T1N mm L a Lb求圓周力Ft ,徑向力FrFt 2T/ d1 - 2 51112.68 / 72= 1419.8(N )Fr - Ft tan - 1419.8 tan20 - 516.8( N )軸的支持反力Fay 二 Fby = Fr /

42、2 =516.8 / 2 = 258.4N水平面彎矩M clnLa Fay -99.5 258.4 -25709 .1(N mm)軸承支反力Faz -Fbz - Ft / 2 -1419.8 / 2 - 709.9(N )垂直面的彎矩M c2 - La Faz-99.5 709.9 - 70635.05(N mm)合成彎矩M c - M c1 2 M c2 2 -( 25709.1 2 70635 .05 2 )1/ 2 75168 .3( N mm)轉(zhuǎn)矩T -51112 .68 N mm轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取 B=0.6 ,截面C處的當(dāng)量彎矩:M cc =M c2 ( T )2 1

43、/ 2二 30667.6(N m)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度3 ft _ _一 M ec /( 0.1d 4 ) 30667 .6 /(0.1 34 3 廠 31.88MPa ： 1 55MPa該軸強(qiáng)度足夠。n軸構(gòu)造設(shè)計(jì)(1)按扭矩初算軸徑依據(jù)文件1中式(11-2 ),并查表11-2 ,取 C=115 ,貝 U11533,25(mm)355考慮有鍵槽，軸加大5% : d= (1 5%) 25 26.25mm所以取d=35mm確立軸各段直徑和長(zhǎng)度Li直徑d 1 =35 (軸承內(nèi)徑)； Li工25 mm 。初采納圓錐滾子軸承30207,寬度為17mm,外徑為72mm。L 2 肩高 h = (0.07 0

44、.1)d = (0.07 0.1)芯 3 5 = 2.45 3.5( mm )所以取d 2 =40 mm拜見項(xiàng)目減速器的構(gòu)造設(shè)計(jì)，采納油潤(rùn)滑，取套筒長(zhǎng)18mm。通過密封蓋軸段長(zhǎng)度應(yīng)依據(jù)密封的寬度，選擇常有額螺釘，并考慮V帶輪和箱體外壁應(yīng)有必定距離而定。故L2 =535mm)主要考慮齒輪的布局。L 3直徑d 3 = 35 mm (軸承內(nèi)徑)初采納圓錐滾子軸承30207 ,寬度17mm ,外徑72mm根.據(jù)箱體內(nèi)支撐板的厚度取L 3 -32mm。L 0 = 592 mm。II軸的構(gòu)造簡(jiǎn)圖參照I軸的構(gòu)造簡(jiǎn)圖，或許看睜開圖。(3)軸的強(qiáng)度校核主要校核危險(xiǎn)截面，危險(xiǎn)截面在右側(cè)，直徑為 35mm段，強(qiáng)度校

45、核 計(jì)算參照I軸的計(jì)算?？芍撦S強(qiáng)度足夠。7.3出軸構(gòu)造設(shè)計(jì)(1)按扭矩初算軸徑依據(jù)文件1中式(11-2 ),并查表11-2 ,取0=115,則,Id 1 C 37P = 115二=34.92(mm)n125有鍵槽和軸承，軸加大 5% : d= (1弟5%) X 34.92 = 36.7mm取 d=45mm.(2)軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)確立軸各段直徑和長(zhǎng)度Li :直徑d i =45mm (軸承內(nèi)徑)初選圓錐滾子軸承30209,寬度為19mm,外徑85mm.依據(jù)箱體厚度取 Li =36mm。L 2 : 肩高 h =(0.07 0.1 ) d =(0.07 0.1)芯 45 =3 .15 4 .5(mm )

46、所以取d 2 - 50 mm故L2=515mm ,主要考慮齒輪的布局。L 3 : 直徑d 3 - 45mm (選擇軸承內(nèi)徑)，初采納圓錐滾子軸承30209 ,寬度19mm ,外徑85mm. L 3= 32 mmIII軸的構(gòu)造簡(jiǎn)圖參照I軸的構(gòu)造簡(jiǎn)圖，或許看睜開圖。(3)軸的強(qiáng)度校核主要校核危險(xiǎn)截面，危險(xiǎn)截面在中間，跨距 515mm ,直徑為50mm 段。強(qiáng)度校核計(jì)算參照I軸的計(jì)算?？芍撦S強(qiáng)度足夠。7.4 主軸構(gòu)造設(shè)計(jì)(1)選擇軸的資料因?yàn)橹鬏S蒙受的扭矩較大并且是空心軸，由文件【二】中的表11-1 和表 11-3所以采納35Si M n調(diào)質(zhì)辦理，硬度 229 286HBS ,咖 弗河Pa , X

47、麗MPa ,電 s = 52OMpa。(2)按扭矩初算軸徑依據(jù)文件1中式(11-2 ),并查表11-2 ,取C=115,則P3.37dC3_1153 38(mm)n90有鍵槽和軸承，因?yàn)橹鬏S為空心軸，所以軸加大70%:d =(1 70%)38 - 64.6mm取 d=76mm(4)軸的構(gòu)造設(shè)計(jì)I段：考慮到密封和端蓋所以取Li=50 mm , d產(chǎn)32 mm ；n段：主假如軸承的安裝，初選角接觸球軸承7211AC ,寬度21mm ,內(nèi)徑55mm )外徑100mm.所以 d 2 = 55 mm ) L 2 = 75 mm ；III 段：考慮軸肩、構(gòu)造布局，初選深溝球軸承6213 ,齒寬為23mm

48、,外徑為120mm。則dh65mm ) L3 = 50 mm ;IV 段： d 4 = 75 mm ) L 4 = 470 mm ;V段：因?yàn)橹鬏S的跨度大，并且銷售載荷大，所以依據(jù)軸承的安裝設(shè)計(jì))初選深溝球軸承 6215)寬25mm)內(nèi)徑75mm)外徑130mm ;則d5 75 mm L 5 = 25 mm 。VI段：依據(jù)齒輪的布局)d6 =80mm , L6 = 280mm 。VII段：依據(jù)密封和端蓋)則d7=95 mm , L 7=70 mm ;VIII段：用于安裝卡盤等機(jī)構(gòu),d 8 - 100 mm L 8 二 17 mmIX段：工藝椎體，錐度為112 d9100mml910mm；軸的總

49、長(zhǎng)L = 1047mm 。主軸的構(gòu)造簡(jiǎn)圖參照 I軸的構(gòu)造簡(jiǎn)圖,或許看睜開圖。(4)驗(yàn)算軸的強(qiáng)度強(qiáng)度校核計(jì)算參照 I軸的計(jì)算?？芍撦S強(qiáng)度足夠。7.5 軸承的校核按兩班制工作，工作限期10年，每年按300天計(jì)，H=48000h 。a、I軸上的軸承校核(1)確立參數(shù)已知計(jì)算轉(zhuǎn)速為 m=710r/min,兩軸承徑向反力為Fr 1 = Fr 2 = 709.9N。初選深溝球軸承6208 ,額定動(dòng)載荷Cr=29.5kN ,額定靜載荷C0一18kN 。初選 深溝球 軸承 6206 ,額定 動(dòng)載荷Cr =19.5kN ,額 定靜載 荷C0 r e11.5kN。依據(jù)文件1中表（12-6 ）按減速器，取 f p

50、m1.5 ,由文件中表12-8的溫度系數(shù)fT =1。依據(jù)依據(jù)文件1中式（12-1 ）及表12-7得當(dāng)量載荷12 P r1P - P - f F1.5 709.9 _ 1064.85( N )滾子軸承的壽命系數(shù)10/3 ,取3（2）軸承的壽命計(jì)算Lh =40-6(fTC)360 n P10660 710由文件1中式（12-6 ）得(1 36000 )3= 907042(h) 48000(h) 1064.85預(yù)期壽命知足b、n軸上的軸承校核（1）確立參數(shù)n軸上一共三個(gè)軸承，已知計(jì)算轉(zhuǎn)速為 n1=355r/min,左，中間軸承I軸上齒輪傳達(dá)徑向反力為Fr1 =Fr 2 = 709.9N）中間和右側(cè)軸

51、承蒙受徑向反力為 Fr 3 =598N , Fr 4=488N 。初選蒙受Fr 1的軸承是圓錐滾子軸承30207 ,額定動(dòng)載荷Cr =54.2kN ,額定靜載荷C0 r = 63.5kN。而蒙受Fr 1的軸承是深溝球軸承6208,額定動(dòng)載荷Cr =29.5kN ,額定靜載荷C0 r =18kN。初選蒙受Fr 3的軸承是圓錐 滾子軸承30207）額定動(dòng)載荷Cr =54.2kN）額定靜載荷C0r = 63.5kN 。（2）軸承的壽命計(jì)算參照I軸上的軸承校核，可知預(yù)期壽命知足。C、III軸上的軸承校核(1 )確立參數(shù)III軸上一共三個(gè)軸承，已知計(jì)算轉(zhuǎn)速為ni =125r/min,左，中間軸承I軸上齒輪傳達(dá)徑向反力為Fri 598, Fr 2 488N ,中間和右側(cè)軸承蒙受徑向反力為 Fr3 581N產(chǎn)Fr 4 1585 N亍初選蒙受Fr i的軸承是圓錐滾子軸承 30209,額定動(dòng)載荷Cr = 67.8kN , 額定靜載荷Co r = 83,5kN。而蒙受Fr i的軸承是深溝球軸承 6210,額定 動(dòng)載荷Cr =35kN ,額定靜載荷Co r =23.2kN。初選蒙受Fr 3的軸承是圓 錐滾子軸承30209,額定動(dòng)載荷Cr =67.8kN ,額