機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

WordWord資料第一章概述機(jī)床主軸箱課程設(shè)計(jì)的目的(1)通過(guò)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械變速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和掌握機(jī)床設(shè)計(jì)的基本方法；(2)鞏固和加深所學(xué)理論知識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面，并運(yùn)用所學(xué)理論分析和解決設(shè)計(jì)工作中的具體問(wèn)題；(2)通過(guò)機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬訂機(jī)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)床的構(gòu)造設(shè)計(jì)、各種方案的設(shè)計(jì)、零件的計(jì)算、編寫技術(shù)文件和設(shè)計(jì)思想的表達(dá)等方面，得到綜合性的基本訓(xùn)練；(3)熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)和參考資料的運(yùn)用，以培養(yǎng)具有初步的結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的能力。設(shè)計(jì)參數(shù)普通車床傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)參數(shù)：(a)主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=12;(b)主軸轉(zhuǎn)速范圍nmin=31.5r/min;(c)公比小=1.41;(d)電機(jī)功率為7.5KW;(e)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min。第二章參數(shù)的擬定確定極限轉(zhuǎn)速由 nmaX RnminRn z1因?yàn)?1.41.??得Rn=44.64 取Rn=45?,nmaxnminRn1386r/min取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速1440r/min主電機(jī)選擇已知異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min,已知P額是4KW,根據(jù)《車床設(shè)計(jì)手冊(cè)》附錄表2選Y132S-4,額定功率5.5kw,滿載轉(zhuǎn)速1440/冶， 0.87。第三章傳動(dòng)設(shè)計(jì)主傳動(dòng)方案擬定可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。此次設(shè)計(jì)中，我們采用集中傳動(dòng)型式的主軸變速箱。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對(duì)于分析和選擇簡(jiǎn)單的串聯(lián)式的傳動(dòng)不失為有用的方法， 但對(duì)于分析復(fù)雜的傳動(dòng)并想由此導(dǎo)出實(shí)際的方案，就并非十分有效。確定傳動(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)順序的傳動(dòng)組組成，各傳動(dòng)組分別有 Z、Z、……個(gè)傳動(dòng)副。即Z乙Z2Z3傳動(dòng)副中由于2構(gòu)的限制以2或3為合適，即變速級(jí)數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子：Zab,可以有3種方案：12=3X2X2;12=2X3X2;12=2X2X3傳動(dòng)式的擬定12級(jí)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)組，選擇傳動(dòng)組安排方式時(shí)，考慮到機(jī)床主軸變速箱的具體結(jié)構(gòu)、裝置和性能。主軸對(duì)加工精度、表面粗糙度的影響很大，最后一個(gè)傳動(dòng)組的傳動(dòng)副常選用2。綜上所述，傳動(dòng)式為12=3X2X2。結(jié)構(gòu)式的擬定對(duì)于12=2X3X2傳動(dòng)式，有6種結(jié)構(gòu)式和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。分別為：12 21 32 26 12 23 31 26 12 22 34 2112 21 34 22 12 26 31 23 12 26 32 21根據(jù)主變速傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則123i23263.3轉(zhuǎn)速圖的擬定第四章傳動(dòng)件的估算4.1三角帶傳動(dòng)的計(jì)算三角帶傳動(dòng)中，軸間距A可以加大。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，但尺寸大，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)根據(jù)公式PaKaP1.17.58.25kw式中P---電動(dòng)機(jī)額定功率，Ka--工作情況系數(shù)因此選擇A型帶。(2)確定帶輪的計(jì)算直徑D,D帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑D不宜過(guò)小，即D Dmino查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3,8-7取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑D=125mm。由公式D22D1(1 )n2式中：n-小帶輪轉(zhuǎn)速，n-大帶輪轉(zhuǎn)速，所以― 1440 一.D2——125(10.02)248.45,取整為250mm。710(3)確定三角帶速度按公式V3.1412514409.9601000 601000因?yàn)?m/min<V<25m/min, 所以選擇合適。(4)初步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0.7D1D2 A02D1D2mm即：262.5mm<A0<750mm取A=600mm.(5)三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度L23.14 250125L02600— 125250 2 46001795.5mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2,圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度L1800mm(6)(6)驗(yàn)算三角帶的撓曲次數(shù)1000mv

L11.06401000mv

L11.0640%符合要求。⑺確定實(shí)際中心距ALL。2600(18001795.5)⑺確定實(shí)際中心距ALL。2600(18001795.5)602.25mm(8)驗(yàn)算小帶輪包角,輪上包角合適(9)確定三角11800D2D157.501680120°帶根數(shù)ZApcaP0P0P0kki傳動(dòng)比：iv~1440/7102.0傳動(dòng)比：iv~1440/7102.0V2查表得p0=0.40KW,P0=3.16KW;k=0.97;,ki=0.957.183.160.40.970.957.183.160.40.970.952.19所以取Z3根(10)計(jì)算預(yù)緊力查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4,q=0.18kg/mTOC\o"1-5"\h\zpca2.5 2F0500 1qvvzk7.18 2.5 9500 1 0.189.9529.9530.97207.52N(11)計(jì)算壓軸力(Fp)min2Z(F0)min而/223207.52sin1680/21238.3N4.2傳動(dòng)軸的估算傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要矛盾， 除了載荷很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過(guò)大的變形。 因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速是低速第一個(gè)三分之一變速范圍的最高一級(jí)轉(zhuǎn)速：-1nnmin巴nj31.51.413 88r/min各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速軸IV:有12級(jí)轉(zhuǎn)速，其中80r/min通過(guò)齒輪獲得63r/min,剛好能傳遞全部功率：

所以：nV=80r/min同理可得：n1V=250r/min ,nm=630r/min ,nn=630r/min,nz=800r/min各軸直徑的估算dKA4(—mm\Nj其中：P-電動(dòng)機(jī)額定功率K-鍵槽系數(shù)A-系數(shù)-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;nj-該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。計(jì)算轉(zhuǎn)速】是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。I軸：K=1.06,A=120取28mm所以d1(1201.06)4/75~取28mm800II軸：K=1.06,A=120d2(1201.06)4d2(1201.06)47.50.960.990.98 mm63027.4mm,取30mm田軸：K=1.06,A=11038.5mm,38.5mm,取40mmd3(1101.06)4; 630mmIV軸：K=1.06,A=1006.985440.990.980.990.98取30mmd4(1001.06)4： 取30mm25027.4mm

此軸徑為平均軸徑，設(shè)計(jì)時(shí)可相應(yīng)調(diào)整4.3齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算齒輪齒數(shù)的確定當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對(duì)于定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和 Sz及小齒輪的齒數(shù)可以從表3-6（機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)）中選取。一般在主傳動(dòng)中，最小齒數(shù)應(yīng)大于 18?20c采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4,以保證滑移是齒輪外圓不相碰。第一組齒輪:傳動(dòng)比：u1」01,u2 」11 1.41齒數(shù)和Sz取84Z=42,Z2=42,Z3=35,Z4=49;第二組齒輪：1傳動(dòng)比：u1 01,u2齒數(shù)和Sz取90:Z5=45,Z6=45,Z7=18,Zg=72,Zg=30,Z10=60;第三組齒輪:傳動(dòng)比：U傳動(dòng)比：U12「u2齒數(shù)和Sz取110:Zn=73,Zi2=37,Zi3=22,"88,齒輪模數(shù)的計(jì)算i-n齒輪彎曲疲勞的計(jì)算：N1Nd 7.50.96kw 7.2kw-N- 7.2一m323mm323— 2.05:znj .54500機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo) P36,nj為大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，可根據(jù)轉(zhuǎn)速圖確定)齒面點(diǎn)蝕的計(jì)算：A3703Nmm37037.2 90560取A=90,由中心距A及齒數(shù)計(jì)算出模數(shù):mj2A乙mj2A乙Z229054342.045根據(jù)計(jì)算選取兩個(gè)中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。取mj2.05所以取m2.5n-in齒輪彎曲疲勞的計(jì)算：N27.50.960.990.980.99kw 6.916kwTOC\o"1-5"\h\z”面 …6.916 …m 323 mm323, 2.62\znj ，63200齒面點(diǎn)蝕的計(jì)算：A3703Nmm37036.916120.5.n .200取A=121,由中心距A及齒數(shù)計(jì)算出模數(shù):2A2121 …2Amj 2.75jZ1Z2 6325根據(jù)計(jì)算選取兩個(gè)中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)

取mj2.75所以取m3⑶m-IV齒輪彎曲疲勞的計(jì)算:N37.50.960.990.980.990.980.99kw6.71kwm323N——mmznj326.71 2.646580齒面點(diǎn)蝕的計(jì)算:取A=162,m323N——mmznj326.71 2.646580齒面點(diǎn)蝕的計(jì)算:取A=162,由中心距A及齒數(shù)計(jì)算出模數(shù):mj2AZiZ2216265262.83根據(jù)計(jì)算選取兩個(gè)中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)取m2.83所以取m3(4)標(biāo)準(zhǔn)齒輪： 20度,h* 1,c*0.25從機(jī)械原理表10-2查得以下公式齒頂圓da=(z1+2ha)m齒根圓df(Z|2h*a2c*)m分度圓d=mz齒頂高h(yuǎn)a=h*am齒根高h(yuǎn)f=(h*a+c*)m

齒輪的具體值見(jiàn)表齒輪尺寸表齒數(shù)模數(shù)分度齒頂齒輪Z M圓D圓da14231261322423126132335310511144931471535453546064532162227183135141872313514193039096106031801861173321922512373111117132236672148832642701588310511116883697517 88 3 99 10517 88 3 99 105WordWord資料齒根圓齒頂高齒根高齒輪dfhahf1118.533.752118.533.75397.533.754139.533.75546.533.756198.533.757127.533.758127.533.75982.533.7510172.533.7511211.533.7512103.533.751358.533.7514256.533.751597.533.751661.533.751791.533.754.3.4齒寬確定WordWord資料270124222mmD3270124222mmD31.6d3 1.686138mm,由公式Bmmm6~10,m為模數(shù)得：第一套嚙合齒輪BI 6~102.515~25mm第二套嚙合齒輪BII 6~10318~30mm第三套嚙合齒輪BIII 6~10318~30mm一對(duì)嚙合齒輪，為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計(jì)上，應(yīng)主動(dòng)輪比小齒輪齒寬大所以B17mm,B215mm;B317mm,B415mm,B519mm,B618mm,B718mmB818mm,B919mm,B1018mmB1119mm,B1218mm,B1318mm,B1419mm4.3.5齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)160mmda500mm時(shí)，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，再考慮到加工問(wèn)題,現(xiàn)敲定把齒輪14做成腹板式結(jié)構(gòu)。其余做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。齒輪 14計(jì)算如下：D°da10~14Mn,D4d486mm,D2 0.25~0.35D0D30.322213825mmD1 D0D3/2180mm,C12mm帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)dd300mm51采用腹板式。D是軸承外徑，查《機(jī)械零件手冊(cè)》確定選

用深溝球軸承6211,d=55mm,D=100mm 。帶輪內(nèi)孔尺寸是軸承外徑尺寸100mmo齒《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-10確定參數(shù)得：bd8.5,ha2.0,hf9.0,e12,f8,m.5.5, 38o帶輪寬度：Bz1e2f5182764mm分度圓直徑：dd280mm,d11.9D1.8100mm180mmLB64mm,I 7C5/28B11.412mm傳動(dòng)軸間的中心距did22did2297.5122.52110mmdiiidiiidIIIIV132132

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2132mm136.5mm4.6軸承的選擇I軸：6208D=80B=18深溝球軸承II軸：7207CD=72B=17圓錐滾子軸承IH軸:7207CD=72B=17圓錐滾子軸承IV軸:7208C D=80B=18圓錐滾子軸承第五章動(dòng)力設(shè)計(jì)

傳動(dòng)軸的驗(yàn)算由于變速箱各軸的應(yīng)力都比較小，驗(yàn)算時(shí)，通常都是用復(fù)合應(yīng)力公式進(jìn)行計(jì)算:.M2.M20.572W[b] (MPa)b為復(fù)合應(yīng)力(MPa)[b]為許用應(yīng)力(MPa)W為軸危險(xiǎn)斷面的抗彎斷面模數(shù)實(shí)心軸：W—d-(mm3)32空心軸：W-d-[1(d0)4](mm3)TOC\o"1-5"\h\z32 D4 _ _ _ 2d Zb(D d)(Dd) / 3、化鍵軸：W (mm)32D 32d為空心軸直徑，花鍵軸內(nèi)徑D為空心軸外徑，花鍵軸外徑d0為空心軸內(nèi)徑——b為花鍵軸的鍵寬——Z為花鍵軸的鍵數(shù)M為在危險(xiǎn)斷面的最大彎矩MfM2MyN?mmT為在危險(xiǎn)斷面的最大扭矩T955104-Nj

N為該軸傳遞的最大功率Nj為該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速齒輪的圓周力：Pt2TD齒輪的徑向力:Pr 0.5Pt5.1.1I軸的強(qiáng)度計(jì)算I軸:PI 7.50.8720.966.26Q9.55104Q9.551045.1.2作用在齒輪上的力的計(jì)算Nj46.269.551071084201.408Nm已知大齒輪的分度圓直徑:d=mz=2.5X39=97.5mm圓角力:Ft2 274728.75 1532.9ND297.5徑向力:Fr軸向力:Fa1532.9N 」1 ib■ 、 fc-Jr?—■ 0.5Ft0.51532.9766.45N方向如圖所示:Ft由受力平衡：F拉F2F1Fr0F拉=1759.2NFr=766.45N所以F2f尸—(1759.2+766.45)=—2525.65N以a點(diǎn)為參考點(diǎn)，由彎矩平衡得：105F1+Fr(105+40)-F2(300+40+105)=0所以：Fi=2245.5NF2=280.1N在V面內(nèi)的受力情況如下：M ■卜 ?- ?,■受力平衡：FeFtFiF20即：1759.2+1532.9 F1F20以a點(diǎn)為參考點(diǎn)，由彎矩平衡：F1X105-FtX(105+40)+F2(300+105+40)=0所以F1=—3629NF2=3653N在V面的彎矩圖如下：A5.1.3主軸抗震性的驗(yàn)算(1)支撐剛度，包括軸承的彈性變形和坐圈接觸變形向心推力球軸承： =(0.7~0.002)d圓錐孔雙列向力短圓柱滾子軸承：=04103R(mm)d前軸承處d=100,d100,R=5400kgf,R12500kgf所以：r=0.0108mm r1=0.0251mm坐圓外變形：,處(1-)dbD對(duì)于向心球軸承：D=150,d=100,b=60,取k=0.01所以:0.016mm454000.01。60、0.016mm(1 )3.1410060 150對(duì)于短圓柱滾子軸承:D=150,d=100,b=37,取k=0.01,R=12500kgf所以:0.053mm4125000.01%37、0.053mm (1 )3.1410037 150所以軸承的徑向變形:r0.060.0160.076mm

M="r1=0.05+0.053=0.103mm支撐徑向剛度:k=—-5400-71052.63kgfr0.076R 12500 .k1—— 121359.22kgfr10.103(2)量主要支撐的剛度折算到切削點(diǎn)的變形PYPYz [(19.8kA區(qū)2a1)]其中L=419mm其中L=419mm,KA=121359.2kg/mm所以:PYz 所以:PYz [(19.8kAkA)a

kB'L2a 1)]29409.8121359.22[(1121359.2212529409.8121359.22[(1121359.2212578709.89)419室1)]0.0045mm(3)主軸本身引起的切削點(diǎn)的變形Pa2L's3FI其中：P=2940N,a=125mm,L=419mm,E=2X107N/cm,D=91mmI=0.05(D4-d4)=0.05X(914-464)=3163377.25mm2所以:YsPaYsPa2L

3FI229401252419321073163377.254.251023mm(4)主軸部件剛度PYz PYz Ys29400.00450.00425336000N/mm336N/m(5)驗(yàn)算抗振性則:blimKcd則:blimKcdblim2(1 )cos2K(1 )Kcdcos所以:blimblim2K(1 )Kcdcos入2088104Qf zmu1kkvkaksNuBnju----大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比;k---齒向載荷分布系數(shù)；kv----動(dòng)載荷系數(shù)；kA----工況系數(shù);壽命系數(shù)查《機(jī)械裝備設(shè)計(jì)》表10-4及圖10-8及表10-2分布得kHB1.15,kFB1.20;kv1.05,kA1.25假定齒輪工作壽命是48000h,故應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為9.N60njLh605001480001.4410次查《機(jī)械裝備設(shè)計(jì)》圖10-18得Kfn0.9,Khn0.9,所以:2088103f184172 2I一1 1.151.051.250.97.50.960.982187221500181.024103MPa(2)彎曲應(yīng)力:191105kkvkaksNvas2_zmBYnj查《金屬切削手冊(cè)》有Y=0.378,代入公式求得：Qw=158.5Mpa查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21e,齒輪的材產(chǎn)選40Cr滲碳，大齒輪、小齒輪的硬度為60HRC,故有f1650MPa,從圖10-21e讀出w920MPao因?yàn)?ff,ww,故滿足要求，另外兩齒輪計(jì)算方法如上，均符合要求。5.3軸承的校驗(yàn)I軸選用的是角接觸軸承7206其基本額定負(fù)荷為30.5KN由于該軸的轉(zhuǎn)速是定值n710r/min所以齒輪越小越靠近軸承，對(duì)軸承的要求越高。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該對(duì)I軸未端的滾子軸承進(jìn)行校核。齒輪的直徑 d242.560mmI軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 T9550-n7.50.96T9550— - 59.3Nm710齒輪受力 Fr2T259.31412Nd60103根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為Rv1-FlL1060N

liI2Rv214121060352N因軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，按《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得fpp為1.2到1.8,取fp1.3,則有：pP1fpX1R1 1.310621378NP2fpX2R21.3352457.6N軸承的壽命 因?yàn)镻iP2,所以按軸承1的受力大小計(jì)算：? 106/C、 106/17200、3Lh （一） （ ） 38309.1h60nPi 608501378故該軸承能滿足要求。第六章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動(dòng)器等）、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，用一張展開(kāi)圖和若干張橫截面圖表示。課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的限制，一般只畫展開(kāi)圖。主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī)械傳動(dòng)的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動(dòng)效率要求，主軸前軸承處溫度和溫升的控制，結(jié)構(gòu)工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)中不可避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。在正式畫圖前應(yīng)該先畫草圖。目的是：布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合理的情況，以便及時(shí)改正。確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對(duì)位置，以確定各軸的受力點(diǎn)和受力方向，為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。I軸（輸入軸）的設(shè)計(jì)將運(yùn)動(dòng)帶入變速箱的帶輪一般都安裝在軸端，軸變形較大，結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意加強(qiáng)軸的剛度或使軸部受帶的拉力（采用卸荷裝置）。I軸上裝有摩擦離合器，由于組成離合器的零件很多，裝配很不方便，一般都是在箱外組裝好I軸在整體裝入箱內(nèi)。我們采用的卸荷裝置一般是把軸承裝載法蘭盤上，通過(guò)法蘭盤將帶輪的拉力傳遞到箱壁上。車床上的反轉(zhuǎn)一般用于加工螺紋時(shí)退刀。車螺紋時(shí)，換向頻率較高。實(shí)現(xiàn)政反轉(zhuǎn)的變換方案很多，我們采用正反向離合器。正反向的轉(zhuǎn)換在不停車的狀態(tài)下進(jìn)行，常采用片式摩擦離合器。由于裝在箱內(nèi)，一般采用濕式。在確定軸向尺寸時(shí)，摩擦片不壓緊時(shí)，應(yīng)留有0.2?0.4mm的間隙，間隙應(yīng)能調(diào)整。離合器及其壓緊裝置中有三點(diǎn)值得注意：摩擦片的軸向定位：由兩個(gè)帶花鍵孔的圓盤實(shí)現(xiàn)。其中一個(gè)圓盤裝在花鍵上，另一個(gè)裝在花鍵軸上的一個(gè)環(huán)形溝槽里，并轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)花鍵齒，和軸上的花鍵對(duì)正，然后用螺釘把錯(cuò)開(kāi)的兩個(gè)圓盤連接在一起。這樣就限制了軸向和周向德兩個(gè)自由度，起了定位作用。摩擦片的壓緊由加力環(huán)的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，在軸系上形成了彈性力的封閉系統(tǒng)，不增加軸承軸向復(fù)合。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使加力環(huán)推