金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言........................................................................1</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求..................................................2&l

2、t;/p><p>　　1.1機(jī)床課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 .....................................................2</p><p>　　1.2機(jī)床課程設(shè)計(jì)的要求....................................................2</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的步驟和方法............

3、......................................3</p><p>　　2.1運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)..............................................................3</p><p>　　2.1.1確定極限轉(zhuǎn)速......................................................

4、.3</p><p>　　2.1.2確定結(jié)構(gòu)式.........................................................3</p><p>　　2.1.3繪制轉(zhuǎn)速圖.........................................................4</p><p>　　2.1.4繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖.

5、....................................................5</p><p>　　2.2傳動(dòng)零件初步計(jì)算......................................................8</p><p>　　2.2.1求各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速...........................................

6、..........8</p><p>　　2.2.2傳動(dòng)軸直徑的初定...................................................8</p><p>　　2.2.3齒輪模數(shù)的初步計(jì)算.................................................9</p><p>　　2.2.4計(jì)算各齒輪參

7、數(shù)....................................................10</p><p>　　2.2.5確定各軸間距......................................................12</p><p>　　2.2.6三角帶的計(jì)算和初定......................................

8、..........12</p><p>　　2.2.7多片摩擦離合器計(jì)算................................................14</p><p>　　2.3傳動(dòng)零件驗(yàn)算.........................................................15</p><p>　　2.3.1直齒

9、圓柱齒輪應(yīng)力的校驗(yàn)............................................15</p><p>　　2.3.2主軸彎曲剛度驗(yàn)算..................................................17</p><p>　　2.3.3主軸靜剛度驗(yàn)算..........................................

10、..........18</p><p>　　2.3.4滾動(dòng)軸承的驗(yàn)算....................................................21</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明.......................................................21</p><p>　　3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)

11、容、技術(shù)要求和方案........................................21</p><p>　　3.2展開(kāi)圖及其布置........................................................22</p><p>　　3.3 I軸（輸入軸）的設(shè)計(jì).........................................

12、..........23</p><p>　　3.4齒輪塊的設(shè)計(jì)..........................................................23</p><p>　　3.5傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)............................................................24</p><p>　　

13、3.6主軸組件設(shè)計(jì)..........................................................25</p><p>　　3.7其他問(wèn)題..............................................................28</p><p>　　設(shè)計(jì)心得..............................

14、.....................................28</p><p>　　參考文獻(xiàn)...................................................................28</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　機(jī)床課程設(shè)計(jì)是在金屬切削機(jī)床課程

15、之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的自在于通</p><p>　　機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫技術(shù)文件盒查閱技術(shù)資料等方面的中和訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性要求較高的學(xué)生課程設(shè)計(jì)

16、，綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)，金屬切削機(jī)床，機(jī)械制造技術(shù)等主要課程。第一章是課程設(shè)計(jì)題目?jī)?nèi)容及要求，第二章講述的是課程設(shè)計(jì)的各個(gè)步驟。第一節(jié)是基本參數(shù)的選定，傳動(dòng)的確定，第二節(jié)是對(duì)各傳動(dòng)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、對(duì)設(shè)計(jì)的傳動(dòng)零件進(jìn)行校核以及對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，第三章主要對(duì)各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行說(shuō)明。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程需要查閱各類書籍與手冊(cè)圖冊(cè)才能夠順利完成。</p><p>　　本次旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合的設(shè)計(jì)能力，為接下來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)和學(xué)生以后

17、的工作設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求</p><p>　　1.1 機(jī)床課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　一、設(shè)計(jì)題目：普通車床主軸箱設(shè)計(jì)</p><p>　　二、設(shè)計(jì)一臺(tái)中型普通車床有級(jí)變速主軸箱。具體參數(shù)如下：</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b><

18、;/p><p>　　運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)：根據(jù)給定的機(jī)床用途、規(guī)格、極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速數(shù)列公比，通過(guò)分析比較擬定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖，確定傳動(dòng)副的傳動(dòng)比及齒輪的齒數(shù)，并計(jì)算主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差。</p><p>　　動(dòng)力設(shè)計(jì)：根據(jù)給定的電動(dòng)機(jī)功率和傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，初算傳動(dòng)軸直徑、齒輪模數(shù)；確定皮帶型號(hào)及根數(shù)摩擦片離合器的尺寸和摩擦片數(shù)及制動(dòng)器尺寸，完成裝配草圖后，要驗(yàn)算傳動(dòng)件的應(yīng)力，變形或

19、壽命是否在允許范圍內(nèi)，還要驗(yàn)算主軸組件的靜剛度。</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸組件、箱體、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑與密封等的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2 機(jī)床課程設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　一、 床頭箱功能要求</p><p>　　主軸箱具有皮帶輪卸荷裝置；</p><p>

20、;　　手動(dòng)操縱雙向摩擦片離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正、反轉(zhuǎn)及停止運(yùn)動(dòng)要求；</p><p>　　主軸變速由變速操縱手柄完成（只畫出操縱手柄在床頭箱外部的位置及操縱手柄在床頭箱上連接固定方式）；</p><p>　　床頭箱與機(jī)床床身的聯(lián)接參照C618K—1車床的床頭箱結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的步驟和方法</p><p><b>

21、　　2.1運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1.1 確定極限轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　一、正轉(zhuǎn)：</b></p><p>　　， 。又因?yàn)?1.41，所以，得 </p><p>　　則，，由《金屬切削機(jī)床》表7-1，</p><p><b>　　取。<

22、/b></p><p><b>　　由于，，，得</b></p><p>　　車床正轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速數(shù)列為：31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400r/min，12級(jí)轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　反轉(zhuǎn)：</b></p><p><b&g

23、t;　　由，，</b></p><p>　　由《金屬切削機(jī)床》表7-1，取，。</p><p><b>　　，，</b></p><p>　　由《金屬切削機(jī)床》表7-1，取。</p><p>　　則反轉(zhuǎn)各級(jí)轉(zhuǎn)速為：280、400、560、800、1120、1600r/min。</p><p

24、>　　2.1.2確定結(jié)構(gòu)式</p><p><b>　　一、確定傳動(dòng)副數(shù)目</b></p><p>　　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、、… 傳動(dòng)副。即 </p><p>　　傳動(dòng)副中由于結(jié)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。 ，可以有三種方

25、案： 12=3×2×2；12=2×3×2；12=2×2×3；</p><p><b>　　二、傳動(dòng)式的擬定</b></p><p>　　（1）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。</p><p>　　2、I軸需要安置換向摩擦離合

26、器時(shí)，為減少軸向尺寸，第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)不宜多，所以選2為宜。</p><p>　　3、主軸對(duì)加工精度、表面粗糙度的影響很大，因此主軸上齒輪少些較好。故最后一個(gè)傳動(dòng)組的傳動(dòng)副選用2。</p><p>　　綜上所述，傳動(dòng)式為12=2×3×2。</p><p><b>　　三、 結(jié)構(gòu)式的擬定</b></p>&l

27、t;p>　　對(duì)于12=2×3×2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：</p><p>　　， ， ，</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)的機(jī)床I軸裝有摩擦離合器，在結(jié)構(gòu)上要求有一齒輪的齒根圓大于離合器的直徑。中間傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速范圍最小。初選的方案。</p><p><b>　　四、驗(yàn)算</b><

28、;/p><p>　　主軸變速范圍應(yīng)等于變速傳動(dòng)中各個(gè)變速組范圍的乘積，需檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組，變速范圍是否超過(guò)極限值。</p><p>　　=1.416*(2-1)=7.8<8 ，因此所選結(jié)構(gòu)式比較合理。</p><p>　　2.1.3繪制轉(zhuǎn)速圖</p><p><b>　　選定電動(dòng)機(jī)</b></p>&l

29、t;p>　　查《金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》附錄2，選用Y132S-4的電動(dòng)機(jī)，此電動(dòng)機(jī)高效，節(jié)能。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，噪聲低，振動(dòng)小，運(yùn)動(dòng)安全可靠，其安裝尺寸見(jiàn)《金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》附錄3額定功率5.5，，最大額定轉(zhuǎn)距2.2，其滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速為1500 r/min。</p><p><b>　　總降速傳動(dòng)比</b></p><p>&l

30、t;b>　　總降速傳動(dòng)比：</b></p><p>　　將總降速傳動(dòng)比按著“先緩后急”的遞減原則分配結(jié)合串聯(lián)的各變速組中的最小傳動(dòng)比。</p><p>　　三、確定傳動(dòng)軸的軸數(shù)</p><p>　　傳動(dòng)軸數(shù)=變速組數(shù)+定比傳動(dòng)副數(shù)+1=3+0+1=4</p><p><b>　　四、轉(zhuǎn)速圖繪制</b>&

31、lt;/p><p>　　先按傳動(dòng)軸數(shù)及主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)求格數(shù)，畫出網(wǎng)格，用以繪制轉(zhuǎn)速圖，在轉(zhuǎn)速圖上，先分配從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到主軸最低轉(zhuǎn)速的總降速比，在串聯(lián)的雙軸傳動(dòng)間畫上u(k→k+1)min。再按結(jié)構(gòu)式級(jí)比分配規(guī)律畫上各變速組的傳動(dòng)比射線，從而確定了各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。</p><p>　?。ㄒ唬┐_定各軸的轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)組</p><p>　　中間軸轉(zhuǎn)速可以從主軸開(kāi)始往前推，即可先

32、決定軸III的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　傳動(dòng)組c變速范圍，可知兩個(gè)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比為極限值：</p><p>　　故軸III的六種轉(zhuǎn)速只有一種可能，即125、180、250、355、500、710r/min。</p><p><b>　　II軸轉(zhuǎn)速。</b></p><p>　　傳動(dòng)組b的級(jí)比指數(shù)為2，希望中間軸轉(zhuǎn)速較小

33、，因?yàn)闉楸苊馍?，又不使軸II的傳動(dòng)比太小，可取</p><p>　　軸II的確定轉(zhuǎn)速為：500、710r/min。</p><p><b>　　I軸轉(zhuǎn)速。</b></p><p><b>　　對(duì)于軸I：</b></p><p>　　確定軸I轉(zhuǎn)速為710r/min</p><p&

34、gt;　　電動(dòng)機(jī)與軸I之間帶傳動(dòng)比</p><p><b>　?。ǘ┺D(zhuǎn)速圖如下：</b></p><p>　　2.1.4繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖</p><p>　　一、確定各變速組齒輪傳動(dòng)副的齒數(shù)</p><p>　?。ㄒ唬┐_定各變速組齒輪傳動(dòng)副的齒數(shù)時(shí)應(yīng)根據(jù)以下原則：</p><p>　　1、受齒輪最

35、小齒數(shù)的限制，機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)一般只取≥18～20，以避免產(chǎn)生根切現(xiàn)象。</p><p>　　2、套裝在軸上的小齒輪還考慮到齒根圓到它的鍵槽深處的最小尺寸應(yīng)大于基圓齒厚，以防斷裂，則其最小齒數(shù)應(yīng)為≥1.03D/m +5.6</p><p>　　式中 D—齒輪花鍵孔的外徑（mm）,單鍵槽的取其孔中心至鍵槽槽底的尺寸兩倍;</p><p>　　m—齒輪模數(shù)（mm）;<

36、;/p><p>　　還受最小傳動(dòng)比和允許的最大齒數(shù)和的約束，機(jī)床主傳動(dòng)的最小極限傳動(dòng)比取≥1/4。中型機(jī)床一般取。</p><p>　　的選取不要使兩軸中心距過(guò)小，否則可能導(dǎo)致兩軸軸承過(guò)近，在等長(zhǎng)的多軸變速系統(tǒng)中，還可能使前后變速組的齒輪頂圓與軸相碰，即k軸上前一個(gè)變速組中的最大被動(dòng)齒輪的齒頂圓與（k+1）軸的外徑dk+1相碰，或（k+1）軸上的后一個(gè)變速組中的最大主動(dòng)齒輪的齒頂圓與k軸外徑d

37、k相碰。</p><p>　　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18～20。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

38、移是齒輪外圓不相碰。</p><p><b>　?。ǘ┑谝唤M齒輪：</b></p><p>　　傳動(dòng)比：，由《金屬切削機(jī)床》表8-1，取。</p><p>　　軸I齒輪齒數(shù)取Z1=35,Z2=42，軸II兩聯(lián)齒齒數(shù)分別為Z3=49,Z4=42。</p><p><b>　　第二組齒輪：</b>&l

39、t;/p><p>　　傳動(dòng)比：，由《金屬切削機(jī)床》表8-1，取。</p><p>　　軸II三聯(lián)滑移齒齒數(shù)為：Z5=30、Z6=45、Z7=18；</p><p>　　軸III與軸II配合齒齒數(shù)為Z8=60、Z9=45、Z10=72。</p><p><b>　　第三組齒輪：</b></p><p>

40、　　傳動(dòng)比：，由《金屬切削機(jī)床》表8-1，取。</p><p>　　軸III上兩聯(lián)齒齒數(shù)為：Z11=73、Z12=22；軸IV齒輪齒數(shù)為Z13=37、Z14=88。</p><p><b>　?。ㄎ澹┓崔D(zhuǎn)齒輪：</b></p><p><b>　　傳動(dòng)比, </b></p><p><b>

41、;　　系統(tǒng)傳動(dòng)圖如下：</b></p><p>　　2.1.5核算主軸轉(zhuǎn)速誤差</p><p>　　實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差，一般不應(yīng)超過(guò),即</p><p><b>　　已知。</b></p><p>　　因此主軸轉(zhuǎn)速誤差符合要求。</p><p>　　2.2 傳動(dòng)零件的初步

42、計(jì)算</p><p>　　2.2.1求各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　中型機(jī)床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速度是低速第一個(gè)三分之一變速范圍的最高一級(jí)轉(zhuǎn)速，即。</p><p>　　二、各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　軸III有6級(jí)轉(zhuǎn)速，其最低轉(zhuǎn)速12

43、5r/min，經(jīng)傳動(dòng)副c使主軸獲得兩級(jí)轉(zhuǎn)速：31.5 r/min和250 r/min。250 r/min比主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速高，需傳遞全部功率，故軸III的125 r/min轉(zhuǎn)速也能傳遞全部功率，即。</p><p>　　軸II可按傳動(dòng)副b推得：</p><p>　　軸I可按傳動(dòng)副a推得，</p><p>　　各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 </p><p>

44、;　　各變速組內(nèi)一般只計(jì)算組內(nèi)最小的，也是強(qiáng)度最薄弱的齒輪，故也中需要確定最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　1、傳動(dòng)組c中的最小齒輪是Z=22，該齒輪使主軸獲得6級(jí)轉(zhuǎn)速31.5 r/min，45 r/min，63 r/min，90r/min，125r/min，180 r/min，主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速是90r/min，故該齒輪在355 r/min時(shí)應(yīng)傳遞全部功率,是計(jì)算速度；</p><p>

45、;　　2、同理傳動(dòng)組b中可得，軸II—III間最小齒輪Z=18的計(jì)算轉(zhuǎn)速為500 r/min。</p><p>　　3、同理傳動(dòng)組a中可得，軸I—II間最小齒輪Z=35的計(jì)算轉(zhuǎn)速為710 r/min。</p><p>　　2.2.2 傳動(dòng)軸直徑的初定</p><p>　　一、傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行估算</p><p>　　式中 K—鍵槽系數(shù)

46、；</p><p><b>　　A—系數(shù)；</b></p><p>　　P—電動(dòng)機(jī)額定功率(Kw)；P=5.5Kw</p><p>　　η—從電動(dòng)機(jī)到計(jì)算軸的傳動(dòng)效率；（軸承上的效率不計(jì)）</p><p>　　—傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min)。</p><p>　　一般傳動(dòng)軸的每米長(zhǎng)允許扭轉(zhuǎn)角取[

47、φ]=(0.5°～1.0°)/m，要求高的軸取[φ]=(0.25°～0.5°)/m，要求較低的軸取[φ]=(1°～2°)/m。</p><p>　　由《金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表1，得</p><p>　　花鍵軸由表查 取K=1.07 ，A=92</p><p>　　—直齒傳動(dòng)效率取7級(jí)精度，取0.98

48、；—V帶傳動(dòng)效率，取0.97。</p><p><b>　　I軸： 取30mm</b></p><p>　　II軸： 取35mm</p><p>　　III軸： 取45mm</p><p><b>　　二、主軸尺寸計(jì)算</b></p><p>　　1、主軸軸徑：根據(jù)電動(dòng)機(jī)功

49、率為P=5.5Kw，最大加工直徑為400 mm，由<<金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)>>圖3-12和表3-1，初選主軸前軸頸直徑D1=90mm</p><p>　　主軸后軸頸直徑 取</p><p>　　普通車床孔徑d，對(duì)于中型車床主軸，后軸頸直徑與孔徑差不小于20～25mm,主軸尾端最薄處的直徑差不小于10～15mm，為了直徑不過(guò)小，取d=50mm。</p>

50、<p><b>　　主軸外徑，取。</b></p><p><b>　　主軸前段懸伸量a</b></p><p>　　主軸懸伸量a指的是主軸前支承反力的作用點(diǎn)到主軸前端受力作用點(diǎn)之間的距離。主軸懸伸量a取決于主軸端部的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸，一般應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選取。有時(shí)為了提高主軸剛度或定位精度，可不按標(biāo)準(zhǔn)取。另外，懸伸量a與前支承中軸承的類型及組合

51、形式、工件或工件夾具的夾緊方式以及前支承的潤(rùn)滑與密封裝置的結(jié)構(gòu)尺寸等有關(guān)。因此，在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下，應(yīng)盡可能減少懸伸量a，以利于提高主軸組件的剛度。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型,定懸伸長(zhǎng)度a=100mm。</p><p>　　2.2.3齒輪模數(shù)的初步計(jì)算</p><p>　　一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪，按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算，</p><p&g

52、t;<b>　　(mm)</b></p><p>　　式中 — 按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒輪模數(shù) （mm）</p><p>　　— 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率 （Kw）</p><p>　　— 計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 （r/min）</p><p>　　— 大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比 u≥1，外嚙合取“+”</p><

53、p><b>　　— 小齒輪齒數(shù)</b></p><p>　　— 齒寬系數(shù)，=（B為齒寬，m為模數(shù)），=6～10</p><p>　　— 許用接觸應(yīng)力 （）</p><p>　　第一組齒輪和反轉(zhuǎn)組齒輪材料選用40Cr，調(diào)質(zhì)加表面淬火處理，工作年限為10年，每天12小時(shí)，由<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>式10-12和圖10-21得

54、</p><p>　　其它組齒輪材料選用20CrMnTi，滲碳淬火處理，工作年限為10年，每天12小時(shí)，由<<機(jī)械設(shè)計(jì)>>式10-12和圖10-21得</p><p>　　[σf]=σHP==≈1325 Mpa</p><p>　　（1）第一組齒輪中，取齒輪Z=35</p><p>　　mfI-II=16338*=2.

55、34, </p><p>　　查<<機(jī)械原理>>表10-1圓整模數(shù),mfI-II=3.0 </p><p>　?。?）第二組齒輪中，取齒輪Z=18</p><p>　　mfII-III=16338*=2.44,圓整模數(shù),取mfII-III=3.0</p><p>　?。?）第三組齒輪中，取齒輪Z=30</p&g

56、t;<p>　　mfIII-IV=16338*=2.64, 圓整模數(shù) ,取mfIII-IV=3.0</p><p>　?。?）反轉(zhuǎn)組齒輪中，取齒輪Z=22</p><p>　　mf反 =16338*=3.08, 圓整模數(shù) ,取mf反=4.0</p><p>　　2.2.4計(jì)算各齒輪的參數(shù)</p><p>　　1、由《機(jī)械原理》

57、表10-2查得以下公式</p><p><b>　　齒頂圓 </b></p><p><b>　　齒根圓 </b></p><p><b>　　分度圓 </b></p><p><b>　　齒頂高 </b></p><p><

58、;b>　　齒根高 </b></p><p>　　齒寬：B=(6~10)m，對(duì)于嚙合齒輪，為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生的軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒輪減小而增大齒輪的載荷，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)主動(dòng)輪比從動(dòng)輪寬（5~10）mm。</p><p>　　軸I：主動(dòng)輪B=8*3=24mm</p><p>　　軸II：主動(dòng)輪B=8*3=24mm</p>&l

59、t;p>　　軸III：主動(dòng)輪B=8*3=24mm</p><p><b>　　第一組：m=3.0</b></p><p><b>　　第二組：m=3.0</b></p><p><b>　　第三組：m=3.0</b></p><p><b>　　反轉(zhuǎn)組：m=4.

60、0</b></p><p>　　2.2.5確定各軸間距 </p><p><b>　　a=</b></p><p>　　aI-II==126mm </p><p>　　aII-III==135mm </p><p>　　aIII-IV==165mm

61、 </p><p>　　af反= =184m</p><p>　　2.2.6三角膠帶傳動(dòng)的計(jì)算和選定</p><p>　　V帶傳動(dòng)中，軸間距A可以較大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會(huì)有打滑，亦可因而緩和沖擊及隔離震動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)床中多用于電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。</p><p><b>　　1、確定計(jì)算功率&

62、lt;/b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-7查得 ，故</p><p><b>　　2、選擇帶型</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-8查得 V帶采用普通A型</p><p>　　3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速V</p><p>　　初選小動(dòng)

63、輪基準(zhǔn)直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-6和表8-8，應(yīng)使初選主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑2）從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑</p><p>　　驗(yàn)算帶的速度 < 35 m/s，所以合適。</p><p>　　計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　，并根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-8，取。</p><p>　　4、確定中心距a和的帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p

64、>　　根據(jù)，則,初定中心距</p><p><b>　　帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p><b>　　3）實(shí)際中心距：</b></p><p><b>　　中心距范圍：</b></p><

65、;p>　　5、驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角</p><p>　　包角,主動(dòng)輪上的包角合適。</p><p><b>　　6．計(jì)算帶的根數(shù)Z</b></p><p>　　1）計(jì)算V帶的額定功率。</p><p>　　由,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4a，得</p><p>　　根據(jù)和A型V帶 ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表

66、8-4b得</p><p>　　查表8-5得，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-2得，于是</p><p><b>　　計(jì)算V帶的根數(shù)Z。</b></p><p><b>　　，取4根。</b></p><p>　　7、計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-

67、3得A型帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，所以</p><p>　　應(yīng)使，對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)的V帶取</p><p><b>　　8、計(jì)算壓軸力</b></p><p><b>　　壓軸力</b></p><p><b>　　帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　常用的帶材料為

68、HT150或HT200。轉(zhuǎn)速較高是可以采用鑄鋼或用鋼板沖壓焊接而成。</p><p>　　V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)。當(dāng)帶輪時(shí)，采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)，當(dāng)時(shí)，可采用腹板式；當(dāng)，同時(shí)，可采用孔板式；當(dāng)時(shí)，可采用輪輻式。由帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中帶輪與羊角處選用的是深溝球軸承6210，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表15-2，得：</p><p><

69、b>　　帶輪寬度：</b></p><p><b>　　由于</b></p><p>　　2.2.7多片摩擦離合器計(jì)算</p><p>　　一、根據(jù)要求選用帶滾動(dòng)軸承的多片雙聯(lián)摩擦離合器，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）軸及其聯(lián)接》表5-3-20。</p><p><b>　　計(jì)算轉(zhuǎn)矩：，<

70、/b></p><p>　　根據(jù)表5-3-21，取金屬切削機(jī)床摩擦工作儲(chǔ)備系數(shù)</p><p><b>　　需要傳遞的轉(zhuǎn)矩：</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　摩擦盤工作面的平均直徑：</p><p><b>　　摩擦工作面的

71、外徑：</b></p><p><b>　　摩擦工作面的內(nèi)徑：</b></p><p><b>　　摩擦片寬度</b></p><p><b>　　摩擦面對(duì)數(shù)</b></p><p>　　摩擦副材料為淬火鋼，對(duì)偶材料為淬火鋼，因?yàn)榘惭b在箱內(nèi)所以為濕式摩擦離合器。&l

72、t;/p><p>　　查表5-3-17，得</p><p><b>　　摩擦因數(shù)</b></p><p><b>　　許用壓強(qiáng)</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　圓整取m=6，則z=7，</p><p&g

73、t;　　摩擦片脫開(kāi)是所需間隙因?yàn)椴捎脻袷?lt;/p><p><b>　　許用傳遞轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　摩擦面平均圓周速度，根據(jù)表5-3-22，得</p><p>　　取摩擦片修正系數(shù)，圓周速度修正系數(shù)，結(jié)合次數(shù)修正系數(shù)</p><p><b>　　壓緊力：</b></p>

74、<p><b>　　摩擦壓強(qiáng)：</b></p><p>　　二、反轉(zhuǎn)時(shí)摩擦片數(shù)的確定：</p><p>　　普通車床主軸反轉(zhuǎn)時(shí)一般不切削，故反向離合器所傳遞的扭矩可按空載功率損耗確定。普通車床主軸高速空轉(zhuǎn)功率一般為額定功率的20～40%，取，。</p><p><b>　　計(jì)算反轉(zhuǎn)靜扭矩為，</b></p&

75、gt;<p><b>　　代入公式計(jì)算出</b></p><p><b>　　圓整取偶數(shù)，。</b></p><p>　　2.3 傳動(dòng)零件的驗(yàn)算</p><p>　　2.3.1直齒圓柱齒輪應(yīng)力的校驗(yàn)</p><p>　　在驗(yàn)算算速箱中的齒輪應(yīng)力時(shí)，選相同模數(shù)中承受載荷最大，齒數(shù)最小的齒

76、輪進(jìn)接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算。這里要驗(yàn)算的是I軸齒數(shù)35，II軸齒數(shù)18，III軸齒數(shù)22這三個(gè)齒。</p><p>　　接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為：</p><p>　　彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為：</p><p>　　N—傳遞的額定功率（Kw）N=；</p><p>　　—大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比；</p><p>　　—齒向載

77、荷分布系數(shù)； ----動(dòng)載荷系數(shù)；----工況系數(shù)；----壽命系數(shù)；</p><p><b>　　Y—齒形系數(shù)；</b></p><p>　　Z—小齒輪齒數(shù)； m—初算的齒輪模數(shù)；B—齒寬；</p><p>　　1、I軸齒數(shù)35的齒輪，模數(shù)為3，齒輪的應(yīng)力：</p><p>　　B=（6~8）m,取B=20</p

78、><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4，圖10-8，表10-3，表10-2，圖10-19，圖10-19；分別查得</p><p>　　由《金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2，取Y=0.462</p><p><b>　　接觸應(yīng)力：</b></p><p><b>　　彎曲應(yīng)力：</b></p>

79、<p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1，40Cr（滲碳）大齒輪小齒輪硬度為50HRC </p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21e，得接觸疲勞強(qiáng)度極限；由圖10-21d，得彎曲疲勞強(qiáng)度極限。，符合要求。</p><p>　　2、軸II齒數(shù)為18的齒輪，模數(shù)為3</p><p>　　根據(jù)上一步驟分別查得</p><p><

80、;b>　　接觸應(yīng)力：</b></p><p><b>　　彎曲應(yīng)力：</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1,齒輪的材產(chǎn)選20CrMnTi，大齒輪、小齒輪的硬度為60HRC</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21e，得接觸疲勞強(qiáng)度極限；由圖10-21d，得彎曲疲勞強(qiáng)度極限。，符合要求。</p>

81、<p>　　3、軸II齒數(shù)為22的齒輪，模數(shù)為3</p><p>　　根據(jù)上一步驟分別查得</p><p><b>　　接觸應(yīng)力：</b></p><p><b>　　彎曲應(yīng)力：</b></p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1,齒輪的材產(chǎn)選20CrMnTi，大齒輪、小齒輪的硬度為

82、60HRC</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21e，得接觸疲勞強(qiáng)度極限；由圖10-21d，得彎曲疲勞強(qiáng)度極限。，符合要求。</p><p>　　2.3.2主軸的彎曲剛度驗(yàn)算</p><p>　　一、主軸上的彎曲載荷</p><p>　　齒輪傳動(dòng)軸同時(shí)受輸入扭矩的齒輪驅(qū)動(dòng)力和輸出扭矩的齒輪驅(qū)動(dòng)阻力的作用而產(chǎn)生彎曲變形。當(dāng)齒輪為直齒圓柱

83、齒輪，其嚙合角齒面摩擦角，齒面摩擦角時(shí)則：</p><p>　　式中 N — 該齒輪傳遞的全功率（Kw）</p><p>　　m、z — 該齒輪的模數(shù)（mm）、齒數(shù)</p><p>　　n — 該傳動(dòng)軸入扭矩的齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p><b>　　其中</b></p><p>

84、　　Z=88,m=3, 故</p><p>　　二、驗(yàn)算兩支承主軸的彎曲變形</p><p>　　一般最佳跨距L=（2~3）a=100~300mm。考慮到結(jié)構(gòu)以及支承剛度因磨損會(huì)不斷降低，應(yīng)取跨距L比最佳支承跨距L大一些，再考慮到結(jié)構(gòu)需要，這里取L=500mm。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）軸及其聯(lián)接》</p><p>　　

85、圓柱滾子軸承處偏轉(zhuǎn)角 </p><p>　　圓錐滾子軸承處偏轉(zhuǎn)角</p><p>　　在單一彎曲載荷作用下，其中點(diǎn)撓度為：</p><p>　　式中 — 兩支承間的跨距（mm）</p><p>　　D — 該軸的平均直徑（mm）</p><p>　　，— 齒輪的工作位置至較近支承點(diǎn)的距離（mm）</p>

86、<p>　　由展開(kāi)圖可知，=500mm , a1=70mm , a2=150mm , D=80.0mm</p><p>　　則 ，同時(shí)均小于,</p><p><b>　　即主軸設(shè)計(jì)滿足要求</b></p><p>　　2.3.3主軸組件的靜剛度驗(yàn)算</p><p>　　求兩支承主軸組件的最佳支承<

87、/p><p>　　主軸前軸頸直徑D1=90 mm,主軸前端懸伸量a=100 mm</p><p><b>　　主軸前軸承</b></p><p><b>　　取后軸承剛度</b></p><p><b>　　取材料的彈性模量</b></p><p><

88、b>　　軸慣性矩</b></p><p><b>　　則a=</b></p><p><b>　　1.564</b></p><p><b>　　所以得：</b></p><p>　　則,所以可知主軸跨距在合理的跨距范圍內(nèi)。</p><p&

89、gt;<b>　　計(jì)算條件的確定</b></p><p><b>　　1、切削力的確定</b></p><p><b>　　最大圓周切削力 </b></p><p>　　式中 — 電動(dòng)機(jī)額定功率（Kw），</p><p>　　— 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min），</p

90、><p>　　— 計(jì)算直徑，車床，為最大加工直徑（mm）</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　— 主傳動(dòng)系統(tǒng)總效率，</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　切削力作用點(diǎn)</b></p>&

91、lt;p>　　設(shè)切削力P的作用點(diǎn)到主軸前支承的距離為s，則</p><p>　　s=c+w (mm)</p><p>　　式中 c — 主軸前端的懸伸長(zhǎng)度</p><p>　　w — 對(duì)于普通車床 w=0.4H，H為車床中心高</p><p>　　則 s=100+0.4200=180mm</p><p>　　

92、三、兩支承主軸組件的靜剛度驗(yàn)算</p><p>　　計(jì)算主軸組件前端撓度</p><p>　?。?）計(jì)算切削力P作用在s點(diǎn)引起主軸前端c點(diǎn)的撓度</p><p><b>　　=</b></p><p>　?。?）計(jì)算力偶M作用在主軸前端c點(diǎn)產(chǎn)生的撓度</p><p>　?。?）計(jì)算驅(qū)動(dòng)力Q作用在兩

93、支承之間時(shí)，主軸前端c點(diǎn)的撓度</p><p>　　根據(jù)齒輪、軸承寬度以及結(jié)構(gòu)需要，取b=70mm</p><p><b>　　=</b></p><p>　　（4）求主軸前端c點(diǎn)的綜合撓度</p><p>　　切削合力P與水平坐標(biāo)y軸的逆時(shí)夾角。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)力Q與水平坐標(biāo)y軸的逆時(shí)

94、夾角</p><p>　　主軸前端c點(diǎn)有力偶M作用下，變形后所在的象限角</p><p>　　①水平坐標(biāo)y軸上的分量代數(shù)和為：</p><p><b>　　則： </b></p><p>　?、诖怪弊鴺?biāo)軸上的分量代數(shù)和為：</p><p><b>　　則：</b></p

95、><p><b>　?、劬C合撓度：</b></p><p><b>　　④綜合撓度方向角：</b></p><p>　　，故主軸設(shè)計(jì)符合要求。</p><p>　　2.3.4滾動(dòng)軸承的驗(yàn)算</p><p>　　I軸選用的是角接觸軸承7206 其基本額定負(fù)荷為C=23.0KN&l

96、t;/p><p>　　由于該軸的轉(zhuǎn)速是定值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。</p><p>　　齒輪的直徑：d=35*3mm=105mm</p><p><b>　　軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 ：</b></p><p><b>　　齒輪受力：</b><

97、/p><p>　　根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為</p><p>　　， </p><p>　　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)》</p><p>　　表13-6，取載荷系數(shù)，則有：</p><p>　　因?yàn)椋园吹氖芰Υ笮∮?jì)算：</p

98、><p>　　故該軸承能滿足要求。 </p><p>　　第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明</p><p>　　3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案</p><p>　　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)

99、由于時(shí)間的限制，一般只畫展開(kāi)圖。</p><p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　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)

100、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：</p><p>　　布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。</p><p>　　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)</p><p><b>　　改正。</b></p><p>　　確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在

101、軸上的位置以及各軸的相對(duì)位置，以確</p><p>　　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)。</p><p>　　3.2展開(kāi)圖及其布置</p><p>　　展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序，假想將各軸沿其軸線剖開(kāi)并將這些剖切面平整展開(kāi)在同一個(gè)平面上。</p><p>　　I軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方

102、案，一是將兩級(jí)變速齒輪和離合器做成一體。齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束，齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑，負(fù)責(zé)齒輪無(wú)法加工。這樣軸的間距加大。另一種布置方案是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸上，左邊部分接通，得到一級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，右邊接通得到三級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第一種方案，通過(guò)空心軸中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　總布置時(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。制動(dòng)器可以布置在背輪軸上

103、也可以放在其他軸上。制動(dòng)器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上，以免制動(dòng)扭矩太大，是制動(dòng)尺寸增大。</p><p>　　齒輪在軸上布置很重要，關(guān)系到變速箱的軸向尺寸，減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。</p><p>　　3.3 I軸（輸入軸）的設(shè)計(jì)</p><p>　　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

104、）。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。</p><p>　　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。<

105、/p><p>　　在確定軸向尺寸時(shí)，摩擦片不壓緊時(shí)，應(yīng)留有0.2～0.4的間隙，間隙應(yīng)能調(diào)整。</p><p>　　離合器及其壓緊裝置中有三點(diǎn)值得注意：</p><p>　　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</p><p>　　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

106、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。</p><p>　　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</p><p>　　系統(tǒng)，不增加軸承軸向復(fù)合。</p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使加力環(huán)推動(dòng)擺桿和鋼球的運(yùn)動(dòng)是不可逆的，即操縱力撤消后，有自鎖作用。</p><p>　　I軸上裝有摩

107、擦離合器，兩端的齒輪是空套在軸上，當(dāng)離合器接通時(shí)才和軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。但脫開(kāi)的另一端齒輪，與軸回轉(zhuǎn)方向是相反的，二者的相對(duì)轉(zhuǎn)速很高（約為兩倍左右）。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這點(diǎn)。</p><p>　　齒輪與軸之間的軸承可以用滾動(dòng)軸承也可以用滑動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承在一些性能和維修上不如滾動(dòng)軸承，但它的徑向尺寸小。</p><p>　　空套齒輪需要有軸向定位，軸承需要潤(rùn)滑。</p><p&g

108、t;<b>　　3.4 齒輪塊設(shè)計(jì)</b></p><p>　　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(shuō)，作用在一個(gè)齒輪上的載荷是變化的。同時(shí)由于齒輪制造及安裝誤差等，不可避免要產(chǎn)生動(dòng)載荷而引起振動(dòng)和噪音，常成為變速箱的主要噪聲源，并影響主軸回轉(zhuǎn)均勻性。在齒輪塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮這些問(wèn)題。</p><p>　　齒輪塊的結(jié)構(gòu)形式很多，取決于下

109、列有關(guān)因素：</p><p>　　是固定齒輪還是滑移齒輪；</p><p>　　移動(dòng)滑移齒輪的方法；</p><p>　　齒輪精度和加工方法；</p><p>　　變速箱中齒輪用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。它的精度選擇主要取決于圓周速度。采用同一精度時(shí)，圓周速度越高，振動(dòng)和噪聲越大，根據(jù)實(shí)際結(jié)果得知，圓周速度會(huì)增加一倍，噪聲約增大6dB。</p&

110、gt;<p>　　工作平穩(wěn)性和接觸誤差對(duì)振動(dòng)和噪聲的影響比運(yùn)動(dòng)誤差要大，所以這兩項(xiàng)精度應(yīng)選高一級(jí)。</p><p>　　為了控制噪聲，機(jī)床上主傳動(dòng)齒輪都要選用較高的精度。大都是用7—6—6，圓周速度很低的，才選8—7—7。如果噪聲要求很嚴(yán)，或一些關(guān)鍵齒輪，就應(yīng)選6—5—5。當(dāng)精度從7—6—6提高到6—5—5時(shí)，制造費(fèi)用將顯著提高。</p><p>　　不同精度等級(jí)的齒輪，要采

111、用不同的加工方法，對(duì)結(jié)構(gòu)要求也有所不同。</p><p>　　8級(jí)精度齒輪，一般滾齒或插齒就可以達(dá)到。</p><p>　　7級(jí)精度齒輪，用較高精度滾齒機(jī)或插齒機(jī)可以達(dá)到。但淬火后，由于變形，精度將下降。因此，需要淬火的7級(jí)齒輪一般滾（插）后要剃齒，使精度高于7，或者淬火后在衍齒。</p><p>　　6級(jí)精度的齒輪，用精密滾齒機(jī)可以達(dá)到。淬火齒輪，必須磨齒才能達(dá)到

112、6級(jí)。</p><p>　　機(jī)床主軸變速箱中齒輪齒部一般都需要淬火。</p><p>　　滑移齒輪進(jìn)出嚙合的一端要圓齒，有規(guī)定的形狀和尺寸。圓齒和倒角性質(zhì)不同，加工方法和畫法也不一樣，應(yīng)予注意。</p><p>　　選擇齒輪塊的結(jié)構(gòu)要考慮毛坯形式（棒料、自由鍛或模鍛）和機(jī)械加工時(shí)的安裝和定位基面。盡可能做到省工、省料又易于保證精度。</p><p

113、>　　齒輪磨齒時(shí)，要求有較大的空刀（砂輪）距離，因此多聯(lián)齒輪不便于做成整體的，一般都做成組合的齒輪塊。有時(shí)為了縮短軸向尺寸，也有用組合齒輪的。</p><p>　　要保證正確嚙合，齒輪在軸上的位置應(yīng)該可靠。滑移齒輪在軸向位置由操縱機(jī)構(gòu)中的定位槽、定位孔或其他方式保證，一般在裝配時(shí)最后調(diào)整確定。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》齒輪齒頂圓直徑時(shí)，可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)齒輪。當(dāng)齒頂圓直徑時(shí)

114、，可做成腹板式結(jié)構(gòu)。考慮到齒寬較小，所有齒輪均做成實(shí)心式結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　3.5傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　機(jī)床傳動(dòng)軸，廣泛采用滾動(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。</p><p>　　首先傳動(dòng)軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度。如撓度和傾角過(guò)大，將使齒輪嚙合不良，軸承工

115、作條件惡化，使振動(dòng)、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)熱增大；兩軸中心距誤差和軸芯線間的平行度等裝配及加工誤差也會(huì)引起上述問(wèn)題。</p><p>　　傳動(dòng)軸可以是光軸也可以是花鍵軸。成批生產(chǎn)中，有專門加工花鍵的銑床和磨床，工藝上并無(wú)困難。所以裝滑移齒輪的軸都采用花鍵軸，不裝滑移齒輪的軸也常采用花鍵軸。</p><p>　　花鍵軸承載能力高，加工和裝配也比帶單鍵的光軸方便。</p>&l

116、t;p>　　軸的部分長(zhǎng)度上的花鍵，在終端有一段不是全高，不能和花鍵空配合。這是加工時(shí)的過(guò)濾部分。一般尺寸花鍵的滾刀直徑為65～85。</p><p>　　機(jī)床傳動(dòng)軸常采用的滾動(dòng)軸承有球軸承和滾錐軸承。在溫升、空載功率和噪聲等方面，球軸承都比滾錐軸承優(yōu)越。而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支撐孔的加工精度要求都比較高。因此球軸承用的更多。但是滾錐軸承內(nèi)外圈可以分開(kāi)，裝配方便，間隙容易調(diào)整。所以有時(shí)在沒(méi)有軸向力時(shí)，也常采

117、用這種軸承。選擇軸承的型號(hào)和尺寸，首先取決于承載能力，但也要考慮其他結(jié)構(gòu)條件。</p><p>　　同一軸心線的箱體支撐直徑安排要充分考慮鏜孔工藝。成批生產(chǎn)中，廣泛采用定徑鏜刀和可調(diào)鏜刀頭。在箱外調(diào)整好鏜刀尺寸，可以提高生產(chǎn)率和加工精度。還常采用同一鏜刀桿安裝多刀同時(shí)加工幾個(gè)同心孔的工藝。下面分析幾種鏜孔方式：對(duì)于支撐跨距長(zhǎng)的箱體孔，要從兩邊同時(shí)進(jìn)行加工；支撐跨距比較短的，可以從一邊（叢大孔方面進(jìn)刀）伸進(jìn)鏜桿，同

118、時(shí)加工各孔；對(duì)中間孔徑比兩端大的箱體，鏜中間孔必須在箱內(nèi)調(diào)刀，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能避免。</p><p>　　既要滿足承載能力的要求，又要符合孔加工工藝，可以用輕、中或重系列軸承來(lái)達(dá)到支撐孔直徑的安排要求。</p><p>　　兩孔間的最小壁厚，不得小于5～10，以免加工時(shí)孔變形。</p><p>　　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。</p&g

119、t;<p>　　一般傳動(dòng)軸上軸承選用級(jí)精度。</p><p>　　傳動(dòng)軸必須在箱體內(nèi)保持準(zhǔn)確位置，才能保證裝在軸上各傳動(dòng)件的位置正確性，不論軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)，是否受軸向力，都必須有軸向定位。對(duì)受軸向力的軸，其軸向定位就更重要。</p><p>　　回轉(zhuǎn)的軸向定位（包括軸承在軸上定位和在箱體孔中定位）在選擇定位方式時(shí)應(yīng)注意：</p><p>　　軸的長(zhǎng)度。長(zhǎng)軸

120、要考慮熱伸長(zhǎng)的問(wèn)題，宜由一端定位。</p><p>　　軸承的間隙是否需要調(diào)整。</p><p>　　整個(gè)軸的軸向位置是否需要調(diào)整。</p><p>　　在有軸向載荷的情況下不宜采用彈簧卡圈。</p><p>　　加工和裝配的工藝性等。</p><p>　　3.6主軸組件設(shè)計(jì) </p><p>

121、　　主軸組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高。安裝工件（車床）或者刀具（銑床、鉆床等）的主軸參予切削成形運(yùn)動(dòng)，因此它的精度和性能直接影響加工質(zhì)量（加工精度和表面粗糙度），設(shè)計(jì)時(shí)主要圍繞著保證精度、剛度和抗振性，減少溫升和熱變形等幾個(gè)方面考慮。</p><p>　　一、 各部分尺寸的選擇</p><p>　　主軸形狀與各部分尺寸不僅和強(qiáng)度、剛度有關(guān)，而且涉及多方面的因素。</p><

122、p><b>　　內(nèi)孔直徑</b></p><p>　　車床主軸由于要通過(guò)棒料，安裝自動(dòng)卡盤的操縱機(jī)構(gòu)及通過(guò)卸頂尖的頂桿，必須是空心軸。為了擴(kuò)大使用范圍，加大可加工棒料直徑，車床主軸內(nèi)孔直徑有增大的趨勢(shì)。</p><p><b>　　軸頸直徑</b></p><p>　　前支撐的直徑是主軸上一主要的尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)，一般先

123、估算或擬定一個(gè)尺寸，結(jié)構(gòu)確定后再進(jìn)行核算。</p><p><b>　　前錐孔直徑</b></p><p>　　前錐孔用來(lái)裝頂尖或其他工具錐柄，要求能自鎖，目前采用莫氏錐孔。</p><p><b>　　支撐跨距及懸伸長(zhǎng)度</b></p><p>　　為了提高剛度，應(yīng)盡量縮短主軸的外伸長(zhǎng)度。選擇適當(dāng)

124、的支撐跨距，一般推薦?。?=3～5，跨距小時(shí)，軸承變形對(duì)軸端變形的影響大。所以，軸承剛度小時(shí)，應(yīng)選大值，軸剛度差時(shí)，則取小值。</p><p>　　跨距的大小，很大程度上受其他結(jié)構(gòu)的限制，常常不能滿足以上要求。安排結(jié)構(gòu)時(shí)力求接近上述要求。</p><p><b>　　二、 主軸軸承</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┹S承類型選

125、擇</b></p><p>　　主軸前軸承有兩種常用的類型：</p><p>　　雙列短圓柱滾子軸承。承載能力大，可同時(shí)承受徑向力和軸向力，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但允許的極限轉(zhuǎn)速低一些。</p><p>　　與雙列短圓柱滾子軸承配套使用承受軸向力的軸承有三種：</p><p>　　600角雙向推力向心球軸承。是一種新型軸承，在近年生產(chǎn)的機(jī)