課程設(shè)計(jì)--x2010型龍門銑床主軸箱設(shè)計(jì)

1、<p>　　龍門銑床主軸箱設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)： </b></p><p><b>　　學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院</b></p><p>　　專業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)</p><

2、;p>　　題目：專業(yè)課程設(shè)計(jì)——X2010型龍門銑床主軸箱設(shè)計(jì) </p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p><p>　　日期：2011年9月5日</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的</b></p&

3、gt;<p>　　本次課程設(shè)計(jì)是畢業(yè)課程設(shè)計(jì)前一次對(duì)我們大學(xué)四年期間機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的考核和檢驗(yàn)。它囊括了理論力學(xué)，材料力學(xué)，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)等許多機(jī)械學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。它不僅僅是對(duì)我們專業(yè)知識(shí)掌握情況的考核和檢驗(yàn)，也是一次對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)去分析，去解決生產(chǎn)實(shí)踐問題的運(yùn)用。 通過本專業(yè)課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使學(xué)生初步掌握機(jī)床的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)（包括主軸箱、變速箱傳動(dòng)鏈），動(dòng)力計(jì)算（包括確定電機(jī)型號(hào)，主軸、傳動(dòng)軸、齒

4、輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速），以及關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度校核，獲得工程師必備設(shè)計(jì)能力的初步訓(xùn)練，從而提高分析問題、解決問題盡快適應(yīng)工程實(shí)踐的能力。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求</b></p><p>　　1．運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)：根據(jù)所給定的轉(zhuǎn)速范圍及變速級(jí)數(shù)，擬定機(jī)床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案(包括傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、轉(zhuǎn)速分布圖)和傳動(dòng)系統(tǒng)圖，確定各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，計(jì)算齒輪的齒數(shù)，主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速及與

5、標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差。</p><p>　　2．動(dòng)力計(jì)算：選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)及轉(zhuǎn)速，確定傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速、對(duì)主要零件（如齒輪、主軸、軸承等）進(jìn)行計(jì)算（初算和驗(yàn)算）。</p><p><b>　　3．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　進(jìn)行主傳動(dòng)系統(tǒng)的軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸組件等的布置和設(shè)計(jì)并繪制展開圖、剖面圖、主要零件工作圖。</p>

6、<p><b>　　4．編寫設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　1）機(jī)床的類型、用途及主要參數(shù)</p><p><b>　　主軸轉(zhuǎn)速范圍：</b></p><p>　　變速級(jí)數(shù)：z=12，</p><p>　　主電動(dòng)機(jī)：P=13KW，n=1460r/min。</p>&l

7、t;p>　　工作臺(tái)尺寸：1000x3000mm。</p><p>　　主軸孔徑：29mm。</p><p>　　主軸套筒：直徑250mm，手動(dòng)調(diào)整距離200mm。</p><p>　　主軸箱進(jìn)給范圍：18級(jí)，10——500mm/min，快速移動(dòng)速度1.5m/min，回轉(zhuǎn)角度30°。</p><p>　　推薦最大刀盤直徑：350

8、mm。</p><p>　　2）設(shè)計(jì)部件名稱：X2010型龍門銑床主軸箱。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)工作任務(wù)要求</b></p><p>　　專業(yè)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書一份</p><p><b>　　主軸箱展開圖一張</b></p><p>　　3．主軸箱剖面圖一張&l

9、t;/p><p>　　4．機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖一張</p><p>　　5．一個(gè)零件工作圖（主軸）一張 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　概述………………………………………………………………3</p><p><b>　　參數(shù)的確定</b&

10、gt;</p><p>　　2.1轉(zhuǎn)速范圍、各級(jí)轉(zhuǎn)速等的確定……………………………3</p><p><b>　　傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1確定結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)網(wǎng)………………………………………4</p><p>　　3.2繪制轉(zhuǎn)速圖…………………………………………………5</p><p&

11、gt;　　3.3繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖……………………………………………6</p><p><b>　　傳動(dòng)件的估算</b></p><p>　　4.1齒輪齒數(shù)確定………………………………………………7</p><p>　　4.2 各軸和齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速………………………………………9</p><p>　　4.3驗(yàn)算主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速相對(duì)

12、誤差………………………………10</p><p><b>　　動(dòng)力設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1電機(jī)型號(hào)……………………………………………………11</p><p>　　5.2各軸直徑估算………………………………………………11</p><p>　　5.3齒輪模數(shù)的估算……………………………………………13&l

13、t;/p><p>　　5.4尺寬的確定…………………………………………………14</p><p>　　5.4軸承的選擇…………………………………………………15</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1齒輪的軸向布置……………………………………………15</p><p>

14、;　　6.2各傳動(dòng)軸及其上傳動(dòng)元件的布置…………………………15</p><p>　　6.3主軸及其組件的配置………………………………………17</p><p>　　6.4傳動(dòng)件的驗(yàn)算………………………………………………18</p><p>　　總結(jié)………………………………………………………………19</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………

15、…………………………………………19</p><p><b>　　一、概述</b></p><p>　　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)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生學(xué)完相應(yīng)課程及先行課程之后進(jìn)行

16、的實(shí)習(xí)性教學(xué)環(huán)節(jié)，是大學(xué)生的必修環(huán)節(jié)，其目的在于通過機(jī)床運(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)的結(jié)構(gòu)方案過程中，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)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(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>　　該銑床主要用于大中型零件的平面加工。由于機(jī)床具有足夠的剛度，可用鑲硬質(zhì)

17、合金端銑刀進(jìn)行高速銑削。</p><p>　　該銑床工作臺(tái)只有縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主軸箱做成單獨(dú)部件，安裝在立柱及橫梁上，可沿導(dǎo)軌作橫向和垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，橫梁可沿立柱導(dǎo)軌作垂直方向的調(diào)整。主軸也可以沿其軸向作調(diào)整。</p><p>　　主軸采用手動(dòng)變速。進(jìn)給系統(tǒng)的滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)、離合器的開合、橫梁的卡緊與松開，都采用液壓裝置來控制。調(diào)整工作臺(tái)側(cè)面T形槽內(nèi)撞塊，可使工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)。<

18、/p><p><b>　　參數(shù)的擬定</b></p><p>　　2.1確定轉(zhuǎn)速范圍、各級(jí)轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　已知，z=12，</b></p><p><b>　　由、，</b></p><p>　　可得=12.6，=1.26.</p&g

19、t;<p><b>　　所以</b></p><p>　　查18頁表1.4（《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》（陳立德主編））</p><p><b>　　得各級(jí)轉(zhuǎn)速為：</b></p><p>　　50r/min， 63r/min， 80r/min, 100r/min, 125r/min, 160r/min, </

20、p><p>　　200r/min, 250r/min, 315r/min, 400r/min, 500r/min, 630r/min。</p><p><b>　　傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了便于集中操作，箱體數(shù)目減少，本方案采用集中傳動(dòng)式布局，采用直齒滑移輪變速，采用電動(dòng)機(jī)開停及制動(dòng)方式。</p><p>　

21、　3.1確定結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)網(wǎng)</p><p>　　由于結(jié)構(gòu)上的限制，變速組中的傳動(dòng)副數(shù)目通常選用2或3為宜，即變速級(jí)數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子，故其結(jié)構(gòu)式為：.對(duì)于12級(jí)傳動(dòng)，其結(jié)構(gòu)式可為以下三種形式：</p><p><b>　??；；。</b></p><p>　　在電動(dòng)機(jī)功率一定的情況下，所需傳遞的轉(zhuǎn)矩越小，傳動(dòng)件和傳動(dòng)軸的集合尺寸就越小。因此，從

22、傳動(dòng)順序來講，盡量使前面的傳動(dòng)件多一些，即前多后少原則。故本設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)式為：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　為了使一根軸上變速范圍不超過允許值，傳動(dòng)副數(shù)越多，級(jí)比指數(shù)應(yīng)小一些?？紤]到傳動(dòng)順序中有前多后少原則，擴(kuò)大順序應(yīng)采用前小后大的原則，即所謂的前密后疏原則。故本設(shè)計(jì)采用的結(jié)構(gòu)式為：</p><p><b&

23、gt;　　。</b></p><p><b>　　12：級(jí)數(shù)。</b></p><p>　　3，2，2：按傳動(dòng)順序的各傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)。</p><p>　　1，3，6：各傳動(dòng)組中級(jí)比間的空格數(shù)，也反映傳動(dòng)比及擴(kuò)大順序。</p><p>　　驗(yàn)算轉(zhuǎn)速范圍：，在允許范圍內(nèi)。</p><p&g

24、t;　　該傳動(dòng)形式反映了傳動(dòng)順序和擴(kuò)大順序，且表示傳動(dòng)方向和擴(kuò)大順序一致。</p><p>　　結(jié)構(gòu)網(wǎng)只表示各傳動(dòng)副傳動(dòng)比的相關(guān)關(guān)系，而不表示數(shù)值， 因而繪制成對(duì)稱形式：</p><p><b>　　3.2繪制轉(zhuǎn)速圖</b></p><p>　　繪制X2010龍門銑床轉(zhuǎn)速圖前，有必要先說明：</p><p>　　為了結(jié)構(gòu)

25、緊湊，減小振動(dòng)和噪聲，通常限制：</p><p>　　a：最小傳動(dòng)比Imin>=1/4;</p><p>　　b：最大傳動(dòng)比Imax<=2(斜齒輪<=2.5);</p><p>　　所以，在一個(gè)變速組中，變速范圍要小于等于8，對(duì)應(yīng)本次設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)速圖中，一個(gè)軸上的傳動(dòng)副間最大不能相差6格，可知上述結(jié)構(gòu)式是符合要求的。</p><p&

26、gt;<b>　　c：前緩后急原則；</b></p><p>　　即傳動(dòng)在前的傳動(dòng)組，其降速比小，而在后的傳動(dòng)組，其降速比大。</p><p>　　3.3繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖</p><p><b>　　傳動(dòng)件的估算</b></p><p><b>　　4.1齒輪齒數(shù)確定</b>&l

27、t;/p><p>　　本設(shè)計(jì)中，各軸由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)，未經(jīng)過帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　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1-7（《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》陳立德主編）中選取。為了便于設(shè)計(jì)和制造，同一傳動(dòng)組內(nèi)各齒輪的模數(shù)常取為相同。此時(shí)，各傳動(dòng)副的齒輪齒數(shù)和相同。顯然，齒數(shù)和太小，則小齒輪的齒數(shù)少，將會(huì)發(fā)生根切，或造成其加工齒

28、輪中心孔的尺寸不夠（與傳動(dòng)軸直徑有關(guān)），或造成加工鍵槽（傳遞運(yùn)動(dòng)需要）時(shí)切穿齒根；若齒數(shù)和太大，則齒輪結(jié)構(gòu)尺寸大，造成主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大。因此，應(yīng)根據(jù)傳動(dòng)軸直徑等適當(dāng)選取。</p><p>　　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，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。</p><p>　　Ⅱ軸與

29、Ⅲ軸間的傳動(dòng)比為、、，當(dāng)各對(duì)齒數(shù)和相等時(shí)主動(dòng)齒輪齒數(shù)為35、31、27，從動(dòng)齒輪齒數(shù)為35、39、43。齒數(shù)和為70。</p><p>　?、筝S與Ⅳ軸間的傳動(dòng)比為、，當(dāng)各對(duì)齒數(shù)和相等時(shí)主動(dòng)齒輪齒數(shù)為39、26，從動(dòng)齒輪齒數(shù)為39、52。齒數(shù)和為78。</p><p>　　Ⅳ軸與Ⅴ軸間的傳動(dòng)比為、，當(dāng)各對(duì)齒數(shù)和相等時(shí)主動(dòng)齒輪齒數(shù)為49、23，從動(dòng)齒輪齒數(shù)為31、57。齒數(shù)和為80。</

30、p><p>　?、踺S與Ⅵ軸間為降速傳動(dòng)，傳動(dòng)比為，主動(dòng)齒輪齒數(shù)為29，從動(dòng)齒輪齒數(shù)為57，齒數(shù)和為86。</p><p>　　電機(jī)軸（即Ⅰ軸）與Ⅱ軸間傳動(dòng)比為，主動(dòng)齒輪齒數(shù)為24，從動(dòng)齒輪齒數(shù)為44，齒數(shù)和為68。</p><p>　　傳動(dòng)過程中，會(huì)采用三聯(lián)滑移齒輪，為避免齒輪滑移中的干涉，三聯(lián)滑移齒輪中最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于4。所選齒輪的齒數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。&

31、lt;/p><p>　　4.2 各軸和齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　此機(jī)床為大型機(jī)床，主軸Ⅵ計(jì)算轉(zhuǎn)速n為主軸第二個(gè)三分之一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最低一級(jí)轉(zhuǎn)速r/min。取n=125r/min。</p><p>　?、踺S有12級(jí)轉(zhuǎn)速，其中轉(zhuǎn)速250r/min通過齒輪副29/57可獲得Ⅵ軸計(jì)算轉(zhuǎn)速125r/min，需傳遞全部功率，故軸Ⅴ的250r/min轉(zhuǎn)速也應(yīng)能傳遞全部功率，是

32、計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　軸Ⅳ有6級(jí)轉(zhuǎn)速，其中最低轉(zhuǎn)速250r/min通過雙聯(lián)滑移齒輪可使軸Ⅴ獲得兩級(jí)轉(zhuǎn)速：100r/min和400r/min。400r/min比軸Ⅴ的計(jì)算轉(zhuǎn)速高，需傳遞全部功率，故軸Ⅳ的最低轉(zhuǎn)速也應(yīng)能傳遞全部功率，是計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　由于軸Ⅳ的最低轉(zhuǎn)速是其計(jì)算轉(zhuǎn)速，所以前面的各軸的最低轉(zhuǎn)速均應(yīng)是它們的計(jì)算轉(zhuǎn)速，所以有：</p><p

33、>　　軸Ⅲ計(jì)算轉(zhuǎn)速為500r/min，</p><p>　　軸Ⅱ計(jì)算轉(zhuǎn)速為800r/min，</p><p>　　電機(jī)軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為1460r/min。</p><p>　　各變速組內(nèi)一般只計(jì)算最小的，也是強(qiáng)度最薄弱的齒輪，故也只需確定最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　軸Ⅴ軸Ⅵ間齒輪z=29在250r/min時(shí)可以使軸Ⅵ獲得計(jì)

34、算轉(zhuǎn)速125r/min，所以齒輪z=29的計(jì)算轉(zhuǎn)速為250r/min。</p><p>　　軸Ⅳ軸Ⅴ間變速組的最小齒輪是z=23，經(jīng)該齒輪傳動(dòng)，使軸Ⅴ獲得6級(jí)轉(zhuǎn)速：100r/min，125r/min，160r/min，200r/min，250r/min，320r/min。軸Ⅴ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為250r/min，故z=23的齒輪在630r/min時(shí)應(yīng)能傳遞全部功率，是計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　

35、　軸Ⅲ軸Ⅳ間變速組的最小齒輪是z=26，經(jīng)該齒輪傳動(dòng)，使Ⅳ軸獲得3級(jí) 轉(zhuǎn)速：250r/min，320r/min，400r/min。軸Ⅳ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為250r/min，故z=26齒輪在500r/min時(shí)應(yīng)能傳遞全部功率，是計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　軸Ⅱ軸Ⅲ間變速組的最小齒輪是z=27，經(jīng)該齒輪傳動(dòng)，使軸Ⅲ獲得一級(jí)轉(zhuǎn)速:500r/min。軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為500r/min，故z=27齒輪在800r/min時(shí)應(yīng)傳遞全

36、部功率，是計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　而由轉(zhuǎn)速圖可看出電機(jī)軸與Ⅱ軸間的齒輪z=24也傳遞了全部功率，是計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　4.3驗(yàn)算主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差</p><p>　　為各變速組齒輪傳動(dòng)比。=0.02。</p><p><b>　　。</b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算知轉(zhuǎn)速相對(duì)

37、誤差滿足要求。</p><p><b>　　五、動(dòng)力設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1電機(jī)型號(hào)</b></p><p>　　對(duì)于無特殊要求的機(jī)床，本設(shè)計(jì)選擇Y160L-4型三相異步電動(dòng)機(jī)。額定功率為15kW。</p><p><b>　　5.2各軸直徑估算</b>

38、</p><p>　　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)生過大的變形。因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。</p><p>　　參考指導(dǎo)書目，取龍門銑床鋼制主軸前軸頸直徑為，后軸

39、頸直徑，取。主軸內(nèi)孔直徑，其中為最大加工直徑為350mm，取d=29mm。</p><p>　　估算傳動(dòng)軸直徑（忽略各傳動(dòng)功率損失）：</p><p>　　齒輪選擇：出了主軸上的齒輪要求精度較高，使用7級(jí)精度外，其他傳動(dòng)齒輪均采用8級(jí)精度。傳動(dòng)效率分別為0.98、0.97。</p><p>　?、?、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸上由于僅需承受徑向載荷，且軸的轉(zhuǎn)速較高，所以均采用深溝球

40、軸承；Ⅴ軸由于要承受主軸傳來的軸向載荷，可采用圓錐滾子軸承；主軸Ⅵ前端可采用雙列向心短圓柱滾子軸承來承受較大徑向載荷，同時(shí)配一對(duì)推力球軸承來分擔(dān)軸所受軸向載荷；中部輔助支承處加一個(gè)深溝球軸承；后端也采用一對(duì)深溝球軸承。</p><p>　　滾子軸承的傳動(dòng)效率為0.98，球軸承的傳動(dòng)效率為0.99。</p><p>　　聯(lián)軸器傳動(dòng)效率為0.99。</p><p>　　

41、由此得出各軸的傳遞功率：</p><p><b>　?、褫S：</b></p><p><b>　　Ⅱ軸：</b></p><p><b>　?、筝S：</b></p><p><b>　?、糨S：</b></p><p><b&g

42、t;　?、踺S：</b></p><p><b>　　主軸Ⅵ：</b></p><p>　　按扭轉(zhuǎn)剛度估算各軸直徑：</p><p>　　K為鍵槽系數(shù)，A為系數(shù)，按軸每米長允許的扭轉(zhuǎn)角選取。</p><p>　　N為軸傳動(dòng)功率,n為軸計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　?、?、Ⅳ、Ⅲ軸均為花鍵軸

43、，Ⅱ軸較長，為花鍵軸和單鍵組合，Ⅰ軸為單鍵軸。</p><p>　　計(jì)算出各軸直徑分別為：28.7mm，28.8mm，31.2mm，36.8mm，57.4mm。</p><p>　　分別取：30mm，36mm，36mm，40mm，62mm。</p><p>　　此軸徑為平均直徑，設(shè)計(jì)時(shí)可相應(yīng)調(diào)整。</p><p>　　5.3傳動(dòng)齒模數(shù)估算&l

44、t;/p><p>　　一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪計(jì)算，初定計(jì)算公式為</p><p>　　N--該齒輪傳遞的功率；</p><p><b>　　Z--齒輪齒數(shù)；</b></p><p>　　--該齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速。 </p><p>　　計(jì)算出得各變速組取模數(shù)值分別

45、為：3、4、4、4、5。</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)齒輪：</b></p><p>　　從機(jī)械原理 表10-2查得以下公式：</p><p>　　齒頂圓 </p><p><b>　　齒根圓 </b></p><p>　　分度圓

46、 </p><p><b>　　齒頂高 </b></p><p><b>　　齒根高 </b></p><p><b>　　齒輪的具體值見表</b></p><p><b>　　5.4尺寬的確定</b>&

47、lt;/p><p><b>　　由公式得：</b></p><p><b>　?、?Ⅱ軸嚙合齒輪</b></p><p><b>　?、?Ⅲ軸嚙合齒輪</b></p><p><b>　　Ⅲ-Ⅳ軸嚙合齒輪</b></p><p><

48、;b>　?、?Ⅴ軸嚙合齒輪</b></p><p><b>　　Ⅴ-Ⅵ軸嚙合齒輪</b></p><p>　　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，小齒輪比大齒輪齒寬大5~10mm。</p><p><b>　　所以?。?lt;/b></p>

49、<p>　　=38mm，=36mm；=32mm，=32mm；=30mm，=36mm；</p><p>　　=38mm，=30mm；=28mm，=30mm；</p><p>　　=40mm，=30mm；=30mm，=36mm；</p><p>　　=40mm，=32mm；</p><p>　　=36mm，=30mm。</p&

50、gt;<p><b>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1齒輪的軸向布置</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中有多處使用了滑移齒輪，而滑移齒輪必須保證當(dāng)一對(duì)齒輪完全脫離后，令一對(duì)齒輪才能進(jìn)入嚙合，否則會(huì)產(chǎn)生干涉或變速困難。所以與之配合的固定齒輪間的距離應(yīng)保證留有足夠的空間，至少不少于齒寬的兩倍，并留有Δ=1~2mm的間隙。</p>&

51、lt;p>　　6.2各傳動(dòng)軸及其上傳動(dòng)元件的布置</p><p><b>　?、褫S：</b></p><p>　　左采用深溝球軸承，型號(hào)為6004，右采用深溝球軸承，型號(hào)為6006。平鍵連接，尺寸為10x8。</p><p><b>　?、蜉S：</b></p><p>　　左端采用深溝球軸承，

52、型號(hào)為6006，中間采用深溝球軸承，型號(hào)為6007，右端采用深溝球軸承，型號(hào)為6008。右半軸與固定齒輪用平鍵連接，左半軸采用花鍵連接三聯(lián)滑移齒輪，花鍵尺寸為。軸的左端部還有用于驅(qū)動(dòng)供給潤滑油的齒輪，圖中未畫出。</p><p><b>　?、筝S：</b></p><p>　　花鍵軸上固定了4個(gè)齒輪，左右端都用套筒定位。采用的均為深溝球軸承，型號(hào)為6006?；ㄦI尺寸為

53、。</p><p><b>　　Ⅳ軸：</b></p><p>　　軸較長，采用三支承結(jié)構(gòu)。雙聯(lián)滑移齒輪均采用單鍵連接式，并用花鍵與軸連接固定。三軸承均采用深溝球軸承?；ㄦI尺寸為。</p><p><b>　　Ⅴ軸：</b></p><p>　　用花鍵軸固定了3個(gè)圓柱齒輪，左端用套筒定位，右端用端蓋

54、固定好軸承外圈。采用的軸承為圓錐滾子軸承，型號(hào)為30211 ?；ㄦI尺寸為</p><p><b>　　調(diào)整</b></p><p>　　6.3主軸及其組件的配置</p><p>　　主軸Ⅵ前端可采用雙列向心短圓柱滾子軸承來承受較大徑向載荷，同時(shí)配一對(duì)推力球軸承來分擔(dān)軸所受軸向載荷；中部輔助支承處加一個(gè)深溝球軸承；后端也采用一對(duì)深溝球軸承。主軸套

55、筒可由手柄操控作軸向移動(dòng)，以適應(yīng)主軸軸向微調(diào)的需要。主軸前支承用雙列向心短圓柱滾子軸承，用螺母來調(diào)整其徑向間隙，軸向力由兩個(gè)推力軸承來承受，通過螺母調(diào)整其軸向間隙。</p><p><b>　　6.4傳動(dòng)件的驗(yàn)算</b></p><p><b>　　軸的強(qiáng)度驗(yàn)算：</b></p><p>　　由于機(jī)床主軸箱中各軸的應(yīng)力都不

56、是很大，驗(yàn)算時(shí)，通常用復(fù)合應(yīng)力公式進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　---許用應(yīng)力，考慮應(yīng)力集中和載荷循環(huán)特性等因素。</p><p>　　W---軸的危險(xiǎn)斷面的抗彎斷面系數(shù)。</p><p>　　花鍵軸的抗彎斷面系數(shù)</p><p><b>　　d--花鍵軸內(nèi)徑；</b></p><p><

57、b>　　D--花鍵軸外徑；</b></p><p><b>　　b--花鍵軸鍵寬；</b></p><p>　　z--花鍵軸的鍵數(shù)。</p><p>　　T---在危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩</p><p>　　N--該軸傳遞的最大功率；</p><p>　　n--該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。&l

58、t;/p><p>　　M--該軸上的主動(dòng)被動(dòng)輪的圓周力、徑向力所引起的最大彎矩。</p><p><b>　　齒輪圓周力：</b></p><p>　　D--齒輪節(jié)圓直徑。</p><p><b>　　齒輪徑向力：</b></p><p>　　算出齒輪的作用力，即可計(jì)算軸承處的支

59、撐反力，由此得到最大彎矩M。</p><p>　　經(jīng)查表計(jì)算得傳動(dòng)軸的強(qiáng)度校驗(yàn)符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　滾動(dòng)軸承驗(yàn)算：</b></p><p>　　滾動(dòng)軸承主要是由于疲勞破壞而失效，故應(yīng)對(duì)軸承進(jìn)行疲勞壽命驗(yàn)算。下面對(duì)按軸頸尺寸及工作狀況選定的滾動(dòng)軸承型號(hào)進(jìn)行壽命驗(yàn)算：</p><p><b>

60、　　--額定壽命；</b></p><p>　　C--滾動(dòng)軸承的額定動(dòng)負(fù)荷；</p><p><b>　　--速度系數(shù)；</b></p><p><b>　　--工作情況系數(shù)；</b></p><p><b>　　--壽命系數(shù)；</b></p><

61、;p>　　n--軸承計(jì)算轉(zhuǎn)速，即軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速；</p><p>　　--壽命系數(shù)，不考慮交變載荷對(duì)材料的強(qiáng)化影響時(shí)，分別指功率利用系數(shù)、轉(zhuǎn)速變化系數(shù)、工作期限系數(shù)；</p><p>　　--齒輪輪換工作系數(shù)；</p><p><b>　　P--當(dāng)量動(dòng)載荷。</b></p><p>　　使用上述公式對(duì)各軸承進(jìn)行壽命校

62、核，所選軸承均符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算：</p><p>　　在驗(yàn)算主軸箱中的齒輪強(qiáng)度時(shí)，選擇相同模數(shù)中承受載荷最大的、齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)行接觸強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算。一般對(duì)高速傳動(dòng)齒輪主要驗(yàn)算接觸疲勞強(qiáng)度，對(duì)低速傳動(dòng)齒輪主要驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度。</p><p><b>　　七、總結(jié)</b></p>

63、<p>　　在課程設(shè)計(jì)當(dāng)中，我也遇到了一些問題。設(shè)計(jì)過程也是培養(yǎng)我們認(rèn)真細(xì)心的態(tài)度。</p><p>　　在此過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，使我加深了對(duì)大學(xué)所學(xué)課程理解，綜合應(yīng)用，并得到進(jìn)一步的鞏固，這對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都有積極的意義。</p><p>　　總之，這次的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多東西。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</

64、b></p><p>　　機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).第2版.馮辛安主編.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2005</p><p>　　機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).陳立德，趙海霞主編.北京.國防工業(yè)出版社.2010</p><p>　　機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).吉衛(wèi)喜主編.北京.高等教育出版社.2008</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).第3版.吳宗澤，羅圣國主編.