臥式銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

臥式銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),臥式,銑床,傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)臥式銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)院 系：專(zhuān) 業(yè)：班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)老師：日 期：目錄第1章 機(jī)床用途、性能及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單說(shuō)明1第2章 設(shè)計(jì)部分的基本技術(shù)特性和結(jié)構(gòu)分析22.1銑床主參數(shù)和基本參數(shù)22.2擬定參數(shù)的步驟和方法22.2.1 極限切削速度Vmax、Vmin22.2.2 主軸的極限轉(zhuǎn)速2第3章 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)33.1 主電機(jī)功率動(dòng)力參數(shù)的確定33.2確定結(jié)構(gòu)式33.3 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)53.4 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖53.5 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)63.6 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差7第4章 設(shè)計(jì)部分的動(dòng)力計(jì)算84.1 三角帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)84.1.1計(jì)算設(shè)計(jì)功率Pd84.1.2選擇三角帶型84.1.3確定三角帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證三角帶速84.1.4確定中心距離、三角帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度并驗(yàn)算小輪包角94.1.5確定三角帶的根數(shù)z94.1.6確定三角帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸94.1.7確定三角帶的張緊裝置104.1.8帶輪的選擇104.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算104.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算114.4 傳動(dòng)軸最小軸徑的初定164.6 軸承的選擇174.7 鍵的規(guī)格174.8變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇17第5章 主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明195.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案195.2 展開(kāi)圖及其布置20參考文獻(xiàn)20 3第1章 機(jī)床用途、性能及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單說(shuō)明機(jī)床技術(shù)參數(shù)有主參數(shù)和基本參數(shù)，他們是運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，影響到機(jī)床是否滿足所需要的基本功能要求，參數(shù)擬定就是機(jī)床性能設(shè)計(jì)。主參數(shù)是直接反映機(jī)床的加工能力、決定和影響其他基本參數(shù)的依據(jù)，如銑床的最大加工直徑，一般在設(shè)計(jì)題目中給定，基本參數(shù)是一些加工件尺寸、機(jī)床結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性有關(guān)的參數(shù)，可歸納為尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。通用銑床工藝范圍廣，所加工的工件形狀、尺寸和材料各不相同，有粗加工又有精加工；用硬質(zhì)合金刀具又用高速鋼刀具。因此，必須對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)床工藝范圍和使用情況做全面的調(diào)研和統(tǒng)計(jì)，依據(jù)某些典型工藝和加工對(duì)象，兼顧其他的可能工藝加工的要求，擬定機(jī)床技術(shù)參數(shù)，擬定參數(shù)時(shí)，要考慮機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)和同國(guó)內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床的對(duì)比，使擬定的參數(shù)最大限度地適應(yīng)各種不同的工藝要求和達(dá)到機(jī)床加工能力下經(jīng)濟(jì)合理。機(jī)床主傳動(dòng)系因機(jī)床的類(lèi)型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿足既定的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析，一般應(yīng)滿足的基本要求有：滿足機(jī)床使用性能要求。首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床主軸油足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求。主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能提供足夠的功率和轉(zhuǎn)矩，具有較高的傳動(dòng)效率；滿足機(jī)床工作性能要求。主傳動(dòng)中所有零部件有足夠的剛度、精度和抗震性，熱變形特性穩(wěn)定；滿足產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性要求。傳動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短，零件數(shù)目要少，以便節(jié)約材料，降低成本。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)B(niǎo)4設(shè)計(jì)某臥式銑床主軸箱主傳動(dòng)系統(tǒng)，已知主軸=1.41，=1200rpm，Z=12，n電=1440rpm，P電=5.5kw。21第2章 設(shè)計(jì)部分的基本技術(shù)特性和結(jié)構(gòu)分析2.1銑床主參數(shù)和基本參數(shù)銑床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)如下：原始數(shù)據(jù)：主要技術(shù)參數(shù)題目主電動(dòng)機(jī)功率P/kw5.5最大轉(zhuǎn)速（rpm）1200級(jí)數(shù) Z=12公比1.412.2擬定參數(shù)的步驟和方法2.2.1 極限切削速度Vmax、Vmin根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮：允許的切速極限參考值如下：表 2.1加 工 條 件 Vmax(m/min)Vmin(m/min)硬質(zhì)合金刀具粗加工鑄鐵工件 3050硬質(zhì)合金刀具半精或精加工碳鋼工件150300螺紋加工和鉸孔382.2.2 主軸的極限轉(zhuǎn)速計(jì)算銑床主軸極限轉(zhuǎn)速時(shí)的加工直徑，則主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為結(jié)合題目條件，取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列數(shù)值，取考慮到設(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)大傳動(dòng)。各級(jí)轉(zhuǎn)速數(shù)列可直接從標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)列表中查出，按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為：38537510615021129842159383711801664第3章 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)3.1 主電機(jī)功率動(dòng)力參數(shù)的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。根據(jù)題設(shè)條件電機(jī)功率為5.5KW可選取電機(jī)為：Y132S-4額定功率為5.5KW，滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min.3.2確定結(jié)構(gòu)式可以按照Z(yǔ)=12進(jìn)行分配已知Z=*3ba，b為正整數(shù)，即Z應(yīng)可以分解為2和3的因子，以便用2、3聯(lián)滑移齒輪實(shí)現(xiàn)變速。確定變速組傳動(dòng)副數(shù)目實(shí)現(xiàn)12級(jí)主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動(dòng)系統(tǒng)可以寫(xiě)成多種傳動(dòng)副組合：a）12=3 b）12=43 c）12=3 d）12=212=2在上述的方案中1和2有時(shí)可以省掉一根軸。缺點(diǎn)是有一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)傳動(dòng)副。如果用一個(gè)四聯(lián)滑移齒輪的話則會(huì)增加軸向尺寸；如果用兩個(gè)滑移雙聯(lián)齒輪，則操縱機(jī)構(gòu)必須互梭以防止兩個(gè)滑移齒輪同時(shí)嚙合。所以一般少用。3，4，5方案可根據(jù)下面原則比較：從電動(dòng)機(jī)到主軸，一般為降速傳動(dòng)。接近電動(dòng)機(jī)處的零件，轉(zhuǎn)速較高從而轉(zhuǎn)矩較小，尺寸也較小。如使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在接近電動(dòng)機(jī)處，則可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件就可少些，就省材料了。這就是“前多后少”的原則。從這個(gè)角度考慮，以取12=3的方案為好。在12=2中，又因基本組和擴(kuò)大組排列順序的不同而有不同的方案?？赡艿牧N方案，其結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式見(jiàn)下面的圖。在這些方案中可根據(jù)下列原則選擇最佳方案。1）傳動(dòng)副的極限傳動(dòng)比和傳動(dòng)組的極限變速范圍 在降速傳動(dòng)時(shí)，為防止被動(dòng)齒輪的直徑過(guò)大而使徑向尺寸太大，常限制最小傳動(dòng)比1/4。在升速時(shí)，為防止產(chǎn)生過(guò)大的震動(dòng)和噪聲，常限制最大傳動(dòng)比。因此主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍一般為。方案a b c d是可行的。方案d f是不可行的。同時(shí)，最后傳動(dòng)組與最后擴(kuò)大組往往是一致的，安裝在主軸與主軸前一傳動(dòng)軸的具有極限或接近極限傳動(dòng)比的齒輪副承受最大扭矩，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可以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。設(shè)計(jì)銑床主變速傳動(dòng)系時(shí)，為避免從動(dòng)齒輪尺寸過(guò)大而增加箱體的徑向尺寸，在降速變速中，一般限制限制最小變速比 ；為避免擴(kuò)大傳動(dòng)誤差，減少震動(dòng)噪聲，在升速時(shí)一般限制最大轉(zhuǎn)速比。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)較平穩(wěn)，可取。因此在主變速鏈任一變速組的最大變速范圍。在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證中間變速軸的變速范圍最小。綜合上述可得：主傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)參數(shù) ，=45，Z=12，=1.413.3 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)根據(jù)“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏,結(jié)構(gòu)緊湊的原則易知第二擴(kuò)大組的變速范圍r=(P3-1)x=1.414=3.958 滿足要求 圖3.1 結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖 3.4 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖（1）選擇電動(dòng)機(jī)：采用Y系列鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。（2）繪制轉(zhuǎn)速圖： 圖3.2 轉(zhuǎn)速圖（3）畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù)，畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖3.3：1-2軸最小中心距：A1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)軸最小齒數(shù)和:Szmin(Zmax+2+D/m)3.5 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)(1)Sz100-124,中型機(jī)床Sz=70-100(2)直齒圓柱齒輪Zmin18-24,m4 圖3.3 主傳動(dòng)系統(tǒng)圖（7） 齒輪齒數(shù)的確定。變速組內(nèi)取模數(shù)相等，據(jù)設(shè)計(jì)要求Zmin1824,齒數(shù)和Sz100124，由表4.1，根據(jù)各變速組公比，可得各傳動(dòng)比和齒輪齒數(shù)，各齒輪齒數(shù)如表（8） 3.1。 表3.1 齒輪齒數(shù)傳動(dòng)比基本組第一擴(kuò)大組第二擴(kuò)大組1:11:21:1.411:11:2.82:11：2代號(hào)ZZZZZZZZZ5Z5ZZZ7Z7齒數(shù)3030 204025354242 2262603018723.6 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差實(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)10(-1),即10(-1)=4.1第4章 設(shè)計(jì)部分的動(dòng)力計(jì)算4.1 三角帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)輸出功率P=5.5kW,轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,n2=1000r/min4.1.1計(jì)算設(shè)計(jì)功率Pd取KA1.1。即4.1.2選擇三角帶型普通V三角帶的三角帶型根據(jù)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率Pd和小三角帶輪的轉(zhuǎn)速n1按機(jī)械設(shè)計(jì)P297圖1311選取。根據(jù)算出的Pd6.05kW及小三角帶輪轉(zhuǎn)速n11440r/min ，查圖得：dd=80100可知應(yīng)選取A型V三角帶。4.1.3確定三角帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證三角帶速由機(jī)械設(shè)計(jì)P298表137查得，小三角帶輪基準(zhǔn)直徑為80100mm則取dd1=100mm ddmin.=75 mm（dd1根據(jù)P295表13-4查得）表4.2 V三角帶三角帶輪最小基準(zhǔn)直徑槽型YZABCDE205075125200355500由機(jī)械設(shè)計(jì)P295表13-4查“V三角帶輪的基準(zhǔn)直徑”，得=140mm 誤差驗(yàn)算傳動(dòng)比： （為彈性滑動(dòng)率）誤差 符合要求 三角帶速 滿足5m/sv300mm，所以宜選用E型輪輻式三角帶輪?？傊?，小三角帶輪選H型孔板式結(jié)構(gòu)，大三角帶輪選擇E型輪輻式結(jié)構(gòu)。三角帶輪的材料：選用灰鑄鐵，HT200。4.1.7確定三角帶的張緊裝置 選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。4.1.8帶輪的選擇 由機(jī)械設(shè)計(jì)P303表1312查得，A型三角帶的初拉力F0117.83N，上面已得到=172.63o，z=4，則對(duì)三角帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與三角帶接觸的工作表面加工精度要高，以減少三角帶的磨損。轉(zhuǎn)速高時(shí)要進(jìn)行動(dòng)平衡，對(duì)于鑄造和焊接三角帶輪的內(nèi)應(yīng)力要小, 三角帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。三角帶輪的外圈環(huán)形部分稱(chēng)為輪緣，輪緣是三角帶輪的工作部分，用以安裝傳動(dòng)三角帶，制有梯形輪槽。由于普通V三角帶兩側(cè)面間的夾角是40，為了適應(yīng)V三角帶在三角帶輪上彎曲時(shí)截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通V三角帶輪槽角 為32、34、36、38（按三角帶的型號(hào)及三角帶輪直徑確定），。裝在軸上的筒形部分稱(chēng)為輪轂，是三角帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱(chēng)為輪幅（腹板），用來(lái)聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。V三角帶輪按腹板（輪輻）結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式： （1） 實(shí)心三角帶輪：用于尺寸較小的三角帶輪(dd(2.53)d時(shí))。（2） 腹板三角帶輪：用于中小尺寸的三角帶輪(dd 300mm 時(shí))。 （3） 孔板三角帶輪：用于尺寸較大的三角帶輪(ddd) 100 mm 時(shí) 。 （4） 橢圓輪輻三角帶輪：用于尺寸大的三角帶輪(dd 500mm 時(shí))。根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，可以得出結(jié)論：小三角帶輪選擇實(shí)心三角帶輪。大三角帶輪選擇腹板三角帶輪。4.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算（1）主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj，由公式n=n得，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj=59.895r/min，取63 r/min。(2). 傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸3=180r/min 軸2=180 r/min，軸1=355r/min。（2）確定各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。各計(jì)算轉(zhuǎn)速入表4.6。表4.6 各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速軸 號(hào) 軸 軸 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min 1000500180（3） 確定齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪Z裝在主軸上其中只有180r/min傳遞全功率，故Zj=180 r/min。依次可以得出其余齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，如表4.7。 表4.7 齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速序號(hào)ZZZZZn1000500500180634.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算（1）模數(shù)計(jì)算。一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù)，選取負(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，即mj=16338可得各組的模數(shù)，如表3-3所示。根據(jù)和計(jì)算齒輪模數(shù)，根據(jù)其中較大值取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：=16338=16338mm齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/min；頂定的齒輪工作期限，中型機(jī)床推存：=1524轉(zhuǎn)速變化系數(shù)； 功率利用系數(shù)；材料強(qiáng)化系數(shù)。 （壽命系數(shù)）的極值齒輪等轉(zhuǎn)動(dòng)件在接取和彎曲交邊載荷下的疲勞曲線指數(shù)m和基準(zhǔn)順環(huán)次數(shù)C0工作情況系數(shù)。中等中級(jí)的主運(yùn)動(dòng)： 動(dòng)載荷系數(shù)；齒向載荷分布系數(shù)；齒形系數(shù)； 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： 式中：N計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)遞的額定功率N= 計(jì)算齒輪（小齒輪）的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min 齒寬系數(shù), Z1計(jì)算齒輪的齒數(shù)，一般取轉(zhuǎn)動(dòng)中最小齒輪的齒數(shù)： 大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比，=；（+）用于外嚙合，（-）號(hào)用于內(nèi)嚙合： ：工作期限 ， =； =3.49=1.8=0.84 =0.58 =0.90 =0.55 =0.72 =3.49 0.84 0.58 0.55=0.94=1.80.84 0.90 0.72=0.99 時(shí)，取=，當(dāng)時(shí)，取=；=0.85 =1.5； =1.2 =1 =0.378 許用彎曲應(yīng)力，接觸應(yīng)力，() =354 =1750 6級(jí)材料的直齒輪材料選；24熱處理S-C59 按接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)m 1-2軸由公式mj=16338可得mj=2.7mm，取m=3mm2-3軸由公式mj=16338可得mj=2.4mm，取m=3mm3-4軸由公式mj=16338可得mj=3.4mm，取m=3.5mm由于一般同一變速組內(nèi)的齒輪盡量取同一模數(shù)，所以為了統(tǒng)一和方便如下取：表4.8 模數(shù)組號(hào)基本組第一擴(kuò)大組第二擴(kuò)大組模數(shù) mm 333.5（2） 基本組齒輪計(jì)算?；窘M齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表表4.9 基本組齒輪計(jì)算表齒輪Z1Z1Z2Z2Z3Z3齒數(shù)303025352040分度圓直徑90907510560120齒頂圓直徑96968111166126齒根圓直徑82.582.567.597.552.5112.5 齒寬221622162216 按基本組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB246HB，平均取260HB，大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB246HB，平均取240HB。計(jì)算如下： 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算： 接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為 彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為： 式中 N-傳遞的額定功率（kW），這里取N為電動(dòng)機(jī)功率; -計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）; m-初算的齒輪模數(shù)（mm）, m=3（mm）; B-齒寬（mm）;B=24（mm）; z-小齒輪齒數(shù)；z=20; u-小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比; -壽命系數(shù)； = -工作期限系數(shù)； T-齒輪工作期限，這里取T=15000h.; -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）, =500（r/min） -基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)，接觸載荷取=，彎曲載荷取= m-疲勞曲線指數(shù)，接觸載荷取m=3；彎曲載荷取m=6; -轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，查【5】2上，取=0.60 -功率利用系數(shù)，查【5】2上，取=0.78 -材料強(qiáng)化系數(shù)，查【5】2上， =0.60 -工作狀況系數(shù)，取=1.1 -動(dòng)載荷系數(shù)，查【5】2上，取=1 -齒向載荷分布系數(shù)，查【5】2上，=1 Y-齒形系數(shù)，查【5】2上，Y=0.386；-許用接觸應(yīng)力（MPa）,查【4】，表4-7，取=650 Mpa；-許用彎曲應(yīng)力（MPa），查【4】，表4-7，取=275 Mpa；根據(jù)上述公式，可求得及查取值可求得：=635 Mpa =78 Mpa（3）第一擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。 擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表 4.10 第一擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸齒輪Z4Z4Z5Z5齒數(shù)42422262分度圓直徑12612666186齒頂圓直徑13213272192齒根圓直徑118.5118.558.5178.5齒寬32263226（4）第二擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。 擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見(jiàn)下表 4.11第二擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸齒輪Z6Z6Z7Z7齒數(shù)60301872分度圓直徑21010563252齒頂圓直徑21711270259齒根圓直徑201.2596.2554.5243.5齒寬24242424按擴(kuò)大組最小齒輪計(jì)算。小齒輪用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB246HB，平均取260HB，大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度229HB246HB，平均取240HB。 同理根據(jù)基本組的計(jì)算，查文獻(xiàn)【6】，可得 =0.62， =0.77，=0.60，=1.1，=1，=1，m=3.5，=355；可求得：=619 Mpa =135Mpa 4.4 傳動(dòng)軸最小軸徑的初定由【5】式6，傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式計(jì)算： d=1.64（mm） 或 d=91（mm）式中 d-傳動(dòng)軸直徑（mm） Tn-該軸傳遞的額定扭矩（N*mm） T=9550000； N-該軸傳遞的功率（KW） -該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 -該軸每米長(zhǎng)度的允許扭轉(zhuǎn)角，=。各軸最小軸徑如表4.13。 表4.13 最小軸徑軸 號(hào) 軸 軸最小軸徑mm 3540 4.6 軸承的選擇I軸：與三角帶輪靠近段安裝深溝球軸承代號(hào)6207 另一安裝深溝球軸承6207II軸：后端安裝圓錐滾子軸承30206 另一安裝圓錐滾子軸承代30207中間布置NN3009III軸：對(duì)稱(chēng)布置圓錐滾子軸承30207 4.7 鍵的規(guī)格 I軸處選擇普通平鍵規(guī)格：B*L=5*18 II軸選擇花鍵規(guī)格：N d =8X36X40X7 III軸選擇鍵規(guī)格：BXL=14X90 4.8變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇選用左右擺動(dòng)的操縱桿使其通過(guò)桿的推力來(lái)控制II軸上的三聯(lián)滑移齒輪和二聯(lián)滑移齒輪。4.9主軸壽命主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩T=9550=424.44N.m切削力（沿y軸） Fc=4716N背向力（沿x軸） Fp=0.5 Fc=2358N總作用力 F=5272.65N此力作用于工件上，主軸端受力為F=5272.65N。先假設(shè)l/a=2，l=3a=240mm。前后支承反力RA和RB分別為RA=F=5272.65=7908.97NRB=F=5272.65=2636.325N根據(jù) 文獻(xiàn)【1】式3.7 得：Kr=3.39得前支承的剛度：KA= 1689.69 N/ ；KB= 785.57 N/；=2.15 主軸的當(dāng)量外徑de=(80+60)/2=70mm，故慣性矩為 I=113.810-8m4 =0.14查【1】圖3-38 得 =2.0，與原假設(shè)接近，所以最佳跨距=1242.0=240mm合理跨距為（0.75-1.5），取合理跨距l(xiāng)=360mm。 根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要，主軸的實(shí)際跨距大于合理跨距，因此需要采取措施增加主軸的剛度，增大軸徑5.0主軸軸承壽命校核主軸前支承的徑向力Fr=2642.32N。由軸承壽命的計(jì)算公式：預(yù)期的使用壽命 L10h=15000hL10h=hL10h=15000h 軸承壽命滿足要求。5.1齒輪壽命校核在驗(yàn)算齒輪應(yīng)力時(shí)，選相同模數(shù)中承受載荷最大，齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算。這里要驗(yàn)算的是齒輪2.8.12這三個(gè)齒輪。1） 接觸應(yīng)力N=60*500*1*48000=1440000000次查表計(jì)算得：2） 彎曲應(yīng)力：計(jì)算得且與Q都小于其許用值，均符合要求。第5章 主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明5.1 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、三角帶輪、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(huà)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(huà)圖前應(yīng)該先畫(huà)草圖。目的是：1 布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。2 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。3 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)。5.2 展開(kāi)圖及其布置展開(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。參考文獻(xiàn)【1】、段鐵群 主編 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 第一版【2】、于惠力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社 第一版【3】、戴 曙 主編 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社【4】、戴 曙 主編 金屬切削機(jī)床 機(jī)械工業(yè)出版社 第一版【4】、趙九江 主編 材料力學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 第一版【6】、鄭文經(jīng) 主編 機(jī)械原理 高等教育出版社 第七版【7】、于惠力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 科學(xué)出版社