最大加工直徑為400mm的普通車床的主軸箱部件設(shè)計(jì)[4kw 2000 451.41]

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1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名稱 機(jī)械裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(4號(hào)參數(shù)) 實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）編號(hào) 1 實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）名稱 車床主傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）時(shí)間 5設(shè)計(jì)任務(wù)書車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)如下：工件最大回轉(zhuǎn)直徑D(mm)正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速nmin( )正轉(zhuǎn)最高轉(zhuǎn)速nmin( )電機(jī)功率N（kw）公比40045200041.41目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書2目 錄4第1章 機(jī)床用途、性能及結(jié)構(gòu)簡單說明6第2章 設(shè)計(jì)部分的基本技術(shù)特性和結(jié)構(gòu)分析72.1車床主參數(shù)和基本參數(shù)72.2 確定傳動(dòng)公比72.3擬定參數(shù)的步驟和方法72.3.1 極限切削速度Vmax、Vmin72.3.2 主軸的極限轉(zhuǎn)速8第3章 設(shè)計(jì)

2、部分的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)93.1 主電機(jī)功率動(dòng)力參數(shù)的確定93.2確定結(jié)構(gòu)式93.3 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)103.4 繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖103.5 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)113.6 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差12第4章 設(shè)計(jì)部分的動(dòng)力計(jì)算134.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)134.2 計(jì)算轉(zhuǎn)速的計(jì)算144.3 齒輪模數(shù)計(jì)算及驗(yàn)算154.4 傳動(dòng)軸最小軸徑的初定204.5 主軸合理跨距的計(jì)算204.6 軸承的選擇214.7 鍵的規(guī)格224.8變速操縱機(jī)構(gòu)的選擇224.9主軸合理跨距的計(jì)算224.10 軸承壽命校核23第5章 設(shè)計(jì)部分的調(diào)節(jié)、潤滑、維護(hù)保養(yǎng)、技術(shù)要求及其它24第6章 設(shè)計(jì)中的優(yōu)缺點(diǎn)，存在的問題及改進(jìn)意見27參考文獻(xiàn)2

3、8 第1章 機(jī)床用途、性能及結(jié)構(gòu)簡單說明機(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)，如車床的最大加工直徑，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)。通用車床工藝范圍廣，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

4、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)展趨勢和同國內(nèi)外同類機(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，

5、熱變形特性穩(wěn)定；滿足產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性要求。傳動(dòng)鏈盡可能簡短，零件數(shù)目要少，以便節(jié)約材料，降低成本。29全套圖紙加扣3012250582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車床主參數(shù)和基本參數(shù)車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)如下：工件最大回轉(zhuǎn)直徑D(mm)正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速nmin( )正轉(zhuǎn)最高轉(zhuǎn)速nmin( )電機(jī)功率N（kw）公比40045200041.412.2 確定傳動(dòng)公比根據(jù)【1】公式（3-2）因?yàn)橐阎?，=1.41Z=+1=12 根據(jù)【1】表3-5 標(biāo)準(zhǔn)公比。這里我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)公比系列=1.41因?yàn)?1.41=1.066，根據(jù)【1】表3-6標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列。首先找到最小極限轉(zhuǎn)速45，再每跳過5

6、個(gè)數(shù)取一個(gè)轉(zhuǎn)速，即可得到公比為1.41的數(shù)列：45，63，90，125，180，250，355，500，710,1000,1400,20002.3擬定參數(shù)的步驟和方法2.3.1 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 1.1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382.3.2 主軸的極限轉(zhuǎn)速計(jì)算車床主軸極限轉(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，=45r/min取考慮到設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度要

7、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：45，63，90，125，180，250，355，500，710,1000,1400,2000第3章 設(shè)計(jì)部分的運(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4KW可選取電機(jī)為：Y112M-2額定功率為4KW，滿載轉(zhuǎn)速為2890r/min.3.2確定結(jié)構(gòu)式已知Z=x3ba，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。對(duì)于12=232傳動(dòng)式，有6種結(jié)構(gòu)式和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。

8、分別為：， ， ， 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。初選的方案。從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速變速，若使變速副較多的變速組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿足變速副前多后少的原則，因此取12=232方案為好。設(shè)計(jì)車床主變速傳動(dòng)系時(shí)，為避免從動(dòng)齒輪尺寸過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

9、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2-1結(jié)構(gòu)網(wǎng) 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系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。（2）繪制轉(zhuǎn)速圖：（3）畫主傳動(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)，畫主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖2-3：1-2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=70-10

10、0(2)直齒圓柱齒輪Zmin18-24,m4 圖2-3 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2-2。 表2-2 齒輪齒數(shù)傳動(dòng)比基本組第一擴(kuò)大組第二擴(kuò)大組1.41:11:21.41:11:11:1.412.8:11：2.8代號(hào)ZZZZZZZZZ5Z5ZZZ7Z7齒數(shù)3827 223347334040 3347933333933.6 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

11、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)輸出功率P=4kw,轉(zhuǎn)速n1=1440r/min,n2=240r/min（1）確定計(jì)算功率: 按最大的情況計(jì)算P=4kw ,K為工作情況系數(shù)，查1表3.5. 取K=1.1 pd=kAP=1.1X4=4.4kw（2）選擇V帶的型號(hào): 根據(jù)pd,n1=1440r/min參考1圖表3.16及表3.3選小帶輪直徑，查表選擇A型V帶 d1=100mm（3）確定帶輪直徑d1,d2小帶輪直徑d1=100mm驗(yàn)算帶速v=d1n1/(60X1000)=X100X2880/(60X1000)=12.6m/s從動(dòng)輪直徑d2=n1d1/n2=360mm取d2=355mm查1表3.3（4）定中心矩a和基準(zhǔn)帶長

12、Ld1初定中心距a00.7(d1+d2)a02(d1+d2)226.8a0648取ao=300mm2帶的計(jì)算基準(zhǔn)長度 Ld02a0+/2(d1+d2)+(d2-d1)2/4a02x300+/2(10+224)+(224-100)2/4X300650mm查1表3.2取Ld0=630mm3計(jì)算實(shí)際中心距 aa0+(Ld-Ld0)/2=300+(630-650)=290mm 4確定中心距調(diào)整范圍 amax=a+0.03Ld=290+0.03X630=308.9mm amin=a-0.015Ld=290-0.015X630=240.55mm（5）驗(yàn)算包角:1=1800-（d2-d1）/aX57.30=

13、1800-(180-90)/290X57.30=17241240（6）確定V帶根數(shù)：確定額定功率：P0由查表并用線性插值得P0=0.15kw查1表37得功率增量P0=0.13kw查1表38得包角系數(shù)K=0.99查1表3得長度系數(shù)Kl=0.81確定帶根數(shù)：Z=P/（P+P）KK=3.65/(1.05+0.13)X0.99X0.81=2.89 取Z=34.2 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

14、計(jì)算轉(zhuǎn)速。各計(jì)算轉(zhuǎn)速入表3-1。表3-1 各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速軸 號(hào) 軸 軸 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min 355180180（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3-2。 表3-2 齒輪副計(jì)算轉(zhuǎn)速序號(hào)ZZZZZn355180180180634.3 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

15、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： 命系數(shù)； ：工作期限 ， =； =3.49=1.8=0.84 =0.58 =0.9

16、0 =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=3.088mm，取m=3.5mm2-3軸由公式mj=16338可得mj=2.31mm，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?。焊鶕?jù)有關(guān)文獻(xiàn)，也為了便于統(tǒng)一，在這里傳動(dòng)齒輪統(tǒng)一取m=3.5表3

17、-3 模數(shù)組號(hào)基本組第一擴(kuò)大組模數(shù) mm 3.53.5（2）基本組齒輪計(jì)算。 基本組齒輪幾何尺寸見下表齒輪Z1Z1Z2Z2齒數(shù)38272233分度圓直徑13394.577115.5齒頂圓直徑140101.584122.5齒根圓直徑124.2585.7568.25106.75 齒寬24242424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，N=5

18、kW; -計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）. =800（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=21; u-小齒輪齒數(shù)與大齒輪齒數(shù)之比,u=1.6; -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

19、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下表 齒輪Z3Z3Z4Z4Z5Z5齒數(shù)404047333347分度圓直徑140140164.5115.5115.5164.5齒頂圓直徑147147171.5122.5122.5171.5齒根圓直徑131.251

20、31.25155.75106.75106.75155.75齒寬242424242424（4）第二擴(kuò)大組齒輪計(jì)算。 擴(kuò)大組齒輪幾何尺寸見下表 齒輪Z6Z6Z7Z7齒數(shù)93333393分度圓直徑325.5115.5115.5325.5齒頂圓直徑332.5122.5122.5332.5齒根圓直徑316.75106.75106.75316.75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，=0.6

21、0，=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 -該軸每米長度的允許扭轉(zhuǎn)角，=。各軸最小軸徑如表3-3。 表3-3 最小軸徑軸 號(hào) 軸 軸最小軸徑mm 3540 4.5 主軸合理跨距的計(jì)算由于電動(dòng)機(jī)功率P=4kw，根據(jù)【1】表3.24，前軸徑應(yīng)為6090mm。初步選取d1=80mm。后軸徑的d2=（0.

22、70.9）d1，取d2=60mm。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，前軸承為NN3016K型，后軸承為圓錐滾子軸承。定懸伸量a=124mm，主軸孔徑為30mm。軸承剛度，主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩T=9550=9550=424.44N.m設(shè)該機(jī)床為車床的最大加工直徑為250mm。床身上最常用的最大加工直徑，即經(jīng)濟(jì)加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的50%，這里取75%，即180mm，故半徑為0.09m；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R

23、A=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：前軸徑D=100mm，后軸徑d=80mm。前軸承采用

24、雙列圓柱滾子軸承，后支承采用背對(duì)背安裝的角接觸球軸承。4.6 軸承的選擇I軸：與帶輪靠近段安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7007C 另一安裝深溝球軸承6012II軸：對(duì)稱布置深溝球軸承6009III軸：后端安裝雙列角接觸球軸承代號(hào)7015C 另一安裝端角接觸球軸承代號(hào)7010C中間布置角接觸球軸承代號(hào)7012C4.7 鍵的規(guī)格 I軸安裝帶輪處選擇普通平鍵規(guī)格：BXL=10X56 II軸選擇花鍵規(guī)格：N dDB =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)的操縱桿使其通過桿的推力來控制II軸上的三聯(lián)滑移齒輪和二聯(lián)滑移齒輪。4.9主軸合理跨距的計(jì)算設(shè)

25、機(jī)床最大加工回轉(zhuǎn)直徑為250mm,電動(dòng)機(jī)功率P=3kw，,主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為800r/min。已選定的前后軸徑為:定懸伸量a=85mm。軸承剛度，主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩:TIII 設(shè)該車床的最大加工直徑250mm。床身上最常用的最大加工直徑，即經(jīng)濟(jì)加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的50%，這里取45%，即125mm切削力（沿y軸） Fc=250.346/0.125=2781N背向力（沿x軸） Fp=0.5 Fc=1390N總作用力 F=3109N此力作用于工件上，主軸端受力為F=3109N。先假設(shè)l/a=2，l=3a=255mm。前后支承反力RA和RB分別為RA=F=3109NRB=F=3109N根據(jù)主軸箱設(shè)計(jì)

26、得：=3.39得前支承的剛度：KA= 1376.69 N/ ；KB= 713.73 N/；=1.93 主軸的當(dāng)量外徑de=(85+65)/2=75mm，故慣性矩為 I=1.5510-6m4 =0.38查主軸箱設(shè)計(jì)圖 得 =2.5，與原假設(shè)接近，所以最佳跨距=852.5=212.5mm合理跨距為（0.75-1.5），取合理跨距l(xiāng)=250mm。 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：前軸徑D=85mm，后軸徑d=55mm。后支承采用背對(duì)背安裝的角接觸球軸承。4.10 軸承壽命校核由軸最小軸徑可取軸承為7008c角接觸球軸承,=3；P=XFr+YFaX

27、=1，Y=0。對(duì)軸受力分析得：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。第5章 設(shè)計(jì)部分的調(diào)節(jié)、潤滑、維護(hù)保養(yǎng)、技術(shù)要求及其它1、為了減少車床磨損，延長使用壽命，保證工件加工精度，應(yīng)對(duì)車床的所有摩擦部位進(jìn)行潤滑，并注意日常的維護(hù)保養(yǎng)。2、車床的潤滑形式常用以下幾種，（1）澆油潤滑：常用于外露的滑動(dòng)表面，如導(dǎo)軌面和滑板導(dǎo)軌面等。（2）濺油潤滑：常用于密閉的箱體中。如車床的主軸箱中的傳動(dòng)齒輪將箱底的潤滑油濺射到箱體上部的油槽中，然后經(jīng)槽內(nèi)油孔流到各潤滑點(diǎn)進(jìn)行潤滑。（3）油繩導(dǎo)油潤滑：常用

28、于進(jìn)給箱和溜板箱的油池中。利用毛線即吸油又滲油的特性，通過毛線把油引入潤滑點(diǎn)，間斷地滴油潤滑。（4）彈子油杯注油潤滑：常用于尾座、中滑板搖手柄及三杠（絲杠、光杠、開關(guān)杠）支架的軸承處。定期的用油槍端頭油嘴壓下油杯上的彈子，將油注入。油嘴撤去，彈子又回復(fù)原位，封住注油口，以防塵屑入內(nèi)。（5）黃油杯潤滑：常用于交換齒輪箱掛輪架的中間軸或不經(jīng)常潤滑處。事先在黃油杯中加滿鈣基潤滑脂，需要潤滑時(shí)，擰進(jìn)油杯蓋，則杯中的油脂就被擠壓到潤滑點(diǎn)中去。（6）油泵輸油潤滑：常用于轉(zhuǎn)速高、需要大量潤滑油連續(xù)強(qiáng)制潤滑的場合。如主軸箱內(nèi)許多潤滑點(diǎn)就是采用這種方式。3、車床的潤滑要求: （1）車床上一般都有潤滑系統(tǒng)圖，應(yīng)嚴(yán)

29、格按照潤滑系統(tǒng)圖進(jìn)行潤滑。（2）換油時(shí)，應(yīng)先將廢油放盡，然后用煤油把箱體內(nèi)沖洗干凈后，在注入新機(jī)油，注油時(shí)應(yīng)用網(wǎng)過濾，且油面不得低于油標(biāo)中心線。主軸箱內(nèi)零件用油泵潤滑或飛濺潤滑。箱內(nèi)潤滑油一般三個(gè)月更換一次。主軸箱體上有一個(gè)油標(biāo)，若發(fā)現(xiàn)油標(biāo)內(nèi)無油輸出，說明油泵輸油系統(tǒng)有故障，應(yīng)立即停車檢查斷油的原因，并修復(fù)。（3）進(jìn)給箱上部油繩導(dǎo)油潤滑的儲(chǔ)油槽，每班應(yīng)給該儲(chǔ)油槽加一次油。（4）交換齒輪箱中間齒輪軸軸承是黃油杯潤滑，每班一次，7天加一次鈣基脂。（5）彈子油杯潤滑每班潤滑一次。導(dǎo)軌工作前后擦凈用油槍加油。5、車床日常保養(yǎng)要求：（1）每天工作后，切斷電源，對(duì)車床各表面、各罩殼、導(dǎo)軌面、絲杠、光杠、各

30、操縱手柄和操縱桿進(jìn)行擦拭，做到無油污、無鐵屑、車床外表整潔。（2）每周要求保養(yǎng)床身導(dǎo)軌面和中小滑板導(dǎo)軌面及轉(zhuǎn)動(dòng)部位的整潔、潤滑。要求油眼暢通、油標(biāo)清晰，清洗油繩和護(hù)床油毛氈，保持車床外表清潔和工作場地整潔。6、車床一級(jí)保養(yǎng)要求：車場運(yùn)行500小時(shí)后，須進(jìn)行一級(jí)保養(yǎng)。其保養(yǎng)以操作工人為主，在維修工人的配合下進(jìn)行。保養(yǎng)時(shí)必須先切斷電源，然后按下述順序和要求進(jìn)行。（1）主軸箱的保養(yǎng)：a、清洗濾油器、使其無雜物b、檢查主軸鎖緊螺母有無松動(dòng)，緊定螺釘是否擰緊。c、調(diào)整制動(dòng)器及離合器摩擦片間隙。（2）交換齒輪箱的保養(yǎng)：a、清洗齒輪、軸套，并在油杯中注入新油脂。b、調(diào)整齒輪嚙合間隙。c、檢查軸套有無晃動(dòng)現(xiàn)象

31、（3）滑板和刀架的保養(yǎng)：拆洗刀架和中、小滑板，洗凈擦干后重新組裝，并調(diào)整中、小滑板與鑲條的間隙。（4）尾座的保養(yǎng)：搖出尾座套筒，并擦凈涂油，以保證內(nèi)外清潔。（5）潤滑系統(tǒng)的保養(yǎng)a、清洗冷卻泵、濾油器和成液盤。b、保證油路暢通，油孔、油繩、油氈清潔無鐵屑c、檢查油質(zhì)，保持良好，油杯齊全，油槽清晰。（6）電器的保養(yǎng)：a、清掃電動(dòng)機(jī)、電氣箱上的塵屑。b、電器裝置固定整齊。（7）外表的保養(yǎng)：a、清洗車床外表及各罩蓋，保持其內(nèi)外整潔，無銹蝕、無油污。b、清洗三杠c、檢查并補(bǔ)齊各螺釘、手柄球、手柄。（8）其他部件的潤滑保養(yǎng)第6章 設(shè)計(jì)中的優(yōu)缺點(diǎn)，存在的問題及改進(jìn)意見經(jīng)過課程設(shè)計(jì)，使我和同伴對(duì)主軸箱設(shè)計(jì)這門

32、課當(dāng)中許多原理公式有了進(jìn)一步的了解，并且對(duì)設(shè)計(jì)工作有了更深入的認(rèn)識(shí)。懂得了理論和實(shí)踐同等重要的道理。理論能指導(dǎo)實(shí)踐，使你能事半功倍，實(shí)踐能上升成為理論，為以后的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 從校門走出后,一定要重視實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,要多學(xué)多問。把學(xué)校學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)綜合的應(yīng)用起來，這非常重要。體會(huì)到把技術(shù)搞好就必須安心的學(xué)習(xí)，虛心向別人請(qǐng)教，耐心的對(duì)待每一個(gè)問題，不放過任何一個(gè)自己遇到的問題，要善于發(fā)現(xiàn)問題。在設(shè)計(jì)過程中，我們得到了老師們的精心指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心的感謝！由于我們的經(jīng)驗(yàn)尚淺，知識(shí)把握不熟練，設(shè)計(jì)中定有許多地方處理不夠妥當(dāng)，有些部分甚至可能存在錯(cuò)誤，希望老師多提寶貴意見。參考文獻(xiàn)1.段鐵群.主軸箱設(shè)計(jì)，科學(xué)出版社；2.于惠力，向敬忠，張春宜.機(jī)械設(shè)計(jì)，科學(xué)出版社；3.潘承怡，蘇相國. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，哈爾濱理工大學(xué)；4.戴署.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社；5.陳易新，金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書；