320mm臥式銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)摘要3第一章.臥式銑床組成及要求4第二章.總體設(shè)計(jì)62.1變速箱總體結(jié)構(gòu)方案的擬定62.2設(shè)計(jì)要求62.3參數(shù)確定62.4工藝特性62.5主電機(jī)選擇72.6.操縱性能一些基本要求7第三章傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)83.1.確定各變速組及其傳動(dòng)副數(shù)8 3.1.1.確定變速組的個(gè)數(shù)8 3.1.2確定變速組傳動(dòng)副數(shù)目8 3.3.齒輪齒數(shù)的確定10 3.3.1.確定齒數(shù)注意事項(xiàng)10 3.3.2.齒輪的選定103.4.完成轉(zhuǎn)速圖113.5.校核主軸轉(zhuǎn)速誤差15第四章.三角帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)16第五章.主傳動(dòng)系統(tǒng)的布局185.1 齒輪的布置195.2軸的空間布置215.3繪制系統(tǒng)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖22第六章主要零

2、件的計(jì)算236.1齒輪模數(shù)的計(jì)算23 6.1.1計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速23 6.1.2.主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定23 6.1.3其他傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定24 6.1.4各軸和齒輪的傳遞功率25 6.1.5齒輪模數(shù)的初步計(jì)算256.2傳動(dòng)軸直徑的估算：確定各軸最小直徑266.3各軸間的中心距的確定276.4齒寬的確定276.5齒輪強(qiáng)度校核276.6主軸設(shè)計(jì)29 6.6.1軸上零件的定位29 6.6.2主軸的校核30 6.6.3主軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核316.7軸承的選取31第七章.潤(rùn)滑方式的選取327.1潤(rùn)滑系統(tǒng)的要求327.2 潤(rùn)滑劑的選擇327.3潤(rùn)滑方式32結(jié)語34參考文獻(xiàn)35摘要 本設(shè)計(jì)從下達(dá)任務(wù)起，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)

3、調(diào)查和查閱文獻(xiàn)資料入手，歷經(jīng)六周的時(shí)間完成。在設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)課程設(shè)計(jì)所要求的技術(shù)參數(shù)確定機(jī)床設(shè)計(jì)中所需要的參數(shù)，即原動(dòng)機(jī)的功率、機(jī)床主軸箱的轉(zhuǎn)速數(shù)列公比；然后確定機(jī)床主軸箱的主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，擬訂機(jī)床的結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖；查資料，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖確定機(jī)床內(nèi)的各個(gè)主要零件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速確定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比，根據(jù)傳動(dòng)比來確定各級(jí)傳動(dòng)的齒輪配合的齒輪齒數(shù)。根據(jù)機(jī)床主軸箱的傳動(dòng)鏈來計(jì)算各級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值與理論值之間的誤差。在設(shè)計(jì)中主要是要計(jì)算主軸箱里各個(gè)零件的選用是否滿足要求以及原動(dòng)機(jī)與主軸箱間的動(dòng)力傳遞裝置的計(jì)算。最后根據(jù)資料和參考同機(jī)床來設(shè)計(jì)該銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，并繪制其裝配圖。 通過機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變

4、速傳動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在擬定傳動(dòng)和變速的結(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。掌握主軸箱設(shè)計(jì)的過程和方法，使原有的知識(shí)有了進(jìn)一步的加深。 第一章.臥式銑床組成及要求 機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)的，它與機(jī)床的傳動(dòng)方案和總體布局有關(guān)，對(duì)于機(jī)床的使用性能、結(jié)構(gòu)和制造成本都有明顯的影響。因此在設(shè)計(jì)機(jī)床的過程中必須給予充分的重視，以便制定出既滿足使用要求有經(jīng)濟(jì)合理的方案。為了滿足工作性能的要求，從電動(dòng)機(jī)起，至機(jī)床工作的執(zhí)行部件（主軸）

5、，主傳動(dòng)系統(tǒng)通常包括下列幾個(gè)組成部分：(1)定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)即具有固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，常采用齒輪、皮帶及鏈傳動(dòng)等，有時(shí)也可以采用聯(lián)軸節(jié)直接傳動(dòng)。(2)變速裝置機(jī)床的變速裝置有齒輪變速機(jī)構(gòu)，機(jī)械無級(jí)變速機(jī)構(gòu)以及液壓無極變速裝置等。其中最常見的是齒輪變速機(jī)構(gòu)。(3)主軸組件機(jī)床的主軸組件有主軸、主軸支承和安裝在主軸上的傳動(dòng)件等。(4)開停裝置用來控制機(jī)床主運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件（主軸）的啟動(dòng)和停止。通常采用離合器或直接開停電動(dòng)機(jī)。(5)制動(dòng)裝置用來使機(jī)床主運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件（主軸）盡快地停止運(yùn)動(dòng)，以減少輔助時(shí)間，通?？梢圆捎脵C(jī)械的、液壓的或電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方式。(6)換向裝置用來改變機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的方向。對(duì)于需要換向的機(jī)床

6、，在設(shè)計(jì)主傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，都應(yīng)設(shè)有換向裝置。他們可以是機(jī)械的、液壓的或者是直接改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。(7)操縱機(jī)構(gòu)機(jī)床的開停、變速、制動(dòng)及換向等，都需要通過操縱機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)，一般是把主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與操縱機(jī)構(gòu)同時(shí)加以考慮。(8)潤(rùn)滑與密封裝置為了保證主傳動(dòng)系統(tǒng)的正常工作，必須要良好的潤(rùn)滑與密封裝置，防止出現(xiàn)漏油、漏水和漏氣現(xiàn)象。(9)箱體各機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)件的支承均裝入箱體中，并保證他們相互位置的準(zhǔn)確性。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)與整臺(tái)機(jī)床技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有密切的關(guān)系。例如機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)及電動(dòng)機(jī)功率將直接影響這臺(tái)機(jī)床的使用范圍；主軸組件的精度、剛度、抗震性及溫升對(duì)加工質(zhì)量有重要的影響；同時(shí)，

7、主傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)床的效率、操作、調(diào)整、制造以及成本都有密切的關(guān)系。 一般應(yīng)滿足下列的幾項(xiàng)要求：a.機(jī)床的主軸須有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)（對(duì)于主傳動(dòng)系統(tǒng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床則為直線速度的變速范圍和變速級(jí)），以便滿足實(shí)際使用要求。b.主電動(dòng)機(jī)和全部機(jī)構(gòu)要能傳遞足夠的功率和扭矩，并具有較高的傳動(dòng)效率。c.執(zhí)行部件（如主軸組件）須有足夠的精度、剛度、抗震性以及小于許可限度的熱變形。d.操縱要輕便靈活、迅速、安全可靠，并須便于調(diào)整和維修。e.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、潤(rùn)滑與密封良好，便于加工和裝配，成本低。第二章.總體設(shè)計(jì)2.1變速箱總體結(jié)構(gòu)方案的擬定 機(jī)床變速箱用于使主運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行零件（如：主軸、工作臺(tái)、滑枕等）變速、啟動(dòng)

8、、停止和改變運(yùn)動(dòng)方向等。因此，變速箱所包含的機(jī)構(gòu)大致為：作為傳動(dòng)連接用的定比傳動(dòng)副，變速機(jī)構(gòu)啟動(dòng)后停止以及換向機(jī)構(gòu)，制動(dòng)機(jī)構(gòu)，操縱機(jī)構(gòu)和潤(rùn)滑裝置等。 機(jī)床總體的布局大概可以設(shè)置為電機(jī)在下方，主軸在上方，采用展開式的方式布局。2.2設(shè)計(jì)要求本次設(shè)計(jì)的是普通型銑床主軸變速箱。主要用于加工平面。主參數(shù)如下設(shè)計(jì)要求：工作臺(tái)寬度為320mm，主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=18級(jí)，主軸正傳12級(jí)，反轉(zhuǎn)6級(jí)。2.3參數(shù)確定1.確定公比根據(jù)選用標(biāo)準(zhǔn)公比的一般原則和經(jīng)驗(yàn)資料故對(duì)于通用機(jī)床，為使轉(zhuǎn)速損失不大，機(jī)床幾個(gè)又不過于復(fù)雜，一般取中等的標(biāo)準(zhǔn)公比。即=1.41或者=1.26，本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)有關(guān)計(jì)算資料取=1.41。2確定

9、主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)值，可以確定出其派生的轉(zhuǎn)速數(shù)列如下：45 ，63，90，125 ，180 ，250，355，500 ，710 ，1000 ，1400 ，2000 .2.4工藝特性1） 工藝范圍：臥式銑床質(zhì)量穩(wěn)定，操作方便，性能可靠。臥式銑床可用各種圓柱銑刀、圓片銑刀、角度銑刀、成型銑刀和端面銑刀加工各種平面、斜面、溝槽等。如果使用適當(dāng)銑床附件，可加工齒輪、凸輪、弧形槽及螺旋面等特殊形狀的零件，配置萬能銑頭、圓工作臺(tái)、分度頭等銑床附件，采用鏜刀桿后亦可對(duì)中、小零件進(jìn)行孔加工。2）工作臺(tái)寬度：B=320mm4）切削用量：ap=26mm f=0.30.6mm/r5）變速范圍：=44.442.5主電機(jī)選擇

10、現(xiàn)以確定粗銑時(shí)的切削用量為例設(shè)計(jì)1）確定背吃刀量和進(jìn)給量f，根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)表8-94和表8-95，取=4mm =0.38mm/z 2）確定切削速度，查表8-99取3）計(jì)算機(jī)床功率銑削力 則切削功率的計(jì)算 主傳動(dòng)總效率一般為0.700.85，取較大值 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1 Y系列（IP44）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù),Y系列（IP44）電動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠型異步電動(dòng)機(jī)，具有防塵埃、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的特點(diǎn)，B級(jí)絕緣，工業(yè)環(huán)境溫度不超過+40，相對(duì)濕度不超過95%，海拔高度不超過1000m，額定電壓380V，頻率50Hz。適用于無特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床，泵，風(fēng)

11、機(jī)，攪拌機(jī)，運(yùn)輸機(jī)，農(nóng)業(yè)機(jī)械等。根據(jù)以上要求，選取Y132M-4型三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率7.5kW,滿載轉(zhuǎn)速1440r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.2，質(zhì)量,81kg。2.6.操縱性能一些基本要求 1.具有皮帶輪卸荷裝置 2.主軸的變速由變速手柄，和滑移齒輪完成 第三章傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)的，它與機(jī)床的傳動(dòng)方案和總體布局有關(guān)，對(duì)于機(jī)床的使用性能、結(jié)構(gòu)和制造成本都有明顯的影響。因此在設(shè)計(jì)機(jī)床的過程中必須給予充分重視，以便制定出既滿足使用要求有經(jīng)濟(jì)合理方案。 已知電機(jī)額定功率為7.5KW，n=45，n=2000。n=1440 ，12級(jí)轉(zhuǎn)速 選擇傳動(dòng)形式：選擇帶傳動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)

12、是傳動(dòng)平穩(wěn)，效率較好，可以有效減少震動(dòng)引起的誤差。變速形式：選擇分級(jí)變速形式3.1.確定各變速組及其傳動(dòng)副數(shù)3.1.1.確定變速組的個(gè)數(shù) 由于主軸轉(zhuǎn)速為18級(jí)的變速系統(tǒng)，有正傳12級(jí)反轉(zhuǎn)6級(jí)。主軸轉(zhuǎn)速為12級(jí)的變速系統(tǒng)，因此有兩種選擇：其一可用三個(gè)變速組。其中一個(gè)三聯(lián)滑移齒輪變速組和兩個(gè)雙聯(lián)滑移齒輪變速組；其二可用兩個(gè)變速組，即四聯(lián)和三聯(lián)滑移齒輪變速組。 3.1.2確定變速組傳動(dòng)副數(shù)目實(shí)現(xiàn)18級(jí)主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動(dòng)系統(tǒng)可以寫成多種傳動(dòng)副組合：結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式可以用來分析和比較機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的方案。結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖的主要差別是，結(jié)構(gòu)網(wǎng)只表示傳動(dòng)比的相對(duì)關(guān)系，而不表示傳動(dòng)比和轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值，而且結(jié)構(gòu)網(wǎng)上代表

13、傳動(dòng)比的射線呈對(duì)稱分布。結(jié)構(gòu)網(wǎng)也可寫成結(jié)構(gòu)式來表示：，式中，l8表示變速級(jí)數(shù)；3、3、2分別表示各變速組的傳動(dòng)副數(shù)；腳標(biāo)中1、3、9則分別表示各變速組中相鄰傳動(dòng)比的比值關(guān)系，即變速組級(jí)比指數(shù)。因?yàn)榇嬖?2級(jí)正傳6級(jí)反轉(zhuǎn)，6級(jí)反轉(zhuǎn)可以包含在12級(jí)正傳里面。主軸轉(zhuǎn)速為12級(jí)的變速系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下。結(jié)構(gòu)式為，要實(shí)現(xiàn)12級(jí)正傳，在一擴(kuò)組中設(shè)置兩個(gè)傳動(dòng)副。1） 確定變速組擴(kuò)大順序：通過以上分析，所以結(jié)構(gòu)式為12=2*3*2的傳動(dòng)副組合，根據(jù)級(jí)比指數(shù)分配應(yīng)“前密后疏”的原則，其傳動(dòng)組的擴(kuò)大順序又可以有以下形式： 12=21*32*26 其中六級(jí)反轉(zhuǎn)包含在內(nèi)。2） 檢驗(yàn)最后擴(kuò)大組的變速范圍。結(jié)構(gòu)式12=21*3

14、2*26，最后擴(kuò)大組的變速范圍為r1=x1(P1-1)= 1.416=8，允許因此，結(jié)構(gòu)式方案確定為12=12=21*32*26 。由此確定了變速組為三聯(lián)滑移齒輪變速組3.2.繪制轉(zhuǎn)速圖根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的選擇原則，12級(jí)轉(zhuǎn)速可寫為結(jié)構(gòu)式，則轉(zhuǎn)速圖為 =1.41 12=12=21*32*263.3.齒輪齒數(shù)的確定3.3.1.確定齒數(shù)注意事項(xiàng)：（1） 齒輪的齒數(shù)和Sz應(yīng)小些，以免加大兩軸之間的中心距，使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大，一般推薦齒數(shù)和Sz100120 (2) 避免最小齒輪產(chǎn)生根切現(xiàn)象，機(jī)床變速箱中，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，一般取最小齒數(shù)Zmin1820(3) 齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽的壁厚a2m（m為模數(shù)）,

15、保證足夠的強(qiáng)度，以避免出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。（4） 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)滑移齒輪的最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于4，以保證滑移時(shí)，齒輪外圓不相碰。3.3.2.齒輪的選定則確定各傳動(dòng)之間的齒數(shù)基本組 第一擴(kuò)大組 第二擴(kuò)大組 3.4.完成轉(zhuǎn)速圖 圖3-1 (1)轉(zhuǎn)速圖的概念 圖3-1是主傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖。主軸轉(zhuǎn)速范圍為452000轉(zhuǎn)/分，公比=1.41，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=12，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n0的1440轉(zhuǎn)/分。從轉(zhuǎn)速圖上可以看出：a.距離相等的一組豎直線代表主傳動(dòng)系統(tǒng)（或變速箱）中各傳動(dòng)軸，從左向右依次標(biāo)注電機(jī)軸、與傳動(dòng)系統(tǒng)圖上各傳動(dòng)軸相對(duì)應(yīng)，其中IV軸即主軸。通常，電動(dòng)機(jī)軸是

16、以最左面一條豎直線表示。應(yīng)該指出，在轉(zhuǎn)速圖上的豎直線間的距離相等，并不表示各軸的中心距相等，其目的是在于是圖畫清晰。b.距離相等的一組水平線與豎直線（即傳動(dòng)軸）相交，得相應(yīng)的黑點(diǎn)，代表各軸所具有的轉(zhuǎn)速。在主軸上具有12種轉(zhuǎn)速：45 ，63，90，125 ，180 ，250，355，500 ，710 ，1000 ，1400 ，2000 .轉(zhuǎn)/分。由于該銑床轉(zhuǎn)速是以公比=1.41的等比系列，因此，兩相鄰轉(zhuǎn)速之間具有下列關(guān)系：，兩邊取對(duì)數(shù)，得： 因此，若將轉(zhuǎn)速圖上的豎直線坐標(biāo)取為對(duì)數(shù)坐標(biāo)時(shí)，則任意相鄰兩轉(zhuǎn)速相距為一格，即一個(gè)。因此代表各級(jí)轉(zhuǎn)速的水平線的間距相等。為了方便使用，習(xí)慣上在轉(zhuǎn)速圖上不寫對(duì)數(shù)

17、符號(hào)，而直接寫出所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速值。還應(yīng)指出，相鄰兩轉(zhuǎn)速如n2和n1相差一格，即，表示他們之間相差倍。 c.圖2-1轉(zhuǎn)速圖上相鄰兩軸間對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的連線，表示一對(duì)傳動(dòng)副（如皮帶、齒輪等）的傳動(dòng)比。傳動(dòng)比的大小以代表該傳動(dòng)副的連線傾斜方向和傾斜程度來表示。連線向右下方傾斜為降速傳動(dòng)；向右上方傾斜為升速傳動(dòng)；水平線則為等速傳動(dòng)。如在此銑床中，電動(dòng)機(jī)軸與I軸間有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，是用電機(jī)軸上的1440轉(zhuǎn)/分與I軸上的1000轉(zhuǎn)/分兩點(diǎn)連線來表示，由圖可見，連線是向下斜一格，即為降速傳動(dòng)，其傳動(dòng)比i=；I-II軸間有三對(duì)齒輪傳動(dòng)，在轉(zhuǎn)速圖上是用一條水平線和兩條向下斜的連線來表示，故連線水平；=，向下斜一格；，向下

18、斜兩格。II-III軸間有兩對(duì)齒輪傳動(dòng)，即，向下斜三；向上斜一；向下斜三。III-IV，連線向上斜兩格，則為升速傳動(dòng)，向下斜四格。且用互相平行的連線來表示這對(duì)齒輪傳動(dòng)，即這對(duì)齒輪在變速中使用了幾次，由此可知，在轉(zhuǎn)速圖上兩軸之間相互平行的連線是代表同一傳動(dòng)副。綜上所述，轉(zhuǎn)速圖可以清楚的表示主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)路線、主軸得到這些轉(zhuǎn)速所需要的變速組數(shù)目及每個(gè)變速組中的傳動(dòng)副數(shù)目、各個(gè)傳動(dòng)比的數(shù)值；傳動(dòng)軸的數(shù)目，傳動(dòng)順序及各軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)與大小。因此，在設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)，通常把轉(zhuǎn)速圖作為分析和設(shè)計(jì)機(jī)床分級(jí)變速系統(tǒng)的重要工具。(2)轉(zhuǎn)速圖的基本原理由圖2-1可以看出，銑床主軸的12級(jí)轉(zhuǎn)速是通過兩個(gè)變速組傳動(dòng)得到

19、的。各變速組的傳動(dòng)副數(shù)分別為2、3、2，即主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為Z=232=12。其中電機(jī)I軸間的起降速作用，使I軸得到一種固定的轉(zhuǎn)速，稱為定比傳動(dòng)；I軸到IV軸（主軸）之間變速組串聯(lián)所組成的變速機(jī)構(gòu)，通過不同嚙合位置的齒輪傳動(dòng)以改變各傳動(dòng)軸間的轉(zhuǎn)速，使主軸得到12種連續(xù)的等比數(shù)列的轉(zhuǎn)速。下面分析一下各變速組的傳動(dòng)比與使主軸得到等比數(shù)列的轉(zhuǎn)隨之間的內(nèi)在聯(lián)系。為了便于分析，將傳動(dòng)系統(tǒng)中的三各變速組按傳遞的順序分別變速組a、b、c。a.第一變速組（變速組a）有兩對(duì)齒輪傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比為 = = 則： :=:由此可見，在變速組a中的兩個(gè)傳動(dòng)比連線之間相差均為一格，即相鄰轉(zhuǎn)速相差倍的關(guān)系，就是說通過兩個(gè)傳動(dòng)

20、比使軸得到兩種轉(zhuǎn)速，也是以為公比的等比數(shù)列。這說明變速組a是基本組。通常將變速組的相鄰傳動(dòng)比之比稱為級(jí)比，而組內(nèi)相鄰兩傳動(dòng)比相距的格數(shù)稱為級(jí)比指數(shù)，用x來表示。式中的，稱為變速組的級(jí)比指數(shù)為1。b.第二變速組（變速組b）有三對(duì)齒輪傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比為： = = = 由此可見，在變速組b中的三個(gè)傳動(dòng)比之間相差為三格和一格，即相差3倍關(guān)系，通過這三個(gè)傳動(dòng)比使軸得到6種連續(xù)的等比數(shù)列的轉(zhuǎn)速，這個(gè)變速組起了在基本組的基礎(chǔ)上第一次擴(kuò)大的作用，稱為第一擴(kuò)大組，其級(jí)比指數(shù)。如轉(zhuǎn)速圖所示，基本組中三個(gè)傳動(dòng)副最上和最下的兩個(gè)傳動(dòng)比連線相差為兩格，使II軸上得到三種轉(zhuǎn)速，若再擴(kuò)大轉(zhuǎn)速范圍，就要通過一擴(kuò)組的兩個(gè)傳動(dòng)副

21、，使III軸上得到6種轉(zhuǎn)速，這時(shí)第一擴(kuò)大組相鄰兩個(gè)傳動(dòng)比必須拉開三格，即相差3倍，也就是說其級(jí)比指數(shù)，而這個(gè)數(shù)值同基本組的傳動(dòng)副數(shù)有關(guān)，即等于基本組的傳動(dòng)副敷，若基本組的傳動(dòng)副數(shù)位p0，則一擴(kuò)組的指數(shù)x1應(yīng)為p0，即相鄰傳動(dòng)比之間相差p0倍，這就是一擴(kuò)組傳動(dòng)比的內(nèi)在規(guī)律。c.第三變速組（變速組c）有兩對(duì)齒輪傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比為 = =則： :=:1這說明該變速組兩個(gè)傳動(dòng)比之間相距為6格，因此通過它變速后，在V軸(主軸)上可以得到322=12種連續(xù)的等比數(shù)列的轉(zhuǎn)速，即從III軸上的6種轉(zhuǎn)速，再擴(kuò)大為IV軸上的12種轉(zhuǎn)速。這個(gè)在基本組和第一擴(kuò)大組基礎(chǔ)上，進(jìn)步擴(kuò)大轉(zhuǎn)速范圍的變速組稱為第二擴(kuò)大組。同樣，

22、從轉(zhuǎn)速圖上可以看出：在第一擴(kuò)大組(變速組b)中最上與最下兩個(gè)傳動(dòng)比連線相距為3格，若進(jìn)一步擴(kuò)大轉(zhuǎn)速范圍，使IV軸得到12種連續(xù)的等比級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)速，則第二擴(kuò)大組(變速組c)的兩個(gè)傳動(dòng)比必須拉開6格，其級(jí)比指數(shù)x=6。而這個(gè)數(shù)值同基本組和第一擴(kuò)大組的傳動(dòng)副有關(guān)，即等于基本組與一擴(kuò)組傳動(dòng)副數(shù)的相乘積(32=6)。若基本組的傳動(dòng)副數(shù)為p0，第一擴(kuò)大組的傳動(dòng)副數(shù)為p1，則第二擴(kuò)大組的指數(shù)，即相鄰傳動(dòng)比之間相差倍，這是第二擴(kuò)大組中傳動(dòng)比的內(nèi)在規(guī)律。若機(jī)床還需要第三、第四、次擴(kuò)大轉(zhuǎn)建范圍，則有第三、第四、擴(kuò)大組。綜上所述，可以得出下面結(jié)論：機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)，通常是由幾個(gè)變速組串聯(lián)所組成的，其中以基本組為基礎(chǔ)，然

23、后通過第一、第二、擴(kuò)大組把各軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和變速范圍逐步擴(kuò)大，若各變速組中相鄰傳動(dòng)比之間遵守該基本原理，則機(jī)床主軸得到的轉(zhuǎn)速數(shù)列是連續(xù)而不重復(fù)的等比數(shù)列。這樣的傳動(dòng)系統(tǒng)一般稱為常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)。3.5.校核主軸轉(zhuǎn)速誤差齒輪齒數(shù)確定后，主軸的各級(jí)實(shí)際轉(zhuǎn)速即確定，它與主軸的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速總會(huì)產(chǎn)生一定得誤差，應(yīng)滿足：結(jié)果見下表：標(biāo)號(hào)計(jì)算式誤差允許值結(jié)論10.42%4%合格21.25%4%合格30.23%4%合格41.06%4%合格50.88%4%合格61.83%4%合格71.20%4%合格80.94%4%合格90.52%4%合格101.36%4%合格111.45%4%合格120.32%4%合格 第四章.三角帶傳

24、動(dòng)設(shè)計(jì) 由于帶是靠摩擦傳遞動(dòng)力，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)。本設(shè)計(jì)用電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。帶的選擇和計(jì)算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/min,傳遞功率P=7.5KW,傳動(dòng)比i= = =1.44.1-1確定計(jì)算功率 取1.1，則1-2選取V帶型 根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計(jì)算功率，查相關(guān)資料的，應(yīng)選B型帶。查表小帶輪基準(zhǔn)直徑,。驗(yàn)算帶速成其中 -小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min；-小帶輪直徑，mm，合適。1-3確定帶傳動(dòng)的中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度設(shè)中心距為,則 055（）a2（）于是 208.45a758,初取中心距為400mm。帶長(zhǎng) 查表取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，得。帶傳動(dòng)實(shí)際中心距1-4驗(yàn)算小

25、帶輪的包角 一般小帶輪的包角不應(yīng)小于。 。合適。1-5確定帶的根數(shù) 其中： -時(shí)傳遞功率的增量； -按小輪包角，查得的包角系數(shù)； -長(zhǎng)度系數(shù)；為避免V型帶工作時(shí)各根帶受力嚴(yán)重不均勻，限制根數(shù)不大于10。 1-6計(jì)算帶的張緊力 其中： -帶的傳動(dòng)功率,KW； v-帶速,m/s； q-每米帶的質(zhì)量，kg/m；取q=0.17kg/m。 v = 1440r/min = 9.42m/s。 1-7計(jì)算作用在軸上的壓軸力 第五章.主傳動(dòng)系統(tǒng)的布局5.1 齒輪的布置初步確定了轉(zhuǎn)速圖和齒輪齒數(shù)之后，合理地布置齒輪排列方式，是一個(gè)比較重要的問題。它將直接影響到變速箱的尺寸、變速操縱的方便性以及結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的可能性等。

26、(1)滑移齒輪的軸向布置變速組中的滑移齒輪最好布置在主動(dòng)軸上，因其轉(zhuǎn)速一般比被動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速高，因此，可使滑移齒輪的尺寸小，重量輕，操縱省力；但由于具體結(jié)構(gòu)要求，有時(shí)則須將滑移齒輪放在被動(dòng)軸上。為了變速操縱方便，還可以將兩個(gè)相鄰變速組的滑移齒輪放在同一根軸上。在一個(gè)變速組內(nèi)，須注意當(dāng)一對(duì)齒輪完全脫開嚙合之后，另一對(duì)齒輪才能開始進(jìn)入嚙合，就是說兩個(gè)固定齒輪的間距，應(yīng)大于滑移齒輪的寬度，如圖4-1所示，其間隙為14毫米(通常為12毫米)。 圖4-1 滑移齒輪軸向布置 圖4-2 雙聯(lián)滑移齒輪軸向排列圖4-3 三聯(lián)滑移齒輪軸向排列（2）一個(gè)變速組內(nèi)齒輪軸向位置的排列齒輪在軸向位置的排列，如沒有特殊情況，應(yīng)

27、盡量縮短軸向長(zhǎng)度。滑移齒輪的結(jié)構(gòu)通常有窄式和寬式兩種，一般窄式排列(即滑移齒輪軸向尺寸窄小)所占用的軸向長(zhǎng)度較小。圖4-2左圖所示的兩級(jí)變速組占用的軸向長(zhǎng)度L4b。其中L為齒輪變速組在軸上所占有的空間長(zhǎng)度；b為一個(gè)齒輪的齒部寬度。圖4-3左上圖所示的三級(jí)變速組占用的軸向長(zhǎng)度L7b。如按圖4-2右圖和圖4-3右上圖所示的寬式排列，則占用的軸向長(zhǎng)度較大，以致在相同的負(fù)荷條件下，軸徑須加粗，從而使軸上小齒輪的齒數(shù)增加，相應(yīng)使齒數(shù)和及徑向尺寸加大，因此，一般不希望采用寬式排列。三聯(lián)滑移齒輪的兩種排列方式，必須保證同軸上相鄰兩齒輪的齒數(shù)差大于4，才能使滑移齒輪在越過某個(gè)固定齒輪時(shí)避免齒頂相碰。若相鄰齒數(shù)

28、差小于4，除了采用增加齒數(shù)和的方法(使相鄰兩齒輪的齒數(shù)差增加，此時(shí)徑向尺寸也加大)、或者采用變位齒輪的方法予以解決外，還可采用如圖4-3中圖所示的排列方案，讓滑移齒輪中的最小齒輪越過同定的小齒輪，即最大齒輪與最小齒輪的齒數(shù)差大于4，而其他兩個(gè)齒輪的齒數(shù)差允許小些，但這種排列方法的軸向尺寸較大。（3）縮小徑向足寸為了減小變速箱的尺寸，既要縮短軸向尺寸，又要縮小徑向尺寸，它們之問往往是相互聯(lián)系的。a.縮小軸間距離 在強(qiáng)度允許的條件下，盡量選用較小的齒數(shù)和，并使齒輪的降速傳動(dòng)比大于1/4，以避免采用過大的齒輪。這樣，既縮小了本變速組的軸間距離，又不致妨礙其他變速組軸間距離的減小。b.采用軸線相互重合

29、 在相鄰變速組的軸間距離相等的情況下，可將其中兩根軸布置在同一軸線上，則徑向尺寸可縮小很多，而且減少了箱體上孔的排數(shù)，箱體孔的加工工藝性也得到攻善。c.合理安排變速箱內(nèi)各軸的位置 在不發(fā)生干涉的條件下，盡可能要緊湊一些。(5)滑移齒輪的結(jié)構(gòu)形式機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中常見的滑移齒輪結(jié)構(gòu)形式有：整體式及裝配式，設(shè)計(jì)滑移齒輪結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)考慮齒輪的工藝方法。為了保證齒輪的導(dǎo)向性良好，滑移齒輪的輪轂長(zhǎng)度不應(yīng)小于(1.21.5)d，d為軸的直徑。如圖4-4所示。圖4-4 滑移齒輪的結(jié)構(gòu)形式5.2軸的空間布置軸系布置的一般是先確定主軸在變速箱中的位置，再確定傳動(dòng)主軸的軸以及與主軸上的齒輪有嚙合關(guān)系的軸，再確定電動(dòng)

30、機(jī)軸或輸入軸的位置，最后確定其他各傳動(dòng)軸的位置。(1)主軸 a.垂直方向（高度） b.水平方向圖4-5 主軸的空間位置 -主軸中心在尾架導(dǎo)軌中間，也有稍偏向前導(dǎo)軌的，也有偏向后導(dǎo)軌的，為了降低床身導(dǎo)軌的變形，切削力的方向盡可能在前，后導(dǎo)軌之間， 主軸中心越往后越好，但從便于裝卸工件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度角度來講，主軸中心越往前越好。一般中型車床取在尾架導(dǎo)軌中央或稍偏后，這樣，即便于操作，又可使切削力均勻地作用于刀架的兩導(dǎo)軌面上，如圖4-5所示。(2)軸的位置a.軸上往往裝有摩擦離合器等機(jī)構(gòu)，這些部件的位置安排 應(yīng)便于調(diào)整。b.摩擦離合器工作時(shí)，考慮便于冷卻與潤(rùn)滑，離主軸部件要遠(yuǎn)一些，以減少摩擦發(fā)熱對(duì)主

31、軸部件熱變形的影響。c.軸的軸端裝有皮帶輪，而主軸尾架端外伸，布置軸位置時(shí)，必須保證兩者不會(huì)相互碰撞。綜合上述，臥式銑床軸一般多安排在變速箱后壁靠近箱蓋處。(3)中間各傳動(dòng)軸的位置a.裝有離合器的軸：要便于裝調(diào)，維修和潤(rùn)滑。b.裝有制動(dòng)裝置的軸：布置在靠近箱蓋或 箱壁處。c.與相關(guān)部件有聯(lián)系的軸：銑床主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)間的聯(lián)系是通過變速箱內(nèi)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)輸出軸聯(lián)系，它應(yīng)布置在主軸前下方靠近進(jìn)給箱處。5.3繪制系統(tǒng)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖、第六章主要零件的計(jì)算6.1齒輪模數(shù)的計(jì)算 齒輪模數(shù)的估算。通常同一變速組內(nèi)的齒輪取相同的模數(shù)，如齒輪材料相同時(shí)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪，根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件按金

32、屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)表7-17進(jìn)行估算模數(shù)和，并按其中較大者選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，為簡(jiǎn)化工藝變速傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過23種模數(shù)。6.1.1計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速為了使傳動(dòng)件工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)傳動(dòng)件進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算。主傳動(dòng)系統(tǒng)中主軸及傳動(dòng)件的尺寸，主要是根據(jù)它所傳遞的扭矩大小來決定，扭矩大，結(jié)構(gòu)尺寸就大；扭矩小，則結(jié)構(gòu)尺寸就可縮小。傳動(dòng)件傳遞扭矩大小與它所傳遞的功率N和轉(zhuǎn)速n兩個(gè)因素有關(guān)。按傳遞全部功率時(shí)的轉(zhuǎn)速中的最低轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算，即可得出該傳動(dòng)件需要傳遞的最大扭矩。傳遞全部功率時(shí)的最低轉(zhuǎn)速，則稱為該傳動(dòng)間的計(jì)算轉(zhuǎn)速。6.1.2.主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速是主軸傳遞全功率(此時(shí)電動(dòng)

33、機(jī)為滿載)時(shí)的最低轉(zhuǎn)速，從這一轉(zhuǎn)速起至主軸最高轉(zhuǎn)速間所有轉(zhuǎn)速都能夠傳遞全部功率，而扭矩則隨轉(zhuǎn)速的增加而減少，此為恒功率工作范圍；低于主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的各級(jí)轉(zhuǎn)速所能傳遞的扭矩與計(jì)算轉(zhuǎn)速下的扭矩相等，它是該機(jī)床的最大傳遞扭矩(功率則隨轉(zhuǎn)速的降低而減少)，此為恒扭矩工作范圍。 主傳動(dòng)功率和扭矩變化圖本銑床的主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=12，其轉(zhuǎn)速圖見圖2-1，則主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速：n=125 轉(zhuǎn)/分。在轉(zhuǎn)速圖上以黑點(diǎn)表示。6.1.3其他傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定主軸從計(jì)算轉(zhuǎn)速起至最高轉(zhuǎn)速間的所有轉(zhuǎn)速都傳遞全部功率，因此，實(shí)現(xiàn)上述主軸轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)件的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速也傳遞全功率，傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速就是其傳遞全功率時(shí)的最低轉(zhuǎn)速。當(dāng)主軸的

34、計(jì)算轉(zhuǎn)速確定后，就可以從轉(zhuǎn)速圖上確定傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。確定的順序通常是由后往前，即先定出位于傳動(dòng)鏈后面(靠近主軸)的傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，再順次由后往前定出傳動(dòng)鏈前面的傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。一般可先找出該傳動(dòng)軸共有幾級(jí)實(shí)際工作轉(zhuǎn)速，再找出其中能夠傳遞全功率時(shí)的那幾級(jí)轉(zhuǎn)速，最后確定能夠傳遞全功率時(shí)的最低轉(zhuǎn)速，即為該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。a.III軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速：從轉(zhuǎn)速圖上可以看出:主軸在125轉(zhuǎn)分(計(jì)算轉(zhuǎn)速)至2000轉(zhuǎn)分(最高轉(zhuǎn)速)之間的所有轉(zhuǎn)速都傳遞全功率。此時(shí)，III軸若經(jīng)齒輪副22:86傳動(dòng)主軸，它只有在5001000轉(zhuǎn)分轉(zhuǎn)速時(shí)才能傳遞全功率；若經(jīng)齒輪副72:36傳動(dòng)主軸，1801000轉(zhuǎn)分的轉(zhuǎn)速都傳

35、遞全功率，因此，其最低轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)分即為軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。同理可得:II軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為：500轉(zhuǎn)分，I軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)分 根據(jù)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速的其他傳動(dòng)件的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速也傳遞全部功率，就是其傳遞全部功率時(shí)的最低轉(zhuǎn)速。據(jù)此，可以確定各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下：軸序號(hào)主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min)1000500180125最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下：軸序號(hào)及最小齒輪齒數(shù)1（24）2（22）3（22）主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）10005005001256.1.4各軸和齒輪的傳遞功率 其中由電機(jī)到該傳動(dòng)件個(gè)傳動(dòng)副的效率相乘，但不乘入該軸承的效率，由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)可以查出，計(jì)算各軸的傳遞功率。6.1.5齒輪模

36、數(shù)的初步計(jì)算 在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， mj=16300查閱金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)一書表4-7，考慮到機(jī)床所傳遞的功率取齒輪材料為40Cr，熱處理方式為整淬（C48）；接觸應(yīng)力=1250MPa 按接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)m，查表計(jì)算可得k1=1.04、k2=1.3、k3=1.31-2軸 取m=8, Z1=24，i=2，nj=1000, pj=7.2 則由上面的公式得 mj=2.4, m=2.5mm2-3 取m=10, Z1=22，i=2.82，nj=500, pj=7.05 則由上面的公式得 mj=2.7, m=3mm3-主軸 取m=8, Z1=22，i=4，nj=180,

37、 pj=6.91 則由上面的公式得 mj=2.8, m=3mm齒頂圓直徑 ； 齒根圓直徑；分度圓直徑 ； 齒輪的具體值見表：z1z2z3z4z5z6z7 z8z9z10z11z12z13z14齒數(shù)2448304222625030285622867236模數(shù)2.533分度圓直徑561009210590906618612612666258216108齒頂圓直徑da611059711095957219213213272264222114齒根圓直徑df49.898.890.898.888.888.858.5178.5118.5118.558.5250.5208.5100.56.2傳動(dòng)軸直徑的估算：確定

38、各軸最小直徑根據(jù)【5】公式（7-1），并查【5】表7-13得到取1. 軸的直徑：取取軸的直徑：取取軸的直徑：取 取其中：P-電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）；-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；-該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（）； -傳動(dòng)軸允許的扭轉(zhuǎn)角（）。6.3各軸間的中心距的確定：；6.4齒寬的確定 由公式得：軸主動(dòng)輪齒輪；軸主動(dòng)輪齒輪；軸主動(dòng)輪齒輪一般一對(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)輪比從動(dòng)輪齒寬大6.5齒輪強(qiáng)度校核：計(jì)算公式1校核a傳動(dòng)組齒輪校核齒數(shù)為24的即可，確定各項(xiàng)參數(shù)1 ,n=1000r/min,確定動(dòng)載系數(shù)：齒輪精度

39、為7級(jí)，由機(jī)械設(shè)計(jì)查得使用系數(shù)確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù)非對(duì)稱 ,查機(jī)械設(shè)計(jì)得確定齒間載荷分配系數(shù): 由于是直齒輪，則確定動(dòng)載系數(shù): 查表得 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 圖10-18查得 ,S = 1.3 ， 故合適。校核b傳動(dòng)組齒輪和c傳動(dòng)組齒輪同上,可得取得合適.6.6主軸設(shè)計(jì)（1）主軸前軸頸直徑的選取 一般按機(jī)床類型、主軸傳遞的功率或最大加工直徑，由參數(shù)表選取。銑床當(dāng)功率為7.5KW時(shí)，主軸前軸頸直徑約為90105mm，選為90mm。主軸后軸頸直徑=0.9=81mm， 取=81mm。（2）主軸內(nèi)孔直徑d的確定 很多機(jī)床的主軸是空心的，內(nèi)孔直徑與其用途有

40、關(guān)。銑床主軸內(nèi)孔可通過拉桿來拉緊刀桿。為不過多的削弱主軸的剛度，銑床主軸孔徑d可比刀具拉桿直徑大510mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可知：d=(50%60%)=(3542)mm,此處取d=35mm, =0.4. 當(dāng)小于0.3時(shí)，空心主軸的剛度幾乎等于實(shí)心主軸的剛度，等于0.4時(shí)，空心主軸的剛度為實(shí)心主軸的90%，小于0.7時(shí)，空心主軸的剛度急劇下降，所以d=35mm是合適的。（3）主軸前端懸伸量a的確定 主軸前端懸伸量a是指主軸前端面到前軸承徑向反力作用中點(diǎn)（或前徑向支承中點(diǎn)）的距離。它主要取決于主軸端部的結(jié)構(gòu)，前支承軸承配置和密封裝置的形式和尺寸，有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。由于前端懸伸量對(duì)主軸部件的剛度、抗振性的

41、影響很大，因此在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量縮短該懸伸量。此處我們選a為100mm.（4）主軸主要支承間跨距L的確定 合理確定主軸主要支承間的跨距L，是獲得主軸部件最大靜剛度的重要條件之一。支承跨距過小，主軸的彎曲變形固然較小，但因支承變形引起主軸前端的位移量增大；反之，支承跨距過大，支承變形引起主軸前端的位移量盡管減小了，但主軸的彎曲變形增大，也會(huì)引起主軸前軸端較大的位移。因此存在一個(gè)最佳跨距，在該跨距時(shí)，因主軸彎曲變形和支承變形引起主軸前軸端的總位移量為最小。一般會(huì)不斷降低，主軸主要支承間的實(shí)際跨距L往往大于上述最佳跨距，此處選L=3a=300mm.6.6.1軸上零件的定位（1）零件

42、的軸向定位 軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和圓螺母等來保證。軸肩分為定位軸肩和非定位軸肩，軸肩處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，而且軸肩過多也不利于裝配，因此，軸肩定位多用于軸向力較大的場(chǎng)合，套筒定位因?yàn)椴挥绊戄S的疲勞強(qiáng)度，一般用于軸上兩個(gè)零件之間的定位。若兩零件的間距較大或轉(zhuǎn)速較高時(shí)，都不宜采用套筒定位。軸端擋圈適用于固定軸端零件，可以承受較大的軸向力。為了防止軸端擋圈轉(zhuǎn)動(dòng)造成螺釘松脫，可加圓柱銷鎖定軸端擋圈。圓螺母定位可承受大的軸向力，但軸上螺紋處有較大的應(yīng)力集中，故一般用于固定軸端的零件，當(dāng)軸上零件間距離較大不宜使用套筒定位時(shí)，也常采用圓螺母定位。（2）零件的周向定位周向定位的目的

43、是限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的周向定位零件有鍵、花鍵、銷、緊定螺釘以及過盈配合等，其中緊定螺釘只用在傳力不大之處。6.6.2主軸的校核主軸按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核這種方法只是按軸所受的扭矩來計(jì)算軸的強(qiáng)度；如果軸還受到不大的彎矩時(shí)，則用降低需用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的辦法予以考慮。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： (4.1) (4.2) (4.3) 需用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為。因?yàn)?7.5 ，mm，查表得40 的值為：3555，則0.25 成立，所以此主軸滿足扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度要求。6.6.3主軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核 軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角表示。階梯軸的扭轉(zhuǎn)角單位為（）/m的計(jì)算公式為： (4.4)對(duì)圓軸： = (4.5)軸的扭轉(zhuǎn)剛度

44、的條件為： 的取值為 0.51（）/m 計(jì)算得階梯軸的扭轉(zhuǎn)角為： 0.14,則軸滿足扭轉(zhuǎn)剛度要求。6.7軸承的選?。?） 一軸：一軸的前后端與箱體外壁配合，配合處傳動(dòng)軸的軸頸是30mm，同時(shí)軸也不會(huì)承受軸向力故也選用深溝球軸承，型號(hào)：6206（2） 二軸：二軸與一軸相似，但是由于工作過程之中傳動(dòng)可能有誤差，二軸會(huì)受軸向力，因此二軸與外幣配合采用圓錐滾子軸承，型號(hào)：30206.（3） 三軸：三軸與外壁配合處采用圓錐滾子軸承，型號(hào)：30208.（4） 主軸：主軸是傳動(dòng)系中最為關(guān)鍵的部分，因此應(yīng)該合理的選擇軸承。從主軸末端到前段均為圓錐滾子軸承，型號(hào)分別為：、30216、30218.第七章.潤(rùn)滑方式

45、的選取7.1潤(rùn)滑系統(tǒng)的要求(1)應(yīng)保證開動(dòng)機(jī)床時(shí)能夠立即供給潤(rùn)滑油。 (2)潤(rùn)滑系統(tǒng)盡可能自動(dòng)化，工作可靠，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。(3)潤(rùn)滑系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有便于觀察潤(rùn)滑工作是否正常的裝置。(4)摩擦面的潤(rùn)滑油量必要時(shí)應(yīng)能調(diào)節(jié)，以保證被潤(rùn)滑零件正常工作。(5)潤(rùn)滑系統(tǒng)的檢修和清理應(yīng)方便。7.2 潤(rùn)滑劑的選擇機(jī)床上常用潤(rùn)滑劑有兩種：潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油。（1）潤(rùn)滑脂 常用的潤(rùn)滑脂有鈣基潤(rùn)滑脂和鈉基潤(rùn)滑脂兩種。在機(jī)床上主要應(yīng)用鈣基潤(rùn)滑脂，其特點(diǎn)是粘度較大，有耐水性，熔點(diǎn)低，一般應(yīng)用于工作溫度不超過60oC的摩擦表面；用在外表面及垂直表面也不易流失，密封簡(jiǎn)單。但是流動(dòng)性差，導(dǎo)熱系數(shù)小，不能做循環(huán)潤(rùn)滑劑；摩擦阻力大，機(jī)

46、械效率低。（2）潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油通常指各種礦物油，其物理和化學(xué)性能比較穩(wěn)定。與潤(rùn)滑脂相比，潤(rùn)滑油的粘度小，摩擦系數(shù)低，冷卻效果好，適用于高速運(yùn)動(dòng)和集中的自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)中，因此，在機(jī)床的變速箱或進(jìn)給箱中廣泛應(yīng)用。潤(rùn)滑油的主要特性是粘度，通常是用運(yùn)動(dòng)粘度或相對(duì)粘度來表示。潤(rùn)滑對(duì)主軸組件的工作性能與軸承壽命都有密切關(guān)系。通常潤(rùn)滑油的粘度可根據(jù)主軸前軸頸d(毫米)和主軸最高轉(zhuǎn)速 (轉(zhuǎn)分)的乘積教d來選擇。選擇使用潤(rùn)滑油應(yīng)考慮的因素：(1)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。機(jī)床部件或零件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)速度高，應(yīng)選用粘度較小的潤(rùn)滑油，以減少能量損失和溫升。(2)單位面積上的壓力越大，選用的潤(rùn)滑油粘度應(yīng)越大。因?yàn)檎扯却蟮挠陀休^大的內(nèi)

47、聚力，不易從摩擦表面中擠壓出來。(3)工作溫度高時(shí)，應(yīng)選用粘度較大的潤(rùn)滑油，以免由于溫度的升高使粘度降低。 7.3潤(rùn)滑方式（1）飛濺潤(rùn)滑在箱體底部裝有潤(rùn)滑油，利用最低位置傳動(dòng)軸上齒輪或?yàn)R油盤浸入油內(nèi)一定深度，當(dāng)機(jī)床工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)的齒輪或?yàn)R油盤將潤(rùn)滑油向各方向?yàn)R出，直接落到潤(rùn)滑件的表面上或落到特制的油盤或油槽中，油液沿著油管或油槽流至需要潤(rùn)滑的表面上。當(dāng)濺油齒輪或?yàn)R油圓盤的圓周速度適宜時(shí)，還能形成油霧，油霧中的細(xì)小油珠會(huì)落到各摩擦面的間隙中進(jìn)行潤(rùn)滑。飛濺潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，而且油的消耗量也少。但這種方式需在一定的條件下才能有效地工作，即濺油齒輪或?yàn)R油盤的圓周速度不能太大或太小。（2）循

48、環(huán)潤(rùn)滑這是比較完善的潤(rùn)滑方法，對(duì)于發(fā)熱量較大或防止溫升過高的某些摩擦表面，需用油泵供油進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)潤(rùn)滑，將摩擦面所產(chǎn)生的熱量由潤(rùn)滑油帶走，進(jìn)行冷卻。（3）滴油潤(rùn)滑采用油杯或絨線間斷的供少量的潤(rùn)滑油。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；缺點(diǎn)是難于控制油量。這種方法主要用于需要油量不大的地方。（4）油霧潤(rùn)滑利用壓縮空氣，通過專門的霧化器形成含少量油的油霧噴入軸承。油霧潤(rùn)滑的阻力小，散熱性好，是一種很好的潤(rùn)滑方法。（5）噴射(注射)潤(rùn)滑一般是通過軸承周圍的34個(gè)噴嘴，將4公斤厘米2的壓力油噴注到軸承隔離器的空隙，周期性地把油送到潤(rùn)滑表面，供油量少，潤(rùn)滑效果好，但需要一套專門設(shè)備。這種方法主要用于轉(zhuǎn)速很高的主軸

49、組件的軸承潤(rùn)滑。結(jié)語 課程設(shè)計(jì)作為一門專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事工作前不可缺少的環(huán)節(jié)通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我受益良多，能夠更深層次的掌握應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)了這次的課程設(shè)計(jì)，本著認(rèn)真努力的態(tài)度終于完成了，也學(xué)會(huì)了腳踏實(shí)地終有收獲的道理，牢固的專業(yè)知識(shí)才能更好的去面對(duì)以后的工作。在這個(gè)累死人不償命的過程中，然而，親自著手一個(gè)自己的設(shè)計(jì)成果，還是很舒暢的，漫漫回味這六周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步，也是人生的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中柳暗花明又一村的感悟我的課程設(shè)計(jì)一直是在王燕燕老師的悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的。老師

50、治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，為人和藹可親。并且在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，他不斷對(duì)我得到的結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，并提出新的問題，使得我的設(shè)計(jì)課題能夠深入地進(jìn)行下去，也使我接觸到了許多理論和實(shí)際上的新問題，使我做了許多有益的思考。在此表示誠摯的感謝和由衷的敬意。通過課程設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心，細(xì)致這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練短短六周是課程設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正如此的缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)能力是如此的不足，幾年來的學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會(huì)用我需要學(xué)習(xí)的東西還太多太多。最后，我要感謝我的老師們，是您給了我們這個(gè)機(jī)會(huì)，讓我們?cè)诋厴I(yè)之前能了解一下自己的水平，讓我們知道我們要學(xué)習(xí)的還很多，我們還需繼續(xù)努力，學(xué)習(xí)新的知識(shí)，端正自己的學(xué)習(xí)態(tài)度，爭(zhēng)取在以后的工作中脫穎而出。參考文獻(xiàn)(1) 馮辛安著，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì),北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005(2) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)等著，機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè),上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979(3) 楊黎明等著，機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè),北京：國防工業(yè)出版社，1993(4) 翁世修、王良申著，金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)，上海：上海交通大學(xué)出版社，1987(5) 何伯吹等著，機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1975第 34 頁 共 35 頁