金屬切削機床課程設計說明書

1、<p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1 金屬切削機床在國民經(jīng)濟中的地位及發(fā)展</p><p>　　金屬切削機床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機器零件的機器，它是制造機器的機器，又稱為“工作母機”或“工具機”。 在現(xiàn)代機械制造工業(yè)中，金屬切學機床是加工機器零件的主要設備，它所擔負的工作量，約占機器總制造工作量的40%～

2、60%。機床的技術水平直接影響機械制造工業(yè)的產(chǎn)品質量和勞動生產(chǎn)率。</p><p>　　機床的“母機”屬性決定了它在國民經(jīng)濟中的重要地位。機床工業(yè)為各種類型的機械制造廠提供的制造技術與優(yōu)質高效的機床設備，促進機械制造工業(yè)的生產(chǎn)能力和工藝水平的提高。機械制造工業(yè)肩負著為國民經(jīng)濟各部門提供現(xiàn)代化技術裝備的任務。為適應現(xiàn)代化建設的需要必須大力發(fā)展機械制造工業(yè)。機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門賴以發(fā)展的基礎。一個國家機床工業(yè)

3、的技術水平，在很大程度上標志著這個國家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學技術水平。顯然，金屬切削機床在國民經(jīng)濟現(xiàn)代化建設中起著重大的作用。</p><p>　　我國機床行業(yè)起步較晚，就現(xiàn)在來說，我國的機床制造業(yè)跟國外先進水平相比，還存在較大的差距。因此，我國機床工業(yè)面臨著光榮而艱巨的任務，必須奮發(fā)圖強，努力工作，不斷擴大技術隊伍和提高人員的技術素質，學習和引進國外的先進科學技術，大力開展科學研究，以便早日趕上世界先進水平。&l

4、t;/p><p>　　1.2 機床課程設計的目的</p><p>　　課程設計是在學生學完相應課程及先行課程之后進行的實習性教學環(huán)節(jié)，是大學生的必修環(huán)節(jié)，其目的在于通過機床運動機械變速傳動系統(tǒng)的結構設計，使學生在擬定傳動和變速的結構的結構方案過程中，得到設計構思，方案分析，結構工藝性，機械制圖，零件計算，編寫技術文件和查閱技術資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握基本的設計方法，并培

5、養(yǎng)學生具有初步的結構分析，結構設計和計算能力。通過機床課程設計，獲得設計工作的基本技能的訓練，提高分析和解決工程技術問題的的能力。并為進行下一步的畢業(yè)設計做好準備工作。</p><p>　　1.3 機床課程設計的內容及要求</p><p>　　機床課程設計的內容，為設計一個中等復雜程度的機床主軸變速箱設計。</p><p><b>　　要求：</b

6、></p><p>　　1 ） 主軸變速箱傳動設計及計算</p><p>　　2 ) 主軸變速箱結構設計</p><p>　　3 ） 繪制主軸變速箱裝配圖</p><p>　　4 ） 編寫設計計算說明書</p><p>　　1.4 操作性能要求</p><p>　　1）具有皮帶輪卸荷裝

7、置2）手動操縱雙向摩擦片離合器實現(xiàn)主軸的正反轉及停止運動要求3）主軸的變速由變速手柄完成</p><p><b>　　參數(shù)的擬定</b></p><p>　　2.1 確定轉速范圍</p><p>　　床身上最大工件回轉直徑：320mm</p><p>　　主電動機功率：4千瓦</p><p>

8、;　　主軸最高轉速：1320轉/分</p><p>　　主軸最低轉速：30轉/分</p><p>　　2.2 主電機選擇</p><p>　　合理的選擇電機，既能使機床充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，有不至使電機經(jīng)常輕載而降低功率因素。由已知參數(shù)功率為4Kw，根據(jù)《機床設計指導書》，選用Y112M-4型電動機。</p><p><b

9、>　　變速范圍：R = </b></p><p>　　根據(jù)給定最大最小轉速要求，選擇轉速級數(shù)12級，傳動公比為1.41。 </p><p><b>　　轉速數(shù)列如下：</b></p><p>　　30、42.5、60、85、118、170、236、335、475、670、950、1320。</p><

10、;p><b>　　第三章 傳動設計</b></p><p>　　3.1 主傳動方案擬定</p><p>　　擬定傳動方案，包括傳動型式的選擇以及開停、換向、制動、操縱等整個傳動系統(tǒng)的確定。傳動型式則指傳動和變速的元件、機構以及組成、安排不同特點的傳動型式、變速類型。</p><p>　　傳動方案和型式與結構的復雜程度密切相關，和工作性

11、能也有關系。因此，確定傳動方案和型式，要從結構、工藝、性能以及經(jīng)濟等多方面統(tǒng)一考慮。在此次設計中，我采用集中傳動型式的主軸變速箱。</p><p>　　3.2 傳動結構式、結構網(wǎng)的選擇</p><p>　　結構式、結構網(wǎng)對于分析 和選擇簡單的串聯(lián)式的傳動不失為有用的方法，但對于分析復雜的傳動并想由此導出實際的方案，就并非十分有效了。</p><p>　　3.2.1

12、 傳動組和傳動副數(shù)可能的方案</p><p>　　方案一： 方案二： 方案三：</p><p>　　3.2.2 結構網(wǎng)和結構式各種方案的選擇</p><p>　　3.2.3 各方案的分析比較</p><p>　　在一般的選擇原則中，通常取擴大順序與傳動順序一致，但在此次設計中，考慮到機床的啟動、停止，要求Ⅰ軸上裝有摩擦離合器，所以，

13、方案一中，由于裝有摩擦離合器，必然導致Ⅰ軸上的軸向尺寸增大。方案二、三中，解決了方案一中軸向尺寸過大的問題，但考慮到Ⅱ軸到Ⅲ軸的傳動中，方案二中可能會有較大的降速比。故選方案三作為此處設計的可行方案。</p><p>　　3.3 轉速圖和系統(tǒng)圖的擬定</p><p>　　由于車床Ⅰ軸轉速一般取700~1000 r/min 。在中型通用機床中，通常傳動比u = 1~2.5的范圍內， 故初

14、選Ⅰ軸轉速為810 r/min。</p><p><b>　　擬定轉速圖如圖1</b></p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　擬定傳動系統(tǒng)圖如圖2：</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　第四章 傳動件的

15、估算</p><p>　　4.1 三角帶傳動的計算</p><p>　　三角帶傳動中，軸間距A可以加大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會打滑，亦可因此緩沖沖擊及隔離振動，使傳動平穩(wěn)。帶輪結構簡單，但尺寸大，機床中常用作電機輸出軸的定比傳動</p><p>　　4.1.1 選擇三角帶的型號</p><p>　　根據(jù)公式Nj = KwNd = 1

16、.1 4 = 4.4 kw </p><p>　　式中Nd—電動機額定功率，Kw—工作情況系數(shù)</p><p>　　查《機床課程設計指導書》及《機械設計》，選擇型號B。尺寸參數(shù)為</p><p>　　4.1.2 確定帶輪的計算直徑,</p><p>　　帶輪的直徑越小帶的彎曲應力就越大。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑不宜過小，即，查《機械設

17、計》教材選取主動輪基準直徑。</p><p><b>　　由公式</b></p><p>　　式中：--小帶輪轉速，--大帶輪轉速，--帶的滑動系數(shù)，一般取0.02</p><p>　　所以，圓整取250mm。</p><p>　　4.1.3 確定三角帶速度</p><p><b>　

18、　按照公式有</b></p><p>　　由《機床設計指導書》知，v = 10~15m/s時最為經(jīng)濟耐用，故此速度可用。</p><p>　　4.1.4 初定中心距</p><p>　　根據(jù)機床總體布局初步選定中心距，由經(jīng)驗公式有：</p><p>　　AO = (0.6 ~ 2 )(D1 + D2)</p>&l

19、t;p>　　車床電機軸至變速箱帶輪的中心距一般為750 ~ 850mm </p><p>　　則 AO = 2 （D1 + D2）= 780 mm..</p><p>　　4.1.5 三角帶的計算基準長度</p><p>　　三角帶的計算長度是通過三角帶截面中心的長度。有經(jīng)驗公式有：</p><p>　　圓整后取2176mm

20、，查《機床設計指導書》第四章，有標準技術長度L = 2033mm。則內圓周長度LN = 2000mm。</p><p>　　4.1.6 驗算三角帶的撓曲次數(shù)</p><p><b>　　， 符合要求。</b></p><p>　　4.1.7 確定實際中心距A</p><p>　　4.1.8 驗算小帶輪包角</

21、p><p>　　,主動輪上包角合適。</p><p>　　4.1.9 確定三角帶根數(shù)Z</p><p>　　根據(jù)《機床課程設計指導書》，有</p><p>　　， 查表1有N0 = 2.71kw，由前面計算Nj = 4.4kw. 查表2有包角系數(shù)C1 = 0.98</p><p><b>　　圓整取Z = 2

22、</b></p><p>　　4.2 傳動軸的估算</p><p>　　傳動軸除應滿足強度的要求外，還應滿足剛度的要求，強度要求保證軸在反復載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機床主傳動系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形，因此疲勞強度一般是主要矛盾。除了載荷很大的情況外，可以不必驗算軸的強度。</p><p>　　4.2.1 傳動Ⅰ軸直徑估算</

23、p><p>　　計算轉速是傳動件能傳遞的全部功率的最低轉速。Ⅰ軸的計算轉速可以從轉速圖上得810r/min，由于效率對軸的估算影響不大，故忽略其影響。所以</p><p><b>　　= </b></p><p>　　其中：N—該傳動軸的輸入功率</p><p>　　nⅠ —該傳動軸的計算轉速</p><

24、p>　　由于Ⅰ軸上裝有摩擦離合器，所以選擇花鍵連接。根據(jù)《機床設計指導書》中機床常用矩形花鍵軸參照表選?、褫S花鍵：6-32287 </p><p>　　4.2.2 傳動Ⅱ軸直徑估算</p><p>　?、蜉S的計算轉速可以從轉速圖上得475 r/min，由于效率對軸的估算影響不大，故忽略其影響。所以</p><p><b>　　= </b>

25、;</p><p>　　其中：N—該傳動軸的輸入功率</p><p>　　NⅡ —該傳動軸的計算轉速</p><p>　　由于Ⅱ軸上裝有滑移齒輪，所以選擇花鍵連接。根據(jù)《機床設計指導書》中機床常用矩形花鍵軸參照表選?、蜉S花鍵：6-353010</p><p>　　4.2.3 傳動Ⅲ軸直徑估算</p><p>　?、筝S

26、的計算轉速可以從轉速圖上得118 r/min，由于效率對軸的估算影響不大，故忽略其影響。所以</p><p><b>　　= </b></p><p>　　其中：N—該傳動軸的輸入功率</p><p>　　NⅢ —該傳動軸的計算轉速</p><p>　　由于Ⅲ軸上裝有滑移齒輪，所以選擇花鍵連接。根據(jù)《機床設計指導書》中機

27、床常用矩形花鍵軸參照表選?、筝S花鍵：6-353010</p><p>　　4.2.4 傳動Ⅳ軸直徑估算</p><p>　?、糨S的計算轉速可以從轉速圖上得85 r/min，由于效率對軸的估算影響不大，故忽略其影響。所以</p><p><b>　　= </b></p><p>　　其中：N—該傳動軸的輸入功率</

28、p><p>　　NⅣ —該傳動軸的計算轉速</p><p>　　主軸上采用固定齒輪，故齒輪與軸采用傳統(tǒng)的平鍵連接。</p><p>　　4.3 齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的估算</p><p>　　4.3.1 齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　當各變速組的傳動比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對于定比傳動的齒輪齒數(shù)可以選《機械設

29、計手冊》推薦的方法確定。對于變速組內齒輪的齒數(shù)，如果傳動比是標準公比的整數(shù)次方時，變速組內每對齒輪的齒數(shù)和及小齒輪的齒數(shù)可以從教程《金屬切削機床》中選取。一般在主傳動中，最小齒數(shù)應大于18～20。采用三聯(lián)滑移齒輪時，應檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)應大于或者等于4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。因此確定各變速組齒數(shù)如下：</p><p><b>　　第一組齒輪：</b&

30、gt;</p><p><b>　　傳動比： </b></p><p>　　查教材《金屬切削機床》表8—1，齒輪齒數(shù)和取108</p><p>　　Z1 = 68 Z2 = 40 Z3 = 40 Z4 = 68</p><p><b>　　第二組齒輪</b></p><p

31、>　　傳動比： </p><p>　　齒數(shù)和取96：Z5 = 19 Z6 = 77 Z7 = 25 Z8 = 71 Z9 = 32 Z10 = 64 </p><p><b>　　第三組齒輪</b></p><p><b>　　傳動比：</b></p><p><b

32、>　　齒數(shù)和取110：</b></p><p>　　第四組齒輪（反轉齒輪）</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗，反轉轉速是正轉轉速的1.1 ~ 1.2倍，根據(jù)傳動要求，確定反轉齒輪齒數(shù)為Z15 = 48 , 惰輪齒數(shù)為Z16 = 25。</p><p>　　4.3.2 齒輪模數(shù)的估算</p><p>　　（1）Ⅰ—Ⅱ軸齒輪彎曲疲

33、勞的估算</p><p><b>　　齒面點蝕的估算：</b></p><p><b>　　Amm. </b></p><p>　　由中心距A及齒數(shù)計算出模數(shù)：mm </p><p>　　根據(jù)計算選取兩個中的大值，選取相近的標準模數(shù)。取m1 = 2.5mm. </p><p&g

34、t;　　（2）Ⅱ—Ⅲ軸齒輪彎曲疲勞的估算</p><p><b>　　齒面點蝕的估算：</b></p><p><b>　　Amm. </b></p><p>　　由中心距A及齒數(shù)計算出模數(shù)：mm </p><p>　　根據(jù)計算選取兩個中的大值，選取相近的標準模數(shù)。取m1 = 2.5mm. <

35、;/p><p>　　（3）Ⅲ—Ⅳ軸齒輪彎曲疲勞的估算</p><p><b>　　齒面點蝕的估算：</b></p><p><b>　　Amm. </b></p><p>　　由中心距A及齒數(shù)計算出模數(shù)：mm </p><p>　　根據(jù)計算選取兩個中的大值，選取相近的標準模數(shù)。

36、取m1 = 3mm.</p><p>　　各軸上齒輪參數(shù)確定。（單位mm）</p><p>　　4.3.3 齒寬確定</p><p>　　由公式得：齒寬B為18～30mm，在實際設計中依據(jù)此標準選取相應值。</p><p><b>　　齒輪模數(shù)的驗算</b></p><p>　　根據(jù)齒輪的工作條件

37、，空間安排，材料和精度等級等，經(jīng)過受力分析，主軸上的齒輪最容易受損，所以，在進行齒輪強度驗算時，只進行主軸上的齒輪模數(shù)驗算。</p><p>　　4.4.1. 根據(jù)接觸疲勞強度驗算齒輪模數(shù)</p><p>　　選擇齒輪精度等級： 7-6-6等級</p><p>　　查《機床設計指導書》第四章中各表，確定各式中參數(shù)：</p><p>　　N =

38、 0.96 = 3.84 kw nj = 85 r/min Z12 = 37 i= = 1.9 </p><p>　　Ks =KTKnKNKq </p><p>　　其中 KT = (表3)</p><p>　　Kn = 0.85 (表4) KN = 0.58 (表5) Kq = 0.64 (表6)</p><p

39、>　　查表7，當Ks Kmin 時，Ks = 0.6</p><p>　　查表8，k2 = 1.2 </p><p>　　查表9，k3 = 1</p><p><b>　　k1 = 1.4</b></p><p><b>　　查表11， </b></p><p>　

40、　故 初選值m = 3 mm 的強度足夠。</p><p>　　根據(jù)彎曲疲勞強度驗算齒輪模數(shù)</p><p>　　選擇齒輪精度等級： 7-6-6等級</p><p>　　查《機床設計指導書》第四章中各表，確定各式中參數(shù)：</p><p>　　N = 0.96 = 3.84 kw nj = 85 r/min Z12 = 37 &

41、lt;/p><p>　　i = = 1.9 </p><p>　　Ks =KTKnKNKq </p><p>　　其中 KT = (表3)</p><p>　　Kn = 0.89 (表4) KN = 0.78 (表5) Kq = 0.72 (表6)</p><p>　　查表7，當Ks Kmin 時

42、，Ks = 0.46</p><p>　　查表8，k2 = 1 </p><p>　　查表9，k3 = 1</p><p><b>　　k1 = 1.4</b></p><p><b>　　查表11， </b></p><p>　　查表10， Y = 0.444</p

43、><p>　　故 初選值m = 3 mm 的強度足夠。</p><p>　　4.5 片式摩擦離合器的選擇和計算</p><p>　　片式摩擦離合器目前在機床中應用廣泛，因為他可以在運轉中接通或者脫開，具有結合平穩(wěn)、沒有沖擊、結構緊湊的特點，部分零件已經(jīng)標準化，多用于機床主傳動。</p><p>　　4.5.1 按扭矩選擇</p>

44、<p>　　一般應使選用和設計的離合器的額定靜扭矩和額定動扭矩滿足工作要求，由于普通機床是在空載下啟動反向的，故只需按離合器結合后的靜負載扭矩來計算。即</p><p>　　選k = 1.3 ~ 1.5. 取 k = 1.4</p><p>　　4.5.2 摩擦片盤接合面的直徑</p><p>　　查設計指導書，根據(jù)設計需要選取尺寸如下：</p&

45、gt;<p>　　d = 34mm D1 = 90mm D = 80mm</p><p>　　4.5.3 計算摩擦面對數(shù)</p><p><b>　　計算平均圓周速度：</b></p><p>　　查表13，有kv = 1.40</p><p>　　初選Z = 16 ，確定參數(shù)kz = 0.61

46、km = 1</p><p>　　查表12，f = 0.06 </p><p>　　取 k = 1.40</p><p>　　取 Z = 16</p><p>　　摩擦片總數(shù)為Z+1，取Z=17</p><p>　　根據(jù)相關資料選用機械式多片雙聯(lián)離合器，因為是安裝在箱內，所以采取濕式。</p&g

47、t;<p>　　第五章 結構設計及說明</p><p>　　5.1 結構設計的內容、技術要求和方案</p><p>　　5.1.1 設計的內容:</p><p>　　設計主軸變速箱的結構包括傳動件（傳動軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器）主軸組件的結構設計與布置，限于課程設計時間，用一長展開圖表示。</p><p>　　5.1.2

48、 技術要求:</p><p>　　主軸變速箱是機床的主要部件。設計時除考慮一般機械傳動的有關要求外，著重考慮以下幾個方面的問題</p><p><b>　　1.精度</b></p><p>　　車床主軸部件要求比較高的精度。如：</p><p>　　主軸的徑向跳動 0.01mm 主軸的橫向竄動 0.01m

49、m </p><p><b>　　2.剛度和抗振性</b></p><p>　　綜合剛度（主軸與刀架之間的作用力與相對變形之比）：</p><p>　　D—最大回轉直徑 mm 。</p><p>　　在主軸與刀架之間的相對振幅的要求：</p><p><b>　　3.傳動效率要求<

50、/b></p><p>　　4.主軸前軸承處溫度和溫升應控制在以下范圍：</p><p>　　5.噪聲要控制在以下范圍:</p><p>　　6.結構應盡可能簡單、緊湊，加工和裝備工藝性好，便于維修和調整。</p><p>　　7.操作方便，安全可靠。</p><p>　　8.遵循標準化和通用化的原則。</

51、p><p>　　5.1.3 設計方法:</p><p>　　主軸變速箱結構設計是整個機床設計的重點。由于結構比較復雜，設計中不可避免要經(jīng)過反復思考和多次修改。在正式圖之前，最好能先畫草圖。目的是：</p><p>　　1） 布置傳動件及選擇方案。</p><p>　　2） 檢驗傳動設計的結果中有無相互干涉、碰撞或其它不合理的情況，以便及時改正。

52、</p><p>　　3） 確定傳動軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對位置，以確定各軸的受力點和受力方向，為齒輪的驗算提供必要的數(shù)據(jù)。</p><p>　　為達到上述的目的，草圖的主要輪廓尺寸和零件之間的相對位置尺寸一定要畫得準確，細部結構可不必畫出。各部分結構經(jīng)反復推敲修改，經(jīng)過必要的驗算，確定了結構方案以后，才能開始畫正式裝配圖。</p><p>　　

53、5.2 Ⅰ軸（輸入軸）的設計</p><p>　　5.2.1 Ⅰ軸的特點:</p><p>　　1、將運動傳入變速箱的帶輪，一般都安裝在軸端，軸變形較大，結構上應注意加強軸的剛度或使軸不受帶的拉力（帶輪卸荷）。</p><p>　　2、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軸再整體裝入箱內。我采用的是卸荷裝置，把帶輪支

54、在軸承外圈上，而兩軸承安裝在與箱體固定的法蘭盤上，扭矩從端頭花鍵傳入。離合器為片式摩擦離合器，因為在箱內使用，故采用濕式。</p><p>　　在確定軸向尺寸時，摩擦片之間在不壓緊時，應留有0.2 ~ 0.4 mm 的間隙，間隙應能調整。</p><p>　　3、離合器及其壓緊裝置中有三點值得注意</p><p>　　1）、摩擦片的軸向定位：由兩個帶花鍵孔的圓盤實現(xiàn)

55、。其中一個圓盤裝在花鍵上，另一個裝在花鍵軸上的一個環(huán)形溝槽里，并轉過一個花鍵齒，和軸上的花鍵對正，然后用螺釘把錯開的兩個圓盤連接在一起。這樣就限制了軸向和周向的兩個自由度，起了定位作用</p><p>　　2）摩擦片的壓緊由加力環(huán)的軸向移動實現(xiàn)，在軸向上形成了彈性力的封閉系統(tǒng)，不增加軸承軸向壓力。</p><p>　　3）結構設計時應使加力環(huán)拉桿的運動不可逆，即操縱力撤銷后，有自鎖作用。&

56、lt;/p><p>　　5.3 齒輪塊的設計</p><p>　　5.3.1 齒輪塊特點:</p><p>　　齒輪是變速箱中的重要元件。齒輪同時嚙合的齒數(shù)是周期性變化的。即作用在一個齒輪上的載荷是變化的。同時由于齒輪制造及安裝誤差等，不可避免要產(chǎn)生動載荷而引起振動和噪聲，常成為變速箱的主要噪聲源，但并不影響主軸回轉均勻性。在齒輪塊設計時，應充分考慮到這些問題。&l

57、t;/p><p>　　5.3.2 精度等級的選擇:</p><p>　　變速箱中齒輪用于傳遞動力和運動。它的精度的選擇決定于圓周速度。采用同一精度時，圓周速度較高，振動和噪聲越大，根據(jù)實驗結果得知，圓周速度增加一倍，噪聲約增大6dB。本次設計直齒齒輪的精度選擇如下：</p><p>　　工作平穩(wěn)性和接觸誤差對振動和噪聲的影響比運動誤差更大， 為了控制噪聲，機床上主傳動

58、齒輪都選用較高的精度。主傳動齒輪選用的是： 7-6-6。</p><p>　　5.3.3 結構與加工方法的關系</p><p>　　不同精度等級的齒輪，要采用不同的加工方法，對結構要求也有所不同。7級精度齒輪，用較高精度滾齒機或插齒機就可以達到。但淬火后，由于變形，精度將下降。因此，需要淬火的7級齒輪一般滾（插）后要剃齒。6級精度齒輪，用精密滾齒機可以達到。淬火齒輪，必須磨齒才能達到6級

59、。機床主軸變速箱中齒輪齒部都需要淬火。</p><p>　　各部分的尺寸推薦如下：</p><p><b>　　1.空刀槽 </b></p><p>　　插齒時： 模數(shù)2.5～4 mm ≥6 mm。</p><p>　　為了布置與作圖的方便，本次設計中所選的空刀槽bk = 6mm</p>

60、<p><b>　　2.齒寬 b</b></p><p>　　齒寬影響齒的強度。但如果太寬，由于齒的制造誤差和軸的變形，可能接觸不均，反而容易引起振動和噪聲。一般b?。?～10）m。式中m---模數(shù)。</p><p><b>　　3.其他問題</b></p><p>　　滑移齒輪進出嚙合的一端要圓齒，有規(guī)定的

61、形狀和尺寸，圓齒和倒角的性質不同，加工方法和畫法也不一樣。選擇齒輪塊的結構要考慮毛坯形式和機械加工時的安裝和定位基面。盡可能做到省工，省料又易于保證精度。</p><p>　　5.3.4 組合齒輪</p><p>　　齒輪磨齒時，要求較大的空刀（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。有時為了縮短軸向尺寸，也有用組合齒輪的。但在本次設計中用到的是：鍵連接,用平鍵

62、、螺釘拼裝,軸向定位用彈簧擋圈。具體的繪圖方案，可參考《機床設計指導書》有關章節(jié)。</p><p>　　5.3.5 齒輪的軸向定位</p><p>　　要保證正確的嚙合，齒輪在軸上的位置應該可靠?；讫X輪的軸向位置由操縱機構的定位槽、定位孔或其他方式保證，一般在裝配后最后調整確定，本次設計所采用的軸向定位結構如下：</p><p><b>　　1.彈簧卡

63、圈定位</b></p><p>　　特點：結構簡單、裝配方便，但不能承受軸向力。</p><p><b>　　2.套筒定位</b></p><p>　　特點： 用隔套將各傳動件在軸向固定、裝配方便，有利于軸的剛度保證。</p><p>　　5.4 傳動軸設計</p><p>　　5.

64、4.1 軸的特點</p><p>　　機床傳動軸，廣泛采用滾動軸承作支承。軸上要安裝齒輪、離合器和制動器等。傳動軸應保證這些傳動件或機構能正常工作。</p><p>　　首先傳動軸應有足夠的強度、剛度。如撓度和傾角過大，將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化，使振動、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)熱增大。</p><p>　　兩軸中心距誤差和軸心線間的平行度等裝配及加工誤差

65、也會引起上述問題。</p><p>　　5.4.2 軸的結構</p><p>　　裝滑移齒輪的軸采用花鍵軸，不裝滑移齒輪的軸也采用花鍵軸?；ㄦI軸承載能力高，加工和裝配也比帶單鍵的光軸方便。軸的部分長度上的花鍵，在終端上有一段不是全高，不能和花鍵孔配合。這是加工的過渡部分。具體的作圖可參考《機械設計手冊》《機床設計指導書》。一般的尺寸花鍵的滾刀直徑D為65～85 mm。</p>

66、<p>　　5.4.3 軸承的選擇</p><p>　　機床傳動軸常用的滾動軸承有深溝球軸承和圓錐滾子軸承。在溫升空載功率和噪聲等方面，球軸承優(yōu)越。而且滾錐軸承對軸的剛度、支承孔的加工精度要求比較高。但滾錐軸承內外圈可以分開，裝配方便，間隙容易調整。所以，在沒有軸向力時，也常采用這種軸承。這種軸承的形式和尺寸的選擇，取決于承載能力，但也要考慮其它結構條件。</p><p>

67、　　本次設計中，由于是支承跨距長的箱體，要從兩邊同時進行加工，具體的參考圖見參考書《機床設計指導書》。 既要滿足承載能力要求，又要符合孔加工工藝，可以用輕、中或重系列的軸承來達到支承孔直徑的安排要求。兩孔間的最小間隙壁厚，不得小于5～10 mm，以免加工時孔變形?；ㄦI軸兩端裝軸承的軸徑尺寸至少有一個應小于花鍵的內徑。一般傳動軸上軸承選用G級精度。滾動軸承是外購標準件，可以簡化畫法，但類型必要表示清楚與其它零件的相關尺寸如：外徑、內徑和寬

68、度必須按實際尺寸畫。</p><p>　　5.4.4 軸的軸向定位</p><p>　　傳動軸必須在箱體內保持準確位置，才能保證裝在軸上各傳動件的位置的確性，不論軸是否轉動，是否受軸向力，都必須有周向定位。對受軸向力的軸其軸向定位就更加重要。</p><p>　　回轉軸的軸向定位（包括軸承在軸上定位和在箱體孔中定位）選擇定位方式回轉軸的軸向定位本次設計采用的是：兩

69、端均用軸承蓋、調節(jié)螺釘定位及圓錐滾子軸承支承。兩端均有調節(jié)螺釘，除能方便地調節(jié)軸承預緊力外，還可調節(jié)軸系的軸向位置，以便使嚙合齒輪對齊。</p><p><b>　　5.5主軸組件設計</b></p><p>　　主軸組件結構復雜，技術要求高。安裝工件（車床）或者刀具的主軸參與切削成形運動，因此它的精度和性能直接影響加工質量（加工精度和表面粗糙度），設計時主要圍繞著保

70、證精度、剛度和抗振性，減少溫升和熱變形等幾個方面來考慮。</p><p>　　5.5.1 各部分尺寸的選擇</p><p>　　主軸形狀與各部分尺寸不僅和強度、剛度有關，而且涉及多方面的因素。</p><p><b>　　1.內孔直徑</b></p><p>　　車床主軸由于要通過棒料，安裝自動卡盤的操縱機構及通過卸頂

71、尖的頂桿，必須是空心軸。為了擴大使用范圍，加大可加工棒料直徑，車床主軸內孔直徑有增大的趨勢。</p><p><b>　　2.主軸直徑</b></p><p>　　前支承的直徑是主軸上一主要的尺寸，設計時，一般先估算或擬定一個尺寸，結構確定后再進行核算。</p><p>　　由于P=4kw，所以前軸徑 70～120 mm</p>

72、<p>　　選取主軸前軸頸直徑： D1 = 60mm</p><p>　　主軸后軸頸直徑： </p><p>　　取其 D2 = 42mm</p><p>　　主軸平均直徑 D = </p><p>　　校核壁厚

73、</p><p><b>　　驗算合格。</b></p><p><b>　　3.支承跨距</b></p><p>　　為了提高剛度，應盡量縮短主軸的外伸長度a，選擇適當?shù)闹С锌缇郘。一般推薦取：L/a =3～5跨距L小時，軸承變形對軸端變形的影響大。所以，軸承剛度小時，L/a應選大值，軸剛性差時，則取小值?？缇郘的大小，

74、很大程度上受其他結構的限制，常常不能滿足以上要求。安排結構時力求接近上述要求。</p><p><b>　　計算綜合變量</b></p><p>　　確定最佳跨距： 由《金屬切削機床設計》圖3-34和（取值）可知。所以L0=258mm。合理跨距范圍為之間。</p><p><b>　　標準莫氏錐度尺寸：</b></p

75、><p><b>　　4.前錐孔尺寸</b></p><p>　　前錐孔用來裝頂尖或其它工具錐柄，要求能自鎖，目前采用莫氏錐孔。莫氏號的選擇：</p><p>　　本次設計中，由于車床最大回轉直徑D=320 mm，所以選用莫氏錐度號4號。</p><p><b>　　5.頭部尺寸的選擇</b></

76、p><p>　　考慮與主軸前徑直徑相匹配，本次設計采用B型結構。具體見圖。</p><p>　　5.5.2 主軸軸承</p><p><b>　　1.軸承類型的選擇</b></p><p>　　主軸前軸承的軸承類型選擇：內孔有1：12的錐度,選用的軸承類型是：GB/T285-64 雙列向心圓柱滾子軸承；</p>

77、;<p>　　主軸后端軸承的選擇：</p><p>　　主軸后端支撐用雙列向心圓柱滾子軸承；軸向定位用雙向推力球軸承。具體尺寸畫法見《機床設計手冊》。</p><p><b>　　2.軸承的位置</b></p><p>　　機床主軸采用兩個支承，結構簡單，制造方便。</p><p>　　3.軸承的精度和配合

78、</p><p>　　主軸軸承精度要求比一般傳動軸高。前軸承的誤差對主軸前端的影響最大，所以前軸承的精度一般比后軸承選擇高一級。前軸承選C，后軸承選D級。 主軸上軸承配見圖。</p><p>　　5.5.3 主軸和齒輪的連接</p><p>　　采用平鍵連接，采用兩個相隔180º布置，兩個鍵不但平衡較好，而且平鍵高度較低，避免因齒輪鍵槽太深導致小齒輪輪轂

79、厚度不夠問題。</p><p>　　5.5.4 潤滑與密封</p><p>　　主軸轉速高，必須保證充分潤滑，用單獨的油管引到軸承處。主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難，防漏的措施：加密封裝置阻止油外流。因主軸轉速高，采用非接觸式的密封裝置，在軸承蓋的孔內開一個溝槽。而且在適當?shù)牡胤阶龀龌赜吐?，使油能順利地流回油箱?lt;/p><p>　　5.5.5 其它

80、問題</p><p>　　主軸上齒輪應盡可能靠近前軸承，大齒輪更應靠前，這樣可以減小主軸的扭轉變形。主軸的直徑主要決定于主軸需要的剛度、結構等。各種牌號的彈性模量基本一樣，對剛度影響不大。主軸一般選優(yōu)質中碳鋼既可。精度較高的機床主軸考慮到熱處理變形的影響，可以選用45號鋼。主軸端部錐孔，定心軸頸或定心圓錐面等部位局部淬硬至HRC50～55。其他部分經(jīng)調質處理后硬度為HBS 220～250。</p>

81、<p><b>　　總結</b></p><p>　　三個星期的課程設計很快就結束了，回想這三個星期所做的努力，深感欣慰。但是回過頭來看時，才發(fā)現(xiàn)從毫無頭緒到逐漸理清思路，這個過程走了不少彎路。由于時間的關系，本次設計中還有很多不足，我會在余下的時間里繼續(xù)努力，讓自己以后的工作少些彎路。</p><p>　　在本次設計過程中，我們閱讀了各種技術資料及手冊，認

82、真探討了機床設計領域內的有關問題。因此，本次設計不僅加深了自己對專業(yè)所學知識的的理解和認識，而且也對自己的知識面進行了拓寬。經(jīng)過本次設計，不僅再一次讓我們鞏固了機床設計方面的知識，還讓我把我們所學的機械方面的知識較系統(tǒng)地綜合起來，靈活運用。在CAD制圖過程中，使我對AUTOCAD的使用更加熟練，同時在課程設計說明書的編寫過程中，對辦公軟件WORD 2003也更加熟悉起來，這也是這次設計中的另一個收獲。</p><p&

83、gt;　　本次課程設計，不僅培養(yǎng)了我們正確的設計思想，也讓我們掌握了工程設計的一般程序和方法，以及鍛煉了我們綜合運用知識的能力。通過此次課程設計，在運用所學過的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課的理論知識，生產(chǎn)實習和實驗等實踐知識的過程中我提高了不少。在這次系統(tǒng)知識積累的過程中特別要感謝認真指導我們的黃勤老師，讓我們在少走很多彎路的情況下，順利的完成了此次設計。</p><p><b>　　參考文獻</b

84、></p><p>　　一 、 曹金榜 易錫麟.機床主軸變速箱設計指導.機械工業(yè)出版社.北京.1987</p><p>　　二 、 濮良貴 紀名剛主編，機械設計，高等教育出版社，北京，2006</p><p>　　三 、 周元康等編著，機械設計課程設計，重慶：重慶大學出版社，2001</p><p>　　四 、 戴曙主編，金

85、屬切削機床，機械工業(yè)出版社，北京，2005</p><p>　　五 、 曹桄主編，金屬切削機床掛圖，上海交通大學出版社，上海</p><p>　　六 、 成大先主編，機械設計手冊（第三版），化學工業(yè)出版社</p><p>　　七 、 機械設計手冊編寫組編，機床設計手冊，機械工業(yè)出版社，北京，1978</p><p>　　八 、 機床設