畢業(yè)論文---ca6140機(jī)床的主軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　作為車(chē)削加工機(jī)床，CA6140機(jī)床廣泛的用于機(jī)械加工行業(yè)中，本設(shè)計(jì)主要針對(duì)CA6140機(jī)床的主軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有機(jī)床主要參數(shù)，傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖的擬定，對(duì)主要零件進(jìn)行了計(jì)算和校核，利用AutoCAD繪圖軟件進(jìn)行了零件的設(shè)計(jì)。通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到方案分析、設(shè)計(jì)

2、構(gòu)思、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等各方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思路，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并使初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力得到提高。</p><p>　　關(guān)鍵詞：CA6140機(jī)床、主軸箱、零件、傳動(dòng)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b&g

3、t;</p><p>　　緒論錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。</p><p>　　第 1 章 主傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的確定5</p><p>　　1.1、運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定5</p><p>　　1.2、動(dòng)力參數(shù)的確定6</p><p>　　第2章 主傳動(dòng)方案的選擇8</p><p>　　2.

4、1、傳動(dòng)布局8</p><p>　　2.2、變速形式8</p><p>　　2.3、開(kāi)停方式9</p><p>　　2.4、制動(dòng)方式9</p><p>　　2.5、換向方式9</p><p>　　第3章 主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖的擬定9&

5、lt;/p><p>　　3.2、普通V帶型號(hào)及帶輪直徑的選擇16</p><p>　　3.3、確定各變速組齒輪的齒數(shù)18</p><p>　　3.4、齒輪的布置與排列22</p><p>　　第4章 主傳動(dòng)的計(jì)算轉(zhuǎn)速24</p><p>　　4.1、計(jì)算轉(zhuǎn)速的概念24</p><p>　　

6、4.2、主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定24</p><p>　　4.3、其他傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定24</p><p>　　4.4、初估軸頸27</p><p>　　4.5、初估齒輪模數(shù)29</p><p>　　4.6、齒輪幾何尺寸31</p><p>　　第5章 主軸的校核計(jì)算32</p><p&g

7、t;　　5.1、各級(jí)傳動(dòng)比32</p><p>　　5.2、各軸的最低轉(zhuǎn)速32</p><p>　　5.3、主軸傳遞的功率（）32</p><p>　　5.4、計(jì)算各軸傳遞扭矩（）33</p><p>　　5.5、各軸設(shè)計(jì)計(jì)算33</p><p>　　5.5.7、主軸箱的箱體36</p>&l

8、t;p>　　第7章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析39</p><p><b>　　第8章 結(jié)論40</b></p><p><b>　　致謝42</b></p><p><b>　　參考資料編目42</b></p><p><b>　　引言 </b><

9、;/p><p>　　機(jī)床設(shè)計(jì)和制造的發(fā)展速度相當(dāng)?shù)?，由最早的為滿(mǎn)足加工成形要求刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系以及零件具有一定強(qiáng)度和剛度，發(fā)展至今的高科學(xué)技術(shù)成果的綜合應(yīng)用在現(xiàn)代機(jī)床的設(shè)計(jì)中包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的應(yīng)用。目前機(jī)床主軸變速箱的設(shè)計(jì)是以經(jīng)驗(yàn)或者類(lèi)比基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)（經(jīng)驗(yàn)）設(shè)計(jì)方法。因此，探索科學(xué)理論的應(yīng)用和科學(xué)地分析處理經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料，這既能提高機(jī)床設(shè)計(jì)和制造水平，同時(shí)也促進(jìn)設(shè)計(jì)方法的現(xiàn)代化。</p&g

10、t;<p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品逐漸變得更精密、復(fù)雜，改型也日益頻繁，對(duì)機(jī)床的綜合性能、加工精度和自動(dòng)化程度等提出了越來(lái)越高的要求。機(jī)械加工工藝過(guò)程自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)以上要求的重要技術(shù)措施之一，在提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)還能改善工人的勞動(dòng)條件。因此，許多企業(yè)采用自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床組成自動(dòng)或半自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。</p><p>　　機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)機(jī)床的類(lèi)型，性能，尺寸

11、和規(guī)格等各因素的不同，應(yīng)滿(mǎn)足的要求也有所不同。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)最基本的原則是以最合理，經(jīng)濟(jì)的方式滿(mǎn)足所需要求。在設(shè)計(jì)中處處實(shí)際出發(fā)，分析和解決問(wèn)題是十分重要的。聯(lián)系實(shí)際是指結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行機(jī)床工藝可能性的分析，滿(mǎn)足機(jī)床的使用性能要求，滿(mǎn)足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性。同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)床零部件的制造，裝配和維修要進(jìn)行認(rèn)真，切實(shí)的考慮與分析，綜合思考的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　本文為CA6140車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，根據(jù)加工條

12、件的不同，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求也不一樣，依據(jù)某些典型加工工藝和加工對(duì)象以及其他的可能的加工工藝的要求確定主傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)，主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，擬定傳動(dòng)方案等。</p><p>　　第1章 主傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的確定</p><p>　　1.1 動(dòng)參數(shù)的確定</p><p>　　對(duì)于主運(yùn)動(dòng)是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，其主運(yùn)動(dòng)參數(shù)就是指與主軸轉(zhuǎn)速相關(guān)的參數(shù)。通用機(jī)床的加工

13、工藝范圍較廣，機(jī)床的加工類(lèi)型、工件材料、刀具材料以及加工直徑等各量是經(jīng)常變化的，從而要求機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速也能在一定的范圍內(nèi)變化，以適應(yīng)使用上的不同要求。對(duì)于有級(jí)變速的主軸轉(zhuǎn)速，有三個(gè)問(wèn)題需要解決，即主軸的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速的確定；主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定；中間各級(jí)轉(zhuǎn)速的合理安排。</p><p>　　1.1.1 軸極限轉(zhuǎn)速（、）的確定： </p><p>　　根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度

14、時(shí)要考慮：工序種類(lèi)、工藝要求、刀具和工件材料等因素。允許的切速極限值如下：</p><p>　　計(jì)算車(chē)床主軸極限轉(zhuǎn)速時(shí)的加工直徑，按經(jīng)驗(yàn)應(yīng)分別?。?.1～0.2）Ｄ和（0.45～0.5）Ｄ即： </p><p>　　= r/min = r/min</p><p>　　在中應(yīng)考慮車(chē)螺紋和鉸孔時(shí)，加工最大直徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況選取0.1D左右。</p&g

15、t;<p>　　最大工件回轉(zhuǎn)直徑為400mm的普通車(chē)床主軸極限轉(zhuǎn)速分別為：</p><p>　　= ==1326 r/min1400</p><p>　　===12.7r/min10</p><p>　　轉(zhuǎn)速范圍：R===140</p><p>　　1.1.2 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定</p><p>　　考慮

16、到所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度要適中，所以采用常規(guī)的擴(kuò)大傳動(dòng)的方式，由此選級(jí)數(shù)Z=24。</p><p>　　1.1.3 公比的選定</p><p>　　根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比選取的一般原則：中型通用機(jī)床（通用性較大），因而要求的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z要多一些，但結(jié)構(gòu)又不能太過(guò)復(fù)雜，公比常選取1.12或1.25。今以=1.12和1.25代入R=Z-1式，得R=13.55和169,所以取=1.25更為合適。&

17、lt;/p><p>　　1.1.4 中間各級(jí)轉(zhuǎn)速的合理排列</p><p>　　各級(jí)轉(zhuǎn)速數(shù)列可從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表中直接查出，所以=1.25，從表中找到=1400，每隔3個(gè)數(shù)值取一個(gè)數(shù)值得：</p><p>　　10、12.5、16、20、25、31.5、40 、50、63、80、100、125、160、200、250、315 、400、450、500、560、710、900、

18、1120、1400 </p><p>　　1.2 動(dòng)力參數(shù)的確定</p><p>　　機(jī)床的動(dòng)力參數(shù)是指主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力損耗，它主要是由機(jī)床的切削載荷和驅(qū)動(dòng)的工件質(zhì)量等因素決定。功率選擇不僅要滿(mǎn)足機(jī)床生產(chǎn)率的要求，還要考慮節(jié)約。通常電動(dòng)機(jī)在70%的額定功率時(shí)運(yùn)行，效率較高，節(jié)能效果好。</p><p>　　對(duì)通用機(jī)床來(lái)說(shuō)，由于加工情況多變，切削用量的

19、變化也較大，況且對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中的摩擦損失及其他因素消耗的功率研究不夠等，因此，目前單純用計(jì)算方法來(lái)確定功率是有困難的，通常用類(lèi)比、測(cè)試和近似計(jì)算幾種方法互相校核的方法來(lái)確定功率。</p><p>　　我們的設(shè)計(jì)是針對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的，所以我們只進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)功率的計(jì)算。</p><p>　　估算主電動(dòng)機(jī)功率N電（單位為kW）</p><p><b>　　N電=<

20、;/b></p><p>　　式中：——切削的有效功率。</p><p>　　——主傳動(dòng)鏈的總效率，對(duì)于通用機(jī)床，=0.70～0.85(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的取大值，復(fù)雜的取小值)</p><p>　　由切削用量手冊(cè)可以查出加工鋼件（σb=60～75Mpa）時(shí)Cp=200</p><p>　　由式（11-6）可得Pz=CpTS0。75=200

21、15;4×0．30。75=324N（Pz一主切削力）</p><p>　　由式（11-5）可得N切===5.8KW</p><p>　　由式（11-4）可得N電==7.2KW</p><p>　　根據(jù)計(jì)算查表取主運(yùn)動(dòng)功率為7.5KW，電動(dòng)機(jī)取為Y160M-4，轉(zhuǎn)速為1450r/min.</p><p>　　第2章 主傳動(dòng)方案的選擇&

22、lt;/p><p><b>　　2.1 傳動(dòng)布局</b></p><p>　　機(jī)床的傳動(dòng)方式一般有兩種，一種是集中傳動(dòng)，該方式主軸裝在變速箱內(nèi)，并與傳動(dòng)軸集中在一起，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊且便于集中操做，箱體數(shù)目少，可減少加工、裝配所需工時(shí)和制造成本，缺點(diǎn)是變速箱的傳動(dòng)件在運(yùn)轉(zhuǎn)中所產(chǎn)生的振動(dòng)和熱量將直接傳給主軸，從而會(huì)降低機(jī)床的加工精度，一般適用于普通精度的中型和大型機(jī)床。另一種

23、是分離傳動(dòng)，該方式把主軸組件與變速傳動(dòng)部分兩者分開(kāi)，形成一個(gè)主軸箱和一個(gè)變速箱，變速箱工作中產(chǎn)生的振動(dòng)和熱量不直接傳給主軸，從而可以減少主軸的振動(dòng)和熱變形，提高加工精度且主軸箱內(nèi)齒輪數(shù)量減少，所以主軸箱的噪聲、振動(dòng)和發(fā)熱量也都減少。同時(shí)高速時(shí)可由皮帶直接傳動(dòng)主軸，縮短了傳動(dòng)鏈，使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，提高效率；低速時(shí)經(jīng)過(guò)背輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)主軸，獲得較大的扭矩，以滿(mǎn)足加工的需要，但是多增加一個(gè)箱體，使加工和裝配工時(shí)的成本也提高，一般適用于最大加工直徑小于3

24、20mm的高速精密級(jí)的中小型車(chē)床等機(jī)床。綜上所述，經(jīng)過(guò)綜合考慮，決定采用集中傳動(dòng)。</p><p><b>　　2.2 變速形式</b></p><p>　　變速形式有兩種，分為有級(jí)變速和無(wú)級(jí)變速，目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)的普通車(chē)床以及其他一些機(jī)床均采用滑移齒輪有級(jí)變速傳動(dòng)方式，它的優(yōu)點(diǎn)是變速較方便，可傳遞較大功率；變速范圍大，得到的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)多；非工作齒輪不嚙合，空載功率損耗

25、較??；傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可靠，工藝成熟。缺點(diǎn)是變速箱結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；而滑移齒輪多采用直齒圓柱齒輪，其承載能力不如斜齒圓柱齒輪；傳動(dòng)平穩(wěn)性不夠；不能在運(yùn)動(dòng)中變速，噪聲較大，尤其高速傳動(dòng)時(shí)更為嚴(yán)重。無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)方式適用于精密和高精度機(jī)床上。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用有級(jí)變速的形式，其中應(yīng)用到的有級(jí)變速裝置類(lèi)型：滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)采用了雙聯(lián)和三聯(lián)齒輪，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、軸向尺寸小。</p><p><b&g

26、t;　　2.3 開(kāi)停方式</b></p><p>　　用于控制主軸起動(dòng)和停止的開(kāi)停方式，分為電動(dòng)機(jī)開(kāi)停與機(jī)械開(kāi)停兩種。</p><p>　　在選擇開(kāi)停方式時(shí)，在滿(mǎn)足機(jī)床使用性能的前提下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用電動(dòng)機(jī)開(kāi)停方式，當(dāng)開(kāi)停頻繁、電動(dòng)機(jī)功率較大或有其他要求時(shí)，可采用機(jī)械開(kāi)停方式。</p><p>　　我們?cè)O(shè)計(jì)的CA6140型臥式車(chē)床的萬(wàn)能性較大，但由于結(jié)構(gòu)

27、較復(fù)雜，自動(dòng)化程度低，在加工復(fù)雜形狀工件時(shí)，換刀較麻煩，加工過(guò)程中的輔助時(shí)間較長(zhǎng)，開(kāi)停頻繁，且電動(dòng)機(jī)功率較大，所以我們采用機(jī)械開(kāi)停方式。</p><p><b>　　2.4 制動(dòng)方式</b></p><p>　　主傳動(dòng)的制動(dòng)方式，可分為電動(dòng)機(jī)制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)兩種。</p><p>　　在選擇制動(dòng)方式時(shí)，在滿(mǎn)足機(jī)床使用性能的前提下，應(yīng)優(yōu)先考慮采用電

28、動(dòng)機(jī)制動(dòng)方式，對(duì)于開(kāi)停頻繁、傳動(dòng)鏈較長(zhǎng)、慣量較大的主傳動(dòng)，可采用機(jī)械制動(dòng)方式。因此我們采用機(jī)械制動(dòng)方式。</p><p><b>　　2.5 換向方式</b></p><p>　　主傳動(dòng)的換向方式可分為電動(dòng)機(jī)換向和機(jī)械換向兩種。我們所采用的是摩擦離合器的機(jī)械換向方式。</p><p>　　第3章 主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p

29、>　　3.1 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖的擬定</p><p>　　3.1.1、確定變速組的個(gè)數(shù)和傳動(dòng)副數(shù)</p><p>　　由上述可知，大多數(shù)機(jī)床廣泛應(yīng)用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)，為了滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操做方便的要求，一般采用雙聯(lián)或三聯(lián)齒輪。因此，主軸轉(zhuǎn)速為24級(jí)的變速系統(tǒng)可采用四個(gè)變速級(jí)，一個(gè)三聯(lián)齒輪變速組和三個(gè)雙聯(lián)齒輪變速組。有時(shí)機(jī)床為了縮短傳動(dòng)鏈，當(dāng)公比較小時(shí)，也可采用兩個(gè)變速組，即四聯(lián)和

30、三聯(lián)齒輪變速組。</p><p>　　(1) 確定傳動(dòng)順序方案</p><p>　　不同的傳動(dòng)順序方案有：24=2×2×2×3 24=2×3×2×2 24=2×2×3×2 24=3×2×2×2四種方案。由設(shè)計(jì)要求可知，如無(wú)特殊要求，根據(jù)傳動(dòng)副“前多后少”的原則，應(yīng)優(yōu)

31、先選用24=3×2×2×2，但是由于Ⅰ軸上裝有雙向摩擦片式離合器，軸向尺寸較長(zhǎng)，為了結(jié)構(gòu)緊湊，第一變速組采用了雙聯(lián)齒輪，而不是采用前多后少的原則選用三聯(lián)齒輪。綜上所述，傳動(dòng)順序采用24=2×3×2×2。</p><p>　　(2) 確定擴(kuò)大順序方案</p><p>　　根據(jù)已選用的傳動(dòng)順序方案，又可得出若干不同的擴(kuò)大順序方案。無(wú)特

32、殊要求時(shí)，根據(jù)傳動(dòng)線(xiàn)“前密后疏”的原則，應(yīng)使變速組的擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致，故可選用。</p><p>　　(3) 檢驗(yàn)最后擴(kuò)大組的變速范圍</p><p>　　R1===14.55<140，檢驗(yàn)允許</p><p>　　因此，確定的結(jié)構(gòu)式方案為。</p><p><b>　　(4) 畫(huà)結(jié)構(gòu)網(wǎng)</b></p

33、><p>　　根據(jù)已確定的結(jié)構(gòu)式方案畫(huà)出結(jié)構(gòu)網(wǎng)，如圖：</p><p>　　3.1.2 轉(zhuǎn)速圖的擬定</p><p>　　根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)，可擬定轉(zhuǎn)速圖。</p><p><b>　　(1) 定比傳動(dòng)</b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，主軸的最低轉(zhuǎn)速=10r/min，選用電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速=1

34、450r/min，其總降速比為：i===。</p><p>　　如果每個(gè)變速組的最小傳動(dòng)比均取極限值1/4，則四個(gè)變速組的總降速比可達(dá)=1/256。若不增設(shè)定比傳動(dòng)可滿(mǎn)足總降速比的要求，可這會(huì)增大各變速組的徑向尺寸。此外，車(chē)床一般通過(guò)帶傳動(dòng)將裝于床腿中的電動(dòng)機(jī)軸與變速箱Ⅰ軸連接起來(lái)。所以本設(shè)計(jì)需增設(shè)定比傳動(dòng)，而根據(jù)不同的要求來(lái)確定定比傳動(dòng)在傳動(dòng)鏈中的位置及其傳動(dòng)比的大小。通常V帶傳動(dòng)比u=1/7~3.5，滑動(dòng)率ε

35、=0.02。</p><p>　　本設(shè)計(jì)Ⅰ軸轉(zhuǎn)速不宜過(guò)低也不宜過(guò)高，這樣會(huì)增大結(jié)構(gòu)尺寸或使帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡引起振動(dòng)，噪音，初定nⅠ=820r/min，或考慮各變速組的傳動(dòng)比分配再予調(diào)整，則傳動(dòng)比為</p><p>　　(2) 畫(huà)轉(zhuǎn)速圖的格線(xiàn)定比</p><p><b>　　豎線(xiàn)代表傳動(dòng)軸</b></p><p>　　圖中七

36、條間距相等的豎線(xiàn)，分別用軸號(hào)“電、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ”表在圖中，各傳動(dòng)軸按照運(yùn)動(dòng)傳遞的順序（從電動(dòng)機(jī)到主軸）從左到右順次的排列。</p><p>　　橫線(xiàn)代表轉(zhuǎn)速值 </p><p>　　圖中縱向坐標(biāo)表示轉(zhuǎn)速的大小，間距相等的橫線(xiàn)表示各種不

37、同的轉(zhuǎn)速。圖中的二十三條橫線(xiàn)由下至上依次表示各級(jí)轉(zhuǎn)速由低到高。 </p><p>　　轉(zhuǎn)速圖中每條豎線(xiàn)上的若干小圓點(diǎn)表示傳動(dòng)軸及主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速。</p><p>　　豎線(xiàn)之間的連線(xiàn)表示傳動(dòng)副，連線(xiàn)的傾斜程度表示傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，由此可知CA6140型普通車(chē)床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的轉(zhuǎn)速圖，如下圖</p><p><b>　　(3) 分配傳動(dòng)比</b>

38、</p><p>　　當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速點(diǎn)和電動(dòng)機(jī)軸（驅(qū)動(dòng)軸）轉(zhuǎn)速點(diǎn)都已確定位置，定比傳動(dòng)副的傳動(dòng)比也初步確定，分配各變速組的傳動(dòng)比時(shí)需符合級(jí)比規(guī)律，滿(mǎn)足傳動(dòng)比的限制條件，中間各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速點(diǎn)位置，可在有限范圍內(nèi)選定，從而構(gòu)成多種不同的轉(zhuǎn)速圖方案。但隨著轉(zhuǎn)速圖的改變，傳動(dòng)副的傳動(dòng)比值及其相關(guān)傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速值也發(fā)生改變。為了減小傳動(dòng)件結(jié)構(gòu)尺寸和改善傳動(dòng)性能，應(yīng)遵循一般原則和需要，選定出合理方案。</p><

39、;p>　　分配各變速組的傳動(dòng)比，通常是按“由后向前”的原則進(jìn)行，即與傳動(dòng)順序相反，先分配最后變速組的傳動(dòng)比，再順次向前分配。分配傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)注意有特殊要求的傳動(dòng)副（如臥式車(chē)床的擴(kuò)大螺距傳動(dòng)副）；重要傳動(dòng)副（如傳動(dòng)主軸的傳動(dòng)副，車(chē)床摩擦片離合器軸上的傳動(dòng)副）和最后擴(kuò)大組傳動(dòng)副（變速范圍大，對(duì)結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)性能有較大影響）。</p><p><b>　　分配方法：</b></p>

40、<p>　　a）分配第四變速級(jí)（IV-V軸間）的傳動(dòng)比</p><p>　　由結(jié)構(gòu)式可知，第四變速組即第三擴(kuò)大組的傳動(dòng)副數(shù)2，級(jí)比指數(shù)12。所以可在V軸上找到12格的兩個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)。</p><p>　　b）分配第三變速級(jí)（Ⅲ-Ⅳ軸間）的傳動(dòng)比</p><p>　　第三變速組即第二擴(kuò)大組的傳動(dòng)副數(shù)2，級(jí)比指數(shù)6，其兩條傳動(dòng)線(xiàn)拉開(kāi)6格。所以先在Ⅳ軸上找到相距6格

41、的兩個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)。選定變速組在Ⅲ軸上相應(yīng)主動(dòng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)E的位置以確定該兩副的傳動(dòng)比。根據(jù)傳動(dòng)比1/4≤i≤2，=1.25，則該點(diǎn)只能有唯一E的位置（如圖），其升速和降速傳動(dòng)比皆為極限值，即 ，。</p><p>　　c）分配第二變速組（Ⅱ-Ⅲ軸間）的傳動(dòng)比</p><p>　　第二變速組即第一擴(kuò)大組有三個(gè)傳動(dòng)副，兩條傳動(dòng)線(xiàn)拉開(kāi)3格?？捎散筝S上的D點(diǎn)往上數(shù)3格定出D1 點(diǎn)。再由D1點(diǎn)往上數(shù)3格定出D

42、2點(diǎn)。根據(jù)傳動(dòng)比限制條件及降速傳動(dòng)原則，綜合考慮，確定Ⅱ軸上相應(yīng)主動(dòng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)C的位置為圖中的C點(diǎn)位置，其傳動(dòng)比，， 。</p><p>　　d）分配第一變速組（Ⅰ-Ⅱ軸間）的傳動(dòng)比</p><p>　　第一變速組即基本組有三個(gè)傳動(dòng)副，傳動(dòng)線(xiàn)各拉開(kāi)1格，故于Ⅱ軸上取相鄰三點(diǎn)分別為C、、。通過(guò)考慮結(jié)構(gòu)尺寸和傳動(dòng)性能，以及帶輪軸（Ⅰ軸）上的轉(zhuǎn)速要求，確定B點(diǎn)是適宜的。</p><

43、;p>　　綜上所述，確定變速組主動(dòng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)的位置是分配各變速組的傳動(dòng)比的關(guān)鍵，即根據(jù)級(jí)比指數(shù)和傳動(dòng)比極限值，確定主動(dòng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)的選擇范圍；再根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和傳動(dòng)性能的具體要求，轉(zhuǎn)速適中，將轉(zhuǎn)速點(diǎn)定于適當(dāng)位置。</p><p><b>　　（4）、畫(huà)全傳動(dòng)線(xiàn)</b></p><p>　　按照傳動(dòng)順序“由前向后”地把各變速組的傳動(dòng)線(xiàn)畫(huà)完整。該圖上僅有電動(dòng)機(jī)軸、主軸及各傳動(dòng)軸

44、轉(zhuǎn)速，各副傳動(dòng)比。</p><p>　　3.2 普通V帶型號(hào)及帶輪直徑的選擇</p><p><b>　　普通V帶設(shè)計(jì)功率</b></p><p>　　已知：電動(dòng)機(jī)選用 Y160M-4 n=1450rpm</p><p>　　1）計(jì)算功率 （kW） ——工況系數(shù)，查表取1.1；</p><

45、;p><b>　　故</b></p><p>　　2）選帶型 根據(jù)和n，查表應(yīng)選用普通A型V帶</p><p><b>　　3）傳動(dòng)比 </b></p><p>　　4）小帶輪基準(zhǔn)直徑 查表取</p><p>　　5）大帶輪基準(zhǔn)直徑 </p><p>　　式中：

46、——小帶輪轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　——大帶輪轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　——滑動(dòng)率 =0.02</p><p>　　=×130×（1—0.02）=225mm</p><p>　　故取大帶輪基準(zhǔn)直徑為230mm</p><p><b>　　6) 帶速： <

47、/b></p><p>　　7）初選中心距＝1000mm, 由機(jī)床總體布局確定。過(guò)小，增加帶彎曲次數(shù)；過(guò)大，易引起振動(dòng)。</p><p><b>　　8）帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度</b></p><p>　　查表取＝2800mm；帶撓曲次數(shù)＝1000mv/=7.0440</p><p><b>　　9）實(shí)際中心距<

48、;/b></p><p><b>　　其中： </b></p><p><b>　　故 </b></p><p>　　10）驗(yàn)算小帶輪包角（適用）</p><p>　　11）單根V帶的基本額定功率，查表取2.28kW；</p><p>　　12）額定功率增量值由表可

49、得 </p><p>　　13）V帶根數(shù)z：?jiǎn)胃鵙帶的基本額定功率增量</p><p>　　——彎曲影響系數(shù)，查表取</p><p>　　——傳動(dòng)比系數(shù)，查表取1.12</p><p><b>　　故；</b></p><p><b>　　帶的根數(shù)</b></p>

50、<p>　　——包角修正系數(shù)，查表取0.93；</p><p>　　——帶長(zhǎng)修正系數(shù)，查表取1.01；</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　所以圓整z取4</b></p><p><b>　　14）單根帶初拉力</b></p&

51、gt;<p>　　q——帶每米長(zhǎng)質(zhì)量，查表取0.10；</p><p><b>　　可得＝58.23N</b></p><p><b>　　15）帶對(duì)軸壓力</b></p><p>　　16）卸荷裝置電動(dòng)機(jī)經(jīng)V帶將運(yùn)動(dòng)傳至Ⅰ軸左端帶輪上時(shí)對(duì)軸產(chǎn)生徑向壓力，使軸產(chǎn)生彎曲變形，因此需要卸荷裝置。帶輪與花鍵套用螺釘

52、連接成一體，支承在法蘭內(nèi)的兩個(gè)向心球軸承上，法蘭固定在主軸箱體上。這樣，帶輪可以通過(guò)花鍵套帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，帶的拉力則經(jīng)過(guò)軸承和法蘭傳至箱體。軸上的花鍵部分只傳遞扭矩，從而避免因皮帶拉力而使軸產(chǎn)生彎曲變形。帶輪及卸荷裝置圖如下</p><p>　　3.3 確定各變速組齒輪的齒數(shù)</p><p>　　3.3.1 齒輪齒數(shù)確定的原則和要求：</p><p>　　1）齒輪的齒數(shù)

53、和不能太大，以免因過(guò)大的齒輪尺寸而增加兩軸間的中心距，造成機(jī)床結(jié)構(gòu)增大；此外，齒數(shù)的增加還會(huì)使齒輪的線(xiàn)速度提高而產(chǎn)生噪聲。一般推薦齒數(shù)和≤100~120，常選用在100之內(nèi)。</p><p>　　2）受兩軸組件結(jié)構(gòu)限制的最小中心距</p><p>　　若齒數(shù)和太小，則過(guò)小的中心距將導(dǎo)致兩軸上的軸承或其他結(jié)構(gòu)元件之間的距離過(guò)近或相碰。</p><p>　　3）齒輪的齒

54、數(shù)和不應(yīng)過(guò)小，應(yīng)考慮：</p><p>　　（a）受傳動(dòng)性能限制的最小齒數(shù)</p><p>　　為了保證最小齒輪不產(chǎn)生根切以及主傳動(dòng)具有較好的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，一般取最小齒數(shù)≥18-20，主軸上小齒輪=20；高速齒輪取=25，而運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求不高的齒輪可取=14（允許有少量根切）。</p><p>　　(b) 受齒輪結(jié)構(gòu)限制的最小齒數(shù)</p&g

55、t;<p>　　齒輪（尤其是最小齒輪）應(yīng)能可靠的安裝到軸上或進(jìn)行套裝，特別要注意齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽處的壁厚不能過(guò)小，應(yīng)保證齒輪的最小壁厚b≥2m（m為模數(shù)），保證有足夠的強(qiáng)度，以防出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。</p><p><b>　　4) 傳動(dòng)比要求</b></p><p>　　分配各齒輪副齒數(shù)應(yīng)符合轉(zhuǎn)速圖上傳動(dòng)比要求。機(jī)床的主傳動(dòng)屬于外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，實(shí)際傳動(dòng)比

56、（齒輪齒數(shù)之比）與理論傳動(dòng)比（轉(zhuǎn)速圖給定）之間允許有誤差，但不能過(guò)大。由于分配齒數(shù)所造成主軸轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差，一般不應(yīng)超出其允許值=，即</p><p><b>　　≤=0.026</b></p><p>　　3.3.2 確定齒輪齒數(shù)（應(yīng)用查表法）</p><p>　　基本組傳動(dòng)比： </p><p>　　1)

57、首先找到出現(xiàn)最小齒數(shù)的傳動(dòng)比，因?yàn)樽钚↓X輪一定在最小降速比齒輪副中，故最小齒輪必在這對(duì)齒輪副中。</p><p>　　2）為了避免根切現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，取=38。</p><p>　　3）找出的倒數(shù)1.56這一行中找到=38時(shí)，查到最小齒數(shù)和=94。</p><p>　　4）找出可能采用的齒數(shù)和的各種數(shù)值。這些數(shù)值必須同時(shí)滿(mǎn)足各傳動(dòng)比要求的齒輪齒數(shù)，從=94向右

58、查表，同時(shí)存在滿(mǎn)足兩個(gè)傳動(dòng)比要求的齒數(shù)和共有=94，95</p><p>　　5）確定合理的齒數(shù)和，并根據(jù)它決定各齒輪的齒數(shù) =94</p><p>　　由的倒數(shù)1.56的一行中找出z1=38，則z2=- z1=94-38=56;</p><p>　　由的倒數(shù)1.25的一行中找出z3=43，則z4=- z3=94-43=51;</p><p&

59、gt;　　為了使滑移齒輪在越過(guò)某個(gè)固定齒輪時(shí)避免齒頂相碰，要求同軸上相鄰兩齒輪的齒數(shù)差不小于4，在本設(shè)計(jì)中都滿(mǎn)足此要求。</p><p>　　同理可得其他齒輪如下表所示：</p><p>　　3.3.3 主軸轉(zhuǎn)速系列的驗(yàn)算</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速在使用上不要求十分準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)速的高低并無(wú)太大影響，但銘牌上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列的數(shù)值一般不允許與實(shí)際轉(zhuǎn)速相差太大。</p&g

60、t;<p>　　由于確定的齒輪齒數(shù)所得的實(shí)際轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)設(shè)計(jì)理論值難以完全相符，需要驗(yàn)算主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速，根據(jù)式 ≤=0.026</p><p>　　若存在誤差，則要求根據(jù)誤差的正負(fù)以及引起誤差的主要環(huán)節(jié)，重新調(diào)整齒數(shù)，使轉(zhuǎn)速數(shù)列得到改善。</p><p>　　計(jì)算主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速并與理論轉(zhuǎn)速比較列出，見(jiàn)下表（皮帶的傳動(dòng)效率0.98）。</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)

61、算可知24級(jí)轉(zhuǎn)速均符合要求。</p><p>　　3.4 齒輪的布置與排列</p><p>　　齒輪齒數(shù)確定之后，應(yīng)合理布置齒輪排列方式。</p><p>　　3.4.1 滑移齒輪的布置</p><p>　　主動(dòng)軸一般比從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速高，所以變速組中的滑移齒輪最好布置在主動(dòng)軸上，這樣可使滑移齒輪的尺寸小，重量輕，滑動(dòng)省力。</p>

62、<p>　　在一個(gè)變速組內(nèi)，兩個(gè)相隔較遠(yuǎn)齒輪的間距一般大于相應(yīng)兩個(gè)齒輪的寬度是為了避免變速組內(nèi)兩對(duì)不同齒數(shù)的齒輪同時(shí)參與嚙合。</p><p>　　3.4.2 一個(gè)變速組的齒輪軸向排列</p><p>　　齒輪的軸向排列，應(yīng)盡量縮短其軸向長(zhǎng)度，所以，我們選窄排列。</p><p>　　3.4.3 兩個(gè)變速組的齒輪軸向排列</p><p

63、>　　兩個(gè)變速組串聯(lián)工作時(shí)，其中間傳動(dòng)軸既是從動(dòng)軸又是主動(dòng)軸，負(fù)荷較大，因此應(yīng)盡可能縮短其軸向尺寸。在選用并行排列時(shí)，兩個(gè)變速組齒輪占用的軸向尺寸較大，但不受其他條件限制，排列容易。所以，我們選用并行排列。各齒輪的排列布置圖如下：</p><p>　　第4章 主傳動(dòng)的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　4.1 計(jì)算轉(zhuǎn)速的概念</p><p>　　傳動(dòng)件在傳遞全部功率

64、的最低轉(zhuǎn)速時(shí)，能夠傳遞最大轉(zhuǎn)矩，因此把傳動(dòng)件傳遞全部功率時(shí)的最低轉(zhuǎn)速，稱(chēng)為該傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　4.2 主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速nc是主軸傳遞全部功率（此時(shí)電動(dòng)機(jī)為滿(mǎn)載）時(shí)的最低轉(zhuǎn)速。從這一轉(zhuǎn)速起至主軸最高轉(zhuǎn)速間的所有轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率，此為恒功率工作范圍，而轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的增加而減?。坏陀谥鬏S轉(zhuǎn)速的各級(jí)轉(zhuǎn)速所能傳遞的轉(zhuǎn)矩與計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)矩相等

65、，此為恒轉(zhuǎn)矩工作范圍，而功率則隨轉(zhuǎn)速的降低而減小。</p><p>　　查表可確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　取50</b></p><p>　　即主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速nc=n6=50r/min，主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)速圖上可用黑點(diǎn)表示，計(jì)算轉(zhuǎn)速必須是主軸實(shí)際具有的工作轉(zhuǎn)速。</p><p>　　4.3 其他傳動(dòng)件計(jì)算

66、轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　4.3.1 傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　1） 軸II的運(yùn)動(dòng)可分別通過(guò)三對(duì)齒輪副、或傳至軸III，因而共有236種轉(zhuǎn)速。運(yùn)動(dòng)有兩條傳動(dòng)路線(xiàn)：</p><p><b>　　a) 高速傳動(dòng)路線(xiàn)</b></p><p>　　主軸上的滑移齒輪50移至左端，使之與軸III上右端的齒輪63嚙合

67、，于是運(yùn)動(dòng)就由軸III經(jīng)齒輪副直接傳給主軸，使主軸得到450-1400r/min轉(zhuǎn)每分鐘的6種高轉(zhuǎn)速。</p><p>　　b) 低速傳動(dòng)路線(xiàn)：</p><p>　　主軸上的滑移齒輪移至左端，使主軸上的齒式離合器嚙合，于是軸III的運(yùn)動(dòng)就經(jīng)齒輪副或傳給軸IV，然后再由IV軸經(jīng)齒輪或傳給軸V，再經(jīng)齒輪副和齒式離合器傳給主軸，使主軸獲得10-500r/min的低轉(zhuǎn)速。上述這些滑移變速齒輪副就是

68、傳動(dòng)框圖中的主變速機(jī)構(gòu)，對(duì)應(yīng)于傳動(dòng)原理圖中的（下圖）。</p><p><b>　　臥式車(chē)床傳動(dòng)框圖</b></p><p>　　主軸箱中經(jīng)過(guò)變速的各級(jí)轉(zhuǎn)速，最后直接傳至主軸，沒(méi)有經(jīng)過(guò)定比傳動(dòng)。其余依次類(lèi)推，各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速nc r/min</p>&

69、lt;p>　　4.3.2 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　1) 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　裝在Ⅲ軸上，只有803r/min 1級(jí)轉(zhuǎn)速，所以803r/min即為的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　2) 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　裝在VI軸（主軸）上，共有10~500r/min 24級(jí)轉(zhuǎn)速；其中只有50~1400r/m

70、in的17級(jí)轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率；故轉(zhuǎn)速50r/min即為的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　3) 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　裝在V軸上，共有22.31~1115r/min 12級(jí)轉(zhuǎn)速；其中只有在111.5~1115r/min的17級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí)，經(jīng)傳動(dòng)主軸所得的50~1400r/min4級(jí)轉(zhuǎn)速才能傳遞全部功率，而在22.3~89.2r/min 7級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí)，經(jīng)傳動(dòng)主軸所得到的10~40r

71、/min5級(jí)轉(zhuǎn)速都低于主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（50r/min），故不能傳遞全部功率，因此只有111.5~1115r/min 17級(jí)轉(zhuǎn)速能夠傳遞全部功率；其中最低轉(zhuǎn)速111.5r/min即為的計(jì)算轉(zhuǎn)速。</p><p>　　其余依此類(lèi)推，各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速見(jiàn)表</p><p>　　各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速nc r/min</p><p><b

72、>　　4.4 初估軸頸</b></p><p>　　4.4.1 初估傳動(dòng)軸軸頸</p><p>　　中間傳動(dòng)軸的直徑按扭轉(zhuǎn)剛度估算公式</p><p><b>　?。╩m）</b></p><p>　　式中：d——為軸危險(xiǎn)截面處的直徑（mm）</p><p>　　P——該傳動(dòng)軸的

73、輸入功率（kW） P=（kW）</p><p>　　——電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）</p><p>　　——從電動(dòng)機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積（不計(jì)該軸上軸承的效率）。</p><p>　　——該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　——該軸允許的扭轉(zhuǎn)角（deg/m）。主軸=0.5~1；一般傳動(dòng)軸=1~1.5；要求較低的

74、軸=1.5~2。當(dāng)傳動(dòng)軸長(zhǎng)度不足1m時(shí)，在計(jì)算時(shí)，應(yīng)按軸的實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行折算和修正。</p><p>　　?、褫S直徑為38mm； </p><p>　　?、蜉S直徑為30mm;</p><p>　　取Ⅲ軸直徑為36mm;</p><p>　　?、糨S直徑為32mm; </p><p>　　取V軸直徑為35mm；</p&

75、gt;<p>　　取VI軸直徑為80mm。</p><p>　　花鍵軸估算的直徑為花鍵軸的小徑</p><p>　　取 6個(gè)鍵</p><p>　　取 6個(gè)鍵</p><p>　　取 8個(gè)鍵</p><p>　　取 =26mm 6個(gè)鍵</p

76、><p>　　取 =81mm 10個(gè)鍵</p><p>　　4.4.2 主軸軸頸的確定</p><p>　　主軸的前軸頸根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率公式mm選??；后軸頸按=（0.7~0.85）來(lái)確定。取為115mm，為80mm。</p><p>　　4.5 初估齒輪模數(shù)</p><p>　　齒輪材料相同時(shí)，選擇負(fù)荷

77、最重的小齒輪，估算模數(shù)，并由其中較大者取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。</p><p>　　按齒面接觸疲勞強(qiáng)度： </p><p>　　按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度： </p><p>　　式中：——系數(shù)取61；</p><p><b>　　——系數(shù)取1；</b></p><p>　　K——載荷系數(shù)取

78、1；</p><p>　　P——齒輪傳遞的名義功率，為7.5×0.96；</p><p><b>　　u——齒數(shù)比，</b></p><p>　　——外齒輪的復(fù)合齒形系數(shù)，查［機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)］</p><p>　　——齒寬系數(shù)，b/m取為8；</p><p><b>　　——

79、計(jì)算轉(zhuǎn)速；</b></p><p><b>　　——齒輪齒數(shù)；</b></p><p>　　——許用接觸應(yīng)力，，=1170=1050；</p><p>　　——許用齒根應(yīng)力，，==350。</p><p><b>　　基本組中：</b></p><p><b

80、>　　==2.18</b></p><p><b>　　=1.75</b></p><p>　　故取模數(shù)均為2.25</p><p><b>　　第一擴(kuò)大組中：</b></p><p><b>　　==2.3</b></p><p>&

81、lt;b>　　=2.11</b></p><p><b>　　故取模數(shù)均為2.5</b></p><p><b>　　第二擴(kuò)大組中：</b></p><p><b>　　==2.73</b></p><p><b>　　=2.3</b>&

82、lt;/p><p><b>　　故取模數(shù)為3</b></p><p><b>　　第三擴(kuò)大組中：</b></p><p><b>　　==2.32</b></p><p><b>　　==2.24</b></p><p><b&g

83、t;　　故取模數(shù)為2.5</b></p><p>　　4.6 齒輪幾何尺寸</p><p><b>　　分度圓：</b></p><p><b>　　齒頂圓：</b></p><p>　　齒根圓： 式中：=1，=0.25</p><p>　　計(jì)算可得齒

84、輪參數(shù)為下表:</p><p>　　第5章 主軸的校核計(jì)算</p><p><b>　　5.1 各級(jí)傳動(dòng)比</b></p><p>　　皮帶效率為： 各級(jí)轉(zhuǎn)速比為:i0=230/130=1.76 i1=43/51=0.84 i2=58/22=2.64 i3=80/20=4 i4=80/20=4 i5=58/26=2.23

85、</p><p>　　5.2 各軸的最低轉(zhuǎn)速</p><p>　　5.3 主軸傳遞的功率（） </p><p>　　已知：電機(jī)功率：7.5（） 皮帶： 滾動(dòng)軸承： 齒輪副： </p><p>　　5.4 計(jì)算各軸傳遞扭矩（）</p><p>　　5.5 各軸設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　

86、各軸材料選用如下：一軸、二軸、三軸、四軸、五軸采用40Cr, 六軸采用45號(hào)鋼 熱處理：調(diào)質(zhì)硬度HB220-250。</p><p>　　在此只對(duì)第六軸進(jìn)行校核計(jì)算，其他軸只做受力分析。</p><p><b>　　5.5.1 第一軸</b></p><p>　　1）深溝球軸承：6011(2件) GB/T 276-1994<

87、;/p><p>　　d=55 D=90 B=18 額定動(dòng)載荷C=30.2KN</p><p>　　深溝球軸承：6308 GB/T 276-1994</p><p>　　d=40 D=90 B=23 額定動(dòng)載荷C=25.8KN</p><p>　　深溝球軸承：6208 GB/T 276-1994</p

88、><p>　　d=40 D=80 B=80 額定動(dòng)載荷C=29.5 KN</p><p><b>　　2）受力分析</b></p><p>　　已知：傳動(dòng)扭矩T=86.93 n=807.39r/min d=126mm 材質(zhì)40Cr</p><p>　　齒輪受阻力：(工作時(shí)制動(dòng)輪不工作，所以受力

89、分析時(shí)將此部分忽略)</p><p><b>　　=（N）</b></p><p><b>　　==502（N）</b></p><p><b>　　5.5.2 第二軸</b></p><p>　　1）圓錐滾子軸承：30205 GB/T297-1994</p>

90、<p>　　d=25 D=52 B=16.25 額定動(dòng)載荷C=32.2KN</p><p>　　圓錐滾子軸承：30204 GB/T297-1994</p><p>　　d=20 D=47 B=15.25 額定動(dòng)載荷C=28.2KN</p><p><b>　　2）受力分析</b></p>

91、<p>　　已知：傳動(dòng)扭矩T=69.44 n=961.2r/min d=96.75mm 材質(zhì)40Cr</p><p><b>　　齒輪受阻力：</b></p><p><b>　　=（N）</b></p><p><b>　　=（N）</b></p><p>

92、;<b>　　5.5.3 第三軸</b></p><p>　　1) 圓錐滾子軸承：30307 GB/T297-1994</p><p>　　d=35 D=80 B=21 額定動(dòng)載荷C=75.2KN</p><p>　　深溝球軸承：6207 GB/T297-1994</p><p>　　d=35

93、D=72 B=171 額定動(dòng)載荷C=25.5KN</p><p>　　圓錐滾子軸承：30506 GB/T276-1994</p><p>　　d=30 D=62 B=24.5 額定動(dòng)載荷C=40.67KN</p><p><b>　　2) 受力分析</b></p><p>　　已知：傳動(dòng)扭矩T=174

94、.15 n=364.08r/min d=130.5mm 材質(zhì)40Cr</p><p><b>　　齒輪受阻力：</b></p><p><b>　　=（N）</b></p><p><b>　　=（N）</b></p><p><b>　　5.5.4 第四軸

95、</b></p><p>　　1) 圓錐滾子軸承：30306 GB/T285-1994</p><p>　　d=30 D=72 B=21 額定動(dòng)載荷C=75.2KN</p><p>　　深溝球軸承：6008 (2件) GB/T 276-1994</p><p>　　d=40 D=68 B=15 額

96、定動(dòng)載荷C=17KN</p><p>　　圓錐滾子軸承：30606 GB/T301-1995</p><p>　　d=30 D=62 B=21.5 額定動(dòng)載荷 C=160KN</p><p><b>　　2) 受力分析</b></p><p>　　已知：傳動(dòng)扭矩T=662 n=91.2r/min

97、d=200 材質(zhì)40Cr</p><p><b>　　=（N）</b></p><p><b>　　=（N） </b></p><p><b>　　5.5.5 第五軸</b></p><p>　　1) 圓錐滾子軸承：30307 GB/T285-1994</p>

98、<p>　　d=35 D=80 B=21 額定動(dòng)載荷C=75.2KN</p><p>　　圓錐滾子軸承：30507 GB/T 276-1994</p><p>　　d=75 D=130 B=25 額定動(dòng)載荷C=90KN</p><p>　　推力球軸承：51317/P5 GB/T301-1995</p>

99、<p>　　d=35 D=72 B=24.5 額定動(dòng)載荷 C=160KN</p><p><b>　　2) 受力分析</b></p><p>　　已知：傳動(dòng)扭矩T=2219 n=22.76r/min d=200 材質(zhì)40Cr</p><p><b>　　=（N）</b></p>

100、;<p><b>　　=（N）</b></p><p><b>　　5.5.6 第六軸</b></p><p>　　1) 雙列向心短圓柱滾子軸承：NN3021K/P5 GB/285-64</p><p>　　d=105 D=160 B=41 額定動(dòng)載荷C=162KN</p><

101、;p>　　單列向心短圓柱滾子軸承：32316 GB283-64</p><p>　　d=80 D=170 B=397 額定動(dòng)載荷 C=170KN </p><p>　　雙列向心短圓柱滾子軸承：3182115 GB/285-64</p><p>　　d=75 D=115 B=30 額定動(dòng)載荷C=80.2KN </p>

102、<p>　　單項(xiàng)推力球軸承 （2件）：8220 GB/301-64</p><p>　　d=100 D=150 額定動(dòng)載荷C=128KN </p><p><b>　　2）受力分析</b></p><p>　　已知：傳動(dòng)扭矩T=4709 n=10.2r/min d=232 材質(zhì)40Cr</p>

103、<p><b>　　=（N）</b></p><p><b>　　=（N）</b></p><p>　　第6章 主軸箱的箱體 </p><p>　　主軸箱中有主軸、操縱機(jī)構(gòu)，變速機(jī)構(gòu)和潤(rùn)滑系統(tǒng)等等。主軸箱除應(yīng)保證主要的運(yùn)動(dòng)參數(shù)外，還應(yīng)具有較高的傳動(dòng)效率，傳動(dòng)件具有足夠的強(qiáng)度或剛度，振動(dòng)要小，噪聲較低，操

104、作方便，而且具有良好的工藝性，便于檢查修改，成本低，防塵、防漏、外形美觀(guān)等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　箱體材料以中等強(qiáng)度的灰鑄鐵HT150及HT200使用最為廣泛,本設(shè)計(jì)選用材料為HT20-40。箱體鑄造時(shí)的最小壁厚根據(jù)其外形輪廓尺寸(長(zhǎng)×寬×高),按下表選取.</p><p>　　由于箱體軸承孔的影響使扭轉(zhuǎn)剛度下降10%-20%，彎曲剛度也有一定程度的下降，為彌補(bǔ)開(kāi)口

105、削弱的剛度，常用采用凸臺(tái)和加強(qiáng)筋；并根據(jù)結(jié)構(gòu)需要適當(dāng)增加箱體的壁厚。</p><p>　　箱體在主軸箱中起到定位和支承的作用。CA6140主軸箱中共有15根軸，軸的定位由箱體上安裝孔的位置來(lái)保證。設(shè)計(jì)中各軸的安裝孔的位置是由齒輪之間的嚙合及相互干涉的問(wèn)題來(lái)確定的，根據(jù)各對(duì)嚙合齒輪的中心距及變位系數(shù)，并參考相關(guān)資料，箱體上軸安裝孔的位置確定如下：</p><p>　　中心距(a)=1/2（d

106、1+d2）+ym （式中y是中心距變動(dòng)系數(shù)）</p><p>　　中心距Ⅰ-Ⅱ=（56+38）/2×2.25=105.75mm</p><p>　　中心距Ⅰ-Ⅶ=（50+34）/2×2.25=94.5mm</p><p>　　中心距Ⅱ-Ⅶ=（30+34）/2×2.25=72mm</p><p>　　中心距Ⅱ

107、-Ⅲ=（39+41）/2×2.25=90mm</p><p>　　中心距Ⅲ-Ⅳ=（50+50）/2×2.5=125mm</p><p>　　中心距Ⅴ-Ⅷ=（44+44）/2×2=88mm</p><p>　　中心距Ⅴ-Ⅵ=（26+58）/2×4=168mm</p><p>　　中心距Ⅷ-Ⅸ=（58+26

108、）/2×2=84mm</p><p>　　中心距Ⅸ-Ⅵ=（58+58）/2×2=116mm</p><p>　　中心距Ⅸ-Ⅹ=（33+33）/2×2=66mm</p><p>　　中心距Ⅸ-Ⅺ=（25+33）/2×2=58mm</p><p>　　綜合考慮各因素后，箱體上各軸安裝空的位置確定如下：<

109、;/p><p>　　箱體在床身上的安裝方式和機(jī)床類(lèi)型不同使主軸變速箱的定位安裝方式也不同。分為固定式、移動(dòng)式兩種類(lèi)型。車(chē)床主軸箱是固定式變速箱，采用箱體底部平面和底部突起的垂直面定位，并用螺釘和壓板固定。本車(chē)床主軸箱箱體是一體式鑄造成型，并且留有安裝結(jié)構(gòu)，箱體的底部為安裝進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。</p><p>　　箱體的顏色可有機(jī)床的總體設(shè)計(jì)確定，同時(shí)考慮到機(jī)床實(shí)際使用地區(qū)人們對(duì)顏色的喜好和風(fēng)俗。

110、在箱體中預(yù)留安裝螺紋孔和輸油溝以及潤(rùn)滑油路的安裝空間。</p><p>　　第7章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析</p><p>　　制造一個(gè)零件或一臺(tái)產(chǎn)品所必須的費(fèi)用的總和，就是零件或產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。這種制造費(fèi)用實(shí)際上可分為與工藝過(guò)程有關(guān)的費(fèi)用和與工藝過(guò)程無(wú)關(guān)的費(fèi)用兩類(lèi)，其中，與工藝過(guò)程有關(guān)的費(fèi)用約占70%-75%。因此，對(duì)于不同的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)比時(shí)就只需分析、評(píng)比它們與工藝過(guò)程直接有關(guān)的費(fèi)用即所

111、謂的工藝成本。工藝成本并不是零件的實(shí)際成本，它有兩部分構(gòu)成：可變費(fèi)用和不可變費(fèi)用。前者包括材料費(fèi)用，公認(rèn)的工資，機(jī)床電費(fèi)，通用機(jī)床折舊費(fèi)和修理費(fèi)通用夾具和刀具費(fèi)等于年產(chǎn)量有關(guān)并與之成正比的費(fèi)用;后者包括調(diào)整工人的工資，專(zhuān)用機(jī)床折舊費(fèi)和修理費(fèi)，專(zhuān)用刀具和夾具費(fèi)等與年產(chǎn)量的變化沒(méi)有直接關(guān)系的費(fèi)用，即當(dāng)年產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，這種費(fèi)用基本上保持不變，一種零件（或一道工序）的全年工藝成本S可以用下式表示：</p><p&g

112、t;　　式中V------每個(gè)零件的可變費(fèi)用（元/件）；</p><p>　　N------零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）；</p><p>　　C------全年的不變費(fèi)用（元）。</p><p>　　因此，單件工藝（或工序）成本就是：</p><p>　　可見(jiàn)，全年的工藝成本S與生產(chǎn)綱領(lǐng)N呈線(xiàn)性正比關(guān)系，而但見(jiàn)到工藝成本與N成雙曲線(xiàn)關(guān)系，即當(dāng)N很小

113、時(shí)，由于設(shè)備符合很低，單件工藝成本會(huì)很高，這種雙曲線(xiàn)變化關(guān)系表明：當(dāng)C值（主要是專(zhuān)用設(shè)備費(fèi)用）一定時(shí)，若生產(chǎn)綱領(lǐng)較小，則與V相比在成本中所占比重就較大，因此N的增大就會(huì)使成本顯著下降，這種情況就相當(dāng)于單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)；反之，當(dāng)生產(chǎn)綱領(lǐng)超過(guò)一定范圍，使所占比重已經(jīng)很小，此時(shí)就需采用生產(chǎn)效率更高的方案，使V減小，才能獲得好的經(jīng)濟(jì)效果，這就相當(dāng)于大量、大批生產(chǎn)的情況。</p><p>　　CA6140車(chē)床的主軸箱屬于

114、大批生產(chǎn)的情況，所以屬于第二種情況。需使V減小，才能獲得好的經(jīng)濟(jì)效果?，F(xiàn)取兩種方案：方案一，所有雙聯(lián)齒輪均采用插齒機(jī)插齒。方案二，部分雙聯(lián)齒輪采用分成兩個(gè)單獨(dú)齒輪進(jìn)行滾齒，后采用螺栓連接成為雙聯(lián)齒輪。</p><p>　　方案一中，CA6140主軸箱中雙聯(lián)、三聯(lián)齒輪占大部分，若均使用插齒機(jī)插齒，時(shí)間上會(huì)有極大的浪費(fèi)，且插齒機(jī)的費(fèi)用和損耗大于滾齒機(jī)，經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，每生產(chǎn)一件主軸箱，生產(chǎn)的可變費(fèi)用1250元。<

115、/p><p>　　方案二中，將部分雙聯(lián)齒輪拆分為兩個(gè)單獨(dú)齒輪滾齒生成，使主軸箱內(nèi)的插齒齒輪和滾齒齒輪大致等量，然后將單獨(dú)齒輪通過(guò)螺栓連接成為雙聯(lián)齒輪使用，在強(qiáng)度和耐用度方面與方案一差別不大。但方案二還應(yīng)考慮鉆孔和亂栓的費(fèi)用，通過(guò)調(diào)查研究，使用方案二沒(méi)生產(chǎn)一件主軸箱，生產(chǎn)的可變費(fèi)用860元。</p><p>　　比較方案一、方案二，，所以我們所選擇的方案二更為合理，可以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效果，符合技

116、術(shù)經(jīng)濟(jì)的要求。</p><p><b>　　第8章 結(jié)論</b></p><p>　　CA6140的主軸箱是機(jī)床的動(dòng)力源將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給機(jī)床主軸的主要環(huán)節(jié)，主軸箱內(nèi)有眾多軸與齒輪，傳遞與變速十分巧妙。我的設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)CA6140車(chē)床的主軸箱中的主軸設(shè)計(jì)。主軸是主軸箱內(nèi)要求最高的軸，它的精準(zhǔn)度對(duì)加工的質(zhì)量有直接影響。雖然主軸上的齒輪不多，只有一個(gè)滑移齒輪，但利用齒式離

117、合器對(duì)主軸高、低速以及空擋的轉(zhuǎn)變十分巧妙；在軸承的選擇時(shí)，通過(guò)對(duì)相關(guān)自量的參考分析，最終選取了5個(gè)軸承，該結(jié)構(gòu)更利于對(duì)主軸軸向間隙的調(diào)節(jié)，降低了成本，安裝較為方便；主軸的校核使用類(lèi)比法，保證了設(shè)計(jì)產(chǎn)品的使用可靠性和耐用性。</p><p>　　通過(guò)近四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，而且比

118、較系統(tǒng)的理解了主軸箱設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。</p><p>　　設(shè)計(jì)中仍存在不足之處，有的問(wèn)題還待于進(jìn)一步深入，具體如下：</p><p>　　缺乏實(shí)際工廠(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費(fèi)。</p><p>　　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，在仿真方面還存在一些不足。</p><p>　　使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在

119、實(shí)際應(yīng)用中尚不明確。</p><p>　　對(duì)與設(shè)計(jì)相關(guān)的知識(shí)了解不夠清楚。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 任殿閣，張佩勤主編《設(shè)計(jì)手冊(cè)》．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社．1991年9月</p><p>　　[2] 付鐵主編《計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程》．北京理工大學(xué)出版社．</p&g

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122、計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社出版</p><p>　　[11] 卜炎主編 《機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械出版社出版</p><p>　　[12] 徐錦康主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 高等教育出版社出版</p><p>　　[13] 大連理工大學(xué)畫(huà)教研室編 《機(jī)械制圖》 高等教育出版社出版</p><p>　　[14] 隋明明主編