C620床頭箱設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)解析

1、資源來(lái)自網(wǎng)絡(luò)目錄1 緒 論21.1課題研究背景及選題的意義21.1.1課題的背景21.1.2研究的意義21.1.3課題的目的21.2完成的內(nèi)容32 機(jī)床主要參數(shù)的確定42.1 動(dòng)力參數(shù)的確定42.2運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定52.2.1 主軸最低和最高轉(zhuǎn)速的確定52.2.2 主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的確定53 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)63.1 主傳動(dòng)方案擬定63.2 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)擬定式的選擇63.2.1 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目63.2.2 分配總降速比73.3 皮帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定及轉(zhuǎn)速圖擬定83.3.1確定皮帶輪動(dòng)直徑83.3.2 確定齒輪齒數(shù)83.3.3 轉(zhuǎn)速圖擬定：103.3.4 主軸轉(zhuǎn)速系列的驗(yàn)算103

2、.3.5 傳動(dòng)系統(tǒng)圖的擬定123.4 確定各傳動(dòng)軸和齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速124 傳動(dòng)件的估算和驗(yàn)算134.1齒輪模數(shù)的計(jì)算134.1.1 各傳動(dòng)軸功率的計(jì)算134.1.2齒輪模數(shù)的計(jì)算144.1.3 計(jì)算各軸之間的中心距154.2 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算154.2.1計(jì)算皮帶尺寸154.3 傳動(dòng)軸的估算和齒輪尺寸的計(jì)算174.3.1確定各軸的直徑174.3.2 計(jì)算各齒輪的尺寸185 主軸部件的驗(yàn)算205.1驗(yàn)算主軸軸端的位移ya205.2 前軸承的轉(zhuǎn)角及壽命的驗(yàn)算225.2.1 驗(yàn)算前軸承處的轉(zhuǎn)角225.2.2 驗(yàn)算前支系壽命226主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)246.1 皮帶輪及齒輪塊設(shè)計(jì)246.2 軸承的選擇

3、246.2.1各軸承的選擇246.2.2 主軸設(shè)計(jì)246.3箱體設(shè)計(jì)246.4操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)256.5密封結(jié)構(gòu)及油滑25總 結(jié)26致 謝27參考文獻(xiàn)281 緒 論1.1課題研究背景及選題的意義1.1.1課題的背景金屬切削機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器，稱為“工作母機(jī)”，習(xí)慣上稱為機(jī)床。金屬切削機(jī)床是用切削方法將金屬毛胚加工成機(jī)器零件的機(jī)器。機(jī)械的水平隨著機(jī)床的精密程度，機(jī)床的屬性決定了它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，機(jī)床的技術(shù)水平直接影響機(jī)械制造工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)效率，機(jī)床直接標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)的能力和科學(xué)技術(shù)水平。由原先的只為滿足加工成形而要求刀具與工件間的某些相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系和零件的一定強(qiáng)度和剛度

4、，發(fā)展至今日的高度科學(xué)技術(shù)成果綜合應(yīng)用的現(xiàn)代機(jī)床的設(shè)計(jì)，也包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的應(yīng)用。但目前機(jī)床主軸變速箱的設(shè)計(jì)還是以經(jīng)驗(yàn)或類比為基礎(chǔ)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，科學(xué)地分析的處理經(jīng)驗(yàn)，數(shù)據(jù)和資料，既能提高機(jī)床設(shè)計(jì)和制造水平，也將促進(jìn)設(shè)計(jì)方法的現(xiàn)代化。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中處處實(shí)際出發(fā)，分析和處理問(wèn)題是至關(guān)重要的。從大處講，聯(lián)系實(shí)際是指在進(jìn)行機(jī)床工藝可能性的分析。參數(shù)擬定和方案確定中，既要了解當(dāng)今的先進(jìn)生產(chǎn)水平和可能趨勢(shì)。更應(yīng)了解我國(guó)實(shí)際生產(chǎn)水平，使設(shè)計(jì)的機(jī)床，機(jī)器在四化建設(shè)中發(fā)揮最佳的小蓋。從小處講，指對(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)真的，切實(shí)的考慮和分析，綜

5、合思考的設(shè)計(jì)方法。1.1.2研究的意義隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率提出了越來(lái)越高的要求。它對(duì)提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)強(qiáng)度和降低生產(chǎn)成本，都是非常重的。機(jī)床工業(yè)發(fā)展到今天，技術(shù)已成熟，自動(dòng)化、高精度、高效率、多樣化已成為當(dāng)今時(shí)代機(jī)床發(fā)展的特征。多樣化的發(fā)展已經(jīng)是機(jī)床的特點(diǎn)，技術(shù)的發(fā)展速度的更新和產(chǎn)品的加速使機(jī)床必須多品種，現(xiàn)代的機(jī)床主要面對(duì)多品種中小批生產(chǎn)，因此現(xiàn)代機(jī)床不僅要保障加工精度和高度自動(dòng)化，還必須有一定的鋼度和柔性，使之能方便的適應(yīng)加工。1.1.3課題的目的機(jī)床設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)床主傳動(dòng)（主軸變速箱）設(shè)計(jì)計(jì)

6、算進(jìn)行集合訓(xùn)練。1.掌握機(jī)床主傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)過(guò)程和方法，包括參數(shù)擬定，傳動(dòng)設(shè)計(jì)，零件計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的能力。2.綜合應(yīng)用過(guò)去所學(xué)的理論知識(shí)，提高聯(lián)系實(shí)際和綜合分析的能力。3.訓(xùn)練和提高設(shè)計(jì)的基本技能。如計(jì)算，制圖，應(yīng)用設(shè)計(jì)資料，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，編寫(xiě)技術(shù)文件等。1.2完成的內(nèi)容機(jī)床設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課及有關(guān)專業(yè)課的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)床傳動(dòng)部件（主軸變速箱）設(shè)計(jì)進(jìn)行的綜合訓(xùn)練。1.參數(shù)擬定根據(jù)機(jī)床類型，規(guī)格和其他特點(diǎn)，了解典型工藝的切削用量，結(jié)合世界條件和情況，并與同類機(jī)床對(duì)比分析后確定：極限轉(zhuǎn)速和，公比（或級(jí)數(shù) Z ），主傳動(dòng)電機(jī)功率N。2.動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)擬定的參數(shù)，通過(guò)結(jié)構(gòu)

7、網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖的分析，確定轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)方案和轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)圖，計(jì)算各轉(zhuǎn)動(dòng)副的傳動(dòng)比及齒輪的齒數(shù)，并驗(yàn)算主軸的轉(zhuǎn)速誤差。3.動(dòng)力計(jì)算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)估算齒輸模數(shù)m和軸徑d，選擇和計(jì)算反向離合器，制動(dòng)器。將各傳動(dòng)件及其它零件在展開(kāi)圖和剖面圖上做初步的安排，布置和設(shè)計(jì)。4.軸和軸承的驗(yàn)算在結(jié)構(gòu)草圖的基礎(chǔ)上，對(duì)一根傳動(dòng)軸的剛度（學(xué)時(shí)充裕時(shí)，也可以對(duì)該軸的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算）和該軸系的軸承的壽命進(jìn)行驗(yàn)算。5.主軸變速箱裝配設(shè)計(jì)主軸變速箱裝配圖是以結(jié)構(gòu)草圖為“底稿”，進(jìn)行設(shè)計(jì)和會(huì)制的。圖上各零件要表達(dá)清楚，并標(biāo)注尺寸和配合。 6.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)應(yīng)包括參數(shù)，運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的分析和擬定，軸和軸承的驗(yàn)算等，此外，還應(yīng)對(duì)重要結(jié)構(gòu)的選擇和分析

8、做必要的說(shuō)明。2.機(jī)床主要參數(shù)的確定機(jī)床（機(jī)器）設(shè)計(jì)的初始，首先需要確定有關(guān)參數(shù)，他們是傳動(dòng)設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，影響到產(chǎn)品是否能滿足所需要的功能要求。因此，參數(shù)擬定是機(jī)床設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。2.1 動(dòng)力參數(shù)的確定1.確定電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速刀具材料：YT15 工件材料：45號(hào)鋼切削方式：車削外圓 切削深度：3.5mm進(jìn)給量：縱向35級(jí)：0.081.59mm/r 橫向35級(jí)：0.0270.052mm/r 切削深度：90電機(jī)功率7.5kw 電機(jī)轉(zhuǎn)速 1440r/min機(jī)床外形尺寸 長(zhǎng)×寬×高：3049×1513×1210主軸轉(zhuǎn)速范圍 正轉(zhuǎn)21級(jí)：11.5120

9、0r/min 反轉(zhuǎn)12級(jí)：181520r/min主軸孔徑 ：41mm 工件最大加工長(zhǎng)度 ：1400或1900mm（1） 主切削力 Fz=1900aPf0.75N （2-1）=19003.50.350.75=3026.06N（2） 切削功率 N切= （2-2） =4.45kW（3） 估算重電機(jī)功率 N= （2-3）=（2-3）式中：N值為5.56kW按我國(guó)生產(chǎn)的電機(jī)在Y系列的額定功率選取如下；同步轉(zhuǎn)速1500r/min額定功率5.5kW滿載轉(zhuǎn)速1440r/min2.2運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定2.2.1 主軸最低和最高轉(zhuǎn)速的確定計(jì)算車床主軸極限轉(zhuǎn)速是加工直徑，按經(jīng)驗(yàn)分別?。?.10.2）D和（0.450.5

10、）D12。主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為：nmax=r/min=1200r/minnmin=r/min=11.5r/min2.2.2 結(jié)構(gòu)式：床頭箱的傳動(dòng)軸I左端裝有膠帶輪，中間還有雙向摩擦片式離合器,用于控制主軸正反轉(zhuǎn)和啟動(dòng)。傳動(dòng)軸II，III，IV都裝有變速滑移齒輪，主軸VI上裝有離合器，用于控制主軸得到高速檔或者低速檔轉(zhuǎn)速。當(dāng)離合器左移合上時(shí)，電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶輪傳給軸I的運(yùn)動(dòng)，由帶動(dòng)的齒輪傳至軸II和軸III上的傳動(dòng)齒輪，而后直接傳動(dòng)主軸VI，獲得六級(jí)高速。由手柄通過(guò)偏心滑塊、凸輪及連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速。右合時(shí)，運(yùn)動(dòng)由軸III經(jīng)軸IV上的二個(gè)雙聯(lián)滑移齒輪傳至軸V，然后傳給主軸VI，獲得18級(jí)低速。因?yàn)楦咚俸偷退?/p>

11、之間三級(jí)轉(zhuǎn)速近似，所以該機(jī)床主軸只有21級(jí)轉(zhuǎn)速。由手柄操作。主軸前支承用D3182120雙列向心短圓柱滾子軸承，后支承由D8215推力球軸承和E7514圓錐滾子軸承組成。為實(shí)現(xiàn)主軸迅速停車，采用鋼帶剎車裝置，制動(dòng)輪在軸IV上，它和離合器由手柄操作，兩者互鎖由上條件知，結(jié)構(gòu)是為：21=（2×3+2×3×2+6）-32.2.3 繪制轉(zhuǎn)速圖1選定電動(dòng)機(jī) 一般車床若無(wú)特殊要求，多采用Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)，所以選擇Y132M-4型電動(dòng)機(jī)。Y是一般用途的三相異步電動(dòng)機(jī)（封閉式）132表示電機(jī)的中心高為132mm M表示中機(jī)座 4表示4極電機(jī)它的技術(shù)參數(shù)如下：額定功率：7

12、.5KW，滿載轉(zhuǎn)速1440r/Min，滿載電流15.4A，功率因數(shù)為0.85,重量約81kg 2、主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的確定1. 確定轉(zhuǎn)速范圍Rn定公比確定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)例.2. 轉(zhuǎn)速范圍 R=104.3 （2-4） = （2-5）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)大轉(zhuǎn)動(dòng)，并選級(jí)數(shù)Z=21。,今以 =1.26和代入R= z-1式，得R=121,因此取 =1.26更為適合。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表給出以 =1.06的從110000的數(shù)值，因 =1.26=，從表中找到nmax=1250，取得：1250,1000,800，630，500，400，315,250,200,160,125,100,80,63,50,4

13、0,31.5,25,20,16,12.5,10共21級(jí)轉(zhuǎn)速。3、 其他各軸轉(zhuǎn)速的確定 在七根軸中，除去電動(dòng)機(jī)軸，其余六軸按傳動(dòng)順序依次設(shè)為、V、VI。與、與、與、IV與V、V與VI軸之間的傳動(dòng)組分別設(shè)為a、b、c、d、e?，F(xiàn)由VI（主軸）開(kāi)始，確定、V軸的轉(zhuǎn)速：先來(lái)確定V軸的轉(zhuǎn)速（1）傳動(dòng)組e的變速范圍為，結(jié)合結(jié)構(gòu)式，V軸的轉(zhuǎn)速只有一種可能：24、30、37.5、48、58、76、90、120、150、184、231、304、r/min，還有六級(jí)高速382、402、600、760、955、1200r/min（2）確定軸IV的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)組b的級(jí)比指數(shù)為11，希望中間軸轉(zhuǎn)速較小，又不致傳動(dòng)比太小，可

14、取 ，軸IV的轉(zhuǎn)速確定為：90、120、150、184、231、304、382、402、600、760、955、1200r/min（3）確定軸III的轉(zhuǎn)速對(duì)于軸III，其級(jí)比指數(shù)為5,可取 轉(zhuǎn)速為：82、402、600、760、955、1200r/min確定二軸的轉(zhuǎn)速為955、1200r/min 確定一軸的轉(zhuǎn)速 級(jí)比指數(shù)為由此也可確定加在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的定傳動(dòng)比。3 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 主傳動(dòng)方案擬定擬定傳動(dòng)方案，包括傳動(dòng)型式的選擇以及開(kāi)停，換向，制動(dòng)，操縱等整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的確定。傳動(dòng)型式則指?jìng)鲃?dòng)和變速的元件，機(jī)構(gòu)以及其組成，安排不同特點(diǎn)的傳動(dòng)形式，變速類型。傳動(dòng)方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程密

15、切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)。因此，確定傳動(dòng)方案和型式，要從結(jié)構(gòu)，工藝，性能及經(jīng)濟(jì)性等多方面統(tǒng)一考慮。傳動(dòng)方案有多種，傳動(dòng)型式更是式樣眾多，比如：傳動(dòng)型式上有集中傳動(dòng)的主軸變速箱，分離傳動(dòng)的主軸箱與變速箱；擴(kuò)大變速范圍可以用增加傳動(dòng)組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)，分支傳動(dòng)等型式；變速型式上既可用多速電機(jī)，也可用交換齒輪，滑移齒輪，公用齒輪等23456。3.3 皮帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定及轉(zhuǎn)速圖擬定3.3.1確定皮帶輪動(dòng)直徑(1)選擇三角帶的型號(hào)Ni=KwNd K工作情況系數(shù) Nd電機(jī)額定功率由于是車床，工作載穩(wěn)定，取Nd=1.1 Nj=5.5 1.1=8.25kw查表3-1選擇型號(hào)得出B型表3-1三角帶型號(hào)

16、型號(hào)bbph13171410.540º(2)帶輪直徑D1D2小帶輪計(jì)算直徑D1，小帶輪直徑D1不直過(guò)小，要求大于許用值Dmin=140， D1Dmin D1由表得取220mm大帶輪計(jì)算直徑D2根據(jù)要求的傳動(dòng)比u和滑動(dòng)率確定D大。當(dāng)帶傳動(dòng)為降速時(shí)： D大=D小 （3-3） 或 D大= （3-4） （3-3）（3-4）式中：n1小帶輪轉(zhuǎn)速r/min n2大帶輪轉(zhuǎn)速r/min 帶的滑動(dòng)系數(shù)，一般取0.02取D2=220mm三角膠帶的滑動(dòng)率=2%3.3.2 確定齒輪齒數(shù)確定齒輪齒數(shù)應(yīng)該注意以下幾類：（1）齒輪的齒數(shù)和應(yīng)過(guò)大，以免加大中心距機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大一般推薦齒輪數(shù)和SZ為60100。（2）最

17、小齒輪不產(chǎn)生極切1820。（3）三聯(lián)滑移齒輪的最大運(yùn)動(dòng)輪和次大齒輪的齒數(shù)差大于等于4。避免齒輪右左移動(dòng)時(shí)齒輪右相碰，能順利通過(guò)。 由傳動(dòng)比已知，傳動(dòng)比的適用齒數(shù)表。ia1=1 Sz=80,82,84,86,88,90,92,94,96,97,98,99ia2= Sz=80，82,84,87,89,90,91,92,94,95,96,98ia3= Sz=80，82,83,85,86,88,90,93,95,96,98,99,由于可知選用Sz=90，從表查出小齒輪的齒數(shù)為36,39大齒輪的齒數(shù)則為54,51ib1=1 Sz=60,62,64,66,68,70,72,74,76,78,80.ib2=

18、 Sz=61,65,68,69,72,73,76,77可選用Sz=84從表中查出小齒論的齒數(shù)42，22，大齒輪的齒數(shù)則為42，62。ic1=2=1.99 Sz=63,66,69,72,75,78,81,84,90.ic2= Sz=80,84,85,89,90.可選用Sz=90 從表中查出小齒輪的齒數(shù)30，18 大齒輪的齒數(shù)則為60，72。3.3.3 轉(zhuǎn)速圖擬定：3.3.4 主軸轉(zhuǎn)速系列的驗(yàn)算由確定的齒輪所得的實(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)算主軸個(gè)級(jí)轉(zhuǎn)速，最大誤差不得超過(guò) (3-5)N n實(shí)際=N i皮 ia ib ic=10(-1)%=0.041第一級(jí)：1400×140

19、/220×24/48×22/62×18/72=40 40-40/404.1% （滿足）第二級(jí)：1400×140/220×30/42×22/62×18/62=57 57-56/564.1% （滿足）第三級(jí)：1400×140/220×36/36×22/62×18/72=81 81-80/804.1% （滿足）第四級(jí)：1440×140/220×24/48×42/42×18/72=115 115-112/1124.1% （滿足）第五級(jí)：1440×

20、;140/220×30/42×42/42×18/72=163 163-160/1604.1% （滿足） 第六級(jí)：1440×140/220×36/36×42/42×18/72=230230-224/2244.1% （滿足）第七級(jí)：1440×140/220×24/48×22/62×60/30=322 322-315/3154.1% （滿足）第八級(jí)：1440×140/220×30/42×22/62×60/30=458 458-450/4504.1% （

21、滿足） 第九級(jí)：1440×140/220×36/36×22/62×60/30=645 645-630/6304.1% （滿足）第十級(jí)：1440×140/220×24/48×42/42×60/30=921 921-900/9004.1% （滿足）第十一級(jí)：1440×140/220×30/42×42/42×60/30=1308 1308-1250/12504.1%（不滿足）第十二級(jí)：1440×140/220×36/36×42/42×60/3

22、0=1842 1842-1800/18004.1%（滿足） 3.3.5 傳動(dòng)系統(tǒng)圖的擬定3.4 確定各傳動(dòng)軸和齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速(1)確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速由nj=nmin (3-6)n=112r/min(2)各傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)速軸n=160r/min軸n=450r/min軸n=900r/min(3)傳動(dòng)組各軸上最小齒輪的轉(zhuǎn)速a組Z=24時(shí) nj=900r/minb組Z=22時(shí) nj=900r/minc組Z=18時(shí) nj=160r/min4 傳動(dòng)件的估算和驗(yàn)算傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度要求。因此必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。傳動(dòng)方案確定后，要進(jìn)行方案的結(jié)構(gòu)化，確定各零件的實(shí)際尺寸和有關(guān)布置。為此，

23、常對(duì)傳動(dòng)件的先進(jìn)行估算，如傳動(dòng)軸的直徑，齒輪模數(shù)，離合器，帶輪的根數(shù)和型號(hào)等。在這些尺寸的基礎(chǔ)上，畫(huà)出草圖，得出初步結(jié)構(gòu)化的有關(guān)布置與尺寸；然后按結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行主要零件的驗(yàn)算，最后才能畫(huà)正式裝配圖。有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師可以省略畫(huà)草圖這一中間步驟直接進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和驗(yàn)算。但對(duì)缺少設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生，先畫(huà)草圖可以避免大的反復(fù)，有利于設(shè)計(jì)的進(jìn)行678。4.1齒輪模數(shù)的計(jì)算4.1.1 各傳動(dòng)軸功率的計(jì)算由公式N=NdK (4-1) N傳動(dòng)軸的輸入功率Nd電機(jī)額定功率 k工作情況系統(tǒng)車床的起動(dòng)載荷頸，工作載荷穩(wěn)定，二班制工作時(shí)，取KW=1.1。N=Nd n=n帶 軸=0.96=5.5 0.96=5.28KW 向心球軸

24、承和向心短圓柱滾子0.995，斜齒圓柱齒輪=0.97N=N =5.28×0.97×0.995=5.095kw N= N =5.095×0.96×0.99=4.8kwN=N =4.8×0.96×0.99=5.06kw4.1.2齒輪模數(shù)的計(jì)算結(jié)構(gòu)確定以后，齒輪的工作條件，空間安排，材料和精度等級(jí)等都已確定，才可能核心齒輪的接觸的疲勞彎皮帶強(qiáng)度值是否滿走要求。根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式：mj=16300 （4-2） 根據(jù)彎句疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：m=275 （4-3） （4-2），（4-3）式中：N計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)遞的額定功率N=·

25、;Ndk nj_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)： i大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比，i=；（+）用于外齒合，（-）號(hào)用于內(nèi)嚙合； KSKS=KTKNKnKq命系數(shù); KT工作期限系數(shù)基本組的接觸疲勞齒輪模數(shù): mj=16300mm=2.3 彎曲疲勞齒輪模數(shù): m=275mm=1.8 所以標(biāo)注模數(shù)m=2.5第一擴(kuò)大組:i=2.82 n=900r/minmj=16300mm=2.18m=275mm=2.4 所以標(biāo)注模數(shù)m=3第二擴(kuò)大組: i=4 n=160r/minmj=16300mm=2.78m=275mm=3.5 所以標(biāo)注模數(shù)m=3.

26、54.1.3 計(jì)算各軸之間的中心距根據(jù)中心距公式a=(z1+z2) （4-4）(1)軸a=(36+36)=90mm(2)軸a=(42+42)=126mm(3)軸a=(18+72)=157.5mm 4.2 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算(1)確定三角帶速度 已知選用三角形B型帶輪確定帶的速度=m/s=10.5m/s （4-5） (2)初定中心距A0 帶論的中心距，通過(guò)根據(jù)機(jī)床總體布局初步選定，一般可以在下列范圍內(nèi)選??；A0=（0.62）（D1+D2）mm中心距過(guò)小，將降低帶的壽命；中心距過(guò)大時(shí)，會(huì)引起帶振動(dòng)。(3) 確定三角帶的計(jì)算長(zhǎng)度L0只內(nèi)周長(zhǎng)LN三角帶的計(jì)算長(zhǎng)度是通過(guò)三角帶截面重心的長(zhǎng)度。L0=2A0+

27、(D1+D2)+ mm =1432.9mm （4-6） 將算出的L0數(shù)值圓整到表準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度L，并從表中查中相應(yīng)的內(nèi)周長(zhǎng)度LN（通過(guò)截面中心的計(jì)算長(zhǎng)度L=LN+Y，Y是修正值），作為訂購(gòu)和標(biāo)記時(shí)用 (4)確定實(shí)際中心距A A的精確值為A=A0+mm=432mm(5)驗(yàn)算小帶輪包角11=180°-57.3°120°180-220=140/432×57.3o120° 如果1過(guò)小，應(yīng)加大中心距或加張緊裝置。(6)確定三角帶根書(shū)ZZ= （4-7） （4-7）式中：N0單根三角帶在=180°，特定長(zhǎng)度，平穩(wěn)工作情況下傳遞的功率值 C1包角系數(shù)Z

28、=2.1 所以取根數(shù)Z=34.3 傳動(dòng)軸的估算和齒輪尺寸的計(jì)算4.3.1確定各軸的直徑 公式mm （4-8） (1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的直徑 （4-8）式中： N=Nd kW Nd_電機(jī)額定功率； 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 n1該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min 計(jì)算轉(zhuǎn)速nJ是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速，各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸得計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系而確定，而中型車，銑床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為；每米長(zhǎng)度上的轉(zhuǎn)角（deg/m），可根據(jù)傳動(dòng)軸的要求選取。N=5.5 0.90=5.28Nnmm=91=25.18mm 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選d=30mm 由表可知道1.4(2)軸的直徑mm=24.

29、96mm選d=35mm(3)軸的直徑mm=37.87mm選d=40mm(4)主軸的直徑根據(jù)書(shū)中范圍選擇75mm4.3.2 計(jì)算各齒輪的尺寸齒輪分度圓直徑公式d=mz ha=ha*m hf=(ha*+c*)m 齒頂圓直徑 da=d+zha 齒根圓直徑 df=d-2hf(1)軸間的齒輪尺寸 a> m=2.5 a=90mm z1=z2=36 齒頂高 ha=ha*m =2.5m 齒根高度 hf=(ha*+c*)m=3.1 經(jīng)常齒制ha*=1 c*=0.25 d1=d2=90mm b=20mm齒頂圓直徑 dd1=95=da2齒根圓直徑 df1=84=df2b> z1=24 z2=48 i=時(shí)

30、d1 =60mm d2 =120mmb=20mmda1=65mm da2=125mmdf1=54mm df2=114mmc> z1=30 z2=42d1 =75mm d2 =105mmb=20mmda1=80mm da2=110mmdf1=69mm df2=99mm(2)軸間的齒輪尺寸m=3 a=126mm ha=3 hf=3.75a> z3=42 z4=42 d1=d2=mz=3 42=126mm b=20mm da1=da2=126+7=132mm df1=df2=126-8.8=118.5b> z3=22 z4=62 d1=22 3=66mm d2=62 3=186mm

31、 b=20mmda1=72mm da2=192mmdf1=58.5mm df2=178.5mm(3)軸間的齒輪尺寸 a>m=3.5 a=157.5mm a>z5=60 z6=30 ha=3.5 hf=4.4 h=8 d1=210mm d2=105mm b=25mm da1=217mm da2=112mmdf1=202mm df2=97mmb> z5=18 z6=72d1=mz1=63mm d2=mz2=252mm齒頂高h(yuǎn)a=35mm 齒根高h(yuǎn)f=45mm全齒高h(yuǎn)=8齒頂圓直徑 da1=d1+2ha=70mm da2=259mm齒根圓直徑 df1=d1-2hf=54mm df2

32、=250mm b=25mm5 主軸部件的驗(yàn)算 在設(shè)計(jì)主軸組件時(shí)，主軸的跨距希望是合理跨距，但由于結(jié)構(gòu)，限制，主軸的實(shí)際跨距往往不等于合理跨距，為此要對(duì)主軸組件進(jìn)行驗(yàn)算，對(duì)一般的機(jī)床全部軸主要進(jìn)行剛度驗(yàn)算，通常如果能滿足剛度要求也就能滿足強(qiáng)度要求611。5.1驗(yàn)算主軸軸端的位移yaa主軸的支承簡(jiǎn)化L=e+L+=13+652+20=685mmb主軸的受力分析主軸受到切削力，傳動(dòng)力的作用。切削力是一個(gè)空間力,有Px,Py,Pz等分力，設(shè)總的切削力為P1傳動(dòng)力也定空間力有ax，ay，az，主軸上連有一個(gè)齒輪，主要把主軸運(yùn)動(dòng)傳給進(jìn)給箱，這齒輪主要是傳遞運(yùn)動(dòng)而不是傳遞動(dòng)力，因此可以忽略不計(jì)。由上述各力的作

33、用，主要受彎矩和扭矩的作用。此外運(yùn)受拉力和壓力作用，但此起彎矩和扭矩要小的多，忽略不計(jì)，因此通常靠路考慮到以上受力情況，可以簡(jiǎn)化，以下的受力圖 Q為傳動(dòng)力 P為總切削力 M是力矩曲PX引起為了計(jì)算方便，認(rèn)為Q和P車同一個(gè)平面x=13+491.5+17.5=522mmC確定切削力和傳動(dòng)力的作用類 a前支承到主軸端部的距離，切削力的作用點(diǎn)，與前支承之間的距離S=a+0.4H H為普通車床的中心高 a=100mm從以上受力圖以看出主軸端部的彎形由三部分組成。第一部分 Px=引起的變形第二部分 Q力引起的變形第三部分 M力引起的變形由三部分增加起來(lái)，以得出齒輪A點(diǎn)總的度yA為yA= （5-1） a)確

34、定P的大小主軸計(jì)算傳遞N主軸傳遞的功率P=D最大切削力估算直徑為320mmP=3356Ne確定a力a=1.12圓周a圓周= M扭=d分度=252mma圓周=4261N a=1.12圓周=4687NE:主軸材料的彈性模是，一般用鋼 E=20.6 104N/mm2J：主軸載面慣性J=4344037M=（0.30.35）Pa=0.3 3356 100=100680yA= =0.0058要求yA,ymaxymax=0.0002L=0.0002*685=0.137yA<ymax符合要求5.2 前軸承的轉(zhuǎn)角及壽命的驗(yàn)算5.2.1 驗(yàn)算前軸承處的轉(zhuǎn)角= （5-2）= = 要求aB<aBmax a

35、Bmax=0.001red aB<amax符合要求5.2.2 驗(yàn)算前支系壽命由軸承壽命計(jì)算式C= （5-3）前支承是雙雙向心端圓柱磙子軸承，只承受徑向力，因此F前軸承的徑向力。進(jìn)行受力分式 MC=7270溫度系數(shù)在100Cº溫度內(nèi)工作 =1 載荷系數(shù)如 =1為壽命系數(shù)，磙子軸承=C=.=7270 =86786NfC=86786Nf=8856mgf前軸承的額定功率負(fù)荷C為9420kgf,C<C符合要求6主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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，帶輪，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)接件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，用一張展開(kāi)圖和若

36、干張橫截面圖表示。課程設(shè)計(jì)限于時(shí)間，一般只畫(huà)展開(kāi)圖及一或兩個(gè)截面圖。6.1 皮帶輪及齒輪塊設(shè)計(jì)(1)皮帶選用B型號(hào)三角帶傳動(dòng)共有根，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為2044mm(2)帶輪將動(dòng)力傳動(dòng)軸上有兩種類形一種是不卸載的軸端結(jié)構(gòu)，另一種是卸載的軸端結(jié)構(gòu)，即帶輪裝在軸承上軸承裝在滾筒上，傳給軸的只是扭矩，徑向力中固定在箱體上的滾筒承受避免了第一軸產(chǎn)生彎曲變形，選用卸載的帶輪傳動(dòng)。6.2 軸承的選擇6.2.1各軸承的選擇軸和軸主要承受徑向載荷，所以選用向心球軸承。軸固有斜齒齒輪主要承受徑向載荷和軸向載荷所以選用單列圓錐滾子軸承軸是主軸，剛度和精度要求比較高主要承受軸向載荷和徑向載荷，所以車主軸前端選擇了雙到向心短圓柱滾子軸承，前端軸承要比后端軸承精度高.軸軸及軸主要承受徑向載荷，所以選也用向心球軸承。6.2.2 主軸設(shè)計(jì) 在此設(shè)計(jì)的主軸是階梯型主軸，因?yàn)殡A梯型主軸容易安裝主軸組件，又因主軸是棒料，所以是實(shí)心。 6.3箱體設(shè)計(jì)在箱體內(nèi)要裝有各種機(jī)構(gòu)，并保證其較準(zhǔn)確的箱體位置，以便能夠正確運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)也要保證箱體的密封防己潤(rùn)滑的外流和灰塵的侵入，箱體應(yīng)用足夠的強(qiáng)度和剛度說(shuō)明。1.箱體材料的壁厚（放軸承處的壁厚和其它位置的壁厚）箱體材料一般工程用鑄造碳剛碑號(hào)ZG200400壁厚a放軸承處壁厚35mmb起它地方壁厚15mm2.箱體的技術(shù)要求保證傳動(dòng)件經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)和機(jī)床加工精度，基準(zhǔn)面平直，主軸