金屬切削與機(jī)床課程設(shè)計(jì)--臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)</p><p>　　課程題目：臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院</p><p>　　專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p>　　班級(jí)：機(jī)本XXXX班</p><p><b>　　目錄</b></p>&

2、lt;p>　　前言.................................................................................................</p><p>　　第一章.....................................................................................

3、</p><p>　　第二章........................................................................................</p><p>　　第三章................................................................................

4、...............</p><p>　　第四章...........................................................................................</p><p>　　第五章..............................................................

5、..................................</p><p>　　第六章................................................................................................</p><p>　　致謝.......................................

6、.........................................................</p><p>　　參考文獻(xiàn)..............................................................................................</p><p><b>　　前言</b&g

7、t;</p><p>　　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)床主傳動(dòng)部件（主軸變速箱）設(shè)計(jì)進(jìn)行的綜合訓(xùn)練，其目的：</p><p>　　1、掌握機(jī)床主傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)過程和方法，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。</p><p>　　3、使學(xué)生在擬定傳動(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，

8、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，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。</p><p>　　2、綜合應(yīng)用過去所學(xué)的理論知識(shí)，提高聯(lián)系實(shí)際和綜合分析的能力。</p><p><b>　　題目和內(nèi)容</b></p><p><b>　?。ㄒ唬╊}

9、目</b></p><p>　　(1)設(shè)計(jì)最大加工直徑為Φ400 mm臥式車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　給定參數(shù):主軸最低轉(zhuǎn)速 37. 5 r/ min ;主軸變速范圍 45 ; 主軸轉(zhuǎn)速公比1.41 ;主電動(dòng)機(jī)功率5. 5 kW。</p><p>　　題目（1）：（第一大組： 學(xué)號(hào)：1~25）</p><p><

10、;b>　?。ǘ┰O(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1、主軸變速箱總裝配圖1張（A0）</p><p>　　2、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份</p><p>　?。ㄈ└髦饕糠?的內(nèi)容</p><p><b>　　1、參數(shù)擬定</b></p><p>　　根據(jù)機(jī)床類型、規(guī)格和其他特點(diǎn)，

11、了解典型工藝的切削用量，結(jié)合實(shí)際條件和情況，并與同類機(jī)床對(duì)比分析后確定：極限轉(zhuǎn)速nmax 和 nmin、公比φ（或級(jí)數(shù)Z）、主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率N。</p><p><b>　　1 參數(shù)擬定</b></p><p>　　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)

12、[2]。</p><p>　　1.1 主電機(jī)動(dòng)力參數(shù)的確定</p><p>　　根據(jù)估算法來確定主電機(jī)功率</p><p>　　由臥式車床CＡ6140普通車床推存數(shù)據(jù)可知 ：切深mm為3.5</p><p>　　進(jìn)給量f(s)mm/s為0.35</p><p>　　切削速度為90r/min</p><

13、;p>　　功率估算法的計(jì)算公式.</p><p>　　1.主切削力 =1900aPf0.75N=19003.50.350.75=3026.06N</p><p>　　2.切削功率 N切= ==4.45Kw</p><p>　　3.估算重電機(jī)功率 N==</p><p>　　N值為5.56kW按我

14、國生產(chǎn)的電機(jī)在Y系列的額定功率選取如下；</p><p><b>　　1.2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.1.1 確定主軸極限轉(zhuǎn)速：</p><p>　　計(jì)算車床主軸極限轉(zhuǎn)速是加工直徑，按經(jīng)驗(yàn)分別取（0.1～0.15）D和（0.4～0.45）D。主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為： =1667n/min</p><p>　　

15、= =37.5n/min</p><p>　　在中考慮車螺紋和較孔時(shí)，其加工最大直徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況選取0.1D和50mm左右。</p><p>　　最后確定時(shí)，還應(yīng)與同類型車床進(jìn)行對(duì)比。</p><p>　　1.2.2確定轉(zhuǎn)速范圍定公比確定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)例:</p><p>　　轉(zhuǎn)速范圍: =44.44</p>&

16、lt;p>　　由=44.44， =1.41標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表給出了以 =1.066的從1～10000的數(shù)值，因 =1.41=1.066，從表中找到=1400，每隔5個(gè)數(shù)值取出一個(gè)數(shù)，得：</p><p>　　1700.1180.850.600.425.300.212.150.106.75.53.37.5共12級(jí).</p><p><b>　　2、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)</b>&l

17、t;/p><p>　　根據(jù)擬定的參數(shù)，通過結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖分析，確定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖，計(jì)算各傳動(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。</p><p>　　2.1.1傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)的確定</p><p>　　可能的方案有：12=4×3 , 12=3×4 , 12=2×3×2 , 12=2×2×

18、3</p><p><b>　　12=3×2×2</b></p><p>　　在上列兩行方案中第一行方案有時(shí)可以省掉一根軸.</p><p>　　缺點(diǎn)是有一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)傳動(dòng)副. 如果用一個(gè)四聯(lián)滑移齒輪，則會(huì)增加軸向尺寸；如果用兩個(gè)雙聯(lián)滑移齒輪，則操縱機(jī)構(gòu)必須互銷以防止兩個(gè)滑移齒輪同時(shí)嚙合，所以一般少用.</p>

19、;<p>　　第二行的三個(gè)方案可根據(jù)下述原則比較：從電動(dòng)機(jī)到主軸，一般降速傳動(dòng)組故應(yīng)把傳動(dòng)副較的傳動(dòng)組放在前面接近電動(dòng)機(jī)處，使其轉(zhuǎn)速較高，從而扭矩較小，尺寸也就可以少些. 這就是前多后少：原則從這個(gè)角度考慮以取12=3×2×2 方案為好</p><p>　　2.2 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式的選擇</p><p>　　2.2.1 基本組和擴(kuò)大組的確定</p>

20、<p>　　根據(jù)前松后緊的原則，有了以上基礎(chǔ)可確定結(jié)構(gòu)式：</p><p><b>　　保只有一對(duì)齒論</b></p><p>　　12=31 2326</p><p>　　傳動(dòng)副數(shù)分別及2，3，2的三個(gè)傳動(dòng)組方案12級(jí)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)位傳動(dòng)組安排有2 3 2或3 2 2或2 2 3。從電動(dòng)機(jī)到主軸一般為降速傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩小，尺寸也

21、小，將使小尺寸零件多些，大尺寸零件小些，節(jié)省材料這是前多后小的段則。</p><p>　　主軸對(duì)加工精度，表面粗糙度的影響大，因此主軸上的齒輪小為好，最后</p><p>　　各傳動(dòng)組傳動(dòng)副也選用從以上角度考慮，最后選用3 2 2其本組和擴(kuò)大組的確定。</p><p>　　對(duì)于12=2 3 2或者12=3 2 2等傳動(dòng)，均有：3×2=6種可能排列，根據(jù)實(shí)現(xiàn)

22、傳動(dòng)的可能結(jié)構(gòu)和綜合效果的分析，選擇其中一，二種作為設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　根據(jù)前松后緊之原則確定了以上結(jié)構(gòu)式。</p><p>　　傳動(dòng)方案的擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序可以一致，也可以不一致，結(jié)構(gòu)式：</p><p>　　12=312326的傳動(dòng)中，擴(kuò)大順序也傳動(dòng)順序一致，稱為順序擴(kuò)大傳動(dòng)：而12=31 23 26的傳動(dòng)，擴(kuò)大順序也傳動(dòng)順序就不一致。</

23、p><p>　　2.主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z和公比</p><p><b>　　已知： </b></p><p><b>　　直Z=2a 3b</b></p><p>　　a，b為正數(shù)，即Z應(yīng)可分解為2和3的因子，以便用2，3聯(lián)滑移齒輪實(shí)現(xiàn)變速。如取4或5的因子，則要用2個(gè)相互連鎖的滑動(dòng)齒輪，以確輪聯(lián)合，這種

24、傳動(dòng)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很少采用。</p><p>　　普通型和輕型車床系列，結(jié)構(gòu)較簡單，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=8～18級(jí)為于。</p><p>　　由于Z為2和3的因子積，而又為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列，因此，如果按串聯(lián)傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，在定后，值已定，應(yīng)適當(dāng)?shù)刈儎?dòng)或，以符合的關(guān)系。</p><p>　　這樣，就確定了主傳動(dòng)部件（主軸變速箱）的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，。并與同類型車床進(jìn)行類比分析。</p>

25、;<p>　　2.2.2 分配總降速比</p><p>　　分配降速比時(shí)，應(yīng)注意傳動(dòng)比的取值范圍：齒輪傳動(dòng)副中最大傳動(dòng)比2， 最小傳動(dòng)比 傳動(dòng)比過大 ，引起振動(dòng)和噪音，傳動(dòng)比過小，使動(dòng)齒輪與傳動(dòng)齒輪的直徑相差太大，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)龐大。</p><p>　　（1） 確定皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)比范圍</p><p>　　=1～2.5。取 =1.8 </

26、p><p>　　由于主電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1440r/min ， 可知第Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速n1=1440 0.5=710r/min</p><p>　?。?）確定最末一級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　總的轉(zhuǎn)動(dòng)比為 ： </p><p><b>　　= </b></p><p>　　最小傳動(dòng)比

27、 =</p><p>　　12=31 23 26</p><p>　　最末一級(jí)間的數(shù)相隔6極（總 ）：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　= =</b></p><p><b>　　(3)中間軸傳動(dòng)比</b&g

28、t;</p><p>　　可按先慢后快原則，確定最小傳動(dòng)比，根據(jù)級(jí)此指數(shù)確定其他轉(zhuǎn)動(dòng)比：</p><p>　?、颉蟆糨S小傳動(dòng)比為 ∵ =</p><p>　　∴取=0.35 =</p><p>　?、瘛蜉S傳動(dòng)比為 取=0.5 </p><p&

29、gt;　　ia2===0.7 ia1=ia2=1</p><p>　　2.3 帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定及轉(zhuǎn)速圖擬定</p><p>　　2.3.1確定皮帶輪動(dòng)直徑</p><p>　　(1)選擇三角帶的型號(hào)</p><p>　　其中：電機(jī)額定功率 </p><p><b>　　—工作情況系數(shù) </

30、b></p><p>　　由于是車床，工作載荷穩(wěn)定，取 =1.1</p><p>　　=5.56 1.1=6.116kw</p><p>　　查表4-1選擇型號(hào)得出B型</p><p><b>　　(2)帶輪直徑</b></p><p>　　小帶輪計(jì)算直徑，小帶輪直徑不宜過小，要求大于許用值

31、</p><p>　　=125， 由表得取126mm</p><p><b>　　大帶輪計(jì)算直徑D2</b></p><p><b>　　=mm</b></p><p>　　==256mm 取=256mm</p><p>　　2.3.2

32、確定齒輪齒數(shù)</p><p>　　確定齒輪齒數(shù)應(yīng)該注意以下幾類：</p><p>　　（1）齒輪的齒數(shù)和應(yīng)過大，以免加大中心距使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大</p><p>　　一般推薦齒輪數(shù)和SZ為60～100</p><p>　?。?）不產(chǎn)生根切最小齒輪18～20</p><p>　?。?）保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過大齒輪齒根園到

33、鍵槽的壁厚2mm一般取 5mm 則 </p><p>　?。?）三聯(lián)滑移齒輪的相領(lǐng)兩輪的齒數(shù)差應(yīng)大于4。</p><p>　　避免齒輪右左移動(dòng)時(shí)齒輪右相碰，能順利通過。</p><p>　　由傳動(dòng)比已知，傳動(dòng)比的適用齒數(shù)表；</p><p><b>　　查出：</b></p><p>　　=1

34、 =60,62,64,66,68,70,72,74,76,78.</p><p>　　= =60,63,65,67,68,70,72,73,75,77.</p><p>　　= =60,63,66,69,72,75,78.</p><p>　　由于可知選用=72，從表查出小齒輪的齒數(shù)為36，30，24。</p><p>　　大

35、齒輪的齒數(shù)則為36，42，48。</p><p>　　=1 =60,62,64,66,68,70,72,74,76,78,80.</p><p>　　= =61,65,68,69,72,73,76,77</p><p>　　可選用=84從表中查出小齒論的齒數(shù)42，22。</p><p>　　大齒輪的齒數(shù)則為42，62，

36、</p><p>　　=2=1.99 =63,66,69,72,75,78,81,84,90….</p><p>　　= =80,84,85,89,90…..</p><p>　　選用=90 從表中查出小齒輪的齒數(shù)30，18。</p><p>　　大齒輪的齒數(shù)則為60，72。</p><p>　　2.3.3 畫

37、出轉(zhuǎn)速圖如下[1]：</p><p>　　（*此圖數(shù)字有改動(dòng)）</p><p>　　2.3.4 驗(yàn)算轉(zhuǎn)速誤差</p><p>　　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)算主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速，最大誤差不得超過</p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　n實(shí)=

38、 10(-1)%=0.041</p><p>　　(1)n理=1400時(shí) </p><p>　　n實(shí)=1417.5 =0.012<0.041 </p><p>　　(2)n理=1000時(shí) </p><p>　　n實(shí)=1012.5 = 0.

39、0125<0.041 </p><p>　　(3=71時(shí) </p><p>　　n實(shí)=708.75 =0.0125<0.041 </p><p>　　(4)=500時(shí) </p><p>　　n實(shí)=502.98 =0.00596

40、<0.041 </p><p>　　(5)=355時(shí) </p><p>　　n實(shí)=359.27 =0.012>0.041 </p><p>　　(6)=250時(shí) </p><p>　　n實(shí)=251.49

41、 =0.00596<0.041 </p><p>　　(7)=180時(shí) </p><p>　　n實(shí)=177.1875 =0.016<0.041 </p><p>　　(8)=125時(shí) </p><p>　　n實(shí)=

42、126.5625 =0.016<0.041 </p><p>　　(9) =90時(shí) </p><p>　　n實(shí)=88.59 =0.0156<0.041 </p><p>　　(10)=63時(shí) </p>

43、;<p>　　n實(shí)=62.87 =0.002<0.041 </p><p>　　(11) =45時(shí) </p><p>　　n實(shí)=44.88 =0.003<0.041 </p><p>　　(12) =31.5時(shí)

44、 </p><p>　　n實(shí)=31.44 =0.001<0.041 </p><p>　　2.4 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定及傳動(dòng)系統(tǒng)的擬定的計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　2.4.1 確定各軸和齒輪</p><p><b>　　(1)主軸轉(zhuǎn)速由=</b>&l

45、t;/p><p>　　nⅣ=31.5 =88r/min 取90r/min</p><p>　　(2)各傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　?、筝SnⅢ=125r/min Ⅱ軸nⅡ=355r/min Ⅰ軸nⅠ=710r/min</p><p>　　(3)傳動(dòng)組各軸上最小齒輪的轉(zhuǎn)速。</p><

46、p>　　a組, Z=24時(shí) , =710r/min</p><p>　　b組, Z=22時(shí) , =355r/min</p><p>　　c組, Z=18時(shí) , =355r/min</p><p>　　2.4.2 由轉(zhuǎn)速圖擬定傳動(dòng)系統(tǒng)圖</p><p>　　3、動(dòng)力計(jì)算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)</p>

47、<p>　　估算齒輪模數(shù)m和軸徑d，選擇正、反向離合器、制動(dòng)器。</p><p>　　將各傳動(dòng)件及其它零件在展開圖和剖面圖上做初步的安排、布置和設(shè)計(jì)。</p><p>　　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)：</p><p>　　3.1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)：</p><p><

48、b>　　=16300mm</b></p><p>　　——齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/min；</p><p>　　——頂定的齒輪工作期限，中型機(jī)床推存：=15～20</p><p>　　——轉(zhuǎn)速變化系數(shù)； </p><p><b>　　——功率利用系數(shù)；</b></p><p>　　—

49、—材料強(qiáng)化系數(shù)。 </p><p>　　——（壽命系數(shù)）的極值</p><p>　　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</p><p>　　——工作情況系數(shù)。中等中級(jí)的主運(yùn)動(dòng)： </p><p><b>　　——?jiǎng)虞d荷系數(shù)；</b></p><p>　　——

50、齒向載荷分布系數(shù)；</p><p><b>　　——齒形系數(shù)； </b></p><p>　　根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： </p><p>　　式中：N——計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)遞的額定功率N=?</p><p>　　——計(jì)算齒輪（小齒輪）的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min</p><p><b>　

51、　——齒寬系數(shù),</b></p><p>　　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)：</p><p>　　——大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比，=；（+）用于外嚙合，（-）號(hào)用</p><p>　　于內(nèi)嚙合： 命系數(shù)； </p><p>　?。汗ぷ髌谙?， =； </p><p&g

52、t;<b>　　==3.49</b></p><p><b>　　==1.8</b></p><p>　　=0.84 =0.58 </p><p>　　=0.90 =0.55 =0.72 </p><p>　　=3.49 0.84 0.58 0.

53、55=0.94</p><p>　　=1.80.84 0.90 0.72=0.99 </p><p>　　時(shí)，取=，當(dāng)<時(shí)，取=；</p><p>　　==0.85 =1.5； </p><p>　　=1.2 =1 =0.378 </p><p>　

54、　許用彎曲應(yīng)力，接觸應(yīng)力，()</p><p>　　=354 =1750 </p><p>　　6級(jí)材料的直齒輪材料選；20熱處理S-C59</p><p><b>　　=16300mm</b></p><p>　　=16300=2.6 mm </p><p><b>　　

55、=275mm</b></p><p>　　=275 =2.2mm</p><p>　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)系數(shù)選用模數(shù)為:主軸齒輪模數(shù)為3.5，傳動(dòng)軸齒輪模數(shù)m=2.5，中間軸齒輪模數(shù)m=3;</p><p>　　3.1.3 計(jì)算各軸之間的中心距</p><p>　　根據(jù)中心距公式a=(z1+z2)</p><p&

56、gt;　　(1)Ⅰ～Ⅱ軸a=(36+36)=90mm</p><p>　　(2)Ⅱ～Ⅲ軸a=(42+42)=126mm</p><p>　　(3)Ⅲ～Ⅳ軸a= (18+72)=157.5mm </p><p>　　(4)Ⅳ～Ⅴ軸a= (20+60)=80mm </p><p>　　(5)Ⅴ～Ⅵ軸a=(40+60)=100mm </

57、p><p>　　3.2 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算</p><p>　　3.2.1計(jì)算皮帶尺寸[6]</p><p>　　已知選用三角形B型帶輪，小帶輪直徑D1=126mm，大帶輪直徑D2=256mm， </p><p><b>　　確定帶的速度</b></p><p>　　(1)確定三角帶速度<

58、/p><p>　　=m/s==9.49m/s </p><p>　　(2)初定中心距A0</p><p>　　A0=（0.6～2）（D1+D2）mm 中心距過小，將降低帶的壽命；中心距過大時(shí)，會(huì)引起帶振動(dòng)。中心距一般為249～830mm。</p><p>　　我們選用A0為750mm</p><p>　

59、　(3) 確定三角帶的計(jì)算長度L0只內(nèi)周長LN</p><p>　　計(jì)算長度：L0=2A0+(D1+D2)+ mm =2105mm</p><p>　　從表中查中相應(yīng)的內(nèi)周長度LN=2000mm,(通過截面中心的計(jì)算長度L=LN+Y，Y是修正值)，實(shí)際長度L=2044mm</p><p>　　(4)確定實(shí)際中心距A</p><p>　　精確計(jì)

60、算，可按下式計(jì)算；</p><p><b>　　A=mm</b></p><p>　　式中：a=2L-n(D1+D2)=2×2044-3.14（126-256）=2888.5mm</p><p><b>　　A==722mm</b></p><p>　　(5)驗(yàn)算小帶輪包角</p&g

61、t;<p>　　=180°-57.3°≥120° 169120°</p><p>　　如果過小，應(yīng)加大中心距或加張緊裝置。</p><p>　　(6)確定三角帶根數(shù)Z</p><p><b>　　Z=</b></p><p><b>　　式

62、中：</b></p><p>　　N0——單根三角帶在α=180°特定長度，平穩(wěn)工作情況下傳遞的功率值=2.71 C1——包角系數(shù)0.98</p><p>　　Z==2.25>2 取整數(shù)Z=3根</p><p>　　3.3 傳動(dòng)軸的估算和齒輪尺寸的計(jì)算</p><p&g

63、t;　　3.3.1確定各軸的直徑</p><p><b>　　公式 ： mm</b></p><p>　　(1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的直徑 </p><p><b>　　——電機(jī)額定功率；</b></p><p>　　η——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；</p>&

64、lt;p>　　n1——該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/mi；</p><p>　　——每米長度上的轉(zhuǎn)角（deg/m），可根據(jù)傳動(dòng)軸的要求選?。簃m=91=24.5mm</p><p>　　N=η =5.28 N=5.5 0.90=5.28</p><p>　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選d=30mm</p><p>　　(2)Ⅱ軸的直徑 mm=

65、91=29.13mm</p><p><b>　　選d=35mm</b></p><p><b>　　(3)Ⅲ軸的直徑</b></p><p>　　mm=91=37.5mm</p><p><b>　　選d=40mm</b></p><p>　　(4)主

66、軸的直徑根據(jù)書中范圍選擇75mm</p><p>　　3.3.2 計(jì)算各齒輪的尺寸[6]</p><p>　　齒輪分度圓直徑公式： </p><p>　　齒頂圓直徑： </p><p><b>　　齒根圓直徑： </b></p><p&g

67、t;　　(1)Ⅰ～Ⅱ軸間的齒輪尺寸：</p><p>　　a> =2.5 =90mm =36</p><p>　　齒頂高：=2.5mm </p><p>　　齒根高度： =3.1</p><p>　　經(jīng)常齒制： =1 =0.25 =90mm =20mm</p><p&

68、gt;　　齒頂圓直徑：=95 mm </p><p>　　齒根圓直徑： =84mm</p><p>　　b> =24 =48 =時(shí) =60mm =120mm</p><p>　　=20mm =65mm =125mm</p><p>　　=54mm =11

69、4mm</p><p>　　c> =30 =42 =75mm =105mm</p><p>　　=20mm =80mm =110mm =69mm =99mm</p><p>　　(2)Ⅱ～Ⅲ軸間的齒輪尺寸</p><p>　　=3 =126mm =3

70、 =3.75</p><p>　　a> =42 =42 =3 42=126mm</p><p>　　=20mm =126+7=132mm</p><p>　　=126-8.8=118.5</p><p>　　b> =22 =62 =22 3=66mm =

71、62 3=186mm</p><p>　　=20mm =72mm =192mm</p><p>　　=58.5mm =178.5mm</p><p>　　(3)Ⅲ～Ⅳ軸間的齒輪尺寸</p><p>　　a> =3.5 =157.5mm =60 =30 =3.5 =4

72、.4 =8 =210mm =105mm =25mm</p><p>　　=217mm =112mm =202mm =97mm</p><p>　　b> =18 =72</p><p>　　由于傳動(dòng)扭距大，選用平行軸斜齒輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　=63mm

73、 =252mm 齒頂高=35mm </p><p>　　齒根高=45mm 全齒高=8</p><p>　　齒頂圓直徑 =70mm =259mm</p><p>　　齒根圓直徑 =54mm =250mm =25mm</p><p><b>　　4、軸和軸承的驗(yàn)算</

74、b></p><p>　　在結(jié)構(gòu)草圖的基礎(chǔ)上，對(duì)一根傳動(dòng)軸的剛度和該軸系的軸承的壽命進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　　4.1驗(yàn)算主軸軸端的位移</p><p><b>　　a主軸的支承簡化。</b></p><p>　　L=e++L+=13+652+20=685mm</p><p><b

75、>　　b主軸的受力分析</b></p><p>　　主軸受到切削力，傳動(dòng)力的作用。</p><p>　　切削力是一個(gè)空間力,有等分力，設(shè)總的切削力為是斜齒輪，傳動(dòng)力a也定空間力：有，，，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，</p><p>　　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)。</p><p>

76、　　由上述各力的作用，主要受彎矩和扭矩的作用。此外還受拉力和壓力作用，但此彎矩和扭矩要小的多，忽略不計(jì)，因此通?？柯房紤]到以上受力情況，可以簡化，以下的受力圖</p><p>　　Q為傳動(dòng)力 P為總切削力 M是力矩曲PX引起</p><p>　　為了計(jì)算方便，認(rèn)為Q和P車同一個(gè)平面</p><p>　　x=13+491.5+17.

77、5=522mm</p><p>　　C確定切削力和傳動(dòng)力的作用點(diǎn)</p><p>　　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為S</p><p>　　S=a+0.4H H為普通車床的中心高 a=100mm</p><p><b>　　從以上受力圖以看出</b></p>

78、<p>　　主軸端部的彎形由三部分組成：</p><p>　　第一部分 引起的變形量</p><p>　　第二部分 Q力引起的變形量</p><p>　　第三部分 M力引起的變形量</p><p>　　由三部分增加起來，以得出齒輪A點(diǎn)總的撓度為</p><p><b>　　=</b&g

79、t;</p><p><b>　　a)確定P的大小</b></p><p>　　主軸計(jì)算傳速， N主軸傳遞的功率</p><p><b>　　P=</b></p><p>　　D最大切削力估算直徑為320mm</p><p><b>　　P==3356N&

80、lt;/b></p><p>　　e確定Q力 Q=1.12圓周 Q 圓周= M扭=</p><p>　　d分度=252mm Q 圓周==4261N</p><p>　　Q=1.12圓周=4687N</p><p>　　E——主軸材料的彈性模量，一般用鋼 E=20.6 104N/mm2&l

81、t;/p><p>　　J——主軸載面慣性距</p><p>　　J==4344037</p><p>　　M=（0.3～0.35）Pa=0.3 3356 100=100680</p><p><b>　　=</b></p><p>　　==10.00581</p><p>&l

82、t;b>　　要求[,]</b></p><p>　　=0.0002L=0.0002*685=0.137</p><p><b>　　<[]符合要求</b></p><p>　　4.2 前軸承的轉(zhuǎn)角及壽命的驗(yàn)算</p><p>　　4.2.1 驗(yàn)算前軸承處的轉(zhuǎn)角</p><p&g

83、t;<b>　　= =</b></p><p>　　要求< ， 0.001red <[]符合要求</p><p>　　4.2.2 驗(yàn)算前支系壽命</p><p>　　由軸承壽命計(jì)算式和 C=.</p><p>　　前支承是雙雙向心短圓柱磙子軸承，只承受徑向力，因此F前軸承的徑向力

84、。</p><p><b>　　進(jìn)行受力分式</b></p><p><b>　　RB=F </b></p><p><b>　　===7270</b></p><p>　　溫度系數(shù)在100Cº溫度內(nèi)工作 =1 </p><p>　　載荷系數(shù)如

85、 =1 為壽命系數(shù)，磙子軸承=</p><p>　　C==7270 =86786Nf</p><p><b>　　C<[C]符合要求</b></p><p>　　經(jīng)過上過驗(yàn)算，我所選用的主軸組件達(dá)到規(guī)定要求。</p><p>　　5、主軸變速箱裝配設(shè)計(jì)</p><p>　　主軸變速

86、箱裝配圖是以結(jié)構(gòu)草圖為“底稿”，進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制的，圖上各零部件要表達(dá)清楚，并標(biāo)注尺寸和配合。</p><p><b>　　箱體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　我們所選用的是階梯型主軸，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。</p><p>　　箱體材料HT20～40，箱體結(jié)構(gòu)為圓方形的，內(nèi)有凸臺(tái)，箱體是用鑄造工藝鑄造。&

87、lt;/p><p><b>　　6、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書</b></p><p>　　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)的選擇和分析做必要的說明。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1] 機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo) 清華大學(xué)曹金榜

88、等主編</p><p>　　[2] 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊 華東紡織工學(xué)院等主編</p><p>　　[3] 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》編寫組主編</p><p>　　[4] 金屬切削機(jī)床 （教材）</p><p>　　[5] 金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指