課程設(shè)計--ca6140主軸箱設(shè)計

1、<p><b>　　緒 論</b></p><p>　　金屬切削機床是機械制造業(yè)的基礎(chǔ)裝備,金屬切削機床的基本功能是提供切削加工所必需運動和動力。機床的基本工作原理是通過刀具與工件之間相對運動，由刀具切除工件加工表面多余的金屬材料，形成工件加工表面的幾何形狀、尺寸，并達到其精度要求。CA6140型車床是一個十分典型的普通車床，廣泛的應(yīng)用在生產(chǎn)中。</p><p

2、>　　主軸箱的設(shè)計不緊要滿足機床總體布局變速箱的形狀和尺寸的限制、達到十二級轉(zhuǎn)速，還要便于裝配、調(diào)整、潤滑和維修.</p><p>　　通過機床主運動機械變速傳動系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計，在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)計構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機械制圖、零件計算、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)計思想，掌握基本的設(shè)計方法，并具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算能力</p>

3、;<p>　　由于能力所限，設(shè)計中難免有許多不中之處，懇請老師多多指教。</p><p><b>　　1．主參數(shù)的確定</b></p><p>　　1.1主傳動系公比的確定</p><p>　　由機械設(shè)計工藝師手冊查得CA6140車床技術(shù)參數(shù)為:</p><p>　　=1400r/min =31.5r

4、/min Z=12</p><p>　　由公式： = 求得公比φ=1.41</p><p>　　主電動機的功率為7.5Kw 轉(zhuǎn)速為1450r/min。</p><p>　　主軸最大回轉(zhuǎn)直徑：D=400mm</p><p>　　由公式：=KD =</p><p>　　(對于通用車床，K=0.

5、5,=0.25）則:</p><p>　　=0.5400=200mm =0.25200=50mm</p><p>　　1.2 各級轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　1.21 確定結(jié)構(gòu)式:</p><p>　　因為一軸上裝有雙向磨擦片式離合器，軸向尺寸較長，為便于結(jié)構(gòu)緊湊，第一變速組采用雙聯(lián)齒輪，而不是按照前多后少的原則采用三個傳

6、動副，采用的是兩個傳動副；因為要求主軸正轉(zhuǎn)十二級轉(zhuǎn)速，反轉(zhuǎn)六級轉(zhuǎn)速。根據(jù)主變速傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的傳動副前多后少的原則，又由于=1400r/min =31.5r/min，公比φ=1.41。 </p><p>　　根據(jù)以上的原則：可選擇以下兩種傳動結(jié)構(gòu)</p><p>　　12=2×3×2 12=2×2×3 </p>

7、<p>　　按傳動順序與擴大順序相一致的原則</p><p>　　（1） （2） </p><p>　　其最后擴大組的變速范圍分別為：</p><p>　　因為第二組最后擴大組變速范圍超過極限值，所以最終確定結(jié)構(gòu)式為： </p><p>　　1.22 各級轉(zhuǎn)速的確定：</p>

8、;<p>　　因為采用的是標準公比，φ=1.41，=31.5r/min，查標準轉(zhuǎn)速數(shù)列表，先找到31.5，然后每跳過5個數(shù)取一個數(shù)，即可得到公比為1.41轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速系列為31.5,45,63,90，125,180,250,355,500,710,1000,1400.</p><p><b>　　所以各級轉(zhuǎn)速為：</b></p><p>　　=31.5r/mi

9、n =45r/min =63r/min =90r/min </p><p>　　=125r/min =180r/min =250r/min =355r/min</p><p>　　=500r/min =710r/min =1000r/min =1400r/min</p><p><b>　　總的傳動比</b>&

10、lt;/p><p><b>　　分配各級傳動比：</b></p><p>　　帶輪的傳動轉(zhuǎn)速一般為2-4，這里選用的帶輪的傳動比為2.9 所以滿足帶輪的傳動。</p><p><b>　　見初步轉(zhuǎn)速圖如下：</b></p><p>　　1.23， 確定齒輪齒數(shù)：</p><p&g

11、t;　　從機械制造裝備設(shè)計書中查表的基本組的傳動比為：</p><p>　　Ua1=1 Sz=……, 48，58，60，68，70, 72…… </p><p>　　Ua2=1.41 Sz=……, 48，58，60，68，70, 72……</p><p>　　取Sz=70,兩個傳動副的主動齒輪齒數(shù)分別為35、29。則可算出兩個傳動副的齒輪齒數(shù)比分別

12、為Ua1=35/35，Ua2=29/41 。</p><p>　　第一擴大組的傳動比為： </p><p>　　Ub1=1.41 Sz=……67,68,70,72,73,75.……,</p><p>　　Ub2=1.41 Sz=……67,68,70,72,73,75……,</p>

13、;<p>　　Ub3=2.82 Sz=……68,69,72,73,76,77…</p><p>　　取Sz=72,三個傳動副的主動齒輪齒數(shù)分別為42、30、19.</p><p>　　則可算出三個傳動副的齒輪齒數(shù)比分別為：</p><p>　　Ua1=42/30，Ua2=30/42， Ua3=19/53</p><p&g

14、t;　　第二擴大組的傳動比為： </p><p>　　Uc1=2 Sz=……,86,87,89,90,92,……,</p><p>　　Uc2=3.98 Sz=……,86,89,90,91,94,……,</p><p>　　取Sz=90,一個傳動副的主動齒輪齒數(shù)分別為60、18。</p><p>　　則可算出

15、三個傳動副的齒輪齒數(shù)比分別為：</p><p>　　Uc1=60/30，Uc2=18/72。</p><p>　　2.帶輪的計算與校核：</p><p>　　2.1確定傳動件計算轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　主軸：</b></p><p>　　主軸計算轉(zhuǎn)速是第一個三分之一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最高一級轉(zhuǎn)

16、速，即</p><p>　　nj =90r/min；</p><p><b>　　各傳動軸： </b></p><p>　　軸Ⅲ可從主軸為90r/min按72/18的傳動副找上去，似應(yīng)為355r/min。但是由于軸Ⅲ上的最低轉(zhuǎn)速125r/min經(jīng)傳動組C可使主軸得到31.5r/min和250r/min兩種轉(zhuǎn)速。250r/min要傳遞全部功率，所

17、以軸Ⅲ的計算轉(zhuǎn)速應(yīng)為125r/min；</p><p>　　軸Ⅱ的計算轉(zhuǎn)速可按傳動副B推上去，得355r/min；</p><p>　　軸I的計算轉(zhuǎn)速可按傳動副A推上去，得500r/min。</p><p><b>　　三、 各齒輪：</b></p><p>　　傳動組C中，18/72只需計算z =18 的齒輪，計算轉(zhuǎn)

18、速為355r/min；傳動組B中應(yīng)計算z =19的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為355r/min。</p><p>　　傳動組A中應(yīng)計算z = 29的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為500r/min。</p><p>　　2.2各軸的計算轉(zhuǎn)速,功率及轉(zhuǎn)矩：</p><p>　　由公式 其中為各軸在傳遞中的機械損失，（） （ ）</p><p>　　其中 分別各軸所傳遞

19、的功率和轉(zhuǎn)速。</p><p>　　2.3帶輪型號的選擇：</p><p>　　確定計算功率Pc ,選擇膠帶型號：</p><p><b>　　Pc = KAP</b></p><p><b>　　式中 ：</b></p><p>　　P—— 額定功率（KW）；</p&

20、gt;<p>　　KA—— 工作情況系數(shù)，此處取為1.1。</p><p>　　帶入數(shù)據(jù)計算得PC = 8.25 （KW），根據(jù)計算功率PC和小輪轉(zhuǎn)數(shù)n1,即可從三角膠帶選型圖上選擇膠帶的型號。此次設(shè)計選擇的為A型膠帶。</p><p>　　2.4帶輪直徑的選擇：</p><p>　　為了使帶的彎曲應(yīng)力σb1不致過大， 應(yīng)使小輪直徑d1≥dmin, d

21、1也不要過大，否則外輪廓尺寸太大。此次設(shè)計選擇d1 = 60mm。大輪直徑d2 由</p><p>　　d2 = (1-ε)</p><p>　　ε為帶傳動的滑動率，取0.01.</p><p>　　計算得帶輪直徑為258.39mm，取260mm.</p><p><b>　　2.5帶速的驗算：</b></p>

22、;<p>　　驗算帶速，一般應(yīng)使帶速v在5～25m/s的范圍內(nèi)。</p><p><b>　　，符合設(shè)計要求。</b></p><p>　　2.6 確定帶的參數(shù)：</p><p>　　一、確定中心距a、帶長L、驗算包角：</p><p>　　中心距過大回引起帶的顫動，過小則單位時間內(nèi)帶的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)過多，疲

23、勞壽命降低；包角α減小，帶的傳動能力降低。一般按照下式初定中心距a0 </p><p>　　2(d1+d2)≥ a0≥0.55(d1+d2+h),此次設(shè)計定為450mm。</p><p>　　由幾何關(guān)系按下式初定帶長L0:</p><p>　　Dm= (d1+d2)/2=160mm</p><p>　　△=(d2-d1)/2=100mm&l

24、t;/p><p>　　L0≈Dm + 2 a0 + △2 / a0 (mm) =1424.62mm</p><p>　　即帶長為1424.62mm, 按相關(guān)資料選擇與L0較接近的節(jié)線長度Ld，取Ld為1400mm。</p><p>　　按下式計算所需中心距:</p><p>　　a≈[(Ld-Dm) +]/4=416.58mm</p>

25、<p>　　即由以上計算得中心距a = 416.58mm＜520mm，</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　驗算包角：= 1800-·600 = 167.04°≥1200，</p><p><b>　　符合設(shè)計要求. </b></p><

26、;p>　　計算膠帶的彎曲次數(shù)u ：</p><p>　　u=[s-1]≤40[s-1]</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　m —— 帶輪的個數(shù)；</p><p>　　代入相關(guān)的數(shù)據(jù)計算得：</p><p>　　u = 4.9[s-1]≤40[s-1]</p

27、><p><b>　　符合設(shè)計要求。</b></p><p>　　三、確定三角膠帶的根數(shù)Z：</p><p>　　根據(jù)計算功率PC，可求得膠帶根數(shù)Z，</p><p><b>　　Z= </b></p><p><b>　　查表可得</b></p>

28、;<p>　　P0=1.07kw, △P0=0.17kw, ka=0.98,kl=0.96。</p><p>　　帶入各參數(shù)值計算得：</p><p>　　z=3.77，圓整結(jié)果為4，</p><p><b>　　即需用4根膠帶。</b></p><p>　　四 、確定初拉力F0和對軸的壓力Q：</p

29、><p>　　查《機床課程設(shè)計指導(dǎo)書》表15知，A型膠帶的初拉力 F0 的范圍為100～150[N] ,此處F0 =500 </p><p><b>　　查表得：</b></p><p>　　q=0.1 kα=0.98</p><p><b>　　帶入各參數(shù)計算得：</b></p>

30、<p>　　F0=128.3N。</p><p><b>　　作用在軸上的壓力：</b></p><p>　　Q = 2 F0·Z·sin=1022.09N</p><p>　　根據(jù)V帶計算，選用4根A型V帶。由于Ⅰ軸安裝摩擦離合器及傳動齒輪，為了改善它們的工作條件，保證加工精度，采用卸荷式帶輪結(jié)構(gòu)。</p&

31、gt;<p>　　3.齒輪的計算與校核：</p><p>　　3.1齒輪模數(shù)的計算與校核：</p><p>　　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，選擇負荷最重的小齒輪，根據(jù)齒面接觸疲勞強度和齒輪彎曲疲勞強度條件，進行估算模數(shù)和，并按其中較大者選取相近的標準模數(shù)，為簡化工藝變速傳動系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過2～3種模數(shù)。&l

32、t;/p><p>　　先計算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)，齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動，查表齒輪精度選用7級精度，選擇小齒輪材料為40C(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS。</p><p><b>　　根據(jù)下列公式：</b></p><p><b>　　齒面接觸疲勞強度：</b></p><p>　?、邶X輪彎曲疲勞

33、強度：</p><p>　　一、a變速組：分別計算各齒輪模數(shù)，先計算最小齒數(shù)29的齒輪。</p><p>　　a)、齒面接觸疲勞強度：</p><p><b>　　其中: </b></p><p>　　-公比 ； = 1.41；</p><p>　　P-齒輪傳遞的名義功率；P = 0.967.

34、5=7.2KW；</p><p><b>　　-齒寬系數(shù)=</b></p><p>　　-齒輪許允接觸應(yīng)力；</p><p><b>　　按MQ線查取;</b></p><p>　　-計算齒輪計算轉(zhuǎn)速;</p><p>　　K-載荷系數(shù)取1.2。</p><

35、;p><b>　　=650MPa，</b></p><p>　　將齒輪模數(shù)圓整為3mm 。</p><p>　　b)、齒輪彎曲疲勞強度：</p><p><b>　　其中: </b></p><p>　　P-齒輪傳遞的名義功率；P = 0.963.84=3.68KW；</p>

36、<p><b>　　-齒寬系數(shù)=；</b></p><p>　　-齒輪許允齒根應(yīng)力；</p><p><b>　　按MQ線查取；</b></p><p>　　-計算齒輪計算轉(zhuǎn)速; </p><p>　　K-載荷系數(shù)取1.2。</p><p><b>　　，

37、</b></p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　∴</b></p><p>　　將齒輪模數(shù)圓整為2mm 。</p><p><b>　　∵； </b></p><p><b>　　所以。</b&g

38、t;</p><p>　　于是變速組a的齒輪模數(shù)取：</p><p><b>　　m = 3mm。</b></p><p>　　軸Ⅰ上主動輪齒輪的直徑：</p><p>　　軸Ⅱ上從動輪齒輪的直徑分別為：</p><p>　　二、b變速組：確定軸Ⅱ上三聯(lián)齒輪的模數(shù)，先計算最小齒數(shù)19的齒輪。<

39、;/p><p>　　a)、齒面接觸疲勞強度：</p><p><b>　　其中: </b></p><p>　　-公比 ； =2.78；</p><p>　　P-齒輪傳遞的名義功率；P = 0.9223.84=3.54KW；</p><p><b>　　-齒寬系數(shù)=；</b>

40、</p><p>　　-齒輪許允接觸應(yīng)力；</p><p><b>　　按MQ線查取;</b></p><p>　　-計算齒輪計算轉(zhuǎn)速;</p><p>　　K-載荷系數(shù)取1.2。</p><p><b>　　=800MPa，</b></p><p>

41、<b>　　∴</b></p><p><b>　　∴</b></p><p>　　將齒輪模數(shù)圓整為3mm 。</p><p>　　b)、齒輪彎曲疲勞強度：</p><p><b>　　其中: </b></p><p>　　P-齒輪傳遞的名義功率；&l

42、t;/p><p>　　P =0.9223.84=3.54KW；</p><p><b>　　-齒寬系數(shù)=；</b></p><p>　　-齒輪許允齒根應(yīng)力；</p><p><b>　　按MQ線查??；</b></p><p>　　-計算齒輪計算轉(zhuǎn)速; </p>&l

43、t;p>　　K-載荷系數(shù)取1.2。</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　∴</b></p><p>　　將齒輪模數(shù)圓整為3mm 。</p><p><b>　　∵所以

44、</b></p><p>　　于是變速組b的齒輪模數(shù)?。?lt;/p><p><b>　　m = 3mm</b></p><p>　　軸Ⅱ上主動輪齒輪的直徑：</p><p>　　軸Ⅲ上三聯(lián)從動輪齒輪的直徑分別為：</p><p><b>　　。</b></p&

45、gt;<p>　　三、c變速組：確定軸Ⅲ上齒輪的模數(shù)，先計算最小齒數(shù)18的齒輪。</p><p>　　a)、齒面接觸疲勞強度：</p><p><b>　　其中: </b></p><p><b>　　-公比 ； =4；</b></p><p>　　P-齒輪傳遞的名義功率；P =

46、0.893.54=3.15KW；</p><p><b>　　-齒寬系數(shù)=；</b></p><p>　　-齒輪許允接觸應(yīng)力；</p><p><b>　　按MQ線查取;</b></p><p>　　-計算齒輪計算轉(zhuǎn)速;</p><p>　　K-載荷系數(shù)取1.2。</p

47、><p><b>　　=900MPa，</b></p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　∴</b></p><p>　　將齒輪模數(shù)圓整為3mm 。</p><p>　　b)、齒輪彎曲疲勞強度：</p><p&g

48、t;<b>　　其中: </b></p><p>　　P-齒輪傳遞的名義功率；P = P = 0.893.54=3.15KW；</p><p><b>　　-齒寬系數(shù)=；</b></p><p>　　-齒輪許允齒根應(yīng)力；</p><p><b>　　按MQ線查??；</b>&

49、lt;/p><p>　　-計算齒輪計算轉(zhuǎn)速; </p><p>　　K-載荷系數(shù)取1.2。</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　∴</b></p><p>　　齒

50、輪模數(shù)為2mm 。</p><p><b>　　∵所以</b></p><p>　　于是變速組c的齒輪模數(shù)?。?lt;/p><p><b>　　m = 3mm</b></p><p>　　軸Ⅲ上主動輪齒輪的直徑：</p><p><b>　　；</b><

51、;/p><p>　　主軸上從動輪齒輪的直徑分別為：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　3.2、齒輪參數(shù)的確定</p><p><b>　　由以下公式：</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑 ； </b></p>

52、<p><b>　　齒根圓直徑；</b></p><p><b>　　分度圓直徑 ；</b></p><p><b>　　齒頂高 ；</b></p><p><b>　　齒根高 ； </b></p><p>　　3.3．齒寬的確定：<

53、/p><p>　　按照公式，選取小齒輪的齒寬，大齒輪的齒寬比小齒輪小5-10mm。由于這里的齒輪是屬于非對稱布置的，為了不是齒輪的齒寬太大而導(dǎo)致主軸箱的結(jié)構(gòu)不好布置此處取=0.35.</p><p>　　可得齒輪的具體參數(shù)見下表：（單位：mm）</p><p><b>　　繪制傳動原理圖：</b></p><p>　　3.4

54、.齒輪的校核：</p><p>　　在驗算算速箱中的齒輪應(yīng)力時，選相同模數(shù)中承受載荷最大，齒數(shù)最小的齒輪進接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的驗算。這里要驗算的是齒輪2，齒輪5，齒輪12這三個齒輪。</p><p><b>　　齒輪強度校核：</b></p><p><b>　　計算公式：</b></p><p>

55、<b>　　彎曲疲勞強度：</b></p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　②接觸疲勞強度：</b></p><p>　　一、校核a變速組齒輪</p><p>　　a)、彎曲疲勞強度；校核齒數(shù)為29的齒輪，確定各項參數(shù)</p><

56、p>　?、?、,n=500r/min,</p><p><b>　?、啤⒋_定動載系數(shù)</b></p><p><b>　　∵</b></p><p>　　齒輪精度為7級，查得動載系數(shù)。由【4】使用系數(shù)。</p><p><b>　?、恰?。</b></p>&l

57、t;p>　?、取⒋_定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù)</p><p><b>　　查表得：</b></p><p>　　非對稱齒向載荷分配系數(shù)；</p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　得</b></p><p>　?、?、確

58、定齒間載荷分配系數(shù): </p><p><b>　　由表查得：</b></p><p><b>　　使用，</b></p><p><b>　　由表查得：</b></p><p><b>　　齒間載荷分配系數(shù)</b></p><p>

59、;　?、?、確定載荷系數(shù): </p><p>　?、?、 查表得齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)</p><p><b>　??；</b></p><p>　?、?、計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限：</p><p><b>　　。 </b></p&

60、gt;<p><b>　　查得壽命系數(shù)：</b></p><p><b>　　,</b></p><p>　　取疲勞強度安全系數(shù)：</p><p><b>　　S = 1.3</b></p><p><b>　　，</b></p>

61、<p><b>　　b)、接觸疲勞強度</b></p><p>　?、?、載荷系數(shù)K的確定：</p><p>　?、啤椥杂绊懴禂?shù)的確定；查表得</p><p><b>　?、恰⒉榈茫?lt;/b></p><p><b>　　，</b></p><p

62、><b>　　故齒輪2合適。</b></p><p>　　二、校核b變速組齒輪</p><p>　　a)、彎曲疲勞強度；校核齒數(shù)為19的齒輪，確定各項參數(shù)</p><p>　?、拧?n=355r/min,</p><p>　?、?、確定動載系數(shù)： </p><p>　　齒輪精度為7級，查得動載

63、系數(shù)</p><p><b>　?、?、</b></p><p>　?、取⒋_定齒向載荷分配系數(shù):</p><p><b>　　取齒寬系數(shù)</b></p><p>　　插值法得非對稱齒向載荷分配系數(shù)：</p><p><b>　　,</b></p>

64、;<p><b>　　查得</b></p><p>　?、?、確定齒間載荷分配系數(shù): </p><p><b>　　由表查得：</b></p><p><b>　　使用 ；</b></p><p><b>　　由表查得：</b></p&g

65、t;<p><b>　　齒間載荷分配系數(shù)</b></p><p>　?、省⒋_定動載系數(shù): </p><p>　?、?、查表得齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)</p><p><b>　　、</b></p><p>　?、獭⒂嬎銖澢谠S用應(yīng)力</p><p>　　查得小齒輪

66、的彎曲疲勞強度極限：</p><p><b>　　。 </b></p><p><b>　　查得壽命系數(shù):</b></p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　疲勞強度安全系數(shù):</b></p><p>&l

67、t;b>　　S = 1.3</b></p><p><b>　　， </b></p><p>　　b)、接觸疲勞強度:</p><p>　?、?、載荷系數(shù)K的確定：</p><p>　　⑵、彈性影響系數(shù)的確定</p><p><b>　　查表得；</b><

68、;/p><p><b>　?、恰⒉榈茫?lt;/b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　故齒輪5合適。</b></p><p>　　三、校核c變速組齒輪</p><p>　　a)、彎曲疲勞強度；校核齒數(shù)為18的齒輪，確定各項參數(shù)&

69、lt;/p><p>　?、拧?n=355r/min,</p><p><b>　?、啤⒋_定動載系數(shù)：</b></p><p>　　齒輪精度為7級，查得動載系數(shù)</p><p><b>　?、?、</b></p><p>　?、?、確定齒向載荷分配系數(shù):</p><

70、p><b>　　取齒寬系數(shù)</b></p><p>　　插值法得非對稱齒向載荷分布系數(shù)：</p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　查得</b></p><p>　　⑸、確定齒間載荷分配系數(shù):</p><p><b&

71、gt;　　齒間載荷分布系數(shù)：</b></p><p>　?、?、確定荷載系數(shù): </p><p>　?、恕⒉楸淼谬X形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)。 </p><p>　　⑻、計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限：</p><p><b>　　。 </b><

72、;/p><p><b>　　查得壽命系數(shù)：</b></p><p><b>　　疲勞強度安全系數(shù)：</b></p><p><b>　　S = 1.3</b></p><p><b>　　， </b></p><p>　　b)、接觸疲勞

73、強度：</p><p>　?、?、載荷系數(shù)K的確定：</p><p>　?、?、彈性影響系數(shù)的確定；查得</p><p><b>　　⑶、查得，</b></p><p><b>　　故齒輪12合適。</b></p><p>　　4.主軸組件的基本要求：</p>&l

74、t;p>　　主軸組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高。安裝工件（車床）或者刀具（銑床、鉆床等）的主軸參予切削成形運動，因此它的精度和性能直接影響加工質(zhì)量（加工精度和表面粗糙度），設(shè)計時主要圍繞著保證精度、剛度和抗振性，減少溫升和熱變形等幾個方面考慮。</p><p><b>　　對主軸的要求：</b></p><p>　　1.旋轉(zhuǎn)精度：主軸的外圓面和端面用來安裝卡盤，因此應(yīng)

75、該保證一定的旋轉(zhuǎn)精度</p><p>　　2.剛度：指主軸的抗變形能力；</p><p>　　3.抗震性：提高主軸的靜剛度，采用較大阻尼比的軸承。</p><p>　　4.耐磨性：在安裝軸承、夾具、刀具和主件部位應(yīng)淬火處理。</p><p>　　5.主軸的材料和熱處理：采用45號鋼。一般機床的主軸軸承為滾動軸承，可用45鋼調(diào)質(zhì)到（220—25

76、0）HBS左右，主軸錐孔、卡盤定心軸徑。應(yīng)淬硬（45—55）HRC</p><p><b>　　主軸軸承的選擇：</b></p><p>　　1.旋轉(zhuǎn)精度高、剛度高、承載能力、大極限轉(zhuǎn)速高.</p><p>　　2.適應(yīng)變速范圍大,磨擦小噪聲小.</p><p>　　3.抗震性能好使用維護方便等等. </p>

77、<p>　　4.1估算各傳動軸的直徑：</p><p>　　一、按扭轉(zhuǎn)剛度初步計算傳動軸的最小直徑：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　d —— 傳動軸直徑（mm）；</p><p>　　N

78、—— 該軸傳遞功率（KW）；</p><p>　　——該軸計算轉(zhuǎn)速（r/min）；</p><p>　　[]—— 該軸每米長度允許扭轉(zhuǎn)角</p><p>　　這些軸都是一般傳動軸，?。?lt;/p><p><b>　　[]=10/m。</b></p><p><b>　　a)、Ⅰ軸的直徑：&

79、lt;/b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　b)、Ⅱ軸的直徑：</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　c)、Ⅲ軸的直徑：</b></p><p>&l

80、t;b>　　取</b></p><p>　　d）、IV軸的直徑：</p><p><b>　　取</b></p><p>　　由于軸上還有鍵槽，所以軸的實際直徑應(yīng)該要比估算直徑大4～5%; 所以將上述軸的直徑圓整為：軸I d=30mm，軸IId=35mm，軸III d=45mm，軸IV d=60mm。</p>&

81、lt;p>　　二、各軸間的中心距的確定：</p><p><b>　??；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　4.2主軸的校核：</b></p><p

82、><b>　　按彎扭合成校核</b></p><p>　　經(jīng)分析選危險軸Ⅰ軸進行校合</p><p><b>　?。?）畫受力簡圖</b></p><p>　　畫軸空間受力簡圖（a），將軸上作用力分解為垂直面受力圖（b）和水平面受力圖（c）分別求出垂直面上的支反力和水平面內(nèi)的支反力。對于零件作用于軸上的分布載荷或轉(zhuǎn)矩

83、當作集中力作用于軸上零件的寬度中心。</p><p><b>　?。?）軸上受力分析</b></p><p>　　軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：50900</p><p><b>　　齒輪的圓周力：</b></p><p><b>　　齒輪的徑向力：</b></p><p&

84、gt;　　(3)計算作用于軸上的支反力</p><p><b>　　水平面內(nèi)的支反力:</b></p><p><b>　　,</b></p><p><b>　　垂直面內(nèi)的支反力</b></p><p><b>　　, </b></p>&

85、lt;p>　　(4)計算軸的彎、轉(zhuǎn)矩,并畫彎、轉(zhuǎn)矩圖</p><p>　　分別作出垂直面和水平面上的彎矩圖（d）、（e），</p><p>　　并按進行彎矩合成.畫轉(zhuǎn)矩圖(f)。</p><p>　?。?）計算并畫當量彎矩圖</p><p>　　轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算，取，則</p><p>　　按計算，畫當量彎

86、矩圖（g）</p><p><b>　　（6）校驗軸的強度</b></p><p>　　一般而言，軸的強度是否滿足只需對危險截面進行校驗即可，</p><p>　　而軸的當量彎矩較大且軸的直徑最小處。</p><p><b>　　截面處的當量彎矩為</b></p><p>&

87、lt;b>　　=124195</b></p><p>　　強度校合：考慮鍵槽的影響，查機械設(shè)計附表6-8計算，</p><p>　　顯然，校驗合格，故軸安全。</p><p>　　軸上受力分析及彎矩、轉(zhuǎn)矩、當量彎矩圖</p><p><b>　　5.箱體的設(shè)計</b></p><p&

88、gt;　　箱體的設(shè)計查《機械設(shè)計實踐》。為了減輕重量和縮短生產(chǎn)周期，箱體采用Q205和Q235鋼板焊接而成。軸承底部可采用圓鋼，鍛鋼或鑄鋼制造；焊接箱體的箱厚約為鑄造體厚的70%到80%，質(zhì)量比鑄造箱體輕1/4—1/2。</p><p>　　齒輪潤滑采用浸油潤滑，故將齒輪浸入箱體油液中當傳動裝置在傳動時，借助油的粘度將油帶到嚙合表面進行潤滑，同時也將油甩到箱壁來散熱。為避免攪動油損耗功率過大，只要使齒輪嚙合處充分

89、潤滑。傳動件浸入油中深度不宜太深或太淺，應(yīng)合適地選擇浸油深度。</p><p><b>　　6.潤滑和密封</b></p><p>　　綜合考慮，選潤滑方式為浸油潤滑。潤滑劑采用90號工業(yè)齒輪油，容量210000ml。傳動件浸油深度為（約1個齒高），滾動軸承的潤滑選用飛濺潤滑方式。</p><p>　　密封的目的是防止外部的灰塵、水分等進入軸承

90、，同時也防止?jié)櫥瑒┑牧魇А＿B接表面應(yīng)精刨，其表面粗糙度不大于6.3，也可以在機座凸緣上銑出回油溝，使?jié)B入連接面的油重新流回箱底。密封圈選擇半粗羊毛氈圈。</p><p><b>　　7.離合器</b></p><p>　　摩擦離合器分為干式、濕式兩種。干式具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、維修最小、空轉(zhuǎn)力矩?。轭~定力矩的0.005%），換向時顫振小，慣量小、起動時間短通常用于

91、瞬時脫開、過載保護的場合。</p><p>　　濕式（一般浸在油中）能降低磨損、緩沖沖擊載荷。需要注意結(jié)合件在油中摩擦系數(shù)減小，以及散熱不足，需加強冷卻。常用于小直徑多盤離合器。</p><p>　　多盤式摩擦離合器在機床上廣泛使用，在中心距受空間限制的一些齒輪箱傳動裝置上，計主軸箱體為普通車床，則離合器的選用是適合于通用型。</p><p><b>　　

92、結(jié) 論</b></p><p>　　CA6140主軸箱的設(shè)計完成了。通過本次設(shè)計，我可以說是對大學(xué)所學(xué)課程做了一次全方面的復(fù)習(xí)，雖然說還達不到融會貫通的地步然而也基本上把那些所學(xué)的知識都聯(lián)系在了一起。</p><p>　　通過此次設(shè)計，我對機床裝備設(shè)計的步驟，內(nèi)容表達方式等有了比較系統(tǒng)的掌握，如機床的運動功能設(shè)計，總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，機床主要參數(shù)設(shè)計；主傳動系的設(shè)計，（傳動

93、系統(tǒng)圖和轉(zhuǎn)速圖），傳動部件的選取，結(jié)構(gòu)設(shè)計，操縱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計；機床的外觀設(shè)計；計算說明書的格式、寫法等，都有了正確的認識。</p><p>　　機械設(shè)計是一門需要耐心和細心的工作，要求設(shè)計人員平心靜氣，一絲不茍的工作，不能有煩躁的情緒，如果能夠融入到設(shè)計的氛圍中是有很多樂趣的。經(jīng)過一翻努力最終設(shè)計完成了，在設(shè)計中難免會有一些不足或欠缺的地方，望老師能夠指導(dǎo)。</p><p><b&

94、gt;　　參考文獻</b></p><p>　　【1】馮辛安主編. 機械制造裝備設(shè)計 第3版 機械工業(yè)出版社。</p><p>　　【2】黃如林主編. 切削加工簡明實用手冊 ·化學(xué)工業(yè)出版社。</p><p>　　【3】孔云鵬，張偉華編. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 科學(xué)出版社。</p><p>　　【4】安

95、琦，顧大強主編. 機械設(shè)計 科學(xué)出版社。</p><p>　　【5】李樹軍主編. 機械原理 科學(xué)出版社。</p><p>　　【6】戴曙主編. 金屬切削機床 北京:機械工業(yè)出版社, 2005.1</p><p>　　【7】機床設(shè)計手冊編寫組主編. 機床設(shè)計手冊 北京:機械工業(yè)出版社, 1980.8</p><