【正文】 的因子：baZ ???? ，可以有三種方案： 32212,23212,22312 ????????? 變速式的擬定 12 級轉(zhuǎn)速變速系統(tǒng)的變速組，選擇變速組安排方式時，考慮到機床主軸變速箱的具體結(jié)構(gòu)、裝置和性能。 顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。變速型式則指變速和變速的元件、機構(gòu)以及組成、安排不同特點的變速型式、變速類型。適用于無特殊要求的機械上，如機床，泵，風(fēng)機，攪拌機，運輸機，農(nóng)業(yè)機械等。刀具幾何參數(shù)： 0? =15o ， 0? =6o ， r? =75o ， r?? =15o ， ? =0o ， 01? =10o ， b1r =，re =1mm。這里我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)公比系列 ? =. 因為 ? == ，根據(jù)【 1】 77P 表 36 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。主電動機和傳動機構(gòu)能提供足夠的功率和轉(zhuǎn)矩，具有較高的傳動效率；滿足機床工作性能要求。 機床主傳動系因機床的類型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的要求也不一樣。 機床技術(shù)參數(shù)有主參數(shù)和基本參數(shù)，他們是運動傳動和結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)，影響到機床是否滿足所需要的基本功能要 求，參數(shù)擬定就是機床性能設(shè)計。 4 進(jìn)度安排 起止日期 工作內(nèi)容 參考文獻(xiàn)，畫圖 任務(wù)書的編寫 任務(wù)書、圖紙的整理排版 主要參考資料 1. 《機械制造裝備設(shè)計》 馮辛安等著 機械工業(yè)出版社 2. 《機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計》 陳立德編 高等教育出版社 3. 《機械制造裝備 設(shè)計》 陳立德編 高等教育出版社 4. 《現(xiàn)代實用機床設(shè)計手冊》（上下冊） 機械工業(yè)出版社 5. 《金屬切削機床設(shè)計》 戴曙著 機械工業(yè)出版社 5 摘要 普通中型車床主軸箱設(shè)計 普通中型車床主軸箱設(shè)計，主要包括三方面的設(shè)計，即：根據(jù)設(shè)計題目所給定的機床用途、規(guī)格、主軸極限轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速數(shù)列公比或級數(shù)，確定其他有關(guān)運動參數(shù)，選定主軸各級轉(zhuǎn)速值；通過分析比較，選擇傳動方案；擬定結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)，擬定轉(zhuǎn)速圖；確定齒輪齒數(shù)及帶輪直徑；繪制傳動系統(tǒng)圖。 min1） Nmin（ r 40 支撐跨距 L 39 主軸孔徑 d 39 主軸的基本尺寸確定 37 各軸軸承的選用 35 校核 c變速組齒輪 28 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 21 確定各軸轉(zhuǎn)速 18 帶輪的設(shè)計 16 主軸材料和熱處理 15 主軸組件設(shè)計 14 齒輪塊設(shè)計 8 主變速方案擬定 7 4 6 7 確定傳動公比 φ 9 結(jié)構(gòu)式的擬定 9 結(jié)構(gòu)式的擬定 13 13 展開圖及其布置 14 傳動軸的設(shè)計 16 主軸軸承 18 其他問題 18 傳動軸的直徑估算 21 ：確定各軸最小直徑 22 鍵的選擇 23 傳動軸的校核 24 齒寬的確定 36 軸承的選用與校核 39 外徑尺寸 D min1） 公比 Ψ 4 1450 1400 63 加工工件材料為鋼材 ； 刀具為硬質(zhì)合金刀具 ； 二、設(shè)計工作量 運動計算：根據(jù)給定的轉(zhuǎn)速確定主傳動的機構(gòu)圖、轉(zhuǎn)速圖、傳統(tǒng)系統(tǒng)圖、計算齒輪齒數(shù)； 動力計算：選擇電動機型號，對主要零件（如帶、齒輪、主軸、傳動軸、軸承等）進(jìn)行計算（初算和驗算）； 編寫設(shè)計計算說明書一份； 繪制下列圖紙： ① 機床主傳動系統(tǒng)圖（計算說明書中）； ② 主軸箱部件展開圖及主要剖面圖； ③ 主軸零件圖。其次，根據(jù)機床類型和電動機 功率，確定主軸及各傳動件的計算轉(zhuǎn)速，初定傳動軸直徑、齒輪模數(shù)，確定傳動帶型號及根數(shù)，摩擦片尺寸及數(shù)目；裝配草圖完成后要驗算傳動件（傳動軸、主軸、齒輪、滾動軸承）的剛度、強度或壽命。主參數(shù)是直接反映機床的加工能力、決定和影響其他基本參數(shù)的依據(jù)，如車床的最大加工直徑，一般在設(shè)計題目中給定，基本參數(shù)是一些加工件尺寸、機床結(jié)構(gòu)、運動和動力特性有關(guān)的參數(shù)，可歸納為尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)。設(shè)計機床主傳動系時最基本的原則就是以最經(jīng)濟、合理的方式滿足既定的要求。主傳動 中所有零部件有足夠的剛度、精度和抗震性，熱變形特性穩(wěn)定；滿足產(chǎn)品的經(jīng)濟性要求。本次設(shè)計的是普通型車床主軸變速箱。首先找到最小極限轉(zhuǎn)速 25，再每跳過5 個數(shù)（ ～ ）取一個轉(zhuǎn)速，即可得到公比為 的數(shù)列： 25， ， 50， 71， 100，140， 200， 280， 400， 560， 800， 1120. 主電動機的選擇 合理的確定電機功率 P，使機床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機經(jīng)常輕載而降低功率因素。 現(xiàn)以確定粗車是的切削用量為設(shè)計： ① 確定背吃刀量 pa 和進(jìn)給量 f，根據(jù)【 2】 444P 表 850， pa 取 4mm， f取 rmm 。 根據(jù)以上要求，我們選取 Y132M4 型三相異步電動機，額定功率 ,滿載轉(zhuǎn)速1440 minr ，額定轉(zhuǎn)矩 ，質(zhì)量 81kg。 變速 方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。此次設(shè)計中，我們采用集中變速型式的主軸變速箱。 在Ⅰ軸如果安置換向摩擦離合器時，為減少軸向尺寸，第一變速組的變速副數(shù)不能多，以 2為宜。 結(jié)構(gòu)式的擬定 對于 12=2 3 2傳動式，有 6種結(jié)構(gòu)式和對應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。 設(shè)計車床主變速傳動系時，為避免從動齒輪尺寸過大而增加箱體的徑向尺寸，在降速變速中，一般限制限制最小變速比 41min ?u ；為避免擴大傳動誤差，減少震動噪聲，在升速時一般限制最大轉(zhuǎn)速比 2max?u 。 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 根據(jù)中間變速軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。 結(jié)構(gòu)式的擬定 繪制轉(zhuǎn)速圖 ?、選擇 Y132M4型 Y系列籠式三相異步電動機。 ?、繪制轉(zhuǎn)速圖 在五根軸中，除去電動機軸，其余四軸按變速順序依次設(shè)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（主軸）。 ③確定軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速 對于軸Ⅰ，其級比指數(shù)為 1,可取 2/1/1 21 ?? ?ia ， ?? ?ia 確定軸Ⅰ轉(zhuǎn)速為 800r/min。對于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時，變速組內(nèi)每對齒輪的齒數(shù)和 zS 及小齒輪的齒數(shù)可以從【 1】表 39中選取。 ?、變速組 a: ∵ 2/1/1 21 ?? ?ia ， ?? ?ia ； 2/1/1 21 ?? ?ia 時： ?zS ?? 5 60、 6 6 6 7 7 78?? ?? ?ia 時： ?zS ?? 5 60、 6 6 6 6 70、 7 7 77?? 可取 ?zS 84,于是可得軸Ⅰ齒輪齒數(shù)分別為： 2 35。 ?、變速組 c: 根據(jù)【 1】 94P ,查表 39各種常用變速比的使用齒數(shù) , 4/11 ?ic , 22?ci 4/11 ?ic 時： ?zS ??、 8 8 90、 9 9 108?? 22?ci 時： ?zS ?? 8 8 8 90、 108?? 可取 ?zS 108. 4/11 ?ic 為降速變速，取軸Ⅲ齒輪齒數(shù)為 22； 12 22?ic 為升速變速，取軸Ⅳ齒輪齒數(shù)為 36。設(shè)計時除考慮一般機械傳動的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個方面的問題：精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動效率要求，主軸前軸承處溫度和溫升的控制，結(jié)構(gòu)工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。 2） 檢驗傳動設(shè)計的結(jié)果中有無干涉、碰撞或其他不合理的情況，以便及時改正。有兩種布置方案，一是將兩級變速齒輪和離合器做成一體。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。制動器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上，以免制動扭矩太大，使制動器尺寸增大。我們采用的卸荷裝置一般是把軸承裝載法蘭盤上，通過法蘭盤將帶輪的拉力傳遞到箱壁上。正反向的轉(zhuǎn)換在不停車的狀態(tài)下進(jìn)行，常采用片式摩擦離合器。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(zhuǎn)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。 I軸上裝有摩擦離合器，兩端的齒輪是空套在軸上，當(dāng)離合器接通時才和軸一起轉(zhuǎn)動?；瑒虞S承在一些性能和維修上不如滾動軸承，但它的徑向尺寸小。也就是說，作用在一個齒輪上的載荷是變化的。它的精度選擇主要取決于圓周速度。大都是用 7— 6— 6，圓周速度很低的，才選 8— 7— 7。 8級精度齒輪，一般滾齒或插齒就可以達(dá)到。 6級精度的齒輪，用精密滾齒機可以達(dá)到。圓齒和倒角性質(zhì)不同，加工方法和畫法也不一樣，應(yīng)予注意。有時為了縮短軸向尺寸，也有用組合齒輪的。軸上要安裝齒輪、離合器和制動器等。 傳動軸可以是光軸也可以是花鍵軸。 軸的部分長度上的花鍵，在終端有一段不是全高，不能和花鍵空配合。在溫升、空 載功率和噪聲等方面，球軸承都比滾錐軸承優(yōu)越。所以有時在沒有軸向力時，也常采用這種軸承。在箱外調(diào)整好鏜刀尺寸，可以提高生產(chǎn)率和加工精度。 15 兩孔間的最小壁厚，不得小于 5～ 10mm ，以免加工時孔變形。對受軸向力的軸，其軸向定位就更重要。 3） 整個軸的軸向位置是否需要調(diào)整。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。 2） 軸頸直徑 前支撐的直徑是主軸上一主要的尺寸，設(shè)計時，一般先估算或擬定一個尺寸，結(jié)構(gòu)確定后再進(jìn)行核算。所以，軸承剛度小時， aL 應(yīng)選大值，軸剛度差時，則取小值。提高主軸有關(guān)表面硬度，增加耐磨性，在長期使用中不至于喪失精度，這是對主軸熱處理的根本要求。 主軸軸承 1）軸承類型選擇 16 主軸前軸承有兩種常用的類型： 雙列短圓柱滾子軸承。具有承載能力大，允許極限轉(zhuǎn)速高的特點。承受軸向力的能力最高，但允許的極限轉(zhuǎn)速低，容易發(fā)熱。三支撐結(jié)構(gòu)要求箱體上三支撐孔具有良好的同心度，否則溫升 和空載功率增大，效果不一定好。推力軸承布置在前軸承、后軸承還是分別布置在前、后軸承，影響著溫升后軸的伸長方向以及結(jié)構(gòu)的負(fù)責(zé)程度，應(yīng)根據(jù)機床的實際要求確定。 3）軸承的精度和配合 主軸軸承精度要求比一般傳動軸高。 軸承與軸和軸承與箱體孔之間，一般都采用過渡配合。把軸承調(diào)到合適的負(fù)間隙，形成一定的預(yù)負(fù)載，回轉(zhuǎn)精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和抗震性也有改善。 其他軸承調(diào)整也有與主軸軸承相似的問題。 主軸與齒輪的連接 齒輪與主軸的連接可以用花鍵或 者平鍵；軸做成圓柱體，或者錐面（錐度一般取 1： 15 17 左右）。 主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。在軸上增開了溝槽（矩形或鋸齒形），效果又比前兩種好。 其他問題 主軸上齒輪應(yīng)盡可能靠近前軸承，大 齒輪更應(yīng)靠前，這樣可以減小主軸的扭轉(zhuǎn)變形。 主軸的直徑主要取決于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。主軸頭部需要淬火，硬度為 HRC 50～ 55。帶輪結(jié)構(gòu)簡單，但尺寸大，機床中常用作電機輸出軸的定比傳動。 (2)、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 ?D ， ?D 18 帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。 ∴ mmD )(12580014402 ????，由【 4】 157P 表 88取圓整為 224mm。 (9)、確定三角帶根數(shù) Z 根據(jù)【 4】 158P 式（ 826