【正文】 = 500(－1)/3 ＋ =178 N由式(9－19)得作用在軸上的壓力 FQ =2ZFosin(a1/2) = 21783sin() = N (7) 通過(guò)前面計(jì)算得知小帶輪直徑為125㎜,大帶輪直徑為了實(shí)現(xiàn)360㎜,故小帶輪結(jié)構(gòu)采用實(shí)心式,大帶輪結(jié)構(gòu)采用腹板式,示意圖如下:傳動(dòng)件的估算和驗(yàn)算（1）主軸直徑的選擇:這里按機(jī)床主參數(shù)來(lái)確定主軸前軸頸直徑D1表一：普通車床主軸前軸頸直徑D1和主參數(shù)Dmax的關(guān)系(㎜)Dmax200～250315～400500630～1000D1177。=SZ/1+Uj 得： Z8=Uc2SZ/1+Uc2 =85*2/(1+2)=57 Z8180。 Uc2 = Z8/Z8180。=22+70=92根據(jù)公式:Zj=UjSZ/1+Uj， Zj180。 Ub3 = Z6/Z6180。=SZ/1+Uj 得： Z2=Ua2SZ/1+Ua2=75*1/(1+1/)=21 Z2180。最小齒輪必然是在降速比最大的傳動(dòng)副Ua1中，即Z1 = Zmin 若取 Z1 = 18，則Z1180。畫(huà)出各變速組的傳動(dòng)比連線按基本組的級(jí)比指數(shù)X0=1，第一擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)X1=3，第二擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)X2=9，畫(huà)出各變速組的傳動(dòng)比連線如27所示，畫(huà)出全部傳動(dòng)比連線，如28所示。 目前，確定機(jī)床電機(jī)功率的常用方法很多，而本次設(shè)計(jì)中采用的是：估算法，它是一種按典型加工條件（工藝種類、加工材料、刀具、切削用量）進(jìn)行估算?？扇min=9m/min②主軸的極限轉(zhuǎn)速 計(jì)算車床主軸的極限轉(zhuǎn)速時(shí)的加工直徑，按經(jīng)驗(yàn)公式dmax=～,dmin=～；這里取dmax=，dmin==410mm，則主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為： =1242r/min =，取 ； 由于轉(zhuǎn)速范圍 Rn= = = 中型通用機(jī)床，本例考慮到適當(dāng)減少相對(duì)速度損失，選定Ф= 取Z = 18級(jí) 各級(jí)轉(zhuǎn)速數(shù)列可直接從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表中查出。本次設(shè)計(jì)中的車床是普通型車床，其品種，用途，性能和結(jié)構(gòu)都是普通型車床所共有的，在此就不作出詳細(xì)的解釋和說(shuō)明了。（二）CK6140數(shù)控車床及控制系統(tǒng)的總體方案由于該設(shè)計(jì)給出的已知條件是18級(jí)變速，對(duì)于主軸箱的設(shè)計(jì)采用雙聯(lián)齒輪、三聯(lián)齒輪、撥叉、電磁離合器實(shí)現(xiàn)主軸的變速、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。計(jì)算機(jī)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的滲透，完全改變了制造業(yè)。制造業(yè)不但成為工業(yè)化的象征，而且由于信息技術(shù)的滲透，使制造業(yè)猶如朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展天地。進(jìn)給部分用數(shù)控系統(tǒng)控制縱橫兩方向的步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)X、Y兩方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；刀架采用電動(dòng)刀架；參考的普通機(jī)床拆除其中的絲杠、光杠進(jìn)給箱、溜板箱，換上滾珠絲杠螺母副；在主軸后端加一主軸編碼器，以便加工螺紋。車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)（GB158279，JB/Z14379）最大的工件回轉(zhuǎn)直徑D是410mm；刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑D1大于或等于220mm；主軸通孔直徑d要大于或等于52mm；主軸錐度：莫氏6；最大工件長(zhǎng)度L是500～1000mm；主軸轉(zhuǎn)速范圍是：20～2000r/min；級(jí)數(shù)范圍是：18；～2mm/r；（1）參數(shù)確定的步驟和方法①極限切削速度umax﹑umin 根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮：工序種類 ﹑工藝要求 刀具和工件材料等因素。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表給出了以Φ=～10000的數(shù)值，因Φ==，從表中找到nmax=1600r/min，就可以每隔3個(gè)數(shù)值取一個(gè)數(shù)，得： 14，18，28，45，56，71，90，112，140，150，224，280，355，450，560，710。根據(jù)此方法，中型車床典型重切削條件下的用量： 根據(jù)設(shè)計(jì)書(shū)表中推薦的數(shù)值：取 P= 傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）確定變速組的數(shù)目和各變速組中傳動(dòng)副的數(shù)目.該機(jī)床的變速范圍比較大,必須經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的傳動(dòng)鏈減速才能把電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降到主軸所需的轉(zhuǎn)速,通常采用P=2或3,因此,18=332,共需三個(gè)變速組.（2）確定不同傳動(dòng)副數(shù)的各變速組的排列次序,根據(jù)“前多后少” 的原則,選擇18=332的方案.（3）確定變速組的擴(kuò)大順序,根據(jù)“前密后疏”的原則,選擇8=313329的結(jié)構(gòu)式.（4）驗(yàn)算變速組的變速范圍,=Ф(kj1)xj =Ф(21)9 =8,在允許的變速范圍之內(nèi).（5）確定是否需要增加降速的定比傳動(dòng)副該車床的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的總降速比為期不遠(yuǎn)16/1440 =1/90,三個(gè)變速組的最小降速比都為1/,為使中間的二個(gè)變速組降速緩慢，以減少結(jié)構(gòu)的徑向尺寸，在電動(dòng)機(jī)軸Ⅰ到主傳動(dòng)系統(tǒng)前端的軸Ⅱ增加一對(duì)28/64的降速傳動(dòng)齒輪副,這樣,也有利于變型機(jī)床的設(shè)計(jì),改變降速傳動(dòng)齒輪副的傳動(dòng)比，就可以將主軸18級(jí)轉(zhuǎn)速一起提高或降低。按28繪主傳動(dòng)系統(tǒng)圖,此傳動(dòng)系統(tǒng)是CK6140型數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，如39： 圖1：CK6140車床主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速圖 圖2：CK6140車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定（1）齒輪齒數(shù)的確定由轉(zhuǎn)速圖可以看出: Ua1 = 1/Ф5 = 1/ Ua2 = 1/Ф4 = 1/ Ua3 = 1/Ф3 = 1/2 令 Ua1 = Z1/Z1180。 =Z1/Ua1=18= 取Z1180。=SZZ2=7521=54 Z3=Ua3SZ/1+Ua3=75*1/2/(1+1/2)=25 Z3180。最小齒輪必然是在降速比最大的傳動(dòng)副Ub1中，即Z4 = Zmin 若取 Z4 = 22，則Z4180。=SZ/1+Uj 得： Z5=Ub2SZ/1+Ub2 =92*1/(1+1/)=36 Z5180。最小齒輪必然是在降速比最大的傳動(dòng)副Uc1中，即Z7 = Zmin 若取 Z7 = 17，則 Z7180。=SZZ2=8557=28主軸轉(zhuǎn)速誤差的計(jì)算: 取n = 630r/min,它經(jīng)過(guò)傳動(dòng)齒輪18/57以后no變?yōu)? no = n18/57 = 630 18/57 = 主軸的轉(zhuǎn)速誤差 = 1 （2）帶輪的設(shè)計(jì) 選擇普通V帶型號(hào)由表示95查得KA = , 由式(910)得: PC = KAP = = 由圖97選用A型V帶確定帶輪基準(zhǔn)直徑d1和d2由表92取d1 = 125㎜,由式(96)得: d2 = n1d1(1ξ)/n2 = id1(1ξ) = 125()㎜ = ㎜ 由表92取d2 = 300㎜,(雖使n2略有減少,但其誤差小于5%,故允許). 驗(yàn)證帶速由式(912)得: V = n1d1π/100060 = ～25m/s范圍內(nèi),合適. 確定帶長(zhǎng)和中心距a由式(913)得: (d1＋d2)≦ao≦2(d1＋d2) (125＋300)≦ao≦2(125＋300) ≦ao≦850初定中心距 ao = 680㎜,由式(914)得帶長(zhǎng) Lo = 2ao + π(d1＋d2)/2 ＋ (d2－d1)2/4ao =2 680 ＋ π(125＋300)/2 ＋ (300－125)2/4680 =㎜ 由表93選用 Ld = 2000㎜,由式(915)得實(shí)際中心距: a = ao ＋ (Ld＋Lo)/2 = 680 ＋ (2000－)/2 =㎜ 驗(yàn)算小帶輪上的包角a1 由式(9－16)得: a1 = 1800 － (d2－d1) =1800 － (300－125) = 1200 ，合適確定帶的根數(shù)由式(9－16)得: Z = PC/(PO＋ΔPO)KLKa 由表9－4查得：PO = 。10177。如果切削力F和傳動(dòng)力不在同一個(gè)平面內(nèi),應(yīng)將其分解在相互垂直的兩個(gè)平面內(nèi)分別求出數(shù)值,再按向量進(jìn)行合成,即: 式中: YH, θH—水平平面內(nèi)的位移和轉(zhuǎn)角 Yv, θy—垂直平內(nèi)的位移和轉(zhuǎn)角.由于CK6140數(shù)控車床在進(jìn)行零件加工進(jìn)無(wú)扭轉(zhuǎn)變形的產(chǎn)生,所以無(wú)需計(jì)算主軸部件的扭轉(zhuǎn)剛度.離合器、制動(dòng)器的選擇離合器選用多圓式摩擦離合器與牙嵌式離合器相比,摩擦離合器的優(yōu)點(diǎn)是:兩軸可在有較大轉(zhuǎn)速差的情況下接合和分離:接合過(guò)程平穩(wěn)、沖擊、振動(dòng)較小。1）精度 車床主軸部件要求比較高的精度。7）遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。目的是：1）布置傳動(dòng)件及選擇方案。 各部分結(jié)構(gòu)經(jīng)反復(fù)推敲修改，經(jīng)過(guò)必要的驗(yàn)算，確定了結(jié)構(gòu)方案以后，才能開(kāi)始畫(huà)正式裝備圖。因此，展開(kāi)圖是傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化，是表達(dá)主軸變速箱內(nèi)傳動(dòng)關(guān)系以及各傳動(dòng)軸（包括傳動(dòng)部件）的結(jié)構(gòu)的。①離合器結(jié)構(gòu)與軸上的傳動(dòng)齒輪 Ⅰ軸上裝的換向離合器和變速齒輪，有兩種布置方案。另一種布置方案是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸Ⅰ和軸Ⅰ’上。本次設(shè)計(jì)中由于離合器和齒輪的原因只能采用后一種結(jié)構(gòu)方案。另一種結(jié)構(gòu)是將惰輪裝在有兩個(gè)支承的傳動(dòng)軸上，軸的剛性好，有利于降低噪聲。③變速方案與傳動(dòng)件的布置變速方案有很多中選擇，滑移齒輪結(jié)構(gòu)緊湊，也最常用，本次設(shè)計(jì)中自然選用了。只要把制動(dòng)器放在其他的軸上，具體的裝備見(jiàn)圖。（3）Ⅰ軸（輸入軸）的設(shè)計(jì)Ⅰ軸的特點(diǎn)：將運(yùn)動(dòng)傳入變速箱的帶輪，一般都安裝在軸端，軸變形較大，結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意加強(qiáng)軸的剛度或使軸不受帶的拉力（帶輪卸荷）。另一類是帶輪裝在軸承上，軸承套裝在套筒（法蘭盤(pán)）上，傳給軸的只是扭矩，徑向力有固定在箱體上的套筒承受。換向裝置： 車床上的反轉(zhuǎn)主要用于加工螺紋時(shí)退刀。正反向離合器：正反向的轉(zhuǎn)換，希望在不停車的狀態(tài)下進(jìn)行，常采用片式摩擦離合器。電磁離合器不需調(diào)整間隙。但脫開(kāi)的另一端齒輪，與軸的回轉(zhuǎn)方向是相反的，而者相對(duì)轉(zhuǎn)速很高（約為軸轉(zhuǎn)速的兩倍左右）。 空套齒輪需要有軸向定位，軸承需要潤(rùn)滑。也就是說(shuō)，作用在一個(gè)齒輪上的載荷是變化的。變速箱中齒輪用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。 為了控制噪聲，機(jī)床上主傳動(dòng)齒輪都選用較高的精度。主傳動(dòng)齒輪選用的是： 766。但淬火后，由于變形，精度將下降。機(jī)床主軸變速箱中齒輪齒部一般都需要淬火。一般b?。?～10）m。由于本次設(shè)計(jì)中m分別為2mm，3mm。盡可能做到省工、省料又易于保證精度。具體的繪圖方案，可參考曹金榜主編的《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)》。（9）傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)①特點(diǎn) 機(jī)床主軸，廣泛采用滾動(dòng)軸承作支承，軸上要安裝齒輪、離合器、和制動(dòng)器等。②軸的結(jié)構(gòu) 傳動(dòng)軸可以是光軸也可以是花鍵軸，這些在軸加工中并無(wú)困難，所以裝移齒輪的軸采用花鍵軸，不裝滑移齒輪的軸也采用花鍵軸。具體的作圖可參考曹金榜主編的《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)》。而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支承孔的加工精度要求比較高。這種軸承的形式和尺寸的選擇，取決于承載能力，但也要考慮其它結(jié)構(gòu)條件。還常采用同一鏜刀桿安裝多刀同時(shí)加工幾個(gè)同心孔工藝。 花鍵軸兩端裝軸承的軸徑尺寸至少有一個(gè)應(yīng)小于花鍵的內(nèi)徑。對(duì)受軸向力的軸其軸向定位就更加重要。兩端均有調(diào)節(jié)螺釘，除能方便地調(diào)節(jié)軸承預(yù)緊力外，還可調(diào)節(jié)軸系的軸向位置，以便使嚙合齒輪對(duì)齊。1）內(nèi)孔直徑 車床主軸由于要通過(guò)棒料，安裝自動(dòng)卡盤(pán)的操縱機(jī)構(gòu)及通過(guò)卸頂尖的頂桿，必須是空心軸。2）軸徑直徑前支承的直徑是主軸上一主要的尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)，一般先估算或擬定一個(gè)尺寸，結(jié)構(gòu)確定后再進(jìn)行核算。一般推薦?。篖/a =