【正文】 支撐轉角的驗算； ............................................................................... 45 各軸軸承的選用的型號 .................................................................................... 47 各軸軸承的校核 ....................................................................................... 47 摩擦式離合器的選擇和計算 ........................................................................... 48 謝辭 .............................................................................................................................. 51 總 結 .............................................................................................................................. 52 參考文獻 ...................................................................................................................... 53 安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 5 頁 共 53 頁 普通車床主傳動系統(tǒng)設計 機械與電氣工程學院 機械設計制造及其自動化專業(yè) 09 城建 機械 3 班 劉林海 指導教師 魏常武 緒論 機床主傳動系統(tǒng)因機床的類型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應滿足的要求也不一樣。 安 徽 建 筑 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 專 業(yè) 機械設計 制造 及自動化 班 級 09 城建機械 3 班 姓 名 學 號 09290070312 課 題 普通車床主傳動系統(tǒng)設計 指導教師 2020 年 6 月 10 日安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 1 頁 共 53 頁 摘要 主傳動系統(tǒng)設計是機床設計中非常重要的組成部分，本次設計主要由機床的級數(shù)入手，于結構式、結構網(wǎng)擬定，再到齒輪和軸的設計，再選擇各種主傳動配合件，對軸和齒輪及配合件進行校核，將主傳動方案“結構化”，設計主軸變速箱裝配圖及零件圖，側重進行傳動軸組件、主軸組件、變速機構、箱體、潤滑與密封、傳動軸及滑移齒輪零件的設計，完成設計任務。設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。 本文從開始到結束的流程如下： ※ 查閱資料，擬定計劃； ※ 擬定傳動結構，繪制草圖； ※ 設計傳動件和零件； ※ 校核零件、組件； ※ 繪圖，編寫論文說明書。例如普通車到在大多數(shù)情況下已經(jīng)采用硬質合金，目前陶瓷刀具也已開始應用等情況。 主軸最高和最低轉速可按下列計算： maxn =minmax1000dv? (rpm) minn =maxmin1000dv? (rpm) 其中： maxn 、 minn —— 主軸最高、最低轉速（ m/min）； maxv 、 minv —— 典型工序的最大、最小切削速度（ m/min）； maxd 、 mind —— 最大、最小計算直徑。 當?shù)湫凸ば驗殂q孔或加工螺紋時，應按在車床上常用最大鉸孔直徑或經(jīng)常加工 的 最 大 螺 紋 直 徑 作 為 最 大 計 算 直 徑 maxd ， 根 據(jù) 調 研 可 推 薦 ：maxd = 1D ,( 1D 為刀架上最大工件回轉直徑） 故 maxn =minmax1000dv? = 322020000??? =1990 r/min， 取 maxn =2020 r/min； minnmaxmin1000dv? = 160251000??? = r/min， 取 minn =45 r/min； 與本次設計給定的參數(shù)相差不大，取計算值。 安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 8 頁 共 53 頁 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計： ① 確定背吃刀量 pa 和進給量 f，根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》 444P 表 850， pa 取 4mm， f 取 rmm 。適用于無特殊要求的機械上，如機床，泵，風機，攪拌機，運輸機，農業(yè)機械等。 變速方案和型式與結構的復雜程度密切相關，和工作性能也有關系。 確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目 級數(shù)為 Z 的變速系統(tǒng)由若干個順序的變速組組成，各變速組分別有 ?Z 、?Z ??個變速副。因此在擬定主變速傳動系時，應盡可能將傳動副較多的變速組安排在前面，傳動副數(shù)少的變速組放在后面，使主變速傳動系中更多的傳動件在高速范圍內工作，尺寸小一些，以節(jié)省變速箱的造價，減小變速箱 的外形尺寸； ※ 傳動順序與擴大順序相一致的原則； 即“前密后疏”原則，即要求 X0＜ X1＜ X2＜????＜ Xj 前面變速組的傳動副分布緊密，后面的分布疏松。因為其他變速組的變速范圍都比最后擴大組的小，只要最后擴大組的變速范圍不超過極限值，其他變速組就不會超過極限值。Ⅰ與Ⅱ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅲ與Ⅳ軸之間的變速組分別設為 a、 b、 c。 ?定軸Ⅰ的轉速 對于軸Ⅰ，其級比指數(shù)為 1,可取： 1ai =21?= 2ai =?1= 3ai =11 確定軸Ⅰ轉速為 355，電動機于軸Ⅰ的定變傳動比為 970/355= 安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 13 頁 共 53 頁 繪制轉速圖 圖 確定各變速組變速副齒數(shù) 確定齒輪齒數(shù)的原則和要求： ①齒輪的齒數(shù)和 zs 不應過大；齒輪的齒數(shù)和 zs 過大會加大兩軸之間的中心距， 使機床結構龐大，一般推薦 zs ≤ 100～ 200. ②最小齒輪的齒數(shù)要盡可能少；但同時要考慮： ※最小齒輪不產(chǎn)生根切，機床變速箱中標準直圓柱齒輪，一般最小齒數(shù) minz ≥ 18； ※受結構限制的最小齒輪最小齒數(shù)應大于 18～ 20； 安徽建筑大學畢業(yè)設計論文 第 14 頁 共 53 頁 ※齒輪齒數(shù)應符合轉速圖上傳動比的要求：實際傳動比（齒數(shù)之比）與理論傳動比（轉速圖上要求的傳動比）之間又誤差，但不能過大，確定齒 輪數(shù)所造成的轉速誤差，一般不應超過 ? 10%（ ? 1） %，即 ）（理實理 110n n ???? ?n % 理n 要求的主軸轉速； 實n 齒輪傳動實現(xiàn) 的主軸轉速； 齒輪齒數(shù)的確定，當各變速組的傳動比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。采用三聯(lián)滑移齒輪時，應檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應大于或等于 4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。1z = zs 1z =6622=44； i=，找出 2z =29， 39。2z = zs 2z =8428=56 3z =17， 39。 主軸變速箱是機床的重要部件。目的是： 1） 布置傳動件及選擇結構方案 。 Ⅰ 軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。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上，左邊部分接通，得到一級反向轉動，右邊接通得到三級正向轉動。制動器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。 Ⅰ 軸上裝有摩擦離合器，由于組成離合器的零件很多，裝配很不方便，一般都是在箱外組裝好 Ⅰ 軸在整體裝入箱內。實現(xiàn)正反轉的變換方案很多，我們采用正反向離合器。 離合器及其壓緊裝置中有三點值得注意： 1） 摩擦片的軸向定位：由兩個帶花鍵孔的圓盤實現(xiàn)。 3） 結構設計時應使加力環(huán)推動擺桿和鋼球的運動是不可逆的，即操縱力撤消后，有自鎖 作用。 齒輪與軸之間的軸承可以用滾動軸承也可以用滑動軸承。齒輪同時嚙合的齒數(shù)是周期性變化的。 齒輪塊的結構形式很多，取決于下列有關因素： 1） 是固定齒輪還是滑移齒輪； 2） 移動滑移齒輪的方法； 3） 齒輪精度和加工方法； 變速箱中齒輪用于傳遞動力和運動。 為了控制噪聲，機床上主傳動齒輪都要選用較高的精度 。 不同精度等級的齒輪，要采用不同的加工方法，對結構要求也有所不同。因此，需要淬火的 7 級齒輪一般滾（插）后要剃齒，使精度高于 7，或者淬火后在衍齒。 滑移齒輪進出嚙合的一端要圓齒，有規(guī)定的形狀和尺寸。 齒輪磨齒時，要求有較大的空刀（砂輪）距離，因此多聯(lián)齒輪不便于做成整體的，一般都做成組合的齒輪塊。 傳動軸的設計 機床傳動軸，廣泛采用滾動軸承作支撐。如撓度和傾角過大，將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化，使振動、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)熱增大；兩軸中心距誤差和軸芯線間的平行度等裝配及加工誤差也會引起上述問題。 花 鍵軸承載能力高，加工和裝配也比帶單鍵的光軸方便。 機床傳動軸常采用的滾動軸承有球軸承和滾錐軸承。但是滾錐軸承內外圈可以分開，裝配方便，間隙容易調整。成批生產(chǎn)中，廣泛采用定徑鏜刀和可調鏜刀頭。 既要滿足承載能力的要求， 又要符合孔加工工藝，可以用輕、中或重系列軸承來達到支撐孔直徑的安排要求。 傳動軸必須在箱體內保持準確位置，才能保證裝在軸上各傳動件的位置正確性，不論軸是否轉動，是否受軸向力，都必須有軸向定位。 2） 軸承的間隙是否需要調整。 主軸組件設計 主軸組件結構復雜，技術要求高。為了擴大使用范圍，加大可加工棒料直徑，車床主軸內孔直徑有增大的趨勢。選擇適當?shù)闹慰缇?L ，一般推薦?。?aL =2～ ，跨距 L 小時，軸承變形對軸端變形的影響大。 主軸材料和熱處理 在主軸結構形狀和尺寸一定的條件下，材料的彈性模 量 E 越大，主軸的剛度也越高，由于鋼材的 E值較大，故一般采用鋼質主軸，一般機床的主軸選用價格便宜、性能良好的 45 號鋼。 螺紋表面一般不淬火；淬火部位的空刀槽不能過深，臺階交接處應該倒角；滲氮主軸的銳邊、棱角必須倒圓 R,可避免滲氮層穿透剝落。是一種新型軸承，在近年生產(chǎn)的機床上廣泛采用。 推力球軸承。 2）軸承的配置 大多數(shù)機床主軸采用兩個支撐，結構簡單，制造方便，但為了提高主軸剛度也有用三個支撐的了。 軸承配置時，除選擇軸承的類型不同外，推力軸承的布置是主要差別。 ③ 徑向力和兩個方向的軸向力都應傳遞到箱體上，即負荷都由機床支撐件承受。選擇軸承的精度時，既要考慮機床精度要求，也要考慮經(jīng)濟性。 1） 軸承間隙的調整 為了提高主軸的回轉精度和剛度，主軸軸承的間隙應能調整。雙列短圓柱滾子軸承內圈相對外圈可以移動，當內圈向大端軸向移動時，由于 1： 12 的內錐孔，內圈將脹大消除間隙。 螺母端面對螺紋中心線垂直度、軸上和孔上套簡兩端平行度等均有嚴格的精度要求。 潤滑與密封 主軸轉速高，必須保證充分潤滑，一般常用單獨的油管將油引到軸承處。還有一種是在軸承蓋的孔內開一個或幾個并列的溝槽（圓弧形或 v 形），效果比上一種好些。 2）疏導 —— 在適當?shù)牡胤阶龀龌赜吐?，使油能順利地流回到油箱。為此，可以加一個杯形套孔解決，套孔單獨在車床上加工，保證高的端面與孔德垂直度。精度較高的機床主軸考慮到熱處理變形的影響，可以選用 Cr40 或其他合金鋼。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會有打滑，宜可緩和沖擊及隔離振動，使傳動平穩(wěn)。 故根據(jù)《機械設計》 156P 公式（ 821） )( kWPKP Aca ???? 式中 P電動機額定功率， AK 工作情況系數(shù) 因此根據(jù) caP 、 1n 由《機械設計》 157P 圖 811普通 V帶輪型圖選用 B型。 由《機械設計》 150P 公式 (814) ? ???? 11212 DnnD 式中： ?n 小帶輪轉速， ?n 大帶輪轉速， ? 帶的滑動系數(shù)，一般取 。 (8)確定三角帶根數(shù) Z 根據(jù)《機械設計》 158P