【正文】 接觸應力的驗算公式為 ? ? 1 2 3j 12081 Sju K K K K NZ m uB n? ?? ???? （ MPa）≤ [ j? ] （ 581） 彎曲應力的驗算公式為 ? ?5 1 2 3w 22 0 8 1 1 0 ()S wjK K K K N M P aZ m B Y n?? ? ? ? （ 582） CA6140 車床主軸箱的設計 40 式中 N齒輪傳遞功率（ KW）， N= ??dN ； dN 電動機額定功率（ KW）； ? 從電動機到所計算的齒輪的機械效率； jn 齒輪計算轉速（ r/min） 。 — 合理跨距； C — 主軸懸伸梁； AC ﹑ BC — 后﹑前支撐軸承剛度 該一元三次方程求解可得為一實根： CA6140 車床主軸箱的設計 38 33 212(1 ) ( )12()(1 )(1 )BOBABBAO BACEIL m mCCEIC m mCCCL CCC??????并 且 （ 579） 機床傳動軸用滾動軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應進行疲勞驗算。 三軸上的三聯滑移齒輪采用整淬的方式進行熱處理 傳至三軸時的最大轉速為： 1 3 0 5 6 3 91 4 5 0 1 1 4 8 . 8 6 / m in2 3 0 3 8 4 1nr? ? ? ? ?3 71 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 7 2 32 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? N= ??dN = （ 563） 1 1 4 8 .8 6 / m injn n r??3 在三聯滑移齒輪中齒數最少的齒輪為 41 ，且齒寬為 B=12mm u= j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 . 0 5 1 ) 1 . 2 1 . 3 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 4 2 11894 1 2 . 2 5 1 . 0 5 2 0 1 1 4 8 . 8 6 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP （ 564） 故三聯滑移齒輪符合標準 驗算 50 的齒輪： 50 齒輪采用整淬 1 1 4 8 .8 6 / m injn n r??3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? ? N= ??dN = B=15mm u=1 （ 565） j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 9105 0 2 . 5 1 1 5 1 1 4 8 . 8 6 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP （ 566） CA6140 車床主軸箱的設計 34 故此齒輪合格 驗算 63 3 的齒輪： 63 3 齒輪采用整淬 1 1 4 8 .8 6 / m injn n r??3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? ? N= ??dN = B=10mm u=4 （ 567） j? = 32 0 8 1 1 0 ( 4 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 5586 3 3 4 1 0 1 1 4 8 . 8 6 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP （ 568） 故此齒輪合格 驗算 44 2 齒輪： 44 2 齒輪采用整淬 1 1 4 8 .8 6 / m injn n r??3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? ? N= ??dN = B=10mm u=1 （ 569） j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 12394 4 2 1 1 5 1 1 4 8 . 8 6 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP （ 570） 故此齒輪合格 CA6140 車床主軸箱的設計 35 圖 59 傳動軸 的驗算 對于傳動軸，除重載軸外，一般無須進行強度校核，只進行剛度驗算。 1 24 86 3 [ ]nL h T?? （ 557） 2 32020 [ ]nL h T?? （ 558） 3 19 85 2 [ ]nL h T?? （ 559） 故軸承校核合格 CA6140 車床主軸箱的設計 31 圖 58 傳動系統(tǒng)的Ⅲ軸及軸上零件設計 齒輪的驗算 驗算齒輪強度，應選擇相同模數承受載荷最大的齒數最小的齒輪，進行接觸應力和彎曲應力驗算。進行計算，以便修改草圖，當跨距遠大于 L。 B齒寬（ mm） Z小齒輪齒數； u大齒輪與小齒輪齒數之比， u≥ 1，“ +”號用于外嚙合，“ ”號用于內嚙合； SK 壽命系數： S T n N QK K K K K? （ 536） TK 工作期限系數： 160TOnTKmC? （ 537） CA6140 車床主軸箱的設計 24 T齒輪在機床工作期限（ ST ）內的總工作時間（ h） ，對于中型機床的齒輪取ST =15000~20200h，同一變速組內的齒輪總工作時間可近似地認為 T=ST /P， P為變速組的傳動副數； 1n 齒輪的最低轉速（ r/min） ?！?計 算 動 載 荷 。 I 軸 上的齒輪采用整淬的方式進行熱處理 CA6140 車床主軸箱的設計 19 傳至 I 軸時的最大轉速為： 1 130 8 2 0 / m in230dn n r? ? ? 130 0 .9 8 0 .5 1 1230? ? ? ? ??? ? ? N= ??dN = （ 524） 820 / m injn n r??3 在離合器兩齒輪中齒數最少的齒輪為 50 ，且齒寬為 B=12mm u= j? = 32 0 8 1 1 0 1 0 1 8 . 1 55 0 2 . 2 5 MP? ? ? ? ? ? ?? ? ?（ +1 ） 1 . 2 1 . 3 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 6 2 51 . 0 5 1 2 8 2 0≤[ j? ]=1250MP （ 525） 符合強度要求。 所以 Z≥ 2MnK/? f 20D b[p]＝ 2 510 （ 267 23 ＝ 11 CA6140 車床主軸箱的設計 17 臥式車床反向離合器所傳遞的扭矩可按空載功率損耗 kP 確定，一般取 kP ＝ dN ＝ 11＝ 最后確定摩擦離合器的軸向壓緊力 Q，可按下式計算： Q= 0tp????? 20D b vK (N)＝ 267 23 ＝ 510 （ 520） 式中各符號意義同前述。 0a 過小，增加帶彎曲次數； 0a 過大，易引起振動。 設計的箱體外觀形狀如下圖： CA6140 車床主軸箱的設計 13 圖 52 箱體在床身上的安裝方式，機床類型不同，其主軸變速箱的定位安裝方式亦不同。 （ 2）當主軸Ⅵ上的滑動齒輪 Z50 處于左端位置時，使齒輪式離合器 M2 接合，則軸Ⅱ的運動經Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ的背輪機構傳給主軸，使主軸獲得中低轉速。 分配總降速傳動比 總降速傳動比為 uⅡ = minn / dn =10/1440≈ 10－ 3, minn 為主軸最低轉速，考慮是否需要增加定比傳動副，以使轉速數列符合標準或有利于減少齒輪和及徑向與軸向尺寸，并分擔總降速傳動比。 工件參數 工件的最大回轉直徑 在床面上 ????????????????????????? 400 毫米 在床鞍上 ????????????????????????? 210 毫米 工件最大長度 (四種規(guī)格 )????? ???? 750、 1000、 1500、 2020 毫米 主軸參數 主軸轉速范圍 正傳（ 24 級） ???????????????????? 101400 轉 /分 反轉（ 24 級） ???????????????????? 141580 轉 /分 主軸其他參數 主軸孔徑 ????????????????????????? .48 毫米 主軸前段孔錐度 ?????????????????????? 400 毫米 加工螺紋范圍 公制（ 44 種） ?????????????????????? 1192 毫米 英制（ 20 種 ） ????????????????????? 224 牙 /英寸 模數（ 39 種） ????????????????????? 毫米 徑節(jié)（ 37 種） .?????????????????????? 196 徑節(jié) 進給量范圍 細化 毫米 /轉 縱向（ 64 種） ??????????????? 正常 毫米 /轉 加大 毫米 /轉 細化 毫米 /轉 橫向（ 64 種） ??????????????? 正常 毫米 /轉 加大 毫米 /轉 刀具快速移動速度 CA6140 車床主軸箱的設計 5 縱向 ??????????????????????????? 4米 /分 橫向 ???????????????????? ??????? 4米 /分 電機冷卻泵參數 主電機 功率 ??????????????????????????? 千瓦 轉速 ????????????????????????? 1450 轉 /分 快速電機 功率 ??????????????????????????