【正文】 項目 內容 結果 第 35 頁 共 51 頁 軸承的校驗 23372 1 1 .1 5 1 .0 5 1 .2 5 0 .9 7 .5 0 .9 6 0 .9 82 0 8 8 1 0 18 1 .0 2 4 1 0721 8 4 2 1 5 0 018f M P a??? ? ? ? ? ? ? ? ???? ??? ? ?? ?? （ 2）彎曲應力： 521 9 1 1 0 v a sw jk k k k NQ zm B Yn??? 查《金屬切削手冊》有 Y=，代入公式求得： wQ = 查《機械設計》圖 1021e,齒輪的材產選 ? ?40Cr 滲 碳 ，大齒輪、小齒輪的硬度為 60HRC，故有 1650f MPa?????? ，從圖 1021e 讀出 ? ? 920w MPa? ? 。即： ? ?202 1000 10000 75 75 nMKZfD b p??????? ? ? ? ?? 取 Z=9 Z=9 項目 內容 結果 第 26 頁 共 51 頁 離合器的軸向拉緊力 反轉摩擦片數(shù) 離合器的軸向拉緊力 由 ?KpSQ ?? ][ ，得： NQ 5 9? ??? 查《機床零件手冊》，摩擦片的型號如下： 內片： Dp=，查表?。?D=85mm， d=55mm b=,B= H=,? = 外片： Dp=，查表?。?D=87mm， d=56mm b=,B=20mm H=48mm,H1=42mm ? = 內外片的最小間 隙為： ～ 反轉摩擦片數(shù) 49550 9550 800 10jnjNM K M K N mnNm?? ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ? ?202 1000 10000 75 75 nMKZfD b p??????? ? ? ? ?? 取 Z=4 Z=4 項目 內容 結果 第 27 頁 共 51 頁 5. 動力設計 傳動軸的驗算 5. 動力設計 傳動軸的驗算 由于變速箱各軸的應力都比較小，驗算時，通常都是用復合應力公式進行計算： ][ 22 bb WM ?? ??? （ MPa） —— b? 為復合應力 （ MPa） —— [ b? ]為許用應力 （ MPa） —— W為軸危險斷面的抗彎斷面模數(shù) 實心軸： )(32 33 mmdW ?? 空心軸： )]()(1[32 3403 mmDddW ?? ? 花鍵軸： )(32 ))((32 324 mmdDdDZbDdW ??? ???? —— d 為空心軸直徑，花鍵軸內徑 —— D 為空心軸外徑，花鍵軸外徑 —— d0為空心軸內徑 —— b 為花鍵軸的鍵寬 —— Z 為花鍵軸的鍵數(shù) M 為在危險斷面的最大彎矩 22 yx MMM ?? N其余做成實心結構。一般在主傳動中，最小齒數(shù)應大于 18～ 20。因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。 由公式1212 DnnD ? 式中： ?n 小 帶 輪 轉 速 ， ?n 大帶 輪 轉 速 ， 所 以2 1440 1 2 5 2 2 5800D m m? ? ?，由《機械設計 A》表 87 取園整為250mm。初選 612621 223218 ????? ( 62 ：內輪 +背輪， 6122? ：重復 6 級 )的方案。 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目 級數(shù)為 Z的傳動系統(tǒng)由若干個順序的傳動組組成，各傳動組分別有 ?Z 、 ?Z 、……個傳動副。傳動型式則指傳動和變速的元件、機構以及組成、安排不同特點的傳動型式、變速類型。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。本次設計的是普通型車床主軸變速箱。 傳動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。即 ??321 ZZZZ ? 傳動副中由于結構的限制以 2或 3為合適，即變速級數(shù) Z應為 2和 3的因子： baZ ???? ，可以有多種方案，例： 18=3 3 2； 18=2 3 2 2； 18=2 3 [1+2 1 1]； 18=2 3 [1 2 1] 傳動式的擬定 18 級轉速傳動系統(tǒng)的傳動組，選擇傳動組安排方式時，考慮到機床主軸變速箱的具體結構、裝置和性能。 轉速圖的擬定 正轉轉速圖： 初選 612621223218????? 項目 內容 結果 第 9 頁 共 51 頁 4. 傳動件的估算 三角帶傳動的計算 主傳動系圖為： 4. 傳動件的估算 三角帶傳動的計算 三角帶傳動中，軸間距 A可以加大。 (3)確定三角帶速度 按公式 11 3 . 1 4 1 2 5 1 4 4 0 9 . 9 56 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0Dn mV s? ??? ? ??? 因為 5m/minV25 m/min,所以選擇合適。 主軸的計算轉速 主軸的計算轉速是低速第一個三分之一變速范圍的最高一級轉速： m in/ 131813m inrnnnjz???????? 各傳動軸的計算轉速 軸Ⅴ：有 18級轉速，其中 80r/min通過齒輪獲得 63r/min，剛好能傳遞全部功率： 所以： nV =80r/min 同理可得： nⅣ =250r/min ， nⅢ =630r/min ， nⅡ =630r/min,nⅠ =800r/min 各軸直徑的估算 4jPd KA mmN?? 其中： P電動機 額定功率 K鍵槽系數(shù) A系數(shù) ? 從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積； jn 該傳動軸的計算轉速。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。齒輪 14計算如下： ? ?0 1 0 ~ 1 42 7 0 1 2 4 2 2 2anD d Mmm??? ? ? ?， 4486D d mm?? ，331 .6 1 .6 8 6 1 3 8D d m m? ? ? ?， 121715B mmB mm??3 17B mm?4 15B mm?5678910191818181918mmmmB mmB mmB mmB mm????1112131419181819B mmB mmB mmB mm????151617252425B mmB mmB mm??? 項目 內容 結果 第 23 頁 共 51 頁 帶輪結構設計 傳動軸間的中心距 ? ?? ?? ?2 0 3 ~ 222 13825D D Dmm??? ? ?? ? ?1 0 3 / 2 18 0 , 12D D D m m C m m? ? ? ? 帶輪結構設計 查《機械設計》 P156頁，當 300dd mm? 時 , 采 用 腹 板 式。 mm T為在危險斷面的最大扭矩 項目 內容 結果 第 28 頁 共 51 頁 Ⅰ軸的強度計算 作用在齒輪上的力的計算 jNNT ??? 410955 —— N為該軸傳遞的最大功率 —— Nj為該軸的計算轉速 齒輪的圓周力：DTPt 2? 齒輪的徑向力： tr PP ? Ⅰ軸的強度計算 Ⅰ軸： 2 ????IP mNNNnjI???????? 4 7 2 880044 作用在齒輪上的力的計算 已知大齒輪的分度圓直徑： d=mz= 39= 圓角力： NDF t 2 ???? ? 徑向力： NFF tr ???? 軸向力： NFF ta ?? 方向如圖所示： 項目 內容 結果 第 29 頁 共 51 頁 由受力平衡： 0FFF r12 ????拉F 拉F = rF = 所以 12 FF? =－（ +） =－ 以 a點為參考點，由 彎矩平衡得： 1051F + rF （ 105+40）－ 2F （ 300+40+105） =0 所以： 1F = 2F = 項目 內容 結果 第 30 頁 共 51 頁 在 V 面內的受力情況如下： 受力平衡： 021 ???? FFFF tE 即： + ??? 21 FF 0 以 a 點為參考點，由彎矩平衡： 1F 105－ tF （ 105+40） + 2F （ 300＋ 105＋ 40） =0 所以 1F =－ 3629N 項目 內容 結果 第 31 頁 共 51 頁 主軸抗震性的驗算 2F =3653N 在 V面的彎矩 圖如下： 主軸抗震性的驗算 （ 1）支撐剛度，包括軸承的彈性變形和坐圈接觸變形。因為： ? ?,f f w w? ? ? ??????? ，故滿足要求，另