【正文】 ).~20(?③齒輪 14 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算，mDdDna )1(0 取，?????；m4 , m??；mDDD )140(3.))(35~20( 2取，?????；m8,21611 取??，C 取 14cm。當(dāng) 時(shí)，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，再考慮到加工問(wèn)題，現(xiàn)16050amd?決定把齒輪 12 和 14 做成腹板式結(jié)構(gòu)。修正螺旋角 ，? oz )6(ars805)(ars21 ??因 值改變不多，所以參數(shù) ， ， 等值不必修正。，MPaF30lim??∴ ?∴ ??根據(jù)【6】表 104 將齒輪模數(shù)圓整為 3mm 。239。jnK載荷系數(shù)取 。 鍵的校核鍵和軸的材料都是鋼，由【4】表 62 查的許用擠壓應(yīng)力,取其中間值， 。驗(yàn)算傾角時(shí)，若支撐類型相同則只需驗(yàn)算支反力最大支撐處傾角；當(dāng)此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時(shí)，則齒輪處傾角不必驗(yàn)算。Ⅰ和Ⅳ為由鍵槽并且軸Ⅳ為空心軸，Ⅱ和Ⅲ為花鍵軸。根據(jù)【1】表 310，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 min/ ??????j⑵、各變速軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： ①軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速可從主軸 71r/min 按 72/18 的變速副找上去，軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 為3jn100r/min；②軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 為 400r/min；2jn③軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 為 800r/min。 v = 1440r/min = 。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑不宜過(guò)小，即 。其他部分處理后，調(diào)整硬度為 220～ 當(dāng)后支承采用推力軸承時(shí)，推力軸承承受著前向后的軸向力，推力軸承緊靠在孔的內(nèi)端面，所以，內(nèi)端面需要加工，端面和孔有較高的垂直度要求，否則將影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。防漏的措施有兩種： 1）堵——加密封裝置防止油外流。特別要注意：調(diào)整落幕的端面與螺紋中心線的垂直度，隔套兩個(gè)端面的平行度都由較高要求，否則，調(diào)整時(shí)可能將軸承壓偏而破壞精度。另外軸承的內(nèi)外環(huán)普通車床主軸箱設(shè)計(jì)第 20 頁(yè) 共 69 頁(yè)都是薄壁件，軸和孔德形狀誤差都會(huì)反映到軸承滾道上去。在配置軸承時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：① 每個(gè)支撐點(diǎn)都要能承受經(jīng)向力。向心推力球軸承。承載能力大，可同時(shí)承受徑向力和軸向力，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但允許的極限轉(zhuǎn)速低一些。跨距 的大小，很大程度上受其他結(jié)構(gòu)的限制，常常不能滿足以上要求。 各部分尺寸的選擇主軸形狀與各部分尺寸不僅和強(qiáng)度、剛度有關(guān)，而且涉及多方面的因素?；剞D(zhuǎn)的軸向定位（包括軸承在軸上定位和在箱體孔中定位）在選擇定位方式時(shí)應(yīng)注意：1） 軸的長(zhǎng)度。還常采用同一鏜刀桿安裝多刀同時(shí)加工幾個(gè)同心孔的工藝。而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支撐孔的加工精度要求都比較高。成批生產(chǎn)中，有專門加工花鍵的銑床和磨床，工藝上并無(wú)困難。要保證正確嚙合，齒輪在軸上的位置應(yīng)該可靠。淬火齒輪，必須磨齒才能達(dá)到6 級(jí)。如果噪聲要求很嚴(yán)，或一些關(guān)鍵齒輪，就應(yīng)選 6—5—5。同時(shí)由于齒輪制造及安裝誤差等，不可避免要產(chǎn)生動(dòng)載荷而引起振動(dòng)和噪音，常成為變速箱的主要噪聲源，并影響主軸回轉(zhuǎn)均勻性。但脫開(kāi)的另一端齒輪，與軸回轉(zhuǎn)方向是相反的，二者的相對(duì)轉(zhuǎn)速很高（約為兩倍左右） 。由于裝在箱內(nèi)，一般采用濕式。齒輪在軸上布置很重要，關(guān)系到變速箱的軸向尺寸，減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束，齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑，否則齒輪無(wú)法加工。主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)中不可避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。z于是 ， ， 56/281ai 49/32?ai可得軸Ⅱ上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為：549。?i畫出轉(zhuǎn)速圖（電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近） 。⑶、確定變速軸軸數(shù) 變速軸軸數(shù) = 變速組數(shù) + 定比變速副數(shù) + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。?u。最后一個(gè)變速組的變速副數(shù)常選用 2。變速方案有多種，變速型式更是眾多，比如：變速型式上有集中變速，分離變速；擴(kuò)大變速范圍可用增加變速組數(shù)，也可采用背輪結(jié)構(gòu)、分支變速等型式；變速箱上既可用多速電機(jī)，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。48Pcsm③ 機(jī)床功率的計(jì)算，主切削力的計(jì)算 根據(jù) 【2】 表 859 和表 860，主切削力的計(jì)算4950公式及有關(guān)參數(shù)：F = Z?F60CFcZa?FcfcZvFcK = 270 4 .??? =3242（N）切削功率的計(jì)算 = =3242 =（kW）cPF?cv310??310?依照一般情況，取機(jī)床變速效率 =.?= =(kW)普通車床主軸箱設(shè)計(jì)第 9 頁(yè) 共 69 頁(yè)根據(jù)【3】 表 121 Y 系列（IP44）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù),Y 系列167P（IP44）電動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠型異步電動(dòng)機(jī)，具有防塵埃、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的特點(diǎn)，B 級(jí)絕緣，工業(yè)環(huán)境溫度不超過(guò)+40℃，相對(duì)濕度不超過(guò) 95%，海拔高度不超過(guò) 1000m，額定電壓 380V，頻率 50Hz。表 車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)表工件最大回轉(zhuǎn)直徑(mm)maxD最高轉(zhuǎn)速( )maxnir最低轉(zhuǎn)速( )minir電機(jī)功率P（kW）公比 ?轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z320 1120 25 12 操作性能要求1）具有皮帶輪卸荷裝置2）手動(dòng)操縱雙向片式摩擦離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運(yùn)動(dòng)要求3）主軸的變速由變速手柄完成 確定傳動(dòng)公比 ?根據(jù)【1】 公式（32）因?yàn)橐阎? ， 78P ??R???znR?∴ Z= +1?lgnR普通車床主軸箱設(shè)計(jì)第 8 頁(yè) 共 69 頁(yè)∴ = = =?)1(?根據(jù)【1】 表 35 標(biāo)準(zhǔn)公比 。首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床主軸油足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求。After assemble a grass diagram39。其次，根據(jù)機(jī)床類型和電動(dòng)機(jī)功率，確定主軸及各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，初定傳動(dòng)軸直徑、齒輪模數(shù)，確定傳動(dòng)帶型號(hào)及根數(shù)，摩擦片尺寸及數(shù)目；裝配草圖完成后要驗(yàn)算傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、主軸、齒輪、滾動(dòng)軸承）的剛度、強(qiáng)度或壽命。Draft structure type or structure , draft to turn soon diagram。機(jī)床主傳動(dòng)系因機(jī)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。因此，對(duì)這些基本知識(shí)和資料作些簡(jiǎn)要介紹。刀aR ?具幾何參數(shù)： =15 ， =6 ， =75 ， =15 ， =0 ， =0?o0?or?or?o?o01?10 ， b =，r =1mm。變速型式則指變速和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同特點(diǎn)的變速型式、變速類型。即 ? ??321Z?變速副中由于結(jié)構(gòu)的限制以 2 或 3 為合適，即變速級(jí)數(shù) Z 應(yīng)為 2 和 3 的因普通車床主軸箱設(shè)計(jì)第 10 頁(yè) 共 69 頁(yè)子： ，可以有三種方案： baZ????321,32,312?? 變速式的擬定 12 級(jí)轉(zhuǎn)速變速系統(tǒng)的變速組，選擇變速組安排方式時(shí)，考慮到機(jī)床主軸變速箱的具體結(jié)構(gòu)、裝置和性能。1263??從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速變速，若使變速副較多的變速組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿足變速副前多后少的原則，因此取 12=232 方案為好。 ??122???PXR?其中 ， ， ?2∴ ，符合要求。② 確定軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速變速組 b 的級(jí)比指數(shù)為 2，希望中間軸轉(zhuǎn)速較小，因而為了避免升速，又不致變速比太小，可取 ， ，4/1/1??i 2/14./2?ib1/3?ib軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速確定為：400、560r/min。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于 4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。 繪制變速系統(tǒng)圖根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動(dòng)機(jī)等已知條件可有如下系統(tǒng)圖： 變 速 系 統(tǒng) 圖普通車床主軸箱設(shè)計(jì)第 15 頁(yè) 共 69 頁(yè) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動(dòng)器等） 、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，用一張展開(kāi)圖和若干張橫截面圖表示。 展開(kāi)圖及其布置展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序，假想將各軸沿其軸線剖開(kāi)并將這些剖切面平整展開(kāi)在同一個(gè)平面上?？偛贾脮r(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。車螺紋時(shí)，換向頻率較高。2） 摩擦片的壓緊由加力環(huán)的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，在軸系上形成了彈性力的封閉系統(tǒng)，不增加軸承軸向復(fù)合。 齒輪塊設(shè)計(jì)齒輪是變速箱中的重要元件。工作平穩(wěn)性和接觸誤差對(duì)振動(dòng)和噪聲的影響比運(yùn)動(dòng)誤差要大，所以這兩項(xiàng)精度應(yīng)選高一級(jí)。但淬火后，由于變形，精度將下降。盡可能做到省工、省料又易于保證精度。首先傳動(dòng)軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度。一般尺寸花鍵的滾刀直徑 為 65～85 。同一軸心線的箱體支撐直徑安排要充分考慮鏜孔工藝。一般傳動(dòng)軸上軸承選用 級(jí)精度。5） 加工和裝配的工藝性等。4） 支撐跨距及懸伸長(zhǎng)度為了提高剛度，應(yīng)盡量縮短主軸的外伸長(zhǎng)度 。一般機(jī)床的主軸，淬火時(shí)要求無(wú)裂紋，硬度均勻；淬硬層深度不小于 1mm，最好 ,使精磨后仍能保留一點(diǎn)深度的淬硬層，主軸熱處理后變形要小。在使用中，這種軸承不承受徑向力。輔助支撐軸承（中間支撐或后支撐）保持比較大的游隙（約 ～ ） ，只有在載荷比較大、軸產(chǎn)生彎曲m變形時(shí)，輔助支撐軸承才起作用。普通精度級(jí)機(jī)床的主軸，前軸承的選 或 級(jí)，后軸承選 或 級(jí)。軸承間隙的調(diào)整量，應(yīng)該能方便而且能準(zhǔn)確地控制，但調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜。平鍵一般用一個(gè)或者兩個(gè)（相隔 180 度布置） ，兩國(guó)特鍵不但平衡較好，而且平鍵高度較低，避免因齒輪鍵槽太深導(dǎo)致小齒輪輪轂厚度不夠的問(wèn)題。徑向式的軸承蓋要做成剖分式，較為復(fù)雜。主軸一般選優(yōu)質(zhì)中碳鋼即可。(1)、選擇三角帶的型號(hào)由【4】 表 87 工作情況系數(shù) 查的共況系數(shù) =。smvs?(4)、初定中心距帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選?。?根據(jù)【4】 經(jīng)驗(yàn)公式（820）152P)()(???取 ，取 =600mm.??4698m??0(5)、三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ?L由【4】 公式（822）計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)長(zhǎng)度158P ????02121042ADAL????20 ????由【4】 表 82，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 146P180L(6)、驗(yàn)算三角帶的撓曲次數(shù) ，符合要求。因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。???mo當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，d 值應(yīng)相應(yīng)增大 4～5%。42?為④各軸間的中心距的確定：；)(1684)58()(21 mmzd??????；)(7?；)86(doV??普通車床主軸箱設(shè)計(jì)第 26 頁(yè) 共 69 頁(yè) 鍵的選擇查【4】表 61 選擇軸 上的鍵，根據(jù)軸的直徑 ，鍵的尺寸選擇? 30~2?d，鍵的長(zhǎng)度 L 取 22。.。先計(jì)算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)，齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動(dòng)，查【4】表 108 齒輪精度選用 7 級(jí)精度，再由【4】表 101 選擇小齒輪材料為40C (調(diào)質(zhì))，硬度為 280HBS：r根據(jù)【5】表 717；有公式：普通車床主軸箱設(shè)計(jì)第 28 頁(yè) 共 69 頁(yè)①齒面接觸疲勞強(qiáng)度： 32)1(1602???HPjmHznK??②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度： 34FPjF⑴、a 變速組：分別計(jì)算各齒輪模數(shù)，先計(jì)算最小齒數(shù) 28 的齒輪?！?所以1FH?1于是變速組 a 的齒輪模數(shù)取 m = 4mm，b = 32mm。=650MPa，limH?∴ ???∴ mH ??? 根據(jù)【6】表 104 將齒輪模數(shù)圓整為 5mm 。239。所以： ， ，mb321?mb243?， ，40765 1098， 。；。V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式與。9,82111 m???，C 取 12cm。239。150390185 32 ??????； 軸Ⅲ上三聯(lián)從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為： bbb 6367239。 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速。 jnK載荷系數(shù)取 。,p ?????? MPamd mbmLbll hkkNT?可見(jiàn)連接的擠壓強(qiáng)度足夠了，鍵的標(biāo)記為： 20319680??TGB鍵 各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 齒輪模數(shù)的確定：齒輪模數(shù)的估算。一般將1d2d軸化為集中載荷下的簡(jiǎn)支梁，其撓度和傾角計(jì)算公式見(jiàn)【5】表 各載荷作用下所產(chǎn)生的撓度和傾角，然后疊加，注意方向符號(hào)，在同一平面上進(jìn)行代數(shù)疊加，不在同一平面上進(jìn)行向量疊加。按 規(guī)定，矩形花鍵的19874?TGB定心方式為小徑定心。⑷、核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 ∵ min/?????實(shí) mi/2r標(biāo)∴ %)57(%10)( ????標(biāo) 標(biāo)實(shí) n 所以合適。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。?n??∴ ，由【4】 表 88 ).1(258042 ???? 157P普通車床主軸箱設(shè)計(jì)第 22 頁(yè) 共 69 頁(yè)224mm。帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸大，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。 主軸的直徑主要取決于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。在軸上增開(kāi)了溝槽（矩形或鋸齒形） ，效果又比前兩種好。 主軸與齒輪的連接 齒輪與