【正文】 B=b+2b1=475+2x70=625mmH=h+h1+b1=137++70=式中 b為工件寬度方向上最遠(yuǎn)兩孔距離；b1為最邊緣主軸中心距箱外壁的距離，推薦取b1＞70～100mm,本箱體取b1=70mm；h為工件在高度方向上相距最遠(yuǎn)的兩孔距離；；h2為工件最低孔位置18mm；h3為滑臺(tái)總高度320mm；h4為側(cè)底座高度560mm,h7為滑座與側(cè)底座之間調(diào)整墊厚度5mm.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，決定選用630x400mm主軸箱。表23 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡Table 23被加工零件圖號(hào)毛坯種類鑄件名稱LD1100柴油機(jī)機(jī)體毛坯重量材料HT200硬度HB150~200工序名稱鉆上、下面及后面43孔工序號(hào)序號(hào)工步名稱被加工零件數(shù)個(gè)加工直徑mm加工長(zhǎng)度工作行程切削長(zhǎng)度每分鐘轉(zhuǎn)速每轉(zhuǎn)進(jìn)給量每分鐘進(jìn)給量工時(shí)（分）機(jī)動(dòng)時(shí)間輔助時(shí)間共計(jì)1裝入工件12工件定位、夾緊103左動(dòng)力部件快進(jìn)12550004左動(dòng)力部件工進(jìn)23（盲孔）3516；；760；630；560；；5死擋鐵停留6動(dòng)力部件快退16050007松開(kāi)工件108卸下工件備注裝卸工件時(shí)間取決于操作者熟練程度單件總工時(shí) 機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率Q130（件/小時(shí)）機(jī)床理想生產(chǎn)率Q（件/小時(shí)）負(fù)載荷η負(fù)第三章 組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)本課題任選用LD1100N柴油機(jī)機(jī)體，年生產(chǎn)五萬(wàn)臺(tái)。動(dòng)力部件通過(guò)主軸箱來(lái)使各主軸獲得一定的位置和轉(zhuǎn)速。齒輪則按照模數(shù)、齒數(shù)和孔徑分類等。（3） 軸類零件1) 鉆削類主軸2) 攻絲主軸3) 傳動(dòng)軸 傳動(dòng)軸的材料一般為45號(hào)鋼，調(diào)制處理T2154) 齒輪 通用的齒輪有三種，即傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電機(jī)齒輪。軸承型式的是主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征，本設(shè)計(jì)鉆削加工的主軸，軸向力較大，用推力球軸承承受軸向力，而用向心球軸承承受徑向力，又因?yàn)殂@小詩(shī)軸向力是單向的，因此推力球軸承在主軸的前端。表32 切削參數(shù)表Table 2 — 1 cut off the parameter form切削用量加工孔徑切削速度V(m/min)進(jìn)給量f(mm/r)主軸轉(zhuǎn)速n(mm/min)進(jìn)給速度Vf(mm/min)切削力（軸箱）切削功率N(KW)刀具耐用度T(min)主軸扭矩M主(N．mm)切削合力動(dòng)力箱總功率1676076725066163519881630113110745298656050149360214642（4） 主軸箱所需動(dòng)力計(jì)算：計(jì)算動(dòng)力箱所需功率時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)械效率η=，鉆頭磨鈍系數(shù)K=。從上述兩個(gè)方案來(lái)說(shuō)，第一個(gè)方案比較合理，故選用第一個(gè)方案 。已知：高速級(jí)轉(zhuǎn)速760r/min，低速級(jí)轉(zhuǎn)速720r/min，傳動(dòng)比i=，Z1=26 ,Z2=27, m=2低速級(jí)轉(zhuǎn)速720r/min，齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算1）初步計(jì)算轉(zhuǎn)矩T T==M=齒寬系數(shù)φd 取φd=Ad值 取Ad=82接觸疲勞極限σHlim σHlim1=710MpaσHlim2=580MPa初步計(jì)算許用接觸應(yīng)力[σH][σH1]===639 MPa[σH2]===522 MPa初步計(jì)算小齒輪直徑d1 d1=mz=226=52mm初步齒寬b b=φdd1==52mm2）.校核計(jì)算圓周速度v v===精度等級(jí) 取9級(jí)精度使用系數(shù)KA KA=動(dòng)載系數(shù)KV KV=齒間載荷分配系數(shù)KHα ，先求Ft=====100N/mm εα=[（）]cosβ =[（）] = Zε=由此得 KHα===齒向載荷分布系數(shù)KHβ KHβ=A+B（）2+C103b=++=載荷系數(shù)K K= KAKV KHαKHβ = =彈性系數(shù)ZE ZE=節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH ZH=總工作時(shí)間 th=2350h接觸最小安全系數(shù)SHmin SHmin=應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NLNL1=60γnth=6017602350（+ +） =107NL2= NL1/=107/=107ZN ZN1=ZN2=許用接觸應(yīng)力[σH][σH1]==784MPa[σH2]= =635Mpa驗(yàn)算：σH=ZEZHZε= =635 Mpa計(jì)算結(jié)果表明接觸疲勞強(qiáng)度合適，齒輪尺寸不用作調(diào)整3）確定傳動(dòng)主要尺寸實(shí)際分度圓直徑 d1=mz1=226=52mm d2=mz2=227=54mm中心距a a===53mm齒寬b b=φd1=152=52mm齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算齒形系數(shù)YfaYfa1=Yfa2=應(yīng)力修正系數(shù)Ysa Ysa1=Ysa2=重合度系數(shù)YεYε=+=+247。= db2=d2Cosα=mz2Cosα=2*25Cos20176。 176。計(jì)算結(jié)果如下：分度圓直徑：d=mz=2*21=42mm節(jié)圓直徑：d/= 2Α//i=2*(21/32+1)= 中心距變動(dòng)系數(shù)：y= (Z1+Z2)(Cosα/Cosα/1)= (21+32 (Cos20/176。inv20176。=360 6600+FR22FR2=F= =39047NmT=10 校核軸徑 =660mm 判斷危險(xiǎn)截面Mpa = =195 =195 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力 === == Mpa 綜上：主軸的強(qiáng)度足夠。Mpa,從附錄表1中查出（用插值法）k=,k=.表面狀態(tài)系數(shù) 由附錄表5查得=（R=, =650Mpa =486 =650=650=458mm d M=39047P1500+FR11=0 4）垂直面受力圖 176。= db2=d2Cosα=mz2Cosα=2*32Cos20176。 176。 αα2=αrcos(db2/dα2)= αrcos()=176。在本設(shè)計(jì)中為了保證齒輪嚙合的準(zhǔn)確性，根據(jù)以上條件以表可知軸155第Ⅱ排齒輪和軸19第Ⅱ排齒輪需要變位。確定15軸的軸徑M=2M主*25/25=故取d=20毫米確定14軸的軸徑M=M16=可取d=20毫米確定19軸的軸徑M=2290*26/32+2990*21/31+4642=可取d=20毫米確定21，22軸的軸徑M=3990*23/30=可取d=20毫米確定20軸的軸徑M=2*=可取d=20毫米確定17軸的軸徑M=2*1635*25/22=可取d=20mm 此軸為手柄軸，從結(jié)構(gòu)上考慮取d=30mm25軸是帶動(dòng)油泵的軸，承受扭矩小，考慮加工方便仍然取d=20mm，確定齒輪齒數(shù)已知由各主軸上刀具的切削用量而確定的各主軸轉(zhuǎn)速如下驅(qū)動(dòng)軸 n0=720r/min 主軸 n1=n2=n3=n4=n5=n6=760r/minn7=n8=n9=n10=n11=n12=560r/minn13=630r/min各軸傳動(dòng)比為: i01\2\3\4\5\6=760/720=；i07\8\9\10\11\12 =5650/720=1/i013=630/720=1/各軸的傳動(dòng)比分配：i014= i1416,7= i172 = i2425=1 =i1819= i1418=2 =1/ i1913=1/ i1923=1/=1/ i1920= .=1/ i2110=1/i2024=1/用幾何作圖法粗略找出圓心，即為傳動(dòng)軸的位置，量得其半徑據(jù)半徑分配各對(duì)齒輪，齒輪齒數(shù)分別為圖所示，具體計(jì)算過(guò)程略n1=n2=n3=n4=72025/2550/5023/2225/25=752轉(zhuǎn) n5=n6=72025/2550/5027/26=748轉(zhuǎn) n8=n9=72025/2520/4040/3832/21=577轉(zhuǎn) n13= 72025/2520/4040/3844/26=641轉(zhuǎn)n7=n12=72025/2520/4040/3838/34 34/26=554轉(zhuǎn) n10=n11=72025/2520/4040/3844/50 40/3030/23=576轉(zhuǎn)各主軸轉(zhuǎn)速的相對(duì)轉(zhuǎn)速損失如下： （ 760752）/760100%=1% （760748）/760100%=% （577560）/560100%=3% （641630）/630100%=% （560554）/560100%=1% （579560）/560100%