【正文】 己掌握機(jī)床設(shè)計(jì)的方法和步驟，以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與編制技術(shù)文件的能力。允許作階梯剖視或局部剖面，以盡可能地表示出操縱機(jī)構(gòu)。 3〉 . 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)用以論證設(shè)計(jì)方案的正確性 ，是整個(gè)設(shè)計(jì)的依據(jù)。 對(duì)于中小型通用機(jī)床，常取公比 ? = 或 。同時(shí)，傳動(dòng)鏈上第一變速組兩個(gè)傳動(dòng)副而第二變速組三個(gè)傳動(dòng)副。應(yīng)該遵循“前少后多”、“前緊后松”、“前緩后急”的原則，并且考慮前面的設(shè)計(jì)內(nèi)容。其額定功率為 ，滿載轉(zhuǎn)速為 2900 min/r 。 由式（ 13）得： minmin11 ZuS z ???????? ?? 74 11???????? ?? 查 [3]書(shū)第 36 頁(yè)表 2 確定合理的齒數(shù)和 zS =99。 Ⅳ軸 — Ⅴ軸 變速組齒輪 為了避免根切現(xiàn)象，同時(shí)滿足傳動(dòng)比的要求，且要滿足有 6 級(jí)轉(zhuǎn)速 12 重復(fù)，取 20min ?Z 。 為了避免根切現(xiàn)象，同時(shí)滿足傳動(dòng)比的要求，取 22min ?Z 。傳動(dòng)軸上的齒輪軸向位置大致與展開(kāi)圖相對(duì)應(yīng)，畫(huà)出了軸承的符號(hào)，標(biāo)出 了軸號(hào)、齒輪的齒數(shù)、皮帶輪的直徑、電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率和轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)系統(tǒng)圖見(jiàn)圖 13。 查 [4]第 134 頁(yè)表 9— 7 得，可初選小帶輪直徑 mmD 1321 ? ； 大帶輪的轉(zhuǎn)速 min/ rn ? ；傳動(dòng)比 89 3129 00 ??i 。 由下式可以計(jì)算實(shí)際中心距 a ： 2 00 dd LLaa ??? （ 24） 式中： a —— 實(shí)際中心距， mm； dL —— 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度， mm； 0dL—— 帶的初算長(zhǎng)度， mm。 用 1? 、 2? 、 3? 、 4? 、 5? 、 6? 分別表示 V 型帶的帶傳動(dòng)效率、向心球軸承的傳動(dòng)效率、未磨齒的齒輪傳動(dòng)效率、圓錐滾子軸承的傳動(dòng)效率、斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)效率、推力球軸承的傳動(dòng)效率。圖 21 中的齒輪 12 的計(jì)算轉(zhuǎn)速為min/900rnj ? ，齒輪 22 的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 min/80rnj ? 。 4. 對(duì)于Ⅲ軸有 6 級(jí)轉(zhuǎn)速： 2260、 178 141 113 89 707 min/r 。齒輪 3 的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 min/1531rn j ? 。 齒輪 9 處的直徑估算： ? ?491 ?jnNd ? 27 mmrKW231m in/1 7 8 19 8 5 4????? 取齒輪 9 處的直徑 d =30mm。 2. Ⅱ軸 —— Ⅲ軸齒輪模數(shù) 由以上設(shè)計(jì)可得， KWNd ? ； m? 取 8；此變速組中小齒輪為齒輪7， 231?Z ； min/1781rn j ? ； ??u ；查 [5]第 40 頁(yè)表 11 得齒輪選用 45 鋼，熱處理選用高頻淬火，其許用應(yīng)力為 ? ? MPaj 137 0?? 。 30 6. Ⅴ軸 —— Ⅵ軸齒輪模數(shù) 由以上設(shè)計(jì)可得， KWNd ? ； m? 取 8；此變速組中小齒輪為齒輪21， 291?Z ； min/226rnj ? ； 2982 ??u；查 [5]第 40 頁(yè)表 11 得齒輪選用 45 鋼，熱處理選用高頻淬火， 其許用應(yīng)力為 ? ? MPaj 137 0?? 。大型、重型機(jī)床的空心主軸，還可減輕重量。 查 [3]第 89 頁(yè)表 313 得： ~?Da 則主軸前端懸伸量 ? ? ~ Da ? ? ?mm 5 7~63 1 0 ~? ?? 取主軸前端懸伸量 mma 120? 。 2K —— 動(dòng)載荷系數(shù)； 1K —— 齒向載荷分布系數(shù)； ][ j? —— 許用接觸應(yīng)力， MPa 。 主軸剛度的驗(yàn)算 剛度標(biāo)準(zhǔn) ?y 允許值 ??y 對(duì)于普通車(chē)床， ? ? Ly ? ， L 為主軸前后支承跨距。 主軸前端撓度允許值 ? ? Ly ? mm ? ?? ?? 允許值 ??? 查 [6]第 37 頁(yè)表 39 得主軸在前軸承處的傾角允許值 ? ? ?? 。 由公式（ 31）得： 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 ? ?jSj u B n NKKKKuZm 3213 1102088 ???? ? ?? ? M P aM P a rmmKWj 1 3 7 m in/1 7 8 245102 0 8 8 3??????????????? 因此，齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度足夠。 根據(jù) [3]第 90 頁(yè)的描述，又因?yàn)楹筝S承內(nèi)徑小于前軸承內(nèi)徑，所以，取前、后支承的剛度之比 ?BAKK 。 普通車(chē)床 ~?Dd 。 主軸尺寸參數(shù)的確定 1. 主軸前、后軸徑的確定 根據(jù)機(jī)床主參數(shù)按下式可確定主軸的前軸頸直徑 1D： max1 ?? DD （ 211） 式中： 1D —— 主軸的前軸頸直徑， mm； maxD —— 機(jī)床主參數(shù)（機(jī)床最大加工直徑）， mm 。 3. 高速分支，Ⅲ軸 —— Ⅵ軸齒輪模數(shù) 由以上設(shè)計(jì)可得， KWNd ? ； m? 取 8；此變速組中小齒輪為齒輪12， 501?Z ； min/900rn j ? ； ??u ；查 [5]第 40 頁(yè)表 11 得齒輪選用 45 鋼，熱處理選用高頻淬火，其許用應(yīng)力為 ? ? MPaj 137 0?? 。 齒輪 3 處的直徑估算： ? ?491 ?jnNd ? mmrKW241m in/1 5 3 11 6 4????? 取齒輪 3 處的直徑 d =25mm 。 1. 主軸直徑估算 取 ? ? ?? ? 齒輪 22 處的直徑估算： ? ?491 ?jnNd ? mmrKW in/80 4????? 齒輪 12 處的直徑估算： ? ?491 ?jnNd ? mmrKW32 in/9 0 05 7 5 4????? 主軸具體的直徑，由后面的設(shè)計(jì)進(jìn)一步計(jì)算得到。若經(jīng) 41?i 的傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)，Ⅲ軸在 891 min/r 以上的轉(zhuǎn)速能傳遞全部功率，若經(jīng) ?i 的傳動(dòng)比傳動(dòng)時(shí)，Ⅲ軸的全部轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率，所以確定轉(zhuǎn)速707 min/r 為Ⅲ軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。主軸在 80 min/r 以上的轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率，所以確定轉(zhuǎn)速 226 min/r為Ⅴ軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。 則，小帶輪上的包角為： a DD 121 601 8 0 ??????? ?????????? 13225060180mmmmmm 因此，小帶輪的包角合適。 實(shí)際傳動(dòng)比為： 8 9 1 3 22 5 012 ??? mmmmDDi 大帶輪實(shí)際轉(zhuǎn)速 inn 12? min/min/2900rr?? 轉(zhuǎn)速誤差 %5%%100m in/ m in/ in/15312 ?????? r rrn 因此，此帶輪直徑是允許的。 16 第 2 章 傳動(dòng)零件的初步計(jì)算 帶傳動(dòng)計(jì)算 帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： 帶傳動(dòng)的主要失效形式是打滑和帶的疲勞破壞，因此，帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在保證帶傳動(dòng)不打滑的前提下，具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。 保證Ⅲ軸 — Ⅵ軸與Ⅴ軸 — Ⅵ軸的中心距相等，即 ? ? ? ?22 2211 ZZmZZm n ????? 若模數(shù)相等，即 nmm? ，則 11122 ???ZZ 。 1Z =20，則 ?1Z = 1ZSz? =10020=80； 2Z =50，則 ?2Z = 2ZSz? =10050=50。 11 Ⅱ軸 — Ⅲ軸 變速組齒輪 為了避免根切現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，取 22min ?Z 。 在低速分支上最后一對(duì)齒輪采用斜齒輪傳動(dòng)，會(huì)使主傳動(dòng)穩(wěn)定，主軸精度有所提高。這是主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)，是從動(dòng)帶輪軸到主軸的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。 在傳動(dòng)系統(tǒng)中采用背輪機(jī)構(gòu)擴(kuò)大主軸的變速范圍。 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定 確定了變速范圍和公比后，可由下式求出主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) z： 1lglg ?? ?nRz （ 12） 式中： nR —— 變速范圍； ? —— 傳動(dòng)系統(tǒng)的公比。 2〉 .動(dòng)力設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的電動(dòng)機(jī)功率， 進(jìn)行帶傳動(dòng)的計(jì)算，確定皮帶型號(hào)及根數(shù)、計(jì)算各軸傳遞的功率、 計(jì)算出傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速 、估算傳動(dòng)軸的直徑 、初步計(jì)算齒輪的模數(shù) 、 確定 主軸 尺寸參數(shù)；驗(yàn)算齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度 和彎曲疲勞強(qiáng)度、驗(yàn)算主軸剛度、驗(yàn)算主軸前軸承疲勞壽命、計(jì)算 摩擦片式離合器的尺寸和摩擦片數(shù)。橫向剖面圖有 AA 剖面圖和 BB 剖面圖，用 A0 號(hào)圖紙繪制。零件要標(biāo)注零件號(hào)、參數(shù)和數(shù)量。 3 （ 1） .本設(shè)計(jì)的目的 本設(shè)計(jì)是在學(xué)完大學(xué)的基礎(chǔ)技術(shù)課和專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。在車(chē)削過(guò)程中，工件隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具與工件始終接觸，基本上無(wú)沖擊現(xiàn)象，可以采用很高的切削速度，切削過(guò)程連續(xù)、平穩(wěn)，生產(chǎn)效率高。機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的“裝備部”、“總工藝部”，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重大作用。所以，金屬切削機(jī)床是加工機(jī)器零件的主要設(shè)備，它所擔(dān)負(fù)的工作量，約占機(jī)器總制造工作量的 40%～ 60%。s movement design, proves and determined that the reasonable structure work and the speed change diagram, draft the kinematic scheme。在一般機(jī)械制造企業(yè)中，車(chē) 床占機(jī)床總數(shù)的 20%～ 35%。機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)中起著重大的作用。 關(guān)鍵詞： 機(jī)床，車(chē)床，主軸箱，轉(zhuǎn)速圖 II HORIZONTAL LATHE HEADSTOCK39。s space position and each ponents assembly relations. KEY WORDS: Engine bed, Lathe, Headstock, Speed change diagram III 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) .................................................................................... 5 主軸變速范圍的確定 .............................................................. 5 公比的確定 ............................................................................... 5 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定 .............................................................. 5 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的確定 .......................................................... 6 確定結(jié)構(gòu)式 ...................................................................... 6 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng) ...................................................................... 7 繪制轉(zhuǎn)速圖 ............................................................................... 8 選定電動(dòng)機(jī) ...................................................................... 8 變速組分析 ...................................................................... 8 確定軸數(shù)，繪制轉(zhuǎn)速圖 .........................................