【正文】 械設(shè)計(jì)》表 82，長(zhǎng)度系數(shù) lk = )( 9 ?????Z 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 25 頁(yè) 共 53 頁(yè) 所以取 Z=4 根 (9)計(jì)算預(yù)緊力 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 83， q= 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 827） 20 )(500 qvk kvZpF ca ????? 其中： cap 帶的變速功率 ,KW； v帶速 ,m/s； q每米帶的質(zhì)量， kg/m；取 q=。為了使 V帶的工作面與大論的輪槽工作面緊密貼合，將 V帶輪輪槽的工作面得夾角做成小于 o40 。 根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 310，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 m in/44 . 5 131813zm i n ???? ???j ?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 56r/min 按 60/30 的變速副找上去，軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 3jn 為 112r/min； 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 27 頁(yè) 共 53 頁(yè) ②軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 2jn 為 224r/min； ③軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 1jn 為 355r/min。Ⅰ和Ⅳ為由鍵槽并且軸Ⅳ為空心軸，Ⅱ和Ⅲ為花鍵軸。主軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取 28 16，鍵的長(zhǎng)度 L取 100。彎曲剛度驗(yàn)算；的剛度時(shí)可采用平均直徑 1d 或當(dāng)量直徑 2d 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 61）可得 MPaMPaMPak l dT pp 1 1 0][ 9 32102 33 ????? ????? ?? 式中： 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 30 頁(yè) 共 53 頁(yè) ；鍵《機(jī)械設(shè)計(jì)》表，弱材料的許用擠壓應(yīng)力鍵、軸、輪轂三者中最；鍵的直徑，；為鍵的寬度，為鍵的公稱長(zhǎng)度，圓頭平鍵鍵的工作長(zhǎng)度，為鍵的高度此處度鍵與輪轂鍵槽的接觸高傳遞的轉(zhuǎn)矩26,][,。通常同一變速組內(nèi)的齒輪取相同的模數(shù)，如齒輪材料相 同時(shí)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪，根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件按《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表 717 進(jìn)行估算模數(shù) Hm 和 Fm ，并按其中較大者選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，為簡(jiǎn)化工藝變速傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過(guò) 2～ 3種模數(shù)。 ①Ⅰ軸的校核：通過(guò)受力分析，在一軸的三對(duì)嚙合齒輪副中，中間的兩對(duì)齒輪對(duì)Ⅰ軸中點(diǎn)處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來(lái)進(jìn)行校核 NdTF mNnPT r )10110/(?????? ??????? ? 最大撓度： ? ?? ? ? ?? ?mmEIblbF34349432222m a x 3 0106430102 1 048104 2 644 6 434 2 5 2 14843???????????????????????? 。一般輪轂的長(zhǎng)度可取為dL )2~(39。因?yàn)榫匦位ㄦI定心精度高，定心穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理變形，定心直徑尺寸公差和位置公差都能獲得較高的精度，故我采用矩形花鍵連接。 ① 變速組 c中， 18/72 只需計(jì)算 z = 18 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為 56r/min； ② 變速組 b計(jì)算 z = 17 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為 224r/min； ③ 變速組 a應(yīng)計(jì)算 z = 22 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為 355r/min。為此規(guī)定了輪槽基準(zhǔn)直徑到帶輪外圓和底部的最小高度 minmin fa hh 和 。 NF 6 9)(5 0 0 20 ????? ???? （ 10）計(jì)算作用在軸上的壓軸力 NZFFQ 1 1 32 6 1s i 6 7422s i n2 10 ???????? 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ?帶輪的材料 常用的 V帶輪材料為 HT150 或 HT200，轉(zhuǎn)速較高時(shí)可以采用鑄鋼或鋼板沖壓焊接而成，小功率 時(shí)采用鑄鋁或塑料。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑 ?D 不宜過(guò)小，即 minDD ?? 。其他部分處理后，調(diào)整硬度為 HBS 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)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 L 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。 回轉(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(zhuān)門(mén)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?chē)?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。3z = zs 2z =6633=33； 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 16 頁(yè) 共 53 頁(yè) ?變速組 b的齒數(shù)確定： 1ib =1 2ib =1/ 3? =1/2 3ib =1/4 故變速組中最小齒輪必在 1/ 3? 的齒輪副中，假設(shè)最小齒數(shù)為 minz =22，minzs =84， 同上， 取 zs =84，查得 1z =42， 39。對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和 zS 及小齒輪的齒數(shù)可以從《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 39中選取。 ②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。按此原則 取第一種方案： 18=3 3 2 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 11 頁(yè) 共 53 頁(yè) 結(jié)構(gòu)式的擬定 對(duì)于 18=3 3 2 傳動(dòng)式，有 6 種結(jié)構(gòu)式和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 10 頁(yè) 共 53 頁(yè) 根據(jù)以上的計(jì)算和設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)可得到本次設(shè)計(jì)車(chē)床的基本參數(shù)： 車(chē)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 maxD (mm) 最高轉(zhuǎn)速 maxn ( minr ) 最低轉(zhuǎn)速 minn ( minr ) 電機(jī)功率 P（ kW） 公比? 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z 320 712 14 18 擬定變速方案，包括變速型式的選擇以及開(kāi)停、換向、制動(dòng)、操縱等整個(gè)變速系統(tǒng)的確定。采用車(chē)刀具，可轉(zhuǎn)位外圓車(chē)刀，刀桿尺寸： 16mm?25mm。 采用最小速度 minv 的典型工序又以下幾種情況： ，要求獲得粗糙度小于 m； ； 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 8 頁(yè) 共 53 頁(yè) ，對(duì)鑄鐵材料的盤(pán)類(lèi)工件進(jìn)行粗車(chē)端面工作，取minv =25r/min。 由于通用性機(jī)床加工對(duì)象很廣，不同工序所采用的切削用量相差懸殊，而且加工零件的尺寸變換也很大，所以要合理地確定其極限轉(zhuǎn)速是一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，必須對(duì)有關(guān)加工工序和切削用量進(jìn)行分析，在分析切削用量的過(guò)程中，應(yīng)特別注意下列幾點(diǎn)： ，但所選的切削用量不應(yīng)該是個(gè)別記錄，而應(yīng)該具有普遍性。 【關(guān)鍵詞】車(chē)床、主傳動(dòng)系統(tǒng)、 結(jié)構(gòu)式、電動(dòng)機(jī) 。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析，一般應(yīng)滿足的基本要求有：滿足機(jī)床使用性能要求。 。 2. 主動(dòng)參數(shù)的擬定 確定傳動(dòng)公比 ? 根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 78P 公式（ 32）因?yàn)橐阎? ??? znR ? ? = )1( ?Z nR = ∴ Z=?lglgnR+1=18 根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 77P 表 35 標(biāo)準(zhǔn)公比 ? 。 ② 確定切削速度，參《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》 448P 表 857，取 Vc = sm 。因此，確定變速方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)等多方面統(tǒng)一考慮。 所以 取 18＝ 31 33 29 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 根據(jù)中間變速軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。現(xiàn)由Ⅳ（主軸）開(kāi)始，確定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速。 根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè) 計(jì)》 94P ,查表 39各種常用變速比的使用齒數(shù)。3z = zs 2z =8417=67 ?變速組 c齒數(shù)確定 同上 取 zs =90，查 得 1z =30， 39。 2） 檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合理的情況，以便及時(shí)改正。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用的卸荷裝置一般是把軸承裝載法蘭盤(pán)上，通過(guò)法蘭盤(pán)將帶輪的拉力傳遞到箱壁上。其中一個(gè)圓盤(pán)裝在花鍵上，另一個(gè)裝在花鍵軸上的一個(gè)環(huán)形溝槽里，并轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)花鍵齒，和軸上的花鍵對(duì)正，然后用螺釘把錯(cuò)開(kāi)的兩個(gè)圓盤(pán)連接在一起?；瑒?dòng)軸承在一些性能和維修上不如滾動(dòng)軸承，但它的徑向尺寸小。它的精度選擇主要取決于圓周速度。 8級(jí)精度齒輪，一般滾齒或插齒就可以達(dá)到。圓齒和倒角性質(zhì)不安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 19 頁(yè) 共 53 頁(yè) 同，加工方法和畫(huà)法也不一樣，應(yīng)予注意。軸上要安裝齒輪、離合器和制動(dòng)器等。 軸的部分長(zhǎng)度上的花鍵，在終端有一段不是全高，不能和花鍵空配合。所以有時(shí)在沒(méi)有軸向力時(shí) ，也常采用這種軸承。 兩孔間的最小壁厚，不得小于 5～ 10mm ，以免加工時(shí)孔變形。 安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 20 頁(yè) 共 53 頁(yè) 3） 整個(gè)軸的軸向位置是否需要調(diào)整。 2） 軸頸直徑 前支撐的直徑是主軸上一主要的尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)，一般先估算或擬定一個(gè)尺寸，結(jié)構(gòu)確定后再進(jìn)行核算。提高主軸有關(guān)表面硬度，增加耐磨性，在長(zhǎng)期使用中不至于喪失精度，這是對(duì)主軸熱處理的根本要求。具有承載能力大，允許極限轉(zhuǎn)速高的特點(diǎn)。三支撐結(jié)構(gòu)要求箱體上三支撐孔具有良好的同心度，否則溫升和空載功率增大，效果不一定好。 3）軸承的精度和配合 主軸軸承精度要求比一般傳動(dòng)軸高。把軸承調(diào)到合適的負(fù)間隙，形成一定的預(yù)負(fù)載，回轉(zhuǎn)精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和抗震性也有改善。 主軸與齒輪的連接 齒輪與主軸的連接可以用花鍵或者平鍵；軸做成圓柱體，或者錐面（錐度一般取 1： 15 左右）。在軸上增開(kāi)了溝槽（矩形或鋸齒形），效果又比前兩種好。 主軸的直徑主要取決于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。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)。 故 mmD )(1403559702 ????， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 157P 表 88取圓整為 400mm?？梢圆捎脤?shí)心式，當(dāng) mmdd 300? 可以采用腹板式， mmdDmmd d 1 0 0,3 0 0 11 ??? 同時(shí) 時(shí)可以采用孔板式，當(dāng) mmdd 300? 時(shí)，可以采用輪輻式。其他條件參見(jiàn) ?TGB 中的規(guī)定。 當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)， d 值應(yīng)相應(yīng)增大 4～ 5%。 ④各軸間的中心距的確定： )(1 6 52 5)4422(2 )( 21 mmmzzd ?????????? ； )(2312 )4242( mmd ?????????? ； )( o s2 6)7218( mmdoV ?????????； 鍵的選擇、傳動(dòng)軸、鍵的校核 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 61選擇軸 ? 上的鍵，根據(jù)軸的直徑 38~30?d ，鍵的尺寸選擇 , Ⅰ 軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取 10 8， 長(zhǎng)度為 70。驗(yàn)算傾角時(shí)，若支撐類(lèi)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)，則安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 29 頁(yè) 共 53 頁(yè) 齒輪處傾角不必驗(yàn)算。 ②Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核