【正文】 ）內(nèi)的總工作時間（h），對于中型機(jī)床的齒輪取=15000~20000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時間可近似地認(rèn)為T=/P，P為變速組的傳動副數(shù)； 齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）。 《機(jī)床設(shè)計》的教科書中的主軸組件柔度方程系在主軸端部C點家在時主軸和軸承兩相柔度的迭加，其極值方程為： （595）式中 L。如果驗算結(jié)果或不合格時，可以改變初算時選定的材料或熱處理方法，如仍不滿足時，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。其額定壽命的計算公式為： （580）C—滾動軸承的額定負(fù)載（N）,根據(jù)《軸承手冊》或《機(jī)床設(shè)計手冊》查取，單位用（kgf）應(yīng)換算成（N）；—速度系數(shù)， 為滾動軸承的計算轉(zhuǎn)速（r/mm） —壽命系數(shù)， —壽命系數(shù)，對球軸承=3，對滾子軸承=；工作情況系數(shù)，對輕度沖擊和振動的機(jī)床（車床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機(jī)床），；—功率利用系數(shù)，查表3—3；—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3—2；—齒輪輪換工作系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計手冊》；P—當(dāng)量動載荷，按《機(jī)床設(shè)計手冊》。軸的抗彎斷面慣性矩（）花鍵軸 （571）式中 d—花鍵軸的小徑（mm）；i—花軸的大徑（mm）；b、N—花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動軸上彎曲載荷的計算，一般由危險斷面上的最大扭矩求得： = （572）式中 N—該軸傳遞的最大功率（kw）。一般對高速傳動的齒輪驗算齒面接觸應(yīng)力，對低速傳動的齒輪驗算齒根彎曲應(yīng)力。 傳動軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力： （549）式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。 接觸應(yīng)力的驗算公式為（MPa）≤[]（31） （534）彎曲應(yīng)力的驗算公式為 （535）式中 N齒輪傳遞功率（KW），N=； 電動機(jī)額定功率（KW）； 從電動機(jī)到所計算的齒輪的機(jī)械效率； 齒輪計算轉(zhuǎn)速（r/min）。 —該軸的計算轉(zhuǎn)速（r/min）。一般對高速傳動的齒輪驗算齒面接觸應(yīng)力，對低速傳動的齒輪驗算齒根彎曲應(yīng)力。摩擦片對數(shù)可按下式計算 Z≥2MnK/fb[p] （513）式中 ——摩擦離合器所傳遞的扭矩（N本主軸箱箱體為一體式鑄造成型，留有安裝結(jié)構(gòu)，并對箱體的底部為安裝進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。箱體材料以中等強(qiáng)度的灰鑄鐵HT150及HT200為最廣泛,(長寬高),按下表選取. 表51長寬高()壁厚(mm) 500 500 300812 500 500 300800 500 5001015 800 800 5001220由于箱體軸承孔的影響將使扭轉(zhuǎn)剛度下降10%20%，彎曲剛度下降更多，為彌補(bǔ)開口削弱的剛度，常用凸臺和加強(qiáng)筋；并根據(jù)結(jié)構(gòu)需要適當(dāng)增加壁厚。在轉(zhuǎn)速圖上，先分配從電動機(jī)轉(zhuǎn)速到主軸最低轉(zhuǎn)速的總降速比，在串聯(lián)的雙軸傳動間畫上u(k→k+1)，從而確定了各傳動副的傳動比。同理主軸只有3+3（22－1）=12級反轉(zhuǎn)。完成了運動方案的確定和機(jī)構(gòu)化設(shè)計，繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖，機(jī)構(gòu)的零件圖第2章 機(jī)床的規(guī)格和用途以及主要參數(shù)的確定CA6140型普通車床的主要組成部件有：主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。從大處講，聯(lián)系實際是指在進(jìn)行機(jī)床工藝可能性的分析。為此，許多企采用自動機(jī)床、組合機(jī)床和專用機(jī)床組成自動或半自動生產(chǎn)線。主軸三支撐均采用滾動軸承；進(jìn)給系統(tǒng)用雙軸滑移共用齒輪機(jī)構(gòu)；縱向與橫向進(jìn)給由十字手柄操縱，并附有快速電機(jī)。本設(shè)計為CA6140機(jī)床的主軸箱。主軸箱通常主要由下列裝置和機(jī)構(gòu)組成：齒輪變速裝置；定比傳動副；換向裝置；起動停止裝置；制動裝置；操縱裝置；密封裝置；主軸部件和箱體。由原先的只為滿足加工成形而要求刀具與工件間的某些相對運動關(guān)系和零件的一定強(qiáng)度和剛度，發(fā)展至今日的高度科學(xué)技術(shù)成果綜合應(yīng)用的現(xiàn)代機(jī)床的設(shè)計，也包括計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）的應(yīng)用?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)械產(chǎn)品市場競爭的日益激烈，致使機(jī)械產(chǎn)品不改型、更新?lián)Q代、批量相對減少，質(zhì)量要求越來越高。從小處講，指對設(shè)計的機(jī)床零部件的制造，裝配和維修要進(jìn)行認(rèn)真的，切實的考慮和分析，綜合思考的設(shè)計方法。 CA6140機(jī)床廣泛的應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)中，CA6140機(jī)床主軸箱的作用就是把運動源的恒定轉(zhuǎn)速改變?yōu)橹鬟\動執(zhí)行件（主軸、工作臺、滑枕等）所需的各種速度；傳遞機(jī)床工作時所需的功率和扭矩；實現(xiàn)主運動的起動、停止、換向和制動。Y系列電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、起動性能好、工作可靠、價格低廉、維護(hù)方便、高效、節(jié)能、起動轉(zhuǎn)矩大、噪聲低、振動小、運行安全可靠。軸Ⅱ的運動分別可分別通過三對齒輪副、傳給軸Ⅲ。CA6140主軸箱中共有15根軸，軸的定位要靠箱體上安裝空的位置來保證，因此，箱體上安裝空的位置的確定很重要。 普通V帶的選擇應(yīng)保證帶傳動不打滑的前提下能傳遞最大功率，同時要有足夠的疲勞強(qiáng)度，以滿足一定的使用壽命。 =（D+d）/2＝67mm?；鶞?zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表31（以下均參見《機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》） m—疲勞曲線指數(shù)，查表31；—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表32；—功率利用系數(shù)，查表33；—材料強(qiáng)化系數(shù)，查表34；—的極限值，見表35，當(dāng)≥時，則取=；當(dāng)＜時，取=；—工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運動，取=~；—動載荷系數(shù)，查表36；—齒向載荷分布系數(shù)，查表39；Y—標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表38；[]—許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表39；[]—許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表39。；ρ—齒面摩擦角，；β—齒輪的螺旋角；β＝0故N花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為： （531）式中 —花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（）； D、d—花鍵軸的大徑和小徑（mm）； L—花鍵工作長度； N—花鍵鍵數(shù)； K—載荷分布不均勻系數(shù)，K=～； （532）故此花鍵軸校核合格 圖56 機(jī)床傳動軸用滾動軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應(yīng)進(jìn)行疲勞驗算?；鶞?zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表31（以下均參見《機(jī)床設(shè)計指導(dǎo)》） m—疲勞曲線指數(shù)，查表31；—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表32；—功率利用系數(shù)，查表33；—材料強(qiáng)化系數(shù)，查表34；—的極限值，見表35，當(dāng)≥時，則取=；當(dāng)＜時，取=；—工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運動，取=~；—動載荷系數(shù)，查表36；—齒向載荷分布系數(shù)，查表39；Y—標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表38；[]—許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表39；[]—許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表39。時，應(yīng)考慮采用三支撐結(jié)構(gòu)。 m初算的齒輪模數(shù)（mm）。 齒輪的徑向力： （574）式中 α—為齒輪的嚙合角；ρ—齒面摩擦角；β—齒輪的螺旋角；= （575）符合校驗條件花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為： （576）式中 —花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（）； D、d—花鍵軸的大徑和小徑（mm）； L—花鍵工作長度； N—花鍵鍵數(shù)； K—載荷分布不均勻系數(shù)，K=～； （577）故此三軸花鍵軸校核合格 圖510 軸組件的剛度驗算兩支撐主軸組件的合理跨距：主軸組件的跨距對其剛度的影響很大，在繪制主軸組件的結(jié)構(gòu)草圖后，可以對合理跨距L。對硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗算齒根彎曲應(yīng)力。 —該軸的計算轉(zhuǎn)速（r/min）。 故軸承校核合格 圖514 傳動系統(tǒng)的Ⅴ軸及軸上零件設(shè)計 驗算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪，進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力驗算。軸上的斜齒輪采用調(diào)質(zhì)處理的方式進(jìn)行熱處理傳至五軸時的最大轉(zhuǎn)速為：N== （5102） 斜齒輪為264，且齒寬為B=35mm u==≤[]=1560MP （5103 ）故斜齒輪符合標(biāo)準(zhǔn) 圖515驗算80：80N== B=26mm u=1 （5104）=≤[]=1250MP（5105）故此齒輪合格驗算50：50N== B=10mm u=4 （5106）=≤[]=1250MP （5107）故此齒輪合格對于傳動軸，除重載軸外，一般無須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗算?！侠砜缇?； C —主軸懸伸梁； ﹑—后﹑前支撐軸承剛度 該一元三次方程求解可得為一實根： (5116) 機(jī)床傳動軸用滾動軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應(yīng)進(jìn)行疲勞驗算。 對于一次設(shè)計來說，總體安排很重要。在平時的設(shè)計中，指導(dǎo)教師何老師給了我們很大的自我自由時間，充分發(fā)揮了我們自己的能力，使我們對四年來所學(xué)的知識作了一次徹底的