【正文】 雖然高速軸上的大錐齒輪齒頂線速度大于 2m/s，但滾動軸 承 dn 的值過大（ 31）所以軸承采用脂潤滑，選用滾動軸承脂 SY151482,軸承端蓋均采 用氈圈密封。 當假設軸承為剛性支撐，主軸為彈性體，則主軸前端受力 F 后的彈性形變引起的撓度為 ，即 式中： 5244())。 主軸的驗算 機床在切削加工過程中，主軸的負荷較重，而允許的變形由很小，因此決定主軸結(jié)構尺寸的主要因素是它的變形大小。為了使主軸組件獲得很高的剛度可抗震性，前中之距 1L 可按兩支撐主軸的最佳只距 0L 來選取。 根據(jù)下圖的資料參考， P為 4KW，最大加工直徑為 400mm。 各軸軸承的選用 ①主軸 前支承： NN3000K，前支承： NN3000K ②Ⅰ 軸 前支承： 30208。 ∵ 22 FH mm ? 所以 于是變速組 c 的齒輪模數(shù)取 m = 5mm 軸 Ⅲ 上主動輪齒輪的直徑： 125 1 8 8 0 5 6 0 3 0 0ccd m m d m m? ? ? ? ? ?； 軸 Ⅳ 上二聯(lián)從動輪齒輪的直徑分別為： 39。 2 5 7 1 1 4a a ad m m d m m d m m? ? ? ? ? ? ? ? ?； ⑵ 、 b 變速組：確定軸 Ⅱ 上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)，先計算最小齒數(shù) 25 的齒輪。1d =25 = 39。2Z 3Z 4Z 5Z 39。 由公式 2)、驗算帶速 度 v ， 按公式驗算帶的速度 11 3 . 1 4 9 0 1 4 4 0 6 . 7 86 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ddn mv s? ??? ? ??? ∵ smvsm 305 ?? ，故帶速合適。由《金屬切削機床》表 8— 2 可查得主軸的計算轉(zhuǎn)速 1m in 3 ?? znn j ? 為從主軸最低轉(zhuǎn)速算起，第一個 31 轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最高一級轉(zhuǎn)速，即為 min1254 rn ? 。iZ — 被動齒輪的齒數(shù) i? — 對齒輪的傳動比 ZS — 對齒輪的齒數(shù)和 為了保證不產(chǎn)生根切以及保證最小齒輪裝到軸 上或套筒上具有足夠的強度，最小齒輪必然是在降速比最大的傳動副上出現(xiàn)。 Ⅰ 與Ⅱ 、 Ⅱ 與 Ⅲ 、 Ⅲ 與 Ⅳ 軸之間的變速組分別設為 a、 b、 c。 即 ??321 ZZZZ ? 變速副中由于結(jié)構的限制以 2 或 3 為合適，即變速級數(shù) Z 應為 2 和 3的因子： baZ ???? ，實現(xiàn) 12 級主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動系統(tǒng)可以寫成多種傳動副的組合 : 1) 12=3 4 2) 12=4 3 3) 12=3 2 2 4) 12=2 3 2 5) 12=2 2 3 12 級轉(zhuǎn)速變速系統(tǒng)的變速組，選擇變速組安排方式時， 考慮到機床主軸變速箱的具體結(jié)構、裝置和性能 ， 應該遵守以下四個原則 ： （ 1）傳動副前多后少原則 （ 2）傳動順序與擴大順序相一致的原則 （ 3）變速組的降速要前快后慢，中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過電動機的轉(zhuǎn)速 （ 4） 轉(zhuǎn)速圖中傳動比的分配 以上原則，還需根據(jù)具體情況加以靈活運用。因此，對這些基本知識和數(shù)據(jù)作些簡要介紹。 適用于無特殊要求的機械上，如機床，泵，風機，攪拌機，運輸機，農(nóng)業(yè)機械等。在設計時必須保證中間變速軸的變速范圍最小。 圖 齒輪的壁厚 1）確定齒輪齒數(shù) 1. 用計算法確定第一個變速組中各齒輪的齒數(shù) ziii SZZ ?? 39。5Z 6Z 7Z 39。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑 1d 不宜過小，即? ?11mindd? 。由《金屬切削機床》表 8— 2 可查得主軸的計算轉(zhuǎn)速 1m in 3 ?? znn j ? 為從主軸最低轉(zhuǎn)速算起，第一個 31 轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最高一級轉(zhuǎn)速，即為 min1254 rn ? 。主軸處鍵的選擇同上，鍵的尺寸為 1628 ?? 取鍵高鍵寬 hb ，鍵的長度 L 取 100。 2 2 9 5 8a a ad m m d m m d m m? ? ? ? ? ? ? ? ?； 軸 Ⅱ 上三聯(lián)從動輪齒輪的直徑分別為： 39。 limH? =650MPa， ∴ M P aM P aHP 5 8 5 0 ???? ∴ 32 221 . 2 3 . 5 6 51 6 0 2 0 5 . 1 68 1 8 4 5 8 5 1 8 0Hm m m????? ? ? ? 根據(jù)《標準模數(shù)系列》 將齒輪模數(shù)圓整為 5mm ②齒輪彎曲疲勞強度： 34 3 0 FPjmF znKPm ??? 其中 : P齒輪傳遞的名義功率； P =? 4=； m? 齒寬系數(shù) m? = 105??mb ； FP? 齒輪許允齒根應力 FFP ?? ? ， limF? 由 MQ 線查取； jn 計算齒輪計算轉(zhuǎn)速 。 （ 3） 輪槽工作表面的粗糙度為 RR 或 。 主軸的基本尺寸確定 外徑尺寸 D 主軸的外徑尺寸，關鍵是主軸前軸頸的（前支撐處）的 直徑 1D 。 ~ III 孔加工機床，專用加工細長深孔的機床，由加工技術決定需要有常的懸伸刀桿或主軸可移動，由于切削較重而不適用于有高精度化要求的機床。 （ 3） 根據(jù)線圖法 可以求解出最佳跨距 ，已知主軸孔徑為 d=63mm，主軸前、后支承均選用 NN3000K（ 3182100）系列軸承， ,a=110mm。只有對重載荷的主軸才需要進行強度驗算；對于高速主軸，有時需要進行臨街轉(zhuǎn)速的驗算，以防發(fā)生共振。 1. 窺視孔及視孔蓋 取長 L=145mm 寬 B=118mm, 厚 h=6mm. 2. 通氣器用通氣帽，查《機械設計課程設計手冊》表 115，得以下數(shù)據(jù)： 取 M36? 2, D1=20mm, D2=48mm, D3=42mm, D4=24mm, B=40mm, h=20mm, H=60mm, H2=42mm, a=8mm, ? =4mm, K=12mm,b=11mm,h1=29mm,b1=8mm,s=41mm,孔數(shù) 6 . 3. 啟蓋螺釘： 型號為： 螺栓 GB578286 M10? 30 4. 調(diào)整墊片：由多片很薄的軟金屬制成，用以調(diào)整軸承間隙。 2. 應檢查箱蓋結(jié)合面得密封性和箱后 ,邊緣應平齊 ,相互錯位不超過 2。64FNa m mL m mE M P a E N m mD m mI D d????? ? ????主 軸 傳 遞 全 部 功 率 時 ， 作 用 于 主 軸 端 部 的 當 量 切 削 力 （ ） ；主 軸 懸 伸 量 ；主 軸 有 關 尺 寸 （主 軸 材 料 的 彈 性 模 量 （ ） 鋼主 軸 當 量 外 徑 （ ） 。只有重載荷的機床的主軸才進行強度驗算。采用三支撐結(jié)構時，一般不應該把三個支撐處的軸承同時預緊，否則因箱孔及有關零件的制造誤差，會造成無法裝配或影響正常運作。當 0 ? 時，? ，空心主軸剛度降低了 24%，因此為了避免過多削弱主軸的剛度，一般取0 ? 。后支承： 30208 4 5 9 876 10b b b 3 2 m m, b b = b 2 7 m m? ? ? ? ? 片式摩擦離合器的選擇 片式摩擦離合器可以在運轉(zhuǎn)中接通或斷開，且具有結(jié)合平穩(wěn)、沒有沖擊、結(jié)構緊湊等特點，部分零件已標準化。 所以： 321 5 4 6b b 16 m m, b b = b = 10 m mb? ? ? ? 17 9 8 0b b 24 m m, b = b 18 m m? ? ? 1 3 1 41 1 1 2b b 4 0 , b b 3 3 m m? ? ? ? 各軸間中心距的確定 12() ( 4 0 8 0 ) 3 1 8 0 ( )22z z md m m? ? ?? ? ??? ? ?； ( 2 2 + 6 2 ) 4 1 6 8 ( )2d m m?? ? ?? ? ???； )(2702 6)7218( mmd V ????????? 帶輪結(jié)構設計 ⑴、帶輪的材料 常用的 V 帶輪材料為 HT150 或 HT200，轉(zhuǎn)速較高時可以采用鑄鋼或鋼板沖壓焊接而成，小功略時采用鑄鋁或塑料。 K載荷系數(shù)取 。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，選擇負荷最重的小齒輪，根據(jù)齒面接觸疲勞強度和齒輪彎曲疲勞強度條件進行估算模數(shù) Hm 和 Fm ，并按其中較大者選取相近的標準模數(shù)，為簡化工藝變速傳動系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過 2～ 3 種 模數(shù)。5Z 6Z 7Z 39。 (4)確定 V 帶的 中心距 a 和 基準長度 dL 帶輪的中 心距，通常根據(jù)機床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選?。? 根據(jù)經(jīng)驗公式 1） 1 2 0 1 20. 7 ( ) 2( )d d d dd d a d d? ? ? ? 取 00. 7 ( 90 18 0) 2 ( 90 18 0)a? ? ? ? ? ?取 0 500a mm? 。2Z 3Z 4Z 5Z 39。取 Z1=40則 39。 , 軸 Ⅱ 的轉(zhuǎn)速確定為： 500、 1400 r/min。若用一個四聯(lián)滑移齒輪，則將大大增加其軸向尺寸；若用兩個雙聯(lián)滑移齒輪，則操縱機構必須互鎖以防止兩個滑移齒輪同時嚙合。 最大加工 直徑 maxD (mm) 最高轉(zhuǎn)速 maxn ( minr ) 最低轉(zhuǎn)速 minn ( minr ) 電機功率 P（ kW） 公比 ? 400 2020 45 4 表 車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)表 操作性能要求 1）具有皮帶輪卸荷裝置 2）手動操縱雙向片式摩擦離合器實現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運動要求 3）主軸的變速由變速手柄完成 變速結(jié)構的設計 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；擴大變速范圍可用增加變速組數(shù)，也可采用背輪結(jié)構、分支變速等型式；變速箱上既可用多速電機，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。 ② 在以上前提下優(yōu)先選用結(jié)構簡單 、 運行可靠 、 維護方便又價格合理的電動機。 設計車床主變速傳動系時，為避免從動齒輪尺寸過大而增加箱體的徑向尺寸，一般限制 降速最小 傳動 比 4/1min主 ?u ； 為避免擴大傳動誤差，減少 振 動噪聲，一般限制 直齒圓柱齒輪 最大 升速 比 2max主 ?u 。對于標準齒輪，其最小齒數(shù) ? ?min minZZ? =17 ZS 不能太大，以免齒輪尺寸過大而引起機床結(jié)構增大，一般推薦齒數(shù)和 ZS≤ 100120，常選用在 100 之內(nèi)。2Z 3Z 4Z 5Z 39。 (1)確定計算功率 caP PKP Aca ? （式中 caP 為 v 帶計算 功率， kW、 AK 為工作情況系數(shù)、 P 為電動機額定功率） 查《機械設計》，由表 87 查的工作情況系數(shù) 則 1. 1 4 4. 4ca AP K P kW? ? ? ?（ 小輪轉(zhuǎn)速（即電機軸轉(zhuǎn)速）為 1440 minr 查 《 機械設計 》圖 810） （ 2）選擇 V 帶的帶型 根據(jù) caP 、 n，由 《機械設計》 圖 810， 選用 A 型普通 V 帶。 剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過大的變形。取估算的傳動軸長度為 1000mm。 K載荷系數(shù)取 。 ①齒面接觸疲勞強度：3 22 )1(16020 ??? ? HPjmH znKPm ?? 其中 : ? 公比 ； ? =4； P齒輪傳遞的名義功率；