【正文】 p K K K? ? ? ? ? ? （ ） 240 / 6 1 0 2 .5pv D n?? ? ? (m/s) （ ） 根據(jù)平均圓周速度 pv 取 1K = 3K —— P1004 表 取 2K —— P1004 表 所以 2 4 202 / [ ] 2 8 . 5 6 1 0 1 . 4 / ( 3 . 1 4 0 . 0 8 6 0 2 1 0 . 8 3 6 ) 1 5 . 0 9 7Z M n K fD b p?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 取 16Z? 臥式車床反向離合器所傳遞的扭矩可按空載功率損耗 kP 確定，一般取0 .4 7 .5 3( )kP kw? ? ?，最后確定摩擦離合器的軸向壓緊力 Q，可按下式計算： 2 2 50 0 ( )[ ] 1 . 1 3 . 1 4 6 0 2 1 1 2 . 6 1 1 0NQ P D b K?? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 式中各符號意義同前述。 滾動軸承由：內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架等四部分組成，內(nèi)圈用來和軸頸裝配，外圈用來和軸承座孔裝配。 式中 10hL — 額定壽命， C — 額定負載， P — 當量動載荷， ??壽 命 系 數(shù) ，對于球軸承 3?? ，對于滾子軸承 103?? 。 綜上軸 III 上的三聯(lián)滑移齒輪 4 5 50，符合要求，其余三個齒輪也符合要求。 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 tP ： 5 42 2 6 . 2 9 1 0N 3 . 9 3 1 0D 3 2t MP ??? ? ? ?扭 （ ）(N) 式中 D— 齒輪節(jié)圓直徑（ mm） ,D=mZ。 軸的抗彎斷面慣性矩（ 4mm ） 花鍵軸 42( ) ( )64d b N D d D dI ? ? ? ? ?? = 42 442 6 6 6 ( 3 2 2 6 ) ( 3 2 2 6 ) 3 . 3 7 7 1 064 mm? ? ? ? ? ? ? ?? 式中 d— 花鍵軸的小徑（ mm） ； D— 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 ： 4 4495 5 10 nPM ? ? ?扭 = 456. 0695 5 10 6. 29 1091 .9 52? ? ? ?（ Nmm） 式中 N— 該軸傳遞的最大功率（ kw） 。 傳動軸 III 各主要零件的設計 軸徑的估算 參考《實用機床設計手冊》表 — 2得： 3(100 ~ 120)cPd n? ，查《實用機床設計手冊》表 — 10 得： V?帶 = ， 取3105cPd n? 由轉(zhuǎn)速圖可得：min235822i ? ∴ 轉(zhuǎn)速： 23 23 9 6 9 .6 7 0 3 6 7 .8 0 65 8 / 2 2nn i? ? ?（ r/min） 效率： 223 3 2? ? ??? 查《實用機床設計手冊》表 — 10 得：圓錐滾子軸承效率 3? = 功率： 23 2 2 3 6 . 9 1 5 6 0 . 9 8 0 . 9 8 6 . 5 0 8 9PP ?? ? ? ? ? ?（ kw） ∴ 3 33336 . 5 0 8 91 0 5 1 0 5 2 7 . 3 6 73 6 7 . 8 0 6Pd n? ? ? ? ?（ mm） 取 min3 28d ? （ mm） 齒輪的校核 由《機械設計》得校核齒輪即滿足： ? ?FtFa SaKFbm Y Y?? ， 2t TF d? 對軸 III 上齒數(shù)為 63 的齒輪進行校核 42 2 5 .4 1 1 0126t TF d ???? ∴ 56 . 8 9 2 2 0 . 5 4 1 1 0 2 3 . 4 91 1 2 6 1 2 6 2tKFbm ? ? ?????? 又由計算齒輪時的數(shù)據(jù)得： ? ? 2 6 3 . 5 6 6 . 9 2 52 . 2 6 8 1 . 7 3 6FF a S aYY? ??? 比較得： ? ?FtFa SaKFbm Y Y?? 故該齒輪符合要求。 (4）軸承的安裝和拆卸 軸承在長軸上安裝時，為便于裝拆，可用內(nèi)圈孔為 1﹕ 12 的圓錐孔的軸承， 用以安裝在緊定襯套上。滾動軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標準化，并由專業(yè)工廠大量生產(chǎn)制造及供應各種常用規(guī)格的軸承。 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。軸 II 運動通過齒輪傳至軸 III。 研究內(nèi)容及方法 研究內(nèi)容 根據(jù)任務書給定的設計參數(shù)確定傳動方案、傳動系統(tǒng)圖，確定各傳動齒輪的參數(shù)，傳動比等，同時要考慮到傳動效率等問題。進料系統(tǒng)常見的是雙軸滑移齒輪機構(gòu)，用十字手柄操作縱向和橫向的進給，具有快速電機。后來慢慢地加工別的種類的東西，出現(xiàn)了依賴人的體力勞動，使工件往復轉(zhuǎn)動的原始機床。 此畢業(yè)設計是對 CA6140 車床主軸箱的傳動系統(tǒng)及仿真進行設計， 設計的內(nèi)容包括： 主傳動系統(tǒng)總體設計 、 機床主軸箱設計傳動設計 、動力計算。近年來，隨著一些先進技術的開發(fā)并應用于機床，機床發(fā)展進入了一個新的時代。 主軸箱組成及特點 （ 1）制動器及操縱機構(gòu) 制動裝置的功用是在車床停機過程中，克服主軸箱內(nèi)各運動件的旋轉(zhuǎn)慣性，使主軸迅速停止轉(zhuǎn)動，以縮短輔助時間。 （ 2）進行主軸箱內(nèi)各結(jié)構(gòu)計算及校核 ,完成主軸箱箱體和各傳動軸軸上的零件 計算及校核。 （ b) 車削米制螺紋時 傳動鏈的傳動路線 電動機軸10162025324050638010012516020025032040045050056071090020/8020/8051/5050/5011201440r/min63/5022/5830/5039/41360450570708904112051/4356/389501180800130/2301450r/min 圖 CA6140 轉(zhuǎn)速圖 圖 主軸箱傳動系統(tǒng)圖 增加了一次外嚙合，而使主軸反轉(zhuǎn)。 摩擦片的厚度一般 取 、 、 2（ mm），內(nèi)外層分離時的最大間隙為— （ mm），摩擦片的材料應具有較高的耐磨性、摩擦系數(shù)大、耐高溫、抗膠合性好等特點，常用 10 或 15 鋼，表面滲碳 — （ mm），淬火硬度達 HRC52— 62。通常是內(nèi)圈隨軸頸回轉(zhuǎn)，外圈固定，但也可用于外圈回轉(zhuǎn)而內(nèi)圈不動，或是內(nèi)、外圈同時回轉(zhuǎn)的場合。 由《機械設計手冊》得 h m d n Tn T h m df f f f fC P P Cf f f f f? ? ? （ ） 式中 nf — 速度因數(shù)， Tf — 溫度因數(shù)， hf — 壽命因數(shù)， mf — 力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時 ? ，力矩載荷較大時 2mf ? ， df — 沖擊載荷因數(shù) 將 nTh m dffPCf f f? 代入 10hL 中得： 610 1060 h m dhnTf f fLn f f???? ???? 軸 I上的深溝球軸承的校核： 36 510 10 8 2 2 1060 81 65 44 1hL ????? ? ???????(h) ∵ ? ?10hLT? ∴ 故該軸承符合要求。 圖 三聯(lián)滑移齒輪圖 傳動軸的校核 對于傳動軸，除重載軸外，一般無須進行強度校核，只進行剛度驗算。 齒輪的徑向力 rP ： ( ) / c o s 1 0 0 3rtP P t g? ? ? ? ? ? ?(N) 式中 α — 為齒輪的嚙合角； ρ — 齒面摩擦角； β — 齒輪的螺旋角； 22()0 .1[MTd m m??? ??=，故校核符合要求。 圖 軸 IV 雙聯(lián)滑移齒輪 1 圖 軸 IV 雙聯(lián)滑移齒輪 2 傳動軸的校核 對于傳動軸，除重載軸外，一般無須進行強度校核，只進行剛度驗算。 由《機械設計手冊》得 h m d n Tn T h m df f f f fC P P Cf f f f f? ? ? 式中 nf — 速度因數(shù)， Tf — 溫度因數(shù)， hf — 壽命因數(shù)， mf — 力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時 ? ，力矩載荷較大時 2mf ? ， df — 沖擊載荷因數(shù) 將 nTh m dffPCf f f? 代入 10hL 中得： 610 1060 h m dhnTf f fLn f f???? ???? 軸 II上的圓錐滾子軸承的校核： 106 3510 1 0 3 . 4 8 2 1 . 5 9 . 9 5 1 06 0 1 2 0 7 . 7 8 0 . 3 6 3 1hL ????? ? ???????(h) ∵ ? ?10hLT? ∴所選軸承符合要求 。滾子軸承對軸承的傾斜最為敏感，這類軸承在偏斜狀態(tài)下的承載能力可能低于球軸承。 滾動軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動接觸來支承轉(zhuǎn)動零 件的。 箱體在主軸箱中起支承和定位的作用。 當 1M 處于中間位置時，主軸停止。 本設計的意義和應用價值 CA6140 型普通車床目前在實際加工中有著廣泛的應用，其有較好的生產(chǎn)率和一定的使用性能，通過對機床主軸箱傳動系統(tǒng)的了解，有利于我們正確的認識和操作機床，正確的使用機床參數(shù)，以及舉一反三，通過對 c6140 機床的了解，有利于我們剛好的了解同一類車床的組成及操作 ,我認為選擇該課題意義匪淺。 三個主軸支撐的滾動軸承 。最早的加工對象是木料。主傳動系統(tǒng) 總體設計包括 主傳動形式選擇 、主軸電機選擇及功率計算； 機床主軸箱設計傳動設計 :擬定主傳動參數(shù)、結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖、確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑，主傳動的轉(zhuǎn) 向 與制動方式，畫出主運動的傳動系統(tǒng)圖 ；動力計算，其中包括確定齒輪模數(shù)，軸的尺、 軸承的形式和型號， 以及其他有關的計算。高效率高速高精度，柔性自動化智能化已 經(jīng)成為當代機床的發(fā)展趨勢，更好的造福于人類和社會發(fā)展。 （ 2）主軸部件 主軸是車床的關鍵部分，在 工作時承受很大的切削抗力。 2 傳動方案及 傳動系統(tǒng) 圖的擬定 （ 1）確定極限轉(zhuǎn)速 已知主軸的最低轉(zhuǎn)速 10minn ? mm/s，最高轉(zhuǎn)速 max 1400n ? mm/s，轉(zhuǎn)速調(diào) 整 范圍為 m ax m in/ 14nR n n?? 21 （ 2）確定公比 選定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比為φ＝ （ 3）求出主軸轉(zhuǎn)速級數(shù) Z l g / l g 1 l g 1 4 / l g 1 . 1 2 1 2 4nZR ?? ? ? ? ? 22 （ 4）確定結(jié)構(gòu)式 24 2 3 2 2? ? ? ? （ 5）繪制轉(zhuǎn)速圖 電動機的選擇 一般車床若無特殊要求，多采用 Y系列封閉式三相異步電動機，根據(jù)原則條件選擇 Y132M4型 Y系列籠式三相異步電動機。當 1M 處于中間位置時，主軸停止。 圖 多片式摩擦離合器的示意圖 軸 I 上的一對齒輪的計算 （ 1）由于 CA6140 金屬切削機床主軸箱里的軸 I 轉(zhuǎn)速不是很高，運作時比較平穩(wěn)，所以初選軸 I 與軸 II 相嚙合的一對齒輪中，小齒輪的齒數(shù)為 1Z? 24，齒輪精度為 7 級，則與其相嚙合的大齒輪齒數(shù)為21 5124 28 .4 743Z Z i? ? ? ? ? 取2 29Z? （ a）試選載荷系數(shù) ? （ b）計算所傳遞的扭矩 1T 由《機械設計》得 51 10 PT n???（ ），且由以上計算可知： ? r/min， ? kw ∴ 55 51 9 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 7 . 2 0 . 8 3 3 2 1 08 2 5 . 2 1 7PT n? ? ? ?? ? ? ?(Nmm) （ c）查《機械設計》表 107，取得齒寬系數(shù) 1d? ? （ d）查《機械設計》表 106，得材料的彈性影響系數(shù) MP? （ e）查《機械設計》圖 1021d，得 lim1 600 MPa? ? , lim 2 500 M Pa? ? （ f）計算應力循環(huán)次數(shù)，參考《機械設計》式 1013 得： ? ? 9116 0 6 0 9 6 0 1 2 8 3 0 0 1 5 4 . 1 4 7 1 0hN n j L? ? ? ? ? ? ? ? ? ?