【文章內(nèi)容簡介】 四（1） 卸荷帶輪電動機(jī)經(jīng)V帶將運動傳至軸Ⅰ左端的帶輪。帶輪與花鍵套用螺釘連接，支持在法蘭盤內(nèi)的兩個相信球軸承上。這樣，帶輪可通過花鍵套帶動軸Ⅰ轉(zhuǎn)動，而膠帶的拉力則有軸承與法蘭傳至箱體。軸Ⅰ的花鍵部分只傳遞扭矩，從而避免因膠帶拉力造成的軸Ⅰ的彎曲變形。（2） 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計 在普通車床中，進(jìn)給機(jī)構(gòu)是有主軸—變速機(jī)構(gòu)—光杠—渦輪蝸桿—齒輪減速—齒輪齒條，有齒條帶動溜板沿導(dǎo)軌運動?？紤]到這一系列的傳動路線及傳動實現(xiàn)的的進(jìn)給量，在普通車床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)復(fù)雜，且尺寸較大；同時，由于工件的尺寸比較小，該機(jī)床是專用機(jī)床，所以選用機(jī)械的進(jìn)給機(jī)構(gòu)不是最優(yōu)設(shè)計。參考磨床的設(shè)計，翻閱資料，確定采用液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)進(jìn)給。該系統(tǒng)實現(xiàn)刀具的縱向移動及刀具的快進(jìn)快退，液壓系統(tǒng)圖如下所示。圖五 液壓系統(tǒng)圖在該系統(tǒng)中，用單向行程節(jié)流閥換接快速運動和工作進(jìn)給運動的速度換接。在圖示位置為制動狀態(tài)，液壓缸不工作；當(dāng)操縱換向閥5打到左邊是，油路接通，液壓缸6右側(cè)的回油可經(jīng)行程閥9和換向閥5流回油箱，使活塞快速向右移動。當(dāng)快速運動到所需達(dá)到的位置，活塞上擋塊壓下行程閥9，將其通路關(guān)閉，這時液壓缸6右腔的回油就必須經(jīng)過節(jié)流閥7流回油箱，活塞的運動轉(zhuǎn)換為工件的進(jìn)給運動；當(dāng)操縱換向閥5使活塞換向時，壓力油經(jīng)換向閥5和單向閥8進(jìn)入液壓缸右腔，使活塞快速向左退回。綜上所述，簡易手柄仿形車床的總體設(shè)計方案如圖所示:圖六2 簡易手柄仿形車床設(shè)計在機(jī)床上加工該簡易手柄為車削外輪廓，母線為圓，有軌跡法形成需要一個成型運動，即工件的旋轉(zhuǎn)；導(dǎo)線為曲線，需要一個成形運動，即刀架的移動。在仿行機(jī)床中，有兩種刀具：成形刀具與一般車刀，成形刀具的刀刃為與發(fā)生線吻合的曲線，發(fā)生線有刀刃實現(xiàn)，不需要運動，如圖a所示；而一般車刀如圖b。這種仿形加工是通過靠模法實現(xiàn)對外形輪廓的控制。 圖七 （a） 圖七（b） 圖七由零件的基本尺寸，我們知道零件較小，專門制作一成形刀具從經(jīng)濟(jì)上考慮比較浪費材料。同時從零件的尺寸，參照已有的仿形車床的刀具，選用一般車床刀具，參照《機(jī)械設(shè)計師手冊》，選取刀具直徑為20㎜。參照《機(jī)械加工工藝手冊》P78，常用的仿行車床的加工精度為IT7IT8,~10um。切削用量的選取可采用查表法，參照《機(jī)械加工工藝手冊》，根據(jù)工件為45鋼，硬度為200250HB,在仿形車床上加工的條件，選取切削深度為：當(dāng)v=40～80m/min時，=1～5㎜，f=～ mm/r；當(dāng)v=20～50m/min時，=5～30㎜，f=～。而在《機(jī)械加工工藝手冊》，根據(jù)刀具寬度為20mm，加工直徑為40mm以上（工件直徑為46mm）時進(jìn)給量為f=～ mm/r。綜合以上查表結(jié)果，選取=3mm，f= mm/r，v=60m/min根據(jù)主切削力的計算公式：其中=3mm，f= mm/r，帶入公式，得=1900 =切削功率的計算有公式： 帶入數(shù)據(jù)為 =*=主電動機(jī)功率計算有公式= ，帶入數(shù)據(jù)，得=根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可選擇主軸箱用電機(jī)。根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊查的電機(jī)的型號為Y100L6,，轉(zhuǎn)速為940r/min，（1）傳動比的計算與分配在上面的計算我們知道電機(jī)的轉(zhuǎn)速為940r/min，由公式 V= 推導(dǎo)得，n= 帶入v=60m/min，=46mm，德n= r/min總的傳動比為 U= ，帶入上述數(shù)據(jù)，得u=在本次設(shè)計中選取的傳動路線為：電動機(jī)—帶輪—齒輪減速—主軸電機(jī)由《機(jī)械制造技術(shù)》P175中專用機(jī)床公比應(yīng)小一些，，計算的帶輪的傳動比為 = ，帶入數(shù)據(jù)，得 = = 根據(jù)計算結(jié)果，參照生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，選定電機(jī)至主軸間的減速傳動機(jī)構(gòu)為一對帶輪，并結(jié)合帶輪的傳動特點， 。（2）計算各軸轉(zhuǎn)速傳動裝置各軸從高速軸至低速軸依次編號為：Ⅰ軸、Ⅱ軸、Ⅲ軸。Ⅰ軸為電機(jī)軸， =940 r/min = 由轉(zhuǎn)速計算公式 = = = r/min ；同理，計算得 = r/min（3）計算各軸功率由參考書1表24查得各傳動效率：離合器；軸承；圓柱齒輪傳動； V帶傳動=。由電動機(jī)的功率p=,由公式=η計算各軸轉(zhuǎn)速為 == ==參考機(jī)械工業(yè)出版社出版的《機(jī)械設(shè)計手冊》第二版的第四卷。已知電機(jī)軸轉(zhuǎn)速＝940r/min,輸入功率P=1）設(shè)計功率 ＝， ＝P＝=2）選定帶型 根據(jù)==940r/min。3），?。?00mm，取傳動比i=,彈性滑動系數(shù)＝。則大帶輪基準(zhǔn)直徑＝i(1)=100==180mm。4）輸入軸實際轉(zhuǎn)速 ＝(1)/=180960/180=522r/min5)帶速v v=/(601000)= 100960/(601000)=不超過30m/s，符合要求。6)初定軸間距 按公式取 =(+)=(100+180)=560mm7)所需基準(zhǔn)長度 ＝2+(+)/2+ = ＝1625mm。 8）實際軸間距a a=+（）/2＝安裝時所需最小軸間距 ＝=張緊或補(bǔ)償伸長所需最大軸間距 ＝a+=596mm9）小帶輪包角 ＝－＝10）單根V帶的基本額定功率根據(jù)＝100mm和＝940r/ 查得A型帶＝。 11）考慮傳動比影響，額定功率的增量△△＝。 12）V帶根數(shù)z z=/[(+△)]=,=,則 Z=[(+) ]=取z＝3根。 13）單根V帶預(yù)緊力 =500() /(zv)+m＝,則 =500() (360)+＝。14）壓軸力＝。15）帶輪結(jié)構(gòu)和尺寸由Y100L6電動機(jī)可知，其軸伸直徑＝28mm ,長度L=60mm, 故小帶輪軸孔直徑應(yīng)?。?8mm,轂長L=60mm 。，小帶輪結(jié)構(gòu)為六橢圓輪輻式帶輪。，畫出小帶輪結(jié)構(gòu)示意圖（圖21）： 圖八 小帶輪大帶輪由于受使用要求，采用實心結(jié)構(gòu)。參考中國礦業(yè)大學(xué)出版社出版的《機(jī)械設(shè)計工程學(xué)》Ⅰ。由上知：傳遞功率P=152kw，主動齒輪轉(zhuǎn)速＝。1）選擇齒輪材料查表，小齒輪選用20CrMnTi,調(diào)質(zhì)滲碳淬火，回火,硬度56～62HRC；大齒輪選用20CrMnTi,調(diào)質(zhì)滲碳淬火，回火，硬度56～62HRC。2）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計計算設(shè)計計算公式 齒輪模數(shù)m≥mm確定齒輪傳動精度等級 按＝（～）,估算圓周速度＝，參考表814和表815，選?、蚬罱M8級。齒寬系數(shù) 查表823，按齒輪相對軸承為懸臂布置，?。?。小齒輪數(shù)，在推薦值20～40中?。?0。取傳動比i＝，則=38則大齒輪的轉(zhuǎn)速=/u=414r/min傳動比誤差△n/n△ n/n=()/=在177。5％范圍內(nèi)。小輪轉(zhuǎn)矩 由式（853）得 ＝P/=Nmm載荷系數(shù)K 由式（854）得 K=使用系數(shù) 查表820得=動載荷系數(shù) 查圖857得初值=1齒向載荷分布系數(shù) 查圖860得=齒間載荷分配系數(shù) 由式（855）及得 [()]cos=查表821并插值得=,則載荷系數(shù)K的初值=。齒形系數(shù) 查圖867 小輪＝ 大輪＝應(yīng)力修正系數(shù) 查圖868 小輪＝ 大輪＝重合度系數(shù) 由式（867）得 ＝+許用彎曲應(yīng)力[] 由式（871）由 []＝彎曲疲勞極限 查圖872得＝850N/=740 N/彎曲壽命系數(shù) 查圖873得＝＝1尺寸系數(shù) 查圖874得＝1安全系數(shù) 查表827得＝，則 []＝531 N/，[]＝463 N/故齒輪模數(shù)m的設(shè)計初值 ≥=取=3m。小輪分度圓直徑參數(shù)圓整值 ＝＝90圓周速度v V= /60000=與估取=，對取值影響不大，不必修正。 ==,K==齒輪模數(shù)m==3m。小輪分度圓直徑＝＝90大輪分度圓直徑 ＝m=120中心距a a=m()/2=102齒寬b b==大輪齒寬＝b=小輪齒寬 ＝+（5～10）＝113）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核計算由式（863）知 彈性系數(shù) 查表822，得＝。節(jié)點影響系數(shù) 查圖864（，＝0）得＝。重合度系數(shù) 查圖865（＝0）得＝。許用接觸應(yīng)力 由式（869）得 ＝接觸疲勞極限應(yīng)力、 查圖869得 ＝600MPa=500 MPa接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 查圖870得＝＝硬化系數(shù) 查圖871及說明得＝1。接觸強(qiáng)度安全系數(shù) 查表827，按一般可靠度取=。則=660 MPa=550又 =576 MPa =533 MPa故齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求，也即所設(shè)計的齒輪滿足強(qiáng)度要求。4）齒輪其它尺寸計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計由表8