【正文】 外徑。外圓上有 4個凸起，嵌在空套齒輪的缺口之中。內(nèi)外摩擦片相間安裝。用桿通過銷向左推動壓塊時，將內(nèi)片與外片相互壓緊。Ⅰ軸的轉(zhuǎn)矩便通過摩擦片間的摩擦力矩傳遞給齒輪，使主軸正傳。同理，當壓塊向右時，使主軸反轉(zhuǎn)。壓塊處于中間位置時，左、右離合器都脫開，Ⅱ軸以后的各軸停轉(zhuǎn)。 [9] 機床的變速系統(tǒng)采用了滑移齒輪變速機構(gòu)。根據(jù)各傳動軸的工作特點，基本組、第一擴大組以及第二擴大組的滑移齒輪均采用了整體式滑移齒輪。所有滑移齒輪與傳動軸間均采用花鍵軸聯(lián)接。為節(jié)約成本，軸Ⅰ上與離合器配合的軸段采用花鍵軸，與 齒輪配合的軸段采用平鍵來聯(lián)接 ，主軸上的齒輪和軸也采用鍵聯(lián)接。 各軸采用的花鍵分別為： 軸Ⅰ： 632266 ??? ； 軸Ⅱ： 640328 ??? ； 軸Ⅲ： 648408 ??? ； 主軸； 前支撐： N7014； 后支承： N2214 軸Ⅰ：前支承： 30207。后支承： 30207 軸Ⅱ：前支承： 30207。后支承： 30207 軸Ⅲ：前支承： 30208。后支承： 30208 22 主軸箱內(nèi)采用飛濺式潤滑 [11]，油面高 度為 65mm左右，甩油環(huán)浸油深度為 10mm左右。潤滑油型號為 IIJ30。 卸荷 式 皮帶輪軸承采用脂潤滑方式。潤滑脂型號為：鈣質(zhì)潤滑脂。 軸Ⅰ 的 軸頸較小，線速度較低，為了保證密封效果，采用皮碗式接觸密封。而主軸直徑大、線速度較高，則采用了非接觸式密封。卸荷 式 皮帶輪的潤滑采用毛氈式密封，以防止外界雜物進入。 第 5 章 傳動件的校核 為保證所設(shè)計的各傳動原件能滿足使用要求 ，必須對其進行相關(guān)的校核 。 齒輪 主要進行 齒面接觸疲勞強度 和齒根彎曲 疲勞強度的校核。軸承對使用壽命進 23 行驗算。鍵對擠壓強度進行校核。各軸對強度進行校核。 齒輪的校核 校核傳動組 a 的 齒輪。校核第一對傳動齒輪，齒數(shù) Z1=24， Z2=48，確定各項參數(shù) 這對 齒輪材料 均 為 40Cr 并進行 調(diào)制處理。 查 [11]圖 614： M p aH 6 7 021 limHlim ?? ?? 查 [11]圖 615： M p aFFh 34021 limlim ?? ?? 查 [11]表 65：安全系數(shù) ?HS minF ? 傳動比： 2i? 使用時間： 91 ????????? hntN 912 ??? iNN 查 [11]圖 616：接觸強度計算壽命系數(shù) 121 ?? NN ZZ 查 [11]圖 617：彎曲強度計算壽命系數(shù) 1Y21N ?? NY MpaS ZH NH L imHPHP 1670m i n21 ????? ??? Mp aYS Y NF STFFPFP 12340m i nlim21 ?????? ??? 計算工作轉(zhuǎn)矩： mmNn PT . 666 ???????? 查 [11]表 62：使用系數(shù) ?AK 確定動載荷系數(shù) :齒輪精度為 7級， ?vK 非對稱布置： , ?? ?? KK ?????? ?? KKKKK VA 查 [11]圖 612：區(qū)域系數(shù) ?HZ 查 [11]表 63：彈性影響系數(shù) aE MPZ ? HPEHH Mp aibd iKTZZ ?? ???? ?????????? 49529622 )12()1(2 2621齒面接觸 疲勞強度滿足要求。 查 [11]表 64： , 11 ?? SaFa Y? , 22 ?? SaFa Y? 3)24/(24/ ???hb ,查 [11]得 ??FK 161111 FpSaFaF MpaYYmbd KT ?? ?????? ????? 24 211 2212 FpFaFa FaFaFF MpaYY YY ??? ??????? 兩齒輪的齒根強度滿足要求。 所以齒輪設(shè)計合格。 用上述方法算得傳動組 a中的 其他齒輪 ， 傳動組 b和傳動組 c中 的 齒輪均滿足使用要求。 軸承的 校核 機床的一般傳動軸用的滾動軸承，主要是由于疲勞破壞而失效，故應對軸承進行疲勞壽命驗算 [11]。下面對按軸頸尺寸及工作狀況選定的滾動軸承型號進行壽命驗算： ? ?TPKKf CfL lsf nh ?? ?)(500 式中 hL 額定壽命 P當量動載荷 [N ] ε 壽命系數(shù)，對于球軸承：ε = 3 ；對于滾子軸承：ε =10/3 C滾動軸承尺寸表所示的額定動負荷 [N] nf 速度系數(shù) ， nf = ?jn3100 f 工作情況系數(shù)，查 [11]表 36可取為 jn 軸承的計算轉(zhuǎn)速，為各軸的計算轉(zhuǎn)速 sK 壽命系數(shù)，不考慮交 變載荷對材料的強化影響 : TnNs KKKK ? ； NK 功率利用系數(shù)，查表為 ； TK 工作期限系 數(shù)，按前面的工作期限系數(shù)計算； iK 齒輪輪換工作系數(shù)，可由 [11]表 38 查得； 使用上述公式對各軸承進行壽命校核，所選軸承均符合設(shè)計要求。 鍵的校核 對鍵Ⅰ進行校核， 由齒輪設(shè)計時 可知： mmNnpT ．6661 ???????? 查 [11]表 162，鋼的 ? ? M Pap 1 5 0~1 2 0?? ，由 [11]式（ 161），計算鍵聯(lián)接的擠壓強度 ? ? ? ?pp MP adhlT ?? ????? ???? 1151222844 6 同理計算出 鍵Ⅱ、鍵Ⅲ均滿足要求。 25 軸的校核 傳動軸的校核 由于機床主軸箱中各軸的應力都比較小，驗算時，通常用復合應力公式 [4]進行計算： ? ? ? ?MpaW TM bca 122 ???? ?? 式中 ? ?b1?? 許用應力，考慮應力集中和載荷循環(huán)特性等因素。 W 軸的危險斷面的抗彎斷面系數(shù) 花鍵軸的抗彎斷面系數(shù) ： D DddDzbDdW 32 ))((32 24 ???? ? 式 中 d花鍵軸內(nèi)徑 D 花鍵軸外徑 b花鍵軸鍵寬 z 花鍵軸的鍵數(shù) T 在危險斷面上的最大扭矩： jnPT 9550? P 該軸傳遞的最大功率 M該軸上的主動被動輪的圓周力、徑向力所引起的最大彎矩 jn 該軸的計算轉(zhuǎn)速 齒輪的圓周力： DTP 2? ,D為齒輪節(jié)圓直徑。 直齒圓柱齒輪的徑向力 ： tr PP ? 求得齒輪的作用力，即可計算軸承處的支承反力，由此得到最大彎矩。 對于軸Ⅰ、Ⅱ查 [4]表 114 得軸的許用彎曲應力 ? ? ? ?Mpab 551 ??? ；對于軸Ⅲ ，? ? ? ?Mpab 651 ??? 。 由上述計算公式可計算出： 軸Ⅰ ： ? ? ? ?bca M pa ??? ?? ； 軸Ⅱ ： ? ? ? ?bca M pa ??? ?? ； 軸Ⅲ ： ? ? ? ?bca M pa ??? ?? 。 故傳動軸的強度校驗符合設(shè)計要求 。 主軸的校核 主軸的計算簡圖如圖 51所示： 26 圖 51 主軸計算見圖 前支承為雙列圓柱滾子軸承，后支承為雙列圓柱滾子軸承 。 mmml 3534929 ???????? ??? mmd e 17918838029814 444 ??????? 由于 ???ei dd 故根據(jù)式 [10]（ 108） ? ?? ? ? ? mNala ddkAAies ?/ 2 442 444 ??? ???? ???? 由于這種機床屬于高效通用機床，主軸的剛度可根據(jù)自激振動穩(wěn)定性決定。取阻尼比 ?? ；當 rmmsmv / in/50 ?? ， 時 ， mmDb 42 0 m a xlim ???? 代入 [10]式（ 1016） 得 ? ? mNKB ? ????? ?? ? 根據(jù)穩(wěn)定性指 標規(guī)定，工件長度 mmDL m ax ?? 。加上卡盤，共長 200mm,。根據(jù) [10]式（ 1018）計算 AK m7 6 0 . 3 8 N/92963192926310 . 4632630 . 669222A ?????????????????????????????????K 根據(jù) [10]式（ 109） mNmNKK As ?? /4 8 7 8 0 9 1/1 0 2 6 ????? 可以看出，該機床主軸是合格的 。 27 第 6 章 結(jié)論 此次畢業(yè)設(shè)計完成了對 CA6140 車床主軸箱的設(shè)計，主要內(nèi)容是完成變速級數(shù) 為 12 級的機床主傳動系統(tǒng)主軸變速箱的 設(shè)計。 設(shè)計時，先 根據(jù)已知條件 確定有關(guān) 的 尺寸參數(shù)，運動參數(shù) 及動力參數(shù)。根據(jù)所確定的有關(guān) 參數(shù)及 選 定的公比，寫出結(jié)構(gòu)式，校驗轉(zhuǎn)速范圍，繪制轉(zhuǎn)速圖。確定 出 各變速組傳動副的傳動比值，確定齒輪齒數(shù)，帶輪直徑。并校驗三聯(lián)滑移齒輪齒頂是否相碰，校驗各級轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速誤差。 再進行傳動元件的設(shè)計，包括帶輪 、齒輪 、 各軸 、 鍵的設(shè)計，其他零部件的選取。并對傳動件進行校核，以保證所設(shè)計的零部件安全可用。 最后完成了主軸箱展開圖一張，表達了主軸和傳動件的空間位置及有關(guān)結(jié)構(gòu)，繪制出 零件圖 2張，分別是軸Ⅰ和齒輪 Z8的零件圖。 28 總結(jié) 通過此次 畢業(yè) 設(shè)計， 使 我對機械設(shè)計基礎(chǔ)有了一個比較系統(tǒng)的了解，對車床系統(tǒng)有了更深入的學習。對 V帶、齒輪、軸、鍵的具體設(shè)計有了 更 深的了解，設(shè)計中要畫展開圖 和零件圖 ，由于很久沒有用 CAD 軟件畫圖，很多功能都遺忘了，但碰巧我在做畢業(yè)設(shè)計之前已 在 公司實習了 2 個星期，實習時要經(jīng)常使用 CAD畫圖，我在短短的 2 個星期內(nèi)對 CAD 有了 比較深入 的學習， 使 此次 設(shè)計 畫圖 的 效率提高了很多 ，同時也學會了更多的畫圖技巧 。 在設(shè)計的過程中，也使我認識到了自身存在的不足，對知識掌握的不清粗，有的 已經(jīng)遺忘了，甚至有的東西當時就沒有學懂，在設(shè)計時一系列問題就出現(xiàn)了，以至于很多東西都要從新學過。這使我明白了知識這東西不懂就要問，要溫故而知新，才會學的扎實，才不會遺忘， 才能更好的學以致用。 設(shè)計中 我發(fā)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的強大，所以不管是設(shè)計還是以后工作，在尋找 參考資料 時 ，除了參考設(shè)計手冊 和相關(guān)書本外 ，更要充分的利用 現(xiàn)代社會豐富的 網(wǎng) 29 絡(luò)資源。 馬上就要走出學校，進入社會，參加工作，為了不被社會淘汰，為了更好的適應日新月異的社會，我們還要不斷的學習，不斷的充電，學習是永無止境的，活到老學到老。 致 謝 踉踉蹌蹌地忙碌了三個多月，我的畢業(yè)設(shè)計課題也將告一段落。總是覺得有很多不盡人意的地方，譬如思路不是特別清晰???？墒?，我又會有點自戀式地安慰自己：做一件事情，不必過于在乎最終的結(jié)果，可貴的是過程中的收獲。以此語言來安撫我尚沒平復的心。 畢業(yè)設(shè)計，是我大學生涯交上的最后一個作業(yè)了。在此，想借機會感謝四年以來給我?guī)椭乃欣蠋?、同學，當我遇到困難想退縮時，是你們的關(guān)心和積極鼓勵，使我不斷的在困難面前站起來，增強了我的自信心，你們的友誼是我人生的財富，是我生命中不可或缺的一部分。 在這里我要特別感謝我的指導老師宋春華，我因為是在公司邊實習邊 做設(shè)計的 ，時間很緊，設(shè)計中遇到困難很多，是 他的耐心指導讓我能夠順利地完成此次的畢業(yè)設(shè)計。 最后，我要感謝學院以及學院的各位領(lǐng)導，是他們給了我這次挑戰(zhàn)自我的機會，讓我在挑戰(zhàn)中成長并養(yǎng)成獨立思考問題，解決問題的習慣。 大學生活即將匆匆忙忙地過去，但我卻能無悔地說：“我曾經(jīng)來過。”大學四年，它給我的影響是不能用時間來衡量，這四年以來，經(jīng)歷過的所有事，所有人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。就要離開學校，走上 30 工作的崗位了，這是我人生歷程的 又一個起點，在這里祝福大學里跟我風雨同舟的朋友們，一路走好， 屬于我們的 未來會是絢爛繽紛 的 。 參考文獻 [1] 陳立德．機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書 [M]．高等教育出版社， 2020； [2] 王茂元．機械制造技術(shù)．機