【導(dǎo)讀】根據(jù)需要選取，大大縮短了設(shè)計和制造周期。專用機床具有成本低、效率高的。特點，因此廣泛的大批大量的生產(chǎn)中應(yīng)用。并且隨著技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控化和自。動化程度不斷提高。包括了專用機床的總體方案設(shè)計、通用部件的選取、主軸箱設(shè)。選取原則和過程，詳細的分析了軸的強度。繪制了機床總裝圖、主軸箱齒輪嚙。要部件進行了可靠性分析。

　　

【正文】 ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 的距離為 57mm。若取 m=2， Z15= Z16= Z17= Z18=19。并按公式（ 31）、（ 32）、（ 33）依次求得齒數(shù) Z15′ 、 Z16′ 、 Z17′ 、 Z18′ 和轉(zhuǎn)速 n19。 Z15′ = Z16′ = Z17′ = Z18′ =2A/m Z15= 38（ Z15′ 、 Z17′ 設(shè)在第Ⅰ排 Z16′ 、 Z18′ 設(shè)在第Ⅳ排） n19= n15Z15′ / Z15=500r/min。 4)確定傳動軸 17 的各齒輪齒數(shù)。測量得 A174=51mm， A175=。若選取 m=2，Z4=17， Z5= 26。 A175為非標準中心距，齒輪需要變位，下面先分別計算它們的總變位量： △ A175= A175 A===2* 即，變位系數(shù)為 +。查變位系數(shù)表 表 36 確定變位齒輪個數(shù)。與表對照，變位系數(shù)小于極限變位系數(shù)，故只需要一個齒輪變位即可湊配出標準中心距。變位齒輪選擇主軸 5 上的齒輪。下面按公式（ 31）、（ 32）、（ 33）依次求得齒數(shù) Z4′ 、 Z5′ 、和轉(zhuǎn)速 n17。即： Z4′ =2A/m Z4=2 51/217=34 ；（設(shè)在第Ⅳ排） Z5′ =2A/m Z5=2 78/226=52 ；（設(shè)在第Ⅱ排） n17= n4Z4′ / Z4=250r/min 5)確定傳動軸 18 的各齒輪齒數(shù)。測量得 A187=51mm， A186=。若選取 m=2，Z7=17， Z6= 26。 A176為非標準中心距，齒輪需要變位，下面先分別計算它們的總變位量： △ A176= A176 A===2* 即，變位系數(shù)為 +。查變位系數(shù)表 表 36 確定變位齒輪個數(shù)。與表對照，變位系數(shù)小于極限變位系數(shù)，故只需要一個齒輪變位即可湊配出標準中心距。變位齒輪選擇主軸 6 上的齒輪。下面按公式（ 31）、（ 32）、（ 33）依次求得齒數(shù) Z6′ 、 Z7′ 、和轉(zhuǎn)速 n18。即： Z7′ =2A/m Z7=2 51/217=34 ；（設(shè)在第Ⅰ排） Z6′ =2A/m Z6=2 78/226=52 ；（設(shè)在第Ⅲ排） n18= n4Z6′ / Z6=250r/min 6)驅(qū)動軸的齒輪齒數(shù)及與之配合的齒輪齒數(shù)的確定。驅(qū)動軸的齒輪齒數(shù)是有標準的這在前面已 經(jīng)提到過，這里就不在復(fù)述了，其轉(zhuǎn)數(shù)為 500r/min。其齒數(shù)為 21，模數(shù) m=3，與之配合的齒輪安裝在傳動軸 19 上，由前面的計算中知道 n 19=500r/min。要實現(xiàn) 1： 1的傳動比，所以與之配合的齒輪齒數(shù)為 21。寬度為32mm。根據(jù)表 43知傳動軸 19 直徑為 25mm。 傳動設(shè)計的全部齒數(shù)、模數(shù)及所在排數(shù)，按規(guī)格標在傳動系統(tǒng)圖 32 中，最后計算各主軸的實際轉(zhuǎn)速見表 37。傳動軸的坐標計算結(jié)果見表 38。 長 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 共 37 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 32 主軸箱傳動系統(tǒng) 原理圖 表 37各主軸實際轉(zhuǎn)速 主軸實際轉(zhuǎn)速 主軸 1 主軸 2 主軸 3 主軸 4 主軸 5 主軸 6 主軸 7 主軸 8 主軸 9 主軸10 n (r/min) 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 表 38 傳動軸的坐標計算結(jié)果 傳動軸號 15 16 17 18 19 X Y 7)對傳動軸的校 核 由于在設(shè)計主軸箱傳動系統(tǒng)時，初步選定了軸徑。所以，傳動系統(tǒng)擬定后，應(yīng)對總體設(shè)計和傳動設(shè)計中選定的傳動軸進行驗算，校核是否滿足工作要求。 校核過程采用傳動軸強度的粗略計算法。對于傳動軸來說，把軸看成受純扭矩作用，不考慮彎矩影響，而采用較低的材料許用應(yīng)力的一種強度計算方法，即扭轉(zhuǎn)剛度計算法。 驗算傳動軸直徑 傳動軸所承受的總轉(zhuǎn)矩可以由下式進行計算 : T 總 =T1U1+T2U2+? +TnUn 其中 Tn—— 是作用在第 n 根主軸上的轉(zhuǎn)矩，單位為 ， Tn=974Pn/n，； 長 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 共 37 頁 第 17 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Un—— 傳動 軸至第 n 根主軸之間的傳動比。 驗算各傳動軸直徑計算如下： 軸 [15] T15=3 Ti1 Un =3 5001/2= 按表 39，取 d=20mm 即可。 軸 [16] T16=3 Ti1 Un =3 5001/2= 按表 39，取 d=20mm 即可。 軸 [17] T17=2Ti1 Un =2 5001/2= 按表 39，取 d=20mm 即可。 軸 [18] T18=2 Ti1 Un =2 5001/2= 按表 39，取 d=20mm 即可。 軸 [19] T119=2 Ti1 Un +2Ti1 Un ==2 5001/2 +2 750 1/2= 按表 39，取 d=20mm 即可。由于齒輪限制選擇為 d=25mm。 經(jīng)過計算得到的傳動軸直徑與之前初步選擇的直徑相吻合，所以，傳動軸能承受扭矩實現(xiàn)傳動，符合要求。 表 39 軸能承受的扭矩 注：允許扭轉(zhuǎn)角 [Ф ]的適用對象，推薦如下：剛性主軸，取 [Ф ]=1/4；非? （度 /米） 軸徑 d (mm ) 1/4 1/2 1 計 算 依 據(jù) 10 12 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 35 72 175 550 1350 2800 5200 8900 14200 21700 31700 45000 62020 69 140 350 1100 2700 5600 10400 17800 28500 43400 63500 90000 124000 140 290 710 2300 5500 11400 21000 36000 58000 88000 式中 d—— 軸的直徑（毫米）； M—— 軸所傳遞的扭矩（公斤 .毫米）； Wр —— 軸的抗扭截面系數(shù)（毫米 3）； [τ ]—— 許用剪切應(yīng)力（公斤 /毫米 2）； B—— 系數(shù)。當Ф =1時， B= 當Ф =1/4時， B= 當Ф =1/2時， B= 長 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 共 37 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 剛性主軸，取 [Ф ]=1/2；傳動軸 [Ф ]=1。 8)對齒輪嚙合關(guān)系的校核 在前面已經(jīng)分別列出了主軸和傳動軸的坐標，在這里根據(jù)它們的坐標列出坐標驗算表以檢驗齒輪布置的合理性。見表 310。表中， A 實 是按坐標算出的中心距， A是按傳動 齒輪節(jié)圓直徑算出的中心距，△ A是兩者的差值，經(jīng)檢驗，差值與前面變位齒輪計算中確定的差值完全符合，所以，齒輪布置是合理的。 五、主軸箱所需動力的計算 主軸箱的動力計算包括主軸箱所需的功率和進給力兩項。傳動系統(tǒng)確定之后，主軸所需功率 P 主軸箱 按下列公式計算： P 主軸箱 = P 切削 + P 空轉(zhuǎn) + P 損失 =Σ P 切削 i+Σ P 空轉(zhuǎn) i+Σ P 損失 i 式中 P 切削 —— 切削功率，單位為 KW； P 空轉(zhuǎn) —— 空轉(zhuǎn)功率，單位為 KW； P 損失 —— 與負荷成正比的功率損失，單位為 KW。 由前面計算知各主軸切削功率相同都是 ，每根軸的空轉(zhuǎn)功率可按表311 確定；每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的 1%。根據(jù)表中數(shù)據(jù) P 主軸箱 = P 切削 + P 空轉(zhuǎn) + P 損失 =Σ P 切削 i+Σ P 空轉(zhuǎn) i+Σ P 損失 i =100. 06+10 9+4+ 54++160. 06= 。 由于攻絲類主軸進給力很小所以在這里不做計算。 表 310坐標驗算表 N— N X Y A 實 A △ A 15— 1 — 2 — 3 70 51 70 69 51 69 +1 0 +1 16— 8 — 9 — 10 70 51 70 69 51 69 +1 0 +1 17— 4 — 5 51 51 78 0 + 18— 6 — 7 51 78 51 + 0 長 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 共 37 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 311軸的空轉(zhuǎn)功率 轉(zhuǎn)速（ r/min） 軸 徑 15 20 25 30 40 50 60 25 40 63 100 160 250 400 630 1000 前一節(jié)各軸的坐標已經(jīng)計算完成，需要繪制坐標及傳動關(guān)系檢查圖，用以全面檢查傳動系統(tǒng)的正確性，如圖 33 所示： 圖 33 主軸箱坐標檢查圖 長 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）紙 共 37 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 繪制主軸箱總圖以及裝配明細表 主軸箱總圖繪制方法及其特點 (1)主視圖 用點劃線表示齒輪節(jié)圓，標注齒輪齒數(shù)和模數(shù)，兩嚙合齒輪相切處標注羅馬數(shù)字表示齒輪所在排數(shù)。標注各軸軸號及主軸、驅(qū)動軸、液壓泵軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 (2)展開圖 每根軸、軸承、齒輪等組件可只畫軸線上邊或下邊一半，結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的軸組件只畫一根，但必須在軸端注明相應(yīng)的軸號；在圖形一側(cè)用數(shù)碼箭頭標明齒輪所在排數(shù)。 根據(jù)設(shè)計計算繪制 主軸箱主視圖，詳見