【正文】 是一種新型軸承，用來承受雙向軸向載荷，為保證軸承不受徑向載荷，軸承外圈的公稱外徑與它配套的同孔徑雙列滾子軸承相同，但外徑公差帶在零線的下方。具有承載能力大，允許極限轉(zhuǎn)速高。)使用，因此整個(gè)部件支承結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。前端軸承為 NN3021K, 后端軸承為 NN3015K中間軸承為 6214 深溝球軸承和雙向推力角接觸球軸承 234420。軸承尺寸如下表所示。軸承型號 D d B RNN3015K 115 75 30 NN3021K 145 105 40 6216 160 80 26 2234420 150 100 60 軸承的精度和配合主軸軸承精度要求比一般傳動(dòng)軸高，前軸承的誤差對主軸前端的影響最大，所以前軸承的精度一般比后軸承精度選擇高一級。因此前軸承的精度為 C，前軸承的精度為 D。軸承與軸和軸承與箱體之間的配合都采用過渡配合。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(圖紙) 36396305 34圖 軸承外形圖 軸承間隙調(diào)整和預(yù)緊為了提高主軸回轉(zhuǎn)精度和剛度，主軸軸承的間隙應(yīng)能調(diào)整。把軸承調(diào)到合適的負(fù)間隙，形成一定的預(yù)負(fù)載，回轉(zhuǎn)精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和抗振性也有改善。預(yù)負(fù)載使軸承內(nèi)產(chǎn)生接觸變形，過大的預(yù)負(fù)載對提高剛度沒有明顯效果，而磨損發(fā)熱量和噪聲都會(huì)增大，軸承壽命將因此而降低。調(diào)整結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(圖紙) 36396305 35 圖 主軸調(diào)整圖調(diào)整說明：用螺母軸向移動(dòng)軸承內(nèi)圈，使內(nèi)圈徑向增大，特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單。移動(dòng)量完全靠經(jīng)驗(yàn)，一旦調(diào)整過緊，難以把內(nèi)圈退回。 軸承的較核1) 滾動(dòng)軸承的疲勞壽命驗(yàn)算 ??hTPKCfLlHnpAh ?????????050或 Nflnhj ?—額定壽命 (h) hL —額定動(dòng)載荷(N) C—計(jì)算動(dòng)載荷(N)j—滾動(dòng)軸承的許用壽命(h)，一般取 10000～15000(h)T—壽命指數(shù)，對球軸承 =3 ，對滾子軸承 =10/3???—速度系數(shù)， —軸承nf?f310?n的計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù) r/min畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(圖紙) 36396305 36—壽命系數(shù)， —使用系數(shù) hf ?50hLf?AK功 率 利 用 系 數(shù)HpK—轉(zhuǎn)化變化系數(shù) —齒輪輪換工作系數(shù) HnKl—當(dāng)量動(dòng)載荷 (N)0P arYFX?? (N)徑 向 負(fù) 荷r (N)軸 向 負(fù) 荷a、 —靜徑向，軸向系數(shù)0XY校驗(yàn)Ⅰ軸上的軸承Ⅰ軸選用的軸承為深溝球軸承 6107，其基本額定負(fù)荷為 。由于該軸的轉(zhuǎn)速是定值為 710r/min 所以齒輪越小越靠近軸承，對軸的要求越高，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對Ⅰ軸末端的軸承進(jìn)行校核。齒輪的直徑 d==60mm。Ⅰ軸的傳遞轉(zhuǎn)矩 nPT950?mNnPT???齒輪受到的切向力 NdFt .?齒輪受到的軸向力 ????齒輪收到的徑向力 tr ???因此，軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 =arYFXP??0 Nr.? ???nf =096 = =????????050PCfLlnpAh =??????畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(圖紙) 36396305 37 = )(hT?同樣可以較核其它軸承也符合要求。 軸承的密封和潤滑滾動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，滾動(dòng)體和軸承滾道之間會(huì)產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦和滑動(dòng)摩擦，產(chǎn)生熱量而使軸承溫度升高，因熱變形改變了軸承的間隙，引起振動(dòng)和噪聲。潤滑的作用是利用潤滑劑在摩擦面之間形成潤滑油膜，減小摩擦系數(shù)和發(fā)熱量，并帶走一部分熱量，以降低軸承的溫升。主軸箱采用飛濺式潤滑，油面高度為 65mm，甩油環(huán)侵油深度為 10mm 左右，潤滑油型號為：HJ20.卸荷皮帶輪采用脂潤滑。型號為鈣質(zhì)潤滑脂。Ⅰ軸軸徑較小，線速度較低，為了保證密封效果，采用皮碗式接觸密封。而主軸直徑較大、線速度較高，則采用了非接觸式密封。卸荷皮帶輪采用毛氈式密封，以防止外界雜物進(jìn)入。 片式摩擦離合器的選擇與驗(yàn)算機(jī)床主傳動(dòng)中常采用片式摩擦離合器，其主要作用是實(shí)現(xiàn)主傳動(dòng)的換向，它可以在運(yùn)動(dòng)中接通和和脫開，結(jié)合平穩(wěn)，沒有沖擊，結(jié)構(gòu)緊湊，其部分零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。選用時(shí)必須做必要的計(jì)算。 按扭矩選擇K = nM?maxNmnPj?950式中 —離合器的額定靜力矩 (Kgm) n K—安全系數(shù) ，一般去 ~ —運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最大負(fù)載力矩maxP—離合器傳遞的功率。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表，取 K= 則 K = nM?max mNnj ????? 片式離合器的計(jì)算根據(jù)結(jié)構(gòu)需要采用軸裝式摩擦片，摩擦畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(圖紙) 36396305 38片的內(nèi)徑 應(yīng)比安裝在軸的軸徑大 2～6mm,取1DmD351?內(nèi)摩擦片外徑 2m902?摩擦面中徑 )(21??snvpp /??? 計(jì)算摩擦面的對數(shù) Z一般應(yīng)使選用和設(shè)計(jì)的離合器的額定靜扭矩 和額定動(dòng)扭矩 滿足工作jMd要求 ZmVnkKDpfMZ)]([1023?????式中：f摩擦片間的摩擦系數(shù)； [p]許用壓強(qiáng) MPa； 離合器傳遞的扭矩 NmnD摩擦片內(nèi)片外徑 mm； d摩擦片外片內(nèi)徑 mm；速度修正系數(shù)； vK 接合面數(shù)修正系數(shù)；z速度修正系數(shù)； m K安全系數(shù)，一般取 ~。分別查表 ～ mm =35mm 06.?f????VK ?m??????畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(圖紙) 36396305 39圓整為整偶數(shù) 12，離合器內(nèi)外摩擦片總數(shù)為 z+1=13計(jì)算軸向壓力 Q????VKPD2140???= 03.)359(2??=摩擦片的厚度一般為 2mm，一般隨著摩擦面中徑的增大而增大。內(nèi)外片分離時(shí)的最小間隙為（~）mm。摩擦片的材料應(yīng)具有較高的耐磨性、摩擦因數(shù)大、耐高溫、抗膠合性好等特點(diǎn)，常用 10 鋼或 15 鋼，表面滲碳 ~，淬火硬度達(dá)52~56HRC。雙向多片式摩擦離合器安裝在軸Ⅰ上，破擦離合器由內(nèi)摩擦片 外摩擦片 止推片 拉桿 7 及雙聯(lián)齒輪 1 組成。左離合器傳動(dòng)主軸正傳，正傳主要用于切削，傳遞的力矩較大，所以片數(shù)較多，右離合器傳動(dòng)主軸反轉(zhuǎn)，主要用于退刀，片數(shù)較少。內(nèi)摩擦片3 安裝在軸Ⅰ的花鍵上，與軸Ⅰ一起轉(zhuǎn)動(dòng)。外摩擦片 2 的外援上有 4 個(gè)相對于鍵的凸起裝在齒輪的缺口槽中，外片空套在軸Ⅰ上。當(dāng)桿 9 通過銷 5 向左推動(dòng)壓塊 7 時(shí)，內(nèi)片 3 和外片 2 相互壓緊，于是軸Ⅰ的運(yùn)動(dòng)便通過內(nèi)外摩擦片壓緊，使主軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。同理，當(dāng)壓塊 7 向右壓時(shí)，可使離合器的內(nèi)外摩擦片壓緊，使主軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)壓塊 7 處于中間位置時(shí)，左右離合器都處于開脫狀態(tài)，這是軸雖然轉(zhuǎn)動(dòng)，但離合器不傳遞運(yùn)動(dòng)，主軸處于停止?fàn)顟B(tài)。 雙向多片摩擦離合器1雙聯(lián)齒輪 2外摩擦片 3內(nèi)摩擦片 4a，4b 螺母 5固定銷 6花鍵滑套 7拉桿8滑套 9銷軸 10擺桿 11撥叉 12空套齒輪 13擋銷畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(圖紙) 36396305 405 主軸箱的箱體設(shè)計(jì)主軸箱中有主軸、變速機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)和潤滑系統(tǒng)等。主軸箱除應(yīng)保證運(yùn)動(dòng)參數(shù)外，還應(yīng)具有較高的傳動(dòng)效率，傳動(dòng)件具有足夠的強(qiáng)度或剛度，噪聲較低，振動(dòng)要小，操作方便，具有良好的工藝性，便于維修，成本較低，防塵、防漏，外形美觀等。箱體材料以中等強(qiáng)度的灰鑄鐵 HT150 及 HT200 為最廣泛，本設(shè)計(jì)選用材料為 HT2040，箱體鑄造時(shí)的最小厚壁根據(jù)其外形輪廓尺寸（長 x 寬 x 高） ，按下表來選取。長 x 寬 x 高 壁厚（mm）305?? 128?5805??? 50由于箱體軸承孔的影響將使扭轉(zhuǎn)剛度下降 10%—20%，彎曲剛度下降更多，為彌補(bǔ)開口消弱的剛度，常采用凸臺和加強(qiáng)筋；并根據(jù)結(jié)構(gòu)需要適當(dāng)增加壁厚。箱體在主軸箱中起支撐和定位作用。CA6140 主軸中共有 15 根軸，軸的定位要靠箱體來保證，因此，箱體上安裝空的位置的確很重要。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(圖紙) 36396305 416 結(jié)論與展望 結(jié)論本次設(shè)計(jì)的是基于CA6140車床基礎(chǔ)型系的車床主傳動(dòng)系統(tǒng)變速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。相對于普通機(jī)床及數(shù)控車床，車床主傳動(dòng)系統(tǒng)變速機(jī)構(gòu)一方面可以擴(kuò)大普通車床的加工工藝范圍，另一方面可以有效減少機(jī)械加工工時(shí)定額，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低機(jī)械加工成本，且可以通過配掛齒輪獲得不同的傳動(dòng)比，來適用于不同的實(shí)際機(jī)械加工的生產(chǎn)需求，因此適用面更廣。通過對車床主傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理及結(jié)構(gòu)圖的參數(shù)化設(shè)計(jì)和模塊化繪制，大大提高了設(shè)計(jì)速度和繪圖速度，縮短了專用機(jī)床的設(shè)計(jì)周期，節(jié)省了大量時(shí)間和避免了不必要的重復(fù)勞動(dòng)，同時(shí)做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范。 展望本設(shè)計(jì)只是在原有的CA6140車床上進(jìn)行了改型設(shè)計(jì)，主要是針對主傳動(dòng)系統(tǒng)的變速機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，但沒有采用先進(jìn)的軸承，主軸的回轉(zhuǎn)精度還有待提高，另沒有針對實(shí)際加工中會(huì)碰到的各種工況實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。各級轉(zhuǎn)速?zèng)]有采用PLC或電腦程序進(jìn)行自動(dòng)控制。但由于是在基礎(chǔ)型系的進(jìn)行了改型設(shè)計(jì)，其工作環(huán)境適應(yīng)性好，不會(huì)因環(huán)境變化影響傳動(dòng)及控制性能同時(shí)成本低廉。車床主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)該可以采用數(shù)控程序進(jìn)行控制，這樣可具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點(diǎn)，無論是進(jìn)行時(shí)間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設(shè)定數(shù)控程序來實(shí)現(xiàn)。并可以根據(jù)實(shí)際加工的不同零件和工序修改程序，使機(jī)床的通用性更強(qiáng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(圖紙) 36396305 42致 謝首先感謝我的指導(dǎo)老師，沒有你我就沒了寫論文的動(dòng)力，夜里在宿舍搞論文時(shí)，真的很困，心煩，有種莫名想放棄的念頭，蒙朧中是你在我耳邊告訴我得堅(jiān)持，不能放棄。正是因?yàn)檫@樣,經(jīng)過這些天堅(jiān)持不懈的奮斗，終于以這篇論文的完成而告終。感謝寢室里的患難兄弟遙遠(yuǎn)的家來到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。在這 4 年里,我們從沒紅過臉，月初大家腰包鼓鼓,一起吃喝，月底摸著干癟的錢包，一起啃饅頭，是你們讓我在這大學(xué)生活中，體驗(yàn)到了啥叫快樂。當(dāng)然還的感謝我公司里的師傅，在我的實(shí)習(xí)期間，能夠指導(dǎo)我，教我很多在學(xué)校學(xué)不到的東西。在公司實(shí)習(xí)期間的幾個(gè)月里，同事的關(guān)心使我一個(gè)初入社會(huì)的大學(xué)生，感受到了社會(huì)對我們的關(guān)心。不過，當(dāng)然也感覺到自己的知識能力還很不足，要想在社會(huì)立足，只有多學(xué)多交流，方能進(jìn)步，提高自身的能力。感謝爸媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(圖紙) 36396305 43參考文獻(xiàn)[1] 吳宗澤,[M]. 北京 :高等教育出版社,1999.[2]廖念釗,莫雨松,李碩根, [M].北京: 中國計(jì)量出版社,2022.[3]陳錦昌,劉就女,[M]. 廣州: 華南理工大學(xué)出版社,1999.[4]馮辛安,黃玉美,[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[5] 馮辛安. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第二版[M]. 大連理工大學(xué)出版社 ,2022.[6]李峻勤,[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社,2022.[7]曹金榜. 機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].北京: 清華大學(xué)出版社,2022.[8] 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》編寫組. 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊[M]. 北京: 北京理工大學(xué)出版社,1995.[9]王愛玲,[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社,2022.[10]何存興,張鐵華. 金屬切削機(jī)床概論[M]. 湖北: 華中科技大學(xué)出版社,2022.[11]毛謙德,[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[12][M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2022.[13][M]. 遼寧: 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1999.[14] [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社,2022[15] 紀(jì)名剛、[M]. 西北工業(yè)大學(xué)出版社 ,2022. 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