【導(dǎo)讀】數(shù)控車(chē)床不僅能夠車(chē)外圓還能用于鏜孔、車(chē)端面、鉆孔與鉸孔。類的機(jī)床相比，車(chē)床在生產(chǎn)中使用最廣。統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。主軸箱有安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪組成。主軸可以獲得在調(diào)速范圍內(nèi)的任意速度，以滿足加工切削要求。目前，數(shù)控車(chē)床的發(fā)展趨勢(shì)是通過(guò)電氣與機(jī)械裝置進(jìn)行無(wú)級(jí)變速。機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)和變速齒輪為主軸提供動(dòng)力。通常變頻電機(jī)調(diào)速范圍3—5，難以。受轉(zhuǎn)矩，將軸上的徑向力傳動(dòng)到車(chē)床機(jī)體上,改善了輸入軸的受力情況。

　　

【正文】 mdmmd cc 150530300560 39。 239。 1 ?????? ⑷、標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù)： **2 0 h 1 c 0 .2 5?? ? ? ?度， ， 從《機(jī)械原理》表 51查得以下公式 齒頂圓直徑 mhzd aa )2+(= *1 ； 齒根圓直徑 mchzd af )22( 1 ?? ??? ； 分度圓直徑 mzd= ； 齒頂高 mhh aa *= ； 齒根高 mchh af )+(= ** ； 齒輪的設(shè)計(jì) 由公式 )10~6( ?? mm mb ?? 得： ①Ⅰ軸主動(dòng)輪齒輪 mmb 3058 ???? ； ②Ⅱ軸主動(dòng)輪齒輪 mmb 4058 ???? ； ③Ⅲ軸主動(dòng)輪齒輪 mmb 40???? ； 一般一對(duì)嚙合齒輪，為了 防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計(jì)上，應(yīng)使主動(dòng)輪比從動(dòng)輪齒寬大（ 5～ 10mm）。 所以： mmbbb 40321 ??? ， mmbbb 324 65 ??? ， 數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 mmbb 4087 ?? ， mmbb 32109 ?? ， mmbb 401211 ?? ， mmb 321413 ?? 。 通過(guò)齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度的計(jì)算，只能確定出齒輪的主要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù) 、齒寬、螺旋角、分度圓直徑等，而齒圈、輪輻、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小，通常都由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定。當(dāng)齒頂圓直徑 mmda 160? 時(shí)，可以做成實(shí)心式結(jié)構(gòu)的齒輪。當(dāng) 1 6 0 5 0 0amm d mm??時(shí)，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，再考慮到加工問(wèn)題，現(xiàn)決定把齒輪 12和 13 做成腹板式結(jié)構(gòu)。其余做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1039（ a） 齒輪 12 和 13結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下： ①齒輪 8 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算， mmmdD na 1705102 2 0 0)14~10(0 ?????? ； mmD 424 ? ； mmDmmDD 68, 343 取???? ；mmDmmDDD 32,)68170())(~( 2302 取?????? ； 。119,1192 681702 1301 mmDmmDDD ?????? ； mmBC )~( ???? ， C取 12cm。 ②齒輪 10 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 。 。324。260512320)14~10( 00 mmDmmmdD na ??????? ； mmD 424 ? ； mmDmmDD 68, 343 取???? ； mmDmmDDD 60,)68260())(~( 2302 取?????? ； ,1 642 682 602 301 mmDDD ?????； mmBC )~( ???? ， C取 12cm。 數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 ③齒輪 12 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 mmDmmmdD na )14~10( 00 取，?????? ， mmD 424 ? ； , 43 mmDD ????mmDmmDDD )68260())(~( 2302 取，?????? ； mmDmmDDD 164,1642 682602 1301 取????? ； mmBC )~( ???? ， C取 14cm。 ④齒輪 13 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 mmDmmmdD na )14~10( 00 取，?????? ， mmD 1104 ? ；mmDmmDDD )176325())(~( 2302 取，?????? ,1 7 61 1 43 mmDD ???? ； mmDmmDDD 250, 1763252 1301 取????? ； mmBC )~( ???? ， C取 14cm。 齒輪校核 計(jì)算公式：①?gòu)澢趶?qiáng)度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ??。 ②接觸疲勞強(qiáng)度 ? ?HtEH uubdKFZ ?? ???? 1 校核 a 組齒輪 ①?gòu)澢趶?qiáng)度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ?? 2；校核齒數(shù)為 24 的齒輪，確定各項(xiàng)參數(shù) 數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 ⑴ kWPP ???? ,n=1000r/min, )(1011000/????????? ⑵確定動(dòng)載系數(shù) VK ∵ smdnv /100060 1000120210060 ?? ????? ?? 齒輪精度為 7 級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 108 查得動(dòng)載系數(shù) ?vK 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》使用系數(shù)。 ?AK ⑶ mmb 40? 。 ⑷確定齒向載荷分配系數(shù) :取齒寬系數(shù) ?d? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104，得非對(duì)稱齒向載荷分配系數(shù) ??HK ； h= fa hh? =； ??hb , 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1013 得 ??FK ⑸確定齒間載荷分配系數(shù) : 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 102查的使用 ?AK ， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 103查得齒間載荷分配系數(shù) 1?? ?? FH KK ⑹確定載荷系數(shù) : ?????? ?? FFvA KKKKK ⑺ 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105 齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) ?FaY ； ?SaY ⑻計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1020(c)查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 aFE Mp540?? 。 《機(jī) 械設(shè)計(jì)》圖 1018查得 壽命系數(shù) ?NK ,取疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) S = aF Mp37 54 ][ ???? 374][ ???SaFa FYY ? ， )( 66 61 20 10122 5 NdTF t ????? 數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 66 ?????bmKF t ②接觸疲勞強(qiáng)度 ? ?HtEH uubdKFZ ?? ???? 1 ⑴載荷系數(shù) K 的確定： ?????? ?? FFvA KKKKK ⑵彈性影響系數(shù)的 EZ 確定；查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 106 得 ?EZ ⑶查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1021（ d）得 MPaH 670lim ?? ， ? ? M P aH ???? M P aM P aH 1212040 ????????? 故齒輪 1 合適。 校核 b 組齒輪 ①?gòu)澢趶?qiáng)度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ?? 2；校核齒數(shù)為 22 的齒輪，確定各項(xiàng)參數(shù) ⑴ kWPP ???????? ,n=500r/min, mmNnPT ????????? 566 ⑵確定動(dòng)載系數(shù)： smdnv / 0 0060 5001101 0 0060 ?? ????? ?? 齒輪精度為 7 級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 108 查得動(dòng)載系數(shù) ?vK ⑶ mmb 55? ⑷確定齒向載荷分配系數(shù) :取齒寬系數(shù) ?d? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104，插值法得非對(duì)稱齒向載荷分配系數(shù) ??HK )(55/ ???hb ,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1013得 ??FK ⑸確定齒間載荷分配系數(shù) : 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 102 查 的 使 用 ?AK ；NdTF t 5 ????? 數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 103 查得齒間載荷分配系數(shù) 1?? ?? FH KK ⑹確定動(dòng)載系數(shù) : ?????? ?? HHvA KKKKK ⑺查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) ?FaY 、 ?SaF ⑻計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1020(c)查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 aFE Mp540?? 。 《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1018查得 壽命系數(shù) ?NK ,疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) S = aF Mp37 54 ][ ???? 3 74][ ???SaFa FYY ? ， ?????bmKF t ②接觸疲勞強(qiáng)度 ? ?HtEH uubdKFZ ?? ???? 1 u=62/22=； ⑴載荷系數(shù) K 的確定： ?????? ?? FFvA KKKKK ⑵彈性影響系數(shù)的 EZ 確定；查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 106 得 ?EZ ⑶查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1021（ d）得 MPaH 670lim ?? ， ? ? M P aH ???? M P aM P aH ????????? 故齒輪 7 合適。 校核 c 組齒輪 ①?gòu)澢趶?qiáng)度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ?? 2；校核齒數(shù)為 18 的齒輪，確定各項(xiàng)參數(shù) ⑴ kWPP ??????????? ,n=500r/min, 數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 mmNnPT ????????? 566 ⑵確定動(dòng)載系數(shù)： smdnv /10 0 060 0 060 ?? ????? ?? 齒輪精度為 7 級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 108 查得動(dòng)載系數(shù) ?vK ⑶ mmb 50? ⑷確定齒向載荷分配系數(shù) :取齒寬系數(shù) ?d? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104，插值法得非對(duì)稱 齒向載荷分布系數(shù)， ??HK 2 6 )(48/ ???hb ,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1013 得 ??FK ⑸確定齒間載荷分配系數(shù) : NdTFt 4 03 5 ????? 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 103 齒間載荷分布系數(shù)， ?? ?? HF KK ⑹確定荷載系數(shù) : ?????? ?? HFvA KKKKK ⑺查表 105 齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)。 ?FaY ?SaY ⑻計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 aFE Mp540?? 。 《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1018查得 壽命系數(shù) ?NK ,疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) S = aF Mp37 54 ][ ???? 84 374][ ???SaFa FYY ?， o s1550 ???? ??otbmKF ②接觸疲勞強(qiáng)度 ? ?HtEH uubdKFZ ?? ???? 1 ⑴載荷系數(shù) K 的確定： ?????? ?? FFvA KKKKK 數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 ⑵彈性影響系數(shù)的 EZ 確定；查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 106 得 ?EZ ⑶查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1021（ d）得 MPaH 670lim ?? ， ? ? M P aH ???? M P aM P aH ????? ???? 故齒輪 11 合適。 數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 7．主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 對(duì)主軸組件性能的要求 主軸組件是機(jī)床主要部件之一，它的性能對(duì)整機(jī)性能由很大的影響。主軸直接承受切削力，轉(zhuǎn)速范圍又很大，所以對(duì)主軸組件的主要性能特提出如下要求： （ 1）回轉(zhuǎn)精度 主軸在作轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在同一瞬間，主軸上線速度為零的點(diǎn)的聯(lián)機(jī)，稱為主軸在該瞬間的回轉(zhuǎn)中心線，在理想狀況下，主軸在每一瞬間的回轉(zhuǎn)中心線的 空間位置 ，相對(duì)于某一固定的 參考系統(tǒng) （例如：刀架、主軸箱體或工具機(jī)的工作臺(tái)面）來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是固