【正文】 最后，對關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝 。 通過課程設(shè)計來檢查和考驗我們在這幾年中的所學(xué)，同時對于我們自身來說，這次課程設(shè)計 很貼切地把一些實踐性的東西 引入我們的設(shè)計中和平時所學(xué)的理論知識相關(guān)聯(lián)。我利用此次課程設(shè)計的機(jī)會對以往所有所學(xué)知識加以梳理檢驗，同時又可以在設(shè)計當(dāng)中查找自己所學(xué)的不足從而加以彌補(bǔ)。精度較高的機(jī)床主軸考慮到熱處理變形的影響，可以選用 Cr40 或其他合金鋼。為此，可以加一個杯形套孔解決，套孔單獨(dú)在車床上加工，保證高的端面與孔德垂直度。 2）疏導(dǎo) —— 在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐罚褂湍茼樌亓骰氐接拖?。還有一種是在軸承蓋的孔內(nèi)開一個或幾個并列的溝槽（圓弧形或 v 形），效果比上一種好些。 潤滑與密封 主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤滑，一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。 螺母端 面對螺紋中心線垂直度、軸上和孔上套簡兩端平行度等均有嚴(yán)格的精度要求。雙列短圓柱滾子軸承內(nèi)圈相對外圈可以移動，當(dāng)內(nèi)圈向大端軸向移動時，由于 1： 12的內(nèi)錐孔，內(nèi)圈將脹大消除間隙。 1） 軸承間隙的調(diào)整 為了提高主軸的回轉(zhuǎn)精度和剛度，主軸軸承的間隙應(yīng)能調(diào)整。選擇軸承的精度時，既要考慮機(jī)床精度要求，也要考慮經(jīng)濟(jì)性。 ③ 徑向力和兩個方向的軸向力都應(yīng)傳遞到箱體上，即負(fù)荷都由機(jī)床支撐件承受。 軸承配置時，除選擇軸承的類型不同外，推力軸承的布置是主要差別。 2）軸承的配置 大多數(shù)機(jī)床主 軸采用兩個支撐，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但為了提高主軸剛度也有用三個支撐的了。 推力球軸承。是一種新型軸承，在近年生產(chǎn)的機(jī)床上廣泛采用。安排結(jié)構(gòu)時力求接近上述要求。 4） 支撐跨距及懸伸長度 為了提高剛度，應(yīng)盡量縮短主軸的外伸長度 a 。 1） 內(nèi)孔直徑 車床主軸由于要通過棒料，安裝自動卡盤的操縱機(jī)構(gòu)及通過卸頂尖的頂桿，必須是空心軸。 5） 加工和裝配的工藝性等。長軸要考慮熱伸長的問題，宜由一端定位。 一般傳動軸上軸承選用 G 級精度。下面分析幾種鏜孔方式：對于支撐跨距長的箱體孔，要從兩邊同時進(jìn)行加工；支撐跨距比較短的，可以從一邊（叢大孔方面進(jìn)刀）伸進(jìn)鏜桿，同時加工各孔；對中間孔徑比兩端大的箱體，鏜中間孔必須在箱內(nèi)調(diào)刀，設(shè)計時應(yīng)盡可能避免。 同一軸心線的箱體支撐直徑安排要充分考慮鏜孔工藝。因此球軸承用的更多。一般尺寸花鍵的滾刀直徑 刀D 為 65～ 85mm 。所以裝滑移齒輪的軸都采用花鍵軸，不裝滑移齒輪的軸也常采 用花鍵軸。 首先傳動軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度?；讫X輪在軸向位置由操縱機(jī)構(gòu)中的定位槽、定位孔或其他方式保 證，一般在裝配時最后調(diào)整確定。盡可能做到省工、省料又易于保證精度。 機(jī)床主軸變速箱 中齒輪齒部一般都需要淬火。但淬火后，由于變形，精度將下降。當(dāng)精度從 7— 6— 6 提高到 6— 5— 5時，制造費(fèi)用將顯著提高。 工作平穩(wěn)性和接觸誤差對振動和噪聲的影響比運(yùn)動誤差要大，所以這兩項精度應(yīng)選高一級。在齒輪塊設(shè)計時，應(yīng)充分考慮這些問題。 齒輪塊設(shè)計 齒輪是變速箱中的重要元件。結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)考慮這點(diǎn)。 2） 摩擦片的壓緊由加力環(huán)的軸向移動實現(xiàn)，在軸系上形成了彈性力的封閉 系統(tǒng)，不增加軸承軸向復(fù)合。我們采用的卸荷裝置一般是把軸承裝載法蘭盤上，通過法蘭盤將 帶輪的拉力傳遞到箱壁上。制動器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸上，以免制動扭矩太大 ，是制動尺寸增大。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。有兩種布置方案，一是將兩級變速齒輪和離合器做成一體。 2） 檢驗傳動設(shè)計的結(jié)果中有無干涉、碰撞或其他不合理的情況，以便及時 改正。 精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動效率要求，主軸前軸承處溫度和溫升的控制，結(jié)構(gòu)工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。 六 .主軸空間位置圖中 北大學(xué)課程設(shè)計說明書 18 圖 4 七 .主軸箱位置展開圖 圖 5 中 北大學(xué)課程設(shè)計說明書 19 八 .結(jié)構(gòu)設(shè) 計及說明 結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 設(shè)計主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動件（傳動軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動器等）、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置，用一張展開圖和若干張橫截面圖表示。 圖 1018 查得 ?NK ,S = aF Mp3 7 5 4 ][ ???? 3 74][ ???SaFa FYY ?， ?????bmKF t 故合適。 ○ 2 校核 b傳動組齒輪 校核齒數(shù)為 28 的即可，確定各項參數(shù) 1）由于 kw? ， 500 / minnr? ，則： 6 6 49 . 5 5 1 0 / 9 . 5 5 1 0 4 . 7 7 / 5 0 0 9 . 0 9 1 0T P n N m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 計算可知 2 / 2 90 88 9 / 14 0 12 98tF T d N? ? ? ? 2) 由公式 ? ?6 ~ 1 0 ,mmB m m???? 為 模 數(shù)， ? ?6 ~ 1 0 4 2 4 ~ 4 0b m m? ? ?取 30b mm? 。 一般對高速傳動齒輪主要驗算接觸疲勞強(qiáng)度，對于低速傳動齒輪主要驗算彎曲疲勞強(qiáng)度，對硬齒面軟齒芯淬火齒輪，一定要驗算彎曲疲勞強(qiáng)度。 齒輪 3的齒數(shù)為 28，模數(shù)為 4，齒輪的應(yīng)力： 1）接觸應(yīng)力： 11tH H EKF u ZZbd u? ?? ? ? u大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比； HZ 區(qū)域系數(shù)； EZ 彈性影響系數(shù)； K載荷系數(shù)； tF 圓周力。中 北大學(xué)課程設(shè)計說明書 14 可以看出，這是一個迭代過程， al /0 很快收斂于正確值。 mNK B ?/1256? 求最佳跨距 6162 4 ??BAKK 初 步 計 算 時 ， 可 假 定 主 軸 的 當(dāng) 量 外 徑 ed 為 前 、 后 軸 承 頸 的 平 均 值 ，mmmmd e 852/)8090( ??? 。根據(jù)結(jié)構(gòu)，定懸伸長度 a＝ 120mm。帶輪內(nèi)孔尺寸是軸承外徑尺寸80mm。 第一組齒輪： 傳動比：1 01 1ai ??? ，2 ???, 3 ??? 查表，齒數(shù)和 zS 取 72 ?Z =36， 2Z =36， 3Z =28， 4Z =44， 5Z =32， 6Z =40； 中 北大學(xué)課程設(shè)計說明書 9 第二組齒輪： 傳動比：1 01 1bi ???,2 1132bi ??? 齒數(shù)和 zS 取 84： 7Z =42， 8Z =42， 9Z =28， 10Z =56； 第三組齒輪： 傳動比：1 11=4 ??,2 2 =11ci ?? 齒數(shù)和 zS 取 88： 11Z =54， 12Z =34， 13Z =25， 14Z =63， 表 2 各傳動組齒輪齒數(shù) 變速組 第一變速組 第二變速組 第三變速組 齒數(shù)和 72 84 88 齒輪 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14 齒數(shù) 36 36 28 44 32 40 42 42 28 56 54 34 25 63 通過以上齒輪的齒數(shù)，傳動副，級比指數(shù)以及傳動比確定如下所示傳動系統(tǒng)圖：ⅠⅡⅢⅣ 中 北大學(xué)課程設(shè)計說明書 10 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 實際傳動比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差一般不應(yīng)超過 10( 1)%???，即： ? ?1 0 1 %?? ??實 際 傳 動 比 理 論 傳 動 比理 論 傳 動 比 ? 1 .2 4 1 .2 6 1 .5 % 2 .6 %? ?? 主軸轉(zhuǎn)速合格。對于定比傳動的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊推薦的方法確定。 計算轉(zhuǎn)速 jN 是傳動件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。因此疲勞強(qiáng) 度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗算軸的強(qiáng)度。 (7)確定實際中心距 A 00A 4 0 0 1 2 5 0 1 2 4 3 . 6 2 4 0 3 . 22LLA m m?? ? ? ? ? ? ?（ ） (8)驗算小帶輪包角 ? 0 0 0 0211 1 8 0 5 7 . 5 1 6 8 . 6 1 2 0DDA? ?? ? ? ? ?，主動輪上包角合適。查《機(jī)械設(shè)計》表 83， 87 取主動輪基準(zhǔn)直徑 ?D =100mm 。帶輪結(jié)構(gòu)簡單，但尺寸大，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動。即如果沒有別的要求，則應(yīng)盡量使擴(kuò)大順序與傳動順序一致。 基本組和擴(kuò)大組的排列順序 在可靠的四種結(jié)構(gòu)網(wǎng)方案 a,b,c,e 中，還要進(jìn)行比較以選擇最佳方案。 在圖 2中，方案 a,b,c,e 的第二擴(kuò)大組 x2=6。分別為： 1 3 612 3 2 2? ? ? 2 1 612 3 2 2? ? ? 2 6 112 3 2 2? ? ? 1 6 312 3 2 2? ? ? 4 1 212 3 2 2? ? ? 4 2 112 3 2 2? ? ? 圖 2 中 北大學(xué)課程設(shè)計說明書 4 傳動副的 極限傳動比和傳動組的極限變速范圍 主傳動鏈任一傳動的最大變速范圍一般為 ： minmaxmax uUR ? ≤ 8～ 10。 主軸對加工精度、表面粗糙度的影響很大，因此主軸上齒輪少些為好。 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目 級數(shù)為 Z的傳動系統(tǒng)由若干個順序的傳動組組成，各傳動組分別有 ?Z 、 ?Z 、??個中 北大學(xué)課程設(shè)計說明書 3 傳動副。 傳動方案有多種，傳動型式更是眾多，比如：傳動型式上有集中傳動，分離傳動；擴(kuò)大變速范圍可用增加傳動組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)、分支傳動等型式；變速箱上既可用多速電機(jī)，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。 三．傳動系統(tǒng)設(shè)計： 中 北大學(xué)課程設(shè)計說明書 2 圖 1 主傳動方案擬定 擬 定傳動方案，包括傳動型式的選擇以及開停、換向、制動、操縱等整個傳動系統(tǒng)的確定。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。中 北大學(xué)課程設(shè)計說明書 1 主軸箱設(shè)計 .................................................................................................................... 1 機(jī)床課程設(shè)計的目的 ...................................................................................... 1 車床的規(guī)格系列和用處 .................................................................................. 1 操作性能要求 ................................................................................................. 1 .......................................................