機(jī)床主軸變速箱課程設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-20 04:43本頁(yè)面
【正文】 在此過(guò)程中不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，使我加深了對(duì)大學(xué)所學(xué)課程理解、綜合應(yīng)用并得到進(jìn)一步的鞏固，設(shè)計(jì)過(guò)程培養(yǎng)了我認(rèn)真細(xì)心的態(tài)度，這對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都有積極的意義，也會(huì)是我大學(xué)積累的一筆非常寶貴的財(cái)富。在主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)中，我一味的追求主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)的一般原則，采用了典型的結(jié)構(gòu)式，但是當(dāng)我涉及到離合器的選擇時(shí)，才發(fā)現(xiàn)，先前設(shè)計(jì)的軸縱向尺寸過(guò)大，而且齒輪齒輪3的分度圓直徑小于離合器的橫向尺寸，這有迫使我不得不重新考慮結(jié)構(gòu)式的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)考慮才最終敲定了結(jié)構(gòu)式。爭(zhēng)取畢業(yè)設(shè)計(jì)做的更好。邊學(xué)邊用這樣才會(huì)提高效率，這是我作本次課程設(shè)計(jì)的第二大收獲。作為一名機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生掌握一門(mén)或幾門(mén)制圖軟件同樣是必不可少的，這次也是檢驗(yàn)我們用CAD制圖軟件的考察，以后我們還要好好掌握proe、UG等設(shè)計(jì)加工軟件。在做本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我感觸最深的當(dāng)數(shù)查閱大量的設(shè)計(jì)手冊(cè)了。它把過(guò)去所學(xué)的知識(shí)來(lái)一個(gè)全面性的總結(jié)，過(guò)去的三年時(shí)間里我們大多數(shù)接觸的是專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。其額定壽命Lh的計(jì)算公式應(yīng)為 Lh=≥[T] (h) 式中 n — 軸承的轉(zhuǎn)速（r/min） ft — 溫度系數(shù) C — 滾動(dòng)軸承尺寸表所載的額定動(dòng)負(fù)荷 ε — 指數(shù)，對(duì)于球軸承，ε=3，對(duì)于滾子軸承，ε=10/3 [T] — 工作期限，由[7]查得[T]=20000～30000 h IV軸前端上使用的是型號(hào)為NN3018的雙列圓柱滾子軸承，由[9]，C=125 kN LhIV==1475955h [T] 主軸滾動(dòng)軸承驗(yàn)算通過(guò)。 主軸設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求。+176。 = mm ycz= ycspsinαP+ ycmQsinαQ+ ycsMsinαM =176。176。時(shí)則： Qa (或Qb)= (N) 式中 N — 該齒輪傳遞的全功率（kW） m、z — 該齒輪的模數(shù)（mm）、齒數(shù) n — 該傳動(dòng)軸入扭矩的齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）ycmQ== = mm（4）求主軸前端c點(diǎn)的綜合撓度yc 將各載荷分別作用下，主軸前端c點(diǎn)產(chǎn)生的撓度按簡(jiǎn)圖在直角坐標(biāo)上進(jìn)行分解后疊加。當(dāng)齒輪為直齒圓柱齒輪，其嚙合角齒面摩擦角α=20176。主軸前端c點(diǎn)有力偶M作用下，變形后所在的象限角αM=180176。 驅(qū)動(dòng)力Q與水平坐標(biāo)y軸的逆時(shí)夾角αQ=γ+90176。三、主軸組件的靜剛度驗(yàn)算 （一）求兩支承主軸組件的最佳支承距 最大加工直徑為400mm，主軸前軸頸直徑D1=105 mm主軸后軸頸直徑D2 =84 mm普通車(chē)床內(nèi)孔直徑d=63 mm主軸前端懸伸量a=105 mm主軸平均直徑D== mm由有：取材料的彈性模量E=2105 N/mm軸慣性矩I== mm4綜合變量η==由[3]圖334 得=則 L0==630 mm，L合理=(～)L0=450～900 mm主軸跨距在合理的跨距范圍內(nèi)。齒輪傳動(dòng)軸的抗彎剛度驗(yàn)算，包括軸的最大撓度、滾動(dòng)軸承處及齒輪安裝處的傾角的驗(yàn)算。齒面摩擦角ρ≈176。二、主軸的彎曲剛度驗(yàn)算 （一）主軸上的彎曲載荷齒輪傳動(dòng)軸同時(shí)受輸入扭矩的齒輪驅(qū)動(dòng)力Qa和輸出扭矩的齒輪驅(qū)動(dòng)阻力Qb的作用而產(chǎn)生彎曲變形。（3）第三組齒輪強(qiáng)度校驗(yàn) 取齒輪Z=45 精度7級(jí)σHlim=1500Mpa σFlim=400Mpa σFE=800Mpa按接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)傳遞功率P== kW傳遞扭矩T3=9549=9549=分度圓切向力Ft===3141N由[7] 查得，使用系數(shù)KA=則KAP=由[4]表108查得，動(dòng)載系數(shù)KV=按u=，n1=265r/min，查[7]，得CH1=18根據(jù)直齒齒輪，2由[7]，得CH2=按b=70mm，Фd=，KHα=，由[7]，得CH3=因?yàn)?= 750N/mm由[7]，修正系數(shù)CK=修正CH3==選用齒輪箱潤(rùn)滑油ν50=100mm2/s，由[7]，CH4=由[7]，齒面工作硬化系數(shù) ZW=1由[7]，接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù) ZX=1由[7]，彈性系數(shù) ZE=由[7]，壽命系數(shù) ZNT=1PHP= == kW KAP接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)通過(guò)。（2）第二組齒輪強(qiáng)度校驗(yàn) 取齒輪Z=54 精度7級(jí)σHlim=1500Mpa σFlim=400Mpa σFE=800Mpa按接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)傳遞功率== kW傳遞扭矩T2=9549=9549= 分度圓切向力Ft=== 由[7] 查得，使用系數(shù)KA=則KAP= kW由[4]表108查得，動(dòng)載系數(shù)KV=按u=，n1=530r/min，查[7]，得CH1=20根據(jù)直齒齒輪，2由[H7]，得CH2=按b=，Фd=，KHα=，由[7]，得CH3=因?yàn)?= 750N/mm由[7]，修正系數(shù)CK=修正CH3==選用齒輪箱潤(rùn)滑油ν50=100mm2/s，由[7]，CH4=由[7]，齒面工作硬化系數(shù) ZW=1由[7]，接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù) ZX=1由[7]，彈性系數(shù) ZE=由[7]，壽命系數(shù) ZNT=1PHP= == kW KAP接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)通過(guò)。第三章 課程設(shè)計(jì)的驗(yàn)算一、直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度驗(yàn)算（1）第一組齒輪強(qiáng)度校驗(yàn) 取齒輪Z=42 精度7級(jí)σHlim=800Mpa σFlim=320Mpa σFE=640Mpa按接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)傳遞功率P== kW傳遞扭矩T1=9549=9549=分度圓切向力Ft===由[7] 查得，使用系數(shù)KA=則KAP= kW由[4]圖108查得，動(dòng)載系數(shù)KV=按u=，n1=670r/min，查[7]，得CH1=30根據(jù)直齒齒輪，由[7]，得CH2=按b=，Фd=，KHα=，由[7]，得CH3=因?yàn)?= 750N/mm由[7]，修正系數(shù)CK=修正CH3==選用齒輪箱潤(rùn)滑油ν50=100mm2/s，由[7]，CH4=由[7]，齒面工作硬化系數(shù) ZW=1由[7]，接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù) ZX=1由[7]，彈性系數(shù) ZE=由[7]，壽命系數(shù) ZNT=1PHP= == kW KAP接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)通過(guò)。 主軸端部錐孔，定心軸頸或定心圓錐面等部位局部淬硬至HRC50～55。主軸一般選優(yōu)質(zhì)中碳鋼既可。主軸的直徑主要決定于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。（2）疏導(dǎo)——在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐?，使油能順利地流回到油箱? 在有大量切屑、灰塵和冷卻液的環(huán)境中工作時(shí)，可采用曲路密封，曲路可做成軸向或徑向。還有一種是在軸承蓋的孔內(nèi)開(kāi)一個(gè)或幾個(gè)并列的溝槽（圓弧形或形），效果比上一種好些。防漏的措施有兩種： 1）堵——加密封裝置防止油外流。十、潤(rùn)滑與密封:主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤(rùn)滑，一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。平鍵一般用一個(gè)或者兩個(gè)（相隔180度布
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