【正文】 彈性影響系數(shù)aE MPZ ? 。 1. 傳動組 a 以 z1=24 計算 ① 系數(shù)的選擇：查 [11]表 85，選取 ?d? 載荷系數(shù)的選擇：原動機(jī)為 平穩(wěn)工作的電動機(jī)，為機(jī)床提供平穩(wěn)的動力，載荷沖擊較小，查 [11]表 83，取 K=～ ，取 K=。 齒輪 z13和 z14用相同硬度的材料 .均選用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理。 c 軸Ⅲ上齒輪 z1 z13和軸Ⅳ上 z12 、 z14相互嚙合。 z7選用 40Cr, z8選用 45，都經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。均選用 40Cr 經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。 根據(jù)公式 [8]（ 33）計算 V帶的出拉力 20 )(500 qvk kvZpF ca ????? (33) 式 中 cap 帶的傳動功率 （ KW） v帶速 （ m/s） q每米帶的質(zhì)量 （ kg/m） 查表 63取 q=計算得： NF ) ( 20 ???????? 15 NZFF Q i i n2 10 ?????? ?? 齒輪設(shè)計 齒輪材料選擇 齒輪材料的選擇可以根據(jù)以下原則進(jìn)行選?。? ①當(dāng)齒數(shù)比 2?i 時，大小齒輪均用同樣硬度的材料； ②當(dāng)齒數(shù)比 82 ??i 時 ,小輪硬度應(yīng)比大輪硬度高 40HBS； ③當(dāng)齒數(shù)比 8?i 時 ,兩輪硬度差還可以比 40HBS 更大； ④當(dāng)齒輪材料的最低硬度大于或等于 400HBS 時，兩輪一般用相同硬度。 根據(jù) [8]式 (32)計算尺 V帶的根數(shù) Lca kkpp pZ?)( 00 ??? (32) 式 中 0p 單根 V 帶的基本額定功率，查 [11]表 64(C)， ?p 0p? 1?i 時額定功率的增量； ak 小帶輪包角修正系數(shù)，查表 69得 ak = Lk 帶長修正系數(shù)；查表 62得 Lk = 為避免 V 型帶工作時各根帶受力嚴(yán)重不均勻，限制根數(shù)不大于 10。 帶傳動實(shí)際中心距 : mmLLaa d 00 ???? 安裝時需要最小中心距：mmLaa 0m i n ?????? 緊張或補(bǔ)償伸長所需要最大中心距： mmLaa d a x ????? 一般小帶輪的包角不應(yīng)小于 1200，包角過小，帶傳動的能力減低。 和帶的基準(zhǔn)長度 設(shè)中心距為 a0,中心距過大引起帶的顫動，過小則單位時間內(nèi)帶的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)過多，疲勞壽命降低，按下式（ 31）初定中心距 : )(2)( 2121 ddadd ???? （ 31） 于是 ?? a ,初取中心距為 mma 4000 ? 。 驗算帶速 :一般應(yīng)使帶速在 5～ 25m/s 的范圍內(nèi)。 查 [8]表 66，取工礦系數(shù) ? ，則設(shè)計功率 ： 2 5 K Aca ???? V 帶類型 根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計算功率，查 [8]圖 610，選 B型帶。 第 3 章 傳動原件設(shè)計 傳動原件主要包括 V帶的選取，齒輪的設(shè)計和各軸最小直徑的計 算。 ?????? ?n nn 13 式中 39。 2561261400 iiiiiiddnn E ??? (22) i i i3 分別為第一、第二、第三變速組齒輪傳動比 ， En 為電動機(jī)轉(zhuǎn)速 。 各齒輪的計算轉(zhuǎn)速 傳動組 c 中， 18/72 只需計算 z = 18 的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為 355r/min； 60/30只需計算 z = 30 的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為 250r/min；傳動組 b計算 z = 22 的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為 355r/min；傳動組 a 應(yīng)計算 z = 24 的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為 710r/min。 各傳動組齒數(shù)如下表 21所示 : 表 21 齒輪齒數(shù)表 變數(shù)組 第一變速組 a 第二變速組 b 第三變速組 c 齒數(shù)和 72 84 90 齒輪 z1 z2 z3 z4 z5 z6 z7 z8 z9 z10 z11 z12 z13 z14 齒數(shù) 24 48 30 42 36 36 22 64 42 42 18 72 60 30 繪制傳動系統(tǒng)圖 根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動機(jī)等已知條件，可畫出系統(tǒng)圖，如圖 24所示。 4/11?ci 為降速傳動，取軸Ⅲ齒輪齒數(shù)為 18； 22?ci 為升速傳動，取軸Ⅳ齒輪齒數(shù)為 30。 b ???bi 112?bi 查 [9]表 81 ???bi時： ?zS ?? 6 7 7 7 7 80、 8 8 87?? 112?bi時： ?zS ?? 70、 7 7 7 7 80、 8 8 86?? 可取 84?zS ，于是可得軸Ⅱ上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為： 2 42 于是 62/221 ?ib ， 42/422 ?ib ，得軸Ⅲ上兩齒輪的齒數(shù)分別為 6 42。對于不變位的標(biāo)準(zhǔn)齒，三聯(lián)滑移齒輪的最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差，應(yīng)大于或 等于 4。齒數(shù)為 42 的齒輪將從軸Ⅰ的齒數(shù)為 24 的齒輪旁邊滑移過去。 在此傳動組中，軸Ⅱ 上 將采用三聯(lián)滑移齒輪。于是48/241 ?ai ， 42/302 ?ai ， 36/363 ?ai 。由此繪制出轉(zhuǎn)速圖（電動機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近）如圖 23所示： 圖 23 轉(zhuǎn)速圖 齒輪齒數(shù)的確定 傳動比 i 采用的是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方，齒數(shù)和 zS 以及小齒輪齒數(shù)查 [9]表81。 (3)確定軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速 對于軸Ⅰ，其級比指數(shù)為 1,可取 ： 21121 ???ai ???ai 113?ai 確定軸Ⅰ轉(zhuǎn)速為 710r/min。 （ 1）確定軸Ⅲ的轉(zhuǎn)速 在 傳動組 c中，它 的變速范圍為 ]10,8[ m a x66 ???? R? ， 根據(jù)結(jié) 式 ： 　41 141 ???ci 112 22 ???ci 確定Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速只有一和可能： 12 180、 250、 35 500、 710r/min。Ⅰ與Ⅱ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅲ與Ⅳ之間的傳 動組分別設(shè)為 a、 b、 c。 查表 71，得到 12 級的轉(zhuǎn)速值： 、 4 6 90、 12 180、 250、 35500、 7 1000、 1400 r/min。 本次設(shè)計，結(jié)構(gòu)式共有三個傳動組，變速機(jī)構(gòu)共需 4軸，加上電動機(jī)軸一共5根軸。 額定功率為 ，同步轉(zhuǎn)速為 1440r/min。 根據(jù)中間傳動軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。 在設(shè)計時必須保證中間傳動軸的變速范圍最小， 因為 如果 各方案同號傳動軸的最高轉(zhuǎn)速相同，則變速范圍小 的 ，最低轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩較小，傳動件的尺寸也就可以小些。 m a x6 2 RR ???? ，? ，是可行的。檢查傳動組的變速范圍時，只檢查最后一個擴(kuò)大組， 即第二擴(kuò)大組， 因為其他傳動組的變 速 范圍都比他小。可能的六種方案，其結(jié)構(gòu) 式和結(jié)構(gòu)網(wǎng) 如圖 21 所示 ： =31*23*26 =32*21*26 =32*26*21 =31*26*23 =34*21*22 =34*22*21 圖 21 結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)方案 在降速傳動中，防止齒輪直徑過大而使徑向尺寸增大，常限制最小傳動比41min ?i ；在升速時為防止產(chǎn)生過大的噪音和震動常限制最大轉(zhuǎn)速比 2max?i 。所以選擇 C方案： 12=3*2*2 。接近電動機(jī)的零件轉(zhuǎn)速較高，從而轉(zhuǎn)矩較小，尺寸也就較小。所以一般不采用。缺點(diǎn)是 其中一個 傳動組內(nèi)有 4個傳動副。結(jié)合 CA6140 實(shí)際常用的公比，選取 公比 。 公比 [9]? 取 ，轉(zhuǎn)速級數(shù) Z=12。 根據(jù) CA6140 的一般工作情況，確定主軸最高轉(zhuǎn)速 [11]由 采用 YT15 硬質(zhì)合金刀車削碳鋼工件獲得，主軸最低轉(zhuǎn)速 [11]由 采用 W16Cr4V 高速鋼刀車削鑄鐵件獲得。轉(zhuǎn)速 (r/min)與切削速度（ m/min)的關(guān)系是： ? ?m in//1 0 0 0 rdvn ?? 式中 n 轉(zhuǎn)速 (r/min)； V 切削速度 (m/min)； d 工件或刀具直徑 (mm)， Dd ? Dd ? 。 通過主軸孔最大奉料直徑 ： 40101 ?? Dd ； 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑： 400mm； 刀架上的最大回轉(zhuǎn)直徑： 200mm； 主軸通孔直徑： 40mm； 主軸前錐孔： 莫式 6 號 ； 最大加工工件長度： 1000mm。 確定基本參數(shù) 1．尺寸參數(shù) 主參數(shù) [11]D床身上最大加工直徑（ mm） ,根據(jù)經(jīng)驗值選取車床的最大回轉(zhuǎn)直徑為： 400mm。 第 2 章 傳動方案設(shè)計 傳動方案的是設(shè)計的第一步，它將確定出整個設(shè)計的大體結(jié)構(gòu)，和相關(guān)的基本參數(shù)，進(jìn)而做出傳動鏈的設(shè)計 ,確定出齒輪齒數(shù)和各軸轉(zhuǎn)速。繪制轉(zhuǎn)速圖， 再 查表確定 各傳動 組齒輪 的齒 數(shù)。 設(shè)計重點(diǎn) 此設(shè)計最難和最關(guān)鍵的部分是主傳動系統(tǒng)運(yùn)動的設(shè)計。當(dāng)齒條 軸移向左端位置時，離合器結(jié)合，主軸啟動旋轉(zhuǎn)。當(dāng)手柄扳至下面時，主軸反轉(zhuǎn)；當(dāng)手柄扳到中間位置時，主軸停轉(zhuǎn)。為了便于操作，在操縱桿上裝有兩個手柄，一個在進(jìn)給箱右側(cè)；另一個在溜板箱右側(cè)。為使操縱 方便，常采用集中操縱方式，即用用一個手柄操縱幾個傳動件，以控制幾個動作。多片式制動器的結(jié)構(gòu)與摩擦離合器類似，只是其中的外摩擦片與機(jī)床的禁止部分連接。制動時制動帶的拉緊程度，可用螺釘進(jìn)行調(diào)整，使停車的主軸能迅速停轉(zhuǎn)，開車時制動帶能完全松開。制動帶繞在制動輪上，它的一端通過調(diào)節(jié)螺釘與主軸箱體連接，另一端固定在杠桿的上端。制動輪是一個鋼制圓盤，與傳動軸用花鍵連接。當(dāng)直接由電動機(jī)控制主軸開停時，也可以采 6 用電動機(jī)制動方式，如反接制動、能耗制動等。 （ 3）制動裝置 制動裝置的功用是 在車床停車過程中克服主軸箱中各運(yùn)動件的慣性，使主軸迅速停止轉(zhuǎn)動，以縮短輔助時間。摩擦片間的壓緊力可用擰在壓套上的螺母來調(diào)整。當(dāng)撥動滑套至 右 邊位置時，右離合器接合，主軸反向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)用操縱機(jī)構(gòu)撥動滑套至右邊位置時，滑套將羊角擺塊的右角壓下，使它繞軸順時針擺動，其下端凸起部分推動拉桿向左，通過固定在拉桿左端的圓銷，帶動壓套和螺母將左離合器內(nèi)、外摩擦片壓緊在止推片上，通過摩擦片間的摩擦力，使軸和 雙聯(lián)齒輪連接，于是主軸沿正向旋轉(zhuǎn)。多個內(nèi)摩擦片和外摩擦片相間安裝，內(nèi)摩擦片以花鍵與軸相連接，外摩擦片以其 4 個凹齒與空套雙聯(lián)齒輪相連接。均不接合時主軸停止轉(zhuǎn)動。 CA6140 型普通臥式車床采用的控 制主軸開停和換向的雙向多片式摩擦離合器機(jī)構(gòu)。若主軸的開停由電動機(jī)直接控制，則主軸換向通常采用改變電動機(jī)轉(zhuǎn)向來實(shí)現(xiàn)。尺寸較小的車床，由于電動機(jī)功率較小，為簡化結(jié)構(gòu)，常直接由電動機(jī)開停來實(shí)現(xiàn)。 （ 2）開停和換向裝置 開停裝置用于控制主軸的啟動和停止。按裝卡盤時，只需將預(yù)先擰緊在卡盤座上的螺栓連同螺母一起從主軸肩和鎖緊盤上的孔中穿過，然后將鎖緊盤轉(zhuǎn)過一個角度，使螺栓進(jìn)入鎖緊盤上寬度較窄的圓弧槽內(nèi)，把螺母卡住，接著再把螺母擰緊，就可以把卡盤等夾具緊固在主軸上。 CA6140 型普通臥式車床主軸前端為短錐法蘭式結(jié)構(gòu)，它以短錐和軸肩端面作定位面。主軸的前端有精密的莫氏錐孔，供安裝頂尖及心軸之用。臥式車床的主軸是空心階梯軸。為防止?jié)櫥屯饴?、后支承處都有油溝式密封裝置。后軸承及推力球軸承的間隙由螺母來調(diào)整。中支撐采用單系列的圓柱滾子軸承。例如， CA6140 5 型普通臥式車床的主軸部件， 前支承為固定端， 由 帶錐孔的雙列圓柱滾子軸承固定，承受徑向載荷，可以借錐孔在軸頸上移動，以調(diào)整軸承的徑向游隙，并可以實(shí)現(xiàn)軸向預(yù)緊，以提高主軸的剛度。因此，對主軸及其軸承要求較高。主軸前端可裝卡盤，用于夾持工件，并由其帶動旋轉(zhuǎn)。因此，主軸箱中通常包含有主軸及其軸承、傳動機(jī)構(gòu)、啟動、停止以及換向裝置、制動裝置、操縱機(jī)構(gòu)和潤滑裝置等。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機(jī)床的使用價值就會降低。 主軸箱 又稱 床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)過一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向不同 的 轉(zhuǎn)速，同時主軸箱分出部分動力將運(yùn)動傳給進(jìn)給箱。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的，在進(jìn)行工件的其他表面車削時，只用光杠，不用絲杠。 溜板箱 是車床進(jìn)給運(yùn)動的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成刀架直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，通過光杠傳動實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動、橫向進(jìn)給運(yùn)動和快速移動，通過 主軸箱 絲杠帶動刀架作縱向直線運(yùn)動，以便車削螺紋。 4 CA6140 普通臥式車床知識簡介 CA6140 型普通臥式車床其主要組成部分包括：進(jìn)給箱、溜板箱、主軸箱、刀架、尾座、和床身等。所以就此情況再結(jié)合中國現(xiàn)在 的機(jī)械業(yè)發(fā)展情況來說，普通機(jī)床還暫時不會被完全淘汰，仍然有其生存之道。再比如說當(dāng)一套設(shè)備生產(chǎn) 并 組裝好后，發(fā)現(xiàn)還缺少一個小法蘭盤之類的小零件，這是就是 CA6140 顯示其本事的時候，如果這時動用數(shù)控車床，就像是殺雞用牛刀，大材小用，費(fèi)錢費(fèi)神。 它 的 投資較數(shù)控 車床 來看 低很多很多，因而降低了生產(chǎn)成本。測量時需停車后手工測量，測量誤差較大 。 但就中國的機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀來說，