【正文】 量。（2）傳動(dòng)系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是一種慣性負(fù)載，在電機(jī)選用時(shí)必須加以考慮。設(shè)計(jì)兩對(duì)齒輪齒輪副來(lái)實(shí)現(xiàn)該傳動(dòng)比。本次設(shè)計(jì)中縱向 脈沖當(dāng)量δp=，這是設(shè)計(jì)本身所給出的條件。常用脈沖編碼器兼作位置和速度反饋。主要精度參數(shù)有：定位精度（mm）、重復(fù)定位精度（mm）等。 由于篇幅和時(shí)間的限制，后面的說(shuō)明就省了，具體的參考內(nèi)容可以閱讀有關(guān)的參考書(shū)，例如：曹金榜主編的《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)》等。1）.垂直方向（高度）H=1/2 D由車床主參數(shù)D決定。4）.潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和潤(rùn)滑元件的選擇。2）.箱體結(jié)構(gòu)和外形：變速箱體結(jié)構(gòu)、與床身連接定位方式、外觀造型等。（1）截面圖內(nèi)容和涉及的問(wèn)題 截面圖，又稱剖視圖，主要用來(lái)表明主軸箱各軸間的空間位置，并和展開(kāi)圖配合，把操縱機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器以及潤(rùn)滑等有關(guān)機(jī)構(gòu)、箱體結(jié)構(gòu)和各連接關(guān)系等的具體結(jié)構(gòu)完整地表示出來(lái)。截面圖設(shè)計(jì)截面圖是主軸箱裝備圖的重要組成部分，它與展開(kāi)圖和其他視圖聯(lián)系起來(lái)，完整得表達(dá)了整個(gè)主軸箱的結(jié)構(gòu)。制動(dòng)方式有兩類：電機(jī)制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)本次設(shè)計(jì)采用的是機(jī)械制動(dòng)。（11）制動(dòng)器設(shè)計(jì)對(duì)制動(dòng)器的要求是：制動(dòng)迅速、平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。 主軸頭部需要淬火，硬度為 RC50～55。主軸一般選優(yōu)質(zhì)中碳鋼既可。采用凸緣的尺寸推薦為（見(jiàn)圖）：Dd=3hH=（ ～3）b 主軸的直徑主要決定于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。因主軸轉(zhuǎn)速高，采用非接觸式的密封裝置，在軸承蓋的孔內(nèi)開(kāi)一個(gè)溝槽。④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)的油管引到軸承處。③主軸和齒輪的連接 采用平鍵連接，采用兩個(gè)，相隔180186。雙列短圓柱滾子軸承內(nèi)圈相對(duì)外圈可以移動(dòng)，當(dāng)內(nèi)圈向大端軸向移動(dòng)時(shí)，由于有1：12的內(nèi)錐孔，內(nèi)圈將脹大消除間隙。 主軸上軸承配見(jiàn)圖。另外，軸承的內(nèi)外環(huán)都是薄壁件，軸和孔的形狀誤差都會(huì)反映到軸承道上去。提高了精度，軸承的價(jià)格隨精度顯著提高。 普通精度級(jí)機(jī)床的主軸，前軸承選C或D，后軸承選D或E級(jí)。3）軸承的精度和配合 主軸軸承精度要求比一般傳動(dòng)軸高。兩個(gè)方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受。2）.軸承的位置機(jī)床主軸采用兩個(gè)支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。具體見(jiàn)圖。則由 L=130 mm得 mm。安排結(jié)構(gòu)時(shí)力求接近上述要求。所以，軸承剛度小時(shí)，L/a應(yīng)選大值，軸剛性差時(shí)，則取小值。一般推薦?。篖/a =3～5。莫氏號(hào)的選擇：車床最大回轉(zhuǎn)直徑D 320 400莫 氏 錐 度 號(hào) 4或5號(hào) 5或6號(hào)本次設(shè)計(jì)中，由于車床最大回轉(zhuǎn)直徑D=400 mm，所以選用莫氏錐度號(hào)5號(hào)。2）軸徑直徑前支承的直徑是主軸上一主要的尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)，一般先估算或擬定一個(gè)尺寸，結(jié)構(gòu)確定后再進(jìn)行核算。我國(guó)已有標(biāo)準(zhǔn)可循。1）內(nèi)孔直徑 車床主軸由于要通過(guò)棒料，安裝自動(dòng)卡盤(pán)的操縱機(jī)構(gòu)及通過(guò)卸頂尖的頂桿，必須是空心軸。安裝工件（車床）或者刀具的主軸參與切削成形運(yùn)動(dòng)，因此它的精度和性能直接影響加工質(zhì)量（加工精度和表面粗糙度），設(shè)計(jì)時(shí)主要圍繞著保證精度、剛度和抗振性，減少溫升和熱變形等幾個(gè)方面來(lái)考慮。兩端均有調(diào)節(jié)螺釘，除能方便地調(diào)節(jié)軸承預(yù)緊力外，還可調(diào)節(jié)軸系的軸向位置，以便使嚙合齒輪對(duì)齊。長(zhǎng)軸要考慮熱伸長(zhǎng)的問(wèn)題，宜由一端定位。對(duì)受軸向力的軸其軸向定位就更加重要。 滾動(dòng)軸承是外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件，可以簡(jiǎn)化畫(huà)法，但類型必要表示清楚與其它零件的相關(guān)尺寸如：外徑、內(nèi)徑和寬度必須按實(shí)際尺寸畫(huà)。 花鍵軸兩端裝軸承的軸徑尺寸至少有一個(gè)應(yīng)小于花鍵的內(nèi)徑。 既要滿足承載能力要求，又要符合孔加工工藝，可以用輕、中或重系列的軸承來(lái)達(dá)到支承孔直徑的安排要求。還常采用同一鏜刀桿安裝多刀同時(shí)加工幾個(gè)同心孔工藝。成批生產(chǎn)中，廣泛采用定徑鏜刀和可調(diào)鏜刀頭。這種軸承的形式和尺寸的選擇，取決于承載能力，但也要考慮其它結(jié)構(gòu)條件。但滾錐軸承內(nèi)外圈可以分開(kāi)，裝配方便，間隙容易調(diào)整。而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支承孔的加工精度要求比較高。③軸承的選擇 機(jī)床傳動(dòng)軸常用的滾動(dòng)軸承有球軸承和滾錐軸承。具體的作圖可參考曹金榜主編的《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)》。軸的部分長(zhǎng)度上的花鍵，在終端上有一段不是全高，不能和花鍵孔配合。②軸的結(jié)構(gòu) 傳動(dòng)軸可以是光軸也可以是花鍵軸，這些在軸加工中并無(wú)困難，所以裝移齒輪的軸采用花鍵軸，不裝滑移齒輪的軸也采用花鍵軸。首先，傳動(dòng)軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度。（9）傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)①特點(diǎn) 機(jī)床主軸，廣泛采用滾動(dòng)軸承作支承，軸上要安裝齒輪、離合器、和制動(dòng)器等?；讫X輪的軸向位置由操縱機(jī)構(gòu)的定位槽、定位孔或其他方式保證，一般在裝配后最后調(diào)整確定，本次設(shè)計(jì)所采用的軸向定位結(jié)構(gòu)如下：1）彈簧卡圈定位說(shuō)明及特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便，但不能承受軸向力。具體的繪圖方案，可參考曹金榜主編的《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)》。有時(shí)為了縮短軸向尺寸，也有用組合齒輪的。盡可能做到省工、省料又易于保證精度。同樣為了布置幾制造的方便，所有的齒寬在滿足公式的前提下選b為： b=20 mm3）其他問(wèn)題 滑移齒輪進(jìn)出嚙合的一端要圓齒，有規(guī)定的形狀和尺寸，如圖：圓齒和倒角的性質(zhì)不同，加工方法和畫(huà)法也不一樣，應(yīng)予注意。由于本次設(shè)計(jì)中m分別為2mm，3mm。齒輪模數(shù)m小，裝在軸的中部或者是單片齒輪，去大值。一般b?。?～10）m。為了布置與作圖的方便，本次設(shè)計(jì)中所選的空刀槽 bk=10 mm2）齒寬b齒寬影響齒的強(qiáng)度。機(jī)床主軸變速箱中齒輪齒部一般都需要淬火。6級(jí)精度齒輪，用精密滾齒機(jī)可以達(dá)到。但淬火后，由于變形，精度將下降。8級(jí)精度齒輪，一般滾齒或插齒就可以達(dá)到。主傳動(dòng)齒輪選用的是： 766。如果噪聲要求很嚴(yán)，或一些關(guān)鍵齒輪，就應(yīng)選655。 為了控制噪聲，機(jī)床上主傳動(dòng)齒輪都選用較高的精度。采用同一精度時(shí)，圓周速度較高，振動(dòng)和噪聲越大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，圓周速度增加一倍，噪聲約增大6dB。變速箱中齒輪用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。在齒輪快設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到這些問(wèn)題。也就是說(shuō)，作用在一個(gè)齒輪上的載荷是變化的。（5）齒輪塊的設(shè)計(jì) 齒輪是變速箱中的重要元件。 空套齒輪需要有軸向定位，軸承需要潤(rùn)滑。本次設(shè)計(jì)中采用的是滾動(dòng)軸承。但脫開(kāi)的另一端齒輪，與軸的回轉(zhuǎn)方向是相反的，而者相對(duì)轉(zhuǎn)速很高（約為軸轉(zhuǎn)速的兩倍左右）。本次設(shè)計(jì)中采用的操縱是電磁式，電磁離合器的摩擦片的壓緊是由電磁鐵的吸力來(lái)達(dá)到，他的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。電磁離合器不需調(diào)整間隙。在確定軸向尺寸時(shí)，摩擦片在不壓緊時(shí)，～ mm的間隙，間隙應(yīng)能調(diào)整。正反向離合器：正反向的轉(zhuǎn)換，希望在不停車的狀態(tài)下進(jìn)行，常采用片式摩擦離合器。實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的變換有很多種方案。換向裝置： 車床上的反轉(zhuǎn)主要用于加工螺紋時(shí)退刀。本次設(shè)計(jì)中用的就是后者，卸荷裝置。另一類是帶輪裝在軸承上，軸承套裝在套筒（法蘭盤(pán)）上，傳給軸的只是扭矩，徑向力有固定在箱體上的套筒承受。卸荷裝置： 帶輪將動(dòng)力傳到Ⅰ軸有兩種方式：一類是帶輪直接裝在Ⅰ軸上。（3）Ⅰ軸（輸入軸）的設(shè)計(jì)Ⅰ軸的特點(diǎn)：將運(yùn)動(dòng)傳入變速箱的帶輪，一般都安裝在軸端，軸變形較大，結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意加強(qiáng)軸的剛度或使軸不受帶的拉力（帶輪卸荷）。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)條件盡可能選擇軸向尺寸較小的方案。只要把制動(dòng)器放在其他的軸上，具體的裝備見(jiàn)圖。變速方案不同，布置也不同。③變速方案與傳動(dòng)件的布置變速方案有很多中選擇，滑移齒輪結(jié)構(gòu)緊湊，也最常用，本次設(shè)計(jì)中自然選用了。 反向轉(zhuǎn)速一般大于、至少等于正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，低于正轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是不合理的，設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要考慮的問(wèn)題。另一種結(jié)構(gòu)是將惰輪裝在有兩個(gè)支承的傳動(dòng)軸上，軸的剛性好，有利于降低噪聲。②反向機(jī)構(gòu) 利用機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)主軸反轉(zhuǎn)需要一個(gè)惰輪，也有兩中方案，一種是增加專門(mén)用來(lái)轉(zhuǎn)惰輪的短軸。本次設(shè)計(jì)中由于離合器和齒輪的原因只能采用后一種結(jié)構(gòu)方案。這種結(jié)構(gòu)的齒輪直徑小，但軸向尺寸較大。另一種布置方案是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸Ⅰ和軸Ⅰ’上。齒輪的直徑受到離合器的約束，齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑，否則齒輪無(wú)法加工。①離合器結(jié)構(gòu)與軸上的傳動(dòng)齒輪 Ⅰ軸上裝的換向離合器和變速齒輪，有兩種布置方案。同一傳動(dòng)方案可能有不同的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，展開(kāi)圖是傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化，是表達(dá)主軸變速箱內(nèi)傳動(dòng)關(guān)系以及各傳動(dòng)軸（包括傳動(dòng)部件）的結(jié)構(gòu)的。然而，在繪圖的過(guò)程中遇到了很多的困難和不懂的地方，在教授的指點(diǎn)下進(jìn)行了反復(fù)的修改才得以完成初圖。 各部分結(jié)構(gòu)經(jīng)反復(fù)推敲修改，經(jīng)過(guò)必要的驗(yàn)算，確定了結(jié)構(gòu)方案以后，才能開(kāi)始畫(huà)正式裝備圖。3）確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對(duì)位置，以確定各軸的受力點(diǎn)和受力方向，為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。目的是：1）布置傳動(dòng)件及選擇方案。由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)中不可避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。7）遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。在主軸與刀架之間的相對(duì)振幅的要求：等 級(jí) Ⅰ Ⅱ Ⅲ振幅（） ≤1 ≤2 ≤33)傳動(dòng)效率要求等 級(jí) Ⅰ Ⅱ Ⅲ 效 率 ≥ ≥ 4）主軸前軸承處溫度和溫升應(yīng)控制在以下范圍：條 件 溫 度 溫 升 用 滾 動(dòng) 軸 承 ≤70℃ ≤40℃ 用 滑 動(dòng) 軸 承 ≤60℃ ≤30℃噪聲要控制在以下范圍等 級(jí) Ⅰ Ⅱ Ⅲ dB ≤78 ≤80 ≤835）結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、緊湊，加工和裝備工藝性好，便于維修和調(diào)整。1）精度 車床主軸部件要求比較高的精度。②技術(shù)要求 主軸變速箱是機(jī)床的主要部件。如果切削力F和傳動(dòng)力不在同一個(gè)平面內(nèi),應(yīng)將其分解在相互垂直的兩個(gè)平面內(nèi)分別求出數(shù)值,再按向量進(jìn)行合成,即: 式中: YH, θH—水平平面內(nèi)的位移和轉(zhuǎn)角 Yv, θy—垂直平內(nèi)的位移和轉(zhuǎn)角.由于CK6140數(shù)控車床在進(jìn)行零件加工進(jìn)無(wú)扭轉(zhuǎn)變形的產(chǎn)生,所以無(wú)需計(jì)算主軸部件的扭轉(zhuǎn)剛度.離合器、制動(dòng)器的選擇離合器選用多圓式摩擦離合器與牙嵌式離合器相比,摩擦離合器的優(yōu)點(diǎn)是:兩軸可在有較大轉(zhuǎn)速差的情況下接合和分離:接合過(guò)程平穩(wěn)、沖擊、振動(dòng)較小。15177。10177。 由表9－6查得: Ka = 。=SZZ2=8557=28主軸轉(zhuǎn)速誤差的計(jì)算: 取n = 630r/min,它經(jīng)過(guò)傳動(dòng)齒輪18/57以后no變?yōu)? no = n18/57 = 630 18/57 = 主軸的轉(zhuǎn)速誤差 = 1 （2）帶輪的設(shè)計(jì) 選擇普通V帶型號(hào)由表示95查得KA = , 由式(910)得: PC = KAP = = 由圖97選用A型V帶確定帶輪基準(zhǔn)直徑d1和d2由表92取d1 = 125㎜,由式(96)得: d2 = n1d1(1ξ)/n2 = id1(1ξ) = 125()㎜ = ㎜ 由表92取d2 = 300㎜,(雖使n2略有減少,但其誤差小于5%,故允許). 驗(yàn)證帶速由式(912)得: V = n1d1π/100060 = ～25m/s范圍內(nèi),合適. 確定帶長(zhǎng)和中心距a由式(913)得: (d1＋d2)≦ao≦2(d1＋d2) (125＋300)≦ao≦2(125＋300) ≦ao≦850初定中心距 ao = 680㎜,由式(914)得帶長(zhǎng) Lo = 2ao + π(d1＋d2)/2 ＋ (d2－d1)2/4ao =2 680 ＋ π(125＋300)/2 ＋ (300－125)2/4680 =㎜ 由表93選用 Ld = 2000㎜,由式(915)得實(shí)際中心距: a = ao ＋ (Ld＋Lo)/2 = 680 ＋ (2000－)/2 =㎜ 驗(yàn)算小帶輪上的包角a1 由式(9－16)得: a1 = 180