【正文】 1）.是固定齒輪還是滑移齒輪；2）.移動滑移齒輪的方法；3）.齒輪精度和加工方法。同時由于齒輪制造及安裝誤差等，不可避免要產(chǎn)生動載荷而引起振動和噪聲，常成為變速箱的主要噪聲源，并不影響主軸回轉均勻性。齒輪同時嚙合的齒數(shù)是周期性變化的。具體的情況可見設計圖紙。因為滑動軸承在一些性能和維修上均不如滾動軸承，但它的徑向尺寸小，也常被采用，可在本次設計中沒有采用。齒輪與軸之間的軸承，可以用滾動軸承，也有用滑動軸承的。7. 空套齒輪的結構Ⅰ軸上裝有正反向轉換用的片式離合器時，兩端的齒輪是空套在軸上的，當離合器接通時，才與軸一起轉動。離合器的操縱有：機械式、電磁式和液壓式。常用的間隙調(diào)整結構是：調(diào)整螺母的端部圓周方向銑有若個缺口，止動銷在彈簧的壓緊下，其頭部插入缺口中，調(diào)整時按下止動銷，旋轉調(diào)整螺母至合適位置，止動銷又插入另一個缺口。由于裝在箱體內(nèi)，都采用濕式?？杀敬卧O計中所采用的是電磁離合器。車短螺紋時，換向頻率比較高。具體的結構和裝備見圖。這種結構稱為卸荷裝置。除傳遞扭矩外，帶的拉力也作用在軸上。2）. 若Ⅰ軸上安裝正反用的離合器，由于組成離合器的零件很多，在箱內(nèi)裝備很不方便，一般都希望在箱外將Ⅰ軸組裝好后再整體裝入箱內(nèi)（最好是連皮帶也組裝在上面）。本次設計中裝備圖上的布置就是最優(yōu)的方案。每一種布置方案的實現(xiàn)，都必須具備某些條件?？傮w布置的時候需要考慮制動器的位置，本次設計時因為在Ⅰ軸上放了兩個電磁離合器，為了減少Ⅰ軸的負荷，所以制動器是不能放在此軸上了。在Ⅰ軸上還采用了電磁摩擦離合器來變速，因為本次設計的機床是數(shù)控自動化機床，要求不停車進行變速。本次設計中，反向的轉速大于正轉的轉速。本次設計中選擇的是后者，因為無論從哪個角度去選擇都是后者好于前者。這種短軸常是懸臂的，剛性差，齒輪接觸不好，容易引起振動和噪聲。具體的結構可見裝備圖中的分布。此外，這種結構就不能采用通過空心的軸中拉桿來操縱離合器的結構。左邊部分接通，得到一級反向轉動，右邊接通得到是三級的正向轉動。這樣軸間距離加大。一種是兩級變速齒輪和離合器做成一體。車床主軸變速箱中的一些設計范例可為我們提供參考。結構設計時，可能要修改傳動設計。二. 展開圖及其布置展開圖就是按照傳動軸傳遞運動的先后順序，假想將各軸延其軸線剖開，并將這些剖切面平整展開在同一個平面上。在本次設計中，我先用A0的圖紙，手工繪制出了整張完圖，經(jīng)顏教授的四次修改之后才開始正式的用軟件畫圖。為達到上述的目的，草圖的主要輪廓尺寸和零件之間的相對位置尺寸一定要畫得準確，細部結構可不必畫出。2）.檢驗傳動設計的結果中有無相互干涉、碰撞或其它不合理的情況，以便及時改正。在正式圖之前，最好能先畫草圖。主軸變速箱結構設計是整個機床設計的重點。6）.操作方便，安全可靠。如： 主軸的徑向跳動 〈 ； 主軸的橫向竄動 〈 ；2）.剛度和抗振性 綜合剛度（主軸與刀架之間的作用力與相對變形之比）： ……………………………………… D—最大回轉直徑 mm 。設計時除考慮一般機械傳動的有關要求外，著重考慮以下幾個方面的問題（這是本次設計的中型車床的數(shù)據(jù)）。 展開圖設計一. 結構設計的內(nèi)容，技術要求和方法 設計主軸變速箱的結構包括傳動件（傳動軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動器等）主軸組件、操縱機構、潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)接件的結構設計與布置，用一長展開圖表示。3）.計算摩擦面對數(shù)z …………………………………………… 式中：f摩擦片間的摩擦系數(shù)（有表可選）； 許用壓強MPa（有表可選）； D摩擦片內(nèi)片外徑mm（有表可選）； d摩擦片外片內(nèi)徑mm（有表可選）； Ku速度修正系數(shù)（有表可選）； Kz結合面數(shù)修正系數(shù)（有表可選）； Km結合次數(shù)修正系數(shù)（有表可選）。根據(jù)結構需要，如為軸裝式時，摩擦片的內(nèi)徑d應比安裝軸的軸徑大2～6mm。即： ……………………………… 對于需要在負載下啟動和變速，或啟動時間有特殊要求時，應按動扭距設計離合器。根據(jù)初步的計算可從《離合器的選擇與運用》一書中選取，所有的作圖和計算尺寸都見書中的表。摩擦電磁離合器目前在數(shù)控機床中應用十分廣泛，因為它可以在運轉中自動的接通或脫開，且具有結合平穩(wěn)，沒有沖擊、構造緊湊的特點，部分零件已經(jīng)標準化，多用于機床主傳動。2.Ⅱ軸傳到Ⅲ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計算： ……………………………經(jīng)校核取m=。本次設計中的模數(shù)計算與選取如下：1.Ⅰ軸傳到Ⅱ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計算： …………………… 齒輪彎曲疲勞的計算： ………………………… 取A=72mm …………………………… 計算（驗算）核驗齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強度值是否滿足要求。幅值低的交變載荷可使金屬材料的晶粒邊界強化，起著阻止疲勞細縫擴展的作用；Ks（壽命系數(shù)）的及值Ksmax，Ksmin當時，則取K1工作情況系數(shù)。計算（驗算）：結構確定后，齒輪的工作條件、空間安排、材料和精度等級等都已確定，才可能核驗齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強度值是否滿足要求。齒輪彎曲疲勞的計算： …………………………… 齒面點蝕的估算： …………………………………… 其中nj為大齒輪的計算轉速，A為齒輪中心距。按接觸疲勞和彎曲強度計算齒輪模數(shù)比較復雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪個參數(shù)都已知道后方可確定，所以只在草圖畫完之后校核用。由于本次設計的說明書的篇幅和時間的關系就不在此詳細的列出了。當軸的直徑相差不大且計算精度要求不高時，可把軸看作等徑軸，采用平均直徑來進行計算。各類軸的橈度y和裝齒輪和軸承處傾角θ，應小于彎曲剛度的許用值[Y]和[θ]值，即： y≤[Y]； ………………… θ≤[θ] ………………… 由于書寫量比較大而篇幅不足的原因，所以在此就省了。各傳動件的計算轉速可以從轉速圖上，按主軸的計算轉速和相應的傳動關系而確定，而中型車床主軸的計算轉速為： ……………………… [ψ]—每米長度上允許的扭轉角（deg/m），可根據(jù)傳動軸的要求選取。nf—該傳動軸的計算轉速r/min。通常，先按扭轉剛度估算軸的直徑，畫出草圖之后，再根據(jù)受力情況、結構布置和有關尺寸，驗算彎曲剛度。如果剛度不足，軸上的零件如齒輪、軸承等將由于軸的變形過大而不能正常工作，或者產(chǎn)生振動和噪聲、發(fā)熱、過早磨損而失效。除了載荷很大的情況外，可以不必驗算軸的強度。機床主傳動系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大的變形。此公式中所有的參數(shù)沒有作特別說明的都是從〈〈機床主軸變速箱設計指導〉〉傳動軸除了應滿足強度要求外，還應滿足剛度要求。 C1包角系數(shù)。9）.確定三角帶根數(shù)z ……………………………… 式中：N0單根三角帶在 а1=180176?！?20176。176。7）.確定實際中心距A ………………………… = 740 mm8）.驗算小帶輪包角а1 ……………… 如果а1過小，應加大中心距或加張緊裝置?？杉哟驦（加大A）或降低u（減少DD1）來解決。 ………………………… = =圓整到標準的計算長度 L=2033 mm 經(jīng)查表 LN=2000 mm 修正值 Y=336）.驗算三角帶的擾曲次數(shù)u ≤40 次/s （則合格） ………………………………… 式中：m帶輪個數(shù)。5）.確定三角帶的計算長度L0及內(nèi)周長LN。4）.初定中心距A0：帶輪的中心距，通常根據(jù)機床總體布局初步選定，一般可以在下列范圍內(nèi)選取： A0=（～2）（D1+D2） mm ……………………… =352（～2）mm=～704mm取 A0=704 mm 距過小，將降低帶的壽命；中心距過大時，會引起帶振動。而u=5～10m/s時最為經(jīng)濟耐用。 ε帶的滑動系數(shù),.算后應將數(shù)字圓整為整數(shù)。D1=140r/min2）.大帶輪計算直徑D2 …………………………………… =212r/min式中: n1小帶輪轉速r/min。為提高帶的使用壽命，小帶輪直徑D1不宜過小，要求大雨許用最小帶輪直徑Dmin，即D1≥Dmin。計算功率Nj=KWNd kW式中 Nd—電機的額定功率， KW—工作情況系數(shù)。帶傳動結構簡單，但尺寸，機床中多用于電機輸出軸的定比傳動。一. 三角帶傳動的計算三角帶傳動中，軸間距A可以較大。在這些尺寸的基礎上，畫出草圖，得出初步結構化的有關布置與尺寸；然后按結構尺寸進行主要零件的驗算，如軸的剛度、齒輪的疲勞強度等，必要時作結構和方案上的修改，重新驗算，直到滿足要求，最后才能畫正式裝備圖。 傳動件的估算和驗算傳動方案確定后，要進行方案的結構化，確定個零件的實際尺寸和有關布置。主運動傳動鏈的傳動路線表達式如下： 主傳動路線所有主軸的詳細的校核如下：輸入到Ⅱ軸的轉速 ……………… 1. ………………… ………………………………… 2.…………………… ……………………………………… 3. …………………… …………………………………… 4. ……………………… ………………………………………… 5. …………………… ……………………………………6. …………………… ……………………………………… 7. …………………… …………………………………………8. …………………… ………………………………………… 9. ……………………… ………………………………………10. …………………… ……………………………………………11. ………………… ……………………………………… 12. …………………… ………………………………………… 13. …………………… ……………………………………… 14. …………………… ………………………………………… 15. …………………… …………………………………………16. ………………… ………………………………………… 17. …………………… …………………………………… 18. …………………… ……………………………………………在主軸上的18級轉速分別校核后，都合格。由確定的齒輪齒數(shù)所得的實際轉速與傳動設計理論值難以完全相符合，需要驗算主軸各級轉速，最大誤差不得超過正負10（ψ1）%?？芍=， 取m=： 三. 主軸轉速系列的驗算主軸轉速在使用上并不要十分準確，轉速稍高或稍低并無太大影響。5. 在同時滿足以上的條件下齒輪齒數(shù)的確定已經(jīng)可以初步定出，具體的各個齒輪齒數(shù)可以見傳動圖上所標寫的。4. 防止各種碰撞和干涉三聯(lián)滑移齒輪的相鄰的齒數(shù)差應大于4。機床上可用修正齒輪，在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等。若莫數(shù)相同時，則齒數(shù)和亦應相等。2. 保證強度和防止熱處理變形過大，齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚δ≥2mm，一般取δ5mm則zmin≥+，具體的尺寸可參考圖。不過在表中選取的時候應注意以下幾個問題：1. 不產(chǎn)生根切。根據(jù)要求的傳動比u和初步定出的傳動齒輪副齒數(shù)和Sz，查表即可求出小齒輪齒數(shù)。對中型通用機床，一般取1～。當帶輪為降速時： 三角膠帶的滑動率ε=2%。本次設計中所選的帶輪型號和帶輪的根數(shù)如下： B型帶輪 選取3根（D?。└鞣N型號膠帶推薦了最小帶輪直徑，直接查表即可確定。根據(jù)電機轉速和功率查圖即可確定型號（詳情見〈〈機床主軸變速箱設計指導〉〉41節(jié)）。 主運動的轉速圖 帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定根據(jù)擬定的轉速圖上的各傳動比，就可以確定帶輪直徑和齒輪的齒數(shù)。，最小傳動比umin≥1/4。 機床主傳動系統(tǒng)中，齒輪副的極限傳動比：1. 升速傳動中，最大傳動比umax≤2。∠8m/s（可用7級精度齒輪）。確定中間傳動軸的轉速時，應結合實際情況作相應修正：，一般主軸轉速較低，中間軸的轉速適當取高一些，對減小結構尺寸的效果較明顯。車床K=54，銑床K=。 ……………… （mz）a—所有中間傳動齒輪的分度圓直徑的平均值mm；（mz）主—主軸上齒輪的分度圓的平均值mm；q傳到主軸所經(jīng)過的齒輪對數(shù)；β主軸齒輪螺旋角；CK系數(shù)，根據(jù)機床類型及制造水平選取。 中間傳動軸的轉速較高時（如采用先升后降的傳動），中間轉動軸和齒輪承受扭矩小，可以使用軸徑和齒輪