【正文】 矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力： （549）式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。軸的抗彎斷面慣性矩（）花鍵軸 （547）式中 d—花鍵軸的小徑（mm）；i—花軸的大徑（mm）；b、N—花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動軸上彎曲載荷的計算，一般由危險斷面上的最大扭矩求得： (548）式中 N—該軸傳遞的最大功率（kw）。如果驗算結(jié)果或不合格時，可以改變初算時選定的材料或熱處理方法，如仍不滿足時，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。 B齒寬（mm） Z小齒輪齒數(shù)； u大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，u≥1，“+”號用于外嚙合，“”號用于內(nèi)嚙合； 壽命系數(shù)： （536）工作期限系數(shù)： （537）T齒輪在機床工作期限（）內(nèi)的總工作時間（h），對于中型機床的齒輪取=15000~20000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時間可近似地認為T=/P，P為變速組的傳動副數(shù)； 齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）。 接觸應力的驗算公式為（MPa）≤[]（31） （534）彎曲應力的驗算公式為 （535）式中 N齒輪傳遞功率（KW），N=； 電動機額定功率（KW）； 從電動機到所計算的齒輪的機械效率； 齒輪計算轉(zhuǎn)速（r/min）。一般對高速傳動的齒輪驗算齒面接觸應力，對低速傳動的齒輪驗算齒根彎曲應力。其額定壽命的計算公式為： （533） C—滾動軸承的額定負載（N）,根據(jù)《軸承手冊》或《機床設計手冊》查取，單位用（kgf）應換算成（N）；—速度系數(shù)， 為滾動軸承的計算轉(zhuǎn)速（r/mm） —壽命系數(shù)， —壽命系數(shù)，對球軸承=3，對滾子軸承=；工作情況系數(shù)，對輕度沖擊和振動的機床（車床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機床），；—功率利用系數(shù)，查表3—3；—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3—2；—齒輪輪換工作系數(shù)，查《機床設計手冊》；P—當量動載荷，按《機床設計手冊》。 齒輪的徑向力： （530）式中 α—為齒輪的嚙合角，α＝20186。 —該軸的計算轉(zhuǎn)速（r/min）。驗算56：=≤[]=1250MP （526）符合強度要求 圖55對于傳動軸，除重載軸外，一般無須進行強度校核，只進行剛度驗算。如果驗算結(jié)果或不合格時，可以改變初算時選定的材料或熱處理方法，如仍不滿足時，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。 接觸應力的驗算公式為（MPa）≤[]（31） （521）彎曲應力的驗算公式為 （522）式中 N齒輪傳遞功率（KW），N=； （523）T齒輪在機床工作期限（）內(nèi)的總工作時間（h），對于中型機床的齒輪取=15000~20000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時間可近似地認為T=/P，P為變速組的傳動副數(shù)； 齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）。一般對高速傳動的齒輪驗算齒面接觸應力，對低速傳動的齒輪驗算齒根彎曲應力。摩擦片的厚度一般取2（mm），～（mm）,摩擦片的材料應具有較高的耐磨性、摩擦系數(shù)大、耐高溫、抗膠合性好等特點，常用10或15鋼，～（mm）,淬火硬度達HRC52～62。 （516） b——內(nèi)外摩擦片的接觸寬度（mm）； b=（Dd）/2=23mm； （517） ——摩擦片的許用壓強（N/）；＝＝＝ （518） ——基本許用壓強（MPa），查《機床設計指導》表215，； ——速度修正系數(shù) ＝n/6=（m/s） （519） 根據(jù)平均圓周速度查《機床設計指導》表216，； ——接合次數(shù)修正系數(shù)，查《機床設計指導》表217，； ——摩擦結(jié)合面數(shù)修正系數(shù)，查《機床設計指導》表218。（514） ——電動機的額定功率（kW）； ——安裝離合器的傳動軸的計算轉(zhuǎn)速（r/min）； η——從電動機到離合器軸的傳動效率； K——安全系數(shù)，～； f——摩擦片間的摩擦系數(shù)，由于磨擦片為淬火鋼，查《機床設計指導》表取f=； ——摩擦片的平均直徑（mm）。摩擦片對數(shù)可按下式計算 Z≥2MnK/fb[p] （513）式中 ——摩擦離合器所傳遞的扭矩（N帶基準長度 （53）查《機床設計指導》（任殿閣，張佩勤 主編）表27，?。?800mm。設計功率 (kW） （51）——工況系數(shù)，查《機床設計指導》（任殿閣，張佩勤 主編）表25，； 故小帶輪基準直徑為130mm；帶速 ； （52）大帶輪基準直徑為230 mm；初選中心距＝1000mm, 由機床總體布局確定。箱體中預留了潤滑油路的安裝空間和安裝螺紋孔及油溝，具體表達見箱體零件圖。本主軸箱箱體為一體式鑄造成型，留有安裝結(jié)構(gòu)，并對箱體的底部為安裝進行了相應的調(diào)整。有固定式、移動式兩種。本設計中各軸安裝孔的位置的確定主要考慮了齒輪之間的嚙合及相互干涉的問題，根據(jù)各對配合齒輪的中心距及變位系數(shù)，并參考有關(guān)資料，箱體上軸安裝空的位置確定如下：中心距(a)=1/2（d1+d2）+ym （式中y是中心距變動系數(shù)）中心距ⅠⅡ=（56+38）/2=中心距ⅠⅦ=（50+34）/2=中心距ⅡⅦ=（30+34）/2=72mm中心距ⅡⅢ=（39+41）/2=90mm中心距ⅢⅣ=（50+50）/2=125mm中心距ⅤⅧ=（44+44）/22=88mm中心距ⅤⅥ=（26+58）/24=168mm中心距ⅧⅨ=（58+26）/22=84mm中心距ⅨⅥ=（58+58）/22=116mm中心距ⅨⅩ=（33+33）/22=66mm中心距ⅨⅪ=（25+33）/22=58mm綜合考慮其它因素后，將箱體上各軸安裝空的位置確定如下圖： 圖51上圖中XIV、XV軸的位置沒有表達清楚具體位置參見零件圖。 箱體在主軸箱中起支承和定位的作用。箱體材料以中等強度的灰鑄鐵HT150及HT200為最廣泛,(長寬高),按下表選取. 表51長寬高()壁厚(mm) 500 500 300812 500 500 300800 500 5001015 800 800 5001220由于箱體軸承孔的影響將使扭轉(zhuǎn)剛度下降10%20%，彎曲剛度下降更多，為彌補開口削弱的剛度，常用凸臺和加強筋；并根據(jù)結(jié)構(gòu)需要適當增加壁厚。 第4章 主要設計零件的計算和驗算 主軸箱中有主軸、變速機構(gòu)，操縱機構(gòu)和潤滑系統(tǒng)等。軸Ⅲ的運動可分為兩路傳給主軸Ⅵ：（1）當主軸Ⅵ上的滑動齒輪Z50處于左端位置時，軸Ⅲ運動經(jīng)齒輪副直接傳給主軸Ⅵ，使主軸高速運轉(zhuǎn)。當M1右結(jié)合時軸Ⅰ的運動經(jīng)M1右部摩擦片及齒輪Z50傳給軸Ⅶ上的齒輪Z34，然后傳給軸Ⅱ上的齒輪Z30。在轉(zhuǎn)速圖上，先分配從電動機轉(zhuǎn)速到主軸最低轉(zhuǎn)速的總降速比，在串聯(lián)的雙軸傳動間畫上u(k→k+1)，從而確定了各傳動副的傳動比。然后，將總降速傳動比按“先緩后急”的遞減原則分配給串聯(lián)的各變速組中的最小傳動比。，故選擇Y132M4，其同步轉(zhuǎn)速為1440r/min。故結(jié)構(gòu)式24=2322 繪制轉(zhuǎn)速圖 一般金屬切削機床的驅(qū)動，如無特殊性能要求，多采用Y系列封閉自扇冷式籠型三相異步電動機。同理主軸只有3+3（22－1）=12級反轉(zhuǎn)。當主軸反轉(zhuǎn)時，可獲得3+322=15級反轉(zhuǎn)。CA6140車床可進行各種車削工作，并可加工公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋。該機床剛性好，功率大，操作方便。完成了運動方案的確定和機構(gòu)化設計，繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖，機構(gòu)的零件圖第2章 機床的規(guī)格和用途以及主要參數(shù)的確定CA6140型普通車床的主要組成部件有：主軸箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。使所設計的產(chǎn)品盡量達到結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、操作方便、成本低廉的要求。通過機床主運動機械變速傳動系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設計，在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設計構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機械制圖、零件計算、編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握基本的設計方法，并具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設計和計算能力。更應了解我國實際生產(chǎn)水平，使設計的機床，機器在四化建設中發(fā)揮最佳的效蓋。從大處講，聯(lián)系實際是指在進行機床工藝可能性的分