【正文】 外圈可以移動，當內(nèi)圈向大端軸向移動時，由于 1：12 的內(nèi)錐孔，內(nèi)圈將脹大消除間隙。預負載使軸承內(nèi)產(chǎn)生接觸變形，過大的預負載對提高剛度沒有明顯的小果，而磨損發(fā)熱量和噪聲都會增大，軸承壽命將因此而降低。1） 軸承間隙的調(diào)整為了提高主軸的回轉(zhuǎn)精度和剛度，主軸軸承的間隙應能調(diào)整。另外軸承的內(nèi)外環(huán)都是薄壁件，軸和孔德形狀誤差都會反映到軸承滾道上去。選擇CDE軸承的精度時，既要考慮機床精度要求，也要考慮經(jīng)濟性。前軸承的誤差對主軸前端的影響最大，所以前軸承的精度一般比后軸承選擇高一級。③ 徑向力和兩個方向的軸向力都應傳遞到箱體上，即負荷都由機床支撐件承受。在配置軸承時，應注意以下幾點：① 每個支撐點都要能承受經(jīng)向力。軸承配置時，除選擇軸承的類型不同外，推力軸承的布置是主要差別。三孔同心在工藝上難度較大，可以用兩個支撐的主要支撐，第三個為輔助支撐。2）軸承的配置大多數(shù)機床主軸采用兩個支撐，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但為了提高主軸剛度也有用三個支撐的了。向心推力球軸承。推力球軸承。外徑比同規(guī)格的雙列圓柱滾子軸承小一些。是一種新型軸承，在近年生產(chǎn)的機床上廣泛采普通車床主軸箱設計第 16 頁 共 66 頁用。承載能力大，可同時承受徑向力和軸向力，結(jié)構(gòu)比較簡單，但允許的極限轉(zhuǎn)速低一些。螺紋表面一般不淬火；淬火部位的空刀槽不能過深，臺階交接處應該倒角；滲氮主軸的銳邊、棱角必須倒圓 R,可避免滲氮層穿透剝落。機床主軸都在一定部位上承受著不同程度的摩擦，主軸與滾動軸承配合使用時，軸頸表面具有適當?shù)挠捕瓤筛纳蒲b配工藝并保證裝配精度，通常硬度為 HRC4050 即可滿足要求。 主軸材料和熱處理在主軸結(jié)構(gòu)形狀和尺寸一定的條件下，材料的彈性模量 E 越大，主軸的剛度也越高，由于鋼材的 E 值較大，故一般采用鋼質(zhì)主軸，一般機床的主軸選用價格便宜、性能良好的 45 號鋼?？缇?的大小，很大程度上受其他結(jié)構(gòu)的限制，常常不能滿足以上要求。選擇適當?shù)闹慰缇?，aL一般推薦取： =2～ ，跨距 小時，軸承變形對軸端變形的影響大。3） 前錐孔直徑前錐孔用來裝頂尖或其他工具錐柄，要求能自鎖，目前采用莫氏六號錐孔。為了擴大使用范圍，加大可加工棒料直徑，車床主軸內(nèi)孔直徑有增大的趨勢。普通車床主軸箱設計第 15 頁 共 66 頁 各部分尺寸的選擇主軸形狀與各部分尺寸不僅和強度、剛度有關(guān)，而且涉及多方面的因素。 主軸組件設計主軸組件結(jié)構(gòu)復雜，技術(shù)要求高。4） 在有軸向載荷的情況下不宜采用彈簧卡圈。2） 軸承的間隙是否需要調(diào)整。回轉(zhuǎn)的軸向定位（包括軸承在軸上定位和在箱體孔中定位）在選擇定位方式時應注意：1） 軸的長度。G傳動軸必須在箱體內(nèi)保持準確位置，才能保證裝在軸上各傳動件的位置正確性，不論軸是否轉(zhuǎn)動，是否受軸向力，都必須有軸向定位。m花鍵軸兩端裝軸承的軸頸尺寸至少有一個應小于花鍵的內(nèi)徑。既要滿足承載能力的要求，又要符合孔加工工藝，可以用輕、中或重系列軸承來達到支撐孔直徑的安排要求。還常采用同一鏜刀桿安裝多刀同時加工幾個同心孔的工藝。成批生產(chǎn)中，廣泛采用定徑鏜刀和可調(diào)鏜刀頭。選擇軸承的型號和尺寸，首先取決于承載能力，但也要考慮其他結(jié)構(gòu)條件。但是滾錐軸承內(nèi)外圈可以分開，裝配方便，間隙容易調(diào)整。而且滾錐軸承對軸的剛度、支撐孔的加工精度要求都比較高。刀Dm機床傳動軸常采用的滾動軸承有球軸承和滾錐軸承。這是加工時的過濾部分?；ㄦI軸承載能力高，加工和裝配也比帶單鍵的光軸方便。成批生產(chǎn)中，有專門加工花鍵的銑床和磨床，工藝上并無困難。如撓度和傾角過大，將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化，使振動、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)熱增大；兩軸中心距誤差和軸芯線間的平行度等裝配及加工誤差也會引起上述問題。傳動軸應保證這些傳動件或機構(gòu)能正常工作。 傳動軸的設計 機床傳動軸，廣泛采用滾動軸承作支撐。要保證正確嚙合，齒輪在軸上的位置應該可靠。齒輪磨齒時，要求有較大的空刀（砂輪）距離，因此多聯(lián)齒輪不便于做成整體的，一般都做成組合的齒輪塊。選擇齒輪塊的結(jié)構(gòu)要考慮毛坯形式（棒料、自由鍛或模鍛）和機械加工時的安裝和定位基面?；讫X輪進出嚙合的一端要圓齒，有規(guī)定的形狀和尺寸。淬火齒輪，必須磨齒才能達到6 級。因此，需要淬火的 7 級齒輪一般滾（插）后要剃齒，使精度高于 7，或者淬火后在衍齒。7 級精度齒輪，用較高精度滾齒機或插齒機可以達到。不同精度等級的齒輪，要采用不同的加工方法，對結(jié)構(gòu)要求也有所不同。如果噪聲要求很嚴，或一些關(guān)鍵齒輪，就應選 6—5—5。為了控制噪聲，機床上主傳動齒輪都要選用較高的精度。采用同一精度時，圓周速度越高，振動和噪聲越大，根據(jù)實際結(jié)果得知，圓周速度會增加一倍，噪聲約增大 6dB。齒輪塊的結(jié)構(gòu)形式很多，取決于下列有關(guān)因素：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；變速箱中齒輪用于傳遞動力和運動。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音，常成為變速箱的主要噪聲源，并影響主軸回轉(zhuǎn)均勻性。齒輪同時嚙合的齒數(shù)是周期性變化的?？仗X輪需要有軸向定位，軸承需要潤滑。齒輪與軸之間的軸承可以用滾動軸承也可以用滑動軸承。但脫開的另一端齒輪，與軸回轉(zhuǎn)方向是相反的，二者的相對轉(zhuǎn)速很高（約為兩倍左右） 。3） 結(jié)構(gòu)設計時應使加力環(huán)推動擺桿和鋼球的運動是不可逆的，即操縱力撤消后，有自鎖作用。這樣就限制了軸向和周向的兩個自由度，起了定位作用。離合器及其壓緊裝置中有三點值得注意：1） 摩擦片的軸向定位：由兩個帶花鍵孔的圓盤實現(xiàn)。由于裝在箱內(nèi)，一般采用濕式。實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的變換方案很多，我們采用正反向離合器。車床上的反轉(zhuǎn)一般用于加工螺紋時退刀。I 軸上裝有摩擦離合器，由于組成離合器的零件很多，裝配很不方便，一般都是在箱外組裝好 I 軸在整體裝入箱內(nèi)。齒輪在軸上布置很重要，關(guān)系到變速箱的軸向尺寸，減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。制動器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。我們采用第二種方案，通過空心軸中的拉桿來操縱離合器的結(jié)構(gòu)。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上，左邊部分接通，得到一級反向轉(zhuǎn)動，右邊接通得到三級正向轉(zhuǎn)動。齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束，齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑，否則齒輪無法加工。I 軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。3） 確定傳動軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對位置，以確定各軸的受力點和受力方向，為軸和軸承的驗算提供必要的數(shù)據(jù)。目的是：1） 布置傳動件及選擇結(jié)構(gòu)方案。主軸變速箱結(jié)構(gòu)設計時整個機床設計的重點，由于結(jié)構(gòu)復雜，設計中不可避免要經(jīng)過反復思考和多次修改。主軸變速箱是機床的重要部件。2i于是得 ,86/1?ic36/72ic得軸Ⅲ兩聯(lián)動齒輪的齒數(shù)分別為 22，72；得軸Ⅳ兩齒輪齒數(shù)分別為 86，36。zS于是 ， ， ，得軸Ⅲ上兩齒輪的齒數(shù)分別為：72/81i 60/3?ib45/2?ib72，60、45。z于是 ， ， 56/281ai 49/32?ai可得軸Ⅱ上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為：549。根據(jù)【1】 ,查表 39 各種常用變速比的使用齒數(shù)。一般在主傳動中，最小齒數(shù)應大于18～20。對于定比傳動的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機械設計手冊推薦的方法確定。?i畫出轉(zhuǎn)速圖（電動機轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近） 。③確定軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速對于軸Ⅰ，其級比指數(shù)為 1,可取 ， 2/1/1??ia41./??ia確定軸Ⅰ轉(zhuǎn)速為 800r/min?，F(xiàn)由Ⅳ（主軸）開始，確定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速：① 先來確定Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速變速組 c 的變速范圍為 ，結(jié)合結(jié)構(gòu)式，]10,8[??R?Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速只有一種可能：100、1200、280、400、560r/min。⑸、繪制轉(zhuǎn)速圖在五根軸中，除去電動機軸，其余四軸按變速順序依次設為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（主軸） 。⑶、確定變速軸軸數(shù) 變速軸軸數(shù) = 變速組數(shù) + 定比變速副數(shù) + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。)0~8(612? 結(jié)構(gòu)式的擬定繪制轉(zhuǎn)速圖⑴、選擇 Y132M4 型 Y 系列籠式三相異步電動機。因為其他變速組的變速范圍都比最后擴大組的小，只要最后擴大組的變速范圍不超過極限值，其他變速組就不會超過極限值。普通車床主軸箱設計第 7 頁 共 66 頁 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定根據(jù)中間變速軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。?u。設計車床主變速傳動系時，為避免從動齒輪尺寸過大而增加箱體的徑向尺寸，在降速變速中，一般限制限制最小變速比 ；為避免擴大傳動誤41min?u差，減少震動噪聲，在升速時一般限制最大轉(zhuǎn)速比 。初選 的方案。 結(jié)構(gòu)式的擬定對于 12=232 傳動式，有 6 種結(jié)構(gòu)式和對應的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。最后一個變速組的變速副數(shù)常選用 2。在Ⅰ軸如果安置換向摩擦離合器時，為減少軸向尺寸，第一變速組的變速副數(shù)不能多，以 2 為宜。 確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目數(shù)為 Z 的變速系統(tǒng)由若干個順序的變速組組成，各變速組分別有 、?Z普通車床主軸箱設計第 6 頁 共 66 頁……個變速副。此次設計中，我們采用集中變速型式的主軸變速箱。變速方案有多種，變速型式更是眾多，比如：變速型式上有集中變速，分離變速；擴大變速范圍可用增加變速組數(shù)，也可采用背輪結(jié)構(gòu)、分支變速等型式；變速箱上既可用多速電機，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。變速方案和型式與結(jié)構(gòu)的復雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。 主變速方案擬定擬定變速方案，包括變速型式的選擇以及開停、換向、制動、操縱等整個變速系統(tǒng)的確定。根據(jù)以上要求，我們選取 Y132M4 型三相異步電動機，額定功率 ,滿載轉(zhuǎn)速 1440 ，額定轉(zhuǎn)矩 ，質(zhì)量 81kg。48Pcsm③ 機床功率的計算，主切削力的計算 根據(jù)【2】 表 859 和表 860，主切削力的計算4950公式及有關(guān)參數(shù)：F = Z?F60CFcZa?FcfcZvFcK = 270 4 .??? =3242（N）切削功率的計算 = =3242 =（kW）cPF?cv310??310?依照一般情況，取機床變速效率 =.?普通車床主軸箱設計第 5 頁 共 66 頁= =(kW)根據(jù)【3】 表 121 Y 系列（IP44）電動機的技術(shù)數(shù)據(jù),Y 系列167（IP44）電動機為一般用途全封閉自扇冷式籠型異步電動機，具有防塵埃、鐵屑或其他雜物侵入電動機內(nèi)部的特點，B 級絕緣，工業(yè)環(huán)境溫度不超過+40℃，相對濕度不超過 95%，海拔高度不超過 1000m，額定電壓 380V，頻率 50Hz。o1re現(xiàn)以確定粗車是的切削用量為設計：① 確定背吃刀量 和進給量 f，根據(jù)【2】 表 850， 取 4mm，f 取 。采用車刀具，可轉(zhuǎn)位外圓車刀，刀桿尺寸： 16mm 25mm。首先找到最小極限轉(zhuǎn)速?67P25，再每跳過 5 個數(shù)（～ ）取一個轉(zhuǎn)速，即可得到公比為 的數(shù)6列：25，50，71，100，140，200，280，400，560，800，1120. 主電動機的選擇合理的確定電機功率 P，使機床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機經(jīng)常輕載而降低功率因素。表 車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)表工件最大回轉(zhuǎn)直徑(mm)maxD最高轉(zhuǎn)速( )maxnir最低轉(zhuǎn)速( )minir電機功率P（kW）公比 ?轉(zhuǎn)速級數(shù)Z320 1120 25 12 操作性能要求1）具有皮帶輪卸荷裝置2）手動操縱雙向片式摩擦離合器實現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運動要求3）主軸的變速由變速手柄完成 確定傳動公比 ?根據(jù)【1】 公式（32）因為已知 ， 78P ??R???znR?普通車床主軸箱設計第 4 頁 共 66 頁∴ Z= +1?lgnR∴ = = =)1(?根據(jù)【1】 表 35 標準公比 。本次設計的是普通型車床主軸變速箱。普通車床主軸箱設計第 1 頁 共 66 頁普通中型車床主軸箱設計畢業(yè)論文目錄目錄 ................................................................................................................................4緒論 ........................................................................................................................102．設計計算 ................................................................................................................11 普通車床的規(guī)格 ................................................................................................11 車床的規(guī)格系列和用處 ..............................................................................11 操作性能要求 .....................