【正文】 071090020/8020/8051/5050/5011201440r/min63/5022/5830/5039/41360450570708904112051/4356/389501180800130/2301450r/min 圖 CA6140 轉(zhuǎn)速圖 圖 主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖 增加了一次外嚙合，而使主軸反轉(zhuǎn)。軸II 運(yùn)動(dòng)通過(guò)齒輪傳至軸 III。主軸傳動(dòng) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)表達(dá)式如下： 123956 20 20264138 80 8013 0 2251 50 51 5823 0 5843 50 503050 34 635034 30 50M I V V MI I I I I IM V I I M??? ? ???? ? ? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?????電 動(dòng) 機(jī) ()VI?????????主 軸 W ==1450r/mind 根據(jù)以上的確定，可以初步定出的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，如圖 所示。181。181。 表 輪廓尺寸 長(zhǎng)寬高 ( 3mm ) 壁厚 (mm) 500 500 300 812 500 500 300800 500 500 1015 800 800 500 1220 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(bǔ)開(kāi)口削弱的剛度，常用凸臺(tái)和加強(qiáng)筋；并根據(jù)結(jié)構(gòu)需要適當(dāng)增加壁厚。 箱體在主軸箱中起支承和定位的作用。本設(shè)計(jì)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(wèn)題，根據(jù)各對(duì)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 ? ? 122dda ym????????? （其中 y 是中心距變動(dòng)系數(shù)） （ ） 中心距Ⅰ Ⅱ = 56 38 5 10 52????????? (mm) （ ） 中心距Ⅰ Ⅶ = 50 34 ????????? (mm) （ ） 中心距Ⅱ Ⅶ = 30 34 722????????? (mm) （ ） 中心距Ⅱ Ⅲ = 39 41 902????????? (mm) （ ） 中心距Ⅲ Ⅳ = 50 50 2. 5 12 52????????? （ mm） （ ） 中心距Ⅴ Ⅷ = 44 44 2 882?????????（ mm） （ ） 中心距Ⅴ Ⅵ = 26 54 4 1682????????? （ mm） （ ） 中心距Ⅷ Ⅸ = 58 26 2 822?????????（ mm） （ ） 中心距Ⅸ Ⅵ = 58 58 2 11 62????????? （ mm） （ ） 中心距Ⅸ Ⅹ = 33 33 2 662?????????（ mm） （ ） 中心距Ⅸ Ⅺ = 25 33 2 582?????????（ mm） （ ） 綜合考慮其它因素后，將箱體上各軸安裝空的位置確定如圖 所示 圖 主軸箱箱體各軸安裝位置示意圖 傳動(dòng)軸Ⅰ各主要零件 的設(shè)計(jì) 軸徑的估算 參考《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 2 得： 3(100 ~ 120) cPd n?（ ），查《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 10 得： V?帶 = ， 取 3105 cPd n? 由轉(zhuǎn)速圖可得： 0 230130Vii??帶 ∴ 轉(zhuǎn)速： 1 0 1450 8 1 9 .5 6 52 3 0 / 1 3 0dnn i? ? ?(r/min) 效率： 01 ????帶 功率： 1 0 1 7 .5 0 .9 6 7 .2dPP ?? ? ? ? ?(kw) ∴1 33117 . 21 0 5 1 0 5 2 1 . 6 78 1 9 . 5 6 5Pd n? ? ? ? ?(mm) 取 min1 22d ? mm V 帶輪的設(shè)計(jì) （ 1 ）計(jì)算 V 帶功率 cap cap = Ak ? P （ ） 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 7 得 Ak = P = kw 所以 cap = Ak ? P = ? = (kw) （ 2）選擇 V帶的類(lèi)型 根據(jù)計(jì)算功率 cap 及小帶輪轉(zhuǎn)速 1 1450n ? r/miin，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 8— 11，選取普通 V 帶帶型： A 型 （ 112～ 140mm） （ 3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 并驗(yàn)算帶速 V （ a）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d 根據(jù) V帶的帶型，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 8— 8定小帶輪的的基準(zhǔn)直徑 1d ，應(yīng)使 1d ≥ ? ?mindd ，取 1d =132mm， 適當(dāng)整圓成 1d =130(mm) （ b）驗(yàn)算帶速 V 11 130 1450 1000 60 1000ddnV ? ??? ? ??? （ ） 取 V =10m/s （ c)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 由轉(zhuǎn)速圖中，帶輪傳動(dòng)比得 i =2313 ,再根據(jù)表 8— 8適當(dāng)整圓 得 21 23 132 233. 5413ddd i d? ? ? ? ? 進(jìn)行適當(dāng)整圓得 2d =230(mm) （ 4）確定中心距 a ，并選擇 V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL （ a）根據(jù)帶傳動(dòng)的總體尺寸的限制條件或中心距的要求，結(jié)合《機(jī)械設(shè)計(jì)》中式（ 8— 20）初定中心距 0a (dd + 2 0 1) 2(ddd a d?? + 2)dd 即 00 .7 3 6 0 2 3 6 0a? ? ? ? 取 0a =450(mm) （ b)計(jì)算相應(yīng)的帶長(zhǎng) 0dL 002dLa? + 1(2 dd? + 22120()) 4dddd a?? （ ） =21009 0 0 3 6 0 1 4 7 0 . 7 5 6 1 4 7 12 4 4 5 0?? ? ? ? ??(mm) 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL 根據(jù) 0dL 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 2 選取 dL =1600 (mm) （ c)計(jì)算中心距 a 及其變動(dòng)范圍 傳 動(dòng) 的 實(shí) 際 中 心 距 近 似 為 00 2ddLLaa ??? （ ） = 1600 1471450 514. 52???(mm) 考慮到帶輪的制造誤差，帶長(zhǎng)誤差，帶的彈性，以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊的需要，給出中心距的變化范圍： min da a L?? =5 1 4 .5 0 .0 1 5 1 6 0 0 4 9 0 .5? ? ?(mm) max da a L?? 5 1 4 .5 0 .0 3 1 6 0 0 5 6 2 .5? ? ? ?(mm) （ 5）驗(yàn)算小 帶輪包角 1? 由于小帶輪的包角 1? 要小于大帶輪上的包角 2? ，且小帶輪上的摩擦力相應(yīng)的小于大帶輪上的總摩擦力，因此打滑只可能發(fā)生在小帶輪上，為提高帶傳動(dòng)的工作能力，應(yīng)使： 0001 2 1 5 7 . 31 8 0 ( ) 9 0dddd a? ? ? ? ? （ ） 00 0 05 7 . 31 8 0 1 0 0 1 6 9 9 05 1 4 . 5? ? ? ? ? (6 ） 確 定 帶 的 根 數(shù) Z 00()ca ArLP KPZ P P P K K???? ? ? ? （ ） 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 7 得 AK =，查表 8— 4a 得 0P =，查表 8— 4b 得0P? =，查表 8— 5 得 K? =，查表 8— 2得 LK = ∴ 7 . 5 1 . 1 4 . 0 6 7(1 . 9 4 0 . 1 5 ) 0 . 9 8 0 . 9 9Z ???? ? ? 取 Z =5（根） (7）確定初拉力 0F 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 8— 6得單根 V 帶所需最小初拉力為： ? ? 20 m in ( 2 .5 )500 caKPF Q VK Z V????? ? ??? （ ） 2( 2 .5 0 .9 8 ) 1 .1 7 .55 0 0 0 .1 1 00 .9 8 5 1 0? ? ?? ? ? ???=（ N） (8)計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力 PF 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得： 10 0 m in 1692 sin 2 5 ( ) sin 13 73 .2 38 622PF ZF F?? ? ? ? ? ?（ N） （ ） 圖 V 帶輪的結(jié)構(gòu)示意圖 多片式摩擦離合器的計(jì)算 設(shè)計(jì)多片式摩擦離合器時(shí)，首先根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)確定離合器的尺寸，如為軸裝式時(shí)，外摩擦片的內(nèi)徑 d 應(yīng)比花鍵軸大 2— 6，內(nèi)摩擦片的外徑 D 的確定，直接影響離合器的徑向和軸向尺寸，甚至影響主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局，故應(yīng)合理選擇。 摩擦片的厚度一般 取 、 、 2（ mm），內(nèi)外層分離時(shí)的最大間隙為— （ mm），摩擦片的材料應(yīng)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(diǎn)，常用 10 或 15 鋼，表面滲碳 — （ mm），淬火硬度達(dá) HRC52— 62。 則此時(shí)按 2m? ,大、小齒輪的齒數(shù)分別為： 11 m? ? ? ，整圓成 1 43Z? 21 51 43 5143Z i Z? ? ? ? ? (4）幾何尺寸的計(jì)算： (a ） 分 度 圓 直 徑 11 2 4 3 8 6d m Z? ? ? ? ?(mm) （ ） 22 2 5 1 1 0 2d m Z? ? ? ? ?(mm) (b ） 中 心 距 12 86 10 2 9422dda ? ?? ? ?(mm) （ ） (c ） 齒 輪 寬 度 11 1 8 6 8 6dbd?? ? ? ? ?(mm) （ ） 22 1 1 0 2 1 0 2dbd?? ? ? ? ?(mm) 齒輪的校核 由 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 得 校 核 齒 輪 即 滿(mǎn) 足 ： ? ?FtFa SaKFbm Y Y?? ， 2t TF d? （ ） (1）對(duì)軸 I 上齒數(shù)為 51 的齒輪進(jìn)行校核 52 2 0 . 8 3 3 2 1 0102t TF d ???? ∴ 51 . 8 6 9 2 0 . 8 3 3 2 1 0 1 4 . 9 6 81 0 2 1 0 2 2tKFbm ? ? ????? 又由計(jì)算齒輪時(shí)的數(shù)據(jù)得： ? ? 264 6 6 . 9 3 52 . 3 1 6 1 . 7 0 3FF a S aYY? ??? 比較得： ? ?FtFa SaKFbm Y Y?? 故該齒輪符合要求。 綜上該齒輪副符合要求。 軸的抗彎斷面慣性矩（ 4mm ） 花鍵軸 42( ) ( )64d b N D d D dI ? ? ? ? ?? （ ） = 42 443 2 . 2 6 8 ( 3 8 3 2 . 2 ) ( 3 8 3 2 . 2 ) 7 . 4 2 1 064 m