【正文】 主軸與齒輪的連接 潤滑與密封 其他問題機械制造裝備設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計概述機床課程設(shè)計，是在學(xué)習(xí)過課程《機械制造裝備設(shè)計》之后進(jìn)行的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于通過機床運動機械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使學(xué)生在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)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(xùn)練，樹立正確的設(shè)計思想，掌握基本的設(shè)計方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算能力。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。主要用于加工回轉(zhuǎn)體。變速范圍Rn=43～51；V=100 m/min時，切削45號鋼時，機床功率允許的最大切削用量為：ap=5㎜，f=㎜/r；抗振性：一般。=50～ 又∵ =43～51 ∴ 主電機選擇合理的確定電機功率，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。 主傳動方案擬定擬定傳動方案，包括傳動型式的選擇以及開停、幻想、制動、操縱等整個傳動系統(tǒng)的確定。傳動方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。傳動方案有多種，傳動型式更是眾多，比如：傳動型式上有集中傳動，分離傳動；擴大變速范圍可用增加傳動組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)、分支傳動等型式；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。此次設(shè)計中，我們采用集中傳動型式的主軸變速箱。 確定傳動組及各傳動組中傳動副的數(shù)目級數(shù)為Z的傳動系統(tǒng)由若干個順序的傳動組組成，各傳動組分別有、……個傳動副。在Ⅰ軸如果安置換向摩擦離合器時，為減少軸向尺寸，第一傳動組的傳動副數(shù)不能多，以2為宜。最后一個傳動組的傳動副常選用2。 結(jié)構(gòu)式的擬定對于18=2322傳動式，有2種結(jié)構(gòu)式和對應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。初選 (：內(nèi)輪+背輪，：重復(fù)6級)的方案。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會有打滑，宜可緩和沖擊及隔離振動，使傳動平穩(wěn)。(1)選擇三角帶的型號 根據(jù)公式式中P電動機額定功率，工作情況系數(shù) 查《機械設(shè)計》圖88因此選擇B型帶。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑不宜過小，即。由公式 式中：小帶輪轉(zhuǎn)速，大帶輪轉(zhuǎn)速，所以，由《機械設(shè)計A》表87取園整為250mm。 (4)初步初定中心距帶輪的中心距，通常根據(jù)機床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選?。?根據(jù)經(jīng)驗公式即： 750mm取=600mm. (5)三角帶的計算基準(zhǔn)長度 由《機械設(shè)計》表82，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計算長度 (6)驗算三角帶的撓曲次數(shù) 符合要求。(9)確定三角帶根數(shù)根據(jù)《機械設(shè)計》式822得:傳動比:查表85c，85d 得= ,= 查表88，=；查表82，= 所以取 根(10)計算預(yù)緊力查《機械設(shè)計》表84，q=(11)計算壓軸力 傳動軸的估算傳動軸除應(yīng)滿足強度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。因此疲勞強度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗算軸的強度。因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。計算轉(zhuǎn)速是傳動件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。Ⅰ軸：K=，A=120 所以 ， 取28mmⅡ軸：K=，A=120 , 取30mmⅢ軸：K=，A=110 , 取40mmⅣ軸：K=，A=100 , 取30mmⅤ軸：K=，A=90 , 取40mm取39mmⅥ軸：K=，A=80 取39mm 此軸徑為平均軸徑，設(shè)計時可相應(yīng)調(diào)整。對于定比傳動的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機械設(shè)計手冊推薦的方法確定。一般在主傳動中，最小齒數(shù)應(yīng)大于18～20。第一組齒輪：傳動比：, 查《機械制造裝備設(shè)計》表36，齒數(shù)和取88=34，=54，=39，=49；第二組齒輪：傳動比：,，齒數(shù)和取88：=34，=54，=44，=44，=25，=63；第三組齒輪：傳動比：,齒數(shù)和取91：=26，=65，=56，=35，第四組齒輪：傳動比：,齒數(shù)和取95：=26，=65，=56，=35，第五組齒輪：傳動比：齒數(shù)和取100：=26，=65 齒輪模數(shù)的計算(1)ⅠⅡ 齒輪彎曲疲勞的計算： （機床主軸變速箱設(shè)計指導(dǎo)P36，為大齒輪的計算轉(zhuǎn)速，可根據(jù)轉(zhuǎn)速圖確定）齒面點蝕的計算：取A=90，由中心距A及齒數(shù)計算出模數(shù)： 根據(jù)計算選取兩個中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。取 所以取(3)ⅢⅣ 齒輪彎曲疲勞的計算： 齒面點蝕的計算：，取A=162，由中心距A及齒數(shù)計算出模數(shù)： 根據(jù)計算選取兩個中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。取 所以取(5)ⅤⅥ 齒輪彎曲疲勞的計算： 齒面點蝕的計算：，取A=172，由中心距A及齒數(shù)計算出模數(shù)： 根據(jù)計算選取兩個中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。其余做成實心結(jié)構(gòu)。D是軸承外徑，查《機械零件手冊》確定選用深溝球軸承6211，d=55mm,D=100mm。齒《機械設(shè)計》表810確定參數(shù)得： 帶輪寬度： 分度圓直徑：， 傳動軸間的中心距機床傳動系統(tǒng)圖如下： 軸承的選擇Ⅰ軸： 6208 D=80 B=18 深溝球軸承Ⅱ軸： 7207C D=72 B=17 角接觸球軸承Ⅲ軸： 7207C D=72 B=17 角接觸球軸承Ⅳ軸： 7208C D=80 B=18 角接觸球軸承Ⅴ軸： 7210C D=90 B=20 角接觸球軸承Ⅵ軸： 3182115 D=115 B=30 雙向推力球軸承 片式摩擦離合器的選擇和計算片式摩擦離合器目前在機床中應(yīng)用廣泛，因為它可以在運轉(zhuǎn)中接通或脫開，具有結(jié)合平穩(wěn)、沒有沖擊、結(jié)構(gòu)緊湊的特點，部分零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，多用于機床主傳動。一般外摩擦片的外徑可?。篸為軸的直徑，取d=55，所以55+5=60mm特性系數(shù)是外片內(nèi)徑與內(nèi)片外徑D2之比取=，則內(nèi)摩擦片外徑 按扭矩選擇摩擦片結(jié)合面的數(shù)目一般應(yīng)使選用和設(shè)計的離合器的額定靜扭矩和額定動扭矩滿足工作要求，由于普通機床是在空載下啟動反向的，故只需按離合器結(jié)合后的靜負(fù)載扭矩來計算。mmT為在危險斷面的最大扭矩——N為該軸傳遞的最大功率——Nj為該軸的計算轉(zhuǎn)速齒輪的圓周力：齒輪的徑向力： Ⅰ軸的強度計算Ⅰ軸： 作用在齒輪上的力的計算 已知大齒輪的分度圓直徑：d=mz=39=圓角力： 徑向力：軸向力：方向如圖所示：由受力平衡：==所以=－（+）=－以a點為參考點，由彎矩平衡得：105+（105+40）－（300+40+105）=0所以：= =在V面內(nèi)的受力情況如下：受力平衡：即：+以a點為參考點，由彎矩平衡：105－（105+40）+（300＋105＋40）=0所以=－3629N =3653N在V面的彎矩圖如下： 主軸抗震性的驗算（1）支撐剛度，包括軸承的彈性變形和坐圈接觸變形。（D4d4）=（914464）=所以：（4） 主軸部件剛度（5） 驗算抗振性則：所以：所以主軸抗振性滿足要求。這里要驗算的是齒輪2，齒輪7，齒輪12這三個齒輪。因為：，故滿足要求，另外兩齒輪計算方法如上，均符合要求。根據(jù)設(shè)計要求，應(yīng)該對Ⅰ軸未端的滾子軸承進(jìn)行校核。 結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案設(shè)計主軸變速箱的結(jié)構(gòu)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(gòu)、潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置，用一張展開圖和若干張橫截面圖表示。主軸變速箱是機床的重要部件。精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動效率要求，主軸前軸承處溫度和溫升的控制，結(jié)構(gòu)工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。在正式畫圖前應(yīng)該先畫草圖。2） 檢驗傳動設(shè)計的結(jié)果中有無干涉、碰撞或其他不合理的情況，以便及時改正。 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，假想將各軸沿其軸線剖開并將這些