【正文】 1，b,決定各變速組的傳動比；由前面2軸的轉(zhuǎn)速及中間軸轉(zhuǎn)速的分析，及齒輪傳動比的現(xiàn)在，根據(jù)“前緩后急”的原則，取軸IVV的最小降速比為極限值的1/4，=，=4，軸IIIIV和軸IIIII均取=1/（5）擬定轉(zhuǎn)速圖：根據(jù)結(jié)構(gòu)圖及結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖及傳動比的分配，擬定轉(zhuǎn)速圖，： 傳動系統(tǒng)圖1，齒輪齒數(shù)的確定的要求：可用計算法或查表確定齒輪齒數(shù)，后者更為簡便，根據(jù)要求的傳動比u和初步定出的傳動副齒數(shù)和，查表即可求出小齒輪齒數(shù)：選擇是應(yīng)考慮：a,傳動組小齒輪不應(yīng)小于允許的最小齒數(shù)，即：推薦：對軸齒輪=12，特殊情況下=11，對套裝在軸上的齒輪，=16，特殊情況下=14，對套裝在滾動軸承上的空套齒輪，=20；當齒數(shù)少于不發(fā)生根切的最小齒數(shù)時（壓力角a=20的直齒標準，=17），一般需對齒輪進行正變位修正。c、同一傳動組的個齒輪副的中心矩應(yīng)相等。2，變速傳動組中齒輪齒數(shù)的確定 為了減少齒輪數(shù)目和縮短變速箱的軸向尺寸，這里采用了公用齒輪。這里我們采用查表法來確定齒輪的齒數(shù)。軸IVV間的兩對齒輪，其傳動比為=1/4, =2分別?。剑?，＝３則／＝／＝3／4?。耍?0，＝30x3=90, =30x4=120按傳動比將齒數(shù)分配如下：=1/4=18/7219/71 ，=2=80/4082/38軸VVI及VIVII間齒數(shù)確定，由于這兩個傳動組只是改變傳動方向，不起便速度作用，只需考慮其結(jié)構(gòu)尺寸及磨損振動和噪音等因素。主軸轉(zhuǎn)速系列的驗算：主軸轉(zhuǎn)速在使用上并要求十分準確，轉(zhuǎn)速稍高或稍低并無太大影響，但標牌上標準數(shù)列的數(shù)值一般也不允許與實際轉(zhuǎn)速相差太大。傳動系統(tǒng)圖的繪制轉(zhuǎn)速圖和齒輪齒數(shù)確定后，變速箱的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度也基本確定了（如齒輪個數(shù)，軸數(shù)，支承軸，為使變速箱的結(jié)構(gòu)緊湊，合理布置齒輪是一個重要的問題，因為它直接影響變速箱的尺寸，變速操作的方便性和結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的可行性問題，在考慮主軸適當?shù)闹С芯嗪蜕釛l件下，一般應(yīng)盡可能減少變速箱尺寸。根據(jù)計算結(jié)果，繪制出傳動系統(tǒng)圖， 主傳動系統(tǒng)圖主運動傳動鏈的傳動路線表達式如下：電動機I——II——III——IV—=V——VI——VIII（主軸）傳動軸除應(yīng)滿足強度要求外，還應(yīng)滿足剛度要求。機床主傳動系統(tǒng)精度要求高，不允許有較大的變形因此，疲勞強度一般不是主要矛盾，除載荷很大的情況下，可以不必驗算軸的強度。若剛度不足，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，或產(chǎn)生振動和噪聲，發(fā)熱，過早磨損而失效?？梢韵扰まD(zhuǎn)剛度估算軸的直徑，畫出草圖后，再根據(jù)受力情況，結(jié)構(gòu)布置和有關(guān)尺寸，驗算彎曲剛度。——該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速；計算轉(zhuǎn)速是傳動件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速，各傳動件的計算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動關(guān)系而確定，而中型車，銑床主軸的計算轉(zhuǎn)速為：（主）=——每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角（deg/m）。對傳動軸剛度要求允許扭轉(zhuǎn)角主軸一般傳動軸較低的軸（deg/m）估算時應(yīng)注意：（1）值為每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角，而估算的傳動軸的長度往往不足1m，因此，在計算時應(yīng)按軸的實際長度計算和修正，如軸為500mm，取=1deg/m則d=91 mm（2）效率y對估算軸徑d影響不大，可以忽略（3）如使用花鍵是可根據(jù)估算的軸徑 d選取相近的標準花鍵軸的規(guī)格，主軸總軸徑可參考統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定；車床608070907010595130110145升降臺銑床5090609060957510090105各軸的計算轉(zhuǎn)速：=95 r/min=118 m/min =300 r/min=750 r./min =1450 r/min軸徑的估算：=91x==91x= =91x==91x = =91x=傳動軸剛度的驗算（1）軸的彎曲變形的條件和允許值機床的主傳動軸的彎曲剛度驗算，主要驗算軸上裝齒輪和軸承出的撓度y和傾角。在畫草圖之前，先估算，再選用標準齒輪模數(shù)。軸V—VI間傳動組齒輪模數(shù)的估算：齒輪彎曲疲勞計算，齒面點蝕估算：Ax==2A/=(29+29)=取標準模數(shù)值m=5,軸VI—VII間齒輪模數(shù)的確定：齒輪彎曲疲勞強度計算：齒面點蝕估算：Ax ==2A/=(67+67)=取模數(shù)值為m=4。根據(jù)接觸疲勞強度計算齒輪模數(shù)的公式：= mm根據(jù)彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)，公式：= mm 式中：N——計算齒輪傳遞的額定功率N= KW——計算齒輪的計算轉(zhuǎn)速r/min——齒寬系數(shù)=b/m, 常取610；——大齒輪與小齒輪齒數(shù)，一般取傳動中最小齒輪的齒數(shù)i——大齒輪與小齒輪的傳動比， i=/1?！D(zhuǎn)速變化系數(shù)——功率利用系數(shù)——材料強化系數(shù)，幅值低的交變載荷可使金屬材料的晶粒邊界強化，起阻止疲勞的刃縫擴大的作用——工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運動，=~；——動載荷系數(shù)——齒向載荷分布系數(shù)——齒形系數(shù)——許用彎曲，接觸應(yīng)力MPa。　　　由以上計算結(jié)果知，齒輪模數(shù)合格。2．技術(shù)要求主軸變速箱是指機床的主要部分，設(shè)計時除考慮一般機械傳動的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個方面的問題：（1）精度立式銑床主軸部分要求比較高的精度主軸的徑向跳動，〈；主軸軸向串動〈。我國中型車床，銑床=，（5）結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，加工和裝配工藝性好，便于維修和調(diào)整（6）操作方便，安全可靠（7）遵循標準化和通用化的原則、齒輪塊的設(shè)計1，特點齒輪是變速箱中的重要元件，齒輪同時嚙合的齒數(shù)是周期性變化的，也就是說，作用在一個齒上的載荷是變化的。2，精度等級的選擇變速箱中齒輪用于傳遞動力和運動。采用同一精度時，周圍速度越高，振動和噪聲越大，根據(jù)實驗結(jié)果，周圍速度增加一倍，噪音約增加6dB。所以這兩項精度應(yīng)選高一級，為了控制噪音，機床上主傳動齒輪都選用較高的精度，大都用766,這里主運動齒輪的精度選為766。8級精度齒輪，一般滾齒或插齒就可以達到。但淬火后，由于變形，精度下降，因此，需淬火的7級齒輪一般滾（插）后要剃齒，使精度高于7級或淬火和衍齒才能達到6級。各部分的尺寸推薦如下：（1）、空刀槽，插齒時： 模數(shù) 12mm， 5mm。剃齒時： 采用公式：=+k(+)mm及計算。 若齒面要高頻淬火，為避免互相影響，應(yīng)大于8。　　　　　　　　　　　?。?）、齒寬b 齒寬影響齒的強度。一般取=(6~10)m齒輪模數(shù)m小，裝在軸的中部或單片齒輪，取大值齒輪模數(shù)m大，裝在靠近支承處或多聯(lián)齒輪，取小值。（3）、其他問題 滑移齒輪進出嚙合的一端要圓齒，有規(guī)定的形狀和尺寸（），圓齒和倒角性質(zhì)不同，加工方法和畫法也不一樣， 部分（圖（一））用于安裝撥動齒輪的滑塊，一般取=或，這里我們選。齒輪的軸向定位要保證正確嚙合，齒輪在軸上的位置應(yīng)該可靠，空套齒輪和固定在軸上的齒輪的軸向定位可采用隔套定位。軸上要安裝齒輪，離合器和制動器等。兩軸中心距誤差和軸心線間的平行度等裝配及加工誤差也會引起上述問題。所以一般都采用化鍵軸，花鍵軸承載能力高，加工如轉(zhuǎn)盤也比但單鍵的光軸方便。3，軸承的選擇 機床傳動軸常用的滾動軸承有球軸承和滾錐軸承?？蛰d功率和噪音等方面，球軸承都比滾錐軸承優(yōu)越。但滾錐軸承的內(nèi)外圈可以公開。所以有時在沒有軸向力時，也常采用這種軸承。即要滿足承載能力要求，又要符合孔的加工工藝，可以用輕、中、或重系列的軸承來達到支承孔直徑的安排要求花鍵軸兩端裝軸承的軸頸尺寸至少有一個應(yīng)小于花鍵的內(nèi)徑，一般傳動軸上軸承選用G級精度。對受軸向力的軸，其軸向定位更重要。2，軸承的間隙是否需要調(diào)整。５、傳遞軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計１）、 軸I的結(jié)構(gòu)設(shè)計:1,選聯(lián)軸器軸I與電機軸用聯(lián)軸器相連,: 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 查表取 則,根據(jù)工作需要,選用彈性柱銷連軸器,型號為HL3,聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為: , 聯(lián)軸器的軸孔直徑d=38mm, 半聯(lián)軸器的長度為L=82mm,聯(lián)軸器標記為: HL3聯(lián)軸器 3882 GB5014—85.2,按軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度.　主軸組件設(shè)計主軸組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)要求高,安裝工件(車床)或者刀具(銑床,鉆床)的主軸參予切削成形運動,因此它的精度和性能直接影響加工質(zhì)量(加工精度和表面粗糙度),設(shè)計時主要圍繞著保證精度,剛度和抗振性,減小溫度和熱變形等幾個方面考慮對主軸部件的基本要求主軸組件是機床主要部件之一. 它的性能對整機性能影響很大. 主軸直接承受切削力,轉(zhuǎn)速范圍又很大,所以對主軸組件的主要性能基本要求如下:1), 回轉(zhuǎn)精度. ,主軸軸承的選用及剛度等,而主軸及其回轉(zhuǎn)零件的不平衡,在回轉(zhuǎn)時引起的激振力也會造成主軸的回轉(zhuǎn)誤差.2), 剛度. 主軸組件的剛度指受外力作用時,主軸組件抵抗變形的能力. 主軸部件的剛度與主軸結(jié)構(gòu)尺寸,支承跨距,所選用的軸承類型及配置形式,軸承間隙的調(diào)整,主軸上傳動元件的位置等有關(guān).3), 抗振性: 主軸組件的抗振性是指切削加工時,主軸保持平衡運轉(zhuǎn)而不發(fā)生振動的能力,提高主軸抗振性,必須提高主軸組件的靜剛度,采用較大阻尼比的前軸承,以及在必要時安裝阻尼(消振)器,另外,使主軸的固有頻率遠遠大于激振力的頻率.4), 溫度. 主軸組件在運轉(zhuǎn)時,溫度過高會引起很多不良結(jié)果,數(shù)控機床在解決溫度問題時,一般采用注溫主軸箱. 5), 耐磨性, 主軸組件必須有足夠的耐磨性,以便能長期保持精度.2, 主軸部件的傳動方式和布置形式.1),傳動方式主軸旋轉(zhuǎn)運動傳動方式的選擇,決定于主軸轉(zhuǎn)速的高低,所傳遞扭矩的大小,對遠轉(zhuǎn)平穩(wěn)性的要求及結(jié)構(gòu)緊湊,這樣結(jié)構(gòu)簡單,緊湊和能傳遞較大的扭矩.2),傳動件位置的合理布置.對于傳動件直接裝在主軸上的主軸部件,. 合理布置傳動件的軸向位置,可以改善主軸的受力情況,減少主軸的變形,改善傳動件的軸承工作條件,減少軸承的受力,提高主軸部件的抗振性等.合理布置的原則(1)傳動力Q引起的主軸彎曲變形小,且能部分抵消切削力P引起的主軸彎曲變形.(2)傳動力Q引起的支承反力能部分抵消切削力引起的支承反力.(3) 傳動力Q引起的主軸端位移小,并且盡可能部分地抵消切削力引起的端位移,尤其在影響加工精度的敏感方向上.(4)結(jié)構(gòu)緊湊,主軸箱尺寸小,裝配維修方便.綜合所上述原則,選擇傳動件的軸向布置形式采用 主軸部件軸承的選擇 1), 主軸軸承的選擇主軸部件上的軸承應(yīng)具有旋轉(zhuǎn)精度高,剛度高,承載能力強,抗振性好,極限轉(zhuǎn)速高,適應(yīng)變速范圍大,摩擦功耗小,噪音低,壽命長的性能,同時應(yīng)滿足制造簡單,使用維修方便,成本低,結(jié)構(gòu)尺寸小等要求。這里前支承選用3182100型,可承受徑向力,反支承選用一對推力球軸承,承受徑向和軸軸向載荷,使主軸軸向定位.2), 軸承的配置大多數(shù)機床主軸采用兩個支承,結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,在配置軸承時,應(yīng)注意以下幾點:(1) 沒個支承點都要能承受徑向回力(2) 每個方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受(3)徑向力和兩個方向的軸向力都應(yīng)傳遞到箱體上,即負載都由機床支承件承受 3),軸承的精度配合主軸軸承的精度要求比一般傳動高,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的選擇要高一級。這里前軸承選C精度, 后軸承選D級精度軸承與軸和軸承與箱體孔之間,一般都采用過渡配合,:j5, js5, j6, js6. 另外,軸承內(nèi)外環(huán)都是薄壁件,軸的孔和形狀誤差都會反映到軸承滾道上去,如果配合精度選得過低,會降低軸承的回轉(zhuǎn)精度,所以, 軸承孔的精度應(yīng)與軸承精度相匹配. 內(nèi)圓選 外圓選主軸支承結(jié)構(gòu)設(shè)計支承中的軸承應(yīng)定位可靠,. 支承中各零部件的加工和裝配工藝性好,維修更換方便.1, 軸承(3182118型)內(nèi)圈的軸向定位雙列短圓柱滾子軸承內(nèi)圈相對外圈可以移動,當內(nèi)圈向大端移動時,由于1:。主軸內(nèi)孔直徑d,。,主要從靜剛度條件出發(fā)來確定這些參數(shù). 即選擇D,d,a,L使主軸獲得最大的靜剛度,也就是使主軸軸端位移最小,同時兼顧其他的要求,如高速性,抗振性能等。查機床設(shè)計手冊取=90mm,后軸頸 平均軸頸 取d=27mm.2), 主軸內(nèi)孔直徑d的確定主軸內(nèi)孔主要用于通過棒料夾緊刀具或工件的控桿,冷卻管等,大型,重型機床的空心主軸還可以減輕重量. 確定孔徑d的原則是在滿足對空心主軸孔徑的要求和最小壁厚要求以及不削弱主軸剛度的要求下盡量去大些。滿足要求.3), 主軸懸伸量a的確定主軸懸伸量a是指主軸前端大炮前支承徑向反力作用中點(一般為前徑向支承中點)的距離,它主要取決于主軸端部結(jié)構(gòu)型式和尺寸(大多都有軸端標準),前支承的軸承配置和密封裝置等. 有的還與機床其它結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān),如工作臺的行程等. 因此主要由結(jié)構(gòu)設(shè)計確定。 4), 主軸跨距的確定根據(jù)金屬切削設(shè)計機床,計算前支承剛度. 計算綜合變量=此處取彈性橫量. (鋼的)主軸的截面慣性距則有： 由主軸跨距計算線圖,得:， 所以.合理跨距范圍為:，為提高剛度,應(yīng)盡量縮短主軸外延伸長度a,選擇適當?shù)目缇?一般推薦取/a=35。這里取=4a=463=252(mm).7. 主軸部件的密封根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速,主軸軸承的潤滑方式,工作溫度,