【正文】 ，在橫坐標上找出 η= 的點向上作垂線與畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 22的斜線相交，由交點向左作水平線與縱坐標軸相交，得 L0/a=。主要驗算主軸軸端的位移 y 和前軸承處的轉(zhuǎn)角 θ A。7） 主軸的材料與熱處理材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)到 220～250HBS，主軸端部錐孔、定心軸頸或定心圓錐面等部位局部淬硬至 HRC50～55，軸徑應(yīng)淬硬。車床主軸傳動系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大的變形。剛度要求保證軸在載荷下不發(fā)生過大的變形。傳動軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下列公式圖 畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 24估算傳動軸直徑： mm4][91?jnNd?其中：N—該傳動軸的輸入功率KW?d?Nd—電機額定功率；—從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積?取 V 帶的傳動效率 =，齒輪的傳動效率為 ，滾動軸承的傳動效率為（一對）—該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 r/minjn—每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角(deg/m),可根據(jù)傳動軸的要求選取如表 41 所示。Ⅱ軸 ????N=355 r/min jn畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 25 ???d 為了傳遞轉(zhuǎn)矩，選用花鍵軸，所以 d2=（17%）=圓整后去 d2=35mm。403?d查表可以選取花鍵的型號其尺寸 分別為)741(???GBbDZ軸取 1 0356軸取 2d4軸取 312?? 齒輪模數(shù)的估算和計算 齒輪模數(shù)的估算根據(jù)齒輪彎曲疲勞的估算：其中 、Z 應(yīng)為同一齒輪的計算轉(zhuǎn)速和齒輪齒數(shù)，并且取乘積最小的代入上式，jn1）第一變速組由轉(zhuǎn)速圖得 Z1=49 齒輪的計算轉(zhuǎn)速為 710r/min。Z3=28 齒輪的計算轉(zhuǎn)速為 710r/min。根據(jù)Pd= ????mmm因此取32jdwznPm?32jdwznw畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 262）第二變速組由轉(zhuǎn)速圖得 Z5=36 齒輪的計算轉(zhuǎn)速為 355r/min。Z7=29 齒輪的計算轉(zhuǎn)速為 355r/min。Z9=23 齒輪的計算轉(zhuǎn)速為 355r/min。Pd=因此取3）第三變速組由轉(zhuǎn)速圖得 Z11=70 齒輪的計算轉(zhuǎn)速為 125r/min。Z13=21 齒輪的計算轉(zhuǎn)速為 355r/min。Pd=因此取 mw=3齒輪接觸疲勞強度 mj其中 為大齒輪的計算轉(zhuǎn)速，A 為齒輪中心距。????????jdzn370jdnP?21Zj????Zmj .18421??w畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 272) 第二變速組Z5+Z6=Z7+Z8= Z9+Z10=87Pd= 取模數(shù)為 3mm。據(jù)估算所得 和 中較大的值，選取相近的標準模數(shù)。根據(jù)各傳動軸的工作特點，第一擴大組、第二擴大組以及第三擴大組的滑移齒輪均采用了整體式的滑移齒輪。從工藝角度考慮，其他固定齒輪（主軸上的齒輪除外）也采用花鍵連接。根據(jù)齒輪的接觸疲勞計算齒輪模數(shù)公式為：mm3213][)(160jjmSj nizPK????根據(jù)齒輪的彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)公式為：mm][275132??jmsnYz??Zmj ????Zj 1??畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 28式中：P計算齒輪傳遞的額定功率 計算齒輪（小齒輪）的計算轉(zhuǎn)速 r/minJn齒寬系數(shù) ， 常取 6～10；m?mb??計算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動中最小齒輪的齒數(shù)；1z大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比， ；“+”用于外嚙合， “”號用于內(nèi)嚙合；i 12?zi壽命系數(shù)， ；Ks qNnrKs?工作期限系數(shù)， ；T mTC06齒輪等傳動件在接觸和彎曲交變載荷下的疲勞曲線指數(shù) m 和基準循環(huán)次數(shù) Con齒輪的最低轉(zhuǎn)速 r/min。轉(zhuǎn)速變化系數(shù)nK功率利用系數(shù)N材料強化系數(shù)。中等沖擊的主運動： =～；1 1動載荷系數(shù)2K齒向載荷分布系數(shù)3Y齒形系數(shù)；、 許用彎曲、接觸應(yīng)力 MPa][??j1) 第一變速組：相同模數(shù)中行承載最大齒數(shù)最少的齒輪為 Z=28. Z=28 位于Ⅰ軸，屬于高速軸，按照接觸疲勞強度驗算齒輪模數(shù)。 = ?由表 9 得： =13K qNnrs????T= .??s由表可知 maxS?所以 取 Ks=由表 11 許用應(yīng)力知，取齒輪材料為 45 整淬=1100MPa =320MPa][??][j?由表 10 可知 可查得 Y=][)(160jjmSj nizPK??? .)(1603 2????j所以 模數(shù)取 符合要求。2) 第二變速組：相同模數(shù)中行承載最大齒數(shù)最少的齒輪為 Z=23. 按照接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度驗算齒輪模數(shù)。 = ?畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 30由表 9 得： =13K qNnrs????T= 6931.??s由表可知 maxS?所以 取 Ks=由表 11 許用應(yīng)力知，取齒輪材料為 45 整淬=1100MPa =320MPa][??][j?由表 10 可知 可查得 Y=][)(160jjmSj nizPK??? .)(1603 2????j ][2751323???jmsnYzNK??..63 ???所以 模數(shù)取 3 符合要求。?Nmm631??mzd節(jié)圓速度 m/???ndV由表 8 可得：取精度等級為 7 級 。表 42畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 32Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14齒數(shù) 49 35 28 56 36 52 29 58 23 64 70 35 21 84模數(shù) 3 3分度圓直徑 70 140 108 156 87 174 69 192 210 105 63 252齒根高 h )(????mca 齒頂高 h.?a 3 3齒頂圓直徑 da 75 145 114 162 93 180 75 198 216 111 69 258齒根圓直徑 df 中心距 105 齒寬 21 21 軸承的選擇與校核機床傳動軸常用的滾動軸承有球軸承和滾錐軸承。而且滾錐軸承對軸的剛度、支承孔的加工精度要求都比較高，異常球軸承用得更多。裝配方便，間隙容易調(diào)整。選擇軸承的型式和尺寸，首先取決于承載能力，但也要考慮其它結(jié)構(gòu)條件?；ㄦI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，一般傳動軸承選用 G 級精度。其具體的型號和尺寸如下Ⅰ軸 前支撐：6206；中支撐：6206205；后支撐：6207畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 33Ⅱ軸 前支撐：30206；后支撐：30206Ⅲ軸 前支撐：30208；中支撐：6210；后支撐：30208 主軸軸承的類型主軸的前軸承選取雙列向心短圓柱滾子軸承，內(nèi)孔有 1：12 錐度，與主軸的錐形軸徑相匹配，軸向移動為內(nèi)圈，可把內(nèi)圈脹大，以消除徑向間隙或預(yù)緊，軸承的滾動體為滾子，能承受較大的徑向載荷和較高的轉(zhuǎn)速，軸承有兩列滾子交叉排列，數(shù)量較多，剛性很高，溫升低，但不能承受軸向力，必須和能承受軸向力的軸承（60176。具有承載能力大，允許極限轉(zhuǎn)速高。前端軸承為 NN3021K, 后端軸承為 NN3015K中間軸承為 6214 深溝球軸承和雙向推力角接觸球軸承 234420。軸承型號 D d B RNN3015K 115 75 30 NN3021K 145 105 40 6216 160 80 26 2234420 150 100 60 軸承的精度和配合主軸軸承精度要求比一般傳動軸高，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精度選擇高一級。軸承與軸和軸承與箱體之間的配合都采用過渡配合。把軸承調(diào)到合適的負間隙，形成一定的預(yù)負載，回轉(zhuǎn)精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和抗振性也有改善。調(diào)整結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 35 圖 主軸調(diào)整圖調(diào)整說明：用螺母軸向移動軸承內(nèi)圈，使內(nèi)圈徑向增大，特點：結(jié)構(gòu)簡單。 軸承的較核1) 滾動軸承的疲勞壽命驗算 ??hTPKCfLlHnpAh ?????????050或 Nflnhj ?—額定壽命 (h) hL —額定動載荷(N) C—計算動載荷(N)j—滾動軸承的許用壽命(h)，一般取 10000～15000(h)T—壽命指數(shù)，對球軸承 =3 ，對滾子軸承 =10/3???—速度系數(shù)， —軸承nf?f310?n的計算轉(zhuǎn)數(shù) r/min畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 36—壽命系數(shù)， —使用系數(shù) hf ?50hLf?AK功 率 利 用 系 數(shù)HpK—轉(zhuǎn)化變化系數(shù) —齒輪輪換工作系數(shù) HnKl—當(dāng)量動載荷 (N)0P arYFX?? (N)徑 向 負 荷r (N)軸 向 負 荷a、 —靜徑向，軸向系數(shù)0XY校驗Ⅰ軸上的軸承Ⅰ軸選用的軸承為深溝球軸承 6107，其基本額定負荷為 。齒輪的直徑 d==60mm。 軸承的密封和潤滑滾動軸承在運轉(zhuǎn)過程中，滾動體和軸承滾道之間會產(chǎn)生滾動摩擦和滑動摩擦，產(chǎn)生熱量而使軸承溫度升高，因熱變形改變了軸承的間隙，引起振動和噪聲。主軸箱采用飛濺式潤滑，油面高度為 65mm，甩油環(huán)侵油深度為 10mm 左右，潤滑油型號為：HJ20.卸荷皮帶輪采用脂潤滑。Ⅰ軸軸徑較小，線速度較低，為了保證密封效果，采用皮碗式接觸密封。卸荷皮帶輪采用毛氈式密封，以防止外界雜物進入。選用時必須做必要的計算。查《機械設(shè)計手冊》表，取 K= 則 K = nM?max mNnj ????? 片式離合器的計算根據(jù)結(jié)構(gòu)需要采用軸裝式摩擦片，摩擦畢業(yè)設(shè)計說明書論文(圖紙) 36396305 38片的內(nèi)徑 應(yīng)比安裝在軸的軸徑大 2～6mm,取1DmD351?內(nèi)摩擦片外徑 2m902?摩擦面中徑 )(21??snvpp /??? 計算摩擦面的對數(shù) Z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jMd要求 ZmVnkKDpfMZ)]([1023?????式中：f摩擦片間的摩擦系數(shù)； [p]許用壓強 MPa； 離合器傳遞的扭矩 NmnD摩擦片內(nèi)片外徑 mm； d摩擦片外片內(nèi)徑 mm；速度修正系數(shù)； vK 接合面數(shù)修正系數(shù)；z速度修正系數(shù)； m K安全系數(shù)，一般取 ~。內(nèi)外片分離時的最小間隙為（~）mm。雙向多片式摩擦離合器安裝在軸Ⅰ上，破擦離合器由內(nèi)摩擦片 外摩擦片 止推片 拉桿 7 及雙聯(lián)齒輪 1 組成。內(nèi)摩擦片3 安裝在軸Ⅰ的花鍵上，與軸Ⅰ一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)桿 9 通過銷 5 向左推動壓塊 7 時，內(nèi)片 3 和外片 2 相互壓緊，于是軸Ⅰ的運動便通過內(nèi)外摩擦片壓緊，使主軸正向轉(zhuǎn)動。當(dāng)壓塊 7 處于中間位置時，左右離合器都處于開脫狀態(tài)，這是軸雖然轉(zhuǎn)動，但離合器不傳遞運動，主軸處于停止狀態(tài)。主軸箱除應(yīng)保證運動參數(shù)外，還應(yīng)具有較高的傳動效率，傳動件具有足夠的強度或剛度，噪聲較低，振動要小，操作方便，具有良好的工藝性，便于維修，成本較低，防塵、防漏，外形美觀等。長 x 寬 x 高 壁厚（mm）305?? 128?5805??? 50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，為彌補開口消弱的剛度，常采用凸臺和加強筋；并根據(jù)結(jié)構(gòu)需要適當(dāng)增加壁厚。CA6140 主軸中共有 15 根軸，軸的定位要靠箱體來保證，因此，箱體上安裝空的位置的確很重要。相對于普通機床及數(shù)控車床，車床主傳動系統(tǒng)變速機構(gòu)一方面可以擴大普通車床的加工工藝范圍，另一方面可以有效減少機械加工工時定額，提高勞動生產(chǎn)率，降低機械加工成本，且可以通過配掛齒輪獲得不同的傳動比，來適用于不同的實際機械加工的生產(chǎn)需求，因此適用面更廣。 展望本設(shè)計只是在原有的CA6140車床上進行了改型設(shè)計，主要是針對主傳動系統(tǒng)的變速機構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計，但沒有采用先進的軸承，主軸的回轉(zhuǎn)精度還有待提高，另沒有針對實際加工中會碰到的各種工況實現(xiàn)過載保護。但由于是在基礎(chǔ)型系的進行了改型設(shè)計，其工作環(huán)境適應(yīng)性好，不會因環(huán)境變化影響傳動及控制性能同時成本低廉。并可以根據(jù)實際加工的不同零件和工序修改程序，使機床的通用性更強。正是因為這樣,經(jīng)過這些天堅持不懈的奮斗，終于以這篇論文的完成而告終。在這 4 年里,我們從沒紅過臉，月初大家腰包鼓鼓,一起吃喝，月底摸著干癟的錢包，一起啃饅頭，是你們讓我在這大學(xué)生活中，體驗到了啥叫快樂。在公司實習(xí)期間的幾個月里，同事的關(guān)心使我一個初入社會的大學(xué)生，感受到了社會對我們的關(guān)心。感謝爸媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。Shima Susumu．Study of