【正文】 構(gòu)及通過(guò)卸頂尖的頂桿，必須是空心軸。2） 軸頸直徑前支撐的直徑是主軸上一主要的尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)，一般先估算或擬定一個(gè)尺寸，結(jié)構(gòu)確定后再進(jìn)行核算。4） 支撐跨距及懸伸長(zhǎng)度為了提高剛度，應(yīng)盡量縮短主軸的外伸長(zhǎng)度 。所以，aLL軸承剛度小時(shí)， 應(yīng)選大值，軸剛度差時(shí)，則取小值。安排結(jié)構(gòu)時(shí)力求接近上述要求。提高主軸有關(guān)表面硬度，增加耐磨性，在長(zhǎng)期使用中不至于喪失精度，這是對(duì)主軸熱處理的根本要求。安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 21 頁(yè) 共 53 頁(yè)一般機(jī)床的主軸，淬火時(shí)要求無(wú)裂紋，硬度均勻；淬硬層深度不小于 1mm，最好 ,使精磨后仍能保留一點(diǎn)深度的淬硬層，主軸熱處理后變形要小。 主軸軸承1）軸承類型選擇主軸前軸承有兩種常用的類型：雙列短圓柱滾子軸承。與雙列短圓柱滾子軸承配套使用承受軸向力的軸承有三種：600角雙向推力向心球軸承。具有承載能力大，允許極限轉(zhuǎn)速高的特點(diǎn)。在使用中，這種軸承不承受徑向力。承受軸向力的能力最高，但允許的極限轉(zhuǎn)速低，容易發(fā)熱。允許的極限轉(zhuǎn)速高，但承載能力低，主要用于高速輕載的機(jī)床。三支撐結(jié)構(gòu)要求箱體上三支撐孔具有良好的同心度，否則溫升和空載功率增大，效果不一定好。輔助支撐軸承（中間支撐或后支撐）保持比較大的游隙（約 ～ ） ，只有在載荷比較大、軸產(chǎn)生彎曲m變形時(shí)，輔助支撐軸承才起作用。推力軸承布置在前軸承、后軸承還是分別布置在前、后軸承，影響著溫升后軸的伸長(zhǎng)方向以及結(jié)構(gòu)的負(fù)責(zé)程度，應(yīng)根據(jù)機(jī)床的實(shí)際要求確定。② 兩個(gè)方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受。3）軸承的精度和配合主軸軸承精度要求比一般傳動(dòng)軸高。普通精度級(jí)機(jī)床的主軸，前軸承的選 或 級(jí)，后軸承選 或 級(jí)。軸承與軸和軸承與箱體孔之間，一般都采用過(guò)渡配合。如果配合精度選的太低，會(huì)降低軸承的回轉(zhuǎn)精度，所以軸和孔的精度應(yīng)與軸承精度相匹配。把軸承調(diào)到合適的負(fù)間隙，形成一定的預(yù)負(fù)載，回轉(zhuǎn)精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 22 頁(yè) 共 53 頁(yè)抗震性也有改善。軸承間隙的調(diào)整量，應(yīng)該能方便而且能準(zhǔn)確地控制，但調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜。其他軸承調(diào)整也有與主軸軸承相似的問(wèn)題。隔套越長(zhǎng)，誤差的影響越小。 主軸與齒輪的連接 齒輪與主軸的連接可以用花鍵或者平鍵；軸做成圓柱體，或者錐面（錐度一般取 1：15 左右） 。平鍵一般用一個(gè)或者兩個(gè)（相隔 180度布置） ，兩國(guó)特鍵不但平衡較好，而且平鍵高度較低，避免因齒輪鍵槽太深導(dǎo)致小齒輪輪轂厚度不夠的問(wèn)題。 主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。 主軸轉(zhuǎn)速高，多采用非接觸式的密封裝置，形式很多，一種軸與軸承蓋之間留 ～ 的間隙（間隙越小，密封效果越好，但工藝?yán)щy） 。在軸上增開(kāi)了溝槽（矩形或鋸齒形） ，效果又比前兩種好。徑向式的軸承蓋要做成剖分式，較為復(fù)雜。 其他問(wèn)題 主軸上齒輪應(yīng)盡可能靠近前軸承，大齒輪更應(yīng)靠前，這樣可以減小主軸的扭轉(zhuǎn)變形。支承孔如果直接開(kāi)在箱體上，內(nèi)端面加工有一定難度。 主軸的直徑主要取決于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。主軸一般選優(yōu)質(zhì)中碳鋼即可。主軸頭部需要淬Cr40安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 23 頁(yè) 共 53 頁(yè)火，硬度為 50～55。HRCHBS 帶輪的設(shè)計(jì) 三角帶傳動(dòng)中，軸間距 A可以加大。帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸大，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。(1)選擇三角帶的型號(hào)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表 87工作情況系數(shù) 查的共況系數(shù) =。caP1n157P(2)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，?D?帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表 8圖 811和 表 86?Dmin?? 15715P取主動(dòng)小帶輪基準(zhǔn)直徑 =140 。?n?n故 ，)(435972 ????由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表 88取圓整為 400mm。smvs305?(4)初定中心距帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選取： 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 經(jīng)驗(yàn)公式（820）152P)()(???（140+400）≤ ≤2（140+400）378≤ ≤10800 取 =(5)三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ?L 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 公式（822）計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)長(zhǎng)度158P ????02121042ADA???? =)()4(82???由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表 82，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 L=2500mm146P(6)確定實(shí)際中心距 A 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》 公式（823）計(jì)算實(shí)際中心距158 A= + =800+ =??(7)驗(yàn)算小帶輪包角 1? 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 公式（825）158P故主動(dòng)輪上包角合適。 v = 970r/min = 。⑵帶輪結(jié)構(gòu)形式 V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成，根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)的不同可以分為實(shí)心式（《機(jī)械制圖》圖 814a） 、腹板式（《機(jī)械制圖》圖 814b） 、孔板式（《機(jī)械制圖》圖 814c） 、橢圓輪輻式（《機(jī)械制圖》圖 814d） 。?可以采用實(shí)心式，當(dāng) 可以采用腹板式，md30時(shí)可以采用孔板式，當(dāng) 時(shí)，可以Dmd1,301???同 時(shí) md30?采用輪輻式。)4(2)( ??????? ⑶V 帶輪的論槽安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 26 頁(yè) 共 53 頁(yè)V帶輪的輪槽與所選的 V帶型號(hào)相對(duì)應(yīng)，見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 810.安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 27 頁(yè) 共 53 頁(yè) d與 相對(duì)應(yīng)得 ?槽型 dbminahinfeminfo32??o4o36?o8B ? — 019?— 019?表 V帶型號(hào) V帶繞在帶輪上以后發(fā)生彎曲變形，使 V帶工作面夾角發(fā)生變化。o40 V帶安裝到輪槽中以后，一般不應(yīng)該超出帶輪外圓，也不應(yīng)該與輪槽底部接觸。minifah和 輪槽工作表面的粗糙度為 。其他條件參見(jiàn) 中的規(guī)定。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可jn以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。1j⑶各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速各變速組內(nèi)一般只計(jì)算組內(nèi)最小齒輪，也是最薄弱的齒輪，故也只需確定最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。⑷核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 ∵ min/67930/42/3/40/197 rn ?????實(shí) minr標(biāo) ∴ %)69(%10)( ???標(biāo) 標(biāo)實(shí) n 所以合適。???o當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，d 值應(yīng)相應(yīng)增大 4～5%?？招妮S時(shí)，d 需乘以計(jì)算系數(shù) b，b 值見(jiàn)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 4》表 712。根據(jù)以上原則各軸的直徑取值： ， 和 在后文給定， 軸采用光md30???d? ?軸， 軸和 軸因?yàn)橐惭b滑移齒輪所以都采用花鍵軸。按 規(guī)19874?TGB定， 矩形花鍵的定心方式為小徑定心。? 842??為BDdN④各軸間的中心距的確定：；)(165)2()(21 mmzd?????；)(?? ；)8(dV?? 鍵的選擇、傳動(dòng)軸、鍵的校核查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 61選擇軸 上的鍵，根據(jù)軸的直徑 ，? 38~0?d鍵的尺寸選擇, Ⅰ軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取 108，長(zhǎng)度為 70。Ⅲ軸處鍵的尺寸為鍵寬b鍵高取 149，鍵的長(zhǎng)度 L取 90。鍵的長(zhǎng)度 L一般可按輪轂的長(zhǎng)度而定。)2~(39。驗(yàn)算傾角時(shí)，若支撐類型相同則只需驗(yàn)算支反力最大支撐處傾角；當(dāng)此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時(shí)，安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 30 頁(yè) 共 53 頁(yè)則齒輪處傾角不必驗(yàn)算。 當(dāng)軸的各段直徑相差不大，計(jì)算精度要求不高時(shí)，可看做等直徑，采用平均直徑 進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算花鍵軸傳動(dòng)軸一般只驗(yàn)算彎曲剛度，花鍵軸還應(yīng)進(jìn)行1d鍵側(cè)擠壓驗(yàn)算。一1d2d般將軸化為集中載荷下的簡(jiǎn)支梁，其撓度和傾角計(jì)算公式見(jiàn)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表 ，然后疊加，注意方向符號(hào)，在同一平面上進(jìn)行代數(shù)疊加，不在同一平面上進(jìn)行向量疊加。 MPaEE????軸 的 ；材 料 彈 性 模 量 ；式 中 ；查《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 312許用撓度 ； ??.??。 鍵的校核鍵和軸的材料都是鋼，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 62查的許用擠壓應(yīng)力,取其中間值， 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 61）可得hk485..? PaakldT pp 10][21..107921033 ???? ?式 中 ：安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 31 頁(yè) 共 53 頁(yè)；鍵 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 表，弱 材 料 的 許 用 擠 壓 應(yīng) 力鍵 、 軸 、 輪 轂 三 者 中 最；鍵 的 直 徑 ， ；為 鍵 的 寬 度 ，為 鍵 的 公 稱 長(zhǎng) 度 ， 圓 頭 平 鍵鍵 的 工 作 長(zhǎng) 度 ， 為 鍵 的 高 度此 處度鍵 與 輪 轂 鍵 槽 的 接 觸 高傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 26,][ ,。通常同一變速組內(nèi)的齒輪取相同的模數(shù)，如齒輪材料相同時(shí)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪，根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件按《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表 717進(jìn)行估算模數(shù) 和 ，并按其中較大者選HmF取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，為簡(jiǎn)化工藝變速傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過(guò) 2～3 種模數(shù)。故齒輪精度選用 7級(jí)精度，再由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 101選擇小齒輪材料為 40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為 280HBS：根據(jù)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表 717；有公式：①齒面接觸疲勞強(qiáng)度： 32)1(1602???HPjmHznK??②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度： 34FPjF⑴、a 變速組：分別計(jì)算各齒輪模數(shù)，先計(jì)算最小齒數(shù) 22的齒輪。 =750MPa，limH? 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速。 ??? ∴ ?? ???? 根據(jù)《機(jī)械制圖》表 711將齒輪模數(shù)圓整為 。 jn K載荷系數(shù)取 ； ∴ ????∴ ?根據(jù)《機(jī)械制圖》表 711將齒輪模數(shù)圓整為 。軸Ⅰ上主動(dòng)輪齒輪的直徑： mdmdd aaa 321 ??????；；。39。1 ；；⑵、b 變速組：確定軸Ⅱ上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)，先計(jì)算最小齒數(shù) 17的齒輪。 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速。=750MPa，limH?∴ ??? ∴ ??mH ???? 根據(jù)《機(jī)械制圖》表 711將齒輪模數(shù)圓整為 。 jnK載荷系數(shù)取 ?！?所以2FHm?安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 34 頁(yè) 共 53 頁(yè) 于是變速組 b的齒輪模數(shù)取 m = 。 321 ??????； 軸Ⅲ上三聯(lián)從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為： mmbbb .687.。n?o14??計(jì)算中心距 a， )(27814cos26)8(cos2)(1zn??????圓整后取 280mm。???KHZ 所以軸Ⅲ上兩聯(lián)動(dòng)主動(dòng)輪齒輪的直徑分別為： mdmd ococ ???； 軸Ⅳ上兩從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為： 。239。從《機(jī)械原理》表 102 查得以下公式齒頂圓直徑 ； mhzdaa)2(*1??齒根圓直徑 ；cf ??分度圓直徑 ；=齒頂高 ；ha*1齒根高 ； f)(??齒輪的具體值見(jiàn)下表：安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 35 頁(yè) 共 53 頁(yè)表 （單位：mm）齒輪 齒數(shù)z模數(shù) nm分度圓直徑 d齒頂圓直徑 a齒根圓直徑 fd齒頂高 ah齒根高 f1 33 2 22 99 108 3 29 4 33 5 44 198 207 6 37 7 17 8 42 231 242 9 28 154 165 10 67 11 42 231 242 12 56 308 319 13 60 6 360 372 345 6 14 18 6 108 120 93 6 15 30 6 180 192 165 6 16 72 6 432 444 417 6 齒輪的設(shè)計(jì) 由公式 得：)10~5(?mb?①Ⅰ軸主動(dòng)輪齒輪 ；??②Ⅱ軸主動(dòng)輪齒輪 ；?③Ⅲ軸主動(dòng)輪齒輪 ；b??一般一對(duì)嚙合齒輪，為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計(jì)上，應(yīng)使主動(dòng)輪比從動(dòng)輪齒寬大（5～10mm） 。143 65安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 36 頁(yè) 共 53 頁(yè)通過(guò)齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度的計(jì)算，只能確定出齒輪的主要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、螺旋角、分度圓直徑等，而齒圈、輪輻、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小，通常都由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定。當(dāng) 時(shí)，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，當(dāng)齒頂圓直徑16050amd?時(shí)，可做成輪輻截面為“十”字形的輪輻式結(jié)構(gòu)的齒輪。其余做成實(shí)心結(jié)構(gòu)。25,2541131 m???，C 取 13cm。；。)14( 00 mDmdDna ??????；524；mD84,.8326.. 343 取??；mDD 69,)1(0))(0~( 202 取????? ；,924131??? ，C 取 11cm。 ).~20(?④齒輪 16 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算，mdDna 37237261)14( 00 取，????；524 ).(.0))(3.~.( 230 取，??；,2856143 mD??；m28, 取??，C 取 12cm。這里要驗(yàn)算的是齒輪 2，齒輪 7，齒輪 14這三個(gè)