機(jī)床課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)機(jī)床主軸箱

1、機(jī)床課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)機(jī)床課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：機(jī)床主軸箱題目：機(jī)床主軸箱 開(kāi)始時(shí)間：開(kāi)始時(shí)間： 2012.02.252012.02.25 完成時(shí)間：完成時(shí)間： 2012.03.082012.03.08 答辯日期：答辯日期： 2012.03.092012.03.09 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)： 班級(jí)：機(jī)自班級(jí)：機(jī)自 08110811 班班 學(xué)校名：太原科技大學(xué)學(xué)校名：太原科技大學(xué) 目錄目錄 1.概述概述.4 1.1 機(jī)床主軸箱課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)床主軸箱課程設(shè)計(jì)的目的 .4 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和主要技術(shù)要求設(shè)計(jì)任務(wù)和主要技術(shù)要求 .4 1.3 操作性能要求操作性能要求.5

2、2.參數(shù)的擬定參數(shù)的擬定.5 2.1 確定極限轉(zhuǎn)速確定極限轉(zhuǎn)速.5 2.2 主電機(jī)選擇主電機(jī)選擇.5 3.傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì) .5 3.1 主傳動(dòng)方案擬定主傳動(dòng)方案擬定.5 3.2 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇.6 3.2.1 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目.6 3.2.2 傳動(dòng)式的擬定傳動(dòng)式的擬定.6 3.2.3 結(jié)構(gòu)式的擬定結(jié)構(gòu)式的擬定.7 4.4. 傳動(dòng)件的估算傳動(dòng)件的估算.7 4.14.1 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算三角帶傳動(dòng)的計(jì)算.7 4.24.2 傳動(dòng)軸的估算傳動(dòng)軸的估算.10 4.2.14.2.1 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速.10

3、4.2.24.2.2 各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速.10 4.2.34.2.3 各軸直徑的估算各軸直徑的估算.11 4.34.3 齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算.12 4.3.14.3.1 齒輪齒數(shù)的確定齒輪齒數(shù)的確定.12 4.3.24.3.2 齒輪模數(shù)的計(jì)算齒輪模數(shù)的計(jì)算.12 4.3.44.3.4 齒寬確定齒寬確定 .14 4.44.4 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).15 4.54.5 傳動(dòng)軸間的中心距傳動(dòng)軸間的中心距.15 4.64.6 軸承的選擇軸承的選擇.15 4.74.7 片式摩擦離合器的選擇和計(jì)算片式摩擦離合器的選擇和計(jì)算.16 5.5. 動(dòng)力設(shè)計(jì)動(dòng)力

4、設(shè)計(jì).16 5.15.1 傳動(dòng)軸的驗(yàn)算傳動(dòng)軸的驗(yàn)算.16 5.1.15.1.1 軸的強(qiáng)度計(jì)算軸的強(qiáng)度計(jì)算.17 5.1.25.1.2 作用在齒輪上的力的計(jì)算作用在齒輪上的力的計(jì)算.17 5.25.2 齒輪校驗(yàn)齒輪校驗(yàn).18 5.35.3 軸承的校驗(yàn)軸承的校驗(yàn) .20 6.6.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明 .21 6.16.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案.21 6.26.2 展開(kāi)圖及其布置展開(kāi)圖及其布置.22 6.36.3 i i 軸（輸入軸）的設(shè)計(jì)軸（輸入軸）的設(shè)計(jì).23 6.46.4 齒輪塊設(shè)計(jì)齒輪塊設(shè)計(jì).24 6.4.16.4.1 其他問(wèn)題其他問(wèn)題 .25

5、 6.56.5 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì).26 6.66.6 主軸組件設(shè)計(jì)主軸組件設(shè)計(jì).28 6.6.16.6.1 各部分尺寸的選擇各部分尺寸的選擇.28 6.6.26.6.2 主軸軸承主軸軸承.29 6.6.36.6.3 主軸與齒輪的連接主軸與齒輪的連接.32 6.6.46.6.4 潤(rùn)滑與密封潤(rùn)滑與密封.32 6.6.56.6.5 其他問(wèn)題其他問(wèn)題.33 7.7.總結(jié)總結(jié) .34 8 草考文獻(xiàn)草考文獻(xiàn).34 1.1.概述概述 1.11.1 機(jī)床主軸箱課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)床主軸箱課程設(shè)計(jì)的目的 機(jī)床課程設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)過(guò)課程機(jī)床課程設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)過(guò)課程機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 之后進(jìn)行的實(shí)踐性教

6、學(xué)環(huán)節(jié)，其目的在于通過(guò)機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的在于通過(guò)機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī) 械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬定傳動(dòng)和變速的械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬定傳動(dòng)和變速的 結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、 機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫(xiě)技術(shù)文件和閱讀技術(shù)資料等方機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫(xiě)技術(shù)文件和閱讀技術(shù)資料等方 面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方 法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能 力

7、。力。 1.21.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和主要技術(shù)要求設(shè)計(jì)任務(wù)和主要技術(shù)要求 普通機(jī)床的規(guī)格和類型有系列型譜作為設(shè)計(jì)師應(yīng)該遵普通機(jī)床的規(guī)格和類型有系列型譜作為設(shè)計(jì)師應(yīng)該遵 照的基礎(chǔ)。因此，對(duì)這些基本知識(shí)和資料做些簡(jiǎn)要介紹。照的基礎(chǔ)。因此，對(duì)這些基本知識(shí)和資料做些簡(jiǎn)要介紹。 本次設(shè)計(jì)的目的是普通機(jī)床主軸變速箱，主要加工回轉(zhuǎn)體，本次設(shè)計(jì)的目的是普通機(jī)床主軸變速箱，主要加工回轉(zhuǎn)體， 車床的主要參數(shù)如下：車床的主要參數(shù)如下： （1）加工工件最大直徑為：加工工件最大直徑為：320mm （2）變速范圍：變速范圍：rn=178.571 （3）公比：公比：=1.41=1.41 （4）抗振性：一般抗振性：一般 （5） m

8、in/2000 max r n min/ r 2 . 11 nmin （6 6）轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：1616 級(jí)級(jí) （7 7）電動(dòng)機(jī)功率：電動(dòng)機(jī)功率：2/32/3 千瓦千瓦 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 710/1410r/min710/1410r/min 1.31.3 操作性能要求操作性能要求 11具有皮帶輪卸荷裝置具有皮帶輪卸荷裝置 22手動(dòng)操縱雙向齒輪離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運(yùn)動(dòng)手動(dòng)操縱雙向齒輪離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運(yùn)動(dòng) 要求。要求。 33主軸的變速由變速手柄完成主軸的變速由變速手柄完成 2.2.參數(shù)的擬定參數(shù)的擬定 2.12.1 確定極限轉(zhuǎn)速確定極限轉(zhuǎn)速 由機(jī)床主參數(shù)知：由機(jī)床主參數(shù)知： min

9、/2000 max r n min/ r 2 . 11 nmin 2.22.2 主電機(jī)選擇主電機(jī)選擇 合理的確定電機(jī)功率，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其使用性合理的確定電機(jī)功率，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其使用性 能，滿足生產(chǎn)需要，又不至于使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率能，滿足生產(chǎn)需要，又不至于使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率 因素。因素。 已知異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有已知異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有 3000r/min3000r/min 1500r/min1500r/min 1000r/min1000r/min 750r/min,750r/min,已知已知 p p 額分別為額分別為 2 2 千瓦和千瓦和 3 3 千瓦，千瓦， 所以選所以選

10、 y132s-8y132s-8 3.3.傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.13.1 主傳動(dòng)方案擬定主傳動(dòng)方案擬定 擬定傳動(dòng)方包括傳動(dòng)形式的選擇以及開(kāi)停、幻想、制擬定傳動(dòng)方包括傳動(dòng)形式的選擇以及開(kāi)停、幻想、制 動(dòng)、操縱等整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的制定。傳動(dòng)形式則指?jìng)鲃?dòng)和變動(dòng)、操縱等整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的制定。傳動(dòng)形式則指?jìng)鲃?dòng)和變 速的原件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同特點(diǎn)的傳動(dòng)形式、變速的原件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同特點(diǎn)的傳動(dòng)形式、變 速類型。速類型。 傳動(dòng)方案和形式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作傳動(dòng)方案和形式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作 性能也有關(guān)系。因此，確定傳動(dòng)方案和形式要從結(jié)構(gòu)、工性能也有關(guān)系。因此，確定傳動(dòng)方案和形式

11、要從結(jié)構(gòu)、工 藝、性能及經(jīng)濟(jì)等多方面考慮。藝、性能及經(jīng)濟(jì)等多方面考慮。 傳動(dòng)方案有多種，傳動(dòng)形式更是多樣。比如：傳動(dòng)形傳動(dòng)方案有多種，傳動(dòng)形式更是多樣。比如：傳動(dòng)形 式上有集中傳動(dòng)、分離傳動(dòng)；擴(kuò)大變速范圍可用增加傳動(dòng)式上有集中傳動(dòng)、分離傳動(dòng)；擴(kuò)大變速范圍可用增加傳動(dòng) 組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)、分支傳動(dòng)等形式；變速箱上即可組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)、分支傳動(dòng)等形式；變速箱上即可 用多速電機(jī)，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。用多速電機(jī)，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。 顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的條件也因條件而異。顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的條件也因條件而異。 此次設(shè)計(jì)中，我們采用分離傳動(dòng)形

12、式的變速箱。此次設(shè)計(jì)中，我們采用分離傳動(dòng)形式的變速箱。 3.23.2 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對(duì)于分析和選擇簡(jiǎn)單的串聯(lián)式的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對(duì)于分析和選擇簡(jiǎn)單的串聯(lián)式的傳動(dòng) 不失為有用的方法，但是對(duì)于分析復(fù)雜的傳動(dòng)并想由此導(dǎo)不失為有用的方法，但是對(duì)于分析復(fù)雜的傳動(dòng)并想由此導(dǎo) 出實(shí)際的方案，就并非十分有效。出實(shí)際的方案，就并非十分有效。 3.2.13.2.1 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的 數(shù)目數(shù)目 技術(shù)為技術(shù)為 z z 的傳動(dòng)系統(tǒng)由若干個(gè)順序的傳動(dòng)組組成，各的傳動(dòng)系統(tǒng)由若干個(gè)順序的傳動(dòng)組組成，各 傳動(dòng)組分別有傳動(dòng)組分別有 z

13、1,z2.z1,z2.傳動(dòng)副，即傳動(dòng)副，即 z=z1*z2*z3*.znz=z1*z2*z3*.zn，z z 應(yīng)為應(yīng)為 2 2 和和 3 3 的因子。的因子。 3.2.23.2.2 傳動(dòng)式的擬定傳動(dòng)式的擬定 由設(shè)計(jì)圖紙知此次設(shè)計(jì)的機(jī)床主軸箱采用由設(shè)計(jì)圖紙知此次設(shè)計(jì)的機(jī)床主軸箱采用 1616 級(jí)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系級(jí)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系 統(tǒng)，選擇傳動(dòng)組安排方式時(shí)，考慮到機(jī)床主軸箱的具體結(jié)統(tǒng)，選擇傳動(dòng)組安排方式時(shí)，考慮到機(jī)床主軸箱的具體結(jié) 構(gòu)、裝置和吸能。在構(gòu)、裝置和吸能。在 i i 軸上如果安裝滑移齒輪組時(shí)，為減軸上如果安裝滑移齒輪組時(shí)，為減 少軸向尺寸第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)不能多，所以選擇少軸向尺寸第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)

14、副數(shù)不能多，所以選擇 3.3. 主軸對(duì)加工精度、表面粗糙度的影響很大，因此主軸主軸對(duì)加工精度、表面粗糙度的影響很大，因此主軸 上齒輪少些為好。最后一個(gè)傳動(dòng)組傳動(dòng)副數(shù)為上齒輪少些為好。最后一個(gè)傳動(dòng)組傳動(dòng)副數(shù)為 2.2.綜上所述，綜上所述， 傳動(dòng)式為傳動(dòng)式為 16=3*2*1*2+16=3*2*1*2+（3-13-1）*2*1*2-1*2*1*2*2*1*2-1*2*1*2 3.2.33.2.3 結(jié)構(gòu)式的擬定結(jié)構(gòu)式的擬定 21212121321232152/1215 2/12151 *16 ）（ 3.33.3 轉(zhuǎn)速圖的擬定轉(zhuǎn)速圖的擬定 4.傳動(dòng)件的估算傳動(dòng)件的估算 4.1 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算三角帶傳

15、動(dòng)的計(jì)算 三角帶傳動(dòng)中，軸間距三角帶傳動(dòng)中，軸間距 a 可以加大。由于是摩擦傳遞，可以加大。由于是摩擦傳遞， 帶與輪槽間會(huì)有打滑，亦可緩和沖擊及隔離震動(dòng)，使傳動(dòng)帶與輪槽間會(huì)有打滑，亦可緩和沖擊及隔離震動(dòng)，使傳動(dòng) 平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸大，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出平穩(wěn)。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)。軸的定比傳動(dòng)。 （1）選擇三角帶的型號(hào)）選擇三角帶的型號(hào) 根據(jù)公式根據(jù)公式 kw p k p a ca 2 . 22*1 . 1* 11 kw pkp a ca 3.33*1.1* 22 式中式中 p 為電機(jī)額定功率，為電機(jī)額定功率，ka 為工作情況系數(shù)。查為工作情況系數(shù)

16、。查機(jī)械機(jī)械 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖圖 8-8 因此選因此選 b 型帶。型帶。 （2）確定帶輪的計(jì)算直徑確定帶輪的計(jì)算直徑 帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大，為挺高帶的壽命，帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大，為挺高帶的壽命， 小帶輪直徑小帶輪直徑 d1 不宜過(guò)小，即不宜過(guò)小，即 d1dmin。查。查機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì) 表表 8-3 8-7 取取 d1=215mm。 式中：式中：小帶輪最高轉(zhuǎn)速小帶輪最高轉(zhuǎn)速 2140r/min,大帶輪最高轉(zhuǎn)速大帶輪最高轉(zhuǎn)速 n1n2 2000r/min,所以所以 d2=2140/2000 *215=230mm，由，由機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì) 表表 8-7 查的取查的取 230mm。

17、（3）確定三角帶速度確定三角帶速度 按公式：按公式： min/m24 1000*60 d1n1 v 因?yàn)橐驗(yàn)?5m/minv25m/min,所以選擇合適。所以選擇合適。 （4）初步初定中心距初步初定中心距 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?。焊鶕?jù)公式：在下列范圍內(nèi)選?。焊鶕?jù)公式： 0.7（d1+d2)a02*(d1+d2)mm 即即 311.5mma0890mm 取取 a0=600mm。 （5）三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 =1898.74mm 04 )21( 2 020 ) 12( 2 a dda

18、l dd 由由機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)表表 8-2 圓整到標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度圓整到標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度 l=1900mm。 （6）確定實(shí)際中心距確定實(shí)際中心距 a=a0+(l-l0)/2=600.63mm (7) 驗(yàn)算小帶輪包角驗(yàn)算小帶輪包角 主軸輪上包角合適。主軸輪上包角合適。 0000 1 1206 .1785 .57* 12 180 a dd （8）確定三角帶根數(shù)）確定三角帶根數(shù) z 根據(jù)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)式式 8-22 得得 z= kk pp p v ca 1 0 傳動(dòng)比：傳動(dòng)比：i=v1/v2=1.07 查表查表 8-5c，8-5d 得得查表查表 8-8，,16 . 3 0,40 . 0 0kwpkwp ；查表

19、；查表 8-2 z=1.40 所以取所以取 z=2 根根97 . 0 k 95 . 0 kl （9）計(jì)算預(yù)緊力）計(jì)算預(yù)緊力 查查機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)表表 8-4，q=0.18kg/m =145.325n v kv p f q z ca 2 0 ) 1 5 . 2 (500 (10)計(jì)算壓軸力計(jì)算壓軸力 nz ffp 26.581 2 sin*)(*2)( minmin p 4.2 傳動(dòng)軸的估算傳動(dòng)軸的估算 傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外還應(yīng)滿足剛度要求，強(qiáng)度要求傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外還應(yīng)滿足剛度要求，強(qiáng)度要求 保證軸在反復(fù)載荷和扭荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主保證軸在反復(fù)載荷和扭荷作用下不發(fā)生疲勞破壞

20、。機(jī)床主 傳動(dòng)系統(tǒng)要求精度較高，不允許有較大變形。因此疲勞強(qiáng)傳動(dòng)系統(tǒng)要求精度較高，不允許有較大變形。因此疲勞強(qiáng) 度一般不是主要矛盾，除了載核很大的情況外，可以不必度一般不是主要矛盾，除了載核很大的情況外，可以不必 演算軸的強(qiáng)度，剛度要求保證軸在載荷下不發(fā)生較大變形，演算軸的強(qiáng)度，剛度要求保證軸在載荷下不發(fā)生較大變形， 因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。 4.2.1 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 1410r/min）主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速是低速第一個(gè)三分之一變速主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速是低速第一個(gè)三分之一變速 范圍的最高一級(jí)轉(zhuǎn)速，所以范圍的最高一級(jí)

21、轉(zhuǎn)速，所以 nvi=63r/min 4.2.2 各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸軸v:有有 16 級(jí)轉(zhuǎn)速，其中級(jí)轉(zhuǎn)速，其中 90r/min 通過(guò)齒輪獲得通過(guò)齒輪獲得 63r/min 剛剛 好能傳遞全部功率，所以好能傳遞全部功率，所以 nv=90r/min 同理：同理：niv=180r/min ,niii=192.6r/min ,nii=539.2r/min ,ni=1500r/min. 4.2.3 各傳動(dòng)直徑的估算各傳動(dòng)直徑的估算 根據(jù)公式：根據(jù)公式：mm n p kd a j 4 其中：其中：p 為電動(dòng)機(jī)額定功率為電動(dòng)機(jī)額定功率 k 為鍵槽系數(shù)為鍵槽系數(shù) a 為系數(shù)為系數(shù) 為從電動(dòng)機(jī)

22、到該傳動(dòng)軸之間的傳遞效率的乘積。為從電動(dòng)機(jī)到該傳動(dòng)軸之間的傳遞效率的乘積。p nj 為該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 i軸：軸：k=1.06，a=120 所以所以 dii=26.6mm 取整為取整為 dii=28mm ii軸：軸：k=1.06，a=110 所以所以 dii=34.13mm 取整為取整為 35mm iii軸：軸：k=1.06，a=110 所以所以 diii=40.16mm 取整為取整為 45mm iv軸：軸：k=1.06，a=100 所以所以 div=36.9mm 取整為取整為 40mm v軸：軸：k=1.06，a=90 所以所以 dv=39mm 取整為取整為 40mm

23、vi軸：軸：k=1.06，a=80 所以所以 dvi=37.8mm 取整得取整得 40mm，因?yàn)槠錇榭招妮S，查，因?yàn)槠錇榭招妮S，查機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)徑為的內(nèi)徑為 20mm。 4.3 齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算 4.3.1 齒輪齒數(shù)得確定齒輪齒數(shù)得確定 當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對(duì)于當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對(duì)于 定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。 對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次 方時(shí)，變速組內(nèi)

24、每對(duì)齒輪的齒數(shù)和方時(shí)，變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和及小齒輪的齒數(shù)可以從及小齒輪的齒數(shù)可以從 z s 表表 3-63-6（機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)）中選取。一般在主傳動(dòng)中，最（機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)）中選取。一般在主傳動(dòng)中，最 小齒數(shù)應(yīng)大于小齒數(shù)應(yīng)大于 18182020。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，應(yīng)檢查滑移。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，應(yīng)檢查滑移 齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒 數(shù)差應(yīng)大于或等于數(shù)差應(yīng)大于或等于 4 4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。 由設(shè)計(jì)圖知各組齒輪齒數(shù)如下：由設(shè)計(jì)圖知各組齒輪齒數(shù)如下： 第一組：第一組：z1=

25、33z1=33，z2=31z2=31 第二組：第二組：z3=20z3=20，z4=56z4=56，z5=32z5=32，z6=44z6=44，z7=26z7=26，z8=50z8=50 第三組：第三組：z9=26z9=26，z10=20z10=20，z11=56z11=56 第四組：第四組：z12=35z12=35，z13=70z13=70 第五組：第五組：z14=21z14=21，z15=84z15=84 4.3.24.3.2 齒輪模數(shù)的計(jì)算齒輪模數(shù)的計(jì)算 （1 1）電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)-i軸齒輪模數(shù)的計(jì)算軸齒輪模數(shù)的計(jì)算 n1=n1= kw88. 2kw96. 0*3y* nd 27 . 1 14

26、10*33 88 . 2 323 wm 齒輪中心距的計(jì)算：齒輪中心距的計(jì)算： mm47mm nj 3703 - n a電 取取 a=47a=47，4 . 1 3133 47*2 21 2 mj zz a 根據(jù)計(jì)算結(jié)果選取兩個(gè)中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果選取兩個(gè)中的較大值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。 取取 m1=m2=2.5.m1=m2=2.5. 同理可確定：同理可確定： m3=m4=2.5m3=m4=2.5，m5=m6=2.5m5=m6=2.5，m7=m8=2.5m7=m8=2.5，m9=m10=2.5m9=m10=2.5，m11=m1m11=m1 2=2.52=2.5，m13=m1

27、4=m15=2.5m13=m14=m15=2.5。 （2 2）標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù)如下：標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù)如下： =20=20 度，度，25 . 0 1c h * a 從從機(jī)械原理機(jī)械原理表表 10-210-2 查的如下公式：查的如下公式： 吃頂圓吃頂圓 ： m*21z hd * aa ）（ 吃根圓：吃根圓：m*22z1 chd * af ）（ 分度圓：分度圓：d=m*zd=m*z 齒頂高：齒頂高：m* hh * aa 吃根高：吃根高：m* chh * af ）（ 齒輪的具體值見(jiàn)表：齒輪的具體值見(jiàn)表： 齒輪尺寸表 齒輪齒數(shù) z模數(shù) m分度圓 d齒頂圓 a d 1332.582.5 87.5 2 31 2.5

28、 77.582.5 3 20 2.5 5055 4 56 2.5 140145 532 2.580 85 6 442.5110115 7 262.56570 8 502.5125130 9 262.56570 10 202.550 55 11 562.5140145 12 352.587.5 92.5 13 702.5175 180 14 212.552.557.5 15 842.5210215 齒輪 齒根圓 f d齒頂高 a h齒根高 f h 1 76.25 2.5 3.125 2 71.252.53.125 3 43.752.53.125 4 133.752.53.125 5 73.752

29、.53.125 6 103.75 2.53.125 7 58.752.53.125 8 118.752.53.125 9 58.75 2.53.125 10 43.752.53.125 11 133.752.53.125 12 81.252.53.125 13 168.75 2.5 3.125 14 46.25 2.5 3.125 15 203.75 2.5 3.125 4.3.44.3.4 齒寬確定齒寬確定 由公式由公式 b=b=得：得：b1=(6-10)b1=(6-10) 為模數(shù)），（m106m* mm *2.5=15-25mm*2.5=15-25mm，同理：，同理： b2=b3=b4=b

30、5=b6=b7=b8=b9=b10=b11=b12=b13=b14=b15=15-b2=b3=b4=b5=b6=b7=b8=b9=b10=b11=b12=b13=b14=b15=15- 25mm25mm 一對(duì)齒和齒輪，為防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位一對(duì)齒和齒輪，為防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位 時(shí)導(dǎo)致齒合齒寬減少而增大齒輪載荷，設(shè)計(jì)上應(yīng)使主動(dòng)輪時(shí)導(dǎo)致齒合齒寬減少而增大齒輪載荷，設(shè)計(jì)上應(yīng)使主動(dòng)輪 比從動(dòng)輪齒寬。所以：比從動(dòng)輪齒寬。所以： b1=19mm,b2=17mmb1=19mm,b2=17mm，b3=19mm,b4=17mmb3=19mm,b4=17mm，b5=19mm,b6=17

31、mm,bb5=19mm,b6=17mm,b 7=19mm,b8=17mm,b9=15mm,b10=19mm,b11=17mm,b12=19mm,b7=19mm,b8=17mm,b9=15mm,b10=19mm,b11=17mm,b12=19mm,b 13=17mm,b14=19mm,b15=17mm.13=17mm,b14=19mm,b15=17mm. 4.44.4 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 查查機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)知，當(dāng)知，當(dāng)300mmk=ka*kv*kh1k=ka*kv*kh *kh*kh =1.84=1.84 22由由機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)表表 8-58-5 查的材料彈性影響系數(shù)查的材料彈性影響系

32、數(shù)=189.8=189.8 ze amp 33由圖由圖 8-158-15 查的節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查的節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)=2.5=2.5 zh 4n1=9.55*104n1=9.55*10 * *=1.7*10=1.7*10 n.mmn.mm n2=1.4*10n2=1.4*10 n.mmn.mm 6 j 87 . 0 *3 n 77 55由圖由圖 8-198-19 查的接觸疲勞壽命系數(shù)查的接觸疲勞壽命系數(shù) khn1=0.94khn1=0.94 ,khn2=0.91,khn2=0.91 66由圖由圖 8-21e8-21e 按齒面硬度查的齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限按齒面硬度查的齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 a1100

33、2limlim1 mp hh 77計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為 1%1%，安全系數(shù)，安全系數(shù) sh=1.sh=1. khn1*khn1*/sh=1034mpa/sh=1034mpa 1 h lim1h khn2*khn2*/sh=1001mpa/sh=1001mpa 2 h lim2h 88 1 22. 1128376 . 1 0 . 3 m2 b h b ch * a kf kh 查的，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖，且 ）【（ k=ka*kv*kfk=ka*kv*kf *kf*kf =2.0496=2.0496 2z2z=33.6=33.6 2v z z=35.8=3

34、5.8 由圖由圖 8-17,8-188-17,8-18 查的齒形系數(shù)查的齒形系數(shù) 2v 應(yīng)力修正系數(shù)應(yīng)力修正系數(shù)，41 . 2 2a yf ，19 . 2 1a yf ，82 . 1 1a ys ，67 . 1 2a ys 33由圖由圖 8-22c8-22c 按齒面硬度查的小齒輪彎曲疲勞按齒面硬度查的小齒輪彎曲疲勞a500 lim2 mp f 大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限a380 1lim mp f 4n1=1.7*104n1=1.7*10 n.mn.m n2=1.4*10n2=1.4*10 n.mn.m 77 55由圖由圖 8-208-20 查的彎曲疲勞壽命系數(shù)查的彎曲疲勞壽

35、命系數(shù) kfn1=0.87kfn1=0.87 ,kfn2=0.85,kfn2=0.85 66計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù) sf=1.31sf=1.31 =327mpa=327mpa sf kfn f f 1lim 1 *1 =254mpa=254mpa sf kfn f f 2lim 2 *2 77由式由式由圖由圖 8-268-26 查的螺旋角系數(shù)查的螺旋角系數(shù)=0.88=0.883 . 2 y 88由式由式 =26.6mpa=26.6mpa n f md kt 2 2 2 b *2 yf 2ays 2ay 2 f =27.1mpa=27.1mpa n f

36、md kt 1 1 1 b *2 yf 1ays 1ay 1 f 同理其他齒輪用同種方法校核均滿足要求。同理其他齒輪用同種方法校核均滿足要求。 5.35.3 軸承校核軸承校核 i軸選用的是角接觸球軸承軸選用的是角接觸球軸承 72057205 其基本額定載荷為其基本額定載荷為 16.5kw16.5kw，由于該軸轉(zhuǎn)速為，由于該軸轉(zhuǎn)速為 1500r/min,1500r/min,所以齒輪越小越靠近所以齒輪越小越靠近 軸承，對(duì)軸承的要求越高。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該對(duì)軸承，對(duì)軸承的要求越高。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該對(duì)軸未軸未 端的軸承進(jìn)行校核。端的軸承進(jìn)行校核。 齒輪的直徑齒輪的直徑 d=77.5mmd=77.5m

37、m 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 n p t9550 t=9550t=9550=18.336=18.336 nmnm n p 齒輪受力齒輪受力 fr=0.5fr=0.5=179.09=179.09 n n d 2t 根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為 rv1=298.4rv1=298.4 n n rv2=54.19rv2=54.19 n n 因軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，因軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力， 按按機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)表表 10-510-5 查得查得 p f 為為 1.21.2 到到 1.81.8，取，取，則

38、有：，則有：3 . 1 p f p1=p1=rv1=387.92rv1=387.92 n n fp p2=p2= rv2=70.447rv2=70.447 n n fp 軸承的壽命軸承的壽命 因?yàn)橐驗(yàn)?，所以按軸承，所以按軸承 1 1 的受力大小計(jì)算：的受力大小計(jì)算： 21 pp lh=lh=968.5=968.5 h h 3 6 p c n60 10 ）（ 故該軸承能滿足要求。故該軸承能滿足要求。 同理：用同種方法校核其他軸承均滿足設(shè)計(jì)要求！同理：用同種方法校核其他軸承均滿足設(shè)計(jì)要求！ 6.6.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明 6.16.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和

39、方案 設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、軸承、設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、軸承、 帶輪、齒輪、離合器和制動(dòng)器等）帶輪、齒輪、離合器和制動(dòng)器等） 、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、 潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，用一潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，用一 張展開(kāi)圖和若干張橫截面圖表示。課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的限張展開(kāi)圖和若干張橫截面圖表示。課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的限 制，一般只畫(huà)展開(kāi)圖。制，一般只畫(huà)展開(kāi)圖。 主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī)主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī) 械傳動(dòng)的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。械傳動(dòng)

40、的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。 精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動(dòng)效率要精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動(dòng)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。方便、安全、可靠原則，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。 主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由于結(jié)主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由于結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)中不可避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。在構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)中不可避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和多次修改。在 正式畫(huà)圖前應(yīng)該先畫(huà)草圖。目的是：正式畫(huà)圖前應(yīng)該先畫(huà)草圖。目的是：

41、1 1）布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。 2 2）檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合 理的情況，以便及時(shí)改正。理的情況，以便及時(shí)改正。 3 3）確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各 軸的相對(duì)位置，以確定各軸的受力點(diǎn)和受力方向，為軸的相對(duì)位置，以確定各軸的受力點(diǎn)和受力方向，為 軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。 6.26.2 展開(kāi)圖及其布置展開(kāi)圖及其布置 展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序，假想將各展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序，假想

42、將各 軸沿其軸線剖開(kāi)并將這些剖切面平整展開(kāi)在同一個(gè)平面上。軸沿其軸線剖開(kāi)并將這些剖切面平整展開(kāi)在同一個(gè)平面上。 i i 軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方案，軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方案， 一是將兩級(jí)變速齒輪和離合器做成一體。齒輪的直徑受到一是將兩級(jí)變速齒輪和離合器做成一體。齒輪的直徑受到 離合器內(nèi)徑的約束，齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑，離合器內(nèi)徑的約束，齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑， 負(fù)責(zé)齒輪無(wú)法加工。這樣軸的間距加大。另一種布置方案負(fù)責(zé)齒輪無(wú)法加工。這樣軸的間距加大。另一種布置方案 是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸上，左邊部分接是離合器的左右部分分別裝在

43、同軸線的軸上，左邊部分接 通，得到一級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，右邊接通得到三級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這通，得到一級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，右邊接通得到三級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這 種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第一種方案，通過(guò)種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第一種方案，通過(guò) 空心軸中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié)構(gòu)?？招妮S中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié)構(gòu)。 總布置時(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。制動(dòng)器可以布置在背總布置時(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。制動(dòng)器可以布置在背 輪軸上也可以放在其他軸上。制動(dòng)器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸輪軸上也可以放在其他軸上。制動(dòng)器不要放在轉(zhuǎn)速太低軸 上，以免制動(dòng)扭矩太大，是制動(dòng)尺寸增大。上，以免制動(dòng)扭矩太大，是制動(dòng)尺寸增大。 齒輪在軸上布置很重要，

44、關(guān)系到變速箱的軸向尺寸，減齒輪在軸上布置很重要，關(guān)系到變速箱的軸向尺寸，減 少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。 6.36.3 i i 軸（輸入軸）的設(shè)計(jì)軸（輸入軸）的設(shè)計(jì) 將運(yùn)動(dòng)帶入變速箱的帶輪一般都安裝在軸端，軸變形較將運(yùn)動(dòng)帶入變速箱的帶輪一般都安裝在軸端，軸變形較 大，結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意加強(qiáng)軸的剛度或使軸部受帶的拉力（采大，結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意加強(qiáng)軸的剛度或使軸部受帶的拉力（采 用卸荷裝置）用卸荷裝置） 。i i 軸上裝有摩擦離合器，由于組成離合器的軸上裝有摩擦離合器，由于組成離合器的 零件很多，裝配很不方便，一般都是在箱外組裝好零件很多，裝配很不方便，一般都是在箱

45、外組裝好 i i 軸在軸在 整體裝入箱內(nèi)。我們采用的卸荷裝置一般是把軸承裝載法整體裝入箱內(nèi)。我們采用的卸荷裝置一般是把軸承裝載法 蘭盤(pán)上，通過(guò)法蘭盤(pán)將帶輪的拉力傳遞到箱壁上。蘭盤(pán)上，通過(guò)法蘭盤(pán)將帶輪的拉力傳遞到箱壁上。 車床上的反轉(zhuǎn)一般用于加工螺紋時(shí)退刀。車螺紋時(shí)，換車床上的反轉(zhuǎn)一般用于加工螺紋時(shí)退刀。車螺紋時(shí)，換 向頻率較高。實(shí)現(xiàn)政反轉(zhuǎn)的變換方案很多，我們采用正反向頻率較高。實(shí)現(xiàn)政反轉(zhuǎn)的變換方案很多，我們采用正反 向離合器。正反向的轉(zhuǎn)換在不停車的狀態(tài)下進(jìn)行，常采用向離合器。正反向的轉(zhuǎn)換在不停車的狀態(tài)下進(jìn)行，常采用 片式摩擦離合器。由于裝在箱內(nèi)，一般采用濕式。片式摩擦離合器。由于裝在箱內(nèi)，一般

46、采用濕式。 在確定軸向尺寸時(shí)，摩擦片不壓緊時(shí)，應(yīng)留有在確定軸向尺寸時(shí)，摩擦片不壓緊時(shí)，應(yīng)留有 0.20.20.40.4 的間隙，間隙應(yīng)能調(diào)整。的間隙，間隙應(yīng)能調(diào)整。mm 離合器及其壓緊裝置中有三點(diǎn)值得注意：離合器及其壓緊裝置中有三點(diǎn)值得注意： 1 1）摩擦片的軸向定位：由兩個(gè)帶花鍵孔的圓盤(pán)實(shí)現(xiàn)。摩擦片的軸向定位：由兩個(gè)帶花鍵孔的圓盤(pán)實(shí)現(xiàn)。 其中一個(gè)圓盤(pán)裝在花鍵上，另一個(gè)裝在花鍵軸上的一其中一個(gè)圓盤(pán)裝在花鍵上，另一個(gè)裝在花鍵軸上的一 個(gè)環(huán)形溝槽里，并轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)花鍵齒，和軸上的花鍵對(duì)個(gè)環(huán)形溝槽里，并轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)花鍵齒，和軸上的花鍵對(duì) 正，然后用螺釘把錯(cuò)開(kāi)的兩個(gè)圓盤(pán)連接在一起。這樣正，然后用螺釘把錯(cuò)開(kāi)的兩

47、個(gè)圓盤(pán)連接在一起。這樣 就限制了軸向和周向德兩個(gè)自由度，起了定位作用。就限制了軸向和周向德兩個(gè)自由度，起了定位作用。 2 2）摩擦片的壓緊由加力環(huán)的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，在軸系上摩擦片的壓緊由加力環(huán)的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，在軸系上 形成了彈性力的封閉系統(tǒng)，不增加軸承軸向復(fù)合。形成了彈性力的封閉系統(tǒng)，不增加軸承軸向復(fù)合。 3 3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使加力環(huán)推動(dòng)擺桿和鋼球的運(yùn)動(dòng)是不結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使加力環(huán)推動(dòng)擺桿和鋼球的運(yùn)動(dòng)是不 可逆的，即操縱力撤消后，有自鎖作用?？赡娴?，即操縱力撤消后，有自鎖作用。 i i 軸上裝有摩擦離合器，兩端的齒輪是空套在軸上，當(dāng)軸上裝有摩擦離合器，兩端的齒輪是空套在軸上，當(dāng) 離合器接通時(shí)才和軸一

48、起轉(zhuǎn)動(dòng)。但脫開(kāi)的另一端齒輪，與離合器接通時(shí)才和軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。但脫開(kāi)的另一端齒輪，與 軸回轉(zhuǎn)方向是相反的，二者的相對(duì)轉(zhuǎn)速很高（約為兩倍左軸回轉(zhuǎn)方向是相反的，二者的相對(duì)轉(zhuǎn)速很高（約為兩倍左 右）右） 。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這點(diǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這點(diǎn)。 齒輪與軸之間的軸承可以用滾動(dòng)軸承也可以用滑動(dòng)軸承。齒輪與軸之間的軸承可以用滾動(dòng)軸承也可以用滑動(dòng)軸承。 滑動(dòng)軸承在一些性能和維修上不如滾動(dòng)軸承，但它的徑向滑動(dòng)軸承在一些性能和維修上不如滾動(dòng)軸承，但它的徑向 尺寸小?？仗X輪需要有軸向定位，軸承需要潤(rùn)滑。尺寸小?？仗X輪需要有軸向定位，軸承需要潤(rùn)滑。 6.46.4 齒輪塊設(shè)計(jì)齒輪塊設(shè)計(jì) 齒輪是變速箱中的重要元件

49、。齒輪同時(shí)嚙合的齒數(shù)是周齒輪是變速箱中的重要元件。齒輪同時(shí)嚙合的齒數(shù)是周 期性變化的。也就是說(shuō)，作用在一個(gè)齒輪上的載荷是變化期性變化的。也就是說(shuō)，作用在一個(gè)齒輪上的載荷是變化 的。同時(shí)由于齒輪制造及安裝誤差等，不可避免要產(chǎn)生動(dòng)的。同時(shí)由于齒輪制造及安裝誤差等，不可避免要產(chǎn)生動(dòng) 載荷而引起振動(dòng)和噪音，常成為變速箱的主要噪聲源，并載荷而引起振動(dòng)和噪音，常成為變速箱的主要噪聲源，并 影響主軸回轉(zhuǎn)均勻性。在齒輪塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮這些影響主軸回轉(zhuǎn)均勻性。在齒輪塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮這些 問(wèn)題。問(wèn)題。 齒輪塊的結(jié)構(gòu)形式很多，取決于下列有關(guān)因素：齒輪塊的結(jié)構(gòu)形式很多，取決于下列有關(guān)因素： 1 1）是固定齒輪

50、還是滑移齒輪；是固定齒輪還是滑移齒輪； 2 2）移動(dòng)滑移齒輪的方法；移動(dòng)滑移齒輪的方法； 3 3）齒輪精度和加工方法；齒輪精度和加工方法； 變速箱中齒輪用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。它的精度選擇主變速箱中齒輪用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。它的精度選擇主 要取決于圓周速度。采用同一精度時(shí)，圓周速度越高，振要取決于圓周速度。采用同一精度時(shí)，圓周速度越高，振 動(dòng)和噪聲越大，根據(jù)實(shí)際結(jié)果得知，圓周速度會(huì)增加一倍，動(dòng)和噪聲越大，根據(jù)實(shí)際結(jié)果得知，圓周速度會(huì)增加一倍， 噪聲約增大噪聲約增大 6db6db。工作平穩(wěn)性和接觸誤差對(duì)振動(dòng)和噪聲的影。工作平穩(wěn)性和接觸誤差對(duì)振動(dòng)和噪聲的影 響比運(yùn)動(dòng)誤差要大，所以這兩項(xiàng)精度應(yīng)選高一級(jí)。為

51、了控響比運(yùn)動(dòng)誤差要大，所以這兩項(xiàng)精度應(yīng)選高一級(jí)。為了控 制噪聲，機(jī)床上主傳動(dòng)齒輪都要選用較高的精度。大都是制噪聲，機(jī)床上主傳動(dòng)齒輪都要選用較高的精度。大都是 用用 7 76 66 6，圓周速度很低的，才選，圓周速度很低的，才選 8 87 77 7。如果噪聲要。如果噪聲要 求很嚴(yán)，或一些關(guān)鍵齒輪，就應(yīng)選求很嚴(yán)，或一些關(guān)鍵齒輪，就應(yīng)選 6 65 55 5。當(dāng)精度從。當(dāng)精度從 7 7 6 66 6 提高到提高到 6 65 55 5 時(shí)，制造費(fèi)用將顯著提高。不同精度時(shí)，制造費(fèi)用將顯著提高。不同精度 等級(jí)的齒輪，要采用不同的加工方法，對(duì)結(jié)構(gòu)要求也有所等級(jí)的齒輪，要采用不同的加工方法，對(duì)結(jié)構(gòu)要求也有所 不

52、同。不同。8 8 級(jí)精度齒輪，一般滾齒或插齒就可以達(dá)到。級(jí)精度齒輪，一般滾齒或插齒就可以達(dá)到。7 7 級(jí)精級(jí)精 度齒輪，用較高精度滾齒機(jī)或插齒機(jī)可以達(dá)到。但淬火后，度齒輪，用較高精度滾齒機(jī)或插齒機(jī)可以達(dá)到。但淬火后， 由于變形，精度將下降。因此，需要淬火的由于變形，精度將下降。因此，需要淬火的 7 7 級(jí)齒輪一般級(jí)齒輪一般 滾（插）后要剃齒，使精度高于滾（插）后要剃齒，使精度高于 7 7，或者淬火后在衍齒。，或者淬火后在衍齒。6 6 級(jí)精度的齒輪，用精密滾齒機(jī)可以達(dá)到。淬火齒輪，必須級(jí)精度的齒輪，用精密滾齒機(jī)可以達(dá)到。淬火齒輪，必須 磨齒才能達(dá)到磨齒才能達(dá)到 6 6 級(jí)。級(jí)。 機(jī)床主軸變速箱中

53、齒輪齒部一般都需要淬火。機(jī)床主軸變速箱中齒輪齒部一般都需要淬火。 6.4.16.4.1 其他問(wèn)題其他問(wèn)題 滑移齒輪進(jìn)出嚙合的一端要圓齒，有規(guī)定的形狀和尺寸?；讫X輪進(jìn)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(huà)法也不一樣，應(yīng)予注圓齒和倒角性質(zhì)不同，加工方法和畫(huà)法也不一樣，應(yīng)予注 意。意。 選擇齒輪塊的結(jié)構(gòu)要考慮毛坯形式（棒料、自由鍛或模選擇齒輪塊的結(jié)構(gòu)要考慮毛坯形式（棒料、自由鍛或模 鍛）和機(jī)械加工時(shí)的安裝和定位基面。盡可能做到省工、鍛）和機(jī)械加工時(shí)的安裝和定位基面。盡可能做到省工、 省料又易于保證精度。省料又易于保證精度。 齒輪磨齒時(shí)，要求有較大的空刀（砂輪）距

54、離，因此多齒輪磨齒時(shí)，要求有較大的空刀（砂輪）距離，因此多 聯(lián)齒輪不便于做成整體的，一般都做成組合的齒輪塊。有聯(lián)齒輪不便于做成整體的，一般都做成組合的齒輪塊。有 時(shí)為了縮短軸向尺寸，也有用組合齒輪的。時(shí)為了縮短軸向尺寸，也有用組合齒輪的。 要保證正確嚙合，齒輪在軸上的位置應(yīng)該可靠?；讫X要保證正確嚙合，齒輪在軸上的位置應(yīng)該可靠?；讫X 輪在軸向位置由操縱機(jī)構(gòu)中的定位槽、定位孔或其他方式輪在軸向位置由操縱機(jī)構(gòu)中的定位槽、定位孔或其他方式 保證，一般在裝配時(shí)最后調(diào)整確定。保證，一般在裝配時(shí)最后調(diào)整確定。 6.56.5 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 機(jī)床傳動(dòng)軸，廣泛采用滾動(dòng)軸承作支撐。軸上要安裝機(jī)床傳動(dòng)

55、軸，廣泛采用滾動(dòng)軸承作支撐。軸上要安裝 齒輪、離合器和制動(dòng)器等。傳動(dòng)軸應(yīng)保證這些傳動(dòng)件或機(jī)齒輪、離合器和制動(dòng)器等。傳動(dòng)軸應(yīng)保證這些傳動(dòng)件或機(jī) 構(gòu)能正常工作。構(gòu)能正常工作。 首先傳動(dòng)軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度。如撓度和傾角過(guò)大，首先傳動(dòng)軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度。如撓度和傾角過(guò)大， 將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化，使振動(dòng)、噪聲、將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化，使振動(dòng)、噪聲、 空載功率、磨損和發(fā)熱增大；兩軸中心距誤差和軸芯線間空載功率、磨損和發(fā)熱增大；兩軸中心距誤差和軸芯線間 的平行度等裝配及加工誤差也會(huì)引起上述問(wèn)題。的平行度等裝配及加工誤差也會(huì)引起上述問(wèn)題。 傳動(dòng)軸可以是光軸也可以是花鍵軸。成批

56、生產(chǎn)中，有專傳動(dòng)軸可以是光軸也可以是花鍵軸。成批生產(chǎn)中，有專 門(mén)加工花鍵的銑床和磨床，工藝上并無(wú)困難。所以裝滑移門(mén)加工花鍵的銑床和磨床，工藝上并無(wú)困難。所以裝滑移 齒輪的軸都采用花鍵軸，不裝滑移齒輪的軸也常采用花鍵齒輪的軸都采用花鍵軸，不裝滑移齒輪的軸也常采用花鍵 軸。軸。 花鍵軸承載能力高，加工和裝配也比帶單鍵的光軸方便?；ㄦI軸承載能力高，加工和裝配也比帶單鍵的光軸方便。 軸的部分長(zhǎng)度上的花鍵，在終端有一段不是全高，不能軸的部分長(zhǎng)度上的花鍵，在終端有一段不是全高，不能 和花鍵空配合。這是加工時(shí)的過(guò)濾部分。一般尺寸花鍵的和花鍵空配合。這是加工時(shí)的過(guò)濾部分。一般尺寸花鍵的 滾刀直徑滾刀直徑為為

57、65658585。 刀 dmm 機(jī)床傳動(dòng)軸常采用的滾動(dòng)軸承有球軸承和滾錐軸承。在機(jī)床傳動(dòng)軸常采用的滾動(dòng)軸承有球軸承和滾錐軸承。在 溫升、空載功率和噪聲等方面，球軸承都比滾錐軸承優(yōu)越。溫升、空載功率和噪聲等方面，球軸承都比滾錐軸承優(yōu)越。 而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支撐孔的加工精度要求都比較而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支撐孔的加工精度要求都比較 高。因此球軸承用的更多。但是滾錐軸承內(nèi)外圈可以分開(kāi)，高。因此球軸承用的更多。但是滾錐軸承內(nèi)外圈可以分開(kāi)， 裝配方便，間隙容易調(diào)整。所以有時(shí)在沒(méi)有軸向力時(shí)，也裝配方便，間隙容易調(diào)整。所以有時(shí)在沒(méi)有軸向力時(shí)，也 常采用這種軸承。選擇軸承的型號(hào)和尺寸，首先取決于承常采

58、用這種軸承。選擇軸承的型號(hào)和尺寸，首先取決于承 載能力，但也要考慮其他結(jié)構(gòu)條件。載能力，但也要考慮其他結(jié)構(gòu)條件。 同一軸心線的箱體支撐直徑安排要充分考慮鏜孔工藝。同一軸心線的箱體支撐直徑安排要充分考慮鏜孔工藝。 成批生產(chǎn)中，廣泛采用定徑鏜刀和可調(diào)鏜刀頭。在箱外調(diào)成批生產(chǎn)中，廣泛采用定徑鏜刀和可調(diào)鏜刀頭。在箱外調(diào) 整好鏜刀尺寸，可以提高生產(chǎn)率和加工精度。還常采用同整好鏜刀尺寸，可以提高生產(chǎn)率和加工精度。還常采用同 一鏜刀桿安裝多刀同時(shí)加工幾個(gè)同心孔的工藝。下面分析一鏜刀桿安裝多刀同時(shí)加工幾個(gè)同心孔的工藝。下面分析 幾種鏜孔方式：對(duì)于支撐跨距長(zhǎng)的箱體孔，要從兩邊同時(shí)幾種鏜孔方式：對(duì)于支撐跨距長(zhǎng)的箱

59、體孔，要從兩邊同時(shí) 進(jìn)行加工；支撐跨距比較短的，可以從一邊（叢大孔方面進(jìn)行加工；支撐跨距比較短的，可以從一邊（叢大孔方面 進(jìn)刀）伸進(jìn)鏜桿，同時(shí)加工各孔；對(duì)中間孔徑比兩端大的進(jìn)刀）伸進(jìn)鏜桿，同時(shí)加工各孔；對(duì)中間孔徑比兩端大的 箱體，鏜中間孔必須在箱內(nèi)調(diào)刀，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能避免。箱體，鏜中間孔必須在箱內(nèi)調(diào)刀，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能避免。 既要滿足承載能力的要求，又要符合孔加工工藝，可以既要滿足承載能力的要求，又要符合孔加工工藝，可以 用輕、中或重系列軸承來(lái)達(dá)到支撐孔直徑的安排要求。用輕、中或重系列軸承來(lái)達(dá)到支撐孔直徑的安排要求。 兩孔間的最小壁厚，不得小于兩孔間的最小壁厚，不得小于 5 51010，以免加工

60、時(shí)孔，以免加工時(shí)孔mm 變形。變形。 花鍵軸兩端裝軸承的軸頸尺寸至少有一個(gè)應(yīng)小于花鍵的花鍵軸兩端裝軸承的軸頸尺寸至少有一個(gè)應(yīng)小于花鍵的 內(nèi)徑。內(nèi)徑。 一般傳動(dòng)軸上軸承選用一般傳動(dòng)軸上軸承選用級(jí)精度。級(jí)精度。g 傳動(dòng)軸必須在箱體內(nèi)保持準(zhǔn)確位置，才能保證裝在軸上傳動(dòng)軸必須在箱體內(nèi)保持準(zhǔn)確位置，才能保證裝在軸上 各傳動(dòng)件的位置正確性，不論軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)，是否受軸向力，各傳動(dòng)件的位置正確性，不論軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)，是否受軸向力， 都必須有軸向定位。對(duì)受軸向力的軸，其軸向定位就更重都必須有軸向定位。對(duì)受軸向力的軸，其軸向定位就更重 要。要。 回轉(zhuǎn)的軸向定位（包括軸承在軸上定位和在箱體孔中定回轉(zhuǎn)的軸向定位（包括軸承在