CM6132機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、目錄緒論錯(cuò)誤！未定義書簽。1.概述31.1機(jī)床主軸箱課程設(shè)計(jì)的目的31.2設(shè)計(jì)任務(wù)和主要技術(shù)要求41.3操作性能要求42.技術(shù)參數(shù)確定與方案設(shè)計(jì)2.1原始數(shù)據(jù)62.2開展CM6132功能原理設(shè)計(jì)3.運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)73.1確定轉(zhuǎn)速極速73.1.1計(jì)算主軸最高轉(zhuǎn)速|(zhì)UJ93.1.2計(jì)算主軸最低轉(zhuǎn)速Hillel103.1.3確定主軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)歹0113.2主電動(dòng)機(jī)的選擇123.3變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)143.3.1主變速方案擬定1.43.3.2擬定變速結(jié)構(gòu)式1.43.3.3擬定變速結(jié)構(gòu)網(wǎng)1.53.3.4驗(yàn)算變速結(jié)構(gòu)式1.63.4繪制轉(zhuǎn)速圖173.5齒輪齒數(shù)的估算204. 3.6主軸轉(zhuǎn)速誤差23動(dòng)力設(shè)計(jì)234.1電

2、機(jī)功率的確定264.2確定各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速264.3帶輪的設(shè)計(jì)274.4傳動(dòng)軸直徑的估算304.5齒輪模數(shù)的確定335. 4.6主軸軸頸的直徑364.6.1主軸懸伸量a364.6.2主軸最佳跨距L。的確定和軸承的選擇364.6.3主軸組件剛度驗(yàn)算37結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)385.1齒輪的軸向布置395.2傳動(dòng)軸及其上傳動(dòng)元件的布置40I軸的設(shè)計(jì)42II軸的設(shè)計(jì)42III軸的設(shè)計(jì)425.2.4帶輪軸的設(shè)計(jì)425.2.5W軸的設(shè)計(jì)435.2.6主軸的設(shè)計(jì)435.2.7主軸組件設(shè)計(jì).435.3齒輪布置的注意問(wèn)題445.4主軸與齒輪的連接445.5潤(rùn)滑與密封415.6其他問(wèn)題45總結(jié)42致謝42參考資料431.概述1.

3、1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)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在丁通過(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(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，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)和主要技術(shù)要求本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)是CM6132車床主傳動(dòng)設(shè)計(jì)。由丁CM6132車床是精密、高精密加工車床，要求車床加工精度高，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，并且受外界，振動(dòng)，溫度干擾要小，因此，本次設(shè)計(jì)是將車床的主軸箱傳動(dòng)和變速箱傳

4、動(dòng)分開設(shè)計(jì)，以盡量減小變速箱，原電機(jī)振動(dòng)源對(duì)主軸箱傳動(dòng)的影響。本次課程設(shè)計(jì)包括CM6132車床傳動(dòng)設(shè)計(jì)，動(dòng)力計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及主軸校核等內(nèi)容，其中還有A0大圖紙的CM6132車床主傳動(dòng)的裝配圖。本次課程設(shè)計(jì)是畢業(yè)課程設(shè)計(jì)前一次對(duì)我們大學(xué)四年期間機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的考核和檢驗(yàn)。它囊括了理論力學(xué)，材料力學(xué)，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)等許多機(jī)械學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，因此稱之為專業(yè)課程設(shè)計(jì)。它不僅僅是對(duì)我們專業(yè)知識(shí)掌握情況的考核和檢驗(yàn)，也是一次對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)去分析，去解決生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題的運(yùn)用。1.3操作性能要求1) 具有皮帶輪卸荷裝置2) 手動(dòng)操縱雙向摩擦片離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)及停止運(yùn)動(dòng)要求主

5、軸的變速由變速手柄完成技術(shù)參數(shù)確定與方案設(shè)計(jì)2.1原始數(shù)據(jù)(1) 機(jī)床主參數(shù)：Dmax=?320mm。(2) 刀具材料：高速鋼或硬質(zhì)合金。(3) 工件材料：鋼或鑄鐵。2.2開展CM6132功能原理設(shè)計(jì)畫出車削加工的運(yùn)動(dòng)功能圖，寫出車削加工的運(yùn)動(dòng)功能結(jié)構(gòu)式圖1車床運(yùn)動(dòng)功能圖和運(yùn)動(dòng)功能式繪出傳動(dòng)原理圖。2. 圖2車削加工的傳動(dòng)原理圖運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)床的規(guī)格、用途和常用的切削用量，以及與同類型機(jī)床的類別分析，確定機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的極限轉(zhuǎn)速、主軸轉(zhuǎn)速的合理分布，從而確定主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的公比和級(jí)數(shù)。擬定傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案（結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)設(shè)計(jì)）word文檔可自由復(fù)制編輯變速組的傳動(dòng)比，確定齒輪齒數(shù)，繪制其傳動(dòng)系統(tǒng)

6、圖，并計(jì)算校核其轉(zhuǎn)速誤3.1確定轉(zhuǎn)速極速調(diào)查和分析所設(shè)計(jì)機(jī)床上可能進(jìn)行的工序，從中選擇要求最高、最低轉(zhuǎn)速的典型工序。按照典型工序的切削速度和刀具直徑（或工件直徑）計(jì)算最高、最低轉(zhuǎn)速（即極限轉(zhuǎn)速）I、門x和上血。計(jì)算公式如下:niooov皿Wn|lOOOvmjn=-式中:分別為主軸最高、最低轉(zhuǎn)速rnim;；分別為最高、最低切削速度in/nw；4辿dmin分別為最大、最小計(jì)算直徑應(yīng)當(dāng)指出，通用機(jī)床的.min.Qfflin并不是機(jī)床上可能加工的最大和最小直徑，而是指常用的經(jīng)濟(jì)加工的最大和最小直徑。對(duì)丁通用機(jī)床，一般取:max=kDDjnaxD=式中：D可能加工的最大直徑（mm）；K系數(shù)，根據(jù)對(duì)現(xiàn)有同

7、類型機(jī)床使用情況的調(diào)查確定（搖臂鉆床,k=1.0；普通車床，K=0.5）；Rj計(jì)算直徑范圍Rj=0.20.25)就本課程設(shè)計(jì)的Dmax=?320mm的精密臥式車床設(shè)計(jì)，取K=0.5、Rf0.25。d=k-D=0.5x320mm=160mm;dmin=Rdxdmax=0.25x160mm=40mm。3.1.1計(jì)算主軸最高轉(zhuǎn)速根據(jù)設(shè)計(jì)要求，及其刀具和工件的材料，查資料可知，用硬質(zhì)合金刀具加工易切碳鋼時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速最高，一般Lw=150250m/min。按經(jīng)驗(yàn)，并考IlldA慮切削用量資料，取V=250m/min。1000X250=1990r/min11X160根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公比的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表，取=2000r

8、/min3.1.2計(jì)算主軸最低轉(zhuǎn)速“州根據(jù)設(shè)計(jì)要求，及其刀具和工件的材料，查資料可知，用高速鋼刀具加工灰鑄鐵時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速最低。按經(jīng)驗(yàn)，并考慮切削用量資料，取n)R=13.8m/min。HlOOOVmin1000X13f9則一.=27.5r/min口djnaxirX160用高速鋼刀具，精車合金鋼材料的梯形螺紋（絲杠），加工絲杠的最大直徑為?32mm,取=1.5m/min。虬二=10OOv曲n二1000X1.5=14.9r/minirx32綜合同類型機(jī)床，取.=19r/min3.1.3確定主軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列主軸變速范圍-=10519Z=18巾=-：二=1.31由丁我國(guó)機(jī)床專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GC58-60規(guī)定了

9、小的七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公比：1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78和2。取小=1.26。查標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表，按常規(guī)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速為：19、23.6、30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、236、300、375、475、600、750、950、1180、1500、1900?？煽闯龉灿?1級(jí)轉(zhuǎn)速，且無(wú)法達(dá)到最高轉(zhuǎn)速兒門x=2000r/min。故綜合同類型機(jī)床對(duì)其轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，使其滿足=2000r/min,inin=19r/min,Z=18.求出各級(jí)轉(zhuǎn)速為：19、38、50、62、76、100、125、200、250、305、390、500、610、785、1000、

10、1580、2000。3.2主電動(dòng)機(jī)的選擇合理的確定電機(jī)功率P,使機(jī)床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，乂不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素?，F(xiàn)在以常見的中碳鋼為工件材料，取45號(hào)鋼，正火處理，車削外圓，表面粗糙度Ra=3.2mm。采用車刀具，可轉(zhuǎn)位外圓車刀，刀桿尺寸：16mm25mm。o0，.o，.ooo刀具幾何參數(shù)：0=15,0=6,*=75,i=15,乳=0,01=-10,br1=0.3mm,re=1mm?，F(xiàn)以確定粗車是的切削用量為設(shè)計(jì)：確定背吃刀量和進(jìn)給量f,ap取3mm,f取0.2mm/r。確定切削速度，取Vc=1.7ms。機(jī)床功率的計(jì)算，主切削力的計(jì)算：主切削力的計(jì)算公式及有關(guān)參數(shù)

11、：FZ=9.8160cCfcaZFcfvZFcKfc=9.816013.152703=丁：1.7。150.920.95=1038(N)切削功率的計(jì)算Pc=Fcvc103=10381.71=1.8(kW)依照一般情況，取機(jī)床變速效率=0.8.PPz=2.3(kW)0.3根據(jù)Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù),Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠型異步電動(dòng)機(jī)，具有防塵埃、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的特點(diǎn)，B級(jí)絕緣，工業(yè)環(huán)境溫度不超過(guò)+40C，相對(duì)濕度不超過(guò)95%,海拔高度不超過(guò)1000m,額定電壓380V，頻率50Hz。適用丁無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床，泵，風(fēng)機(jī)，攪拌機(jī)，運(yùn)輸機(jī)，農(nóng)業(yè)機(jī)械等

12、。根據(jù)以上計(jì)算，為滿足轉(zhuǎn)速和功率要求，選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y100L2-4，其技術(shù)參數(shù)見下表3-1.表3-1Y100L2-4型電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)word文檔可自由復(fù)制編輯電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速/rmp額定轉(zhuǎn)矩/N.m最大轉(zhuǎn)矩/N.mY100L2-4314302.22.3至此，可得到下表3-2中的車床參數(shù)。表3-2車床的主參數(shù)(規(guī)格尺寸)和基本參數(shù)表工件最大回轉(zhuǎn)宜徑Dmax(mm)取局轉(zhuǎn)速nmax(r/min)最低轉(zhuǎn)速nmin(r?min)電機(jī)功率P(kW公比等轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z32020001931.26183.3變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.1主變速方案擬定擬定變速方案，包括變速型式的選擇

13、以及開停、換向、制動(dòng)、操縱等整個(gè)變速系統(tǒng)的確定。變速型式則指變速和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同特點(diǎn)的變速型式、變速類型。變速方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此，確定變速方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)等多方面統(tǒng)一考慮。變速方案有多種，變速型式更是眾多，比如：變速型式上有集中變速，分離變速；擴(kuò)大變速范圍可用增加變速組數(shù)，也可采用背輪結(jié)構(gòu)、分支變速等型式；變速箱上既可用多速電機(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)化的方案也因條件而異。此次設(shè)計(jì)中，我們采用分離變速型式的主軸變速箱。3.3.2擬定變速結(jié)構(gòu)式由丁結(jié)構(gòu)上的限制，變速組中的

14、傳動(dòng)副數(shù)目通常選用2或3為宜，故其結(jié)構(gòu)式為：Z=2nX3m.對(duì)丁18級(jí)傳動(dòng)，其結(jié)構(gòu)式可為以下三種形式：18=332;18=32彳；18=2X33;在電動(dòng)機(jī)功率一定的情況下，所需傳遞的轉(zhuǎn)矩越小，傳動(dòng)件和傳動(dòng)軸的集合尺寸就越小。因此，從傳動(dòng)順序來(lái)講，盡量使前面的傳動(dòng)件多以些，即前多后少原則。故本設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)式為：18=3X3X2。從軸I到軸II有三隊(duì)齒輪分別嚙合，可得到三種不同的傳動(dòng)速度；從軸II到軸III有三對(duì)齒輪分別嚙合，可得到三種不同的傳動(dòng)速度，故從軸I到軸III可得到3彳=9種不同的傳動(dòng)速度；同理，軸III到軸IV有兩對(duì)齒輪分別嚙合，可得到兩種不同的傳動(dòng)速度，故從軸I到軸IV共可得到3%X

15、2=18種不同的傳動(dòng)轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)車床主變速傳動(dòng)系時(shí)，為避免從動(dòng)齒輪尺寸過(guò)大而增加箱體的徑向尺寸，在降速變速中，一般限制限制最小變速比Sin4；為避免擴(kuò)大傳動(dòng)誤差，減少震動(dòng)噪聲，在升速時(shí)一般限制最大轉(zhuǎn)速比max2。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)較平穩(wěn)，可取Umax2.5。因此在主變速鏈任一變速組的最大變速范圍Eax=（Umax./Um危們2.5）/。.2581。）。在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證中間變速軸的變速范圍最小。3.3.3擬定變速結(jié)構(gòu)網(wǎng)在制定機(jī)床傳動(dòng)方案時(shí)，常將傳動(dòng)鏈特性的相關(guān)關(guān)系畫成圖，以供比較選擇。該圖即為結(jié)構(gòu)網(wǎng)圖。結(jié)構(gòu)網(wǎng)只表示各傳動(dòng)副傳動(dòng)比的相關(guān)關(guān)系，而不表示數(shù)值，因而繪制成對(duì)稱形式（圖3）。由丁主軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)滿

16、足級(jí)比規(guī)律（從低到高問(wèn)成等比數(shù)列，公比為4),故結(jié)構(gòu)網(wǎng)上相鄰兩橫線間代表一個(gè)公比4。為了使一根軸上變速范圍不超過(guò)允許值，傳動(dòng)副輸越多，級(jí)比指數(shù)應(yīng)小一些?？紤]到傳動(dòng)順序中有前多后少原則，擴(kuò)大順序應(yīng)采用前小后大的原則，即所謂的前密后疏原則。故本設(shè)計(jì)采用的結(jié)構(gòu)式為：18=31X23冷918:級(jí)數(shù)。3,3,2:按傳動(dòng)順序的各傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)。1,3,9:各傳動(dòng)組中級(jí)比問(wèn)的空格數(shù)，也反映傳動(dòng)比及擴(kuò)大順序。該傳動(dòng)形式反映了傳動(dòng)順序和擴(kuò)大順序，且表示傳動(dòng)方向和擴(kuò)大順序一致。圖3為該傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)ff/iif/J/:,/./UA/!X/VV/A/?(YV/VV.rrvyy/VVV/,l/WAAAA0xUVA=1

17、/4;b:最小傳動(dòng)比Imax=2(斜齒輪=2.5);所以，在一個(gè)變速組中，變速范圍要小丁等丁8,對(duì)應(yīng)本次設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)速圖中，一個(gè)軸上的傳動(dòng)副問(wèn)最大不能相差6格。c：前緩后急原則；即傳動(dòng)在前的傳動(dòng)組，其降速比小，而在后的傳動(dòng)組,其降速比大(2)但在繪制CM6132車床轉(zhuǎn)速圖時(shí)，要注意，由numax=2000r/mininill=19r/min，Z=18.確定的各級(jí)轉(zhuǎn)速為：19、38、50、62、76、100、125、200、250、305、390、500、610、785、1000、1580、2000,是非常規(guī)的轉(zhuǎn)速數(shù)列，故在繪制它的轉(zhuǎn)速圖線時(shí)，先要確定其主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CM6132型精密車床采用分離式

18、傳動(dòng)，即變速箱和主軸箱分離。III,IV軸為皮帶傳動(dòng)。在主軸箱的傳動(dòng)中采用了背輪機(jī)構(gòu)，解決了傳動(dòng)比不能過(guò)大(受極限傳動(dòng)比限制)的問(wèn)題。(3)繪制轉(zhuǎn)速圖a. 選擇Y100L1-4型Y系列籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。分配總降速變速比總降速變速比X=0.013q1420乂電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不符合轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)，因而增加一定比變速副。確定變速軸軸數(shù)變速軸軸數(shù)=變速組數(shù)+3（背輪機(jī)構(gòu)）=3+3=6b. 繪制轉(zhuǎn)速圖在五根軸中，按變速順序依次設(shè)為I、u、m、iv（背輪機(jī)構(gòu)）、v（主軸）。I與皿、皿與用、用與W、W和V軸之間的變速組分別設(shè)為a、b、c、d.v（主軸）開始，確定I、u、m、iv的轉(zhuǎn)速:先來(lái)確定背輪機(jī)構(gòu)的公比變速組

19、d的變速范圍為R廣山6心-=8,構(gòu)式,采用背輪機(jī)構(gòu)，則其公比為:11一一=MV316 確定軸in的公比變速組c采用皮帶傳動(dòng)降速，可取.11c儼5112 確定軸II的公比為了擴(kuò)大變速范圍，變速組b是基本組，并采用混合公比，使用三聯(lián)滑移齒輪，可取M=(p-158 確定軸I的轉(zhuǎn)速對(duì)丁變速組a,是第一擴(kuò)大組其級(jí)比指數(shù)為3,可取i4i=/=1,5811:-=由此也可確定加在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的定變速比。下面畫出18級(jí)轉(zhuǎn)速,u技61430轉(zhuǎn)速圖（電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近）。CM6132型精密車床混合公比）采用了背輪機(jī)構(gòu)后的轉(zhuǎn)速圖，如圖4所示一Ji一xXXXXVXW、xS、XNxvXCi1:CJ電動(dòng)機(jī)IV

20、I圖4傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖3.5齒輪齒數(shù)的估算齒輪齒數(shù)的確定，當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。為了便丁設(shè)計(jì)和制造，同一傳動(dòng)組內(nèi)各齒輪的模數(shù)常取為相同。此時(shí)，各傳動(dòng)副的齒輪齒數(shù)和相同。顯然，齒數(shù)和太小，則小齒輪的齒數(shù)少，將會(huì)發(fā)生根切，或造成其加工齒輪中心孔的尺寸不夠（與傳動(dòng)軸直徑有關(guān)），或造成加工鍵槽（傳遞運(yùn)動(dòng)需要）時(shí)切穿齒根；若齒數(shù)和太大，則齒輪結(jié)構(gòu)尺寸大，造成主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大。因此，應(yīng)根據(jù)傳動(dòng)軸直徑等適當(dāng)選取。對(duì)丁定比傳動(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)丁變速組內(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)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和Sz及小齒輪的齒數(shù)可以從手冊(cè)中選取。一

21、般在主傳動(dòng)中，最小齒數(shù)應(yīng)大丁1820。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數(shù)差應(yīng)大丁或等丁4,以保證滑移是齒輪外圓不相碰。本次設(shè)計(jì)共包含I-II軸傳動(dòng)組，II-III軸傳動(dòng)組，IV傳動(dòng)組和IV-V（主軸）傳動(dòng)組四個(gè)齒輪副傳動(dòng)組。根據(jù)查表法，查手冊(cè)各種常用變速比的使用齒數(shù)。變速組a:LiW二偵，細(xì)查傳動(dòng)比i為1.58、1.26和2.52的三行，有數(shù)字者即為可能的方案。果如下:山二伊二158時(shí)：Sz=57、59、60、62、65、67、70、72、75、77、78Sz=56、59、61、63、65、66、68、70、72、74、75、77Sz=56、60

22、、63、66、67、70、73、74、77、78可挑出Sz=70,但是齒數(shù)過(guò)大，徑向尺寸大，三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大丁或等丁4,以保證滑移是齒輪外圓不相碰。綜合同類型機(jī)床，選取Sz=58,丁是可得各對(duì)傳動(dòng)副中小齒輪的齒數(shù)分別為：22、26和17。這樣會(huì)使傳動(dòng)比產(chǎn)生些微變化，丁是于是Li二36/22二L64,.二26/32土,1廠耶耳,tnr可得軸I上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為：36、26、17軸皿上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分另U為：22、32、42。變速組b:扁二礦心，W或&虹品皓二/二158時(shí)：&=57、59、60、62、65、67、70、72、75、77、7856、59、61、63、65、6

23、6、68、70、72、74、75、7757、60、63、66、69、72、75、78可取&=72,但是變速組a選取的齒數(shù)和是58,相差很大，結(jié)構(gòu)不緊湊，且三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大丁或等丁4,以保證滑移是齒輪外圓不相碰。丁是取Sz=68,丁是可得各對(duì)傳動(dòng)副中小齒輪的齒數(shù)分別為：22、26和30。這樣會(huì)使傳動(dòng)比產(chǎn)生些微變化，丁是虹-42/26二L62,一：W一一=可得軸皿上的齒輪齒數(shù)分另U為：42、38、22。軸用上三聯(lián)滑移齒輪的齒數(shù)分別為：26、30、45背輪機(jī)構(gòu)皮帶輪軸到W軸的公比為上二一，可取Sz=90,則1=27/63，丁是951=】j皮帶輪軸上的齒數(shù)為27,W軸上的齒數(shù)為6

24、3。iv軸到v軸（主軸）的公比為ij-=-=,可取Sz=75，則=,丁是IV軸上的齒數(shù)為17,V軸上的齒數(shù)為58。心fMl3.6主軸轉(zhuǎn)速誤差實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差，一般不應(yīng)超過(guò)土10（平-1）%，即實(shí)際轉(zhuǎn)速n-標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n小標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n|擊卜：10（-1）%對(duì)丁精密車床CM6132的18級(jí)轉(zhuǎn)速圖知：Nmax=2000r/min心903642178max有,Nmax=14301=2018.52r/min1502226200則有2018.52-20002000=0.926%.6%因此滿足要求。以同樣的方法來(lái)計(jì)算其它各轉(zhuǎn)速903638178n17=14301=1582.78/min1502230

25、200902642178n16=14301=1002.25/min1503226200902638178n15=14301=785.89/min1503230200903622178n4=14301=610.97min1502245200901742178n3=14301=499.29/min1504226200901738178n2=14301=391.5f/min1504230200902622178n1=14301=303.33/min15032452009036421782717n0=1430253.56/min15022262006358八9036381782717n9=143019

26、8.82/min15022302006358901722178n8=14301=151.1f/min15042452009026421782717n7=1430125.9/min150322620063589026381782717n6=143098.727min150323020063589036221782717ns=143076.747min150224520063589017421782717d=143062.727min150422620063589017381782717n3=143049.187min150423020063589026221782717,n2=1430=38.1

27、0/min150324520063589017221782717.n1=1430一=18.9&/min150424520063581582.78-15801580=0.178%：2.6%1002.25-10001000=0.225%，：2.6%785.89-785785=0.113%：2.6%610.9-610610=0.148%，：2.6%500-499.29500-0.142%：2.6%391.51-390390=0.387%：2.6%305-303.33305=0.548%：2.6%253.56-250250=1.424%：2.6%200-198.82200=0.6%：2.6%151.1

28、1-150150=0.74%：2.6%125.9-125125=0.72%：2.6%100-98.72100=1.28%：2.6%76.74-7676=0.974%：2.6%62.72-6262=1.16%：2.6%50-49.1850=1.64%：2.6%38.10-3838=0.263%：2.6%19-18.9819=0.105%：2.6%同上計(jì)算各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差，以表形式列出，如下圖:各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差n；200015801000785610500390305250it2018.521582.781002.25785.89610.9499.29391.51303.33253.56誤差0.926%0

29、.178%0.225%0.113%0.148%0.142%0.387%0.548%1.424%n；2001501251007662503819it198.82151.11125.998.7276.7462.7249.1838.1018.98誤差0.6%0.74%0.72%1.28%0.974%1.16%1.64%0.263%0.105%各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差都都小丁2.6%,因此不需要修改齒數(shù)。動(dòng)力設(shè)計(jì)4.1電機(jī)功率的確定如前所述，對(duì)丁國(guó)產(chǎn)CM6132普通車床，機(jī)床功率一般為3.0KW.選擇Y100L2-4型號(hào)異步電動(dòng)機(jī)。其額定功率為3KW.4.2確定各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速：計(jì)算轉(zhuǎn)速nj是傳動(dòng)件能

30、傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確根據(jù)公式，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為I=nmin3=191.263=60.3r/min各變速軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速: 軸W的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj4為62r/min；用的計(jì)算轉(zhuǎn)速山3為175r/min；軸皿的計(jì)算轉(zhuǎn)速n2為350r/min；I的計(jì)算轉(zhuǎn)速nj1為858r/min。4.3帶輪的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中，存在著電動(dòng)機(jī)到I軸，III軸到VI的兩組皮帶輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比分別為1.67和1.12.一般機(jī)床上采用V帶，根據(jù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率即可確定帶型號(hào)，傳動(dòng)帶數(shù)25個(gè)最佳。根據(jù)帶輪傳遞功率和轉(zhuǎn)速，對(duì)丁電動(dòng)機(jī)到I軸選擇A型帶。三角帶傳動(dòng)中，軸間

31、距A可以加大。由丁是摩擦傳遞，帶與輪槽間會(huì)有打滑，宜可緩和沖擊及隔離振動(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)輸出軸的定比傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1430r/min,傳遞功率P=3kW傳動(dòng)比i=1.67,兩班制，一天運(yùn)轉(zhuǎn)16小時(shí)，工作年數(shù)10年。選擇三角帶的型號(hào)由手冊(cè)得，工作情況系數(shù)Ka查的共況系數(shù)Ka=1.2。故根據(jù)公式-LP=1.2X3=3.6KWLfio.式中：P-電動(dòng)機(jī)額定功率；Ka-工作情況系數(shù)。因此根據(jù)Pca、幾查資料的普通V帶輪型圖選用A型V帶。確定帶輪的基準(zhǔn)直徑D1，D2帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑Di不宜過(guò)小，即DiDmin。查手

32、冊(cè)上的表格取主動(dòng)小帶輪基準(zhǔn)直徑Di=90mm。由公式計(jì)算%-i專D1.67X90=150.3mm查普通V帶帶輪基準(zhǔn)直徑系列，取k=150mm驗(yàn)算帶速度V,按公式驗(yàn)算帶的速度6.74m/s初1叫3.14X90X1430=60X100060x10005m/sv25m/s,故帶速合適。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?。焊鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)公式0.7(DD2A12儼故主動(dòng)輪上包角合適。1A(7) 確定三角帶根數(shù)Z根據(jù)公式Z=PcaP0gk.ki由單根A型V1430r/min時(shí)查表由D=90mm和鳥二120侃恤及虹146。/仙查表,帶的額定功率分別是0.93KW和1.0

33、7KVV用線性插值法求得的額定功率-.-KW查：p0=0.14KW,查表=0.97;長(zhǎng)度系數(shù)ki=0.89Z二二二35(P0+iP0)kak(LQS+O.1*)XO(?7XM?.閔二4根(8) 計(jì)算初拉力查表得V帶質(zhì)量q=0.1kg/m,則初拉力為Pca2.5-k-2F0=500炬()qv2vZk:式中：Pca-帶的變速功率，KWv-帶速,m/s;q-每米帶的質(zhì)量，kg/m；取q=0.1kg/m。v=1440r/min=9.42m/s。F,=500X)+04x6J4!109.85N06J4X4V0.?7/計(jì)算作用在軸上的壓軸力n_“fl_*,1S8Fn-2ZLS1H一=2X4X109.85xs

34、in=874Nq22 帶輪結(jié)構(gòu)小帶輪結(jié)構(gòu)D90mm采用實(shí)心式，查電動(dòng)機(jī)軸頸查得e=150.3mm,f=mm輪轂寬：.:.：-：其最終寬度結(jié)合安裝帶輪的軸段確定輪緣寬：岫1穿加牛如4-1)X15+2x10=65mm大帶輪結(jié)構(gòu)D=150mm采用孔板式，輪緣寬可與小帶輪相同，輪轂L寬可與軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同步。同理及計(jì)算方法，求得III軸到VI軸傳動(dòng)皮帶的結(jié)構(gòu)參數(shù),178岫由=加伽1血B型V帶，Z=24.4傳動(dòng)軸直徑的估算傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強(qiáng)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。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要矛盾，除了載荷

35、很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過(guò)大的變形。因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。p1根據(jù)公式，d芝91,mm，并查得到曲取1. I軸的直徑：取1=0.96,血=858r/min=21.9mm3430.96d一91、廣918581取d=30mm.皿軸的直徑：取2=10.980.990.99=0.922,nj2=350r/mind_9143nr9130.9222.=27.1mm3501取d=32mm用軸的直徑：取3=七0.980.99=0.89,nj3=175r/min3430.89d一91、廣91,1751=31.98mm取d=35mmW軸的直徑：取3=20.98

36、0.99=0.89,nj3=62r/min430.89d91n?r9162勺=41.45mm取d=40mm其中：P-電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）；n-從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積;nj-該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）；8】-傳動(dòng)軸允許的扭轉(zhuǎn)角（deg/m），一般傳動(dòng)軸二。5,取中T。當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，d值應(yīng)相應(yīng)增大45%;當(dāng)軸為花鍵軸時(shí)，可將估算的d值減小7%為花鍵軸的小徑；空心軸時(shí),d需乘以計(jì)算系數(shù)bI、U、m和IV為花鍵軸，主軸為空心軸。因?yàn)榫匦位ㄦI定心精度高，定心穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理變形，定心直徑尺寸公差和位置公差都能獲得較高的精度，故我采用矩形花鍵連接。按GB/T

37、1144-1987規(guī)定，矩形花鍵的定心方式為小徑定心。查矩形花鍵的基本尺寸系列，定I花鍵軸的規(guī)格N-。勺叩為6-30乂26乂7;li軸花鍵軸的規(guī)格N-。勺叩為6-32乂28乂7;III軸花鍵軸的規(guī)格N-DWXB為6-3530X10;W軸花鍵軸的規(guī)格N-DdB為6-403510這里需要說(shuō)明三點(diǎn):(1)花鍵軸參數(shù)尺寸代表Z-DXdXboZ表示花鍵軸齒數(shù)，D表示花鍵軸d表小小徑，b表小齒寬，具體圖樣見下圖：圖5矩形花鍵軸(2)齒輪齒數(shù)的選取，應(yīng)保證齒輪齒根與花鍵軸大徑配合的輪轂面不得小于35mm(2)如A0圖紙繪制的CM613E床主傳動(dòng)系統(tǒng)圖所示，帶輪軸做成中空軸套，起卸荷左右，這樣可將帶輪的張緊力

38、引起的徑向力通過(guò)軸套，滾動(dòng)軸承傳至機(jī)身上，保證主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)不受帶輪張緊力的影響。(1) III軸和IV軸間為皮帶輪1:1.12傳動(dòng)。4.5齒輪模數(shù)的確定齒輪模數(shù)的估算。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)度條件進(jìn)行估算模數(shù)mH和mF,并按其中較大者選取相近的標(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)23種模數(shù)。先計(jì)算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)，齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動(dòng)，查手冊(cè)齒輪精度選用7級(jí)精度，選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220HBS和260HBS:a變速組：分別計(jì)算各齒輪模數(shù)，

39、先計(jì)算最小齒數(shù)z=17,么二42的齒輪。初步計(jì)算傳動(dòng)的主要尺寸根據(jù)公式：dN2.32?快（普）a小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩為T3=955Xl06X-3.34Xl01N/ni*蝴1因v值未知，匕值不能確定，可初步選載荷系數(shù)E二LhlB,初選R二倍。 非對(duì)稱安裝，取齒寬系數(shù)=0.3。 查得彈性系數(shù)_-一.。 齒數(shù)比u=42/17=2.4。 按齒面硬度查圖，得0-600MPs,。血2=560MPa 假設(shè)該機(jī)床工作壽命10年，每年工作300天，兩班制，工作平穩(wěn)，齒輪轉(zhuǎn)向不變。貝U,大齒輪和小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為：M二60njk二60X858X1X10X300X16=2.47X10,N廣60曬=60X34729

40、XIX1.0X300X16二1.0X103查資料的.一-：，與理必取安全系數(shù)-j=te&3i=0.95x-=S70MftH11=瞄耍=1.09x-=6104MPakuJ1.5X334XIO4X(2.4+1)dlt2.32103X2.4189.8、f)2=53,92mmi57。計(jì)算模數(shù)計(jì)算載荷系數(shù)查得使用系數(shù)Ka=10砍卻，nX63.91XS5B-_,口t+iwkkV141t因二一二二2.87m/s，查得動(dòng)載何系數(shù)Kv-L11,由60X100160X19001飛表查得齒向載荷分布系數(shù)K?-1,15,則載荷系數(shù)為K=KAKVK0=1.0X111X115=1.2765對(duì)dt進(jìn)行修正因k與R有較大的差

41、異，故需對(duì)由；計(jì)算出的進(jìn)行修正，即dtdjj*R=53.9251.1mm確定模數(shù)1su二r一2.85取.傳動(dòng)尺寸 兩分度圓直徑4二叫二2.5X17二42.5mm由二路二25X42二105mmL1中心距-=：X25Xi17+42)=73.75mm12 齒寬b二帆二。3舄15二1275mm,bpb：盡可能圓整為5的倍數(shù)，取b二15mm、b；=15mm尺局11二225m/225X25二為了便丁設(shè)計(jì)和制造，同一傳動(dòng)組內(nèi)的齒輪的模數(shù)常取相同，此時(shí)，各傳動(dòng)齒輪副的齒輪齒數(shù)和相同。則在變速箱職中，每根傳動(dòng)軸上各齒輪的模數(shù)均為叫二25mm。而在主軸箱中，用上述方法也取得第一對(duì)傳動(dòng)副齒輪的模數(shù)%二25mm,而在

42、傳動(dòng)鏈中，最后一個(gè)背輪機(jī)構(gòu)中，變速范圍較大，各傳動(dòng)副對(duì)應(yīng)傳動(dòng)的扭矩的差別也較大，為合理利用材料，常采用不同的模數(shù)，且在同一傳動(dòng)組內(nèi)正常只限用丁用兩種模數(shù)。由丁傳動(dòng)副軸心線距離必須相等，即.:.111、分別為兩種模數(shù)；一分別為兩傳動(dòng)副的齒數(shù)和。如如1L則25X(17+63)二ni2(17+58)得班二3。4.6主軸軸頸的直徑主軸的外徑尺寸，關(guān)鍵是主軸前軸頸的(前支撐處)的直徑Di。Di選定后，其他部位的外徑可隨之而定。Di一般是通過(guò)筒規(guī)格的機(jī)床類比分析加以確定。320mm車床，P=3KW查手冊(cè)，前軸頸應(yīng)D1=7090,初選D1=72mm,后軸頸D2=(0.70.85)Di取D2=55mm。因?yàn)橹?/p>

43、軸為空心軸，其內(nèi)孔直徑d/D：0.7，取主軸當(dāng)量直徑5572D=63.5mm;貝d&44.45,取d=35mm。24.6.1主軸懸伸量a主軸懸伸量的大小往往受結(jié)構(gòu)限制，主要取決丁主軸端部的結(jié)構(gòu)形式及尺寸、刀具或火具的安裝方式、前軸承的類型及配置、潤(rùn)滑與密封裝置的結(jié)構(gòu)尺寸等。主軸設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足結(jié)構(gòu)的前提下，應(yīng)最大限度的縮短主軸懸伸量a。根據(jù)結(jié)構(gòu),對(duì)丁精密機(jī)床a/Di=0.61.5=43.2108mm,定懸伸長(zhǎng)度a=105mm。4.6.2主軸最佳跨距L0的確定和軸承的選擇支撐跨距L,當(dāng)前多數(shù)機(jī)床的主軸采用前后兩個(gè)支撐，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、裝配方便，容易保證精度，但是，由丁兩支撐主軸的最佳支距L。一般較

44、短，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難丁實(shí)現(xiàn)，故可采用三支撐結(jié)構(gòu)。但精密車床CM6132轉(zhuǎn)速的變化范圍大，主軸需正反轉(zhuǎn)，對(duì)機(jī)床的穩(wěn)定性要求高，故采用滑動(dòng)軸承，選用內(nèi)圓外錐式多油楔軸承。其內(nèi)表面加工出三個(gè)偏心圓弧槽(油囊)，均勻分布在圓周上，深為0.2mm。所以主軸無(wú)論正反轉(zhuǎn)都能形成三個(gè)油楔。主軸中間裝兩個(gè)推力球軸承(D8112),使主軸軸向定位。后端作為輔助支承，選用一對(duì)深溝球軸承6011(GB/T276-94)。為了提高剛度，應(yīng)盡量縮短主軸的外伸長(zhǎng)度a。選擇適當(dāng)?shù)闹慰缇郘,一般推薦?。贺?35,跨距L小時(shí)，軸承變形對(duì)軸端變形的影響大。所以，L軸承剛度小時(shí)，7a網(wǎng)選大值，軸剛度差時(shí)，則取小值?？缇郘的大小，很大程度

45、上受其他結(jié)構(gòu)的限制，常常不能滿足以上要求。安排結(jié)構(gòu)時(shí)力求接近上述要求。根據(jù)資料及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可知，主軸跨距Lo=(35)a=315525mm,初選Lo=329mm。4.6.3主軸組件剛度驗(yàn)算(1)主軸彎曲剛度的驗(yàn)算由丁CM6132床主軸為空心，貝U其彎曲剛度為-E8四浦主軸軸承之間的當(dāng)量外徑和主軸內(nèi)孔直徑。=64.49mmdei4X*SB4X110.5+604X855+724X133329那么K=3網(wǎng)0府T=，對(duì)丁精密機(jī)床，要求L500111；，E5郵面+1面與八Hi那么主軸的彎曲剛度滿足要求。(2)主軸扭轉(zhuǎn)剛度的驗(yàn)算LMnISO0式中：Mr扭矩N-cm；G剪切彈性模量N/cm2,取GMIX的加i

46、LL截面極慣性矩，實(shí)心軸l二0,伸；D、L軸的直徑和工作長(zhǎng)度，D=63.5mm=6.35cmL=329mm=32.9cmN主軸傳遞功率，N=3KW孔主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速，Dj=60.3r/min。則,：二二-:n60.3.=01D4（l-（?）=0.1D4卜（；）=O.1X6.35,X1-翌）*=147.58cm49=地虹=0礎(chǔ)Y81XlflsX147.58按要求，主軸扭轉(zhuǎn)角不超過(guò)蜩州=郵財(cái)，則滿足要求。5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括主軸箱、變速箱的結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸，軸承，齒輪，帶輪，離合器，卸荷裝置等）、主軸組件、箱體以及連接件、操縱機(jī)構(gòu)和潤(rùn)滑裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置等等。主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)

47、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。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)，由丁結(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。在正式畫圖前應(yīng)該先畫草圖。目的是：布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。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。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，為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。5.1齒輪的軸向布置本次設(shè)計(jì)中有多處使用了滑移齒輪

48、，而滑移齒輪必須保證當(dāng)一對(duì)齒輪完全脫離后，令一對(duì)齒輪才能進(jìn)入嚙合，否則會(huì)產(chǎn)生干涉或變速困難。所以與之配合的固定齒輪間的距離應(yīng)保證留有足夠的空間，至少不少丁齒寬的兩倍，并留有=12mm的間隙。齒輪齒寬一般取b1=(612)m,對(duì)變速箱內(nèi)齒輪傳動(dòng)副模數(shù)m=2.5mm,我設(shè)計(jì)的齒輪寬度b=6m=15mm。而對(duì)丁主軸箱內(nèi)m=3mm,b2=20mm,故變速箱內(nèi)相鄰固定齒輪間距離B應(yīng)不小丁32mm。圖7齒輪的軸向布置5.2傳動(dòng)軸及其上傳動(dòng)元件的布置機(jī)床傳動(dòng)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)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，

49、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。成批生產(chǎn)中，有專門加工花鍵的銖床和磨床，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軸?；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D刀為6585mm。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。而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支撐孔

50、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，裝配方便，間隙容易調(diào)整。所以有時(shí)在沒有軸向力時(shí)，也常采用這種軸承。選擇軸承的型號(hào)和尺寸，首先取決丁承載能力，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鯉孔工藝。成批生產(chǎn)中，廣泛采用定徑鯉刀和可調(diào)鯉刀頭。在箱外調(diào)整好鯉刀尺寸，可以提高生產(chǎn)率和加工精度。還常采用同一鯉刀桿安裝多刀同時(shí)加工幾個(gè)同心孔的工藝。下面分析幾種鯉孔方式：對(duì)丁支撐跨距長(zhǎng)的箱體孔，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)刀）伸進(jìn)鯉桿，同時(shí)加工各孔；對(duì)中間孔徑比兩端大的箱體，鯉中間孔必須在箱內(nèi)調(diào)刀，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能避免

51、。既要滿足承載能力的要求，乂要符合孔加工工藝，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。兩孔間的最小壁厚，不得小丁510mm,以免加工時(shí)孔變形?；ㄦI軸兩端裝軸承的軸頸尺寸至少有一個(gè)應(yīng)小丁花鍵的內(nèi)徑。一般傳動(dòng)軸上軸承選用G級(jí)精度。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，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。回轉(zhuǎn)的軸向定位（包括軸承在軸上定位和在箱體孔中定位）在選擇定位方式時(shí)應(yīng)注意：1）軸的長(zhǎng)度。長(zhǎng)軸要考慮熱伸長(zhǎng)的問(wèn)題，宜由一端定位。2）軸承的間隙是否需要調(diào)整。3）整個(gè)軸的軸向位置是否需要調(diào)整。4）在有軸向載荷的

52、情況下不宜采用彈簧卡圈。5）加工和裝配的工藝性等。5.2.1 I軸的設(shè)計(jì)I軸上為三聯(lián)滑移齒輪，相應(yīng)的花鍵軸段尺寸為6-32次87。左右端均選取深溝球軸承，其型號(hào)分別為6205,6206。右端為5齒皮帶輪，與I軸平鍵連接，電機(jī)工頭右端V帶輪將動(dòng)力傳至I軸，乂通過(guò)滑移齒輪傳動(dòng)力至II軸。5.2.2 II軸的設(shè)計(jì)II軸上為4個(gè)固連齒輪，3個(gè)為與I軸配合的齒輪，3各與III軸配合。有兩個(gè)公用齒輪，相應(yīng)花鍵軸段尺寸為6-3228X7，左，右端均為型號(hào)為6205的深溝球軸承。動(dòng)力從I軸傳至II軸，并通過(guò)右邊兩齒輪傳動(dòng)力至III軸。5.2.3 III軸的設(shè)計(jì)III軸上有3聯(lián)滑移齒輪，與II軸的3個(gè)固定齒輪嚙合。與之配合的相應(yīng)花鍵軸段尺寸為6-3530X10o左，右均為型號(hào)為6206的深溝球軸承。左端為2齒皮帶輪，動(dòng)力從II軸傳至III軸，再通過(guò)左邊的V帶輪傳動(dòng)力至IV軸。5.2.4帶輪軸的設(shè)計(jì)帶齒輪軸套在主軸左端的套筒內(nèi)。兩個(gè)型號(hào)為6214的深溝球軸承支撐套筒增加其剛度。左端為2齒皮帶輪，左邊螺母可調(diào)整其軸向位置。動(dòng)力從III軸徑皮帶輪傳至帶輪軸，再通過(guò)右邊齒輪將動(dòng)力傳出。5.2.5IV軸的設(shè)計(jì)W軸實(shí)際上是背輪機(jī)構(gòu)，其上2個(gè)滑移齒輪，與控制主軸內(nèi)齒離合器滑動(dòng)的撥義盤用螺栓固連在一起，進(jìn)而達(dá)到變速目的。