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畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文
題 目 專用鏜床的主軸箱設(shè)計(jì)
系 別 機(jī)電工程系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
畢業(yè)任務(wù)書
一、題目：
專用鏜床主軸箱設(shè)計(jì)
二、指導(dǎo)思想和目的要求：
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校期間進(jìn)行最后一次理論結(jié)合實(shí)際的較全面和基本的訓(xùn)練，是對(duì)幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)運(yùn)用和檢驗(yàn)，也是走向工作崗位之前的最后一次的過(guò)渡性練兵。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求達(dá)到以下基本目的：
1）鞏固、加強(qiáng)、擴(kuò)大和提高以往所學(xué)的有關(guān)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)。
2）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)以解決實(shí)際工程問(wèn)題的獨(dú)立工作能力，并初步掌握機(jī)械裝備或部件設(shè)計(jì)的思想、設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)原則、步驟和方法。
3）培養(yǎng)學(xué)生使用有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)、參考文獻(xiàn)以及分析計(jì)算、繪圖和編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書等項(xiàng)能力的基本技能訓(xùn)練。
對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求是：
1）設(shè)計(jì)者應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)圓滿完成要求的設(shè)計(jì)內(nèi)容。設(shè)計(jì)成果包括：設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份（按規(guī)范格式，不少于1.5萬(wàn)字），設(shè)計(jì)圖紙一套（文本版+電子版，不少于2張A0，鼓勵(lì)用三維軟件建模和裝配并生成二維圖紙）；另外還應(yīng)翻譯與課題有關(guān)的外文資料，譯文字?jǐn)?shù)不少于5000字。
2）設(shè)計(jì)者必須充分重視和熟悉原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，在學(xué)習(xí)和參考他人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，發(fā)揮獨(dú)立思考能力，創(chuàng)造性地完成設(shè)計(jì)任務(wù)；合理利用標(biāo)準(zhǔn)零件和標(biāo)準(zhǔn)部件，非標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)滿足工藝性好、操作方便、使用安全等要求，降低成本提高效益；繪制圖紙應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)技術(shù)要求和尺寸標(biāo)注應(yīng)符合規(guī)范，說(shuō)明書論述要充分，層次清楚，文字簡(jiǎn)潔，計(jì)算步驟正確。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
設(shè)計(jì)一專用鏜床的主傳動(dòng)裝置及箱體。機(jī)床的工藝要求為：
1）工件材料為鑄鐵，零件孔直徑為50-150mm，尺寸精度最高為7級(jí)，可加工通孔、沉孔、倒角。表面粗糙度數(shù)值最小為Ra1.6（加工零件圖略）。要求主軸能正反轉(zhuǎn) 。
2）機(jī)床技術(shù)參數(shù)：主軸具備5級(jí)轉(zhuǎn)速：100、160、220、300、360r/m。
四、進(jìn)度和要求：
1. 熟悉題目背景、查閱相關(guān)資料、復(fù)習(xí)有關(guān)知識(shí)；查找與課題相關(guān)的英文資料并翻譯成中文；完成開(kāi)題報(bào)告。 寒假
2.總體方案設(shè)計(jì)：根據(jù)給定的轉(zhuǎn)速確定傳動(dòng)方案、繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖； 第1-2 周
3.確定主要技術(shù)參數(shù)：進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算，確定原動(dòng)機(jī)型號(hào)；
第 3-4 周
4.擬定主軸布局、選擇主軸軸承、計(jì)算主軸跨距、驗(yàn)算主軸剛度，繪制主軸部件裝配圖（鼓勵(lì)用三維軟件）； 第 5-7 周
5.繪制主軸箱裝配總圖； 第 8 周
6.繪制非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖（鼓勵(lì)用三維軟件）； 第9-11周
7.撰寫說(shuō)明書初稿； 第12-13周
8.修改說(shuō)明書，準(zhǔn)備答辯。 第14 周
五、主要參考書及參考資料
機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（重點(diǎn)是傳動(dòng)部分）、機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)床圖庫(kù)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、三維軟件應(yīng)用、機(jī)械制圖、互換性技術(shù)、機(jī)械制造等，以及與題目背景相關(guān)的其他資料。
II
摘 要
鏜床是一種在工件上加工孔為主的機(jī)床，通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔。本文主要針對(duì)臥式專用鏜床的主軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便達(dá)到提高生產(chǎn)效率，降低成本等功效。臥式鏜床是應(yīng)用最多、性能最廣的一種鏜床，適用于單件小批生產(chǎn)，而專用鏜床更是針對(duì)特定的零件而進(jìn)行設(shè)計(jì)的機(jī)床，它有利于減少成本、提高生產(chǎn)效率。
本文設(shè)計(jì)的專用鏜床主軸箱一共擁有五級(jí)轉(zhuǎn)速，采用滑移齒輪組實(shí)現(xiàn)變速。利用撥桿來(lái)推動(dòng)滑移齒輪進(jìn)行變速，從而使輸入軸的轉(zhuǎn)速能夠進(jìn)行合理變速滿足輸出軸要求的轉(zhuǎn)速。本文主要進(jìn)行了主軸箱的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)，其次進(jìn)行了齒輪參數(shù)的計(jì)算以及軸類的參數(shù)設(shè)計(jì)。并完成裝配圖以清楚表示鏜床主軸箱的參數(shù)以及零件布局。
此次所設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易鏜床，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、變速可靠、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，它適用于加工孔距誤差較小的孔系。
關(guān)鍵詞：鏜床，五級(jí)變速滑移齒輪，主軸箱。
Abstract
Boring a hole in a workpiece based on machine tools, machining is typically used in larger size, high precision holes. This paper mainly for horizontal boring machine headstock design, so as to improve production efficiency, reduce costs and other effects. Horizontal boring machine is the most widely used, the performance of the most widely used as a boring machine is suitable for single and small batch production, but boring is dedicated for a specific machine parts and design, it helps to reduce costs and improve productivity.
This design is dedicated boring headstock has a total of five speed gear set achieved using slip speed. Sliding lever to promote the use of shift gears so that the rotational speed of the input shaft speed can be reasonably satisfy the requirements of the output shaft speed. This paper conducted a transmission design headstock, followed by the design parameters were calculated and the gear shaft of the parameters. And complete the assembly drawings to clearly represent the parameters of boring headstock and parts layout.
The simple design of the boring, simple structure, reliable speed, high production efficiency, it is suitable for machining small holes in the pitch error.
Keywords: boring, five-speed sliding gear, the headstock.
第一章 緒論 1
1.1鏜床概述 1
1.1.1. 鏜床的概念 1
1.1.2. 鏜削加工的特點(diǎn) 1
1.1.3. 鏜床的分類 2
1.2主軸箱的概念 2
1.3專用鏜床 2
1.3.1專用鏜床的概念 2
1.3.2專用機(jī)床的基本要求 3
第二章 鏜床傳動(dòng)方案的確定 5
第三章 主傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 7
3.1電動(dòng)機(jī)的選擇 7
3.2機(jī)械傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 10
3.2.1. 各軸的轉(zhuǎn)速、輸入功率及扭矩 10
3.2.2. 齒輪的設(shè)計(jì) 11
第四章 軸的設(shè)計(jì) 23
4.1從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 23
4.2主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 27
4.3鍵連接的選擇與計(jì)算 29
第五章 全文總結(jié) 31
致謝 32
畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 33
附錄 35
V
第1章 緒論
1.1鏜床概述
1.1.1. 鏜床的概念
鏜床是用來(lái)加工尺寸較大、精度要求較高的孔的機(jī)床，特別適用于加工分布在零件不同位置上的相互位置精度要求較高的孔系，此外還可以從事與孔精加工有關(guān)的其他加工面的加工。使用不同的刀具和附件還可以進(jìn)行鉆削、銑削，并且鏜床的加工精度和加工表面質(zhì)量均高于鉆床。鏜床是大型箱體零件加工的主要設(shè)備。
由于制造武器的需要，在15世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)了水力驅(qū)動(dòng)的炮筒鏜床。1769年J.瓦特取得實(shí)用蒸汽機(jī)專利后，汽缸的加工精度就成了蒸汽機(jī)的關(guān)鍵問(wèn)題。1774年英國(guó)人J.威爾金森發(fā)明炮筒鏜床，次年用于為瓦特蒸汽機(jī)加工汽缸體。1776年他又制造了一臺(tái)較為精確的汽缸鏜床。1880年前后，在德國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)帶前后立柱和工作臺(tái)的臥式鏜床。為適應(yīng)特大、特重工件的加工，20世紀(jì)30年代發(fā)展了落地鏜床。隨著銑削工作量的增加，50年代出現(xiàn)了落地鏜銑床。20世紀(jì)初，由于鐘表儀器制造業(yè)的發(fā)展，需要加工孔距誤差較小的設(shè)備，在瑞士出現(xiàn)了坐標(biāo)鏜床。為了提高鏜床的定位精度，已廣泛采用光學(xué)讀數(shù)頭或數(shù)字顯示裝置。有些鏜床還采用數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)定位和加工過(guò)程自動(dòng)化。
1.1.2. 鏜削加工的特點(diǎn)
1) 鏜孔是對(duì)已鑄、鍛、鉆的孔進(jìn)行加工，以擴(kuò)大孔徑、提高精度、降低表面粗糙度以及孔位置的糾偏；
2) 鏜削加工的主運(yùn)動(dòng)是鏜刀的旋轉(zhuǎn)涌動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是主軸的軸向或徑向移動(dòng)，也可以是工作臺(tái)的縱向或橫向移動(dòng)。
3) 鏜削刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、種類多樣，具有較好的通用性，但鏜削加工（特別是單刃鏜刀加工）生產(chǎn)效率較低；
4) 鏜削加工主要適用于批量生產(chǎn)的零件加工及位置精度要求較高的孔的加工。
1.1.3. 鏜床的分類
鏜床分為臥式鏜床、落地鏜銑床、金剛鏜床和坐標(biāo)鏜床等類型。
1） 臥式鏜床：應(yīng)用最多、性能最廣的一種鏜床，適用于單件小批生產(chǎn)和修理車間。
2） 落地鏜床和落地鏜銑床：特點(diǎn)是工件固定在落地平臺(tái)上，適宜于加工尺寸和重量較大的工件,用于重型機(jī)械制造廠。
3） 金剛鏜床:使用金剛石或硬質(zhì)合金刀具，以很小的進(jìn)給量和很高的切削速度鏜削精度較高、表面粗糙度較小的孔，主要用于大批量生產(chǎn)中。
4） 坐標(biāo)鏜床：具有精密的坐標(biāo)定位裝置，適于加工形狀、尺寸和孔距精度要求都很高的孔，還可用以進(jìn)行劃線、坐標(biāo)測(cè)量和刻度等工作，用于工具車間和中小批量生產(chǎn)中。
5） 其他類型的鏜床還有立式轉(zhuǎn)塔鏜銑床、深孔鏜床和汽車、拖拉機(jī)修理用鏜床等。
本文中設(shè)計(jì)的鏜床主軸箱為臥式鏜床主軸箱。
1.2 主軸箱的概念
主軸箱是機(jī)床的重要的部件，是用于布置機(jī)床工作主軸及其傳動(dòng)零件和相應(yīng)的附加機(jī)構(gòu)的。主軸箱采用多級(jí)齒輪傳動(dòng)，通過(guò)一定的傳動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)主軸箱內(nèi)各個(gè)位置上的傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)軸，最后把運(yùn)動(dòng)傳到主軸上，使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速和方向。主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及主軸箱各部件的加工工藝直接影響機(jī)床的性能。
1.3 專用鏜床
1.3.1專用鏜床的概念
專用鏜床是根據(jù)需要加工零件的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)的一類專用機(jī)床，主要用于對(duì)較復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)。
1.3.2專用機(jī)床的基本要求
評(píng)論專用機(jī)床的性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)下述的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)判定，目的是希望設(shè)計(jì)（或者改進(jìn)設(shè)計(jì)）和制造出質(zhì)量好、效益好、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的專機(jī)。
1） 工藝范圍
機(jī)床的工藝范圍是指機(jī)床適應(yīng)不同生產(chǎn)要求的能力。對(duì)于專用機(jī)床只能完成一個(gè)或者幾個(gè)工件的特定工序加工。一般來(lái)說(shuō)，工藝范圍窄，則專用機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)效率也高；工藝范圍太寬，則會(huì)使專用機(jī)床的結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，不能充分發(fā)揮各部件的性能，甚至?xí)绊憣Ｓ脵C(jī)床的主要性能的提高、增加專用機(jī)床的成本。
2） 加工精度
專用機(jī)床應(yīng)該保證被加工工件達(dá)到規(guī)定的精度（包括尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度等），并能在專用機(jī)床長(zhǎng)期使用中保持其精度。
3） 生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度
生產(chǎn)率通常是指在單位時(shí)間所能加工出的工件數(shù)量。要提高專用機(jī)床的生產(chǎn)率，必須縮短單個(gè)工件加工過(guò)程的總時(shí)間，包括切削加工時(shí)間、裝卸工件等輔助時(shí)間以及分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備和終了時(shí)間。
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度以及更好的保證加工精度和精度的穩(wěn)定性，各種專用機(jī)床應(yīng)當(dāng)盡量提高自動(dòng)化程度。設(shè)計(jì)專用機(jī)床時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定其自動(dòng)化程度和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化所采用的手段。
4） 可靠性
機(jī)床的可靠性是指機(jī)床整個(gè)使用壽命周期內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。對(duì)于專用機(jī)床來(lái)說(shuō)，它也是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。要求專用機(jī)床不輕易發(fā)生或盡可能少發(fā)生故障。所謂故障是指專用機(jī)床或其零件失去所規(guī)定功能的事件。從可靠性考慮，不僅要求專用機(jī)床在使用過(guò)程中不易發(fā)生故障，而且要求其發(fā)生故障后容易維修。
5） 操作方便、工作安全
操作系統(tǒng)要簡(jiǎn)便可靠，以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。要有各種保險(xiǎn)裝置以消除由于誤操作而引起的危險(xiǎn)，以避免人身及設(shè)備事故的發(fā)生。
6） 造型美觀、減少污染
要求所設(shè)計(jì)的專用機(jī)床不僅使用性能好、尺寸小、價(jià)格低廉而且外形美觀，富于時(shí)代特點(diǎn)，并且盡可能降低噪聲，減輕對(duì)環(huán)境的污染。
上述各項(xiàng)基本要求之間既相互聯(lián)系又相互制約，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以綜合考慮。
1.4 文章的主要內(nèi)容
本篇論文的主要內(nèi)容是專用鏜床的主軸箱設(shè)計(jì)，其中涉及了鏜床傳動(dòng)方案的確定，主傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)以及軸的設(shè)計(jì)三部分。根據(jù)對(duì)于傳動(dòng)方案的確定，通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)的選擇，齒輪參數(shù)的計(jì)算，從動(dòng)軸及主軸參數(shù)的計(jì)算從而確定主軸箱的設(shè)計(jì)。其中最重要的是對(duì)于傳動(dòng)方案的選擇以及傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)。
第2章 鏜床傳動(dòng)方案的確定
1. 常見(jiàn)的傳動(dòng)方案
（1） 蝸桿傳動(dòng)：
蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，一般蝸桿為主動(dòng)件。蝸桿和螺紋一樣有右旋和左旋之分。蝸桿傳動(dòng)，分別稱為右旋蝸桿和左旋蝸桿。蝸桿上只有一條螺旋線的稱為單頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，渦輪轉(zhuǎn)過(guò)一齒，若蝸桿上有兩條螺旋線，就稱為雙頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，渦輪轉(zhuǎn)過(guò)兩個(gè)齒。
（2） 塔輪傳動(dòng)：
通常兩個(gè)塔輪配套使用。動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)由主動(dòng)軸輸入，通過(guò)帶和塔輪裝置由從動(dòng)軸輸出。當(dāng)帶所處的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪直徑相等時(shí)，實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)。改變帶的位置，當(dāng)帶處于主動(dòng)輪直徑小于從動(dòng)輪直徑位置時(shí)，實(shí)現(xiàn)減速傳動(dòng)；處于主動(dòng)輪直徑大于從動(dòng)輪直徑位置時(shí)，實(shí)現(xiàn)增速傳動(dòng)。塔輪傳動(dòng)可用于需要有級(jí)變速而功率較小的地方。由于塔輪傳動(dòng)裝置尺寸較大，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在機(jī)械傳動(dòng)中已很少采用。
（3） 齒輪傳動(dòng)：
齒輪傳動(dòng)是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。按齒輪軸線的相對(duì)位置分平行軸圓柱齒輪傳動(dòng)、相交軸圓錐齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸螺旋齒輪傳動(dòng)。在所有的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)應(yīng)用最廣，可用來(lái)傳遞相對(duì)位置不遠(yuǎn)的兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長(zhǎng)，使用的功率、速度和尺寸范圍大。例如傳遞功率可以從很小至幾十萬(wàn)千瓦；速度最高可達(dá)300m/s；齒輪直徑可以從幾毫米至二十多米。但是制造齒輪需要有專門的設(shè)備，嚙合傳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生噪聲。
2.傳動(dòng)方案的確定
根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求的簡(jiǎn)易鏜床主軸具備5級(jí)轉(zhuǎn)速，并且主軸能夠正反轉(zhuǎn)，刀具隨主軸上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速分別為分別為100、160、220、300、360r/min。工作臺(tái)隨絲杠上作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。根據(jù)鏜床的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，刀具在切削加工過(guò)程中需要多種轉(zhuǎn)速（如鏜孔、車削內(nèi)外螺紋、攻絲、銑削端面或者平面等）。鏜床最大的特色是設(shè)計(jì)考慮到設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易性、操作可行性，經(jīng)過(guò)諸多方面的考慮，而采用滑移齒輪最適合。認(rèn)為利用滑移齒輪結(jié)構(gòu)能夠簡(jiǎn)便的將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降為多種轉(zhuǎn)速?gòu)亩鴿M足設(shè)計(jì)要求。故本設(shè)計(jì)中的主運(yùn)動(dòng)為：電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)滑移齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，再通過(guò)主軸使刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)刀具的切削運(yùn)動(dòng)。
3. 主軸箱內(nèi)轉(zhuǎn)速圖及零件分布
主軸箱轉(zhuǎn)速圖如圖所示：
主軸箱內(nèi)布局如圖所示：
第3章 主傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
3.1. 電動(dòng)機(jī)的選擇
1. 選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)
按工作要求，由于三相異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，重量較輕，成本較低，固選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)為臥式結(jié)構(gòu)。。結(jié)構(gòu)形式：基本安裝B3型，機(jī)座帶底角，端蓋無(wú)凸緣，
2. 電動(dòng)機(jī)的容量選擇
電動(dòng)機(jī)輸出功率按式（1）為
P0 ………………………………………………(1)
由式（2）
PW ==kw ……………………………………(2)
因此
Pw =
P0 －電動(dòng)機(jī)的工作功率kw
PW －工作機(jī)（主軸）所需功率kw
T －主軸的扭矩
n －主軸的轉(zhuǎn)速
機(jī)械傳動(dòng)裝置的總效率按式（3）為
= …………………………………………（3）
－機(jī)械傳動(dòng)裝置的總效率（由電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的輸入端）
式中－ 輸入軸上軸承傳動(dòng)效率
－ 第一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)效率
－ 第二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)效率
－ 中間軸上軸承傳動(dòng)效率
－ 輸出軸上軸承傳動(dòng)效率
查表得=0.98，=0.99，=0.99，=0.98，=0.98。
則= =
根據(jù)《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得公式（1），（2）
……………………………………（1）
－主切削力，單位為N。
－最大加工直徑，單位為mm。
由畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書可得
因此=1378 N
T=……………………………………（2）
－主切削力，單位為N。
T－主軸的扭矩，單位
由畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書可得S=
因此T=
則 P0 ==
3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
由于主軸的工作轉(zhuǎn)速為100、160、220、300、360此次設(shè)計(jì)采用的是滑移齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化較小，且在常溫下工作的電動(dòng)機(jī)，選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，只需要使電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm 等于或略大于電動(dòng)機(jī)所需要的輸出功率P0，電動(dòng)機(jī)便不會(huì)過(guò)熱。
根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速以及前文轉(zhuǎn)速圖可以得出。，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》查出有三種使用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有三種傳動(dòng)方案，如圖表：
方案
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率Pm
Kw
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
r/min
1
Y132-2
5.5
2900
2
Y132-6
5.5
960
3
Y132S-4
5.5
1440
綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸和齒輪傳動(dòng)比，可見(jiàn)第三方案比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132-2。
4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比
由于該傳動(dòng)裝置共有五級(jí)轉(zhuǎn)速，分別為：100、160、220、300、360。
故傳動(dòng)比由=，
式中－高速軸傳動(dòng)比
－低速軸傳動(dòng)比
得出在五種轉(zhuǎn)速時(shí)得到的不同傳動(dòng)比分別如下表：
100
160
220
300
360
29
18
13.2
9.6
8
5.8
4.5
4.4
3.2
3
5
4
3
3
2.7
3.2. 機(jī)械傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算
3.2.1. 各軸的轉(zhuǎn)速、輸入功率及扭矩
該傳動(dòng)裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)共有三軸，依次為I軸、II軸、III軸，且該傳動(dòng)裝置共有五級(jí)轉(zhuǎn)速，分別為：100、160、220、300、360
當(dāng)轉(zhuǎn)速為100時(shí)：
1） 各軸的轉(zhuǎn)速：
軸I：
軸II：
軸III：
2） 各軸的輸入功率
軸I：
軸II:
軸III:
3） 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩
電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩
軸I：
軸II：
軸III:
固可得高速軸（輸入軸）軸I、中間軸軸II、低速軸（輸出軸）軸III的動(dòng)力參數(shù)如下表所示：
不同轉(zhuǎn)速時(shí)各軸參數(shù)
100r/min
160r/min
220r/min
300r/min
360r/min
軸I轉(zhuǎn)速
2900
2900
2900
2900
2900
軸II轉(zhuǎn)速
500
644
659
900
966.67
軸III轉(zhuǎn)速
100
160
220
300
358
軸I輸入功率
4.2
4.2
4.2
4.2
4.2
軸II輸入功率
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
軸III輸入功率
3.9
3.9
3.9
3.9
3.9
軸I轉(zhuǎn)矩
13.6
13.6
13.6
13.6
13.6
軸II轉(zhuǎn)矩
75.76
58.78
57.47
41.8
39.18
軸III轉(zhuǎn)矩
371.24
230.43
168.98
122.89
103.68
3.2.2. 齒輪的設(shè)計(jì)
由于本次設(shè)計(jì)需要進(jìn)行100、160、220、300、360五級(jí)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)換，并要求主軸能夠正反轉(zhuǎn)，固需要進(jìn)行多組齒輪的設(shè)計(jì)。
1.當(dāng)轉(zhuǎn)速為100時(shí)的齒輪設(shè)計(jì)：
1）中間軸與輸出軸選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
（1）按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)
（2）本次設(shè)計(jì)專用鏜床需要一定精度，固選用7級(jí)精度齒輪
（3）材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1，選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。
（4）選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)
（5）按軟齒而齒輪非對(duì)稱安裝，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7可得齒寬系數(shù)
2）初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸
（1） 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。兩者比較校核。
（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可得公式（1）
……………………（1）
1.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1)試選載荷系數(shù)；。
2)計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩
3) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7查得齒寬系數(shù)。
4) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。
5) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。
6) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》可得公式（2）
……………………………………（2）
式中 N－應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；
n－齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為r/min；
j－為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合的次數(shù)；
－為齒輪的工作壽命，單位為h。
由式（2）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
可得
7）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)；
8）計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力。
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本得公式（3）
………………………………………（3）
式中 S－疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)；
－壽命系數(shù)；
－齒輪的疲勞極限。
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1
固
2. 計(jì)算
1） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。
2） 計(jì)算圓周速度v。
3） 計(jì)算齒寬b。
4）計(jì)算齒寬與齒高之比。
模數(shù)：
齒高：
5） 計(jì)算載荷系數(shù)。
根據(jù)，7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)；
直齒輪，;
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表10-2查得使用系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，。
由，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖10-13得；
固載荷系數(shù)
6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可以得公式（4）
……………………………………（4）
固
7） 計(jì)算模數(shù)m。
③按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可得公式（5）
…………………………（5）
1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖10-20c查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；
2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，
3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可得公式（6）
…………………………（6）
取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（6）得
4） 計(jì)算載荷系數(shù)K。
5）查取齒形系數(shù)。
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表10-5查得,
6） 查取應(yīng)力校正系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表10-5差得，
7） 計(jì)算大小齒輪的并加以比較
可得大齒輪的數(shù)值較大
2. 設(shè)計(jì)計(jì)算
由公式（5）可得
對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.39并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm，按接觸強(qiáng)度算得分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)
大齒輪齒數(shù)：
這樣設(shè)計(jì)出的齒輪，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。
④幾何尺寸計(jì)算
1. 計(jì)算分度圓直徑
2. 計(jì)算中心距
3. 計(jì)算齒輪寬度
固取大齒輪，小齒輪。
1）中間軸與輸出軸選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
（1）按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案，選用直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)
（2）本次設(shè)計(jì)專用鏜床需要一定精度，固選用7級(jí)精度齒輪
（3）材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1，選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。
（4）選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)
（5）按軟齒而齒輪非對(duì)稱安裝，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7可得齒寬系數(shù)
2）初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸
（1） 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。兩者比較校核。
（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可得公式（1）
……………………（1）
1.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1)試選載荷系數(shù)；。
2)計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩
7) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7查得齒寬系數(shù)。
8) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)。
9) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。
10) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》可得公式（2）
……………………………………（2）
式中 N－應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；
n－齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為r/min；
j－為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合的次數(shù)；
－為齒輪的工作壽命，單位為h。
由式（2）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
可得
7）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)；
8）計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力。
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本得公式（3）
………………………………………（3）
式中 S－疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)；
－壽命系數(shù)；
－齒輪的疲勞極限。
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1
固
3. 計(jì)算
1） 計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。
2） 計(jì)算圓周速度v。
4） 計(jì)算齒寬b。
4）計(jì)算齒寬與齒高之比。
模數(shù)：
齒高：
6） 計(jì)算載荷系數(shù)。
根據(jù)，7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)；
直齒輪，;
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表10-2查得使用系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表10-4用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，。
由，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖10-13得；
固載荷系數(shù)
7） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可以得公式（4）
……………………………………（4）
固
8） 計(jì)算模數(shù)m。
③按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可得公式（5）
…………………………（5）
2. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖10-20c查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；
2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)，
3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可得公式（6）
…………………………（6）
取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式（6）得
5） 計(jì)算載荷系數(shù)K。
5）查取齒形系數(shù)。
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表10-5查得,
7） 查取應(yīng)力校正系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表10-5差得，
8） 計(jì)算大小齒輪的并加以比較
可得大齒輪的數(shù)值較大
3. 設(shè)計(jì)計(jì)算
由公式（5）可得
對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.45并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm，按接觸強(qiáng)度算得分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)
大齒輪齒數(shù)：
這樣設(shè)計(jì)出的齒輪，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。
④幾何尺寸計(jì)算
4. 計(jì)算分度圓直徑
5. 計(jì)算中心距
6. 計(jì)算齒輪寬度
固取大齒輪，小齒輪。
2. 設(shè)計(jì)其余轉(zhuǎn)速時(shí)的齒輪參數(shù)
由于本次設(shè)計(jì)的專用機(jī)床共擁有五級(jí)轉(zhuǎn)速，分別為：100、160、220、300、360。固根據(jù)100時(shí)計(jì)算出的齒數(shù)可求出在其它轉(zhuǎn)速時(shí)，齒輪所需要的齒數(shù)。并根據(jù)齒輪在該轉(zhuǎn)速時(shí)的參數(shù)，來(lái)選定齒輪的材料。
又由前文計(jì)算可得輸入軸I到中間軸II的總齒數(shù)，中心距，中間軸II到輸出軸III的總齒數(shù)，中心距。由前文中計(jì)算同理可以得出其余齒輪參數(shù)，具體如下表：
齒輪參數(shù)
齒數(shù)
分度圓直徑
齒輪寬度
模數(shù)
高速軸上齒輪1
30
60
40
2
高速軸上齒輪2
55
110
2
中間軸上齒輪3
174
348
50
2
中間軸上齒輪4
149
298
2
中間軸上齒輪5
30
90
3
中間軸上齒輪6
41
123
3
中間軸上齒輪7
75
225
3
低速軸上齒輪8
150
450
3
低速軸上齒輪9
139
417
3
低速軸上齒輪10
105
315
3
3. 主軸箱內(nèi)齒輪分布
根據(jù)前文中對(duì)于主軸箱內(nèi)的布局，并經(jīng)過(guò)對(duì)于齒輪參數(shù)的計(jì)算，又由于本次設(shè)計(jì)的專用鏜床主軸箱需要五級(jí)速度，分別為100、160、220、300、360r/min。因?yàn)樵摶讫X輪組共擁有六級(jí)變速，而由于任務(wù)書要求，故只采用前五級(jí)主軸轉(zhuǎn)速。故主軸箱內(nèi)齒輪分布位置如下圖所示：
第4章 軸的設(shè)計(jì)
4.1. 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
1. 軸的選材
1）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表15-1，選軸的材料為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)）
2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表15-1，查得抗拉強(qiáng)度極限，許用彎
曲應(yīng)力。
3）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表15-3，由于材料為45號(hào)鋼，查得，
。
2. 高速軸I(輸入軸)的設(shè)計(jì)
1) 初步確定軸的最小直徑
高速軸I（輸入軸）與電機(jī)直接相連，軸上齒輪，選擇固定裝配。其裝配圖如下圖所示：
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可得公式（1）
………………………………………（1）
式中：P－軸傳遞的功率，單位為Kw
n－軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min
由公式(1)可得
考慮到高速軸I與電機(jī)直接用聯(lián)軸器相連，并且軸上需要以平鍵與二聯(lián)齒輪進(jìn)行連接。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可知對(duì)于直徑的軸時(shí)，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸的直徑增大；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，軸的直徑應(yīng)增大。然后將軸的直徑圓柱為標(biāo)準(zhǔn)直徑。固取。
由于高速軸I選擇LX1型聯(lián)軸器，固取，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度，
半聯(lián)軸器與軸配合的殻孔長(zhǎng)度.
2) 高速軸I的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I-II軸段右端需要軸肩，固取II-III段的直徑；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑。半聯(lián)軸器與軸配合的?？组L(zhǎng)度.，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，固I-II段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一點(diǎn)，固取。
(2) 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受到軸向力和徑向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求，并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30325，其尺寸為，固??；而。
右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。由手冊(cè)上查到30325型軸承的定位軸肩高度，因此，取。
(3) 取安裝齒輪段的軸段IV-V的直徑；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。由于已知齒輪齒寬，而又由于采用雙聯(lián)齒輪，固為了使套筒面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒輪寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，取。
(4) 軸承端蓋的總寬度為10mm（由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面得間距，固取。
(5) 由箱體內(nèi)實(shí)際裝配情況考慮，得，。
至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。
具體參數(shù)如下圖所示：
3. 中間軸II的設(shè)計(jì)
1）初步確定軸的最小直徑
中間軸II并不與輸入輸出端直接相連，軸上齒輪，，，，選擇滑移齒輪裝配。其裝配圖如下圖所示：
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可得公式（1）
………………………………………（1）
式中：P－軸傳遞的功率，單位為Kw
n－軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min
由公式(1)可得
考慮到中間軸II不用與聯(lián)軸器相連，但是軸上需要以花鍵與齒輪進(jìn)行連接。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可知對(duì)于直徑的軸時(shí)，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸的直徑增大；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，軸的直徑應(yīng)增大。然后將軸的直徑圓柱為標(biāo)準(zhǔn)直徑。固取。
2）中間軸II的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1) 初步選擇滾動(dòng)軸承。由于中間軸II左端不用于聯(lián)軸器相連，固選擇與軸承相連接。因軸承同時(shí)受到軸向力和徑向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求，并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承30325，其尺寸為，因此，故取I-II段直徑，。
(2) 取安裝齒輪的軸段2的直徑。由于為滑移齒輪，固無(wú)須進(jìn)行軸向固定，而由于已知齒輪齒寬，固。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取，則軸環(huán)處的直徑。軸環(huán)寬度，取。
由于中間軸II并不與輸入或輸出端直接相連，固其他段軸的算法如上相同，具體參數(shù)如圖所示。
4.2主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
主軸與鏜刀直接相連，軸上齒輪，，選擇固定裝配。其裝配圖如下圖所示：
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可得公式（1）
………………………………………（1）
式中：P－軸傳遞的功率，單位為Kw
n－軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min
由公式(1)可得
考慮到低速軸III（輸出軸）需要以鍵與齒輪進(jìn)行連接。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可知對(duì)于直徑的軸時(shí)，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸的直徑增大；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，軸的直徑應(yīng)增大。然后將軸的直徑圓柱為標(biāo)準(zhǔn)直徑。固取。
由于低速軸III（輸出軸）與高速軸I（輸入軸）所需計(jì)算相同，故詳細(xì)參數(shù)如圖所示。
4.3鍵連接的選擇與計(jì)算
1.高速軸I（輸入軸）上的鍵選擇
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表6-1查表知當(dāng)時(shí)，故高速軸（輸入軸）與齒輪連接的鍵選擇，鍵長(zhǎng)，材料為鋼。
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表6-1查表知時(shí)，故高速軸（輸入軸）與齒輪連接的鍵選擇，鍵長(zhǎng)，材料為鋼。
2. 中間軸II上的鍵選擇
由于中間軸II不需與聯(lián)軸器相連接，所以不用選擇與聯(lián)軸器相連的鍵，僅需選擇與齒輪相連的鍵。且中間軸II上共有5個(gè)齒輪且均為滑移齒輪，固選擇花鍵連接方式?；ㄦI采用矩形花鍵連接。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本可得公式（1）
…………………………………（1）
式中：—載荷分配不均系數(shù)，與齒數(shù)多少有關(guān)，一般取，齒
數(shù)多時(shí)取偏小值；
z—花鍵的齒數(shù)；
l—齒的工作長(zhǎng)度；
h—花鍵齒側(cè)面的工作高度；
—花鍵的平均直徑。
由公式（1）計(jì)算得。
經(jīng)校核，中間軸的鍵強(qiáng)度符合要求。
3.低速軸（輸出軸）III上的鍵選擇
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本表6-1查表知時(shí)，故高速軸（輸入軸）
與齒輪連接的鍵選擇，鍵長(zhǎng)，材料為鋼。
第5章 全文總結(jié)
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使理論與實(shí)際更加接近，不僅加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，而且為將來(lái)繼續(xù)學(xué)習(xí)深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是鏜床主軸箱的設(shè)計(jì)。其中包括了鏜床的用途和相關(guān)技術(shù)要求，根據(jù)所要求加工零件設(shè)計(jì)專用鏜床的主軸箱傳動(dòng)部分。在齒輪和軸的參數(shù)計(jì)算還涉及到了許多機(jī)械專業(yè)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，并且了解到如何進(jìn)行多級(jí)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)變，并掌握了如何針對(duì)齒輪與軸、軸與軸承之間的連接關(guān)系與連接方式，能很好的進(jìn)行連接方式的選擇。
在本次設(shè)計(jì)全部完成之后，具備了系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)知識(shí)，掌握了軸類和齒輪在主軸箱內(nèi)如何進(jìn)行選擇的知識(shí)，，對(duì)常用的機(jī)械材料能夠合理選用；可以良好的設(shè)計(jì)一條傳動(dòng)線路，并且能夠及時(shí)針對(duì)不同轉(zhuǎn)速做出不同的設(shè)計(jì)，提出改進(jìn)方案。
本次設(shè)計(jì)，讓我將大學(xué)四年的所學(xué)所用可以更好的學(xué)以致用并且可以更好的將理論與實(shí)際相結(jié)合。
致謝
歷時(shí)半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)在忙碌中即將結(jié)束，我已經(jīng)全部完成了我的課題任務(wù)。此時(shí)，大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活也即將結(jié)束。這次畢業(yè)論文和設(shè)計(jì)得到了很多老師、同學(xué)的幫助。其中我的導(dǎo)師李文燕老師對(duì)我的關(guān)心和支持尤為重要，她為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。在閑聊中她總是能像知心朋友一樣鼓勵(lì)我，感謝她在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我方方面面幫助。在長(zhǎng)達(dá)一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)中我收獲頗多。尤其是加強(qiáng)了綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的能力和水平。這次專用鏜床的主軸箱設(shè)計(jì)使我對(duì)主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)系統(tǒng)有了一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域知識(shí)也有了整體的概念。十分感謝文燕老師在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的悉心指導(dǎo)和諸多幫助。
最后，我向辛勤培育了我四年的西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院機(jī)電工程系的全體老師致以崇高的敬意及衷心的感謝。
畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)
隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近尾聲。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)，更得注重對(duì)理論的學(xué)習(xí)。
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)涵蓋面非常廣，它涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造和自動(dòng)化控制三大方面，我這次選擇的的是機(jī)械設(shè)計(jì)、制造類型的課題—專用鏜床的主軸箱設(shè)計(jì)，主要是計(jì)算主軸箱內(nèi)參數(shù)并作圖，它要求學(xué)生能結(jié)合對(duì)課本的學(xué)習(xí)，綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)和技術(shù)知識(shí)，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際和機(jī)器的集體工作條件，去設(shè)計(jì)和利用所用到的零部件及簡(jiǎn)單的機(jī)械，起到從基礎(chǔ)課程到專業(yè)課程承前啟后的橋梁作用，有對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)工作者進(jìn)行基礎(chǔ)素質(zhì)培養(yǎng)的啟蒙作用。
此刻，我要感謝機(jī)電工程系的全體老師幾年來(lái)對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我得到的不僅是知識(shí)，還有他們對(duì)知識(shí)孜孜不倦追求的精神及做人的品質(zhì)。感謝我的指導(dǎo)老師李郁對(duì)我悉心的指導(dǎo)和幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。
總之，整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程讓我受益匪淺。再次感謝我的指導(dǎo)老師給予我的幫助，同時(shí)也感謝我的同學(xué)們給我的意見(jiàn)和建議。
附錄
1.參考文獻(xiàn)和書目
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2.零件圖 3張
3.主軸箱裝配圖 1張
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