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***學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
第1章 緒 論
1、銑床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位
金屬切削機(jī)床使用切削的方法將金屬毛坯加工成及機(jī)器零件的機(jī)器。銑床是用銑刀進(jìn)行加工的機(jī)床。由于采用了多刃刀具連續(xù)切削，故生產(chǎn)效率較高，而且還可以獲得較好的加工表面質(zhì)量。銑床的工藝范圍很廣，在銑床上可以加工平面、溝槽、分齒零件、螺旋形表面等，因此在機(jī)器制造業(yè)中，銑床應(yīng)用非常廣泛，特別是臥式升降臺(tái)銑床。
在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中加工機(jī)器零件的方法有多種，如鍛造、鑄造、焊接、切削加工和各種特種加工等等，但切削加工是將金屬毛坯加工成具有一定形狀、尺寸和表面質(zhì)量的零件的加工方法，在加工精密零件時(shí)，目前主要是依靠切削加工來(lái)達(dá)到所需的加工精度和表面質(zhì)量。所以，金屬切削機(jī)床使加工機(jī)器零件的主要設(shè)備，它所負(fù)擔(dān)的工作量，約占機(jī)器總制造工作量的40%-60%，機(jī)床的技術(shù)水平直接影響機(jī)械制造工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。
銑床的母機(jī)屬性決定了它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位。機(jī)床工業(yè)為各種類(lèi)型的機(jī)械制造廠提供先進(jìn)的制造技術(shù)與優(yōu)質(zhì)高效的機(jī)床設(shè)備，促進(jìn)機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)能力和工藝水平的提高。機(jī)械制造業(yè)肩負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供現(xiàn)代化技術(shù)裝備的任務(wù)，即為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、科研和國(guó)防部門(mén)提供各種機(jī)器、儀器和工具。為適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的需要，必須大力發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)?？梢?jiàn)，機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，而機(jī)床（銑床）工業(yè)則是機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)。一個(gè)國(guó)家機(jī)床工業(yè)的技術(shù)水平在很大程度上標(biāo)志著這個(gè)國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平。顯然機(jī)床（銑床）在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化建設(shè)zhon個(gè)起著重大的作用。
2、銑床工業(yè)的發(fā)展概況和我國(guó)機(jī)床工業(yè)目前的水平
金屬切削機(jī)床是人類(lèi)在改造自然的長(zhǎng)期實(shí)踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。最原始的機(jī)床是靠雙手的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在工件上鉆孔。最初的加工對(duì)象是木料，為加工回轉(zhuǎn)體，出現(xiàn)了依靠人力使工件往復(fù)運(yùn)動(dòng)的原始車(chē)床，在原始加工階段，人既是機(jī)床的原動(dòng)力，又是機(jī)床的操縱者。
當(dāng)加工對(duì)象由木材逐漸過(guò)渡到金屬時(shí)，切削要求增大動(dòng)力，于是就逐漸出現(xiàn)了水力、風(fēng)力和畜力等驅(qū)動(dòng)的機(jī)床。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和需要，15-16世紀(jì)出現(xiàn)了銑床、磨床。我國(guó)明朝宋應(yīng)星所著“天工開(kāi)物”中就已有對(duì)天文儀器進(jìn)行銑削和磨削加工的記載。
18世紀(jì)末，蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，提供了新型的巨大的能源，使生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生了革命性的變化，由于在加工過(guò)程中逐漸產(chǎn)生了專業(yè)性分工，因而出現(xiàn)了各種類(lèi)型的機(jī)床。19世紀(jì)末，機(jī)床以擴(kuò)大到許多種類(lèi)型，這些機(jī)床多采用天軸-皮帶傳動(dòng)，性能很低。20世紀(jì)以來(lái)，齒輪變速箱的出現(xiàn)，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生了根本性的變化。隨著電氣控制、液壓件傳動(dòng)等科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)及其在機(jī)床上的普遍應(yīng)用，使機(jī)床技術(shù)有了迅速的發(fā)展，除通用機(jī)床外又出現(xiàn)了許多各式各樣的專用機(jī)床。在機(jī)床發(fā)展的這個(gè)階段，機(jī)床的動(dòng)力已由自然力代替了人力，人只需操縱機(jī)床，生產(chǎn)力已不受人的體力的限制。如本文介紹的萬(wàn)能臥式升降臺(tái)銑床，還有立式銑床、萬(wàn)能工具銑床、龍門(mén)銑床、固定臺(tái)座式銑床以及各種特種專用銑床（包括鍵槽銑床、曲軸銑床、凸輪銑床）等。
近些年來(lái)，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、激光技術(shù)等的發(fā)展并在機(jī)床領(lǐng)域得到應(yīng)用，使銑床開(kāi)始了迅猛發(fā)展的新時(shí)代。多樣化、精密化、高效化、自動(dòng)化是這一時(shí)代銑床發(fā)展的基本特征。新技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床以其加工精度高、生產(chǎn)率高、柔性高、適應(yīng)中小批量生產(chǎn)而日益受到重視。由于數(shù)控銑床無(wú)需人工操作，而是靠數(shù)控程序完成加工循環(huán)，調(diào)整方便，適應(yīng)靈活多變的產(chǎn)品。使得中、小批量自動(dòng)化成為可能。從生產(chǎn)力發(fā)展的過(guò)程來(lái)看，銑床發(fā)展到數(shù)控化階段，不僅銑床的動(dòng)力無(wú)需人力，而且銑床的操縱也由機(jī)器本身完成了。人的工作只是編制加工程序，調(diào)整刀具等，為銑床的自動(dòng)加工準(zhǔn)備好條件。然后則由電腦控制銑床自動(dòng)完成加工。
我國(guó)的銑床工業(yè)已經(jīng)取得了巨大的成就，但與世界先進(jìn)水平相比，還有較大的差距。主要表現(xiàn)在：大部分高精度和超精密銑床性能還不能滿足要求，精度保持性也較差，特別是高效自動(dòng)化、技術(shù)水平和質(zhì)量保證方面都明顯落后。產(chǎn)量低下，機(jī)床數(shù)控化不足10%，至于航天、航空、冶金、汽車(chē)、造船和重型機(jī)器制造等工業(yè)部門(mén)所需要的多種類(lèi)型的特種數(shù)控銑床基本上還是一片空白。技術(shù)性能方面落后，國(guó)外已做到15-19軸聯(lián)動(dòng)，分辨率達(dá)到0.1-0.01μm，而我國(guó)目前只能做到5-6軸聯(lián)動(dòng)，分辨率為1μm。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性也不夠穩(wěn)定，特別是先進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研制還需作進(jìn)一步的努力。
3、銑床的類(lèi)型和編號(hào)
銑床的主要類(lèi)型：萬(wàn)能臥式升降臺(tái)式銑床、立式銑床、龍門(mén)銑床、仿形銑床、專門(mén)化銑床（包括鍵槽銑床、曲軸銑床、凸輪銑床）、數(shù)控銑床等。
以本設(shè)計(jì)介紹的X6130型機(jī)床為例，大寫(xiě)的“X”表示的是機(jī)床的類(lèi)別號(hào)，是銑床；“6”表示的是銑床的組號(hào)，此銑床為臥式升降臺(tái)銑床；“1”是銑床系別號(hào)，表示的是萬(wàn)能升降臺(tái)銑床；“30”是銑床的主參數(shù)，表示的是工作臺(tái)面的寬為300mm。主參數(shù)的折算系數(shù)是1/10。
X6130型萬(wàn)能臥式升降臺(tái)銑床，主軸軸線與工作臺(tái)平行，主軸呈橫臥位置，其與臥式升降臺(tái)銑床的區(qū)別是在縱向工作臺(tái)之間增加一回轉(zhuǎn)臺(tái)。銑削時(shí)將銑刀安裝在與主軸相連接的刀軸上，繞主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，被切工件裝夾在工作臺(tái)面上對(duì)銑刀作相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而完成切削工作。主傳動(dòng)電機(jī)4KW，通過(guò)主軸變速箱能使主軸實(shí)現(xiàn)12種轉(zhuǎn)速，工作臺(tái)作垂直和橫向運(yùn)動(dòng)。它可以加工平面、溝槽、特性面、分齒零件和螺旋槽燈工件。
第2章 X6130型臥式銑床
2.1 X6130型銑床概述
2.1.1X6130型銑床的用途、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要數(shù)據(jù)
1、X6130型銑床的用途
X6130型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床是銑床類(lèi)機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的一種類(lèi)型，結(jié)構(gòu)完善合理，用途廣泛。通過(guò)安裝各種類(lèi)型的銑刀，適宜對(duì)中小型零件進(jìn)行各種銑削加工，如銑平面、溝槽、特性面、分齒零件和螺旋槽等工件。
2、X6130型銑床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
（1）軸的啟動(dòng)，停止和工作臺(tái)的快速移動(dòng)均有按紐操縱，使操作簡(jiǎn)單方便；
（2）工作臺(tái)進(jìn)給手柄與工作臺(tái)移動(dòng)的方向一致，操縱時(shí)不易出差錯(cuò)；
（3）軸的轉(zhuǎn)速和工作臺(tái)的進(jìn)給量均采用孔盤(pán)變速操縱機(jī)構(gòu)變速，使操作簡(jiǎn)便，工作可靠；
（4）軸能有效地立即制動(dòng)，使操作迅速，安全，方便；
（5）X6130型銑床的剛度好，更適宜高速銑削和強(qiáng)力銑削。
3、X6130型銑床的主要數(shù)據(jù)
工作臺(tái)工作面積（寬長(zhǎng)） 3001150mm
工作臺(tái)最大行程（制動(dòng)/機(jī)動(dòng)）
縱向 700/680mm
橫向 255/235mm
垂向 420/400mm
工作臺(tái)T型槽（寬度距離條數(shù)）1870mm3
主軸孔錐度 7：24
主軸軸向移動(dòng)距離 100mm
主軸端面至工作臺(tái)面最小/最大距離 60/410mm
主軸或床面中心至垂直導(dǎo)軌面距離 350mm
主軸轉(zhuǎn)速（12）級(jí) 35-1600r/min
工作臺(tái)工作進(jìn)給量（14）級(jí)
縱向、橫向 23.5-925 mm/min
垂向 8-310 mm/min
工作臺(tái)快速移動(dòng)速度
縱向、橫向 2300mm/min
垂向 770 mm/min
主電動(dòng)機(jī)（功率轉(zhuǎn)速） 4kw1440r/min
進(jìn)給電動(dòng)機(jī)（功率轉(zhuǎn)速） 0.75kw1380r/min
外形 1690×1535×1630mm
2.1.2銑床的主要部分的名稱和用途
1、主傳動(dòng)部分 銑床主傳動(dòng)部分由主傳動(dòng)變速箱及主軸部件組成。主傳動(dòng)變速箱，主要通過(guò)調(diào)頻變速電機(jī)和滑移齒輪的變速使主軸獲得多級(jí)轉(zhuǎn)速，以滿足不同銑削加工的要求。
(1)、主軸。主軸是變速箱內(nèi)最重要的部件，它采用三支撐結(jié)構(gòu)，由于軸承的間距短和主軸的直徑比較大，因此能保證主軸具有必需的剛性和抗振性。前軸承是決定主要主軸回轉(zhuǎn)的主要軸承，因此采用P5級(jí)精度的圓錐滾子軸承。主軸中部的軸承決定主軸工作的平穩(wěn)性，因此采用P6級(jí)精度的圓錐滾子軸承。后軸承對(duì)銑削的加工精度影響不大，它主要是用來(lái)支持主軸的尾端，因此采用角接觸球軸承。
主軸左端飛輪在銑削過(guò)程中能儲(chǔ)藏能量，能使主軸旋轉(zhuǎn)均勻和銑削平穩(wěn)。尤其是在用齒數(shù)少的銑刀進(jìn)行銑削時(shí)，飛輪的作用就更加明顯。也有用增加71齒大齒輪的質(zhì)量來(lái)代替飛輪的。這種銑床的主軸上就不再另裝飛輪。
(2)、中間傳動(dòng)軸。主軸變速箱中Ⅱ軸-Ⅳ軸都是花鍵軸（Ⅱ軸上裝有可沿軸向滑移的三聯(lián)齒輪，Ⅱ軸上的齒輪之間用套圈隔開(kāi)，故不能做軸向移動(dòng)）。Ⅲ軸的左端裝有制動(dòng)主軸轉(zhuǎn)速的控制繼電器，其作用是：當(dāng)按下主軸“停止”按鈕時(shí)，能使主軸立即停止。Ⅲ軸右端裝有帶動(dòng)潤(rùn)滑油泵的凸輪將潤(rùn)滑油輸送到各個(gè)潤(rùn)滑部位。Ⅱ軸和Ⅳ軸上裝有三聯(lián)齒輪和雙聯(lián)齒輪，可軸向移動(dòng)。主軸和Ⅳ軸較長(zhǎng)，用三個(gè)軸承支撐，加強(qiáng)剛性和抗振性。
主軸變速箱中各中間軸一端的深溝球軸承內(nèi)外圈，用彈性擋圈固定在軸上和孔中，無(wú)軸向移動(dòng)。另一端軸承內(nèi)圈用彈性擋圈固定，外圈不固定。使各傳動(dòng)軸在溫度變化時(shí)，有伸縮余地。也便于制造和裝配。
(3)、彈性聯(lián)軸器。彈性聯(lián)軸器是由兩半部分組成，它的一半安裝在電動(dòng)機(jī)軸上，另一半安裝在一軸上。電動(dòng)機(jī)軸與一軸用彈性聯(lián)軸器連接，兩軸之間允許有少量的偏移和傾斜，在工作時(shí)能吸收振動(dòng)和承受沖擊。聯(lián)軸器上的彈性擋圈經(jīng)常受到啟動(dòng)和停止的沖擊而容易磨損，當(dāng)磨損嚴(yán)重時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。
(4)、主軸變速操縱機(jī)構(gòu)。X6130型銑床的主軸有12級(jí)轉(zhuǎn)速，變速操縱機(jī)構(gòu)的任務(wù)就是把變速箱內(nèi)Ⅱ軸和Ⅳ軸上的滑移齒輪通過(guò)撥叉機(jī)構(gòu)撥動(dòng)到規(guī)定的位置，與Ⅲ軸和主軸上的齒輪嚙合，以便使主軸得到需要的轉(zhuǎn)速。變速箱內(nèi)有三個(gè)滑移齒輪，需要用三個(gè)撥叉來(lái)分別操縱這三個(gè)滑移齒輪的軸向位置。這三個(gè)撥叉是通過(guò)變速操縱機(jī)構(gòu)而集中控制的。
變速時(shí)將手柄向下壓，使手柄的榫塊從定位槽內(nèi)脫開(kāi)，再向外拉并轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)扇形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)及齒條向右移動(dòng)。經(jīng)撥叉將軸固定在軸右端的孔盤(pán)推向右方，使三個(gè)齒條桿都脫離孔盤(pán)上的對(duì)應(yīng)孔。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速盤(pán)，帶動(dòng)錐齒輪副及軸和孔盤(pán)旋轉(zhuǎn)，并對(duì)準(zhǔn)選取的轉(zhuǎn)速箭頭位置。
孔盤(pán)上有幾排按規(guī)律排列的定位孔，并有對(duì)應(yīng)的成對(duì)齒條桿和齒輪嚙合在一起，如果成對(duì)齒桿中的一根被孔盤(pán)推向回復(fù)的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，另一根就往相反的方向運(yùn)動(dòng)。所有齒條桿都能按照孔盤(pán)上的位置得到往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)撥叉撥動(dòng)齒輪軸向移動(dòng)。
在孔盤(pán)的不同直徑圓周上，鉆有直徑不同的兩種孔。齒條桿尾部有兩個(gè)不同直徑的臺(tái)階插銷(xiāo)，可分別插入孔盤(pán)不同的相應(yīng)孔中。孔盤(pán)上只有一個(gè)大孔與下面的齒條桿對(duì)應(yīng)，當(dāng)孔盤(pán)向左推動(dòng)時(shí)，下面的兩個(gè)齒條桿插銷(xiāo)，全部插入孔盤(pán)的大孔中，上面的齒條桿連同撥叉被推倒最左位置。在中間的齒條桿位置處，孔盤(pán)上有兩個(gè)小孔與之對(duì)應(yīng)，使第一個(gè)銷(xiāo)插入孔盤(pán)的小孔中，撥叉處在中間位置，在上面的齒條桿的位置，孔盤(pán)上只有一個(gè)大孔與之對(duì)應(yīng)，當(dāng)孔盤(pán)向左推動(dòng)時(shí)，上面的齒條桿上的兩個(gè)插銷(xiāo)全部插入孔盤(pán)的大孔中，下面的齒條桿連同撥叉被推倒最右位置，使三聯(lián)齒輪位于三個(gè)不同的位置，此齒條桿上的插銷(xiāo)和孔盤(pán)上對(duì)應(yīng)孔只有一個(gè)直徑，故只有兩種情況，使雙聯(lián)齒輪位于兩個(gè)不同位置。
凸輪與扇形齒輪連在一起，為了瞬時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)用。手柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪便撞擊微動(dòng)開(kāi)關(guān)，使電動(dòng)機(jī)瞬時(shí)接通（但立即有被切斷）。這時(shí)各軸的齒輪被轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使變速齒輪順利的滑入嚙合位置。
2、銑床進(jìn)給變速部分 由進(jìn)給變速箱與變速操縱機(jī)構(gòu)組成。工作進(jìn)給和快速進(jìn)給分別由不同的電磁離合器控制，運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)變速箱變速后，可以得到不同的進(jìn)給速度。工作進(jìn)給時(shí)，由滾珠式安全離合器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，變速操縱也采用孔盤(pán)集中變速。孔盤(pán)的軸向移動(dòng)一般由一套螺旋差動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
(1)、進(jìn)給變速箱 進(jìn)給變速箱安裝在升降臺(tái)的左邊，除Ⅶ軸與雙聯(lián)齒輪和Ⅺ軸處，因轉(zhuǎn)速較高而采用滾針軸承和深溝球軸承外，其他都采用滑動(dòng)軸承。Ⅷ軸左端用凸輪帶動(dòng)潤(rùn)滑油泵，為本箱提供潤(rùn)滑油。安全離合器安裝在Ⅺ軸左邊，起到定扭矩作用，用來(lái)防止工作時(shí)超載而損壞零件。片式摩擦離合器安裝在進(jìn)給變速箱中軸Ⅺ軸右半邊。用來(lái)接通工作臺(tái)的快速移動(dòng)的。
(2)、進(jìn)給變速操縱機(jī)構(gòu) X6130型銑床進(jìn)給變速操作機(jī)構(gòu)中，只要利用撥叉機(jī)構(gòu)分別操縱Ⅷ軸上和Ⅹ軸上的三聯(lián)齒輪，各撥到三個(gè)不同的嚙合位置，把Ⅹ軸上的離合器撥在兩個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢镁涂梢垣@得14種轉(zhuǎn)速。進(jìn)給變速操縱機(jī)構(gòu)和主軸變速操縱機(jī)構(gòu)一樣，用三個(gè)撥叉來(lái)控制。其工作原理也與主軸變速時(shí)完全相同。
操縱箱的前端是轉(zhuǎn)換手柄及速度盤(pán)，盤(pán)上標(biāo)有14種進(jìn)給量的數(shù)值（垂直進(jìn)給量等于盤(pán)上數(shù)值的1/3）。變速時(shí)先拉出轉(zhuǎn)換手柄，再連同速度盤(pán)轉(zhuǎn)到所需進(jìn)給量的數(shù)值與箭頭對(duì)準(zhǔn)。此時(shí)變速孔盤(pán)也轉(zhuǎn)到相應(yīng)能得到這些進(jìn)給量的位置。最后將手柄先快速后慢速推回原位，變速孔盤(pán)就推動(dòng)撥叉，撥叉也撥動(dòng)齒輪和離合器，達(dá)到預(yù)定的位置，從而實(shí)現(xiàn)了變速的目的。 3、升降臺(tái)部分 升降臺(tái)銑床的升降臺(tái)與銑床床身以矩形導(dǎo)軌，壓板結(jié)構(gòu)相互連接，提高了導(dǎo)軌的剛性，便于維修。在升降臺(tái)內(nèi)部，裝有能完成升降臺(tái)上下移，床鞍橫向進(jìn)給及工作臺(tái)縱向進(jìn)給的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，各方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一套鼓輪機(jī)構(gòu)及臺(tái)面操縱集中操縱。
4、工作臺(tái)的傳動(dòng)和操縱機(jī)構(gòu) 工作臺(tái)主要供安裝銑床夾具或工件用。上面有T形槽供T形螺釘連接使用。
(1)、工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu) 根據(jù)升降時(shí)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)自Ⅺ軸傳給Ⅻ及下一個(gè)軸，通過(guò)離合器M垂和一對(duì)錐齒輪傳導(dǎo)升降絲桿。升降絲桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺(tái)上下移動(dòng)，由于行程較大而空間位置又小，故采用雙層絲桿，即內(nèi)外有螺紋的絲桿套筒。其內(nèi)螺紋孔與絲桿配合，外螺紋與固定的螺紋配合，擴(kuò)大了行程距離。 根據(jù)縱向進(jìn)給時(shí)工作臺(tái)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)傳到ⅩⅥ軸上的錐齒輪時(shí)，經(jīng)撥叉將離合器M縱與錐齒輪嚙合，由離合器內(nèi)的滑鍵帶動(dòng)絲桿傳動(dòng)。兩只絲桿螺母固定在工作臺(tái)上，并可調(diào)節(jié)絲桿與螺母間的間隙。絲桿傳動(dòng)時(shí)帶動(dòng)工作臺(tái)縱向進(jìn)給。工作臺(tái)隨其底座可繞鞍座上的環(huán)形槽作左右45o范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，用銷(xiāo)子將其固定
(2)、工作臺(tái)的操縱機(jī)構(gòu) 縱向、橫向和升降操作手柄都有兩套，是聯(lián)式的復(fù)式操作機(jī)構(gòu)。
在工作臺(tái)橫向進(jìn)給和垂直進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)中，手柄控制橫向和垂直兩個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)工作臺(tái)垂向升降時(shí)，將手柄向上提或向下壓。向上提時(shí)，手柄以球形部位為支點(diǎn)，頂部就向下擺動(dòng)，推動(dòng)鼓輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使支點(diǎn)沿斜面向鼓輪中心方向移動(dòng)。同時(shí)另一個(gè)支點(diǎn)沿弧面向鼓輪外徑方向推出。推動(dòng)杠桿作順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鉸鏈帶動(dòng)另外兩個(gè)杠桿，使M垂嚙合。同時(shí)鼓輪的斜面將軸銷(xiāo)下去壓，接通進(jìn)給電動(dòng)機(jī)線路，工作臺(tái)向上移動(dòng)。若手柄向下壓時(shí)，鼓輪就順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度。另外兩個(gè)支點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)與上述相同，仍使M垂嚙合。而斜面將軸銷(xiāo)下壓，接通電動(dòng)機(jī)的另一條線路反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)工作臺(tái)橫向進(jìn)給時(shí)，將手柄向外拉或向內(nèi)推，鼓輪就相應(yīng)的向里或向外運(yùn)動(dòng)，支點(diǎn)向外徑方向推動(dòng)，杠桿作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使離合器M橫嚙合，當(dāng)手柄向內(nèi)推時(shí)，鼓輪向外移動(dòng)，斜面將軸銷(xiāo)壓下，接通進(jìn)給電動(dòng)機(jī)線路，正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而使工作臺(tái)向外（或向里）進(jìn)給。
工作臺(tái)縱向進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)。當(dāng)手柄處于中間位置時(shí)，模板的凸出部位將杠桿板頂牢，杠桿板繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其上的銷(xiāo)子將另一根軸推向右邊，并帶動(dòng)撥叉將離合器M縱脫開(kāi)，工作臺(tái)停止。若手柄向左或向右撥過(guò)一個(gè)位置后，通過(guò)三個(gè)杠桿的軸撥動(dòng)模板向左或向右擺過(guò)一角度位置。杠桿板上的銷(xiāo)于模板上的斜面間產(chǎn)生間隙，此時(shí)軸在彈簧力的作用下向左移動(dòng)或帶動(dòng)撥叉和離合器使其嚙合。由ⅩⅥ軸上的錐齒輪和離合器M縱帶動(dòng)絲桿，使工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向由手柄處的兩個(gè)電器開(kāi)關(guān)控制。手柄向左推時(shí)左邊的開(kāi)關(guān)接通，向右時(shí)右邊的開(kāi)關(guān)接通，分別使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，控制了工作臺(tái)的工作方向。手柄的三個(gè)位置，由定位板上的三個(gè)V 形缺口定位。在彈簧力的作用下，使定位塊相對(duì)于銷(xiāo)子有三個(gè)固定位置。定位桿與杠桿一起運(yùn)動(dòng)，通過(guò)模板使手柄穩(wěn)定的處于三個(gè)固定的位置。當(dāng)工作臺(tái)作橫向或升降機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，為了防止因手柄旋轉(zhuǎn)而造成工傷事故，進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)有安全裝置，即在機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，手柄一定會(huì)脫開(kāi)而空套在軸上，就是使機(jī)動(dòng)和手動(dòng)產(chǎn)生連鎖作用。X6130型機(jī)床。當(dāng)撥叉將離合器M垂撥向與齒輪嚙合時(shí)，則垂直機(jī)動(dòng)進(jìn)給。M垂向里移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)杠桿，被銷(xiāo)擋住而轉(zhuǎn)動(dòng)，下端向外推動(dòng)柱銷(xiāo)，經(jīng)套圈將手柄連同手動(dòng)進(jìn)給的離合器向外推動(dòng)而脫開(kāi)，使手柄空套在軸上不轉(zhuǎn)。橫向進(jìn)給手柄的安全裝置也是如此。縱向進(jìn)給手柄在彈簧力的作用下處于脫開(kāi)狀態(tài)。
5、進(jìn)給變速箱的結(jié)構(gòu)
X6130型銑床進(jìn)給變速箱的結(jié)構(gòu)：進(jìn)給變速箱在升降臺(tái)內(nèi)的左邊，為了結(jié)構(gòu)緊湊，變速箱內(nèi)的軸III～軸IV呈半環(huán)形排列。
軸I為電機(jī)軸，軸II是一根懸臂短軸，其左端用過(guò)盈配合打入箱體孔中，右端裝一雙聯(lián)空套齒輪，雙聯(lián)空套齒輪下軸II 之間裝有滾針軸承，這是因?yàn)殡p聯(lián)齒輪的轉(zhuǎn)速較高，并且小齒輪的直徑太小，孔徑受到限制的緣故。軸III～軸V的轉(zhuǎn)速較低，均采用滑動(dòng)軸承支撐。軸III的左端固定一個(gè)帶動(dòng)油泵的凸輪，以泵油潤(rùn)滑變速箱的軸承，齒輪等零部件。而VI的最高轉(zhuǎn)速為1380，轉(zhuǎn)速較高，因此軸的左端采用單列向心球軸承支撐；軸的右端，由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，空間受到限制，所以采用圓頭滾針軸承，軸的中間安裝有安全離合器和片式摩擦離合器。
安全離合器： 安裝離合器是定扭距裝置，用來(lái)防止工作進(jìn)給超載時(shí)損壞傳動(dòng)零件。
安全離合器的半齒離合器3空套在軸VI的套筒上，其端面齒與齒合器的端面齒結(jié)合（常態(tài)結(jié)合），寬齒輪2（Z=40）空套在半齒離合器3上。寬齒輪和半齒離合器3在半徑的圓周上等分地鉆有12個(gè)通孔，寬齒輪2的每一孔中裝有鋼球、彈簧和圓柱銷(xiāo)。圓柱銷(xiāo)的左端面緊靠螺母的右端面，而螺母與寬齒輪左端的外螺紋配合，通過(guò)圓柱銷(xiāo)，彈簧將鋼球壓緊在半離合器3較小孔的端面上。故寬齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鋼球傳給半齒離合器3和離合器，則在通過(guò)花鍵套筒和平鍵傳給軸VI，最后由齒輪9（Z=28）傳出。
安全離合器所傳遞的扭距大小，可用螺母調(diào)整。調(diào)整時(shí)，先擰松螺母上的緊固螺釘，旋轉(zhuǎn)螺母，改變其在寬齒輪外螺紋處的軸向位置，即調(diào)整彈簧對(duì)鋼球的壓力。螺母右移，壓力沖大，則傳遞的扭矩大；螺母左移，壓力減小，側(cè)傳遞的扭矩小。其扭矩一般為160～200N.m為宜。調(diào)整后，擰緊堅(jiān)固螺釘，防止螺母松動(dòng)。
片式摩擦離合器 片式摩擦離合器用來(lái)接通工作臺(tái)的快速移動(dòng)，以便銑削加工時(shí)，使工件快速接近銑刀或快速退刀
2.1.3臥式銑床的主要結(jié)構(gòu)
臥式升降臺(tái)銑床主軸平行安裝，可用各種面銑刀加工平面、斜面、臺(tái)階、溝槽等。主要結(jié)構(gòu)：銑刀桿、主軸、工作臺(tái)、床鞍、升降臺(tái)。主軸可沿徑線方向進(jìn)行調(diào)整或作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
2.2 銑床常用夾具
2.2.1夾具的概念
在機(jī)床上加工工件，要求將工件迅速準(zhǔn)確的安裝在機(jī)床上并保證工件與刀具之間有一個(gè)準(zhǔn)確可靠的加工位置，這就需要用一種工藝裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種用來(lái)使工件定位和夾緊的工藝裝備，簡(jiǎn)稱夾具。
2.2.2夾具的作用
（1） 保證加工精度。
（2） 擴(kuò)大機(jī)床使用范圍。
（3） 減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
（4） 減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于安全生產(chǎn)。
2.2.3 銑床夾具的類(lèi)型
銑床夾具按使用范圍可分為通用銑夾具、專用銑夾具和組合夾具三類(lèi)。按工件在銑床上的加工運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，可分為直線進(jìn)給夾具、圓周進(jìn)給夾具、沿曲線進(jìn)給夾具三大類(lèi)。
(1)通用夾具 能加工兩種或兩種以上的工件的同一夾具，一般是指已經(jīng)規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化了的夾具。銑床上常用的平口虎鉗、軸用虎鉗、分度頭、圓轉(zhuǎn)肽等都屬于通用夾具。
(2)專用銑夾具 專用銑夾具是為某一特定工件的某一個(gè)工序加工要求而專門(mén)設(shè)計(jì)制造的，當(dāng)工件或工序改變時(shí)就不能再使用了。種類(lèi)夾具結(jié)構(gòu)緊湊，使用維護(hù)方便，加工精度容易控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
(3)組合夾具 由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件組裝成易于連接和拆卸的夾具。組合夾具拆卸迅速、周期短、能反復(fù)使用、減少制造成本。但生產(chǎn)效率和加工精度不如專用夾具，通常用于新產(chǎn)品試制等多品種加工。
2.2.4 夾具的組成
銑床夾具一般由以下部分組成。
（1）定位件。在夾具上起定位作用的零部件。
（2）加緊件。在夾具上起加緊作用的零部件。
（3）夾具的主體。用以將夾具的各個(gè)元件和部件聯(lián)合成一個(gè)整體，并通過(guò)夾具體使整個(gè)夾具體固定在機(jī)床上。
（4）對(duì)刀件。在夾具上起對(duì)刀作用的零部件。用以迅速得到機(jī)床工作臺(tái)及夾具與工件相對(duì)于刀具的正確位置。
（5）導(dǎo)向件。在夾具上起引導(dǎo)刀具作用的零部件。
（6）其他元件和裝置。由于加工工件的要求不同，夾具中有時(shí)還需要增加一些元件。
2.2.5 典型工件在銑床上的裝夾方式
1、工件直接裝夾在工作臺(tái)面上 對(duì)于尺寸較大、幾何形狀復(fù)雜的工件，如機(jī)床床身、工作臺(tái)和箱體等，加工尺寸超過(guò)機(jī)床工作臺(tái)行程，需要采用接刀法加工的工件，如溝槽加工、板料切斷和標(biāo)尺刻線等。使用夾具難以保證加工精度，需要精密量具找正的工件，如長(zhǎng)齒條、長(zhǎng)軸上加工180o對(duì)稱溝槽加工等。
2、用通用夾具裝夾工件 對(duì)于加工表面要求相互垂直的大而薄的工件可選用角鐵裝夾。相互平行垂直的矩形工件，可選用平口虎鉗裝夾。以外圓柱面固定的工件，可選用V形塊定位，用壓板將工件夾緊，也可選用軸用虎鉗裝夾。對(duì)于齒輪工件，精度要求高的軸、盤(pán)類(lèi)工件上的角度面、溝槽、刀具齒槽和曲面加工，可選用分度頭或回轉(zhuǎn)臺(tái)裝夾。對(duì)于盤(pán)形工件和短軸軸端加工的工件，可選用三爪自定心卡盤(pán)裝夾。對(duì)于加工部位比較復(fù)雜的工件，可把一些通用夾具組合起來(lái)裝夾。
3、用專用夾具裝夾工件 專用夾具使專門(mén)加工某一加工部位或工序而專門(mén)設(shè)計(jì)的。其優(yōu)點(diǎn)是工件定位準(zhǔn)確，夾緊方便牢固，適用于大批量生產(chǎn)。
4、用組合夾具裝夾工件 選用時(shí)，可根據(jù)加工需要、定位要求、夾緊方式選用其中某些元件，能機(jī)動(dòng)靈活的組合各種各樣的夾具。
組合夾具是有一套具有不同形狀、不同尺寸規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)元件組合而成的專用夾具。這些標(biāo)準(zhǔn)元件具有完全的互換性和一定的耐磨性。使用時(shí)可以根據(jù)工件定位夾緊的不同需要選擇標(biāo)準(zhǔn)元件進(jìn)行組裝，使用完畢將元件拆開(kāi)清洗后存放起來(lái)以便再用。它特別適用于單件生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制。
組合夾具按其尺寸系列有小型、中型和大型三種，其區(qū)別主要在于元件的外形尺寸，T 形槽寬度和螺栓及螺孔的直徑規(guī)格不同。小型系列組合夾具，主要適用于儀器、儀表和電信、電子工業(yè)，也可以用于較小工件的加工。這種系列元件的螺栓直徑為M8×1.25mm，T形槽之間的距離為30mm。中型系列組合夾具，主要適用于機(jī)械制造工業(yè)，這種系列元件的螺栓直徑為M12×1.5mm，T形槽之間的距離為60mm。這是目前應(yīng)用最廣泛的一個(gè)系列。大型系列組合夾具，主要適用于重型機(jī)械制造工業(yè)。這種系列元件的螺栓直徑為M16×2mm，T形槽之間的距離為60mm。
組合夾具的元件按其功用可分為：（1）基礎(chǔ)件，包括各種規(guī)格尺寸的方形、矩形、圓形基礎(chǔ)板和基礎(chǔ)角鐵等，使組合夾具中最大的元件，一般作為組合夾具的基件；（2）支承件。包括各種規(guī)格的墊片、墊板等，使組合夾具中的骨架元件，支承件通常在夾具中起承上啟下的作用，即把其他元件通過(guò)支承件與基礎(chǔ)件連成一體。支承件也可作定位件和基礎(chǔ)件使用；（3）定位件。包括各種定位銷(xiāo)、定位盤(pán)和定位鍵等，主要用于工件定位和組合夾具元件之間的定位。（4）導(dǎo)向件。包括各種鉆模板、鉆套、鉸套和導(dǎo)向支承等，主要用來(lái)確定刀具與工件的相對(duì)位置，加工時(shí)起引導(dǎo)刀具的作用，也可做定位件使用；（5）夾緊件。包括各種形狀的壓板及墊圈等，主要用于將工件夾緊在夾具上，保證工件定位后的準(zhǔn)確位置，也可做墊板和擋塊用。（6）緊固件。包括各種螺栓、螺母和墊圈，主要用來(lái)連接組合夾具中的各種元件及緊固工件。組合夾具的緊固件所選用的材料、精度、表面粗糙度及熱處理均比一般標(biāo)準(zhǔn)緊固件好，以保證組合夾具的連接強(qiáng)度、可靠程度和組合剛度。（7）其它件。包括彈簧、接頭和扇形板等，這些元件無(wú)固定用途，如使用合適，在組裝中可起到極有利的輔助作用。（8）合件是由若干零件裝配而成的，在組裝中不拆散使用的獨(dú)立部件，按其用途分類(lèi)，有定位合件、導(dǎo)向合件、分度合件以及必須的專用工具等。以上各類(lèi)元件已形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，整套組合夾具的元件約有1500-2500個(gè)。
第3章 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
3.1 X6130型銑床的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)
軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式 主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式，又稱主軸傳動(dòng)鏈。它表示的是主電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳到主軸的傳動(dòng)路線。主電動(dòng)機(jī)軸以1440r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)彈性聯(lián)軸器與軸I連接，則軸I具有與電動(dòng)機(jī)軸相同的轉(zhuǎn)速。通過(guò)傳動(dòng)比為 的三聯(lián)齒輪傳動(dòng)，使軸II獲得三種不同的轉(zhuǎn)速。軸II上有五個(gè)齒輪，其中有四個(gè)與軸III上的齒輪嚙合，軸II上的齒輪用軸套固定。軸III上有兩個(gè)二聯(lián)齒輪，有四種不同的嚙合對(duì)，傳動(dòng)比分別為：。使軸III獲得3×4=12種不同的轉(zhuǎn)速。再經(jīng)過(guò)一對(duì)傳動(dòng)比為：的齒輪傳動(dòng)，使變速箱的輸出軸具有12種不同的轉(zhuǎn)速，再通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)到主軸，最終使主軸也獲得12種不同的轉(zhuǎn)速。從而最終實(shí)現(xiàn)12級(jí)變速。其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式如下：
3.2 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)及結(jié)構(gòu)式轉(zhuǎn)速圖
1、確定轉(zhuǎn)速數(shù)列
由[7]中表7-1中的轉(zhuǎn)速范圍為35~1600 r/ mm2，公比=1.41。取得主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列值為：35；50；70；100；140；200；280；400；560；800；1120；1600 r/m共12級(jí)轉(zhuǎn)速。
2、確定傳動(dòng)副數(shù)及結(jié)構(gòu)式
12可分解為3×4，根據(jù)擴(kuò)大組的順序最好與傳動(dòng)順序一致的原則，確定結(jié)構(gòu)式為12=3×4。
3、結(jié)構(gòu)網(wǎng)：圖（3-1）
圖3-1結(jié)構(gòu)網(wǎng)
4、轉(zhuǎn)速圖
（1）選定電動(dòng)機(jī)
一般金屬切削機(jī)床的驅(qū)動(dòng)，如無(wú)特殊性能要求，多采用Y系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，Y系列電動(dòng)機(jī)高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、噪聲低，振動(dòng)小，運(yùn)行安全可靠，其型號(hào)，額定功率及其它技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)附錄2，安裝尺寸見(jiàn)附錄3。根據(jù)所需功率選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)及其同步轉(zhuǎn)速nd。
該機(jī)床是一般的金屬切削機(jī)床，無(wú)特殊的性能要求，采用丫系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電機(jī)具有高效低能耗起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，噪音低振動(dòng)小，運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn)，由于主軸最高轉(zhuǎn)速1600rpm，要求電機(jī)功率為4kw，選用丫112M-4型異步電機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速為1500rpm，滿載時(shí)轉(zhuǎn)速為1440rpm。
（2）分配總降速比
總降速傳動(dòng)比為，為主軸最低轉(zhuǎn)速，考慮是否需要增加定比傳動(dòng)副，以使速數(shù)列符合標(biāo)準(zhǔn)或有利于減少齒數(shù)和及徑向與軸向尺寸，并分擔(dān)總降速傳動(dòng)比。然后，將總降速傳動(dòng)比按著“先緩后急”的遞減原則分配給串聯(lián)的各變速組中的最小傳動(dòng)比。
由于電機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速為1440rpm，不符合該銑床轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)，為了減小齒數(shù)及徑向與軸向尺寸，最前面采用一級(jí)帶傳動(dòng)，為了不使從動(dòng)帶輪直徑過(guò)大，以及最小降速比不小于1/4，以及減小傳動(dòng)軸直徑的要求，通過(guò)彈性聯(lián)軸器后，I軸轉(zhuǎn)速為800rpm按“先緩后急”的原則，分配給各變速組中的最小傳動(dòng)比為：基本級(jí)1/2第一擴(kuò)大組1/2.82，第二擴(kuò)大組1/4
（3）確定傳動(dòng)軸軸數(shù)
傳動(dòng)軸軸數(shù)=變速組數(shù)+定比傳動(dòng)副數(shù)+1
=3+1
=4
（4）繪制轉(zhuǎn)速圖：圖（3-2）
圖3-2轉(zhuǎn)速圖
從轉(zhuǎn)速圖上，很容易找到主軸每一轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)路線。如主軸為280r/min時(shí)，其傳動(dòng)路線為： 。主軸的12種轉(zhuǎn)速中的每一轉(zhuǎn)速，需要經(jīng)過(guò)哪些幾對(duì)齒輪，從該圖上可一目了然。因此當(dāng)某一轉(zhuǎn)速不正常時(shí)，可從圖中看吹出是何處發(fā)生了故障。
根據(jù)轉(zhuǎn)速圖，可列出主軸12種轉(zhuǎn)速的計(jì)算式，見(jiàn)表（3-1）：
轉(zhuǎn)速級(jí)別
計(jì)算式
轉(zhuǎn)速（r/min）
轉(zhuǎn)速級(jí)別
計(jì)算式
轉(zhuǎn)速（r/min）
1
1600
7
1440
200
2
1440
1120
8
1440
140
3
1440
800
9
1440
100
4
1440
560
10
1440
70
5
400
11
50
6
1440
280
12
35
表3-1
（5）確定各變速組齒數(shù)
1)、基本組
對(duì)于外聯(lián)傳動(dòng)鏈，若傳動(dòng)比i采用標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，用查表法來(lái)確定齒數(shù)和小齒輪齒數(shù)，對(duì)于本機(jī)構(gòu)而言，基本組傳動(dòng)畢業(yè)
；
在[1]中查表4-1中查 為1<41.2，有數(shù)字 即可能的方案
結(jié)果如下：
……57，60，63，66，69，72，75……
……58，60，63，65，67，68，70，72……
……58，60，62，64，66，68，70，72，74……
可挑出60和72是適用的再根據(jù)滑移齒輪齒頂不干涉，不發(fā)生根切及鍵可安裝在軸上的條件，取72在[1]中表4-1中可查得小齒的數(shù)分別為18，24，28，，，，且，最大和次大齒輪的齒數(shù)關(guān)為40-35=5>4故滿足要求
2)第一擴(kuò)大組
采用1中相同的方法，查表得84，故且最大和次最大齒輪差為62-42=20>4故滿足要求
3)第二擴(kuò)大組
采用1中相同方法查和小齒輪數(shù)分別為35和21，故且 最大和次大齒輪齒數(shù)差為84-70=14>14故滿足要求
(6)、確定許用接觸應(yīng)力[Ti]
齒輪選用40C1，熱處理方法選用高頻淬火，根據(jù)[4]中表514-79[]=1343MPQ
(7)、確定齒寬系數(shù)
(8)、計(jì)算各變速組的模數(shù)
一般同一交速量中的齒輪取同一模數(shù)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪，按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式（8）進(jìn)行計(jì)算：
式中m1——按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒輪模數(shù)；
Nd——驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率（kW）；
nj——計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）；
u——大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比u≥1，外嚙合取“十”號(hào)，內(nèi)嚙合取“一”號(hào)；
z1——小齒輪齒數(shù)；
——齒寬系數(shù)，（B為齒寬，m為模數(shù)），；
[]——選用接觸應(yīng)力（MPa）；
其它傳動(dòng)件按《機(jī)械零件》或有關(guān)資料進(jìn)行選擇或計(jì)算，各個(gè)傳動(dòng)件的基本尺寸確定后，便可繪制部件裝配圖。
為了節(jié)約合金鋼材，初算時(shí)對(duì)大多數(shù)鋼質(zhì)傳動(dòng)零件可采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚怼?duì)個(gè)別工作條件較重的傳動(dòng)零件，當(dāng)驗(yàn)算時(shí)發(fā)現(xiàn)其應(yīng)力超過(guò)許用值，可改用較好的合金鋼，考慮到我國(guó)資源情況盡可能用錳硼鋼代替鉻鋼。
1）基本組
取m1=2.5
2)第一擴(kuò)大組
取m2=2.5
3）第二擴(kuò)大組
取m3=2.5
3.3帶傳動(dòng)的計(jì)算及選定
1、求計(jì)算功率
由[3]中表10-3，查得 （2-2）
由[3]中表10-4，由工作情況查得
2、選擇V帶型
根據(jù) 選A型帶
3、確定全動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑
由[7]中表12-3和表12-11取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑
4、確定由從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑由[6]中12-17得
5、驗(yàn)算速度
帶的速度，設(shè)計(jì)用應(yīng)使，對(duì)于普通V帶，
6、初定中心距
取
7、計(jì)算長(zhǎng)度
取1250mm
8、實(shí)際中心距
中心距可調(diào)范圍：
9、計(jì)算小輪包角
合適
10、單根膠帶所傳遞功率由
，，查表[6]中表12-8表12-9的
包角修正系數(shù)
11、確定膠帶根數(shù)
根
3.4傳動(dòng)軸及軸的軸頸的直徑初定
3.4.1軸的概述
1.軸的用途：
軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件，都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。
2.軸設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
軸的設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算兩方面的內(nèi)容。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會(huì)沖加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難等。
軸的工作能力計(jì)算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等到方面的計(jì)算。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強(qiáng)度。這時(shí)只需對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，以防止斷裂或塑性變形。而對(duì)剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還應(yīng)進(jìn)行剛度計(jì)算，以防止工作時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形。對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算，以防止發(fā)生共振而破壞。
3.軸的材料
軸的材料種類(lèi)很多，設(shè)計(jì)時(shí)主要根據(jù)對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性等要求，以及為實(shí)現(xiàn)這些要求而采取的熱處理方式，同時(shí)考慮制造工藝問(wèn)題加以選用，力求經(jīng)濟(jì)合理。
軸的長(zhǎng)用材料是35、45、50優(yōu)質(zhì)碳素鋼，最常用的是45鋼。對(duì)于受載較小或不太重要的軸也可用A3、A5等普通碳素鋼。對(duì)于受力較大，軸的重量和尺寸受到限制，以及由某些特殊要求的軸，可采用合金鋼。
球墨鑄鐵和一些高強(qiáng)度鑄鐵，由于鑄造性能好，容易鑄成復(fù)雜形狀，且解振性能好，應(yīng)力集中敏感性低，支點(diǎn)位移的影響小，故常用于制造外形復(fù)雜的軸。特別是我國(guó)研制成功的稀土-鎂球墨鑄鐵，沖擊韌性好，同時(shí)具有減小摩擦、吸收振動(dòng)和對(duì)應(yīng)力集中敏感性小鄧優(yōu)點(diǎn)，已用于制造汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床上的重要軸類(lèi)零件。
根據(jù)工作條件要求，軸可在加工前或加工后經(jīng)過(guò)整體或表面處理，以及表面強(qiáng)化處理（如噴丸、碾壓等）和化學(xué)處理（如滲碳、滲氮、氮化等），以提高其強(qiáng)度（尤其疲勞強(qiáng)度）和耐磨、耐腐蝕等性能。
在一般工作溫度下，合金鋼的彈性模量與碳素鋼相近，所以只為了提高軸的剛度而使用合金鋼是不合適的。
軸一般由軋制圓鋼或鍛件經(jīng)切削加工制造。軸的直徑較小，可用圓鋼棒制造；對(duì)于重要的，大直徑或階梯直徑變化較大的軸，采用鍛坯。為節(jié)約金屬和提高工藝性，直徑大的軸還可以制成空心的，并且?guī)в泻附拥幕蛘咤懺斓耐咕墶?
4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。
1）擬定軸上零件的裝配方案
擬定軸上零件的裝配方案是進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，它決定著軸的基本形式。所謂裝配方案，就是預(yù)定出軸上方根零件的裝配方向，順序和相互關(guān)系。
2）軸上零件的定位
為了防止軸上零件受力時(shí)發(fā)生沿軸向或周向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，軸上零件除了有游動(dòng)或空轉(zhuǎn)的要求者外，都必須進(jìn)行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置
①零件的軸向定位
軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、軸端擋圈和圓螺母等來(lái)保證的。軸肩分為定位軸肩和非定位軸肩兩類(lèi)。利用軸肩定位是最方便可靠的方法，但采用軸肩就必然會(huì)使軸的直徑加大，而且軸肩處將因截面突變而引起應(yīng)力集中。因此，軸肩位多用于軸向力較大的場(chǎng)合。定位軸肩的高度h 一般取為h=（0.07～0.1）d, d 為與零件相配處的軸的直徑，單位為mm。流動(dòng)軸承的定位軸肩高度必須低于軸承內(nèi)圈端面的高度，以便拆卸軸承。非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)置的，其高度一般取為1～2mm。
②零件的軸向定位
周向定位的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的周向定位零件鍵、花鍵、銷(xiāo)、緊定螺釘以及過(guò)盈配合等。
5.軸的計(jì)算
軸的計(jì)算準(zhǔn)則是滿足軸的強(qiáng)度或剛度要求，必要時(shí)還應(yīng)校核軸的振動(dòng)穩(wěn)定性。
1）軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算：
軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為:
式中： ——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力單位為MPa；
T——軸所受的扭矩，單位為N.mm;
——軸的抗扭截面系數(shù)，單位為mm3
n——軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min;
P——軸傳遞的功率，單位為KW;
d——計(jì)算截面處軸的直徑，單位為mm;
——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa.
由上式可得軸的直徑
d≥
式中A0= , 對(duì)于空心軸，則
式中, 即空心軸的內(nèi)徑d1與外徑d之比，通常取=0.5～0.6。
應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)軸截面上開(kāi)有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱。對(duì)于直徑d＞100mm的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大3﹪；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大7﹪.對(duì)于直徑d≤100mm的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大5%～7﹪；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大10%～15﹪.然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。
2）按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算
①作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（即力學(xué)模型）
在作計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，應(yīng)先求出軸上受力零件的載荷（若為空間力系，應(yīng)把空間力分解為圓周力，徑向力和軸向力，然后把它們?nèi)哭D(zhuǎn)化到軸上），并將其分解為水平分力和垂直分力。然后求出各支承處的水平反力和垂直反力。
②作出彎矩圖
根據(jù)上述簡(jiǎn)圖，分別按水平面和垂直平面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果分別作出平面上彎矩 和垂直面上的彎矩 ；然后按下式計(jì)算總彎矩M，并作出扭矩圖；
③作出扭矩圖
3）校核軸的強(qiáng)度
已知軸的彎矩和扭矩后，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面作彎扭合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力
為了考慮循環(huán)特性的影響，引入折合系數(shù)a,則計(jì)算應(yīng)力為：
對(duì)于直徑為d圓軸，彎曲應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，將
代入上式中，則軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為：
式中： ——軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為MPa；;
M——軸所承受的彎矩，單位為N.mm；
T——軸所受的扭矩，單位為N.mm;
W——軸的抗彎截面系數(shù)，單位為mm3;
——對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力。
3.4.2傳動(dòng)軸直徑的確定
（1） 傳動(dòng)軸I
d1=914
=30 mm
（2） 傳動(dòng)軸Ⅱ
=32 mm
（3） 傳動(dòng)軸Ⅲ
3.4.3主軸軸頸直徑的確定
對(duì)通用機(jī)床的主軸尺寸參數(shù)，多由結(jié)構(gòu)上的需要而定，故定軸前軸頸D1尺寸可按[2]表5.7所列的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定。后軸頸的直徑D2，可按D2=（0.7~0.85）D1（mm）酌定，盡量使主軸截面變化要小，外面尺寸要緩減。近來(lái)車(chē)床主軸內(nèi)孔直徑d有增大趨勢(shì)，參考書(shū)目[1]表5.7中車(chē)床主軸前軸頸尺寸下限有些偏低，選用時(shí)請(qǐng)注意。銑床主軸內(nèi)孔直徑按銑床主軸端部尺寸標(biāo)準(zhǔn)選取。
取
’
3.5核算轉(zhuǎn)速誤差
<10(4-1)%
驗(yàn)算各級(jí)轉(zhuǎn)速誤差：表（2-2）
n
N`
n
N`
1600
1620
14%
200
197
14%
1120
1126
14%
140
141.8
1.4%
800
800
0
100
98.5
1.3%
560
506
0.8%
71
71
0
400
405
1.4%
50
50
0
280
282
0.8%
35
35
0
表2-2
由上圖知主軸轉(zhuǎn)速誤差在允許范圍內(nèi)
第4章 零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1活動(dòng)軸上的軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)
徑向滑動(dòng)軸承常見(jiàn)的有整體式、剖分式、間隙可調(diào)式以及多油楔式等；推力滑動(dòng)軸承中的非液體潤(rùn)滑推力軸承是通過(guò)軸的端面或軸肩、肘換得端面，向推力支承面?zhèn)鬟f軸向載荷的，并在其間加有潤(rùn)滑劑，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；液體動(dòng)壓潤(rùn)滑推力軸承也屬于多油楔軸承：固定瓦推力軸承如同多油楔徑向滑動(dòng)軸承一樣，因其楔形空間的收斂方向已經(jīng)確定，故只能用于單向轉(zhuǎn)動(dòng)。擺動(dòng)瓦推力軸承如同可傾瓦徑向滑動(dòng)軸承一樣，能夠隨著工況的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)瓦塊的傾斜度，從而使機(jī)器保持穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；若瓦塊支點(diǎn)在其中央時(shí)，軸還可以雙向轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、滾動(dòng)軸承
選用滾動(dòng)軸承首先選擇其類(lèi)型。要合理選擇軸承類(lèi)型，則必須根據(jù)各類(lèi)軸承的結(jié)構(gòu)和性能的特點(diǎn)，綜合考慮軸承的載荷、轉(zhuǎn)速、剛度機(jī)調(diào)心性能要求、裝配條件、經(jīng)濟(jì)性等各種因素來(lái)進(jìn)行，簡(jiǎn)述如下：
(1)軸承的載荷 軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)是選擇軸承類(lèi)型的主要依據(jù)，一般原則是：
1）軸承受輕、中及較平穩(wěn)的載荷時(shí)，宜選用球軸承；載荷大、有沖擊時(shí)，則宜選用滾子軸承；
2）軸承受純徑向載荷時(shí)，可選用徑向接觸軸承，如滲溝球軸承、圓柱滾子軸承、滾針軸承等；受純軸向載荷時(shí)，一般選用軸向接觸軸承，如推力球軸承、推力圓柱滾子軸承，但在高速時(shí)，可考慮用滲溝球軸承或角接觸球軸承來(lái)代替；
3）軸承同時(shí)受徑向和軸向載荷時(shí)，若軸向載荷相對(duì)較小，可選用深溝球軸承或小接觸角的向心角接觸軸承；若軸向載荷相對(duì)較大，則選用較大接觸角的向心角接觸軸承，或選用徑向接觸軸承和軸向接觸軸承的組合，分別承擔(dān)徑向載荷和軸向載荷。
(2)軸承的轉(zhuǎn)速 極限轉(zhuǎn)速是指0級(jí)公差軸承在載荷不大（PC，C 為基本額定動(dòng)載荷）、冷卻條件正常時(shí)的最大允許轉(zhuǎn)速。一般應(yīng)使所選的軸承的工作轉(zhuǎn)速不超過(guò)規(guī)定的極限轉(zhuǎn)速。
1）在尺寸、公差等級(jí)相同時(shí)，球軸承比滾子軸承有較高的極限轉(zhuǎn)速，故高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承；
2）內(nèi)徑相同的同類(lèi)軸承中，直徑系列越輕的越適用于在更高轉(zhuǎn)速下工作，故高速時(shí)應(yīng)選用超速、特輕及輕系列軸承。重系列軸承宜用于低速重載的場(chǎng)合
3）推力軸承的極限轉(zhuǎn)速較低。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高爾軸向載荷不太大時(shí)，可采用角接觸球軸承或深溝球軸承承受純軸向力；
4）若工作轉(zhuǎn)速超過(guò)軸承規(guī)定的極限轉(zhuǎn)速，可以選用公差等級(jí)更高的軸承，或者適當(dāng)加大軸承的徑向間隙，改善潤(rùn)滑和冷卻條件等來(lái)提高軸承的高速性
(3)軸承剛度及調(diào)心性能要求
1）滾子軸承的剛度比球軸承高，故對(duì)軸承剛度要求高的場(chǎng)合宜選用滾子軸承；
2）對(duì)支點(diǎn)跨距大、剛性小而易撓曲的軸，或多支點(diǎn)軸及軸承座分別獨(dú)立安裝而使座孔難以對(duì)中的場(chǎng)合，應(yīng)選用具有自動(dòng)調(diào)心性能的調(diào)心軸承。
(4)軸承的安裝和拆卸
在軸承座不剖分而必須沿軸向安裝和拆卸軸承時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)、外圈可分離的軸承，如圓錐滾子軸承(30000)、分離型的角接觸球軸承和圓柱滾子軸承（N0000、NU0000）等。當(dāng)軸承在光軸上安裝時(shí)，為便于定位和裝拆，可以選用內(nèi)圈孔為圓錐孔（用以安裝在錐形的緊定套上）的軸承。
本銑床功率不大，傳動(dòng)軸傳遞功率小，Ⅰ，Ⅱ軸長(zhǎng)度不大，可采用兩端固定，考慮軸Ⅰ，Ⅱ上有一個(gè)處于箱體中間的壁上，可選用兩端固定式，軸Ⅲ較長(zhǎng)，應(yīng)采用一端固定，一端浮動(dòng)式。
由于傳動(dòng)無(wú)徑向力且轉(zhuǎn)速高，選深溝球軸承。
銑床加工時(shí)有較大的徑向力故安裝軸承，由于功率較大，采用兩支承，前端采用雙列圓柱軸承，后端采用深溝球軸承。
4．2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸的結(jié)構(gòu)決定于受載情況，軸上的零件的布置和固定方式，軸承的類(lèi)型和尺寸、軸的毛坯、制造和裝配工藝及安裝、運(yùn)輸?shù)葪l件。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)是盡量減少應(yīng)力集中，受力合理，又良好工藝性，并使軸上零件定位可靠，裝拆方便。對(duì)于要求剛度大的軸，還應(yīng)在結(jié)構(gòu)上考慮減小軸的變形。
由于影響軸的結(jié)構(gòu)的因素較多，故軸部可能有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式，必須根據(jù)情況具體分析比較，確定方案。
1、軸上零件的固定
零件和軸的固定和連接方式，隨零件的作用而異。一般情況下，為了保證零件在軸上有固定的工作位置，需從軸向和周向加以固定。
(1)軸上零件的軸向固定 軸上零件的軸向固定一般采用軸肩、軸環(huán)、軸伸、套筒、縮緊擋圈、圓錐面、圓螺母、軸端擋圈、軸端擋板、彈性擋圈、緊定羅丁等古代方法。
(2)軸上零件的周向固定 軸上零件的周向固定一般采用平鍵、楔、且相間、滑鍵、滑鍵、半圓鍵、圓柱銷(xiāo)、圓錐銷(xiāo)、果盈配合等固定方法。
2、采用合理的結(jié)構(gòu)措施以提高軸的疲勞強(qiáng)度
軸的破壞多屬于疲勞破壞。在軸的截面變化處（如軸肩、鍵槽、環(huán)槽等），會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，軸的疲勞破壞往往在此產(chǎn)生。因此在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)力求降低應(yīng)力集中。提高軸的表面質(zhì)量也是提高軸的疲勞強(qiáng)度的有力措施，因?yàn)檩S的表面工作應(yīng)力最大。在結(jié)構(gòu)上為了保證軸的疲勞強(qiáng)度，軸肩處的過(guò)渡圓角半徑不應(yīng)過(guò)小。降低軸上應(yīng)力集中可采取加大圓角半徑，設(shè)中間環(huán)、假退刀圓角、底部加圓角、增大花鍵直徑、壓入彈性小的襯套、減小輪轂端部厚度、孔上倒角或滾珠碾壓等措施。
提高軸的表面質(zhì)量包括降低軸的表面粗糙度，對(duì)軸的表面進(jìn)行處理，如熱處理，機(jī)械處理和化學(xué)處理等，都能達(dá)到提高軸的疲勞強(qiáng)度的目的。
3、軸的加工和裝配工藝性
軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工、測(cè)量、裝配和維修。因此在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：
(1) 考慮加工工藝所必須的架構(gòu)要素（如中心孔、螺尾退刀槽、砂輪越程槽等）；
(2) 合理確定軸與零件的配合性質(zhì)，加工精度和表面粗糙度；
(3) 軸的配合直徑應(yīng)按GB2822-81圓整為標(biāo)準(zhǔn)值；
(4) 確定各軸段長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)要保證零件所需的滑動(dòng)距離、裝配或調(diào)整所需空間，轉(zhuǎn)動(dòng)不得與其他零件相碰撞，與輪轂裝配的軸段長(zhǎng)度，一般應(yīng)略小于輪轂2-3mm，以保證軸向定位可靠；
(5) 軸上所有零件，都應(yīng)無(wú)過(guò)盈的到達(dá)配合的部位；
(6) 為便于導(dǎo)向或避免擦傷配合表面，軸的兩端及有過(guò)盈配合的臺(tái)階處都應(yīng)制成倒角；
(7) 為減少加工刀具種類(lèi)和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，軸上的倒角、圓角、鍵槽等應(yīng)盡可能取相同尺寸。
4．3滑移齒輪的軸向裝置
1、齒輪的概述
齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一，形式很多 ，應(yīng)用廣泛。
(1)．齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)有：
效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)的效率為最高。
結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸一般較小。
工作可靠，壽命長(zhǎng)。
傳動(dòng)比移定 傳動(dòng)比穩(wěn)定往往是對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求。
但是，齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高、價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過(guò)大的場(chǎng)合。
齒輪傳動(dòng)可做成開(kāi)式，半開(kāi)式及閉式。閉式與開(kāi)式或半開(kāi)式的相比，潤(rùn)滑及防護(hù)等條件最好，多用于重要場(chǎng)合。
(2)．失效形式
齒輪傳動(dòng)的失效主要是輪齒的失效，而輪齒的失效形式又是多種多樣的，較為常見(jiàn)的形式有：輪齒拆斷、工作齒面磨損、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合及塑性變形。
(3)．設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
所設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)在具體的工作情況下，必須具有足夠的，相應(yīng)的工作能力，以保證在整個(gè)工作壽命期間不致失效。因此，針對(duì)上述各種工作情況及失效形式，都應(yīng)分別確立相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。通常只按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度及保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。
在閉式齒輪傳動(dòng)中，通常以保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度為主。但對(duì)于齒面硬度很高，齒心硬度又低的齒輪（如用20，20Cr鋼經(jīng)滲碳后淬火的齒輪）或材質(zhì)較脆的齒輪，通常則以保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度為主。
滑移齒輪布置在主動(dòng)軸上，因它的轉(zhuǎn)速比從動(dòng)軸低，則其上面的滑移齒輪的尺寸小，重量輕，持縱省力，本機(jī)床上基本組的配置及第二擴(kuò)大組配置符合傳動(dòng)比原則，由于運(yùn)用了公共齒輪，第一擴(kuò)大組的滑移齒輪就布置在從動(dòng)軸上。
為了避免同一滑移齒輪變速組的兩對(duì)齒輪同時(shí)齒合兩個(gè)固定齒輪的問(wèn)題，齒輪間的距離應(yīng)大于滑移齒輪的寬度，一般留有剖隙量為1~2mm。
第5章 零件的驗(yàn)算
5.1直齒圓柱齒輪應(yīng)力的計(jì)算
在驗(yàn)算變速箱中的齒輪應(yīng)力時(shí)，選相同模數(shù)中承受載荷最大的，齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算，一般對(duì)高速傳動(dòng)齒輪主要驗(yàn)算接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)齒輪主要驗(yàn)算彎曲應(yīng)力，對(duì)硬齒面軟齒芯的滲碳淬火齒輪，一定要驗(yàn)算彎曲應(yīng)力。
接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為：
彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為：
式中N——傳遞的額定功率（kw），
；
Na——電動(dòng)機(jī)功率（kw）；
——從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算齒輪的傳動(dòng)效率；
nj——計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）；
m——初算的齒輪模數(shù)（mm）；
B——齒寬（mm）；
Z——小齒輪齒數(shù)；
U——大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比u1，“十”號(hào)用于外嚙合，“一”號(hào)用于內(nèi)嚙合；
——壽命系數(shù)；
——工作期限系數(shù)：
T——齒輪在機(jī)床期限（Te）內(nèi)的總工作時(shí)（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取Te=15000~20