Φ200毫米軸承環(huán)車(chē)床的設(shè)計(jì)【多刀半自動(dòng)車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含8張CAD圖紙】-jxsj76

200毫米軸承環(huán)車(chē)床的設(shè)計(jì)【多刀半自動(dòng)車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含8張CAD圖紙】-jxsj76200毫米軸承環(huán)車(chē)床的設(shè)計(jì)【多刀半自動(dòng)車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)】摘  要本設(shè)計(jì)從下達(dá)任務(wù)起，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和查閱文獻(xiàn)資料入手，歷經(jīng)三個(gè)月的時(shí)間完成。在設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)課題所要求的技術(shù)參數(shù)確定機(jī)床設(shè)計(jì)中所需要的參數(shù)，即原動(dòng)機(jī)的功率、機(jī)床主軸箱的轉(zhuǎn)速數(shù)列公比；然后確定機(jī)床主軸箱的主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，擬訂機(jī)床的結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖；查資料，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖確定機(jī)床內(nèi)的各個(gè)主要零件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速確定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比，根據(jù)傳動(dòng)比來(lái)確定各級(jí)傳動(dòng)的齒輪配合的齒輪齒數(shù)。根據(jù)機(jī)床主軸箱的傳動(dòng)鏈來(lái)計(jì)算各級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值與理論值之間的誤差。在設(shè)計(jì)中主要是要計(jì)算主軸箱里各個(gè)零件的選用是否滿(mǎn)足要求以及原動(dòng)機(jī)與主軸箱間的動(dòng)力傳遞裝置的計(jì)算。主軸箱的計(jì)算包括摩擦離合器的校核、齒輪的校核、軸的校核、軸承的校核、鍵的校核、主軸的校核計(jì)算等。原動(dòng)機(jī)與主軸箱的動(dòng)力傳遞采用的是帶傳動(dòng)裝置。最后根據(jù)資料和參考同類(lèi)機(jī)床來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)床的電氣和液壓系統(tǒng)，并繪制其原理圖。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)速數(shù)列； 公比； 結(jié)構(gòu)網(wǎng)； 轉(zhuǎn)速圖； 計(jì)算轉(zhuǎn)速； 轉(zhuǎn)速數(shù)列公比。ABSTRACTThis design from descend to reach mission to rise, investigate and check cultural heritage data to commence through the spot, experience successively time to complete for three month. In the design, first according to the technique parameter requested by topic assurance the tool machine design in the parameter needed, namely the power, tool machine principal axis box of prime mover turn soon few rows Mr. a ratio; Then make sure a tool machine principal axis the lord of the box to spread to move system structure, draw up the structure net of tool machine and turn soon diagram; Check data, turn soon according to the calculation of each main spare parts turned soon diagram an assurance inside tool machine, turn soon certain all levels and spread and spread and move a ratio dynamically according to the calculation, according to spread and move ratio and spread number of teeth that the dynamic wheel gear matches with a number to the certain all levels. According to tool machine principal axis box the error margin of which spread to move a chain to compute all levels to turn soon actual value and theories value. At mainly need to compute a principal axis box to choose to use in each spare parts in the design whether satisfy to request and prime mover and principal axis box of the motive deliver the calculation of device. The calculation of principal axis box includes the school of the school pit, principal axis of the school pit, key of the school pit, bearings of the school pit, stalk of school pit, wheel gear of rubbing the clutch to calculate calculate etc.The motive of the prime mover and principal axis box's delivering taking to spread to move device is adoptive. Finally according to data and make reference to the same kind tool machine to design electricity and liquid of computing the tool machine to press system, and draw its principle diagram.     Keywords: Turn soon few rows; Mr. Ratio; Structure net; tachogram; the calculation turns soon; Turning soon few words Mr. a ratio.    目    錄1前言（概述部分）    11.1軸承環(huán)卡盤(pán)多刀車(chē)床的用途    11.2機(jī)床的總體布局    11.3機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)    12國(guó)內(nèi)外卡盤(pán)多刀車(chē)床分析比較    22.1 國(guó)內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)的分析比較    22.2 國(guó)內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)和精度的分析比較    32.2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)    32.2.2 精度比較      43機(jī)床的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)    43.1主軸極限轉(zhuǎn)速的確定    43.2轉(zhuǎn)速數(shù)列公比的確定     53.3主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定  63.4主電機(jī)功率的確定  63.5主傳動(dòng)系統(tǒng)的擬定  73.6主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  83.7確定各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速  93.8確定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比  93.9查表確定各配對(duì)齒輪齒數(shù)  103.10三角膠帶帶輪直徑計(jì)算   103.11各級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值   123.12轉(zhuǎn)速誤差   134主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算    144.1三角膠帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算    144.2傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算    164.3摩擦片離合器的計(jì)算    174.4齒輪的計(jì)算      184.4.1齒輪模數(shù)的估算      184.4.2齒輪模數(shù)的驗(yàn)算    194.5齒輪傳動(dòng)的校核計(jì)算    254.6傳動(dòng)軸的計(jì)算    334.6.1傳動(dòng)軸的直徑估算    334.6.2傳動(dòng)軸的校核計(jì)算    344.7主軸的計(jì)算       444.7.1主軸軸頸及合理跨距       444.7.2主軸彎曲剛度驗(yàn)算         445主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)       506液壓系統(tǒng)的計(jì)算       517電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)       52參考文獻(xiàn)       55致謝       56【詳情如下】【需要咨詢(xún)購(gòu)買(mǎi)全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】200毫米軸承環(huán)車(chē)床設(shè)計(jì).doc200毫米軸承環(huán)車(chē)床設(shè)計(jì)【專(zhuān)題】多刀半自動(dòng)車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).doc主軸A3.dwg卸荷帶輪A2.dwg套杯A2.dwg摘要+目錄.doc文件清單.txt液壓原理圖A1.dwg電氣原理圖A0.dwg花鍵軸A3.dwg裝配圖A0.dwg齒輪A3.dwg 第 頁(yè) 1 摘 要 本設(shè)計(jì)從下達(dá)任務(wù)起，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和查閱文獻(xiàn)資料入手，歷經(jīng)三個(gè)月的時(shí)間完成。在設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)課題所要求的技術(shù)參數(shù)確定機(jī)床設(shè)計(jì)中所需要的參數(shù)，即原動(dòng)機(jī)的功率、機(jī)床主軸箱的轉(zhuǎn)速數(shù)列公比；然后確定機(jī)床主軸箱的主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，擬訂機(jī)床的結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖；查資料，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖確定機(jī)床內(nèi)的各個(gè)主要零件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速確定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比，根據(jù)傳動(dòng)比來(lái)確定各級(jí)傳動(dòng)的齒輪配合的齒輪齒數(shù)。根據(jù)機(jī)床主軸箱的傳動(dòng)鏈來(lái)計(jì)算各級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值與理論值之間的誤差。在設(shè)計(jì)中主要是要計(jì)算主軸箱里各個(gè)零件的選用是否滿(mǎn)足要求以及 原動(dòng)機(jī)與主軸箱間的動(dòng)力傳遞裝置的計(jì)算。主軸箱的計(jì)算包括摩擦離合器的校核、齒輪的校核、軸的校核、軸承的校核、鍵的校核、主軸的校核計(jì)算等。原動(dòng)機(jī)與主軸箱的動(dòng)力傳遞采用的是帶傳動(dòng)裝置。最后根據(jù)資料和參考同類(lèi)機(jī)床來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)床的電氣和液壓系統(tǒng)，并繪制其原理圖。 關(guān)鍵詞 ：轉(zhuǎn)速數(shù)列； 公比； 結(jié)構(gòu)網(wǎng)； 轉(zhuǎn)速圖； 計(jì)算轉(zhuǎn)速； 轉(zhuǎn)速數(shù)列公比。 第 頁(yè) 2 to to to to In to by in of r. a a of to to up of to of an a to to of a to to of to a to to At to a to to in in to of of of of of of of of of to of s to to is to to to of to r. a 第 頁(yè) 3 目 錄 1 前言（概述部分） 1 承環(huán)卡盤(pán)多刀車(chē)床的用途 1 床的總體布局 1 床的主要技術(shù)參數(shù) 1 2 國(guó)內(nèi)外卡盤(pán)多刀車(chē)床分析比較 2 內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)的分析比較 2 內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)和精度的分析比較 3 構(gòu)特點(diǎn) 3 度比較 4 3 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 4 軸極限轉(zhuǎn)速的確 定 4 速數(shù)列公比 的確定 5 軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定 6 電機(jī)功率的確定 6 傳動(dòng)系統(tǒng)的擬定 7 軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 定各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 9 定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比 9 表確定各配對(duì)齒輪齒數(shù) 10 角膠帶帶輪直徑計(jì)算 10 級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值 12 速誤差 13 4 主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 角膠帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 14 動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 16 擦片離合器的計(jì)算 17 輪的計(jì)算 18 輪模數(shù)的估算 18 輪模數(shù)的驗(yàn)算 19 輪傳動(dòng)的校核計(jì)算 25 動(dòng)軸的計(jì)算 33 動(dòng)軸的直徑估算 33 動(dòng)軸的校核計(jì)算 34 第 頁(yè) 4 軸的計(jì)算 44 軸軸頸及合理跨距 44 軸彎曲剛度驗(yàn)算 44 5 主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 50 6 液壓系統(tǒng)的計(jì)算 51 7 電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 52 參考文獻(xiàn) 55 致謝 56 第 頁(yè) 5 1 前言 承環(huán)卡盤(pán)多刀 車(chē)床的用途 軸承環(huán)卡盤(pán)多刀半自動(dòng)車(chē)床是適合大批量生產(chǎn)的大功率、高效率的半自 動(dòng)車(chē)床。它主要用于軸承環(huán)的車(chē)削加工，也可用于加工盤(pán)類(lèi)、短軸類(lèi)、套類(lèi)等零件。在該機(jī)床上可以采用多把刀具同時(shí)加工零件，也可采用仿形刀架加工各種成形表面。該機(jī)床由電器、液壓聯(lián)合控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)。因此，可較容易地聯(lián)入自動(dòng)線(xiàn)中。 床的總體布局 機(jī)床為臥式布局，共有兩個(gè)刀架，前刀架水平布置，上刀架垂直布置。這樣布置刀架裝卸工件方便，便于排屑和觀(guān)察加工過(guò)程，便于更換刀具等。液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整維修方便，可靠性高。前、上刀架均可搬 轉(zhuǎn)一定角度以便車(chē)削錐度。刀架的行程長(zhǎng)度由死擋鐵控制，定位精度高。刀架的前進(jìn)、停止、返回動(dòng)作均由行程開(kāi)關(guān)控制。夾緊油缸裝在主軸尾部，夾緊力在主軸上封閉而不作用在主軸軸承上。 機(jī)床采用液壓離合器的液壓制動(dòng)器。 床的主要技術(shù)參數(shù) 刀架上最大的加工直徑（前、上刀架）： 200身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑： 400架最大行程長(zhǎng)度： 前刀架縱向： 260刀架橫向： 100架垂直于主軸中心線(xiàn)的回轉(zhuǎn)角度： 前刀架： 順時(shí)針 30 ，逆時(shí)針 45 上刀架： 順時(shí)針 45 ，逆時(shí)針 30 刀架快速行程速度： 架最小進(jìn)給速度： 10mm/軸的轉(zhuǎn)速范圍： 106530r/軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)： 8 級(jí) 主軸孔孔徑： 50軸前端錐孔： 莫氏 6 主電機(jī)： 功率 13 轉(zhuǎn)速 1460r/壓電機(jī)： 功率 轉(zhuǎn)速 940r/聯(lián)葉片泵： 流量 25/25 L/ 壓力 63 第 頁(yè) 6 液壓系統(tǒng)的工作壓力： 2030緊油缸工作壓力： 1020壓系統(tǒng)用油： 20 號(hào)機(jī)械油 油箱容積： 150L 國(guó)內(nèi)外卡盤(pán)多刀車(chē)床分析比較 內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)的分析比較（見(jiàn)表 2 表 2 . 52 . 22 . 22 . 211107 . 5171 2 1 41 2 1 41 2 2 51 5 2 01 5 2 02 0 3 032324 0 可 調(diào)103 . 5334 . 5縱 向 3 5 0橫 向 1 5 0701 0 022221 . 2 51 . 4 11 . 5 81 . 31021 . 2 612648121 0 6 1 2 0 09 0 5 0 01 8 0 7 1 08 0 5 0 08 0 1 0 0 02 8 03 2 02 0 02 0 02 0 0S T M - 2 . 3日本管鐵工所( S U G A )C A 7 6 2 0 - 1沈陽(yáng)液壓機(jī)床廠(chǎng)C A 7 6 2 0沈陽(yáng)液壓機(jī)床廠(chǎng)C 7 6 3 2大連機(jī)床廠(chǎng)C E 7 6 2 0廣州機(jī)床廠(chǎng)2 . 27 . 5 / 1 05 2 01 5 2 56 / 2 5104 . 5前 后 刀 刀 架 架 縱 橫 向 向 2 6 0 1 0 021 . 4 189 0 1 0 0C 7 6 2 0大連機(jī)床廠(chǎng)2 0 0油泵電機(jī)功率K K m i 最 小進(jìn) 給量m m / m i 快 進(jìn)速 度m m / m i 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) m i 頁(yè) 7 內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)和精度的分析比較 構(gòu)特點(diǎn) 1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 床身為箱形整體式，剛度高，排屑口寬 敞。床身導(dǎo)軌為鑲鋼結(jié)構(gòu)，淬火 后磨削，具有良好的耐磨性。 主電機(jī)雙速電機(jī)，可在自動(dòng)工作循環(huán)中由插銷(xiāo)板預(yù)選高低兩檔速度。 主軸前端裝有精密的雙列滾柱軸承，精度穩(wěn)定。 刀架滑體為耐磨鑄鐵，并采用矩形導(dǎo)軌?？v、橫、進(jìn)、退均由死擋鐵限位，定位精度高。 借助插銷(xiāo)板可使機(jī)床的動(dòng)作按預(yù)選的程序進(jìn)行。 刀架、卡盤(pán)動(dòng)作均由液壓控制。操縱板為組合式，操縱、維修方便。油箱與機(jī)床分開(kāi)擺放，避免了油溫對(duì)加工精度的影響。 液壓夾盤(pán)，松、夾工作方便可靠。 2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 床身為后立柱形成立式布局 ，排屑方便，剛度高。 主運(yùn)動(dòng)由液壓離合器剎車(chē)，動(dòng)作靈敏可靠。 主軸通過(guò)一對(duì)交換齒輪和一對(duì)滑移齒輪變速，變速機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，速度范圍較寬。 主軸前端裝有兩排圓錐滾子軸承，剛度高，精度穩(wěn)定。 上、下刀架均采用矩形導(dǎo)軌、縱橫向進(jìn)退均由死擋鐵限位，定位精度高。 借助插銷(xiāo)板，可使機(jī)床動(dòng)作按預(yù)選程序進(jìn)行。下刀架縱向具有兩種工進(jìn)速度。 液壓系統(tǒng)采用單獨(dú)的油箱，變量葉片泵和組合控制板。 日本管鐵工所生產(chǎn)的單能機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 機(jī)床由組合部件系統(tǒng)構(gòu)成。 床身、刀架均由特殊鑄鐵制造，刀架滑動(dòng)表面均經(jīng)淬火和磨削，精度高，且耐磨性好。 主 軸為三點(diǎn)支承，用了兩個(gè)圓錐滾子軸承和一個(gè)圓柱滾子軸承，精度高， 承載能力大。 由插銷(xiāo)板預(yù)選刀架動(dòng)作。 各方向滑板可在終點(diǎn)停留，易于保證加工精度和光潔度。 不易出現(xiàn)故障，主要控制元件是插件式，易于維修檢查。 切削走刀量可由切削走刀控制閥無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。 機(jī)床可加機(jī)械手，變成全自動(dòng)型。 第 頁(yè) 8 度比較 精度 刀架運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)定位死擋鐵中心線(xiàn)與驅(qū)動(dòng)油缸中心線(xiàn)重合，導(dǎo)軌為矩形，縱向?yàn)殍備摯慊饘?dǎo)軌，故精度及精度保持性都較好。定位精度為 濟(jì)加工精度為 精度 主軸及刀架 系統(tǒng)剛度高，但布局不甚合理，主軸受熱變形后，直接影響被加工工件的直徑尺寸。工作過(guò)程中，精度不夠穩(wěn)定。 日本管鐵工所單能機(jī)的精度 其重復(fù)加工精度為 刀架剛度較差，且主電機(jī)功率小，適于加工余量小的情況。 刀架導(dǎo)軌淬火處理，自動(dòng)潤(rùn)滑，保護(hù)較好，故精度保持性好。 3 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 該機(jī)床主要是針對(duì)軸承環(huán)車(chē)削加工而設(shè)計(jì)的。 軸承環(huán)材料： 刀具材料： 最大車(chē)削直徑： 200 軸承環(huán)加工生產(chǎn)類(lèi)型：成批生產(chǎn)。 軸極限轉(zhuǎn)速的確定 調(diào)查和分析所設(shè)計(jì)的機(jī)床上可能進(jìn)行的加工 工序，從其工序中選擇要求 最高、最低轉(zhuǎn)速的典型工序， 按公式（ 3 m a xm a xm vn d m a d 計(jì)算 式中： 小的合理切削速度 / 小的計(jì)算直徑（經(jīng)濟(jì)加工直徑） 及考 慮到刀具材料的發(fā)展，切削速度的提高，確定切削速度范圍 為： 0 / 30 / 第 頁(yè) 9 對(duì)于通用機(jī)床，一般取： Dm in m a x dd d R（ 3 式中： D 可能加工的最大直徑 K 系數(shù)，根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有同類(lèi)型機(jī)床使用情況調(diào)查得知：多刀半自動(dòng)車(chē)床的系數(shù) K= 計(jì)算直徑范圍：多刀半自動(dòng)車(chē)床. 35。 則： m a x . 0 . 9 2 0 0 1 8 0d K D 取180 180=63 取0 m a xm a xm i vn d =1000 0 =517 / 取 530 / m i nm i nm a d = 1000 80 =106 / 取 106 / 速 數(shù)列公比的確定 主軸最高、最低轉(zhuǎn)速確定后，還需要確定中間轉(zhuǎn)速。為了獲得合理的切 削用量，最好能在最高和最低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供任何轉(zhuǎn)速。目前，對(duì)于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在通用機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的是有級(jí)變速。即假設(shè)某機(jī)床的主軸箱工有 等比級(jí)數(shù)列排，分別為1 2 3, , , . Zn n n n，公比21/。機(jī)床的轉(zhuǎn)速數(shù)列采用等比數(shù)列有幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 使轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速相對(duì)損失均勻。對(duì)某一公比 ，任意兩個(gè)相鄰轉(zhuǎn)速之間的最大相對(duì)速度損失而轉(zhuǎn)速分布的疏密程度比較均勻合理； 使變速傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化。這種轉(zhuǎn)速數(shù)列可以由幾個(gè)變速組的不同傳動(dòng)比搭配相乘而得，能用較少的齒輪實(shí)現(xiàn)較多級(jí)的轉(zhuǎn)速，一般借助于串聯(lián)若干滑移齒輪組來(lái)實(shí)現(xiàn)，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方便。 公比的選用，從使用性能考慮，選取公比 最好要小一些，以便減少相對(duì)速度損失，但公比 小一些，級(jí)數(shù) Z 增多，會(huì)使機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。用于大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化和半自動(dòng)化機(jī)床，因?yàn)橐筝^高的生產(chǎn)率，相對(duì)轉(zhuǎn)速損失要小，因此公比 要選小一些，一般選用 合實(shí)際情況，考慮到本次設(shè)計(jì)中的機(jī)床為大批大量生產(chǎn)用的通用機(jī)床，應(yīng)使機(jī)床的轉(zhuǎn)速損失盡量小，以提高生產(chǎn)率。所以 值應(yīng)選小些。根據(jù)機(jī)床的使用性能和結(jié)構(gòu)要 第 頁(yè) 10 求，通過(guò)上述同類(lèi)機(jī)床參數(shù)比較并參照資料確定標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列公比： = 軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定 m a xm i . 71061 1 1 1 8l g l g l g 1 . 2 6 0 . 1 （級(jí)） （ 3 查資料得主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速： / 表 3 106 132 170 212 265 335 425 530 電機(jī)功率的確定： 以 最大切削速度 130 / m 加工外圓時(shí)： 切削速度： 1 3 0 / m ； 切削深度： 走刀量： 0 /f m m r ； 工件材料： 火 刀具材料： 前 角： 00 10 ； 主偏角： 075； 刃傾角： 05s； 刀尖圓弧半徑： ； 后刀面磨損量： ； 查系數(shù)： 表 4-5 表 4 表 4-7 表 4-8 表 41 表 41 表 4 表 4位切削力： P = 2109 N / 2 表 4切削力： 3 第 頁(yè) 11 =2109 1 1 1 4314 N 切削功率： mP= 310 （ 3 = 34 3 1 4 1 3 0 1 060=W 考慮到切削時(shí)機(jī)床的總效率 =主 電機(jī)的功率主P： 主P 12 （ 3 根據(jù)計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查?。褐鱌=13 三相異步電動(dòng)機(jī)： 型號(hào)： 261率： 13定轉(zhuǎn)速： 1460r/傳動(dòng) 系統(tǒng)的擬定： 由于該機(jī)床用于大批大量生產(chǎn)，在加工過(guò)程中，機(jī)床不經(jīng)常變速，故采 用交換齒輪變速。這樣可使主軸箱的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要操縱機(jī)構(gòu)。軸向尺寸小，變速箱結(jié)構(gòu)尺寸小，齒輪數(shù)量少，傳動(dòng)鏈短，傳動(dòng)精度較高。 電機(jī)轉(zhuǎn)速一般與主軸的最高轉(zhuǎn)速接近為好。在不使大帶輪過(guò)大的情況 下，應(yīng)盡量選用較高的轉(zhuǎn)速，這樣可使電機(jī)體積小，重量輕，價(jià)格便宜。故額定轉(zhuǎn)速選 1460r/ 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為 8級(jí)的變速系統(tǒng)需要 2個(gè)變速組，即： 8=4 2 其結(jié)構(gòu)式為： 8=14428=21428=12248=4124考慮到交換齒輪應(yīng)盡量放在前邊，以減小扭矩，改善工作條件，減小結(jié) 構(gòu)尺寸，故選： 8=14428=2142為減小結(jié)構(gòu)尺寸 ，傳動(dòng)線(xiàn)應(yīng)為“前密后疏”，故選： 8=1442最后，驗(yàn)算最后擴(kuò)大組的變速范圍： 2411 0 8,滿(mǎn) 足要求。 結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 示： 第 頁(yè) 12 圖 3 . 1 結(jié)構(gòu) 軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 主 軸的原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，經(jīng)帶傳動(dòng)將原動(dòng)力傳遞給軸，軸與軸之間用摩擦離合器連接，摩擦離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正轉(zhuǎn)和制動(dòng)的動(dòng)作；軸通過(guò)離合器的作用將動(dòng)力傳給軸上的兩對(duì)交換齒輪；軸通過(guò)交換齒輪的作用將不同的動(dòng)力傳遞給軸；軸上裝有兩個(gè)齒輪，通過(guò)與 軸上的一對(duì)滑移齒輪的相嚙合，將動(dòng)力傳遞給軸；軸通過(guò)一對(duì)固定的降速斜齒輪將動(dòng)力傳遞給主軸。 擬定轉(zhuǎn)速圖：考慮降速要“前慢后快”以減小結(jié)構(gòu)尺寸，傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速不能過(guò)高，以減小噪聲和空載功率損失，轉(zhuǎn)速圖如圖 示： 轉(zhuǎn)速圖由“三線(xiàn)一點(diǎn)”組成：傳動(dòng)軸格線(xiàn)、轉(zhuǎn)速格線(xiàn)、傳動(dòng)線(xiàn)和轉(zhuǎn)速點(diǎn)。距離相等的豎直線(xiàn)表示各傳動(dòng)軸；距離相等的橫直線(xiàn)表示各轉(zhuǎn)速的對(duì)數(shù)坐標(biāo)，橫線(xiàn)的間距相等，等于一個(gè) ，通常習(xí)慣在轉(zhuǎn)速圖上直接寫(xiě)出轉(zhuǎn)速值；傳動(dòng)軸格線(xiàn)上的圓點(diǎn)表示該軸所具有的轉(zhuǎn)速；傳動(dòng)軸格線(xiàn) 間的轉(zhuǎn)速點(diǎn)連線(xiàn)表示相應(yīng)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。 在轉(zhuǎn)速圖上可以清楚地表示傳動(dòng)軸的數(shù)目，主軸及各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，轉(zhuǎn)速值及其傳動(dòng)路線(xiàn)，變速組數(shù)目及傳動(dòng)順序，各變速組的傳動(dòng)副數(shù)目及其傳動(dòng)比數(shù)值等。 第 頁(yè) 13 2 8 : 5 62 8 : 7 14 7 : 3 76 1 : 5 46 7 : 4 8 ( 主 軸 ) ( )電動(dòng)機(jī)軸7 5 01 0 61 3 21 7 02 1 22 6 53 3 54 2 55 3 06 7 08 5 01 0 6 01 3 2 01 7 0 01 4 6 0圖 3 . 2 轉(zhuǎn) 速 定各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 傳動(dòng)機(jī)床上的許多零件，特別是傳動(dòng)件，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該核算其強(qiáng)度。決定零件強(qiáng)度的條件之一是該零件所受的載荷。載荷取決于零件傳遞的功率和轉(zhuǎn)速。機(jī)床變速傳動(dòng)鏈內(nèi)的零件，有的轉(zhuǎn)速是恒定的，有的轉(zhuǎn)速是變化的。機(jī)床在實(shí)際使用中，某些工序主傳動(dòng)在低速 范圍加工時(shí)，不需要使用機(jī)床的全部功率，如果設(shè)計(jì)機(jī)床電機(jī)功率按最低轉(zhuǎn)速選取，勢(shì)必造成各傳動(dòng)件較粗大，造成過(guò)大的強(qiáng)度儲(chǔ)備，這是不經(jīng)濟(jì)和不必要的。因此，通用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)只是從某一轉(zhuǎn)速開(kāi)始才有可能使用電動(dòng)機(jī)的全部功率。傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速稱(chēng)為該傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 資料顯示，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為各級(jí)轉(zhuǎn)速的前三分之一轉(zhuǎn)速里最高的轉(zhuǎn)速，故根據(jù)本設(shè)計(jì)的主軸的轉(zhuǎn)速可確定主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 170r/據(jù)轉(zhuǎn)速圖上的傳動(dòng)路徑可得 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 425r/時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)速圖上的傳動(dòng)路徑得軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速似為 850r/是軸的最小轉(zhuǎn)速530r/兩對(duì)傳動(dòng)副可得主軸的最大轉(zhuǎn)速為 265r/時(shí)就需要傳遞全部功率，故軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 530r/（）軸的轉(zhuǎn)速是定值，可根據(jù)帶傳動(dòng)計(jì)算得知。 定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比： （根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖來(lái)確定） 根據(jù)轉(zhuǎn)速圖可知，從主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 170r/軸的 425r/速圖上升了四格，故其傳動(dòng)比為 : i ；軸到軸經(jīng)過(guò)了兩 第 頁(yè) 14 對(duì)傳動(dòng)副，故其傳動(dòng)比有兩個(gè)，由轉(zhuǎn)速圖可知： 1 i；i ；軸與（）軸之間經(jīng)過(guò)交換齒輪，且要求實(shí)現(xiàn)四種變速，故其傳動(dòng)比有四個(gè)，而此級(jí)變速為基本組，級(jí)比指數(shù)為 1，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖可知在基本組里的四個(gè)轉(zhuǎn)速中，最高轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)比為： i，其后傳動(dòng)比依次為： i， i， i。 根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速來(lái)確定帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 01 460 總，則總帶 1 . 9 22 . 5 2 2 0 . 8 9 。 表確定各配對(duì)齒輪齒數(shù)： 與軸之間的交換齒輪的選擇 在該基本組傳動(dòng)中的傳動(dòng)比有： 查資料得齒數(shù)和相同的有： 106、 107、 108、 109、 110、 111、 113、 114、 115 106、 108、 109、 110、 111、 112、 113、 114、 115 106、 108、 109、 110、 111、 112、 113、 114、 115 106、 107、 108、 109、 110、 111、 113、 114、 115 由于軸與軸之間要安裝離合器，根據(jù)離合器的結(jié)構(gòu)尺寸，所以軸與軸之間的中心距要求要大些，故選齒數(shù)和15，故選用的配對(duì)齒輪為：48/67， 54/61， 61/54， 67/48。 軸與軸之間的齒輪選擇 在該變速組中的傳動(dòng)比有： 2。 查資料得齒數(shù)和相同的有： 84、 86、 88、 90、 91、 92、 93、 95、 97、 99 84、 86、 87、 89、 90、 92、 93、 95、 96、 98 取齒數(shù)和4，故選用的配對(duì)齒輪為： 37/47， 28/56 軸與主軸之間的齒輪選擇 軸與主軸之間有一對(duì)降速齒輪副，其傳動(dòng)比 i =使齒輪的齒數(shù)和00 120(常選用在 100 以?xún)?nèi) )。查資料取齒數(shù)和9，故 選用的配對(duì)齒輪為： 28/71 角膠帶帶輪直徑計(jì)算： P =13= （ 3 膠帶型號(hào)： 第 頁(yè) 15 小帶輪直徑： 1D=132帶輪直徑： 1212. . 1 （ 3 = 1460 1 3 2 1 0 . 0 2750 =251.8 ：2D=250 表 3 的 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 速 /軸號(hào) （） 計(jì)算轉(zhuǎn)速 750 530 425 170 表 3 輪 的 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 速 /齒數(shù) 67 48 61 54 47 37 28 56 28 71 計(jì)算轉(zhuǎn)速 530 750 670 750 530 670 850 425 425 170 第 頁(yè) 16 圖 軸 箱 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 圖 級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值： 11 3 2 4 8 2 8 2 81 4 6 0 0 . 9 8 1 0 6 . 7 / m i 0 6 7 5 6 7 1 21 3 2 5 4 2 8 2 81 4 6 0 0 . 9 8 1 3 1 . 9 / m i 0 6 1 5 6 7 1 31 3 2 6 1 2 8 2 81 4 6 0 0 . 9 8 1 6 8 . 3 / m i 0 5 4 5 6 7 1 第 頁(yè) 17 41 3 2 6 7 2 8 2 81 4 6 0 0 . 9 8 2 0 7 . 9 / m i 0 4 8 5 6 7 1 51 3 2 4 8 4 7 2 81 4 6 0 0 . 9 8 2 7 1 . 1 / m i 0 6 7 3 7 7 1 61 3 2 5 4 4 7 2 81 4 6 0 0 . 9 8 3 3 5 . 1 / m i 0 6 1 3 7 7 1 71 3 2 6 1 4 7 2 81 4 6 0 0 . 9 8 4 2 7 . 5 / m i 0 5 4 3 7 7 1 81 3 2 6 7 4 7 2 81 4 6 0 0 . 9 8 5 2 8 . 3 / m i 0 4 8 3 7 7 1 速誤差： 1 1 0 6 . 7 1 0 6 1 0 0 % 0 . 6 6 %106n 2 1 3 1 . 9 1 3 2 1 0 0 % 0 . 0 7 %132n 3 1 6 8 . 3 1 7 0 1 0 0 % 1 %170n 4 2 0 7 . 9 2 1 2 1 0 0 % 1 . 9 %212n 5 2 7 1 . 1 2 6 5 1 0 0 % 2 . 3 %265n 6 3 3 5 . 1 3 3 5 1 0 0 % 0 . 0 2 %335n 7 4 2 7 . 5 4 2 5 1 0 0 % 0 . 5 %425n 8 5 2 8 . 3 5 3 0 1 0 0 % 0 . 3 %530n 許用轉(zhuǎn)速誤差范圍 ： 1 0 1 % 1 0 1 . 2 6 1 % 2 . 6 %n 上述轉(zhuǎn)速誤差都在 范圍內(nèi)，即可用 。 第 頁(yè) 18 4 主 要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 角膠帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算： （ 注：計(jì)算中涉及到的圖、表和公式均從機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué) 中查找 ） 確定計(jì)算功率： 根據(jù)工作情況，由（機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)）書(shū)中的表 3工況系數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算功率為：13= （ 4 選擇帶型： 根據(jù)W 和1n=1460r/圖 3選取普通 V 帶型號(hào)： 確定帶輪直徑： 小帶輪最小基準(zhǔn)直徑查表 3：25輪的直徑越小，帶的彎曲應(yīng)力越大，會(huì)加劇帶的疲勞損壞，縮短帶的壽命。因此，小帶輪直徑1結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)該選取較大的帶輪直徑，這樣在傳遞功率一定時(shí)，可以增大帶速，減小帶的有效拉力和帶的根數(shù)。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)情況取132 大帶輪直徑： 21. . 1i d （ 4 式中： 傳動(dòng)比 i =面已經(jīng)計(jì)算過(guò)） 為彈性滑動(dòng)系數(shù)，通常取 =： 2132 （ =照表 3標(biāo)準(zhǔn)值：250驗(yàn)算帶速： 11 1 3 2 1 4 6 0 1 0 . 1 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s （ 4 帶速在 5 25 m/s 范圍內(nèi)，帶速符合要求，膠帶經(jīng)濟(jì)耐用。 初定中心距： 中心距過(guò)大，膠帶易引起振動(dòng)，傳動(dòng)能力下降。 中心距過(guò)小，膠帶撓曲次數(shù)增加，降低了膠帶的壽命。 一般應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸要求來(lái)確定中心距，若沒(méi)有給定中心距，可按式： 0a 2（1定中心距0a（ 4 0a =（ 132+250） = 第 頁(yè) 19 0a 2（1=2 （ 132+250） =764 初定中心距0a=700 膠帶的計(jì)算長(zhǎng)度： 00a+2（1+02124)( （ 4 =2 700+2（ 132+250） + 2(250 132)4 700=2005 從表 3選取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度000 膠帶的計(jì)算長(zhǎng)度 L=2033 膠帶的撓曲次數(shù)： 111 0 0 0 1 0 0 0 2 1 0 . 1 1 0 4 02033s （ 4 實(shí)際中心距： A0a+ 142 200520337002 0 （ 4 安裝時(shí)所需要的最小中心距： =2033= （ 4 張緊或補(bǔ)償所需要的最大中心距： m a x 0 . 0 2 7 1 4 0 . 0 2 2 0 3 3 7 5 4 . 7 ( )A A L m m （ 4 小帶輪包角： 00211 1 8 0 5 7 （ 4 0 0 02 5 0 1 3 21 8 0 5 7 1 7 0 . 6714 0120 確定 單根 表 3：0P= 彎曲影響系數(shù)表 3：310 ； 傳動(dòng)比系數(shù)表 3： 額定功率增量 110（ 4 =310 1460 1 =W； 第 頁(yè) 20 包角系數(shù)K，查表 3K= 長(zhǎng)度系數(shù)表 3K= V 帶根數(shù)： 00 K K （ 4 1 5 . 6 62 . 2 0 0 . 4 2 6 0 . 9 8 0 . 9 8 根確定單根 q ，查表 3： q =m 20 c （ 4 = 21 5 . 6 2 . 55 0 0 1 0 . 1 7 1 0 . 1 2 1 76 1 0 . 1 0 . 9 8 N 確定壓軸力 02 s F （ 4 01 7 0 . 62 6 2 1 7 s i n 2 5 9 52 N 動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算： 資料確定各類(lèi)傳動(dòng)、軸承的概略值如下： V 帶傳動(dòng)： = 深溝球軸承： = 圓錐滾子軸承： = 圓柱齒輪傳動(dòng)： = 斜齒輪傳動(dòng)： = 離合器、操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)： = 傳動(dòng)軸功率的計(jì)算： 2主 1 3 0 . 9 6 0 . 9 9 1 2 . 2 3P P k w ； 3主 1 3 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1 . 8 7P P k w ； 1 1 . 8 7 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1 . 5 1I I I I I k w ； 第 頁(yè) 21 1 1 . 5 1 0 . 9 8 0 . 9 8 1 1 . 0 5I V I I I I k w 。 傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算： 由于在機(jī)床設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)軸上 不止一種轉(zhuǎn)速。因此我們將用軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速來(lái)作為軸的轉(zhuǎn)速，既而對(duì)各軸進(jìn)行校核。各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為： 7 5 0 / m i r；（前面已經(jīng)計(jì)算過(guò)） 5 3 0 / m （前面已經(jīng)計(jì)算過(guò)） 4 2 5 / m （前面已經(jīng)計(jì)算過(guò)） 傳動(dòng)軸輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算： 1 2 . 2 39 5 5 0 9 5 5 0 1 5 5 . 7 3 1 1 . 8 79 5 5 0 9 5 5 0 1 5 1 . 1 4 1 1 . 5 19 5 5 0 9 5 5 0 2 0 7 . 4 0 1 1 . 0 59 5 5 0 9 5 5 0 2 4 8 . 3 擦片離合器的計(jì)算： 、摩擦片離合器的外徑和內(nèi)徑根據(jù)結(jié)構(gòu)要求定： 接觸部分外徑： D=123觸部分內(nèi)徑： d=73、摩擦片平均直徑0b： 0D= 1 2 3 7 3 9822Dd （ 4 1 2 3 7 3 2522m m （ 4 、摩擦片離合器傳遞的扭矩： 69 . 5 5 1 0（ 4 3651 3 0 . 9 6 0 . 9 99 . 5 5 1 0 1 . 5 4 1 0 m m 、許用壓強(qiáng)： 第 頁(yè) 22 0 1.1 ； ； 0. . .v m K K P（ 4 0 . 9 0 0 . 7 5 0 . 7 6 1 . 1 0 . 5 6 查系數(shù) 0. 7 5 0 9 8 3 . 8 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 查系數(shù)件 加工時(shí)間為 16 秒。 、安全系數(shù)： K=、摩擦系數(shù)： f=、摩擦面對(duì)數(shù)： fD b P（ 4 522 1 . 5 4 1 0 1 . 3 120 . 0 8 9 8 2 5 0 . 5 6 對(duì) 、確定內(nèi)外片數(shù)： 正轉(zhuǎn)： 內(nèi)片 7片，外片 6 片 制動(dòng)： 內(nèi)片 6片，外片 5 片 輪的計(jì)算： （注： 計(jì)算中涉及的公式、圖、表均從機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)中查 閱 ） 輪模數(shù)的估算： 通常同一傳動(dòng) 組中齒輪取同一模數(shù)，并且選同模數(shù)齒輪中承受載荷最大的、齒數(shù)最少的齒輪進(jìn)行初步的估算： 3m 4 式中： P 齒輪傳遞的額定功率 ； 電動(dòng)機(jī)功率 從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算齒輪的傳動(dòng)效率（包括計(jì)算齒輪傳動(dòng)效率）； Z 所計(jì)算齒輪的齒數(shù)； 所計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 、 基本組齒輪模數(shù)的估算： 3基 1 3 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 8 0 . 9 8 1 1 . 6 3P k w ； 48Z （取傳動(dòng)組中負(fù)荷最大、齒數(shù)最少的齒輪）； 7 5 0 / m （ 所取齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速）； 第 頁(yè) 23 3 1 1 . 6 33 2 2 . 24 8 7 5 0m m m 按照標(biāo)準(zhǔn)系列取 : 、 第二變速組齒輪模數(shù)的估算： 基擴(kuò) 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1 . 6 3 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1 . 2 8P P k w ； 28Z （取傳動(dòng)組中負(fù)荷最大、齒數(shù)最少的齒輪）； 8 5 0 / m （所取齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速）； 擴(kuò) 33 1 1 . 2 83 2 3 2 2 . 62 8 8 5 0m 按照標(biāo)準(zhǔn)系列?。?3m 、 斜齒輪傳動(dòng)模數(shù)的估算： 斜 擴(kuò) 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1 . 2 8 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1P P k w ； 28Z ； 4 2 5 / m ； 斜 33 113 2 3 2 3 . 12 8 4 2 5m 按照標(biāo)準(zhǔn)系列?。?4m 輪模數(shù)的驗(yàn)算： 一般按接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算，對(duì)于高速傳動(dòng)齒輪主要驗(yàn)算接觸疲勞強(qiáng)度，對(duì)于低速傳動(dòng)齒輪主要驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度，對(duì)硬齒面軟齒芯 的滲碳淬火齒輪，一定要驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度。 按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)： 3 221 . . . . . .c d b i j K K K Pm m mZ i n（ 4 按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)： 3 . . . . . .c d b sw m i w K K Pm m n（ 4 式中：計(jì)算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動(dòng)組中最小齒輪為計(jì)算轉(zhuǎn)速； i 大齒輪與小齒輪的傳動(dòng)比，211，“ +”號(hào)用于外嚙合， 第 頁(yè) 24 “ -”號(hào)用于內(nèi)嚙合； m 齒數(shù)系數(shù)， 6 1 0m ， m 為模數(shù) P 計(jì)算齒輪傳動(dòng)的功率 計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 / 壽命系數(shù)， . . n N K K K； （ 4 工作期限系數(shù)， 1060 （ 4 T 齒輪在機(jī)床工作期限（的總工作小時(shí) h ； 1n 計(jì)算齒輪的最低轉(zhuǎn)速 / 0C 基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表 3 m 疲勞曲線(xiàn)指數(shù)；查表 3 功率利用系數(shù)；查表 3 轉(zhuǎn)速變化系數(shù)；查表 3 材料強(qiáng)化系數(shù)；查表 3 工作狀況系數(shù)。主要考慮載荷沖擊的影響：主運(yùn)動(dòng)（任務(wù)書(shū) 學(xué)院 專(zhuān)業(yè)年級(jí) 學(xué)生姓名 任 務(wù) 下 達(dá) 日期 ： 20 年 1 月 11 日 設(shè)計(jì)日期： 20 年 3 月 25 日至 20 年 6 月 20 日 設(shè)計(jì)題目： 200 毫米軸承環(huán)車(chē)床設(shè)計(jì) 專(zhuān)題題目：多刀半自動(dòng)車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主要內(nèi)容和要求： 在調(diào)研、查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，確定機(jī)床的總體方案，重點(diǎn)設(shè)計(jì)機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)；液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。 要求畢業(yè)設(shè)計(jì)總圖紙量為 3 張0業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（ 50頁(yè)左右）。 摘 要 本設(shè)計(jì)從下達(dá)任務(wù)起，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和查閱文獻(xiàn)資料入手，歷經(jīng)三個(gè)月的時(shí)間完成。在設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)課題所要求的技術(shù)參數(shù)確定機(jī)床設(shè)計(jì)中所需要的參數(shù)，即原動(dòng)機(jī)的功率、機(jī)床主軸箱的轉(zhuǎn)速數(shù)列公比；然后確定機(jī)床主軸箱的主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，擬訂機(jī)床的結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖；查資料，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖確定機(jī)床內(nèi)的各個(gè)主要零件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速確定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比，根據(jù)傳動(dòng)比來(lái)確定各級(jí)傳動(dòng)的齒輪配合的齒輪齒數(shù)。根據(jù)機(jī)床主軸箱的傳動(dòng)鏈來(lái)計(jì)算各級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值與理論值之間的誤差。在設(shè)計(jì)中主要是要計(jì)算主軸箱里各個(gè)零件的選用是否滿(mǎn)足要求以及 原動(dòng)機(jī)與主軸箱間的動(dòng)力傳遞裝置的計(jì)算。主軸箱的計(jì)算包括摩擦離合器的校核、齒輪的校核、軸的校核、軸承的校核、鍵的校核、主軸的校核計(jì)算等。原動(dòng)機(jī)與主軸箱的動(dòng)力傳遞采用的是帶傳動(dòng)裝置。最后根據(jù)資料和參考同類(lèi)機(jī)床來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)床的電氣和液壓系統(tǒng)，并繪制其原理圖。 關(guān)鍵詞 ：轉(zhuǎn)速數(shù)列； 公比； 結(jié)構(gòu)網(wǎng)； 轉(zhuǎn)速圖； 計(jì)算轉(zhuǎn)速； 轉(zhuǎn)速數(shù)列公比。 to to to to In to by in of r. a a of to to up of to of an a to to of a to to of to a to to At to a to to in in to of of of of of of of of of to of s to to is to to to of to r. a 目 錄 1 前言 1 承環(huán)卡盤(pán)多刀車(chē)床的用途 1 床的總體布局 1 床的主要技術(shù)參數(shù) 1 2 國(guó)內(nèi)外卡盤(pán)多刀車(chē)床分析比較 2 內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)的分析比較 2 內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)和精度的分析比較 3 構(gòu)特點(diǎn) 3 度比較 4 3 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 4 軸極限轉(zhuǎn)速的確定 4 速數(shù)列公比 的確定 5 軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定 6 電機(jī)功率的確定 6 傳動(dòng)系統(tǒng)的擬定 7 軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 定各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 9 定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比 9 表確定各配對(duì)齒輪齒數(shù) 10 角膠帶帶輪直徑計(jì)算 10 級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值 12 速誤差 13 4 主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 角膠帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 14 動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 16 擦片離合器的計(jì)算 17 輪的計(jì)算 18 輪模數(shù)的估算 18 輪模數(shù)的驗(yàn)算 19 輪傳動(dòng)的校核計(jì)算 25 動(dòng)軸的計(jì)算 33 動(dòng)軸的直徑估算 33 動(dòng)軸的校核計(jì)算 34 軸的計(jì)算 44 軸軸頸及合理跨距 44 軸彎曲剛度驗(yàn)算 44 5 主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 50 6 液壓系統(tǒng)的 計(jì)算 51 7 電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 52 參考文獻(xiàn) 55 致謝 56 第 頁(yè) 1 摘 要 本設(shè)計(jì)從下達(dá)任務(wù)起，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和查閱文獻(xiàn)資料入手，歷經(jīng)三個(gè)月的時(shí)間完成。在設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)課題所要求的技術(shù)參數(shù)確定機(jī)床設(shè)計(jì)中所需要的參數(shù)，即原動(dòng)機(jī)的功率、機(jī)床主軸箱的轉(zhuǎn)速數(shù)列公比；然后確定機(jī)床主軸箱的主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，擬訂機(jī)床的結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖；查資料，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖確定機(jī)床內(nèi)的各個(gè)主要零件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速確定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比，根據(jù)傳動(dòng)比來(lái)確定各級(jí)傳動(dòng)的齒輪配合的齒輪齒數(shù)。根據(jù)機(jī)床主軸箱的傳動(dòng)鏈來(lái)計(jì)算各級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值與理論值之間的誤差。在設(shè)計(jì)中主要是要計(jì)算主軸箱里各個(gè)零件的選用是否滿(mǎn)足要求以及 原動(dòng)機(jī)與主軸箱間的動(dòng)力傳遞裝置的計(jì)算。主軸箱的計(jì)算包括摩擦離合器的校核、齒輪的校核、軸的校核、軸承的校核、鍵的校核、主軸的校核計(jì)算等。原動(dòng)機(jī)與主軸箱的動(dòng)力傳遞采用的是帶傳動(dòng)裝置。最后根據(jù)資料和參考同類(lèi)機(jī)床來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)床的電氣和液壓系統(tǒng)，并繪制其原理圖。 關(guān)鍵詞 ：轉(zhuǎn)速數(shù)列； 公比； 結(jié)構(gòu)網(wǎng)； 轉(zhuǎn)速圖； 計(jì)算轉(zhuǎn)速； 轉(zhuǎn)速數(shù)列公比。 第 頁(yè) 2 to to to to In to by in of r. a a of to to up of to of an a to to of a to to of to a to to At to a to to in in to of of of of of of of of of to of s to to is to to to of to r. a 第 頁(yè) 3 目 錄 1 前言（概述部分） 1 承環(huán)卡盤(pán)多刀車(chē)床的用途 1 床的總體布局 1 床的主要技術(shù)參數(shù) 1 2 國(guó)內(nèi)外卡盤(pán)多刀車(chē)床分析比較 2 內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)的分析比較 2 內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)和精度的分析比較 3 構(gòu)特點(diǎn) 3 度比較 4 3 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 4 軸極限轉(zhuǎn)速的確 定 4 速數(shù)列公比 的確定 5 軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定 6 電機(jī)功率的確定 6 傳動(dòng)系統(tǒng)的擬定 7 軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 定各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 9 定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比 9 表確定各配對(duì)齒輪齒數(shù) 10 角膠帶帶輪直徑計(jì)算 10 級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值 12 速誤差 13 4 主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 角膠帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 14 動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 16 擦片離合器的計(jì)算 17 輪的計(jì)算 18 輪模數(shù)的估算 18 輪模數(shù)的驗(yàn)算 19 輪傳動(dòng)的校核計(jì)算 25 動(dòng)軸的計(jì)算 33 動(dòng)軸的直徑估算 33 動(dòng)軸的校核計(jì)算 34 第 頁(yè) 4 軸的計(jì)算 44 軸軸頸及合理跨距 44 軸彎曲剛度驗(yàn)算 44 5 主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 50 6 液壓系統(tǒng)的計(jì)算 51 7 電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 52 參考文獻(xiàn) 55 致謝 56 第 頁(yè) 5 1 前言 承環(huán)卡盤(pán)多刀 車(chē)床的用途 軸承環(huán)卡盤(pán)多刀半自動(dòng)車(chē)床是適合大批量生產(chǎn)的大功率、高效率的半自 動(dòng)車(chē)床。它主要用于軸承環(huán)的車(chē)削加工，也可用于加工盤(pán)類(lèi)、短軸類(lèi)、套類(lèi)等零件。在該機(jī)床上可以采用多把刀具同時(shí)加工零件，也可采用仿形刀架加工各種成形表面。該機(jī)床由電器、液壓聯(lián)合控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)。因此，可較容易地聯(lián)入自動(dòng)線(xiàn)中。 床的總體布局 機(jī)床為臥式布局，共有兩個(gè)刀架，前刀架水平布置，上刀架垂直布置。這樣布置刀架裝卸工件方便，便于排屑和觀(guān)察加工過(guò)程，便于更換刀具等。液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整維修方便，可靠性高。前、上刀架均可搬 轉(zhuǎn)一定角度以便車(chē)削錐度。刀架的行程長(zhǎng)度由死擋鐵控制，定位精度高。刀架的前進(jìn)、停止、返回動(dòng)作均由行程開(kāi)關(guān)控制。夾緊油缸裝在主軸尾部，夾緊力在主軸上封閉而不作用在主軸軸承上。 機(jī)床采用液壓離合器的液壓制動(dòng)器。 床的主要技術(shù)參數(shù) 刀架上最大的加工直徑（前、上刀架）： 200身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑： 400架最大行程長(zhǎng)度： 前刀架縱向： 260刀架橫向： 100架垂直于主軸中心線(xiàn)的回轉(zhuǎn)角度： 前刀架： 順時(shí)針 30 ，逆時(shí)針 45 上刀架： 順時(shí)針 45 ，逆時(shí)針 30 刀架快速行程速度： 架最小進(jìn)給速度： 10mm/軸的轉(zhuǎn)速范圍： 106530r/軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)： 8 級(jí) 主軸孔孔徑： 50軸前端錐孔： 莫氏 6 主電機(jī)： 功率 13 轉(zhuǎn)速 1460r/壓電機(jī)： 功率 轉(zhuǎn)速 940r/聯(lián)葉片泵： 流量 25/25 L/ 壓力 63 第 頁(yè) 6 液壓系統(tǒng)的工作壓力： 2030緊油缸工作壓力： 1020壓系統(tǒng)用油： 20 號(hào)機(jī)械油 油箱容積： 150L 國(guó)內(nèi)外卡盤(pán)多刀車(chē)床分析比較 內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)的分析比較（見(jiàn)表 2 表 2 . 52 . 22 . 22 . 211107 . 5171 2 1 41 2 1 41 2 2 51 5 2 01 5 2 02 0 3 032324 0 可 調(diào)103 . 5334 . 5縱 向 3 5 0橫 向 1 5 0701 0 022221 . 2 51 . 4 11 . 5 81 . 31021 . 2 612648121 0 6 1 2 0 09 0 5 0 01 8 0 7 1 08 0 5 0 08 0 1 0 0 02 8 03 2 02 0 02 0 02 0 0S T M - 2 . 3日本管鐵工所( S U G A )C A 7 6 2 0 - 1沈陽(yáng)液壓機(jī)床廠(chǎng)C A 7 6 2 0沈陽(yáng)液壓機(jī)床廠(chǎng)C 7 6 3 2大連機(jī)床廠(chǎng)C E 7 6 2 0廣州機(jī)床廠(chǎng)2 . 27 . 5 / 1 05 2 01 5 2 56 / 2 5104 . 5前 后 刀 刀 架 架 縱 橫 向 向 2 6 0 1 0 021 . 4 189 0 1 0 0C 7 6 2 0大連機(jī)床廠(chǎng)2 0 0油泵電機(jī)功率K K m i 最 小進(jìn) 給量m m / m i 快 進(jìn)速 度m m / m i 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) m i 頁(yè) 7 內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)和精度的分析比較 構(gòu)特點(diǎn) 1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 床身為箱形整體式，剛度高，排屑口寬 敞。床身導(dǎo)軌為鑲鋼結(jié)構(gòu)，淬火 后磨削，具有良好的耐磨性。 主電機(jī)雙速電機(jī)，可在自動(dòng)工作循環(huán)中由插銷(xiāo)板預(yù)選高低兩檔速度。 主軸前端裝有精密的雙列滾柱軸承，精度穩(wěn)定。 刀架滑體為耐磨鑄鐵，并采用矩形導(dǎo)軌?？v、橫、進(jìn)、退均由死擋鐵限位，定位精度高。 借助插銷(xiāo)板可使機(jī)床的動(dòng)作按預(yù)選的程序進(jìn)行。 刀架、卡盤(pán)動(dòng)作均由液壓控制。操縱板為組合式，操縱、維修方便。油箱與機(jī)床分開(kāi)擺放，避免了油溫對(duì)加工精度的影響。 液壓夾盤(pán)，松、夾工作方便可靠。 2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 床身為后立柱形成立式布局 ，排屑方便，剛度高。 主運(yùn)動(dòng)由液壓離合器剎車(chē)，動(dòng)作靈敏可靠。 主軸通過(guò)一對(duì)交換齒輪和一對(duì)滑移齒輪變速，變速機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，速度范圍較寬。 主軸前端裝有兩排圓錐滾子軸承，剛度高，精度穩(wěn)定。 上、下刀架均采用矩形導(dǎo)軌、縱橫向進(jìn)退均由死擋鐵限位，定位精度高。 借助插銷(xiāo)板，可使機(jī)床動(dòng)作按預(yù)選程序進(jìn)行。下刀架縱向具有兩種工進(jìn)速度。 液壓系統(tǒng)采用單獨(dú)的油箱，變量葉片泵和組合控制板。 日本管鐵工所生產(chǎn)的單能機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 機(jī)床由組合部件系統(tǒng)構(gòu)成。 床身、刀架均由特殊鑄鐵制造，刀架滑動(dòng)表面均經(jīng)淬火和磨削，精度高，且耐磨性好。 主 軸為三點(diǎn)支承，用了兩個(gè)圓錐滾子軸承和一個(gè)圓柱滾子軸承，精度高， 承載能力大。 由插銷(xiāo)板預(yù)選刀架動(dòng)作。 各方向滑板可在終點(diǎn)停留，易于保證加工精度和光潔度。 不易出現(xiàn)故障，主要控制元件是插件式，易于維修檢查。 切削走刀量可由切削走刀控制閥無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。 機(jī)床可加機(jī)械手，變成全自動(dòng)型。 第 頁(yè) 8 度比較 精度 刀架運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)定位死擋鐵中心線(xiàn)與驅(qū)動(dòng)油缸中心線(xiàn)重合，導(dǎo)軌為矩形，縱向?yàn)殍備摯慊饘?dǎo)軌，故精度及精度保持性都較好。定位精度為 濟(jì)加工精度為 精度 主軸及刀架 系統(tǒng)剛度高，但布局不甚合理，主軸受熱變形后，直接影響被加工工件的直徑尺寸。工作過(guò)程中，精度不夠穩(wěn)定。 日本管鐵工所單能機(jī)的精度 其重復(fù)加工精度為 刀架剛度較差，且主電機(jī)功率小，適于加工余量小的情況。 刀架導(dǎo)軌淬火處理，自動(dòng)潤(rùn)滑，保護(hù)較好，故精度保持性好。 3 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 該機(jī)床主要是針對(duì)軸承環(huán)車(chē)削加工而設(shè)計(jì)的。 軸承環(huán)材料： 刀具材料： 最大車(chē)削直徑： 200 軸承環(huán)加工生產(chǎn)類(lèi)型：成批生產(chǎn)。 軸極限轉(zhuǎn)速的確定 調(diào)查和分析所設(shè)計(jì)的機(jī)床上可能進(jìn)行的加工 工序，從其工序中選擇要求 最高、最低轉(zhuǎn)速的典型工序， 按公式（ 3 m a xm a xm vn d m a d 計(jì)算 式中： 小的合理切削速度 / 小的計(jì)算直徑（經(jīng)濟(jì)加工直徑） 及考 慮到刀具材料的發(fā)展，切削速度的提高，確定切削速度范圍 為： 0 / 30 / 第 頁(yè) 9 對(duì)于通用機(jī)床，一般取： Dm in m a x dd d R（ 3 式中： D 可能加工的最大直徑 K 系數(shù)，根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有同類(lèi)型機(jī)床使用情況調(diào)查得知：多刀半自動(dòng)車(chē)床的系數(shù) K= 計(jì)算直徑范圍：多刀半自動(dòng)車(chē)床. 35。 則： m a x . 0 . 9 2 0 0 1 8 0d K D 取180 180=63 取0 m a xm a xm i vn d =1000 0 =517 / 取 530 / m i nm i nm a d = 1000 80 =106 / 取 106 / 速 數(shù)列公比的確定 主軸最高、最低轉(zhuǎn)速確定后，還需要確定中間轉(zhuǎn)速。為了獲得合理的切 削用量，最好能在最高和最低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供任何轉(zhuǎn)速。目前，對(duì)于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在通用機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的是有級(jí)變速。即假設(shè)某機(jī)床的主軸箱工有 等比級(jí)數(shù)列排，分別為1 2 3, , , . Zn n n n，公比21/。機(jī)床的轉(zhuǎn)速數(shù)列采用等比數(shù)列有幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 使轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速相對(duì)損失均勻。對(duì)某一公比 ，任意兩個(gè)相鄰轉(zhuǎn)速之間的最大相對(duì)速度損失而轉(zhuǎn)速分布的疏密程度比較均勻合理； 使變速傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化。這種轉(zhuǎn)速數(shù)列可以由幾個(gè)變速組的不同傳動(dòng)比搭配相乘而得，能用較少的齒輪實(shí)現(xiàn)較多級(jí)的轉(zhuǎn)速，一般借助于串聯(lián)若干滑移齒輪組來(lái)實(shí)現(xiàn)，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方便。 公比的選用，從使用性能考慮，選取公比 最好要小一些，以便減少相對(duì)速度損失，但公比 小一些，級(jí)數(shù) Z 增多，會(huì)使機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。用于大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化和半自動(dòng)化機(jī)床，因?yàn)橐筝^高的生產(chǎn)率，相對(duì)轉(zhuǎn)速損失要小，因此公比 要選小一些，一般選用 合實(shí)際情況，考慮到本次設(shè)計(jì)中的機(jī)床為大批大量生產(chǎn)用的通用機(jī)床，應(yīng)使機(jī)床的轉(zhuǎn)速損失盡量小，以提高生產(chǎn)率。所以 值應(yīng)選小些。根據(jù)機(jī)床的使用性能和結(jié)構(gòu)要 第 頁(yè) 10 求，通過(guò)上述同類(lèi)機(jī)床參數(shù)比較并參照資料確定標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列公比： = 軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)的確定 m a xm i . 71061 1 1 1 8l g l g l g 1 . 2 6 0 . 1 （級(jí)） （ 3 查資料得主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速： / 表 3 106 132 170 212 265 335 425 530 電機(jī)功率的確定： 以 最大切削速度 130 / m 加工外圓時(shí)： 切削速度： 1 3 0 / m ； 切削深度： 走刀量： 0 /f m m r ； 工件材料： 火 刀具材料： 前 角： 00 10 ； 主偏角： 075； 刃傾角： 05s； 刀尖圓弧半徑： ； 后刀面磨損量： ； 查系數(shù)： 表 4-5 表 4 表 4-7 表 4-8 表 41 表 41 表 4 表 4位切削力： P = 2109 N / 2 表 4切削力： 3 第 頁(yè) 11 =2109 1 1 1 4314 N 切削功率： mP= 310 （ 3 = 34 3 1 4 1 3 0 1 060=W 考慮到切削時(shí)機(jī)床的總效率 =主 電機(jī)的功率主P： 主P 12 （ 3 根據(jù)計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查?。褐鱌=13 三相異步電動(dòng)機(jī)： 型號(hào)： 261率： 13定轉(zhuǎn)速： 1460r/傳動(dòng) 系統(tǒng)的擬定： 由于該機(jī)床用于大批大量生產(chǎn)，在加工過(guò)程中，機(jī)床不經(jīng)常變速，故采 用交換齒輪變速。這樣可使主軸箱的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要操縱機(jī)構(gòu)。軸向尺寸小，變速箱結(jié)構(gòu)尺寸小，齒輪數(shù)量少，傳動(dòng)鏈短，傳動(dòng)精度較高。 電機(jī)轉(zhuǎn)速一般與主軸的最高轉(zhuǎn)速接近為好。在不使大帶輪過(guò)大的情況 下，應(yīng)盡量選用較高的轉(zhuǎn)速，這樣可使電機(jī)體積小，重量輕，價(jià)格便宜。故額定轉(zhuǎn)速選 1460r/ 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為 8級(jí)的變速系統(tǒng)需要 2個(gè)變速組，即： 8=4 2 其結(jié)構(gòu)式為： 8=14428=21428=12248=4124考慮到交換齒輪應(yīng)盡量放在前邊，以減小扭矩，改善工作條件，減小結(jié) 構(gòu)尺寸，故選： 8=14428=2142為減小結(jié)構(gòu)尺寸 ，傳動(dòng)線(xiàn)應(yīng)為“前密后疏”，故選： 8=1442最后，驗(yàn)算最后擴(kuò)大組的變速范圍： 2411 0 8,滿(mǎn) 足要求。 結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 示： 第 頁(yè) 12 圖 3 . 1 結(jié)構(gòu) 軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 主 軸的原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，經(jīng)帶傳動(dòng)將原動(dòng)力傳遞給軸，軸與軸之間用摩擦離合器連接，摩擦離合器實(shí)現(xiàn)主軸的正轉(zhuǎn)和制動(dòng)的動(dòng)作；軸通過(guò)離合器的作用將動(dòng)力傳給軸上的兩對(duì)交換齒輪；軸通過(guò)交換齒輪的作用將不同的動(dòng)力傳遞給軸；軸上裝有兩個(gè)齒輪，通過(guò)與 軸上的一對(duì)滑移齒輪的相嚙合，將動(dòng)力傳遞給軸；軸通過(guò)一對(duì)固定的降速斜齒輪將動(dòng)力傳遞給主軸。 擬定轉(zhuǎn)速圖：考慮降速要“前慢后快”以減小結(jié)構(gòu)尺寸，傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速不能過(guò)高，以減小噪聲和空載功率損失，轉(zhuǎn)速圖如圖 示： 轉(zhuǎn)速圖由“三線(xiàn)一點(diǎn)”組成：傳動(dòng)軸格線(xiàn)、轉(zhuǎn)速格線(xiàn)、傳動(dòng)線(xiàn)和轉(zhuǎn)速點(diǎn)。距離相等的豎直線(xiàn)表示各傳動(dòng)軸；距離相等的橫直線(xiàn)表示各轉(zhuǎn)速的對(duì)數(shù)坐標(biāo)，橫線(xiàn)的間距相等，等于一個(gè) ，通常習(xí)慣在轉(zhuǎn)速圖上直接寫(xiě)出轉(zhuǎn)速值；傳動(dòng)軸格線(xiàn)上的圓點(diǎn)表示該軸所具有的轉(zhuǎn)速；傳動(dòng)軸格線(xiàn) 間的轉(zhuǎn)速點(diǎn)連線(xiàn)表示相應(yīng)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。 在轉(zhuǎn)速圖上可以清楚地表示傳動(dòng)軸的數(shù)目，主軸及各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，轉(zhuǎn)速值及其傳動(dòng)路線(xiàn)，變速組數(shù)目及傳動(dòng)順序，各變速組的傳動(dòng)副數(shù)目及其傳動(dòng)比數(shù)值等。 第 頁(yè) 13 2 8 : 5 62 8 : 7 14 7 : 3 76 1 : 5 46 7 : 4 8 ( 主 軸 ) ( )電動(dòng)機(jī)軸7 5 01 0 61 3 21 7 02 1 22 6 53 3 54 2 55 3 06 7 08 5 01 0 6 01 3 2 01 7 0 01 4 6 0圖 3 . 2 轉(zhuǎn) 速 定各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 傳動(dòng)機(jī)床上的許多零件，特別是傳動(dòng)件，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該核算其強(qiáng)度。決定零件強(qiáng)度的條件之一是該零件所受的載荷。載荷取決于零件傳遞的功率和轉(zhuǎn)速。機(jī)床變速傳動(dòng)鏈內(nèi)的零件，有的轉(zhuǎn)速是恒定的，有的轉(zhuǎn)速是變化的。機(jī)床在實(shí)際使用中，某些工序主傳動(dòng)在低速 范圍加工時(shí)，不需要使用機(jī)床的全部功率，如果設(shè)計(jì)機(jī)床電機(jī)功率按最低轉(zhuǎn)速選取，勢(shì)必造成各傳動(dòng)件較粗大，造成過(guò)大的強(qiáng)度儲(chǔ)備，這是不經(jīng)濟(jì)和不必要的。因此，通用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)只是從某一轉(zhuǎn)速開(kāi)始才有可能使用電動(dòng)機(jī)的全部功率。傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速稱(chēng)為該傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 資料顯示，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為各級(jí)轉(zhuǎn)速的前三分之一轉(zhuǎn)速里最高的轉(zhuǎn)速，故根據(jù)本設(shè)計(jì)的主軸的轉(zhuǎn)速可確定主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 170r/據(jù)轉(zhuǎn)速圖上的傳動(dòng)路徑可得 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 425r/時(shí)根據(jù)轉(zhuǎn)速圖上的傳動(dòng)路徑得軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速似為 850r/是軸的最小轉(zhuǎn)速530r/兩對(duì)傳動(dòng)副可得主軸的最大轉(zhuǎn)速為 265r/時(shí)就需要傳遞全部功率，故軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 530r/（）軸的轉(zhuǎn)速是定值，可根據(jù)帶傳動(dòng)計(jì)算得知。 定各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比： （根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖來(lái)確定） 根據(jù)轉(zhuǎn)速圖可知，從主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 170r/軸的 425r/速圖上升了四格，故其傳動(dòng)比為 : i ；軸到軸經(jīng)過(guò)了兩 第 頁(yè) 14 對(duì)傳動(dòng)副，故其傳動(dòng)比有兩個(gè)，由轉(zhuǎn)速圖可知： 1 i；i ；軸與（）軸之間經(jīng)過(guò)交換齒輪，且要求實(shí)現(xiàn)四種變速，故其傳動(dòng)比有四個(gè)，而此級(jí)變速為基本組，級(jí)比指數(shù)為 1，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖可知在基本組里的四個(gè)轉(zhuǎn)速中，最高轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)比為： i，其后傳動(dòng)比依次為： i， i， i。 根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)速來(lái)確定帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 01 460 總，則總帶 1 . 9 22 . 5 2 2 0 . 8 9 。 表確定各配對(duì)齒輪齒數(shù)： 與軸之間的交換齒輪的選擇 在該基本組傳動(dòng)中的傳動(dòng)比有： 查資料得齒數(shù)和相同的有： 106、 107、 108、 109、 110、 111、 113、 114、 115 106、 108、 109、 110、 111、 112、 113、 114、 115 106、 108、 109、 110、 111、 112、 113、 114、 115 106、 107、 108、 109、 110、 111、 113、 114、 115 由于軸與軸之間要安裝離合器，根據(jù)離合器的結(jié)構(gòu)尺寸，所以軸與軸之間的中心距要求要大些，故選齒數(shù)和15，故選用的配對(duì)齒輪為：48/67， 54/61， 61/54， 67/48。 軸與軸之間的齒輪選擇 在該變速組中的傳動(dòng)比有： 2。 查資料得齒數(shù)和相同的有： 84、 86、 88、 90、 91、 92、 93、 95、 97、 99 84、 86、 87、 89、 90、 92、 93、 95、 96、 98 取齒數(shù)和4，故選用的配對(duì)齒輪為： 37/47， 28/56 軸與主軸之間的齒輪選擇 軸與主軸之間有一對(duì)降速齒輪副，其傳動(dòng)比 i =使齒輪的齒數(shù)和00 120(常選用在 100 以?xún)?nèi) )。查資料取齒數(shù)和9，故 選用的配對(duì)齒輪為： 28/71 角膠帶帶輪直徑計(jì)算： P =13= （ 3 膠帶型號(hào)： 第 頁(yè) 15 小帶輪直徑： 1D=132帶輪直徑： 1212. . 1 （ 3 = 1460 1 3 2 1 0 . 0 2750 =251.8 ：2D=250 表 3 的 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 速 /軸號(hào) （） 計(jì)算轉(zhuǎn)速 750 530 425 170 表 3 輪 的 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 速 /齒數(shù) 67 48 61 54 47 37 28 56 28 71 計(jì)算轉(zhuǎn)速 530 750 670 750 530 670 850 425 425 170 第 頁(yè) 16 圖 軸 箱 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 圖 級(jí)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值： 11 3 2 4 8 2 8 2 81 4 6 0 0 . 9 8 1 0 6 . 7 / m i 0 6 7 5 6 7 1 21 3 2 5 4 2 8 2 81 4 6 0 0 . 9 8 1 3 1 . 9 / m i 0 6 1 5 6 7 1 31 3 2 6 1 2 8 2 81 4 6 0 0 . 9 8 1 6 8 . 3 / m i 0 5 4 5 6 7 1 第 頁(yè) 17 41 3 2 6 7 2 8 2 81 4 6 0 0 . 9 8 2 0 7 . 9 / m i 0 4 8 5 6 7 1 51 3 2 4 8 4 7 2 81 4 6 0 0 . 9 8 2 7 1 . 1 / m i 0 6 7 3 7 7 1 61 3 2 5 4 4 7 2 81 4 6 0 0 . 9 8 3 3 5 . 1 / m i 0 6 1 3 7 7 1 71 3 2 6 1 4 7 2 81 4 6 0 0 . 9 8 4 2 7 . 5 / m i 0 5 4 3 7 7 1 81 3 2 6 7 4 7 2 81 4 6 0 0 . 9 8 5 2 8 . 3 / m i 0 4 8 3 7 7 1 速誤差： 1 1 0 6 . 7 1 0 6 1 0 0 % 0 . 6 6 %106n 2 1 3 1 . 9 1 3 2 1 0 0 % 0 . 0 7 %132n 3 1 6 8 . 3 1 7 0 1 0 0 % 1 %170n 4 2 0 7 . 9 2 1 2 1 0 0 % 1 . 9 %212n 5 2 7 1 . 1 2 6 5 1 0 0 % 2 . 3 %265n 6 3 3 5 . 1 3 3 5 1 0 0 % 0 . 0 2 %335n 7 4 2 7 . 5 4 2 5 1 0 0 % 0 . 5 %425n 8 5 2 8 . 3 5 3 0 1 0 0 % 0 . 3 %530n 許用轉(zhuǎn)速誤差范圍 ： 1 0 1 % 1 0 1 . 2 6 1 % 2 . 6 %n 上述轉(zhuǎn)速誤差都在 范圍內(nèi)，即可用 。 第 頁(yè) 18 4 主 要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 角膠帶的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算： （ 注：計(jì)算中涉及到的圖、表和公式均從機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué) 中查找 ） 確定計(jì)算功率： 根據(jù)工作情況，由（機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)）書(shū)中的表 3工況系數(shù) 設(shè)計(jì)計(jì)算功率為：13= （ 4 選擇帶型： 根據(jù)W 和1n=1460r/圖 3選取普通 V 帶型號(hào)： 確定帶輪直徑： 小帶輪最小基準(zhǔn)直徑查表 3：25輪的直徑越小，帶的彎曲應(yīng)力越大，會(huì)加劇帶的疲勞損壞，縮短帶的壽命。因此，小帶輪直徑1結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)該選取較大的帶輪直徑，這樣在傳遞功率一定時(shí)，可以增大帶速，減小帶的有效拉力和帶的根數(shù)。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)情況取132 大帶輪直徑： 21. . 1i d （ 4 式中： 傳動(dòng)比 i =面已經(jīng)計(jì)算過(guò)） 為彈性滑動(dòng)系數(shù)，通常取 =： 2132 （ =照表 3標(biāo)準(zhǔn)值：250驗(yàn)算帶速： 11 1 3 2 1 4 6 0 1 0 . 1 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s （ 4 帶速在 5 25 m/s 范圍內(nèi)，帶速符合要求，膠帶經(jīng)濟(jì)耐用。 初定中心距： 中心距過(guò)大，膠帶易引起振動(dòng)，傳動(dòng)能力下降。 中心距過(guò)小，膠帶撓曲次數(shù)增加，降低了膠帶的壽命。 一般應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸要求來(lái)確定中心距，若沒(méi)有給定中心距，可按式： 0a 2（1定中心距0a（ 4 0a =（ 132+250） = 第 頁(yè) 19 0a 2（1=2 （ 132+250） =764 初定中心距0a=700 膠帶的計(jì)算長(zhǎng)度： 00a+2（1+02124)( （ 4 =2 700+2（ 132+250） + 2(250 132)4 700=2005 從表 3選取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度000 膠帶的計(jì)算長(zhǎng)度 L=2033 膠帶的撓曲次數(shù)： 111 0 0 0 1 0 0 0 2 1 0 . 1 1 0 4 02033s （ 4 實(shí)際中心距： A0a+ 142 200520337002 0 （ 4 安裝時(shí)所需要的最小中心距： =2033= （ 4 張緊或補(bǔ)償所需要的最大中心距： m a x 0 . 0 2 7 1 4 0 . 0 2 2 0 3 3 7 5 4 . 7 ( )A A L m m （ 4 小帶輪包角： 00211 1 8 0 5 7 （ 4 0 0 02 5 0 1 3 21 8 0 5 7 1 7 0 . 6714 0120 確定 單根 表 3：0P= 彎曲影響系數(shù)表 3：310 ； 傳動(dòng)比系數(shù)表 3： 額定功率增量 110（ 4 =310 1460 1 =W； 第 頁(yè) 20 包角系數(shù)K，查表 3K= 長(zhǎng)度系數(shù)表 3K= V 帶根數(shù)： 00 K K （ 4 1 5 . 6 62 . 2 0 0 . 4 2 6 0 . 9 8 0 . 9 8 根確定單根 q ，查表 3： q =m 20 c （ 4 = 21 5 . 6 2 . 55 0 0 1 0 . 1 7 1 0 . 1 2 1 76 1 0 . 1 0 . 9 8 N 確定壓軸力 02 s F （ 4 01 7 0 . 62 6 2 1 7 s i n 2 5 9 52 N 動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算： 資料確定各類(lèi)傳動(dòng)、軸承的概略值如下： V 帶傳動(dòng)： = 深溝球軸承： = 圓錐滾子軸承： = 圓柱齒輪傳動(dòng)： = 斜齒輪傳動(dòng)： = 離合器、操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)： = 傳動(dòng)軸功率的計(jì)算： 2主 1 3 0 . 9 6 0 . 9 9 1 2 . 2 3P P k w ； 3主 1 3 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1 . 8 7P P k w ； 1 1 . 8 7 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1 . 5 1I I I I I k w ； 第 頁(yè) 21 1 1 . 5 1 0 . 9 8 0 . 9 8 1 1 . 0 5I V I I I I k w 。 傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算： 由于在機(jī)床設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)軸上 不止一種轉(zhuǎn)速。因此我們將用軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速來(lái)作為軸的轉(zhuǎn)速，既而對(duì)各軸進(jìn)行校核。各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為： 7 5 0 / m i r；（前面已經(jīng)計(jì)算過(guò)） 5 3 0 / m （前面已經(jīng)計(jì)算過(guò)） 4 2 5 / m （前面已經(jīng)計(jì)算過(guò)） 傳動(dòng)軸輸入轉(zhuǎn)矩的計(jì)算： 1 2 . 2 39 5 5 0 9 5 5 0 1 5 5 . 7 3 1 1 . 8 79 5 5 0 9 5 5 0 1 5 1 . 1 4 1 1 . 5 19 5 5 0 9 5 5 0 2 0 7 . 4 0 1 1 . 0 59 5 5 0 9 5 5 0 2 4 8 . 3 擦片離合器的計(jì)算： 、摩擦片離合器的外徑和內(nèi)徑根據(jù)結(jié)構(gòu)要求定： 接觸部分外徑： D=123觸部分內(nèi)徑： d=73、摩擦片平均直徑0b： 0D= 1 2 3 7 3 9822Dd （ 4 1 2 3 7 3 2522m m （ 4 、摩擦片離合器傳遞的扭矩： 69 . 5 5 1 0（ 4 3651 3 0 . 9 6 0 . 9 99 . 5 5 1 0 1 . 5 4 1 0 m m 、許用壓強(qiáng)： 第 頁(yè) 22 0 1.1 ； ； 0. . .v m K K P（ 4 0 . 9 0 0 . 7 5 0 . 7 6 1 . 1 0 . 5 6 查系數(shù) 0. 7 5 0 9 8 3 . 8 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 查系數(shù)件 加工時(shí)間為 16 秒。 、安全系數(shù)： K=、摩擦系數(shù)： f=、摩擦面對(duì)數(shù)： fD b P（ 4 522 1 . 5 4 1 0 1 . 3 120 . 0 8 9 8 2 5 0 . 5 6 對(duì) 、確定內(nèi)外片數(shù)： 正轉(zhuǎn)： 內(nèi)片 7片，外片 6 片 制動(dòng)： 內(nèi)片 6片，外片 5 片 輪的計(jì)算： （注： 計(jì)算中涉及的公式、圖、表均從機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)中查 閱 ） 輪模數(shù)的估算： 通常同一傳動(dòng) 組中齒輪取同一模數(shù)，并且選同模數(shù)齒輪中承受載荷最大的、齒數(shù)最少的齒輪進(jìn)行初步的估算： 3m 4 式中： P 齒輪傳遞的額定功率 ； 電動(dòng)機(jī)功率 從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算齒輪的傳動(dòng)效率（包括計(jì)算齒輪傳動(dòng)效率）； Z 所計(jì)算齒輪的齒數(shù)； 所計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 、 基本組齒輪模數(shù)的估算： 3基 1 3 0 . 9 6 0 . 9 9 0 . 9 8 0 . 9 8 1 1 . 6 3P k w ； 48Z （取傳動(dòng)組中負(fù)荷最大、齒數(shù)最少的齒輪）； 7 5 0 / m （ 所取齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速）； 第 頁(yè) 23 3 1 1 . 6 33 2 2 . 24 8 7 5 0m m m 按照標(biāo)準(zhǔn)系列取 : 、 第二變速組齒輪模數(shù)的估算： 基擴(kuò) 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1 . 6 3 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1 . 2 8P P k w ； 28Z （取傳動(dòng)組中負(fù)荷最大、齒數(shù)最少的齒輪）； 8 5 0 / m （所取齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速）； 擴(kuò) 33 1 1 . 2 83 2 3 2 2 . 62 8 8 5 0m 按照標(biāo)準(zhǔn)系列取： 3m 、 斜齒輪傳動(dòng)模數(shù)的估算： 斜 擴(kuò) 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1 . 2 8 0 . 9 9 0 . 9 8 1 1P P k w ； 28Z ； 4 2 5 / m ； 斜 33 113 2 3 2 3 . 12 8 4 2 5m 按照標(biāo)準(zhǔn)系列?。?4m 輪模數(shù)的驗(yàn)算： 一般按接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算，對(duì)于高速傳動(dòng)齒輪主要驗(yàn)算接觸疲勞強(qiáng)度，對(duì)于低速傳動(dòng)齒輪主要驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度，對(duì)硬齒面軟齒芯 的滲碳淬火齒輪，一定要驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度。 按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)： 3 221 . . . . . .c d b i j K K K Pm m mZ i n（ 4 按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)： 3 . . . . . .c d b sw m i w K K Pm m n（ 4 式中：計(jì)算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動(dòng)組中最小齒輪為計(jì)算轉(zhuǎn)速； i 大齒輪與小齒輪的傳動(dòng)比，211，“ +”號(hào)用于外嚙合， 第 頁(yè) 24 “ -”號(hào)用于內(nèi)嚙合； m 齒數(shù)系數(shù)， 6 1 0m ， m 為模數(shù) P 計(jì)算齒輪傳動(dòng)的功率 計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 / 壽命系數(shù)， . . n N K K K； （ 4 工作期限系數(shù)， 1060 （ 4 T 齒輪在機(jī)床工作期限（的總工作小時(shí) h ； 1n 計(jì)算齒輪的最低轉(zhuǎn)速 / 0C 基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表 3 m 疲勞曲線(xiàn)指數(shù)；查表 3 功率利用系數(shù)；查表 3 轉(zhuǎn)速變化系數(shù)；查表 3 材料強(qiáng)化系數(shù)；查表 3 工作狀況系數(shù)。主要考慮載荷沖擊的影響：主運(yùn)動(dòng)（