CA6140車床主軸箱的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(含圖)

1、第1章緒論1.1課題來(lái)源隨著技術(shù)的發(fā)展，機(jī)床主軸箱的設(shè)計(jì)會(huì)向較高的速度精度，而且要求連續(xù)輸出的高轉(zhuǎn)矩能力和非常寬的恒功率運(yùn)行范圍。另外還會(huì)改善機(jī)床的動(dòng)平衡，避免震動(dòng)、污染和噪音等。本設(shè)計(jì)為CA6140機(jī)床的主軸箱。作為主要的車削加工機(jī)床，CA6140機(jī)床廣泛的應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)中。CA6140機(jī)床主軸箱的作用就是把運(yùn)動(dòng)源的恒定轉(zhuǎn)速改變?yōu)橹鬟\(yùn)動(dòng)執(zhí)行件（主軸、工作臺(tái)、滑枕等）所需的各種速度；傳遞機(jī)床工作時(shí)所需的功率和扭矩；實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的起動(dòng)、停止、換向和制動(dòng)。主軸箱通常主要由下列裝置和機(jī)構(gòu)組成：齒輪變速裝置；定比傳動(dòng)副；換向裝置；起動(dòng)停止裝置；制動(dòng)裝置；操縱裝置；密封裝置；主軸部件和箱體。根據(jù)機(jī)床的

2、用途和性能不同，有的機(jī)床主軸箱可以只包括其中的部分裝置和部件。主軸箱是支承主軸并安裝主軸的傳動(dòng)變速裝置，使主軸獲得各種不同轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)主切削運(yùn)動(dòng)。該機(jī)床主軸箱剛性好、功率大、操作方便。CA6140機(jī)床可進(jìn)行各種車削工作，并可加工公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋。主軸三支撐均采用滾動(dòng)軸承；進(jìn)給系統(tǒng)用雙軸滑移共用齒輪機(jī)構(gòu)；縱向與橫向進(jìn)給由十字手柄操縱，并附有快速電機(jī)。該機(jī)床剛性好、功率大、操作方便。研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)機(jī)床設(shè)計(jì)和制造的發(fā)展速度是很快的。由原先的只為滿足加工成形而要求刀具與工件間的某些相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系和零件的一定強(qiáng)度和剛度，發(fā)展至今日的高度科學(xué)技術(shù)成果綜合應(yīng)用的現(xiàn)代機(jī)床的設(shè)計(jì)，也包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)

3、計(jì)（CAD）的應(yīng)用。但目前機(jī)床主軸變速箱的設(shè)計(jì)還是以經(jīng)驗(yàn)或類比為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)（經(jīng)驗(yàn)）設(shè)計(jì)方法。因此，探索科學(xué)理論的應(yīng)用，科學(xué)地分析的處理經(jīng)驗(yàn)，數(shù)據(jù)和資料，既能提高機(jī)床設(shè)計(jì)和制造水平，也將促進(jìn)設(shè)計(jì)方法的現(xiàn)代化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品日趨精密、復(fù)雜，改型也日益頻繁，對(duì)機(jī)床的性能、精度、自動(dòng)化程度等提出了越來(lái)越高的要求。機(jī)械加工工藝過(guò)程自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)上述要求的重要技術(shù)措施之一，不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，還能改善工人的勞動(dòng)條件。為此，許多企采用自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床和專用機(jī)床組成自動(dòng)或半自動(dòng)生產(chǎn)線。但是，采用這種自動(dòng)、高效的設(shè)備，需要很大的初期投資以及較長(zhǎng)的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，只有在大批量

4、的生產(chǎn)條件（如汽車、拖拉機(jī)、家用電器等工業(yè)主要零件的生產(chǎn)）下、才會(huì)有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。在機(jī)械制造工業(yè)中，單件、小批量生產(chǎn)的零件約占機(jī)械、加工的70%80%?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，致使機(jī)械產(chǎn)品不改型、更新?lián)Q代、批量相對(duì)減少，質(zhì)量要求越來(lái)越高。采用專用的自動(dòng)化機(jī)床加工這類零件就顯得橫不合理，而且調(diào)整或改裝專用的“剛性”自動(dòng)化生產(chǎn)線投資大、周期長(zhǎng)，有時(shí)從技術(shù)上甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的。采用各類仿型機(jī)床，雖然可以部分地解決小批量復(fù)雜的加工，但在更新零件時(shí)需制造靠模和調(diào)整機(jī)床，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，而且由于靠模誤差的影響，加工零件的精度很難達(dá)到較高的要求。為了解決上述問(wèn)題，滿足多品種、小批量，特

5、別是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的零件的自動(dòng)化生產(chǎn)，迫切需要一種靈活的、通用的、能夠適于產(chǎn)品頻繁變化“柔性”自動(dòng)化機(jī)床。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，1952年，美國(guó)帕森斯公司（Parsons）和麻省理工學(xué)院（MIT）合作，研制成功里世界上第一臺(tái)以數(shù)字計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字控制（numericalcontrol，簡(jiǎn)稱NC）3坐標(biāo)直線插補(bǔ)銃床，從而機(jī)械制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新階段同時(shí)，在設(shè)計(jì)中處處實(shí)際出發(fā)，分析和處理問(wèn)題是至關(guān)重要的。從大處講，聯(lián)系實(shí)際是指在進(jìn)行機(jī)床工藝可能性的分析。參數(shù)擬定和方案確定中，既要了解當(dāng)今的先進(jìn)生產(chǎn)水平和可能趨勢(shì)。更應(yīng)了解我國(guó)實(shí)際生產(chǎn)水平，使設(shè)計(jì)的機(jī)床，機(jī)器在四化建設(shè)中發(fā)揮最佳的效蓋。從小

6、處講，指對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)床零部件的制造，裝配和維修要進(jìn)行認(rèn)真的，切實(shí)的考慮和分析，綜合思考的設(shè)計(jì)方法。1.3課題設(shè)計(jì)的目的與意義通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。意義：通過(guò)分析研究現(xiàn)有的CA6140車床主軸箱規(guī)格和用途、主要參數(shù)、采用功能原理設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)。使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品盡量達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、操作方便、成本低廉的要求。1.4設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容介紹車床的演變發(fā)展過(guò)程、CA6140車床

7、的功能用途、優(yōu)越性和發(fā)展趨勢(shì)。完成了運(yùn)動(dòng)方案的確定和機(jī)構(gòu)化設(shè)計(jì)，繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖，機(jī)構(gòu)的零件圖第2章機(jī)床的規(guī)格和用途以及主要參數(shù)的確定CA6140型普通車床的主要組成部件有：主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。主軸三支撐均采用滾動(dòng)軸承；進(jìn)給系統(tǒng)用雙軸滑移共用齒輪機(jī)構(gòu)；縱向與橫向進(jìn)給由十字手柄操縱，并附有快速電機(jī)。該機(jī)床剛性好，功率大，操作方便。CA6140機(jī)床廣泛的應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)中，CA6140機(jī)床主軸箱的作用就是把運(yùn)動(dòng)源的恒定轉(zhuǎn)速改變?yōu)橹鬟\(yùn)動(dòng)執(zhí)行件（主軸、工作臺(tái)、滑枕等）所需的各種速度；傳遞機(jī)床工作時(shí)所需的功率和扭矩；實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的起動(dòng)、停止、換向和制動(dòng)。CA6140車

8、床可進(jìn)行各種車削工作，并可加工公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋。工件參數(shù)2.1.1工件的最大回轉(zhuǎn)直徑在床面上在床鞍上工件最大長(zhǎng)度（四種規(guī)格）400毫米210毫米750、1000、1500、2000毫米2.2主軸參數(shù)2.2.1主軸轉(zhuǎn)速范圍正傳（24級(jí)）反轉(zhuǎn)（24級(jí)）2.2.2主軸其他參數(shù)主軸孔徑主軸前段孔錐度2.3加工螺紋范圍10-1400轉(zhuǎn)/分14-1580轉(zhuǎn)/分.48毫米400毫米公制（44種）英制（20種）1-192毫米2-24牙/英寸模數(shù)（39種）徑節(jié)（37種）.0.25-48毫米1-96徑節(jié)2.4進(jìn)給量范圍縱向（64種）細(xì)化0.028-0.054毫米/轉(zhuǎn)正常0.08-1.59毫米/轉(zhuǎn)加大1.

9、71-6.33毫米/轉(zhuǎn)細(xì)化0.014-0.027毫米/轉(zhuǎn)橫向（64種）正常0.04-0.79毫米/轉(zhuǎn)加大0.86-3.16毫米/轉(zhuǎn)刀具快速移動(dòng)速度縱向4米/分橫向4米/分電機(jī)冷卻泵參數(shù)2.6.1主電機(jī)功率7.5千瓦轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/分2.6.2快速電機(jī)功率370瓦轉(zhuǎn)速2600轉(zhuǎn)/分2.6.3冷卻泵功率90瓦流量25升/分重量及外形尺寸工件最大長(zhǎng)度為1000毫米的機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）2668X1000X1190毫米重量約2000公斤第3章傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖的擬定確定極限轉(zhuǎn)速已知主軸最低轉(zhuǎn)速n為10mm/s，最高轉(zhuǎn)速n為1400mm/s,轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍minmax為R=n/n=14nmaxmi

10、n確定公比選定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比為=1.12求出主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z由圖1-2及系統(tǒng)傳動(dòng)路線可以看出，當(dāng)主軸正轉(zhuǎn)時(shí)，由第一條傳動(dòng)路線(I-II-III-W軸)使主軸獲得2X3=6級(jí)正轉(zhuǎn)，由第二條路線(I-II-III-W-V-W軸)又使主軸獲得2X3X2X2=24級(jí)正轉(zhuǎn)，這樣可獲得30級(jí)正轉(zhuǎn)。當(dāng)主軸反轉(zhuǎn)時(shí)，可獲得3+3X2X2=15級(jí)反轉(zhuǎn)。但由于軸III-V間的四種傳動(dòng)比為：5051502012051120201Uxq1UxqUxqUxq150502508043805044808016其中U和U基本相等，所以實(shí)際上主軸只能獲得2X3X(2X21)=18級(jí)正轉(zhuǎn),23這樣主軸實(shí)際獲得6+18=24級(jí)正轉(zhuǎn)

11、。同理主軸只有3+3(2X21)=12級(jí)反轉(zhuǎn)。確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式由公式Z=P(X)XP(X)XP(X)(4-1)a1b2c3其中Z為主軸轉(zhuǎn)速級(jí)，P為按傳動(dòng)順序的各變速組傳動(dòng)副數(shù)，X為各變速組的ii級(jí)比指數(shù)。故結(jié)構(gòu)式24=2X3X2X2繪制轉(zhuǎn)速圖3.5.1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系列封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。Y系列電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、起動(dòng)性能好、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便、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。因主電機(jī)功率要求為7.5千瓦轉(zhuǎn)速1400r/min,故選擇Y132M-4，其同步轉(zhuǎn)速為1440r/min。3.5.2分配總降速傳動(dòng)比

12、總降速傳動(dòng)比為u=n/n=10/14406.67X10-3，n為主軸最低轉(zhuǎn)IImindmin速，考慮是否需要增加定比傳動(dòng)副，以使轉(zhuǎn)速數(shù)列符合標(biāo)準(zhǔn)或有利于減少齒輪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“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。3.5.3確定傳動(dòng)軸的軸數(shù)傳動(dòng)軸數(shù)=變速組數(shù)+定比傳動(dòng)副數(shù)+1=63.5.4繪制轉(zhuǎn)速圖先按傳動(dòng)軸數(shù)及主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)格距l(xiāng)g畫出網(wǎng)格，用以繪制轉(zhuǎn)速圖。在轉(zhuǎn)速圖上，先分配從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到主軸最低轉(zhuǎn)速的總降速比，在串聯(lián)的雙軸傳動(dòng)間畫上U(k-k+l)min.再按結(jié)構(gòu)式的級(jí)比分配規(guī)律畫上各變速組的傳動(dòng)比射線，從而確定了各傳動(dòng)副的傳

13、動(dòng)比。10圖4-1轉(zhuǎn)速圖圖4-2CA6140傳動(dòng)系統(tǒng)圖3.5.5傳動(dòng)方案擬定然后傳給軸II上的齒輪Z30。軸II的運(yùn)動(dòng)分別可分別通過(guò)39傳給軸hi。當(dāng)雙向多片摩擦離合器Ml左結(jié)合時(shí)，軸I的運(yùn)動(dòng)經(jīng)Ml左部的摩擦片及齒輪副16或聖傳給軸II。當(dāng)Ml右結(jié)合時(shí)軸I的運(yùn)動(dòng)經(jīng)Ml右部摩擦片及齒輪Z50傳3843給軸上的齒輪Z34，三對(duì)齒輪副22、30、38I0軸III的運(yùn)動(dòng)可分為兩路傳給主軸W:當(dāng)主軸W上的滑動(dòng)齒輪Z50處于左端位置時(shí)，軸III運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副I3直接傳給主軸使主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)當(dāng)主軸W上的滑動(dòng)齒輪Z50處于左端位置時(shí)，使齒輪式離合器M2接合,則軸II的運(yùn)動(dòng)經(jīng)III-W-V-W的背輪機(jī)構(gòu)傳給

14、主軸，使主軸獲得中低轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)系統(tǒng)可用傳動(dòng)路線表達(dá)式喪示如下:341主電動(dòng)機(jī)143JW(右)5(34(反轉(zhuǎn)廠玉一附臥30502258j7.5kW1450r/mm202(r麗IV一80I5051-、亂第4章主要設(shè)計(jì)零件的計(jì)算和驗(yàn)算主軸箱的箱體主軸箱中有主軸、變速機(jī)構(gòu)，操縱機(jī)構(gòu)和潤(rùn)滑系統(tǒng)等。主軸箱除應(yīng)保證運(yùn)動(dòng)參數(shù)外，還應(yīng)具有較高的傳動(dòng)效率，傳動(dòng)件具有足夠的強(qiáng)度或剛度，噪聲較低，振動(dòng)要小，操作方便，具有良好的工藝性，便于檢修，成本較低，防塵、防漏、外形美觀等。箱體材料以中等強(qiáng)度的灰鑄鐵HT150及HT200為最廣泛，本設(shè)計(jì)選用材料為HT20-40.箱體鑄造時(shí)的最小壁厚根據(jù)其外形輪廓尺寸(長(zhǎng)X寬X高)

15、，按下表選取.表5-1長(zhǎng)X寬乂咼(mm3)壁厚(mm)500X500X300-800X500X50010-15800X800X50012-20由于箱體軸承孔的影響將使扭轉(zhuǎn)剛度下降10%-20%，彎曲剛度下降更多，為彌補(bǔ)開(kāi)口削弱的剛度，常用凸臺(tái)和加強(qiáng)筋；并根據(jù)結(jié)構(gòu)需要適當(dāng)增加壁厚。如中型車床的前支承壁一般取25mm左右，后支承壁取22mm左右，軸承孔處的凸臺(tái)應(yīng)滿足安裝調(diào)整軸承的需求。箱體在主軸箱中起支承和定位的作用。CA6140主軸箱中共有15根軸，軸的定位要靠箱體上安裝空的位置來(lái)保證，因此，箱體上安裝空的位置的確定很重要。本設(shè)計(jì)中各軸安裝孔的位置的確定主要考慮了齒輪之間的嚙合及相互干涉的問(wèn)題，

16、根據(jù)各對(duì)配合齒輪的中心距及變位系數(shù)，并參考有關(guān)資料，箱體上軸安裝空的位置確定如下：中心距(a)=1/2(d1+d2)+ym(式中y是中心距變動(dòng)系數(shù))中心距I-II二(56+38)/2X2.25=105.75mm中心距I-W二(50+34)/2X2.25=94.5mm中心距11-=(30+34)/2X2.25=72mm中心距IITII=(39+41)/2X2.25=90mm中心距III-W二(50+50)/2X2.5=125mm中心距V-訓(xùn)二(44+44)/2X2=88mm中心距V-可=(26+58)/2X4=168mm中心距訓(xùn)ITX二(58+26)/2X2=84mm中心距IX-W(58+58)

17、/2X2=116mm中心距IX-X二(33+33)/2X2=66mm中心距IX-XI二(25+33)/2X2=58mm綜合考慮其它因素后，將箱體上各軸安裝空的位置確定如下圖:VI工III杏amPJI97圖5-14=!閉T上圖中XIV、XV軸的位置沒(méi)有表達(dá)清楚具體位置參見(jiàn)零件圖。設(shè)計(jì)的箱體外觀形狀如下圖：圖5-2箱體在床身上的安裝方式，機(jī)床類型不同，其主軸變速箱的定位安裝方式亦不同。有固定式、移動(dòng)式兩種。車床主軸箱為固定式變速箱，用箱體底部平面與底部突起的兩個(gè)小垂直面定位，用螺釘和壓板固定。本主軸箱箱體為一體式鑄造成型，留有安裝結(jié)構(gòu)，并對(duì)箱體的底部為安裝進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。箱體的顏色根據(jù)機(jī)床的總體

18、設(shè)計(jì)確定，并考慮機(jī)床實(shí)際使用地區(qū)人們心理上對(duì)顏色的喜好及風(fēng)俗。箱體中預(yù)留了潤(rùn)滑油路的安裝空間和安裝螺紋孔及油溝，具體表達(dá)見(jiàn)箱體零件圖。4.2傳動(dòng)系統(tǒng)的I軸及軸上零件設(shè)計(jì)4.2.1普通V帶傳動(dòng)的計(jì)算普通V帶的選擇應(yīng)保證帶傳動(dòng)不打滑的前提下能傳遞最大功率，同時(shí)要有足夠的疲勞強(qiáng)度，以滿足一定的使用壽命。設(shè)計(jì)功率P二K-P（kW）（5-1）dAKA工況系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)（任殿閣，張佩勤主編）表2-5,取1.1；A故P二1.1x11二12.1kWd小帶輪基準(zhǔn)直徑d為130mm；d1帶速vv=kdn1(60 xlOOO)沁9.86m/sv；(5-2)d11大帶輪基準(zhǔn)直徑d為230mm；d2初選中心距a=

19、1000mm,a由機(jī)床總體布局確定。a過(guò)小，增加帶彎曲次TOC o 1-5 h zOOO數(shù)；a過(guò)大，易引起振動(dòng)。O帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=2a+(d+d)+d丿=2722.5mm(5-3)dOO2d1d24aO查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)(任殿閣，張佩勤主編)表2-7，取L=2800mm;dO帶撓曲次數(shù)卩=1000mv/L=7.0412012a(5-8)單根V帶的基本額定功率P，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)(任殿閣，張佩勤主編)1表2-8，取2.28kW；單根V帶的基本額定功率增量AP=Kn(1-丄)1b1Ku(5-9)K彎曲影響系數(shù)，查表2-9，取1.03x10-3bK傳動(dòng)比系數(shù)，查表2-10，取1.12u故AP=0.16；帶的

20、根數(shù)(5-10)KaPz=d(P+AP)KK11aL包角修正系數(shù)，查表2-11，取0.93；K帶長(zhǎng)修正系數(shù)，查表2-12，取1.01；L故z二沁3.89Z取4；(2.28+0.16)x0.93xl.Ol1P25單根帶初拉力F二500 x(一-1)+qv20vzKa(5-11)q帶每米長(zhǎng)質(zhì)量，查表2-13，取0.10；故F=58.23N0a15409帶對(duì)軸壓力Q=2F0zsinh=225823x4xsin2-453-98N(5-12)圖5-34.2.2多片式摩擦離合器的計(jì)算設(shè)計(jì)多片式摩擦離合器時(shí)，首先根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)確定離合器的尺寸，如為軸裝式時(shí)，外摩擦片的內(nèi)徑d應(yīng)比花鍵軸大26mm，內(nèi)摩擦片的外徑

21、D的確定，直接影響離合器的徑向和軸向尺寸，甚至影響主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局，故應(yīng)合理選擇。摩擦片對(duì)數(shù)可按下式計(jì)算Z三2MnK/兀fD2bp05-13)式中M摩擦離合器所傳遞的扭矩(Nmm)；nM=955X104Nn/n=955X104XllX0.98/800=1.28X105(N-mm);ndj(5-14)N電動(dòng)機(jī)的額定功率(kW)；dn安裝離合器的傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min)；jn從電動(dòng)機(jī)到離合器軸的傳動(dòng)效率；K安全系數(shù)，一般取1.31.5；f摩擦片間的摩擦系數(shù)，由于磨擦片為淬火鋼，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表取f=0.08；D摩擦片的平均直徑(mm);0D=(D+d)/2=67mm;(5-16)0b內(nèi)外摩

22、擦片的接觸寬度(mm)；b=(D-d)/2=23mm；(5-17)p摩擦片的許用壓強(qiáng)(N/mm2)；p=IptIKKK=1.1X1.00X1.00X0.76=0.8360vmz5-18)pt基本許用壓強(qiáng)(MPa)，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-15,取1.1；0K速度修正系數(shù)vv=兀D2n/6X104=2.5(m/s)(5-19)p0根據(jù)平均圓周速度v查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-16，取1.00；K接合次數(shù)修正系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-17，取1.00；mK摩擦結(jié)合面數(shù)修正系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-18,取0.76。z所以Z2MnK/兀fD2bp=2X1.28X105X1.4/(3.14X0.08X67X23X

23、00.836=11臥式車床反向離合器所傳遞的扭矩可按空載功率損耗P確定，一般取kP=0.4N=0.4X11=4.4kd最后確定摩擦離合器的軸向壓緊力Q，可按下式計(jì)算：Q=pt兀d2bK(N)=1.1X3.14X672X23X1.00=3.57X105L00v(5-20)式中各符號(hào)意義同前述。摩擦片的厚度一般取1、1.5、1.75、2(mm)，內(nèi)外層分離時(shí)的最大間隙為0.20.4(mm)，摩擦片的材料應(yīng)具有較高的耐磨性、摩擦系數(shù)大、耐高溫、抗膠合性好等特點(diǎn)，常用10或15鋼，表面滲碳0.30.5(mm),淬火硬度達(dá)HRC5262。圖5-44.2.3齒輪的驗(yàn)算驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最

24、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)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為(MPa)Wq(3-1)j5-21)2081x103；(u土1)KKKKNQ=_2_3_SjZmuBn彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為2081x105KKKKN/“、1Q=1_23S（MPa）WQwZm2BYnwj（5-22）式中N-齒輪傳遞功率（KW）,N=N-n;d60nTK=miTC*O（5-23）T-齒輪在機(jī)床工作期限（T）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪S取T=1500020000h，同一變速組

25、內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為ST=T/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)；Sn-齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;1C-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表3-1（以下均參見(jiàn)機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)）Om疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；K速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；nK功率利用系數(shù)，查表3-3；NK材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；QK的極限值K，K見(jiàn)表3-5，當(dāng)K三K時(shí)，則取K=K；SSmaxSminSSmaxSSmax當(dāng)KVK時(shí)，取K=K；SSminSSminK工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取K=1.21.6；11K動(dòng)載荷系數(shù)，查表3-6；2K齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9；3Y一標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8；o許用接觸應(yīng)力（MPa），查表3-9

26、；jo許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。w如果驗(yàn)算結(jié)果o或o不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，jw如仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。I軸上的齒輪采用整淬的方式進(jìn)行熱處理傳至I軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為：130 x230=820r/min130 x0.98x0.96=0.511230N=NdF=5.625kw5-24)n=n=820r/minj3在離合器兩齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為50X2.25，且齒寬為B=12mmu=1.05=1018.15MPW2081x103：(1.05+1)x1.2xl.3xl.04x3.72x5.62550 x2.251.05x12x820o

27、=1250MPj(5-25)符合強(qiáng)度要求。驗(yàn)算56X2.25的齒輪：=910MPWo=1250MPj2081x103：(1.05+1)x1.2x1x1.04x3.72x5.62556x2.251.05x12x820(5-26)符合強(qiáng)度要求圖5-54.2.4傳動(dòng)軸的驗(yàn)算對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無(wú)須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。軸的抗彎斷面慣性矩(mm4)兀d4+bxN(Dd)(D+d)2花鍵軸I=(mm4)64兀x32.24+6x8x(3832.2)x(38+32.2)2=沁7.42x104mm464(5-27)式中d一花鍵軸的小徑(mm)；i一花軸的大徑(mm)；b、N花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳

28、動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得：M扭二955x心存Nmm)-955x104x筈-6.55x104“mmj(5-28)式中N該軸傳遞的最大功率(kw);n該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min)。j傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力P=2MtD2x6.55x10456沁2.34x103N（5-29）式中D一齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D二mZ。齒輪的徑向力P：rP=Ptg（a+p）/cos（N）rt（5-30）式中a一為齒輪的嚙合角，a=20；P齒面摩擦角，pu5.72。；B齒輪的螺旋角；B=0故Pu0.5P二1.17x103Nrt花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力

29、的驗(yàn)算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為g,(MPa)jy8MnmaxWjy(D2-d2)lNK（5-31）式中M一花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（N-mm）；nmaxD、d一花鍵軸的大徑和小徑（mm）；L花鍵工作長(zhǎng)度；N花鍵鍵數(shù)；K載荷分布不均勻系數(shù)，K=0.70.8；Gjy8x6.55x104(382-32.22)x85x6x0.7u3.6MPaWg=20(MPa)jy（5-32）故此花鍵軸校核合格4.2.5軸承疲勞強(qiáng)度校核機(jī)床傳動(dòng)軸用滾動(dòng)軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。其額定壽命L的計(jì)算公式為:hL二500（Cn）eT（h）hfKKIPFN或按計(jì)算負(fù)荷c的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：jfC二士fKK

30、KIPTn1L二32003hTn2L二19852hTn3故軸承校核合格4.3傳動(dòng)系統(tǒng)的II軸及軸上零件設(shè)計(jì)4.3.1齒輪的驗(yàn)算驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)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)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為2081x103；(u土1)KKKKNo=123_S1uBnj彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為Zm(MPa)Wo(3-1)j5-34)2081x105KKKKN1o=1_23s(MPa)WowZm2BYnwj5-35)式中N-齒輪傳遞功率（KW），N=

31、N-n；dN-電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）；d耳-從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率;n-齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）;jm-初算的齒輪模數(shù)（mm）;B-齒寬（mm）Z-小齒輪齒數(shù)；u-大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，ul,“+”號(hào)用于外嚙合，“-”號(hào)用于內(nèi)嚙K-壽命系數(shù)：OS5-36）K-工作期限系數(shù)T5-37)T-齒輪在機(jī)床工作期限（T）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪S取T=1500020000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為ST=T/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù);Sn-齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）1C-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表3-1（以下均參見(jiàn)機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)）Om疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；K速度

32、轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；nK功率利用系數(shù)，查表3-3；NK材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；QK的極限值K，K見(jiàn)表3-5，當(dāng)K三K時(shí)，則取K=K；SSmaxSminSSmaxSSmax當(dāng)KVK時(shí)，取K=K；SSminSSminK工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取K=1.21.6；11K動(dòng)載荷系數(shù)，查表3-6；2(5-41K3齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9Y一標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8；o許用接觸應(yīng)力（MPa），查表3-9；o許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。w如果驗(yàn)算結(jié)果o或o不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法jw如仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。II軸上的雙聯(lián)滑移

33、齒輪采用整淬的方式進(jìn)行熱處理傳至II軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為：n=1450 x130 x56=1207.78r/min3230385-38)旦0 x56x0.98x0.996=0.769230385-39)m=2.25N=N耳=5.77kwd5-40)n=n=1207.78r/minj3在雙聯(lián)滑移齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為38X2.25，且齒寬為B=14mmu=1.05二1195.82MPW=2081xl03/(1.05+1)xl.2xl.3x1.04x3.72x5.42=38x2.251.05x14x1207.78oj=1250MP故雙聯(lián)滑移齒輪符合標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)算39X2.25的齒輪：39X2.25齒輪采用整

34、淬n=n=1207.78r/minj3n=130 x56x0.98x0.997=0.76123038N=N耳=5.71kwB=14mmu=1d二1027.94MPWo=1250MPj2081x103：(1+1)x1.2x1x1.04x3.72x5.7139x2.251x14x1207.785-42)故此齒輪合格驗(yàn)算22X2.25的齒輪：22X2.25齒輪采用整淬n=n=1207.78r/minj3n=皂x56x39x0.98x0.997x0.972=0.6802303841N=N耳=5.1kwB=14mmu=4d5-43)二927.49MPWo=1250MPj2081x103：(4+1)x1.

35、2x1x1.04x3.72x5.122x2.254x14x1207.78（5-44）故此齒輪合格驗(yàn)算30X2.25齒輪：30X2.25齒輪采用整淬n=n=1207.78r/minj3n=昱x56x0.98x0.997=0.68023038N=Nq=5lkwB=14mmu=1d(545)二1131.24MPWo=1250MPj2081xl03：(1+1)x1.2xlxl.04x3.72x5.130 x2.25lx14X1207.78(546)故此齒輪合格圖574.3.2傳動(dòng)軸的驗(yàn)算對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無(wú)須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。軸的抗彎斷面慣性矩（mm4）花鍵軸_兀d4+bxN(D

36、-d)(D+d)2兀x324+6x8x(36-32)x(36+32)26464I=(mm4)=6.534x104mm（5-47）式中d一花鍵軸的小徑（mm）；i一花軸的大徑（mm）；b、N花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得：N5.42M=955x104一（Nmm）=955x104x=4.51x104Nmm扭n1148.86j（5-48）式中N該軸傳遞的最大功率（kw）;n該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。j傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力P:P=竺搭（一）=2x4.51x104=1.804x103一ttD50（5-4

37、9）式中D一齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D二mZ。齒輪的徑向力P:rP=Ptg（a+p）/cosP（N）=902Nrt（5-50）式中a為齒輪的嚙合角；P齒面摩擦角；B齒輪的螺旋角；，-M2+(aT)20.1mm=27.86mm(551)符合校驗(yàn)條件花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗(yàn)算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為:jy8MnmaxW(D2-d2)INKq,(MPa)1-jy(5-52)式中M一花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（N-mm）；nmaxD、d一花鍵軸的大徑和小徑（mm）；L花鍵工作長(zhǎng)度；N花鍵鍵數(shù)；K載荷分布不均勻系數(shù)，K=0.70.8；qjy8x4.51x104(362-322)x116x8x0.7二2.04MP

38、ahfKKIPFN或按計(jì)算負(fù)荷C的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：jfC=+fKKKIPTn1L二32003hTn2L二19852hT故軸承校核合格鉆床、(5-57)(5-58)(5-59)n3圖5-84.4傳動(dòng)系統(tǒng)的III軸及軸上零件設(shè)計(jì)4.4.1齒輪的驗(yàn)算驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)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)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為2081x103Zm(MPa)Wbj(560)(u1)KKKKN12_3_SuBnjn彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為(MPa)qw

39、2081x105KKKKN1noc123SZm2BYn5-61)式中N-齒輪傳遞功率（KW）,N=N-n;dN-電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）；dn-從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率；n-齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）;jm-初算的齒輪模數(shù)（mm）;B-齒寬（mm）Z-小齒輪齒數(shù)；u-大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，ul,“+”號(hào)用于外嚙合，“-”號(hào)用于內(nèi)嚙K-壽命系數(shù)：SK-工作期限系數(shù)：Tm5-62)T-齒輪在機(jī)床工作期限（T）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪S取T=1500020000h,同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為ST=T/P,P為變速組的傳動(dòng)副數(shù);Sn-齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;

40、1C-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表3-1（以下均參見(jiàn)機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)）Om疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；K速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；K功率利用系數(shù)，查表3-3；NK材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；QK的極限值K,K見(jiàn)表3-5，當(dāng)K三K時(shí)，則取K=K；SSmaxSminSSmaxSSmax當(dāng)KVK時(shí)，取K=K；SSminSSminK工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取K=1.21.6；11K動(dòng)載荷系數(shù)，查表3-6；2K齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9；3Y一標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8；o許用接觸應(yīng)力（MPa），查表3-9；jo許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。w如果驗(yàn)算結(jié)果o或o不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理

41、方法,jw如仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。三軸上的三聯(lián)滑移齒輪采用整淬的方式進(jìn)行熱處理傳至三軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為：=1450 x130 x56x39=1148.86r/min2303841x56x39x0.98x0.997=0.7232303841N=NdF=5.4儷（5-63）n=n=1148.86r/minj3在三聯(lián)滑移齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為41X2.25，且齒寬為B=12mmu=1.05二1189MPW2081xl03,（1.05+1）x1.2x1.3x1.04x3.72x5.4241x2.251.05x20 x1148.86o=j1250MP（5-64）故三聯(lián)滑移

42、齒輪符合標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)算50X2.5的齒輪：50X2.5齒輪采用整淬n=n=1148.86r/minj310X38X39X0.98X0.997x0.972=O&ON=N-n=5.1kwB=15mmu=1d5-65)二910MPWo=1250MPj2081x103；(1+1)x1.2x1x1.04x3.72x5.150 x2.51x15x1148.86（5-66）故此齒輪合格驗(yàn)算63X3的齒輪：63X3齒輪采用整淬n=n=1148.86r/minj310 x38xHx0.98xO.7x0.972=0.680N=N-n=5.1kwB=10mmu=4d5-67)二558MPWo=1250MPj2081x10

43、3；(4+1)x1.2x1x1.04x3.72x5.163x34x10 x1148.86（5-68）故此齒輪合格驗(yàn)算44X2齒輪：44X2齒輪采用整淬n=n=1148.86r/minj3x|xHxo.98xo.7xo.972=o.680N=N-n=5.1kwB=10mmu=1d6464(5-69)。jm罟二1239MP._圖5-94.4.2傳動(dòng)軸的驗(yàn)算對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無(wú)須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。軸的抗彎斷面慣性矩（mm4）花鍵軸兀d4+bxN(Dd)(D+d)2(mm4)=兀x324+6x8x(3632)x(36+32)2=6.534x104mm4(5-71)式中d一花鍵軸的

44、小徑（mm）；i一花軸的大徑（mm）；b、N花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得：N5.42M=955x104一（Nmm）=955x104x=4.51x104Nmm扭n1148.86j式中N該軸傳遞的最大功率（kw）;n該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。j傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、5-72)徑向力，齒輪的圓周力p:P=鈴（N）=竿嚴(yán)=1-8044103N（5-73）式中D一齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D二mZ。齒輪的徑向力P:rP=Ptg（a+p）/cosP（N）=902Nrt式中a為齒輪的嚙合角；P齒面摩擦角；5-74)B齒輪的螺旋角;

45、；M2+(aT)2mm=27.86mm0.15-75)符合校驗(yàn)條件花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗(yàn)算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為:_8MO=nmaxWjy(D2-dINK5-76)式中M花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（Nmm）；nmaxD、d一花鍵軸的大徑和小徑（mm）；L花鍵工作長(zhǎng)度；N花鍵鍵數(shù)；K載荷分布不均勻系數(shù)，K=0.70.8；jy8x4.51x104(362322)xll6x8x0.7二2.04MPaT（h）hfKKIPFN或按計(jì)算負(fù)荷C的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：jfC=+fKKKIPTn1L二32003hTn2L二19852hTn34.5傳動(dòng)系統(tǒng)的IV軸及軸上零件設(shè)計(jì)4.5.1齒輪的驗(yàn)算驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇

46、相同模數(shù)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)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為2081x103Zmu1)KKKKN12_3_SuBnj(MPa)Wbj(581)彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為2081x105KKKKN+2_3_S-Zm2BYn(MPa)mm=22.32mm5-93)符合校驗(yàn)條件花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗(yàn)算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為:g,(MPa)jy8MjynmaxW(D2-d2)lNK（5-94）式中M一花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（N-mm）；nmaxD、d一花

47、鍵軸的大徑和小徑（mm）；L花鍵工作長(zhǎng)度；N花鍵鍵數(shù)；K載荷分布不均勻系數(shù)，K=0.70.8；Gjy8x5.18x106(322-262)x116x8x0.7=14.6MPaT（h）hfKKIPFN或按計(jì)算負(fù)荷C的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：jfC=+fKKKIPTn1L二31205hTn2L二18756hTn3故軸承校核合格圖5-144.6傳動(dòng)系統(tǒng)的V軸及軸上零件設(shè)計(jì)4.6.1齒輪的驗(yàn)算驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)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)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。接觸

48、應(yīng)力的驗(yàn)算公式為jZm=込型3土1冷K2K丐(MPa)WguBnj5-98）彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為2081X105KKKKN(MPa)/w12-Zm2BYnj5-99)式中N-齒輪傳遞功率（KW），N=N-n；dN-電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）；d耳-從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率;n-齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）;jm-初算的齒輪模數(shù)（mm）;B-齒寬（mm）Z-小齒輪齒數(shù);u-大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，ul,“+號(hào)用于外嚙合，“-”號(hào)用于內(nèi)嚙合；K-壽命系數(shù)：S5-100)K-工作期限系數(shù)：TQ5-101)T-齒輪在機(jī)床工作期限（T）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪S取T=150002000

49、0h，S同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為T=T/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù);Sn-齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;1C-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表3-1（以下均參見(jiàn)機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)）Om疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；K速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；nK功率利用系數(shù)，查表3-3；NK材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；QK的極限值K,K見(jiàn)表3-5，當(dāng)K三K時(shí)，則取K=K；SSmaxSminSSmaxSSmax當(dāng)KVK時(shí)，取K=K；SSminSSminK工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取K=1.21.6；11K動(dòng)載荷系數(shù)，查表3-6；K齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9；23Y一標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8；o許用接觸應(yīng)力（MP

50、a），查表3-9；jo許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。w如果驗(yàn)算結(jié)果o或o不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法,jw如仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。軸上的斜齒輪采用調(diào)質(zhì)處理的方式進(jìn)行熱處理傳至五軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為=1450 xxxxx=1148.86r/mm32303841505013056395051n=xxxxx0.98x0.999=0.72323038415050N=NdF=5.4血5-102)n=n=1148.86r/minj3斜齒輪為26X4，且齒寬為B=35mmu=1.05o=2081xl03|(1.05+1)xl.2

51、x1.3xl.04x3.72xl.53x5.4226x41.05x20 x1148.86=1304MPWo=1560MPj(5-103)故斜齒輪符合標(biāo)準(zhǔn)圖5-15驗(yàn)算80X2.5的齒輪:80X2.5齒輪采用調(diào)質(zhì)熱處理n=n=1148.86r/minj313056395020,n=xxxxx0.98x0.999x0.972=0.18423038415080N=Nd-n=211-39kwB=26mmu=1(5104)1x15x1148.86oj=沿廠:鴛囂222139二560MPmm=31.43mm(5-112)符合校驗(yàn)條件花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗(yàn)算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為:g,(MPa)8Mj

52、ynmaxW(D2-d2)lNK(5-113)式中M一花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩(N-mm)；nmaxD、d一花鍵軸的大徑和小徑(mm)；L花鍵工作長(zhǎng)度；N花鍵鍵數(shù)；K載荷分布不均勻系數(shù)，K=0.70.8；Gjy8x4.51x104(452-352)x152x6x0.7二7.06MPahfKKIPFN或按計(jì)算負(fù)荷C的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算:jfC=+fKKKIPTn1L=32003hTn2L=19852hTn3故軸承校核合格圖5-16第5章結(jié)論CA6140的主軸箱是機(jī)床的動(dòng)力源將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給機(jī)床主軸的基本環(huán)節(jié)，其機(jī)構(gòu)復(fù)雜而巧妙，要實(shí)現(xiàn)其全部功能在軟件中的模擬仿真工作量非常大。這次設(shè)計(jì)的效果沒(méi)有預(yù)計(jì)的完美

53、，有一些硬件方面的原因，在模擬仿真的時(shí)候，由于計(jì)算機(jī)的配置不能達(dá)到所需要求，致使運(yùn)行速度非常慢，不但時(shí)間上拖了下來(lái)，而且所模擬的效果很不理想。我接受的設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)CA6140車床的主軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)。主軸箱的結(jié)構(gòu)繁多，考慮到實(shí)際硬件設(shè)備的承受能力，在進(jìn)行三維造型的時(shí)候在不影響模擬仿真的情況下，我省去了很多細(xì)部結(jié)構(gòu)。從這點(diǎn)讓我深深的體會(huì)到“科技是第一生產(chǎn)力”這句話的正確與嚴(yán)峻性。在設(shè)計(jì)中我們也遇到了其它許多棘手的問(wèn)題，例如，每個(gè)人采用的度量標(biāo)準(zhǔn)不一致，導(dǎo)致裝配的時(shí)候產(chǎn)生了干涉的問(wèn)題，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題我們采用互相調(diào)節(jié)的方法，需要相互配合的兩個(gè)零件的設(shè)計(jì)者相互協(xié)調(diào)，最后實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的效果。對(duì)于一次設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，總體

54、安排很重要。這次設(shè)計(jì)由于總體安排剛開(kāi)始的時(shí)候沒(méi)有很合理的制定，所以工作量的實(shí)際大小與工作的具體性質(zhì)不是很明確，但經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)和幫助后，我開(kāi)始慢慢的找準(zhǔn)了點(diǎn)，明確了具體目標(biāo)，進(jìn)度一步步趕上來(lái)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師們給予我很多的支持和幫助，在此我對(duì)老師在設(shè)計(jì)中對(duì)我們的指點(diǎn)和教導(dǎo)表示衷心的感謝！參考文獻(xiàn)任殿閣，張佩勤.機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)M.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.1991年9月鄭文緯.東南大學(xué)機(jī)械學(xué)學(xué)科組M.機(jī)械原理.高等教育出版社.1997年7月付鐵.計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程M.北京理工大學(xué)出版社.1997年5月查康，董敏.產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)白金案例M.山東電子音響出版社.2005年1月.24

55、頁(yè)方世杰.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)M.機(jī)械工業(yè)出版社.2003年3月.109-156頁(yè)曹桄,高學(xué)滿.金屬切削機(jī)床掛圖M.上海交通大學(xué)出版社.1984年8月吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)M.高等教育出版社.1982年12月易新.金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)M.機(jī)械工業(yè)出版社.1985年11月戴曙.金屬切削機(jī)床.機(jī)械工業(yè)出版社M.2000年5月周四新.PROE實(shí)用設(shè)計(jì)百例M.清華大學(xué)出版社.2005年3月翁世修，王良申.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)M.上海交通大學(xué)出版社.1987年8月邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì).高等教育出版社M.2004年5月Reshtov,D.N.,Portman,V.T.,(1988)Accurac

56、yofmachinetools.ASMEPress,NewYork.Mishima,N.FailureAnalysis，DimensionalDeterminationAndAnalysis，ApplicationsOfCams.Modeira,Pirtugal2003.24-26致謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)的題目是CA6140機(jī)床主軸箱的設(shè)計(jì)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，指導(dǎo)教師何哲明老師付出了很大的心血，從開(kāi)始制定設(shè)計(jì)日程表，圖紙的繪制到說(shuō)明書(shū)的整理，都在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下有條不紊的進(jìn)行。經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的學(xué)習(xí)，不僅拓寬了知識(shí)面，而且鞏固了大學(xué)里學(xué)到的機(jī)械專業(yè)的知識(shí)。最重要的是鍛煉了自己的設(shè)計(jì)能力?？芍^收獲

57、頗豐。當(dāng)然這與老師的指導(dǎo)是分不開(kāi)的，首先我要感謝我的指導(dǎo)老師何哲明老師，不厭其煩的為我們糾正錯(cuò)誤，在老師的指導(dǎo)下，遇到的許多問(wèn)題都一一解決了。我還要感謝學(xué)校的老師，謝謝您們這么多年在學(xué)校對(duì)我的教育和教誨，通過(guò)您們的幫助，使我成為了一名合格的大學(xué)畢業(yè)生，成為了國(guó)家實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化棟梁之才的。在平時(shí)的設(shè)計(jì)中，指導(dǎo)教師何老師給了我們很大的自我自由時(shí)間，充分發(fā)揮了我們自己的能力，使我們對(duì)四年來(lái)所學(xué)的知識(shí)作了一次徹底的總結(jié)。就設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題及時(shí)提出改進(jìn)方案和建議，同時(shí)針對(duì)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及時(shí)給予詳細(xì)而準(zhǔn)確的解答，并且時(shí)時(shí)不忘督導(dǎo)我們按設(shè)計(jì)日程進(jìn)行設(shè)計(jì)。正是由于指導(dǎo)教師何老師的這些努力，保證了我們畢業(yè)

58、設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。老師淵博的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的學(xué)術(shù)精神也在深深感染著我們，為我們今后的生活和工作提供了很好的楷模，在此，我要向指導(dǎo)老師致以最衷心的感謝。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，也得到了其他老師的指導(dǎo)幫助，在此也表示衷心的感謝。同時(shí)，我也得到了同組中同學(xué)的幫助，在此也一并表示感謝。另外，也得到了其他同學(xué)的幫助，也表示感謝。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而

59、使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名：日期：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含

60、任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。導(dǎo)師簽名：日期：年月日作者簽名：日期：年月日指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：、撰寫（設(shè)計(jì)）過(guò)程1學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治