《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 機(jī) 械 工 程 系 2013年2月10日 目 錄 一、前 言 ……………………………………………………………………3 二、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1.確定各運(yùn)動(dòng)參數(shù) …………………………………………………………4 2. 確定結(jié)構(gòu)式 ………………………………………………………………5 3. 確定轉(zhuǎn)速圖 ………………………………………………………………6 4.確定齒輪齒數(shù)………………………………………………………………7 5.

2、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（V型） ……………………………………………………9 6.計(jì)算轉(zhuǎn)速 …………………………………………………………………11 7.驗(yàn)算主軸的轉(zhuǎn)速誤差 …………………………………………………11 三、動(dòng)力設(shè)計(jì) 1.電機(jī)的選擇 ………………………………………………………………12 2.各軸的傳遞功率 …………………………………………………………13 3.確定各齒輪的模數(shù) ………………………………………………………13 4.確定各軸直徑 ……………………………………………………………16 四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)主軸組件 ………………………………………………………

3、……20 2.主軸的驗(yàn)算 ………………………………………………………………20 五、結(jié)束語(yǔ) ……………………………………………………………………21 六、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………22 廣西工學(xué)院 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目： C6160型普通車(chē)床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓

4、名： 指 導(dǎo) 教 師： 肖學(xué)勤、趙克政 教研室主任： 李寶靈 廣西工學(xué)院機(jī)械系 2011年1月10日 一、前言 1.設(shè)計(jì)目的 機(jī)床設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課及專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)床主傳動(dòng)部件（主軸變速箱）設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行集合訓(xùn)練。 （1）.掌握機(jī)床主傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)過(guò)程和方法，包括參數(shù)擬定，傳動(dòng)設(shè)計(jì)，零件計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的能力。 （2）.綜合應(yīng)用過(guò)去所學(xué)的理論知識(shí)，提高聯(lián)系實(shí)際和綜合分析的能力。 （3）.訓(xùn)練和提高設(shè)計(jì)的基本技能。如計(jì)算

5、，制圖，應(yīng)用設(shè)計(jì)資料，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，編寫(xiě)技術(shù)文件等。 2.完成的內(nèi)容 機(jī)床設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課及有關(guān)專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)床傳動(dòng)部件（主軸變速箱）設(shè)計(jì)進(jìn)行的綜合訓(xùn)練 最大工件回轉(zhuǎn)直徑是 350 mm普通車(chē)床主軸變速箱設(shè)計(jì) 一、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1．確定各運(yùn)動(dòng)參數(shù) 2．確定結(jié)構(gòu)式 3．繪制轉(zhuǎn)速圖 4．確定齒輪齒數(shù) 5．繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖(轉(zhuǎn)速圖與傳動(dòng)系統(tǒng)圖繪在同一張圖紙) 二、動(dòng)力設(shè)計(jì) 1．確定主電動(dòng)機(jī)功率 2．確定各軸的直徑 3．確定各齒輪的模數(shù) 三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1．設(shè)計(jì)主軸組件 2．

6、主軸組件的驗(yàn)算 3．繪制主軸組件裝配圖 (1號(hào)圖紙) 四、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(不少于20頁(yè)) 五、答辯。 二、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1.確定各運(yùn)動(dòng)參數(shù) （1）確定極限切削速度和。 根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要求考慮：工序種類(lèi)、工藝要求、刀具和工件材料等因素。查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》有，允許的切削速度參考值如下： 加工條件 （m/min） （m/min） 硬質(zhì)合金刀具粗加工鑄鐵工

7、件 30-50 硬質(zhì)合金刀具半精或精加工碳鋼工件 150-300 螺紋（絲桿等）加工和鉸孔 3-8 取=300 m/min ，=5 m/min。 （2）確定主軸的轉(zhuǎn)速、公比及變速范圍。 1）主軸的最大極限轉(zhuǎn)速 = 式中，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》有，按經(jīng)驗(yàn)公式（0.1-0.2）D 取0.115D=0.115350=69mm； 求得，主軸的最大極限轉(zhuǎn)速=1385 m/min。 2）主軸的最小極限轉(zhuǎn)速 = 式中，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》有，考慮車(chē)螺紋和鉸孔時(shí)，其加工最大直徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工情況選取0.1D

8、和50mm左右；取=50mm； 求得，主軸的最小轉(zhuǎn)速=31.8 m/min。 3）車(chē)床的變速范圍R R==43.55 4）確定公比。 取機(jī)床的變速級(jí)數(shù)為Z=12級(jí)， 由公式R=，得=1.409，取標(biāo)準(zhǔn)值=1.41. 5）主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速 各級(jí)轉(zhuǎn)速可直接從《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速列表中查出，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表給出了以=1—10000的數(shù)值，因?yàn)?1.41=，從表中找到=1400r/min，就可以每隔5個(gè)數(shù)值取出一個(gè)數(shù)，從而得出十二級(jí)轉(zhuǎn)速分別為：1400 r/min、1000 r/min、710 r/min、 500 r/min、3

9、55 r/min、250 r/min、180 r/min、125 r/min、90 r/min、63 r/min、 45 r/min、31.5 r/min。 2. 確定結(jié)構(gòu)式 （1）確定傳動(dòng)順序 1）此次設(shè)計(jì)的c6135車(chē)床為12級(jí)，故有以下幾種傳動(dòng)方案： 2）對(duì)方案進(jìn)行比較 第、第種有四聯(lián)滑移齒輪，如果采用四聯(lián)滑移齒輪的話(huà)，話(huà)大大增大了主軸箱的軸向尺寸，故不采用第、第種方案； 也是從結(jié)構(gòu)方面考慮，第種的軸向尺寸都會(huì)比第第種的大；下面就第第種方案進(jìn)行比較，從而選取最終方案。 對(duì)于第種方案，

10、嚴(yán)格遵循了“前多后少”的設(shè)計(jì)原則，把盡可能多的傳動(dòng)副置于前面，讓盡可能多傳動(dòng)副處于較高速的狀態(tài)，這樣就可以盡量減輕它們的受力情況，從而可以減小其尺寸，從而減少整體尺寸； 對(duì)于第種方案，沒(méi)有遵循了“前多后少”的設(shè)計(jì)原則，但是由于采用第種方案的話(huà)，會(huì)增大軸的軸向尺寸；為了使軸的軸向尺寸不至于太長(zhǎng)，把二聯(lián)滑移齒輪放在軸，三聯(lián)滑移齒輪放在軸；這樣的話(huà)可以使軸的尺寸不太大，又可以使較多的傳動(dòng)副放在相對(duì)高速的位置。 對(duì)于第第種方案都是相對(duì)其他幾種比較好的方案，基于不同方面的考慮，可以選擇其中一種；在本次設(shè)計(jì)中，選擇第[3]種方案進(jìn)行計(jì)算。 3）最終確定的傳動(dòng)方案為。

11、 （2）確定擴(kuò)大順序 傳動(dòng)方案的擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序可以一致也可以不一致； （3）此次設(shè)計(jì)的車(chē)床的結(jié)構(gòu)式為。 （4）繪制結(jié)構(gòu)圖 3. 確定轉(zhuǎn)速圖 （1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的確定 根據(jù)本設(shè)計(jì)車(chē)床的12級(jí)轉(zhuǎn)速，=1400r/min；要使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與主軸的最高轉(zhuǎn)速相近，以避免過(guò)大的升速或降速；根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)，取電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速=1460 r/min； （2）確定軸的轉(zhuǎn)速 查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》有，車(chē)床的軸的轉(zhuǎn)速一般取700--1000 r/min左右比較合適，故在本設(shè)計(jì)車(chē)床中，取軸的轉(zhuǎn)速=710 r/min； （

12、3）分配傳動(dòng)比 1）分配降速比時(shí)，應(yīng)注意傳動(dòng)比的取值范圍：齒輪傳動(dòng)副中最大傳動(dòng)比2， 最小傳動(dòng)比 傳動(dòng)比過(guò)大 ，引起振動(dòng)和噪音，傳動(dòng)比過(guò)小，使動(dòng)齒輪與傳動(dòng)齒輪的直徑相差太大，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)龐大。 2）由傳動(dòng)比限制原則，得出極限級(jí)比指數(shù)表： 公比 級(jí)比指數(shù)極限值 1.41 x值 4 值 2 3）根據(jù)“前緩后急”原則，先確定各個(gè)變速組的最小傳動(dòng)線；從軸的750 r/min轉(zhuǎn)速傳到主軸的33.5 r/min，相差9格，相當(dāng)于級(jí)比指數(shù)為9； 總共有3個(gè)變速組；93=3；由“前緩后急”原則分配三格給中間變速組，分配兩格給第一變速組，分配四格給第三變速組；

13、然后，對(duì)于其他傳動(dòng)線，結(jié)合結(jié)構(gòu)圖可相應(yīng)得出； 4）綜上所述，得出各傳動(dòng)線的傳動(dòng)比 ： 傳動(dòng)組 傳動(dòng)比 電機(jī)— — — — i 132:250 1:2 7:5 19:53 1:2 5:7 1:4 2:1 （4）轉(zhuǎn)速圖的繪制： 4.確定齒輪齒數(shù) （1）確定齒輪齒數(shù)應(yīng)該注意以下幾類(lèi)： 1）齒輪的齒數(shù)和應(yīng)過(guò)大，以免加大中心距使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大 一般推薦齒輪數(shù)和SZ為60～100； 2）不產(chǎn)生根切最小齒輪18～20； 3）保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過(guò)大齒輪齒根園到鍵槽的壁厚2mm一般取5

14、mm 則 ； 4）三聯(lián)滑移齒輪的相領(lǐng)兩輪的齒數(shù)差應(yīng)大于4；避免齒輪右左移動(dòng)時(shí)齒輪右相碰，能順利通過(guò)。 （2）在一個(gè)變速組中，主動(dòng)齒輪的齒數(shù)用表示，從動(dòng)齒輪的齒數(shù)用表示，+=，則傳動(dòng)比為 == 式中，為互質(zhì)數(shù)，設(shè) 由于是整數(shù)，必定能被所整除；如果各傳動(dòng)副的的齒數(shù)和皆為，則能被、、 所整除，換言之，是、、的公倍數(shù)。所以確定齒輪的齒數(shù)時(shí)，應(yīng)在允許的誤差范圍內(nèi)，確定合理的，進(jìn)而求得、、，并盡量使、、的最小公倍數(shù)為最小，最小公倍數(shù)用表示，則必定為的整數(shù)倍。設(shè)=k，k為整數(shù)系數(shù)。然后根據(jù)最小傳動(dòng)比或最大傳動(dòng)比中的小齒輪確定k值，確定各齒輪的齒數(shù)。 （3）第一

15、變速組 已知、、，則有 兩對(duì)齒輪的齒數(shù)和分別為=3、=2、=3；最小公倍數(shù)=6；則齒數(shù)和為=6k。最小齒數(shù)發(fā)生在中，則；取k=11，得=66，第三對(duì)齒輪的齒數(shù)、，第二對(duì)齒輪的齒數(shù)、，第一對(duì)齒輪的齒數(shù)、。 （4）第二變速組 已知、則有 三對(duì)齒輪的齒數(shù)和分別為=3、=42；最小公倍數(shù)=42；則齒數(shù)和為=42k。最小齒數(shù)發(fā)生在中，則；取k=2，得=84，第一對(duì)齒輪的齒數(shù)、，第二對(duì)齒輪的齒數(shù)、。 （5）第三變速組 已知、，則有 兩對(duì)齒輪的齒數(shù)和分別為=3、=5；最小公倍數(shù)=15；則齒數(shù)和為=15k。最小齒數(shù)發(fā)生在中，則；取k=7，得=105，第一對(duì)齒輪的齒

16、數(shù)、，第二對(duì)齒輪的齒數(shù)、。 5.帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（V型） 已知：電機(jī)額定功率，額定轉(zhuǎn)速，軸的轉(zhuǎn)速，兩班制工作。 （1）確定計(jì)算功率 公式 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-7，得=1.1，則=16.5kw； （2）選擇V帶帶型 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程圖8-11，選取c型 （3）選擇小帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)V帶的帶型，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-6和表8-8確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑=200mm； （4）確定大帶輪的基準(zhǔn)直徑 公式 —電機(jī)到軸的傳動(dòng)比； —小帶輪的基準(zhǔn)直徑；

17、 —根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程，取0.02； 計(jì)算結(jié)果為=403mm；查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-8，取=410mm。 （5）驗(yàn)算帶速V V帶的速度V==15.28m/s； 由此得；驗(yàn)算合格； （6）確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1）初定兩帶輪的中心距 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程，得=（0.6-2）（+），取=840mm。 2）計(jì)算初定中心距相應(yīng)的帶長(zhǎng) =2650mm； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-2，取=2500mm。 （7）確定兩帶輪的中心距 由公式a=計(jì)算出實(shí)際中心距a=793.1mm

18、。 （8）驗(yàn)算小帶輪上的包角 由公式計(jì)算出； 驗(yàn)算合格。 （9）計(jì)算V帶的根數(shù)Z 公式 式中，—單根V帶的基本額定功率，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-4a取=5.84 kw； —單根V帶額定功率的增量，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-4b取=0.4； —包角修正系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-5取=0.96； —帶長(zhǎng)度系數(shù)，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教程表8-2取=0.92； 計(jì)算結(jié)果Z=2.97；取整Z=3；V帶的根數(shù)為3根。 6.計(jì)算轉(zhuǎn)速 變速傳動(dòng)中傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，可

19、根據(jù)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖確定。確定傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí)，先確定主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，再按傳動(dòng)順序由后往前依次確定，最后確定各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 （1）主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為公式 式中，—第一級(jí)的轉(zhuǎn)速； Z—機(jī)床的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)； 計(jì)算出，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為90r/min； （2）各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速是軸經(jīng)21/84的傳動(dòng)副獲得的，此時(shí)軸相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為355r/min，但變速組c有兩個(gè)傳動(dòng)副，軸轉(zhuǎn)速為最低轉(zhuǎn)速132r/min時(shí)，通過(guò)70/35的傳動(dòng)副可使主軸獲得轉(zhuǎn)速250 r/min>95 r/min，則應(yīng)能傳遞全部功率，所以軸的

20、計(jì)算轉(zhuǎn)速為125 r/min，軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速時(shí)通過(guò)軸最低轉(zhuǎn)速355r/min獲得，所以軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為355r/min。同樣，軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為710r/min。 軸 主軸 計(jì)算轉(zhuǎn)速 710r/min 355r/min 125 r/min 90r/min 7.驗(yàn)算主軸的轉(zhuǎn)速誤差 （1）已知： 傳動(dòng)組 傳動(dòng)比 電機(jī)— — — — i =0.4879 2 1 0.5 0.5 0.35484 2 0.25 （2）計(jì)算誤差 =（-）=0.8% =（-）=2.1% =（-）=0.8%

21、 =（-）=2.1% =（-）0.04% =（-）=2.1% =（-）=0.04% =（-）=0.7% =（-）=0.04% =（-）=0.8% =（-）=0.4% =（-）=0.7% （3）轉(zhuǎn)速誤差允許值為 本設(shè)計(jì)機(jī)床的十二級(jí)轉(zhuǎn)速誤差均在誤差允許值范圍內(nèi)； 轉(zhuǎn)速驗(yàn)算合格。 三、動(dòng)力設(shè)計(jì) 1.電機(jī)的選擇 合理的確定電動(dòng)機(jī)的功率，使車(chē)床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，又不致使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。 本設(shè)計(jì)車(chē)床典型重切削條件下的用量： 刀具材料：YT15 工件材料：45號(hào)鋼 切削方式：車(chē)削外圓 參照

22、《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》選?。呵邢魃疃?5.25mm；進(jìn)給量f=0.525mm/r； 切削速度v=138m/min。 1）主切削力：=6152N 2）切削功率：=12.6kw 3）電動(dòng)機(jī)功率： =0.8 計(jì)算得：=15.7kw； 4）查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，取電機(jī)型號(hào)為：Y132L-4；電機(jī)額定功率=7.5kw； 電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速=1460r/min。 2.各軸的傳遞功率 對(duì)于軸， 對(duì)于軸， 對(duì)于軸， 對(duì)于軸， 3.確定各齒輪的模數(shù) 采用8級(jí)精度的圓柱直齒輪；大齒輪用45號(hào)鋼（調(diào)

23、質(zhì)），硬度為240HBS；40（整淬），硬度為45HRC. （1）估算模數(shù) 1）按接觸疲勞和彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪各參數(shù)都已知后方可確定，所以只在草圖畫(huà)完之后校核用。 齒輪彎曲疲勞的估算： 式中，P—小齒輪所在軸的傳遞功率，kw； Z—小齒輪的模數(shù)，mm； n—小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，r/min。 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算： 式中，P—小齒輪所在軸的傳遞功率，kw； Z—小齒輪的模數(shù)，mm； n—小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，r/min；

24、 —小齒輪所在傳動(dòng)副的齒數(shù)和。 求出后，取的模數(shù)要比兩者大。 2）對(duì)于的傳動(dòng)副， 齒輪彎曲疲勞的估算： =3.9 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算： =3.8 取齒輪的模數(shù)m=3。 3）對(duì)于的傳動(dòng)副，齒輪彎曲疲勞的估算： =5.5 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算： =4.2 取齒輪的模數(shù)m=4。 4）對(duì)于的傳動(dòng)副， 齒輪彎曲疲勞的估算： =6.2 齒輪齒面點(diǎn)蝕的估算： =4.4 齒輪的模數(shù)m=5。 （2）齒數(shù)的驗(yàn)算

25、 1）根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： 式中，P—計(jì)算齒輪（小齒輪）的傳遞的額定功率，kw； n—計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，r/min； —齒輪系數(shù)，常取6-10，這里取9； Z—計(jì)算齒輪的齒數(shù)； i—大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比；“+”用于外嚙合，“-”用于內(nèi)嚙合； —壽命系數(shù)，；當(dāng)時(shí)，?。? 當(dāng)時(shí)，取； —工作期限系數(shù)，；齒輪在接觸和彎曲交變載荷下的疲勞曲線指數(shù)m和基準(zhǔn)循環(huán)

26、次數(shù)查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表3；預(yù)定的齒輪工作期限T，中型機(jī)床取T=15000-20000h，這里取20000； n—齒輪的最低轉(zhuǎn)速，r/min； —轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表4； —功率利用系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表5； —材料強(qiáng)化系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表6； —工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，=1.2—1.6，這里取1.25； —?jiǎng)虞d荷系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8； —齒向載荷分布系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表9； Y—齒形系數(shù)，查《機(jī)

27、床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表10； —許用彎曲、接觸應(yīng)力，Mpa；查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表11； 2）對(duì)于的傳動(dòng)副， 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =3.07 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =2.38 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，齒輪的模數(shù)為3。 3）對(duì)于的傳動(dòng)副， 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =3.4 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =2.79 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，齒輪的模數(shù)為4。 4）對(duì)于的傳動(dòng)副， 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：

28、 =3.85 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為： =3.53 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，齒輪的模數(shù)為5。 4.確定各軸直徑 （1）對(duì)于一般傳動(dòng)軸的直徑的估算 一般軸的材料選取45號(hào)鋼； 公式 式中，P—該軸的輸入功率，kw； n—該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，n/min； —允許扭轉(zhuǎn)角，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》的表選取，本設(shè)計(jì)取=1.25； 1）對(duì)于軸， =32.5mm； 取軸軸承處的軸頸的直徑d=35mm； 2）對(duì)于軸， =38.

29、5mm； 取軸軸承處的軸頸的直徑d=40mm； 3）對(duì)于軸， =49.9mm； 取軸軸承處的軸頸的直徑d=50mm； （2）主軸直徑的確定 查李慶余主編的《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》，取主軸的前軸承軸頸的直徑=120mm； 后支撐軸承的軸頸的直徑，取=90mm 四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)主軸組件 （1）主軸上的軸承的選擇 在配置軸承時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1） 每個(gè)支撐點(diǎn)都要能承受徑向力； 2） 兩個(gè)方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受； 3） 徑向力和兩個(gè)方向的軸向力都應(yīng)該傳遞到箱體上； 4） 前

30、軸承的精度要比后軸承的精度高一級(jí)； 對(duì)于主軸，采用后端定位； 選取雙列向心圓柱滾子軸承3182118和3182124承受軸向力； 選取推力球軸承51118承受徑向力； 前軸承用P4級(jí)精度，后軸承采用P5級(jí)精度； （2）主軸尺寸的確定 1）主軸內(nèi)孔直徑的確定 中型臥式車(chē)床的主軸孔徑，已由d=48mm,增大到d=60-80mm,當(dāng)主軸外徑一定時(shí)，增大孔徑受到一下條件的限制，1、結(jié)構(gòu)限制；對(duì)于軸徑尺寸由前向后遞減的主軸，應(yīng)特別注意主軸后軸頸處的壁厚不允許過(guò)薄，對(duì)于中型機(jī)床的主軸，后軸頸的直徑與孔徑之差不要小于，主軸尾端最薄處的直徑不要小于。2、剛度限制；孔徑增大會(huì)削

31、弱主軸的剛度，由材料力學(xué)知，主軸軸端部的剛度與截面慣性矩成正比， 即： 式中： 當(dāng)時(shí)，，說(shuō)明空心主軸的剛度降低較小。當(dāng)時(shí)，，空心主軸剛度降低了24%，因此為了避免過(guò)多削弱主軸的剛度，一般取。主軸孔徑d確定后，可根據(jù)主軸的使用及加工要求選擇錐孔的錐度。錐孔僅用于定心時(shí)，則錐孔應(yīng)大些，若錐孔除用于定心，還要求自鎖，借以傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，錐度應(yīng)小些，我這里選用莫氏六號(hào)錐孔。初步設(shè)定主軸孔徑d=55mm，主軸孔徑與外徑比為0.6。 2）前錐孔尺寸的確定 查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，取莫氏錐孔8號(hào)。 3）支承懸伸長(zhǎng)度 主軸懸伸量的大小往往收結(jié)構(gòu)限制，主要取決于主軸端部的結(jié)構(gòu)形

32、式及尺寸、刀具或夾具的安裝方式、前軸承的類(lèi)型及配置、潤(rùn)滑與密封裝置的結(jié)構(gòu)尺寸等。主軸設(shè)計(jì)時(shí)，在滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)的前提下，應(yīng)最大限度的縮短主軸懸伸量a。根據(jù)結(jié)構(gòu),定懸伸長(zhǎng)度。 5） 支承跨距L 支撐跨距L，當(dāng)前，多數(shù)機(jī)床的主軸采用前后兩個(gè)支撐，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、裝配方便，容易保證精度， 6）主軸頭部類(lèi)型的選擇 參照《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》選取一般結(jié)構(gòu)的主軸頭B型。 2.主軸最佳跨距的確定 ⑴考慮機(jī)械效率，主軸最大輸出轉(zhuǎn)距. 床身上最大加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的50到60%,即加工工件直徑取為360mm,則半徑為0.18.跨距L=5D=600mm 2 計(jì)算切削力 前后支撐力分別設(shè)為,.

33、 ⑶軸承剛度的計(jì)算 根據(jù)【20】式（6-1）有： 查【20】表6-11得軸承根子有效長(zhǎng)度、球數(shù)和列數(shù)： 再帶入剛度公式： ； ⑷、主軸當(dāng)量直徑 ； ⑸、主軸慣性矩 ； ⑹、計(jì)算最佳跨距 設(shè)： ； 式中 ∴ ∴ 取L=550 式中： 3.主軸的驗(yàn)算： 由于，參照《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》取公式 式中，—主軸剛度，； —當(dāng)量直徑，cm； L—支承跨距，cm； a—主軸懸伸量，cm； 計(jì)算得結(jié)果得，=378。 對(duì)這種車(chē)床主軸的剛度要求： 由于這種機(jī)床屬于通用機(jī)床，主軸的剛度要求可根據(jù)自激振動(dòng)

34、穩(wěn)定性決定。查《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表3-5，取阻尼比=0.03；查《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》表3-4，當(dāng)V=100m/s，s=0.2時(shí)，取。這種機(jī)床要求切削穩(wěn)定性良好，取 根據(jù)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》公式 計(jì)算得， 根據(jù)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》公式 計(jì)算得，=163 1.66=280 由此，驗(yàn)算合格。

35、 五、結(jié)束語(yǔ) 首先，感謝趙克政老師在這為期兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)中對(duì)我的辛勤指導(dǎo)，沒(méi)有趙克政老師的指導(dǎo)，我不會(huì)這么容易快速很好的完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。 其次，在這次設(shè)計(jì)中我學(xué)到了以下幾點(diǎn)： （1）掌握機(jī)床主傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)過(guò)程和方法，包括參數(shù)擬定，傳動(dòng)設(shè)計(jì)，零件計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的能力。 （2）綜合應(yīng)用過(guò)去所學(xué)的理論知識(shí)，提高聯(lián)系實(shí)際和綜合分析的能力。 （3）訓(xùn)練和提高設(shè)計(jì)的基本技能。如計(jì)算，制圖，應(yīng)用設(shè)計(jì)資料，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，編寫(xiě)技術(shù)文件等。 （4）鞏固了在《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課程中學(xué)到的知識(shí)，使我很好的把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)際設(shè)計(jì)中，為以后的設(shè)計(jì)打下

36、了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 六、參考文獻(xiàn) 【1】《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 曹金榜等主編 機(jī)械工業(yè)出版社 【2】《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》 戴曙主編 機(jī)械工業(yè)出版社 【3】《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 王啟義主編 冶金工業(yè)出版社 【4】《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 成大先主編 化學(xué)工業(yè)出版社 【5】《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 李慶余、孟廣耀主編 機(jī)械工業(yè)出版社 【6】《機(jī)械設(shè)計(jì)》濮良貴、紀(jì)名剛主編 高等教育出版社 【7】《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 楊光、席偉光主編 高等教育出版社 【8】《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 華楚生主編 重慶大學(xué)出版社 【9】《機(jī)械原理》 孫桓等主編 高等教育出版社