《CA6140車(chē)床主軸箱的畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《CA6140車(chē)床主軸箱的畢業(yè)設(shè)計(jì)（57頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 CA6140車(chē)床主軸箱的設(shè)計(jì) 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(chē)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；

2、密封裝置；主軸部件和箱體。根據(jù)機(jī)床的用途和性能不同，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(chē)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。1.2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(mǎn)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

3、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)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(lèi)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(zhuān)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

4、期投資以及較長(zhǎng)的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，只有在大批量的生產(chǎn)條件（如汽車(chē)、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(zhuān)用的自動(dòng)化機(jī)床加工這類(lèi)零件就顯得橫不合理，而且調(diào)整或改裝專(zhuān)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(lèi)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

5、。為了解決上述問(wèn)題，滿(mǎn)足多品種、小批量，特別是結(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（numerical control，簡(jiǎn)稱(chēng)NC）3坐標(biāo)直線插補(bǔ)銑床，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)

6、的機(jī)床，機(jī)器在四化建設(shè)中發(fā)揮最佳的效蓋。從小處講，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(xiě)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(chē)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

7、要內(nèi)容介紹車(chē)床的演變發(fā)展過(guò)程、CA6140車(chē)床的功能用途、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(chē)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；

8、實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的起動(dòng)、停止、換向和制動(dòng)。CA6140車(chē)床可進(jìn)行各種車(chē)削工作，并可加工公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋。 2.1工件參數(shù)2.1.1工件的最大回轉(zhuǎn)直徑在床面上400毫米在床鞍上210毫米工件最大長(zhǎng)度(四種規(guī)格)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)）10-1400轉(zhuǎn)/分反轉(zhuǎn)（24級(jí)）14-1580轉(zhuǎn)/分2.2.2主軸其他參數(shù)主軸孔徑.48毫米主軸前段孔錐度400毫米2.3加工螺紋范圍公制（44種）1-192毫米英制（20種）2-24牙/英寸模數(shù)（39種）0.25-48毫米徑節(jié)（37種）.1-96徑節(jié)2.4進(jìn)給量范圍 細(xì)化0.028-0.054

9、毫米/轉(zhuǎn)縱向（64種） 正常0.08-1.59毫米/轉(zhuǎn) 加大1.71-6.33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)2.5刀具快速移動(dòng)速度縱向4米/分橫向4米/分2.6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2.7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)×寬×高）2668×1000×1190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

10、定3.1 確定極限轉(zhuǎn)速 已知主軸最低轉(zhuǎn)速為10mm/s,最高轉(zhuǎn)速為1400mm/s，轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍為 = /=143.2 確定公比 選定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比為1.123.3 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（-軸）使主軸獲得2×3=6級(jí)正轉(zhuǎn)，由第二條路線（-軸）又使主軸獲得2×3×2×2=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+3×2×2=15級(jí)反轉(zhuǎn)。但由于軸-間的四種傳動(dòng)比為: 其中和基本相等，所以實(shí)際上主軸只能獲得2×3×（2×21）=

11、18級(jí)正轉(zhuǎn)，這樣主軸實(shí)際獲得6+18=24級(jí)正轉(zhuǎn)。同理主軸只有3+3（2×21）=12級(jí)反轉(zhuǎn)。3.4 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式 由公式Z=（）×（）×（） （4-1）其中Z為主軸轉(zhuǎn)速級(jí)，為按傳動(dòng)順序的各變速組傳動(dòng)副數(shù)，為各變速組的級(jí)比指數(shù)。故結(jié)構(gòu)式24=2×3×2×23.5 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1

12、400r/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 總降速傳動(dòng)比為=/ =10/14406.67×103, 為主軸最低轉(zhuǎn)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(huà)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(huà)上u(kk+

13、1)min.再按結(jié)構(gòu)式的級(jí)比分配規(guī)律畫(huà)上各變速組的傳動(dòng)比射線，從而確定了各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。 圖4-1 轉(zhuǎn)速圖 圖4-2 CA6140傳動(dòng)系統(tǒng)圖3.5.5 傳動(dòng)方案擬定當(dāng)雙向多片摩擦離合器M1左結(jié)合時(shí)，軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)M1左部的摩擦片及齒輪副或傳給軸。當(dāng)M1右結(jié)合時(shí)軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)M1右部摩擦片及齒輪Z50傳給軸上的齒輪Z34，然后傳給軸上的齒輪Z30。軸的運(yùn)動(dòng)分別可分別通過(guò)三對(duì)齒輪副、傳給軸。軸的運(yùn)動(dòng)可分為兩路傳給主軸：（1）當(dāng)主軸上的滑動(dòng)齒輪Z50處于左端位置時(shí)，軸運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副直接傳給主軸，使主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）當(dāng)主軸上的滑動(dòng)齒輪Z50處于左端位置時(shí)，使齒輪式離合器M2接合，則軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)-的背輪機(jī)構(gòu)傳給

14、主軸，使主軸獲得中低轉(zhuǎn)速。 第4章 主要設(shè)計(jì)零件的計(jì)算和驗(yàn)算4.1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)×寬×高),按下表選取. 表5-1長(zhǎng)×寬×高()壁厚(mm)< 500 × 500 × 3008-12&

15、gt; 500 × 500 × 300-800 × 500 × 50010-15> 800 × 800 × 50012-20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(chē)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(mǎn)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

16、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，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-=（56+38）/2×2.25=105.75mm中心距-=（50+34）/2×2.25=94.5mm中心距-=（30+34）/2×2.25=72mm中心距-=（39+41）/2×2.25=90mm中心距-=（50+50）/2×2.5=125mm中心距-=（44+44）/2×2=88mm中心距-=（26+58）/2×4=1

17、68mm中心距-=（58+26）/2×2=84mm中心距-=（58+58）/2×2=116mm中心距-=（33+33）/2×2=66mm中心距-=（25+33）/2×2=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： 圖5-1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(lèi)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(chē)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

18、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(mǎn)足一定的使用壽命。設(shè)計(jì)功率 (kW） （5-1）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； 故小帶輪基準(zhǔn)直徑為130mm；帶速 ； （5-2）大帶輪基準(zhǔn)直徑為230 mm；初選中心距1000mm, 由機(jī)床總體布局確定。過(guò)小

19、，增加帶彎曲次數(shù)；過(guò)大，易引起振動(dòng)。帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 （5-3）查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)（任殿閣，張佩勤 主編）表2-7，取2800mm;帶撓曲次數(shù)1000mv/=7.0440； （5-5）實(shí)際中心距 （5-6） （5-7）故小帶輪包角 （5-8）單根V帶的基本額定功率,查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)（任殿閣，張佩勤 主編）表2-8，取2.28kW；單根V帶的基本額定功率增量 （5-9） 彎曲影響系數(shù)，查表2-9，取 傳動(dòng)比系數(shù)，查表2-10，取1.12故；帶的根數(shù) （5-10） 包角修正系數(shù)，查表2-11，取0.93； 帶長(zhǎng)修正系數(shù)，查表2-12，取1.01；故 z取4；單根帶初拉力 （5-11） q帶每米長(zhǎng)質(zhì)量，查表2-

20、13，取0.10； 故58.23N帶對(duì)軸壓力 （5-12） 圖5-3 4.2.2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 Z2MnK/fbp （5-13）式中 摩擦離合器所傳遞的扭矩（N·mm）；955×/955××11×0.98/8001.28×（）;（5-14） 電動(dòng)機(jī)的額定功率（kW）； 安裝離合器的傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r

21、/min）； 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； 摩擦片的平均直徑（mm）; =（D+d）/267mm; （5-16） b內(nèi)外摩擦片的接觸寬度（mm）； b=（D-d）/2=23mm； （5-17） 摩擦片的許用壓強(qiáng)（N/）；1.1×1.00×1.00×0.760.836 （5-18） 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； 速度修正系數(shù) n/6×=2.5（m/s） （5-19） 根據(jù)平均圓周速度查機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-16，取1.

22、00； 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； 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。所以 Z2MnK/fbp2×1.28××1.4/（3.14×0.08××23×0.83611 臥式車(chē)床反向離合器所傳遞的扭矩可按空載功率損耗確定，一般取0.40.4×114.4 最后確定摩擦離合器的軸向壓緊力Q，可按下式計(jì)算：Q=b(N)1.1×3.14××23×1.003.57× （5-20）式中各符號(hào)意義同前述。摩擦片的厚度一般取1、1.

23、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）（3-1） （5-21）彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （5-22）式中 N-齒輪傳遞功率（KW），N=； （5-2

24、3）T-齒輪在機(jī)床工作期限（）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取=1500020000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為T(mén)=/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)； -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;-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)） m疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；功率利用系數(shù)，查表3-3；材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；的極限值，見(jiàn)表3-5，當(dāng)時(shí)，則取=；當(dāng)時(shí)，取=；工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取=1.21.6；動(dòng)載荷系數(shù)，查表3-6；齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9；Y標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8；許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表3-9；許用彎曲應(yīng)力（M

25、Pa），查表3-9。如果驗(yàn)算結(jié)果或不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如仍不滿(mǎn)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：N=5.625kw （5-24）在離合器兩齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為50×2.25，且齒寬為B=12mm u=1.05=1250MP （5-25）符合強(qiáng)度要求。驗(yàn)算56×2.25的齒輪：=1250MP （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（）花鍵軸 = （5-27） 式中 d花鍵軸的

26、小徑（mm）；i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： （5-28）式中 N該軸傳遞的最大功率（kw）; 該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。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 （5-29）式中 D齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。齒輪的徑向力： （5-30）式中 為齒輪的嚙合角，20º；齒面摩擦角，；齒輪的螺旋角；0故N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： （5-31）式中 花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（）； D、d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

27、載荷分布不均勻系數(shù)，K=0.70.8； （5-32）故此花鍵軸校核合格 圖5-64.2.5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。其額定壽命的計(jì)算公式為： （5-33） C滾動(dòng)軸承的額定負(fù)載（N）,根據(jù)軸承手冊(cè)或機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)查取，單位用（kgf）應(yīng)換算成（N）；速度系數(shù)， 為滾動(dòng)軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/mm） 壽命系數(shù)， 壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3，對(duì)滾子軸承=；工作情況系數(shù)，對(duì)輕度沖擊和振動(dòng)的機(jī)床（車(chē)床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機(jī)床），；功率利用系數(shù)，查表33；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表32；齒輪輪換工作系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)；P當(dāng)量動(dòng)載荷，按機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)。 故軸承校核合

28、格4.3傳動(dòng)系統(tǒng)的軸及軸上零件設(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（MPa）（3-1） （5-34）彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （5-35）式中 N-齒輪傳遞功率（KW），N=； -電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）； -從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率； -齒輪計(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-大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，u1，“

29、+”號(hào)用于外嚙合，“-”號(hào)用于內(nèi)嚙合； -壽命系數(shù)： （5-36）-工作期限系數(shù)： （5-37）T-齒輪在機(jī)床工作期限（）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取=1500020000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為T(mén)=/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)； -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;-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)） m疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；功率利用系數(shù)，查表3-3；材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；的極限值，見(jiàn)表3-5，當(dāng)時(shí)，則取=；當(dāng)時(shí)，取=；工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取=1.21.6；動(dòng)載荷系數(shù)，查表3-6；齒向載荷分布系數(shù)，查表

30、3-9；Y標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8；許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表3-9；許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。如果驗(yàn)算結(jié)果或不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如仍不滿(mǎn)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。軸上的雙聯(lián)滑移齒輪采用整淬的方式進(jìn)行熱處理傳至軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為： （5-38） （5-39）m=2.25N=5.77kw （5-40）在雙聯(lián)滑移齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為38×2.25，且齒寬為B=14mmu=1.05=1250MP （5-41）故雙聯(lián)滑移齒輪符合標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)算39×2.25的齒輪：39×2.25齒輪采用整淬N=5.71kw B=

31、14mm u=1 =1250MP（5-42）故此齒輪合格驗(yàn)算22×2.25的齒輪：22×2.25齒輪采用整淬N=5.1kw B=14mm u=4 （5-43）=1250MP （5-44）故此齒輪合格驗(yàn)算30×2.25齒輪：30×2.25齒輪采用整淬N=5.1kw B=14mm u=1 （5-45）=1250MP （5-46）故此齒輪合格 圖5-74.3.2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（）花鍵軸 （5-47）式中 d花鍵軸的小徑（mm）；i花軸的大徑（mm）；b、N花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動(dòng)軸上彎

32、曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得： (5-48）式中 N該軸傳遞的最大功率（kw）; 該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。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： （5-49）式中 D齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。齒輪的徑向力： （5-50）式中 為齒輪的嚙合角；齒面摩擦角；齒輪的螺旋角；=27.86mm （5-51）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： （5-52）式中 花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（）； D、d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； (5-53）

33、故此花鍵軸校核合格 圖5-84.3.3軸組件的剛度驗(yàn)算兩支撐主軸組件的合理跨距 主軸組件的跨距對(duì)其剛度的影響很大，在繪制主軸組件的結(jié)構(gòu)草圖后，可以對(duì)合理跨距L。進(jìn)行計(jì)算，以便修改草圖，當(dāng)跨距遠(yuǎn)大于L。時(shí)，應(yīng)考慮采用三支撐結(jié)構(gòu)。機(jī)床設(shè)計(jì)的教科書(shū)中的主軸組件柔度方程系在主軸端部C點(diǎn)家在時(shí)主軸和軸承兩相柔度的迭加，其極值方程為： （5-54）式中 L。合理跨距； C 主軸懸伸梁； 后前支撐軸承剛度 該一元三次方程求解可得為一實(shí)根： （5-55）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。其額定壽命的計(jì)算公式為： （5-56）C滾動(dòng)軸承的額定負(fù)載（N）,根據(jù)軸承手冊(cè)或機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)查

34、取，單位用（kgf）應(yīng)換算成（N）；速度系數(shù)， 為滾動(dòng)軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/mm） 壽命系數(shù)， 壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3，對(duì)滾子軸承=；工作情況系數(shù)，對(duì)輕度沖擊和振動(dòng)的機(jī)床（車(chē)床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機(jī)床），；功率利用系數(shù)，查表33；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表32；齒輪輪換工作系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)；P當(dāng)量動(dòng)載荷，按機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)。 （5-57） （5-58） （5-59）故軸承校核合格 圖5-84.4 傳動(dòng)系統(tǒng)的軸及軸上零件設(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。

35、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） （5-60）彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （5-61）式中 N-齒輪傳遞功率（KW），N=； -電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）； -從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率； -齒輪計(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-大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，u1，“+”號(hào)用于外嚙合，“-”號(hào)用于內(nèi)嚙合； -壽命系數(shù)：-工作期限系數(shù)： （5-62）T-齒輪在機(jī)床工作期限（）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取=1500020000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為T(mén)=/P

36、，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)； -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;-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)） m疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；功率利用系數(shù)，查表3-3；材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；的極限值，見(jiàn)表3-5，當(dāng)時(shí)，則取=；當(dāng)時(shí)，取=；工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取=1.21.6；動(dòng)載荷系數(shù)，查表3-6；齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9；Y標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8；許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表3-9；許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。如果驗(yàn)算結(jié)果或不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如仍不滿(mǎn)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

37、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：N=5.42kw （5-63）在三聯(lián)滑移齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為41×2.25，且齒寬為B=12mm u=1.05=1250MP （5-64）故三聯(lián)滑移齒輪符合標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)算50×2.5的齒輪：50×2.5齒輪采用整淬N=5.1kw B=15mm u=1 （5-65） =1250MP （5-66）故此齒輪合格驗(yàn)算63×3的齒輪：63×3齒輪采用整淬N=5.1kw B=10mm u=4 （5-67）=1250MP （5-68）故此齒輪合格驗(yàn)算44×2齒輪：44×2齒輪采用整

38、淬N=5.1kw B=10mm u=1 （5-69）=1250MP （5-70）故此齒輪合格 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（）花鍵軸 （5-71）式中 d花鍵軸的小徑（mm）；i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：= （5-72）式中 N該軸傳遞的最大功率（kw）; 該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。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： （5-73）式中 D齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。齒輪的徑向力： （5-

39、74）式中 為齒輪的嚙合角；齒面摩擦角；齒輪的螺旋角；=27.86mm （5-75）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： （5-76）式中 花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（）； D、d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； （5-77）故此三軸花鍵軸校核合格 圖5-104.4.3 軸組件的剛度驗(yàn)算兩支撐主軸組件的合理跨距：主軸組件的跨距對(duì)其剛度的影響很大，在繪制主軸組件的結(jié)構(gòu)草圖后，可以對(duì)合理跨距L。進(jìn)行計(jì)算，以便修改草圖，當(dāng)跨距遠(yuǎn)大于L。時(shí)，應(yīng)考慮采用三支撐結(jié)構(gòu)。機(jī)床設(shè)計(jì)的教科書(shū)中的主軸組件柔度方程系在主軸端部

40、C點(diǎn)家在時(shí)主軸和軸承兩相柔度的迭加，其極值方程為： （5-78）式中 L。合理跨距； C 主軸懸伸梁； 后前支撐軸承剛度 該一元三次方程求解可得為一實(shí)根： （5-79）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。其額定壽命的計(jì)算公式為： （5-80）C滾動(dòng)軸承的額定負(fù)載（N）,根據(jù)軸承手冊(cè)或機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)查取，單位用（kgf）應(yīng)換算成（N）；速度系數(shù)， 為滾動(dòng)軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/mm） 壽命系數(shù)， 壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3，對(duì)滾子軸承=；工作情況系數(shù)，對(duì)輕度沖擊和振動(dòng)的機(jī)床（車(chē)床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機(jī)床），；功率利用系數(shù)，查表33；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表32；齒輪輪換工作系數(shù)，

41、查機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)；P當(dāng)量動(dòng)載荷，按機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)。 故軸承校核合格 圖5-114.5傳動(dòng)系統(tǒng)的軸及軸上零件設(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（MPa） （5-81）彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （5-82）式中 N-齒輪傳遞功率（KW），N=； -電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）； -從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率； -齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）; m-初算的齒輪模數(shù)（mm）; B-齒寬（

42、mm） Z-小齒輪齒數(shù)； u-大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，u1，“+”號(hào)用于外嚙合，“-”號(hào)用于內(nèi)嚙合； -壽命系數(shù)： （5-83）-工作期限系數(shù)： （5-84） T-齒輪在機(jī)床工作期限（）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取=1500020000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為T(mén)=/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)； -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;-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)） m疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；功率利用系數(shù)，查表3-3；材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；的極限值，見(jiàn)表3-5，當(dāng)時(shí)，則取=；當(dāng)時(shí)，取=；工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，

43、取=1.21.6；動(dòng)載荷系數(shù)，查表3-6；齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9；Y標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8；許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表3-9；許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。如果驗(yàn)算結(jié)果或不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如仍不滿(mǎn)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。軸上的直齒齒輪采用整淬的方式進(jìn)行熱處理傳至軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為：N=5.42kw （5-85）齒輪的模數(shù)與齒數(shù)為33×2，且齒寬為B=20mm u=1.05=1250MP （5-86）故齒輪符合標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)算58×2的齒輪：58×2齒輪采用整淬N=5.1kw B=20mm u=1 （

44、5-87） =1250MP （5-88）故此齒輪合格 圖5-124.5.2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（）花鍵軸 （5-89）式中 d花鍵軸的小徑（mm）；D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：= （5-90）式中 N該軸傳遞的最大功率（kw）; 該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。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： （5-91）式中 D齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。齒輪的徑向力： （5-92）式中 為齒輪的嚙合角；齒面摩擦角；

45、齒輪的螺旋角；=22.32mm （5-93）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： （5-94）式中 花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（）； D、d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； （5-95）故此花鍵軸校核合格 圖5-134.5.3軸組件的剛度驗(yàn)算兩支撐主軸組件的合理跨距 主軸組件的跨距對(duì)其剛度的影響很大，在繪制主軸組件的結(jié)構(gòu)草圖后，可以對(duì)合理跨距L。進(jìn)行計(jì)算，以便修改草圖，當(dāng)跨距遠(yuǎn)大于L。時(shí)，應(yīng)考慮采用三支撐結(jié)構(gòu)。機(jī)床設(shè)計(jì)的教科書(shū)中的主軸組件柔度方程系在主軸端部C點(diǎn)家在時(shí)主軸和軸承兩相柔度的迭加，其極值方程

46、為： （5-95）式中 L。合理跨距； C 主軸懸伸梁； 后前支撐軸承剛度 該一元三次方程求解可得為一實(shí)根： （5-96）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。其額定壽命的計(jì)算公式為： （5-97） C滾動(dòng)軸承的額定負(fù)載（N）,根據(jù)軸承手冊(cè)或機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)查取，單位用（kgf）應(yīng)換算成（N）；速度系數(shù)， 為滾動(dòng)軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/mm） 壽命系數(shù)， 壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3，對(duì)滾子軸承=；工作情況系數(shù)，對(duì)輕度沖擊和振動(dòng)的機(jī)床（車(chē)床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機(jī)床），；功率利用系數(shù)，查表33；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表32；齒輪輪換工作系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)；P當(dāng)量動(dòng)載荷，按機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)

47、。 故軸承校核合格 圖5-144.6 傳動(dòng)系統(tǒng)的軸及軸上零件設(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。 接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為（MPa） （5-98） 彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （5-99）式中 N-齒輪傳遞功率（KW），N=； -電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）； -從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率； -齒輪計(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-大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，u1，“+”號(hào)用于外嚙合，“-”號(hào)用于內(nèi)嚙合； -壽命系數(shù)： （5-100）-工作期限系數(shù)： （5-101）T-齒輪在機(jī)床工作期限（）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取=1500020000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為T(mén)=/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)； -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;-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)） m疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；功率利用系數(shù)，查表3-3；材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；的極限值，見(jiàn)表3-5，當(dāng)