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沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院
本科畢業(yè)論文
題 目： 機(jī)床主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
論文提交日期： 2015 年 6 月 1 日
論文答辯日期： 2015 年 6 月 5 日
摘要
車(chē)床是車(chē)床中應(yīng)用最廣泛的一種，約占車(chē)床類(lèi)總數(shù)的65%，因其主軸以水平方式放置故稱為臥式車(chē)床。主傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)有確定極限轉(zhuǎn)速、確定公比、確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)、確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式、繪制轉(zhuǎn)速圖、確定齒輪齒數(shù)和擬定傳動(dòng)系統(tǒng)圖。主運(yùn)動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有：帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、確定各種計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)、確定齒輪模數(shù)、確定各軸最小直徑和設(shè)計(jì)部分主軸主件。設(shè)計(jì)完成后軸與軸承的校核：軸的校核主要通過(guò)軸頸、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)等計(jì)算出軸最大承受能力，能夠正常工作的時(shí)間。軸承則通過(guò)與每個(gè)不同的軸的連接，確定要用的軸承，選出最好的軸承，最終確定軸承軸和軸承是否達(dá)到要求。
本文對(duì)機(jī)床床頭箱進(jìn)行了設(shè)計(jì)，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，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)車(chē)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)。
關(guān)鍵詞： 軸； 齒輪； 主軸箱；
Abstract
Common lathe is one of the the most widely used, accounting for 65% of the total number of lathes , because of the spindle horizontally placed so called horizontal lathe.Mainspindle: also known as the headstock, its main task is coming from the main motor rotation speed through a series of institutions required for the spindle to be turned to different positive and negative speed, while spindle box allocate part of the power the campaign to pass into the box. Lathe headstock spindle is the key to the middle part. Spindle bearing on the smooth operation of the workpiece directly affect the processing quality, once the accuracy of the rotation decreased , the machine's using values .
feed box: also known as the cutting box, feed tank equipped with a variable speed feed motion in the body, it can adjust the speed to change mechanism, obtain the required feed rate or screw pitch, the light bar or screw through the spread of sports knife frame for cutting.Screw and light bars: to connect the feed box and the crates and deliver the motion and driving force to slide crate ,to make crate to get the vertical linear slide motion. Start lathe check each variable speed are in the lathe neutral. Clutch (clutch) whether is in the correct position, joystick is no in stop state, when confirmed, close the lathe total switch power supply. saddle bed according to the green button, motor (elettdc molor) started brought up to slip board box on the right side of the lever handle, spindle is turned; Lever handle back into the middle position, spindle stop turn move; Lever handle press, spindle reversal. the saddle bed of red stop button, motor stopped working.
Keywords: haft; gear; Spindle box;
目 錄
第一章引言 …………………………………………………………… 1
第二章計(jì)算 …………………………………………………………… 3
2.1傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖的擬定…………………………………3
2.2主要設(shè)計(jì)零件的計(jì)算和驗(yàn)算……………………………………5
2.2.1主軸箱的箱體………………………………………………… 5
2.2.2傳動(dòng)系統(tǒng)的I軸及軸上零件設(shè)……………………………… 7
2.2.3傳動(dòng)系統(tǒng)的II軸及軸上零件設(shè)計(jì)………………………… 15
2.2.4傳動(dòng)系統(tǒng)的III軸及軸上零件設(shè)計(jì) ……………………… 21
2.2.5傳動(dòng)系統(tǒng)的IV軸及軸上零件設(shè)計(jì) ……………………… 27
2.2.6傳動(dòng)系統(tǒng)的V軸及軸上零件設(shè)計(jì)………………………… 32
第三章 結(jié) 論 ………………………………………………………… 39
第四章 致謝 …………………………………………………………… 40
第五章 參考文 ……………………………………………………… 41
沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第一章引言
40
第一章 引言
車(chē)床作為機(jī)械制造的“母機(jī)”，但凡是有精度和表面粗糙度要求的零件，通常都需要在機(jī)床上進(jìn)行最終加工。由此可以看出，機(jī)床在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)，縮短了零件的加工的輔助時(shí)間，提高了零件加工表面質(zhì)量，降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，極大程度的提高了生產(chǎn)效率。主軸箱主軸的選擇必須滿足以下要求：軸承尺寸公茶及旋轉(zhuǎn)精度允差要小，以適應(yīng)高精度要求；用角接觸球軸承取代圓錐滾子軸承和推理球軸承承受徑向和軸向載荷并適應(yīng)高度切削；減小徑向截面尺寸，以減小主軸系統(tǒng)的體積并有利于主軸系統(tǒng)的熱傳導(dǎo)，盡量采用小而多的滾動(dòng)體’以減小主軸系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)剛度；采用高強(qiáng)度輕質(zhì)保持架，選擇合理的運(yùn)動(dòng)方式以適應(yīng)高速旋轉(zhuǎn)。
1.在過(guò)去的時(shí)間里，工程師們不斷探索各種方法，以求提高加工制造的效率。比如提高主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度，增大主軸電機(jī)功率，盡量加大切削用量、增強(qiáng)刀具質(zhì)量。在含有多次換刀動(dòng)作的加工過(guò)程中，如果提高換刀裝置的穩(wěn)定性與可靠性，縮短換刀時(shí)間，可以大大提高工件的加工效率與加工質(zhì)量。國(guó)內(nèi)外加工中心的研發(fā)機(jī)構(gòu)都大量投入資金和精力，研制新型的自動(dòng)換刀裝置，以增強(qiáng)換刀的穩(wěn)定性與可靠性，縮減換刀時(shí)間，提升加工質(zhì)量和加工效率，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。自動(dòng)換刀裝置是數(shù)控加工中心的一個(gè)重要輔助裝置，用自動(dòng)進(jìn)給手柄作床鞍的縱向和中滑板的橫向進(jìn)給的機(jī)動(dòng)進(jìn)給練習(xí)。 用手動(dòng)進(jìn)給手柄和手柄頂部的快進(jìn)按鈕作縱向、橫向的快速移動(dòng)操作。
2．操作車(chē)床進(jìn)給量手柄得到各擋進(jìn)給量。 按車(chē)床進(jìn)給量銘牌確定選擇縱向進(jìn)給量為 0 46 mm／r、橫向進(jìn)給量為 0 20 mm／r 時(shí)手輪 和手柄的位置，并進(jìn)行調(diào)整。沿床身導(dǎo)軌手動(dòng)縱向移動(dòng)尾座至合適位置， 逆時(shí)針?lè)较虬鈩?dòng)尾座緊固手柄． 將尾座固定。 注意移動(dòng)尾座時(shí)用力不要過(guò)大。 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)套筒鎖緊手柄(松開(kāi))，搖動(dòng)手輪，使套筒作進(jìn)、退移動(dòng)。
3．手動(dòng)操作車(chē)床床鞍、中滑板、小滑板手柄 .搖動(dòng)床鞍手柄，使床鞍向左或向右作縱向移動(dòng)。手輪軸 t 的刻度盤(pán)圓周等分．300 格， 手輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一格，床鞍縱向移動(dòng) 1 mm。順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，床鞍向右運(yùn)動(dòng)；逆時(shí)針?lè)较?轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，床鞍向左運(yùn)動(dòng)。 (2)用左手、 右手分別按順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较驌u動(dòng)中滑板手柄， 使中滑板作橫向進(jìn)給和退出 移動(dòng)。中滑板絲杠上的刻度盤(pán)圓周等分 100 格，手柄每轉(zhuǎn)過(guò) 1 格，中滑板橫向移動(dòng) o．05 mm。 順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，中滑板向遠(yuǎn)離操作者方向運(yùn)動(dòng)(即橫向進(jìn)刀)；逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)手柄 時(shí)，中滑板向靠近操作者方向運(yùn)動(dòng)(即橫向退刀)。脂潤(rùn)滑在在使用上最為方便，他不存在漏油問(wèn)題。潤(rùn)滑脂的使用期現(xiàn)場(chǎng)，如果轉(zhuǎn)速不超過(guò)樣本所列的極限轉(zhuǎn)速，則一次從天可使用2000小時(shí)以上，只要密封的好，能保證灰塵、雪沫、冷卻液、潤(rùn)滑油等不進(jìn)入軸承，一次可用到修理時(shí)才更換。中間不需要補(bǔ)充它。由于脂不會(huì)外漏，主要是防止外漏和異物進(jìn)入，多用不接觸的曲路，防止雜物進(jìn)入。
4．啟動(dòng)車(chē)床 (1)檢查車(chē)床各變速手柄是否處于空擋位置． 離合器(clutch)是否處于正確位置， 操縱桿是 否處于停止?fàn)顟B(tài)，確認(rèn)無(wú)誤后，合上車(chē)床電源總開(kāi)關(guān)。 (2)按下床鞍上的綠色啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)(elettdc molor)啟動(dòng)。 (3)采用防噪音、防漏油，且機(jī)床的制動(dòng)采用在電機(jī)皮帶論處利用剎車(chē)盤(pán)、單項(xiàng)油缸制動(dòng)原理，使床頭相不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，而且便于制造和維修，不易損壞。由于是專用機(jī)床，主傳動(dòng)鏈有四根軸，兩個(gè)三聯(lián)齒輪變速，主軸共9種轉(zhuǎn)速，主傳動(dòng)鏈短，有利于提高機(jī)床的制造精度，降低噪音和發(fā)熱量。
沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第二章計(jì)算
第二章 計(jì)算
2.1傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖的擬定
（1）確定極限轉(zhuǎn)速
已知主軸最低轉(zhuǎn)速nmin為10r/min,最高轉(zhuǎn)速nmax為1400r/min，轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍為 Rn=nmax/nmin=140
（2）確定公比
選定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比為φ＝1.26
（3）求出主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z
Z=lgRn/lgφ+1= lg140/lg1.12+1=24
（4）確定結(jié)構(gòu)式(選用分支傳動(dòng))
4=21×32×[1+（2×2-1）]
（5）確定轉(zhuǎn)速數(shù)列，查《機(jī)械裝備設(shè)計(jì)》表3-6標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列得：
10，12.5，16，25，31.5，40，50，63，80，100，125，160，200，250，315，400，500。高速級(jí)6級(jí)：450，560，710，900，1120，1400
（6）繪制轉(zhuǎn)速圖
1選定電動(dòng)機(jī)
一般金屬切削機(jī)床的驅(qū)動(dòng)，如無(wú)特殊性能要求，多采用Y系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。從帶電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速傳動(dòng)，若傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿足傳動(dòng)副前多后少的原因，因此取12=2*2*3方案。在降速傳動(dòng)中，防止齒輪直徑過(guò)大而使徑向尺寸常限制最小傳動(dòng)比i≧1/4;在升速時(shí)為防止產(chǎn)生過(guò)大的噪音和震動(dòng)常限制最大轉(zhuǎn)速比。
2分配總降速傳動(dòng)比
總降速傳動(dòng)比為uII=nmin/nd=10/1500≈6.67×10－3,nmin為主軸最低轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)組C中18/72只需計(jì)算z=18的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為355r/min；60/30只需計(jì)算z=30的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為250r/min;傳動(dòng)組b計(jì)算z=22的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為355r/min;傳動(dòng)組a應(yīng)計(jì)算z=24的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為710r/min.
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=6
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)gφ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(k→k+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2-1 轉(zhuǎn)速圖
沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第二章計(jì)算
2.2主要設(shè)計(jì)零件的計(jì)算和驗(yàn)算
2.2.1 主軸箱的箱體
主軸箱盡量采用配對(duì)軸承，以保證軸承的旋轉(zhuǎn)精度和剛度。滿足要求后，軸承可實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)而溫度底剛性高。主軸高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于切削力對(duì)滾動(dòng)體的作用所以高速主軸的的主要設(shè)計(jì)參數(shù)為轉(zhuǎn)速為了適用于高速切削。主軸熱膨脹時(shí)主軸待著后軸承在箱體孔內(nèi)移動(dòng)。后支撐背靠背組配為的是實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，后支撐并不承受軸向載荷，故采用角度為15度的軸承，前后軸承精度為iso4,相當(dāng)于p4級(jí)，使主軸具有較好的高速性和更高的精度。因此箱體材料以中等強(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1 外輪廓尺，寸
長(zhǎng)×寬×高()
壁厚(mm)
< 500 × 500 × 300
8-12
> 500 × 500 × 300-800 × 500 × 500
10-15
> 800 × 800 × 500
12-20
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。主軸箱采用防噪音防漏油的有力措施，且機(jī)床的制動(dòng)采用在電機(jī)皮帶輪處利用剎車(chē)盤(pán)、單項(xiàng)油缸制動(dòng)原理，使從床頭箱不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，而且便于制造、維修、壽命高，不易損壞。由于是專用機(jī)床，主傳動(dòng)鏈有四跟軸，兩個(gè)三聯(lián)齒輪變速，主軸共九種轉(zhuǎn)速，主傳動(dòng)鏈短，有利提高機(jī)床的制造精度，降低噪音和發(fā)熱量。
箱體在主軸箱中起支承和定位的作用。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。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=（56+38）/2×2.25=105.75mm
中心距Ⅰ-Ⅶ=（50+34）/2×2.25=94.5mm
中心距Ⅱ-Ⅶ=（30+34）/2×2.25=72mm
中心距Ⅱ-Ⅲ=（39+41）/2×2.25=90mm
中心距Ⅲ-Ⅳ=（50+50）/2×2.5=125mm
中心距Ⅴ-Ⅷ=（44+44）/2×2=88mm
中心距Ⅴ-Ⅵ=（26+58）/2×4=168mm
中心距Ⅷ-Ⅸ=（58+26）/2×2=84mm
中心距Ⅸ-Ⅵ=（58+58）/2×2=116mm
中心距Ⅸ-Ⅹ=（33+33）/2×2=66mm
中心距Ⅸ-Ⅺ=（25+33）/2×2=58mm
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。
床頭箱是車(chē)床的主要基礎(chǔ)件和支撐拌之一，也是較為典型、比較復(fù)雜、技術(shù)條件要求較為嚴(yán)格、廢品率較高的箱體類(lèi)鑄件，其底部乘油不得滲漏，上不開(kāi)口為箱口，床頭箱生產(chǎn)一直沿用傳統(tǒng)工藝鑄造，鑄件澆注位置選擇箱口朝下，箱底朝上，分型面在在鑄件的中間位置的最大截面處兩箱用手工制作模板造型。鑄件內(nèi)腔由兩個(gè)壁隔開(kāi)成三個(gè)內(nèi)腔，并有三個(gè)主型芯形成，落在下箱，術(shù)質(zhì)芯盒，手工制作型芯。該方案的長(zhǎng)處在于主型芯較小，形狀簡(jiǎn)單芯盒制造、制芯都交方便，型芯烘干和夏鑫位置也一樣，下芯、合箱都很方便。
體中潤(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。
2.2.2傳動(dòng)系統(tǒng)的I軸及軸上零件設(shè)計(jì)
2.2.2.1普通V帶傳動(dòng)的計(jì)算
普通V帶的選擇應(yīng)保證在傳動(dòng)帶不打滑的前提下能傳遞的最大功率，同時(shí)要有充足的疲勞強(qiáng)度，來(lái)滿足其一定的使用壽命。
設(shè)計(jì)功率 （kW）
——工況系數(shù)，取1.1；
故
小帶輪基準(zhǔn)直徑為130mm；
帶速 ： ；
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，增加帶彎曲次數(shù)以保證穩(wěn)定；過(guò)大，易引起劇烈振動(dòng)，損壞零件，造成機(jī)器精度的差異，對(duì)零部件造成損壞，使其不能正常工作和運(yùn)轉(zhuǎn)。
帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度
查表2-7，取＝2800mm;
帶撓曲次數(shù)＝1000mv/=7.0440；
實(shí)際中心距
故
小帶輪包角
單根V帶的基本額定功率,查表2-8，取2.28kW；
單根V帶的基本額定功率增量
——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)
——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
圓整z取4；
單根帶初拉力
q——帶每米長(zhǎng)質(zhì)量，查表2-13，取0.10；
故＝58.23N
帶對(duì)軸壓力
2.2.2.2多片式摩擦離合器的計(jì)算
摩擦片對(duì)數(shù)可按下式計(jì)算
Z≥2MnK/fb[p]
式中 Mn——摩擦離合器所傳遞的扭矩（N·mm）；
Mn＝955×η/＝955××11×0.98/800＝1.28×（N·mm）;
Nd——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/min）；
η——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1.3～1.5；
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2-15，取f=0.08；
——摩擦片的平均直徑（mm）;
=（D+d）/2＝67mm;
b——內(nèi)外摩擦片的接觸寬度（mm）；
b=（D-d）/2=23mm；
——摩擦片的許用壓強(qiáng)（N/）；︱
＝＝1.1×1.00×1.00×0.76＝0.836
——基本許用壓強(qiáng)（MPa），查表2-15，取1.1；
——速度修正系數(shù)
＝n/6×=2.5（m/s）
根據(jù)平均圓周速度查表2-16，取1.00；
——接合次數(shù)修正系數(shù)，查表2-17，取1.00；
——摩擦結(jié)合面數(shù)修正系數(shù)，查表2-18，取0.76。
所以 Z≥2MnK/fb[p]＝2×1.28××1.4/（3.14×0.08××23×0.836
＝11
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
＝0.4＝0.4×11＝4.4
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××23×1.00＝3.57×
（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0.2～0.4（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0.3～0.5（mm）,淬火硬度達(dá)HRC52～62。
2.2.2.3齒輪的驗(yàn)算
接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為
（MPa）≤[] （2-1）
彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為
（2-2）
式中 N-齒輪傳遞功率（KW），N=；
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=15000~20000h，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=1.2~1.6；
—?jiǎng)虞d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。
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
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
符合強(qiáng)度要求。
驗(yàn)算56×2.25的齒輪：
=≤[]=1250MP
符合強(qiáng)度要求
2.2.2.4傳動(dòng)軸的驗(yàn)算
對(duì)于傳動(dòng)軸的選擇計(jì)算，除去重載軸外，一般不需要進(jìn)行強(qiáng)度校核，只需要進(jìn)行剛度驗(yàn)算即可，剛度達(dá)到所需要求即可判斷傳動(dòng)軸的型號(hào)及材質(zhì)。
軸的抗彎斷面慣性矩（）
1.花鍵軸
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：
=
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
式中D-齒輪節(jié)圓直徑（mm），D=mZ。
齒輪的徑向力：
式中 α—為齒輪的嚙合角，α＝20o；
ρ—齒面摩擦角，；
β—齒輪的螺旋角；β＝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：
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=0.7～0.8；
故此花鍵軸校核合格
2.2.2.5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：
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3—3；
—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3—2；
—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)》。
故軸承校核合格
2.2.3.傳動(dòng)系統(tǒng)的Ⅱ軸及軸上零件設(shè)計(jì)
2.2.3.1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）≤[] （2-3）
彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為
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，u≥1，“+”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)：
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=15000~20000h，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=1.2~1.6；
—?jiǎng)虞d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
Ⅱ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Ⅱ軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為：
m=2.25
N==5.77kw
1.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=14mm
u=1.05
=≤[]=1250MP
故雙聯(lián)滑移齒輪符合標(biāo)準(zhǔn)
2.驗(yàn)算39×2.25的齒輪：
39×2.25齒輪采用整淬
N==5.71kw B=14mm u=1
=≤[]=1250MP
故此齒輪合格
3.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
=≤[]=1250MP
故此齒輪合格
4.驗(yàn)算30×2.25齒輪：
30×2.25齒輪采用整淬
N==5.1kw B=14mm u=1
=≤[]=1250MP
故此齒輪合格
2.2.3.2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 =
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：
=
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：
式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。
齒輪的徑向力：
式中 α—為齒輪的嚙合角；
ρ—齒面摩擦角；
β—齒輪的螺旋角；
=27.86mm
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：
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=0.7～0.8；
故此花鍵軸校核合格
2.2.3.3軸組件的剛度驗(yàn)算
《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)夾在時(shí)主軸和軸承兩相柔度的迭加，其極值方程為：
式中 L?！侠砜缇啵?
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：
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：
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3—3；
—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3—2；
—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)》。
故軸承校核合格
2.2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)的Ⅲ軸及軸上零件設(shè)計(jì)
2.2.4.1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。
接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為
（MPa）≤[] （2-5）
彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為
（2-6）
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，u≥1，“+”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)：
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=15000~20000h，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=1.2~1.6；
—?jiǎng)虞d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。
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：
N==5.42kw
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
故三聯(lián)滑移齒輪符合標(biāo)準(zhǔn)
1.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
=≤[]=1250MP
故此齒輪合格
2.驗(yàn)算63×3的齒輪：
63×3齒輪采用整淬
N==5.1kw B=10mm u=4
=≤[]=1250MP
故此齒輪合格
3.驗(yàn)算44×2齒輪：
44×2齒輪采用整淬
N==5.1kw B=10mm u=1
=≤[]=1250MP
故此齒輪合格
2.2.4.2 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。
傳動(dòng)軸的抗彎斷面慣性矩（）
花鍵軸 =
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：
=
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：
式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。
齒輪的徑向力：
式中 α—為齒輪的嚙合角；
ρ—齒面摩擦角；
β—齒輪的螺旋角；
=27.86mm
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：
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=0.7～0.8；
故此三軸花鍵軸校核合格
2.2.4.3 軸組件的剛度驗(yàn)算
兩支撐主軸組件的合理跨距
《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：
式中 L?！侠砜缇啵?
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：
其額定壽命的計(jì)算公式為：
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3—3；
—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3—2；
—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)》。
故軸承校核合格
2.2.5傳動(dòng)系統(tǒng)的Ⅳ軸及軸上零件設(shè)計(jì)
2.2.5.1齒輪的驗(yàn)算
接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為
（MPa）≤[] （2-7）
彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為
（2-8）
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，u≥1，“+”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)：
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=15000~20000h，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=1.2~1.6；
—?jiǎng)虞d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。
Ⅸ軸上的直齒齒輪采用整淬的方式進(jìn)行熱處理
傳至Ⅸ軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為：
N==5.42kw
齒輪的模數(shù)與齒數(shù)為33×2，且齒寬為B=20mm
u=1.05
=≤[]=1250MP
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
=≤[]=1250MP
故此齒輪合格
2.2.5.2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 =
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：
=
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：
式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。
齒輪的徑向力：
式中 α—為齒輪的嚙合角；
ρ—齒面摩擦角；
β—齒輪的螺旋角；
=22.32mm
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：
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=0.7～0.8；
故此花鍵軸校核合格
2.2.5.3軸組件的剛度驗(yàn)算
《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：
式中 L?！侠砜缇?；
C —主軸懸伸梁；
﹑—后﹑前支撐軸承剛度
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：
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3—3；
—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3—2；
—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)》。
故軸承校核合格
2.2.6 傳動(dòng)系統(tǒng)的Ⅴ軸及軸上零件設(shè)計(jì)
2.2.6.1齒輪的驗(yàn)算
驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大且齒數(shù)最小的齒輪，來(lái)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)的齒輪進(jìn)行驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪進(jìn)行驗(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）≤[] （2-9）
彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為
（2-10）
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，u≥1，“+”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)：
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。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=15000~20000h，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=1.2~1.6；
—?jiǎng)虞d荷系數(shù)，查表3-6；
—齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9；
如果驗(yàn)算結(jié)果或不合格，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，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：
N==5.42kw
1.斜齒輪為26×4，且齒寬為B=35mm
u=1.05
=≤[]=1560MP
故斜齒輪符合標(biāo)準(zhǔn)
2.驗(yàn)算80×2.5的齒輪：
80×2.5齒輪采用調(diào)質(zhì)熱處理
N==211.39kw B=26mm u=1
=≤[]=1250MP
故此齒輪合格
3.驗(yàn)算50×2.5的齒輪：
50×2.5齒輪采用調(diào)質(zhì)熱處理
N==5.1kw B=10mm u=4
=≤[]=1250MP
故此齒輪合格
2.2.6.2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。
V軸的抗彎斷面慣性矩（）
花鍵軸 =
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：
=
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：
式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。
齒輪的徑向力：
式中 α—為齒輪的嚙合角；
ρ—齒面摩擦角；
β—齒輪的螺旋角；
=31.43mm
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：
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=0.7～0.8；
故此五軸花鍵軸校核合格
2.2.6.3軸組件的剛度驗(yàn)算
《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：
式中 L?！侠砜缇啵?
C —主軸懸伸梁；
﹑—后﹑前支撐軸承剛度
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：
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3—3；
—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3—2；
—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)》。
故軸承校核合格
沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院說(shuō)明書(shū) 第三章結(jié)論
沈陽(yáng)化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3結(jié)論
第三章 結(jié)論
在本設(shè)計(jì)中，本人做了車(chē)床主軸箱的設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)的結(jié)果不算太完美，與我的知識(shí)水平和缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。這點(diǎn)讓我深深的體會(huì)到努力學(xué)習(xí)的正確性，也明白了書(shū)到用時(shí)方恨少的無(wú)奈；實(shí)踐能教會(huì)我們很多在生活和工作中有用的東西，而且這些東西我們不能僅僅通過(guò)課堂的學(xué)習(xí)和老師的指導(dǎo)得到。在設(shè)計(jì)中我也遇到了其它許多的問(wèn)題，例如，主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，剛開(kāi)始我一點(diǎn)都不了解，后來(lái)通過(guò)查閱大量的書(shū)刊資料和指導(dǎo)老師的講解，終于弄明白了，教會(huì)了我學(xué)無(wú)止境的道理，人就要活到老學(xué)到老。
本次設(shè)計(jì)用了很長(zhǎng)的時(shí)間，回想起來(lái)，花在畫(huà)圖的時(shí)間不多，主要還是在設(shè)計(jì)計(jì)算上。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我不但鞏固了舊的知識(shí)，如：機(jī)械設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床等。利用繪圖軟件繪圖，而且學(xué)會(huì)了怎樣設(shè)計(jì)變速箱，如何設(shè)計(jì)每一個(gè)細(xì)節(jié)。
課程設(shè)計(jì)是一次知識(shí)綜合的考研，要考慮的問(wèn)題很多，一個(gè)人的能力時(shí)間是有限的，我們通過(guò)討論更加深一層設(shè)計(jì)的過(guò)程。從最初的總素的查找和整理，到文獻(xiàn)翻譯，然后初步進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和畫(huà)圖。在這個(gè)過(guò)程中，我們的趙艷春老師對(duì)我們的指導(dǎo)是不可或缺的，她對(duì)我們要求嚴(yán)格，問(wèn)題解答詳細(xì)，使我們順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，所以再次要感謝老師與同學(xué)的幫助。
這次設(shè)計(jì)能讓我在以后的學(xué)習(xí)和工作中改正我在技術(shù)水平和性格上的缺陷，能鞭策我，使我不斷地提高和進(jìn)步，讓我時(shí)時(shí)刻刻清醒地做個(gè)有崇高的理想、有正確的人生價(jià)值觀和努力向上進(jìn)取的人。
沈陽(yáng)化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第四章 致謝
沈陽(yáng)化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 致謝
致 謝
半年的時(shí)間轉(zhuǎn)瞬即逝，緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)到了收尾的階段。在這半年的時(shí)間里，在趙艷春老師的悉心指導(dǎo)下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課程按期完成。在此我向老師致以崇高的敬意，沒(méi)有您細(xì)心指導(dǎo)，就沒(méi)有我今天的成功，我真誠(chéng)的向老師道一聲：感謝您！
我畢業(yè)設(shè)計(jì)的如期完成，除了趙艷春老師以外，整個(gè)設(shè)計(jì)小組的同學(xué)在設(shè)計(jì)過(guò)程中給我的幫助也是非常的重要的，在此對(duì)他們真誠(chéng)的說(shuō)一聲：謝謝你們！
最后祝所有老師和同學(xué)們身體健康，工作順利！
沈陽(yáng)化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第五章 參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
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