畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）金屬切削機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)

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1、東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 摘要 金屬切削機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) Metal-cutting Machine Tool Spindle Box Design 摘要 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，本設(shè)計(jì)主要針對(duì)CA6140機(jī)床的主軸箱入行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有機(jī)床主要參數(shù)的確定，傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖的擬定，對(duì)主要零件進(jìn)行了計(jì)算和驗(yàn)算，利用三位畫圖軟件入行了零件的設(shè)計(jì)和處理。 關(guān)鍵詞 機(jī)床主軸；傳動(dòng)系統(tǒng)；傳動(dòng)組齒輪；軸承 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

2、 Abstract Abstract As a major turning machine tool, CA6140 machine tool widely used in mechanical processing industry, the design of the main spindle of machine tools for the CA6140 entry box design, design the contents of the main tools to determine the main parameters, transmission progra

3、ms and drive system diagram of the formulation, the main components were calculated and checking, using drawing software, entry of the three parts of the design and processing. Keywords Machine tool spindle；Transmission；Drive Unit Gear；bearing 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

4、 緒論 目錄 緒論 1 1.運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 4 1.1已知條件 4 1.2結(jié)構(gòu)分析式 4 1.3 繪制轉(zhuǎn)速圖 5 1.4 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 8 2.動(dòng)力設(shè)計(jì) 9 2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 9 2.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 9 2.3 各傳動(dòng)組齒輪模數(shù)的確定和校核 11 3. 齒輪強(qiáng)度校核： 14 3.1校核a傳動(dòng)組齒輪 14 3.2 校核b傳動(dòng)組齒輪 15 3.3校核c傳動(dòng)組齒輪 16 4. 主軸撓度的校核 18 4.1 確定各軸最小直徑 18 4.2軸的校核 18 5. 主軸最佳跨距的確定 20 5.1 選擇軸頸直徑,軸承型號(hào)和最佳跨距 20

5、 5.2 求軸承剛度 20 6. 各傳動(dòng)軸支撐處軸承的選擇 22 7. 主軸剛度的校核 23 7.1 主軸圖: 23 7.2 計(jì)算跨距 23 結(jié)束語(yǔ) 25 參考文獻(xiàn) 26 緒論 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)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。

6、 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

7、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

8、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)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.計(jì)算機(jī)數(shù)控的概念 (1)數(shù)字控制的概念 1.GB 8129-19

9、97中對(duì)NC的定義為：用數(shù)值數(shù)據(jù)的控制裝置，在運(yùn)行過(guò)程中不斷地引入數(shù)值數(shù)據(jù)，從而對(duì)某一生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自控制， (2)數(shù)控機(jī)床（NC machine tools） 若機(jī)床的操作命令以數(shù)值數(shù)據(jù)的形式描述，工作過(guò)程按照規(guī)定的程序自動(dòng)地進(jìn)行，則這種機(jī)床稱為數(shù)控機(jī)床。 (3)數(shù)控系統(tǒng) 在數(shù)控機(jī)床行業(yè)中，數(shù)控系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置、可編程序控制器、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)與主軸驅(qū)動(dòng)裝置等相關(guān)設(shè)備的總稱。有時(shí)則指其中的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置。為區(qū)別起見將其中的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置稱數(shù)控裝置。 2.計(jì)算機(jī)數(shù)控的發(fā)展 從第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世至今的40多年中，隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控裝置也在不斷地更新?lián)Q代，先后經(jīng)歷里

10、電子管（1952年）、小規(guī)模集成電路（1965年）、大規(guī)模集成電路及小型計(jì)算機(jī)（1970年）和微處理計(jì)算機(jī)（1974年）等五代數(shù)控系統(tǒng)。 前三代數(shù)控裝置屬于采用專用控制計(jì)算機(jī)的硬接線（硬件）數(shù)控裝置，一般稱為NC數(shù)控裝置。20世紀(jì)70年代初，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，小型計(jì)算機(jī)的價(jià)格急劇下降，出現(xiàn)了采用小型計(jì)算機(jī)代替專用硬件控制計(jì)算機(jī)的第四代數(shù)控系統(tǒng)。這種數(shù)控系統(tǒng)不僅在經(jīng)濟(jì)上更為合算，而且許多功能可用編制的專用程序?qū)崿F(xiàn)，并可將專用程序存儲(chǔ)在小型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，構(gòu)成控制軟件。這種數(shù)控系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（computerized numerical control，即CNC）。自1974年開始

11、，以微處理機(jī)為核心的數(shù)控裝置（microcomputerized numerical control，即MNC）得到迅速的發(fā)展。CNC和MNC稱為軟接線（軟件）數(shù)控系統(tǒng)。由于NC硬件數(shù)控系統(tǒng)早已淘汰，而目前軟件數(shù)控系統(tǒng)均采用MNC，因此將現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)稱為CNC。 3. 我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)況 我國(guó)研究數(shù)控技術(shù)源于1958年，幾十年來(lái)經(jīng)過(guò)了發(fā)展、停滯、引進(jìn)技術(shù)等幾個(gè)階段。1985年以后，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床在引進(jìn)、消化國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的開發(fā)工作。到1989年底，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的可供品種已超過(guò)300種，一些較高檔次的數(shù)控系統(tǒng)，如五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)、分辨率為0.O2um的高精度車床用數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)字

12、仿真的數(shù)控系統(tǒng)、為柔性制造單元配套的數(shù)控系統(tǒng)，也陸續(xù)開發(fā)出來(lái)，并制造出了樣機(jī)。我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)在技術(shù)上已趨于成熟，在重大關(guān)鍵技術(shù)上(包括核心技術(shù))，已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。目前，已新開發(fā)出數(shù)控系統(tǒng)80種。自“七五”以來(lái)，國(guó)家一直把數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展作為重中之重來(lái)支持，現(xiàn)已開發(fā)出具有中國(guó)版權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)，掌握了國(guó)外一直對(duì)我國(guó)封鎖的一些關(guān)鍵技術(shù)。例如，曾長(zhǎng)期困擾我國(guó)、并受到西方國(guó)家封鎖的多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)技術(shù)對(duì)我們已不再是難題，0.1 μm當(dāng)量的超精密數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控仿形系統(tǒng)、非圓齒輪加工系統(tǒng)、高速進(jìn)給數(shù)控系統(tǒng)、實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)都已研制成功。尤其是基于PC機(jī)的開放式智能化數(shù)控系統(tǒng)，可實(shí)施多軸控制，具備聯(lián)網(wǎng)進(jìn)線等功能，既

13、可作為獨(dú)立產(chǎn)品，又是一代開放式的開發(fā)平臺(tái)，為機(jī)床廠及軟件開發(fā)商二次開發(fā)創(chuàng)造了條件。 我國(guó)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)廣闊,自2003年開始，中國(guó)就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó),雖然我們已經(jīng)取得不可否認(rèn)的成就, 但我國(guó)數(shù)控機(jī)床核心技術(shù)90%仍需進(jìn)口, 我們只有緊跟先進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進(jìn)水平。 26 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1.運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 1.1已知條件 [1]確定轉(zhuǎn)速范圍：主軸最小轉(zhuǎn)速。 [2]確定公比： [3]轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)： 1.2結(jié)構(gòu)分析式 ⑴ ⑵ [3] 從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速傳動(dòng)，若使傳動(dòng)副較多的

14、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)副前多后少的原則，因此取方案。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 ；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。在主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍。在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證中間傳動(dòng)軸的變速范圍最小， 根據(jù)中間傳動(dòng)軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下： 圖1-1 傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng) 檢查傳動(dòng)組的變速范圍時(shí)，只檢查最后一個(gè)擴(kuò)大組： 其中，， 所以 ，合適。 1.3 繪制轉(zhuǎn)速圖 (1)選擇電動(dòng)機(jī) 一般車床若無(wú)特殊要求，多采用Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)

15、原則條件選擇Y-132M-4型Y系列籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。 (2)分配總降速傳動(dòng)比 總降速傳動(dòng)比 又電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不符合轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)，因而增加一定比傳動(dòng)副。 (3)確定傳動(dòng)軸軸數(shù) 傳動(dòng)軸軸數(shù) = 變速組數(shù) + 定比傳動(dòng)副數(shù) + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。 (4)確定各級(jí)轉(zhuǎn)速并繪制轉(zhuǎn)速圖 由 　　z = 12確定各級(jí)轉(zhuǎn)速： 1400、1000、710、500、355、250、180、125、90、63、45、31.5r/min。 在五根軸中，除去電動(dòng)機(jī)軸，其余四軸按傳動(dòng)順序依次設(shè)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。Ⅰ與Ⅱ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅲ與Ⅳ軸之間的傳動(dòng)組分別設(shè)為a、b

16、、c?，F(xiàn)由Ⅳ（主軸）開始，確定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速： ①先來(lái)確定Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)組c 的變速范圍為，結(jié)合結(jié)構(gòu)式， Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速只有一和可能： 125、180、250、355、500、710r/min。 ② 確定軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)組b的級(jí)比指數(shù)為3，希望中間軸轉(zhuǎn)速較小，因而為了避免升速，又不致傳動(dòng)比太小，可取 ， 軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速確定為：355、500、710r/min。 ③確定軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速 對(duì)于軸Ⅰ，其級(jí)比指數(shù)為1,可取 ，， 確定軸Ⅰ轉(zhuǎn)速為710r/min。 由此也可確定加在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的定傳動(dòng)比。下面畫出轉(zhuǎn)速圖（電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相

17、近）。 (5)確定各變速組傳動(dòng)副齒數(shù) 圖1-2 傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖 ①傳動(dòng)組a 查表8-1, ，， 時(shí)：……57、60、63、66、69、72、75、78…… 時(shí)：……58、60、63、65、67、68、70、72、73、77…… 時(shí)：……58、60、62、64、66、68、70、72、74、76…… 可取72,于是可得軸Ⅰ齒輪齒數(shù)分別為：24、30、36。 于是，， 可得軸Ⅱ上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為：48、42、36。 ②傳動(dòng)組b 查表8-1, ， 時(shí)：……69、72、73、76、77、80、81、84、87…… 時(shí)：……70、72、74、76、78、80、8

18、2、84、86…… 可取 84，于是可得軸Ⅱ上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為：22、42。 于是 ，，得軸Ⅲ上兩齒輪的齒數(shù)分別為：62、42。 ③傳動(dòng)組c 查表8-1,, 時(shí)：……84、85、89、90、94、95…… 時(shí)： ……72、75、78、81、84、87、89、90…… 可取 90. 為降速傳動(dòng)，取軸Ⅲ齒輪齒數(shù)為18； 為升速傳動(dòng)，取軸Ⅳ齒輪齒數(shù)為30。 于是得, 得軸Ⅲ兩聯(lián)動(dòng)齒輪的齒數(shù)分別為18，60； 得軸Ⅳ兩齒輪齒數(shù)分別為72，30。 1.4 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動(dòng)機(jī)等已知條件可有如下系統(tǒng)圖： 圖1-3傳動(dòng)統(tǒng)圖 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(

19、論文) 動(dòng)力設(shè)計(jì) 2.動(dòng)力設(shè)計(jì) 2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 (1)確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為: (2)各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸Ⅲ可從主軸90r/min按72/18的傳動(dòng)副找上去，軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速125r/min；軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為355r/min；軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為710r/min。 (3)各齒輪的計(jì)算轉(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)

20、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。 (4)核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 所以合適。 2.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1440r/min,傳遞功率P=7.5KW,傳動(dòng)比i=2.03，兩班制，一天運(yùn)轉(zhuǎn)16.1小時(shí)，工作年數(shù)10年。 (1)確定計(jì)算功率 取1.1，則 (2)選取V帶型 根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計(jì)算功率，選B型帶。 (3)確定帶輪直徑和驗(yàn)算帶速 查表小帶輪基準(zhǔn)直徑, 驗(yàn)算帶速成 其中 -小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min；-小帶輪直徑，mm； ，合適。 (4)確定帶傳動(dòng)的中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 設(shè)中心距為,則 0

21、．55（）a2（） 于是 208.45a758,初取中心距為400mm。 帶長(zhǎng) 查表取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，。 帶傳動(dòng)實(shí)際中心距 (5)驗(yàn)算小帶輪的包角 一般小帶輪的包角不應(yīng)小于， 合適。 (6)確定帶的根數(shù) 其中： -時(shí)傳遞功率的增量； -按小輪包角，查得的包角系數(shù)； -長(zhǎng)度系數(shù)； 為避免V型帶工作時(shí)各根帶受力嚴(yán)重不均勻，限制根數(shù)不大于10。 (7)計(jì)算帶的張緊力 其中： -帶的傳動(dòng)功率,KW； v-帶速,m/s； q-每米帶的質(zhì)量，kg/m

22、；取q=0.17kg/m。 v = 1440r/min = 9.42m/s。 (8)計(jì)算作用在軸上的壓軸力 2.3 各傳動(dòng)組齒輪模數(shù)的確定和校核 (1)模數(shù)的確定： a傳動(dòng)組：分別計(jì)算各齒輪模數(shù) 先計(jì)算24齒齒輪的模數(shù)： 其中: -公比 ； = 2； -電動(dòng)機(jī)功率； = 7.5KW； -齒寬系數(shù)； -齒輪傳動(dòng)許允應(yīng)力; -計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速。 取= 600MPa,安全系數(shù)S = 1。 由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)選取 ，取S=1 。

23、 取m = 4mm。 按齒數(shù)30的計(jì)算，，可取m = 4mm； 按齒數(shù)36的計(jì)算，, 可取m = 4mm。 于是傳動(dòng)組a的齒輪模數(shù)取m = 4mm，b = 32mm。 軸Ⅰ上齒輪的直徑： 。 軸Ⅱ上三聯(lián)齒輪的直徑分別為： b傳動(dòng)組： 確定軸Ⅱ上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)。 按22齒數(shù)的齒輪計(jì)算： 可得m = 4.8mm； 取m = 5mm。 按42齒數(shù)的齒輪計(jì)算： 可得m = 3.55mm； 于是軸Ⅱ兩聯(lián)齒輪的模數(shù)統(tǒng)一取為m = 5mm。 于是軸Ⅱ兩聯(lián)齒輪的直徑分別為：

24、 軸Ⅲ上與軸Ⅱ兩聯(lián)齒輪嚙合的兩齒輪直徑分別為： c傳動(dòng)組： 取m = 5mm。 軸Ⅲ上兩聯(lián)動(dòng)齒輪的直徑分別為： 軸四上兩齒輪的直徑分別為： 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 齒輪強(qiáng)度校核 3. 齒輪強(qiáng)度校核 計(jì)算公式 3.1校核a傳動(dòng)組齒輪 校核齒數(shù)為24的即可，確定各項(xiàng)參數(shù) (1) P=8.25KW,n=710r/min, (2)確定動(dòng)載系數(shù) 齒輪精度為7級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得使用系數(shù) (3) (4)確定齒向載荷分

25、配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對(duì)稱 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得， (5)確定齒間載荷分配系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得， (6)確定動(dòng)載系數(shù) (7)查表 10-5 (8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 圖10-18查得 ,S = 1.3 ， 故合適。 3.2 校核b傳動(dòng)組齒輪 校核齒數(shù)為22的即可，確定各項(xiàng)參數(shù) (1) P=8.25KW,n=355r/min, (2)確定動(dòng)載系數(shù)： 齒輪精度為7級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得使用系數(shù) ⑶ (4)確定齒向載

26、荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對(duì)稱 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得， (5)確定齒間載荷分配系數(shù): 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得， (6)確定動(dòng)載系數(shù): (7)查表 10-5 (8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 圖10-18查得 ,S = 1.3 ， 故合適。 3.3校核c傳動(dòng)組齒輪 校核齒數(shù)為18的即可，確定各項(xiàng)參數(shù) (1) P=8.25KW,n=355r/min, (2)確定動(dòng)載系數(shù)： 齒輪精度為7級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得使用系數(shù) (3) (4)確定齒向載荷分

27、配系數(shù) 取齒寬系數(shù) 非對(duì)稱 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得 (5)確定齒間載荷分配系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 (6)確定動(dòng)載系數(shù) (7)查表 10-5 (8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 圖10-18查得 ,S = 1.3 ， 故合適。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主軸撓度的校核 4. 主軸撓度的校核 4.1 確定各軸最小直徑 (1)Ⅰ軸的直徑： (2)Ⅱ軸的直徑： (3)Ⅲ軸的

28、直徑： (4)主軸的直徑： 4.2軸的校核 Ⅰ軸的校核：通過(guò)受力分析，在一軸的三對(duì)嚙合齒輪副中，中間的兩對(duì)齒輪對(duì)Ⅰ軸中點(diǎn)處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來(lái)進(jìn)行校核 。 Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主軸最佳跨距的確定 5. 主軸最佳跨距的確定 400mm車床，P=7.5KW. 5.1 選擇軸頸直徑,軸承型號(hào)和最佳跨距 前軸頸應(yīng)為75-100mm,初選=100mm,后軸頸取,前軸承為NN3020K,后軸承為NN3016K,根據(jù)結(jié)構(gòu),定懸伸長(zhǎng)度 5.2

29、 求軸承剛度 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60%,取50%即200,故半徑為0.1. 切削力： 背向力： 故總的作用力 ： 次力作用于頂在頂尖間的工件上主軸尾架各承受一半, 故主軸軸端受力為 先假設(shè) 前后支撐分別為 根據(jù) 。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 各傳動(dòng)軸支撐處軸承的選擇 6. 各傳動(dòng)軸支撐處軸承的選擇 參考《金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2，取通用機(jī)床鋼質(zhì)主軸前軸頸直徑D1 = 80mm，后軸頸直徑D2 = （0.7～0.85）D1，

30、取D2 = 65 mm，主軸內(nèi)孔直徑d = 0.1 Dmax 10 mm ，其中Dmax為最大加工直徑。取d = 40mm。 估算傳動(dòng)軸直徑：（忽略各傳動(dòng)功率損失） 按扭轉(zhuǎn)剛度初步計(jì)算傳動(dòng)軸直徑： d = 式中d —— 傳動(dòng)軸直徑； N —— 該軸傳遞功率（KW）； ——該軸計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）； []—— 該軸每米長(zhǎng)度允許扭轉(zhuǎn)角 這些軸都是一般傳動(dòng)軸，取[]=10/m。 代入以上計(jì)算轉(zhuǎn)速的值，計(jì)算各傳動(dòng)軸的直徑： Ⅰ軸：d1 = 26mm； Ⅱ軸：d2 = 31mm； Ⅲ軸：d3 = 40mm； 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

31、 主軸剛度的校核 7. 主軸剛度的校核 7.1 主軸圖: 圖7-1 主軸圖 7.2 計(jì)算跨距 前支承為雙列圓柱滾子軸承，后支承為雙列圓柱滾子軸承 當(dāng)量外徑 主軸剛度：由于 故根據(jù)式（10-8） 對(duì)于機(jī)床的剛度要求，取阻尼比 當(dāng)v=50m/min,s=0.1mm/r時(shí),, 取 計(jì)算 可以看出，該機(jī)床主軸是合格的. 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)束語(yǔ) 結(jié)束語(yǔ) 金屬切削機(jī)床的課程設(shè)計(jì)了，雖然設(shè)計(jì)

32、的過(guò)程比較繁瑣，而且剛開始還有些不知所措，但是在同學(xué)們的共同努力下，再加上老師的悉心指導(dǎo)，我終于順利地完成了這次設(shè)計(jì)任務(wù)。 這次嚴(yán)格的實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)讓我受益匪淺，不僅鞏固和深化了課堂理論教學(xué)的內(nèi)容，而且鍛煉和培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)和理論的能力，使我獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的能力得到了強(qiáng)化。解決了平時(shí)學(xué)習(xí)中遺留下來(lái)的難點(diǎn)和疑點(diǎn)，豐富了自己的只是面，尤其使我對(duì)本專業(yè)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和思維方式有了進(jìn)一步的體會(huì)。 當(dāng)然，本次設(shè)計(jì)中也出現(xiàn)了不少問(wèn)題，如對(duì)理論只是理解不深，實(shí)際應(yīng)用能力不強(qiáng)，動(dòng)手能力差等，還需在以后的工作和學(xué)習(xí)中進(jìn)一步的改善和提高。 設(shè)計(jì)得以順利的完成，離不開趙永科老師以及其他各位老師的指導(dǎo)和斧

33、正，還有各位同學(xué)的熱情幫助，最后在本次設(shè)計(jì)即將畫上圓滿句號(hào)的時(shí)候，對(duì)各位老師和同學(xué)再次深表謝意?。。? 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 廈門工程學(xué)院機(jī)械制造教研室 主編.《金屬切削機(jī)床指導(dǎo)書》.廈門：工程學(xué)院出版社，1999年 [2] 濮良貴 紀(jì)名剛主編.《機(jī)械設(shè)計(jì)(第七版)》.北京:高等教育出版社,2001年6月 [3] 毛謙德 李振清主編.《袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002年5月 [4] 編輯委員會(huì)編. 《減速器實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992年 [5］戴曙 主編.《金屬切削機(jī)床》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005年1月 [6] 編寫組 主編.《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1980年8月 [7］華東紡織工學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 天津大學(xué)主編.《機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)》.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1979年6月