CA6140主軸箱傳動系統(tǒng)設(shè)計說明書

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1、目錄 黃海峰 機械設(shè)計制造及其自動化 308044491 第 1 頁 共 35 頁 目錄 目錄 1 一、機床的型號及用途 2 1.1規(guī)格 2 1.2用途 2 二、機床的主參數(shù)和其他主要技術(shù)要求 3 2.1主參數(shù)和基本參數(shù) 3 2.1.1主參數(shù) 3 2.1.2基本參數(shù) 3 2.1.3普通車床的基本參數(shù) 3 2.2主傳動的設(shè)計 4 2.2.1主軸極限的確定 4 2.2.2 公比的確定 4 2.2.3 主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)的確定 4 2.2.4主傳動電動機功率的確定 4 三、主傳動系統(tǒng)的擬定 5 3.1傳動比 5 3.2變

2、速的基本規(guī)律 5 3.3轉(zhuǎn)速圖的擬定 5 3.4分配各變速組的最小傳動比 6 3.5確定齒輪齒數(shù) 6 3.6同一變速組內(nèi)模數(shù)的齒輪齒數(shù)的確定 7 四、齒輪傳動設(shè)計 10 4.1第一變速組齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸 10 4.2第二變速組齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計 13 4.3第三變速組的齒輪設(shè)計 17 五、帶傳動設(shè)計 20 六、軸的設(shè)計 22 6.1Ⅰ軸的設(shè)計計算 22 6.2Ⅱ軸的設(shè)計計算 23 6.3Ⅲ軸的設(shè)計 25 6.4主軸的設(shè)計 27 七、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 30 7.1箱體材料 30 7.2箱體結(jié)構(gòu) 30 八、潤滑與密封 32 8.1潤滑與密封的設(shè)計 32 8.2潤

3、滑油的選擇 32 九、心得體會 33 一、機床的型號及用途 1.1規(guī)格 選用型號CA6140、規(guī)格Φ4001000 1.2用途 CA6140型臥式車床萬能性大，適用于加工各種軸類、套筒類、輪盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面?？绍囅魍鈭A柱面、車削端面、切槽和切斷、鉆中心孔、鉆孔、鏜孔、鉸孔、車削各種螺紋、車削內(nèi)外圓錐面、車削特型面、滾花和盤繞彈簧等。加工范圍廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自動化程度不高，所以一般用于單件、小批生產(chǎn)。 第 33 頁 共 37 頁 機床的主參數(shù)和其他主要技術(shù)要求 二、機床的主參數(shù)和其他主要技術(shù)要

4、求 2.1主參數(shù)和基本參數(shù) 2.1.1主參數(shù) 機床主參數(shù)系列通常是等比數(shù)列。普通車床和升降臺銑床的主參數(shù)均采用公比為1.41的數(shù)列，該系列符合國際ISO標(biāo)準(zhǔn)中的優(yōu)先系列。 普通車床的主參數(shù)D的系列是：250、320、400、500、630、800、1000、1250mm。 2.1.2基本參數(shù) 除主參數(shù)外，機床的基本是指與被加工工件主要尺寸有關(guān)的及與工、夾、量具標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的一些參數(shù)，這些主參數(shù)列入機床的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，作為設(shè)計時依據(jù)。 2.1.3普通車床的基本參數(shù) 普通車床的基本參數(shù)應(yīng)符合《普通車床參數(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)》見參考文獻【一】中表2的規(guī)定，有下列幾項數(shù)； 1. 刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑

5、（） 由于刀架組件剛性一般較弱，為了提高生產(chǎn)效率，國內(nèi)外車床刀架溜板厚度有所增加，在不增加中心高時，值減少的趨勢。我國作為參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的值，基本上取,這樣給設(shè)計留一定的余地，設(shè)計時，在刀架剛度允許的條件下能保證使用要求，可以取較大的值。所以查參考文獻【一】（表2）得。 2. 主軸通孔直徑d﹙﹚ 普通車床主軸通孔徑主要用于棒料加工。在機床結(jié)構(gòu)允許的條件下，通孔直徑盡量取大些。參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通孔直徑d的最小值。所以由參考文獻【一】（表二）d=36mm。 3. 主軸頭號 普通車床采用短錐法蘭式主軸頭，這種形式的主軸頭精度高，裝卸方便。主軸端部及其結(jié)構(gòu)合面得型式和基本尺寸要符合《法蘭式車床主軸端

6、部尺寸部標(biāo)注》的規(guī)定。根據(jù)機床主參數(shù)值大小采用不同號數(shù)的主軸頭（4～15號），號值數(shù)等于法蘭直徑的1/25.4而取其整數(shù)值。所以由參考文獻【一】（表2）可知主軸頭號取4.5 4. 裝刀基面至主軸中心距離h() 為了使用戶，提高刀具的標(biāo)準(zhǔn)化程度，根據(jù)機械工業(yè)部成都工具研究所的刀具桿標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了h=22。 5. 最大工件長度L （） 最大工件長度L是指尾座在床身處于最后位置，尾座頂尖套退入尾座孔內(nèi)時容納的工件長度。為了有利組織生產(chǎn)，采用分段等差的長度數(shù)列。所以由參考文獻【一】（表2）得L=1000。 2.2主傳動的設(shè)計 2.2.1主軸極限的確定 由課程設(shè)計任務(wù)書中給出的條件可

7、知： 2.2.2 公比的確定 主軸極限轉(zhuǎn)速的確定后，根據(jù)機床的使用性能和結(jié)構(gòu)要求，選擇主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比值，因為中型通用機床，常用的公比 為1.26或是1.41，再根據(jù)極限轉(zhuǎn)速，按參考文獻【一】中表2—1選出標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列公比=1.41。 2.2.3 主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)的確定 按任務(wù)書要求Z=12 按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為40、56、80、115、160、225、315、445、625、880、1250、1800r/min 2.2.4主傳動電動機功率的確定 電動機的額定功率為： 式中：k—電動機超載系數(shù)（對連續(xù)工作機

8、床k=1.0；對間斷機床k=1.1～1.25，間斷時間長，取大值）。所以取k=1.0， 主傳動系統(tǒng)的擬定 三、主傳動系統(tǒng)的擬定 3.1傳動比 第一變速組（Ⅰ—Ⅱ），有三對齒輪組成，其傳動比如下： 第二變速組（Ⅱ—Ⅲ），有兩對齒輪組成，其傳動比如下： 第二變速組（Ⅲ—Ⅳ），有兩對齒輪組成，其傳動比如下： 3.

9、2變速的基本規(guī)律 1. 基本組的變速范圍: 2. 第一擴大組的變速范圍： 3. 第二擴大組的變速范圍： 3.3轉(zhuǎn)速圖的擬定 結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇： 由于幾個變速組組成的變速系統(tǒng)，如果把不同傳動副數(shù)的變速組在傳動順序上的排列加以改變，可以得到若干不同的方案。 1. 確定變速組的數(shù)目和各變速組中傳動副的數(shù)目 該機床的變速范圍較大，必須經(jīng)過較長的傳動鏈減速才能把電動機的轉(zhuǎn)速降到主軸所需的轉(zhuǎn)速，通常采用p=2或3，因此，，共需三個變速組。 2. 確定不同傳動副數(shù)的各變速組的排列順序。根據(jù)“前多后少”的原則，選擇的方案。 3. 確定變速組的擴大順序。根據(jù)“前密后疏”原則，

10、選擇的結(jié)構(gòu)式。 4. 驗算變速組的變速范圍。最后擴大組的變速范圍， 在允許的變速范圍內(nèi)。（最后擴大組的變速范圍限制在） 3.4分配各變速組的最小傳動比 主傳動系統(tǒng)需要4根軸，再加上電動機軸。 1. 決定軸Ⅲ—Ⅳ的最小降速傳動比主軸上的齒輪希望更大些，能起到飛輪的作用，所以最后一個變速組的最小降速比為。 2. 其余變速組的最小傳動比根據(jù)“前緩后急”的原則，軸Ⅱ—Ⅲ間最小變速取,軸I-II間最小變速組取。 3. 畫出各變速組的傳動比連線基本組的級比指數(shù)，第一擴大組的級比指數(shù)，第二擴大組級比指數(shù)。 3.5確定齒輪齒數(shù) 機床轉(zhuǎn)速圖確定后，則各變速組的傳動比也確定了，即可進

11、一步確定各變速組中傳動副的齒輪數(shù)，皮帶輪的直徑等。齒輪數(shù)可通過用計算法、圖解法或從表查法確定，必須注意以下幾點： 1. 齒輪的齒數(shù)和不能太大，以免齒輪尺寸過大而引起機床結(jié)構(gòu)增大。一般推薦齒數(shù)和，常選在100之內(nèi)。 2. 同一變速組中的各對齒輪，其中心距必須保證相等。 3. 最小齒輪的齒數(shù)應(yīng)保證不產(chǎn)生根切現(xiàn)象。對于標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其最小齒數(shù)（變位齒輪除外）。受結(jié)構(gòu)限制的最小齒數(shù)的各齒輪（尤其是最小齒輪），必須能可靠地裝到軸上或進行套裝。 4. 齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚。（為模數(shù)）一般，以保證足夠強度，防止破裂和熱處理變形過大。 5. 放有操縱機構(gòu)滑塊的滑移齒輪的最小齒輪的確定，不宜過小，要保證

12、與小齒輪側(cè)面有較好的接觸。 6. 確定齒輪齒數(shù)時，要考慮選用標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)大小。同一變速組盡可能選用同一模數(shù)。 7. 兩輪間中心距應(yīng)取得適當(dāng)不應(yīng)過小，否則將導(dǎo)致兩軸軸承間孔壁過薄或鏜穿，以及其他結(jié)構(gòu)之間距離過近或相碰。 3.6同一變速組內(nèi)模數(shù)的齒輪齒數(shù)的確定 為了便于設(shè)計和制造，主傳動系統(tǒng)中所采用的齒輪模數(shù)的種類盡可能少一些。在同一變速組內(nèi)一般都采用相同的模數(shù)，這是因為各齒輪副的速度變化不大，受力情況差別不大當(dāng)各對齒輪模數(shù)相同時，且不采用變位齒輪的齒數(shù)和也必然相等，采用查表法確定齒輪齒數(shù)： 參考文獻【一】表2-2中橫行表示一對齒輪的齒數(shù)和，縱列表示一對齒輪的傳動比，表中間的數(shù)值表示一對齒輪

13、副的小齒輪齒數(shù)。當(dāng)時，表示升速傳動，所以小齒輪為從動輪。當(dāng)時，表示降速傳動，所以小齒輪為主動輪，這是要用傳動比的倒數(shù)查表。查出小齒輪的齒數(shù)后，將齒數(shù)和減去小齒輪的齒數(shù)。表中空白格，表示沒有合適的齒數(shù)。 1、 確定第一變速組（Ⅰ—Ⅱ）的三對齒輪齒數(shù) 已知：； ； 1） 首先在、、中找到出現(xiàn)最小齒數(shù)的傳動比=0.36 2） 為了避免根切現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，取 3） 從參考文獻【一】表2-2中找出與=0.36的倒數(shù)2.777比較接近的2.82這一行找到時，查到最小齒數(shù)和 4） 找到可能采用的齒數(shù)和各種數(shù)值。這些數(shù)值必須同時滿足個傳動比要求的齒輪數(shù)，從向右查表，同時存在滿足兩個

14、傳動比要求的齒數(shù)和共有： 84、87、88、91…… 5） 確定合理的齒數(shù)和，并根據(jù)它決定各齒輪的齒數(shù)。 由=1.41的這一行中找出， 則； 由=2.00的這一行中找出， 則； 由=2.82的這一行中找出， 則； 所以第一組變速組的三對齒輪齒數(shù)分別是35/49、28/56、22/62。 2、 確定第二變速組（Ⅱ—Ⅲ）齒輪的齒數(shù) 已知： ， 。 1） 小齒數(shù)的傳動比=0.36。 2） 根切現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，取。 3） 從參考文獻【一】表2-2中找

15、出的倒數(shù)2.777比較接近的2.82這一行找到時，查到最小齒數(shù)和。 4） 找到可能采用的齒數(shù)和各種數(shù)值。這些數(shù)值必須同時滿足個傳動比要求的齒輪數(shù)，從向右查表，同時存在滿足三個傳動比要求的齒數(shù)和共有： 、96、99、100、102…… 5） 確定合理的齒數(shù)和，并根據(jù)它決定各齒輪的齒數(shù) 由的這一行中找出 ， 則； 由的這一行中找出， 則； 所以第二變速組齒輪的齒輪數(shù)分別是48/48、25/71。 3、 確定第三變速組（Ⅲ—Ⅳ）齒輪的齒數(shù) 已知：，。 1) 首先在、中找到出現(xiàn)最

16、小齒數(shù)的傳動比=0.36。 2) 為了避免根切現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，取。 3) 從參考文獻【一】表2-2中找出=0.36的倒數(shù)2.777比較接近的2.82這一行找到時，查到最小齒數(shù)和。 4) 找到可能采用的齒數(shù)和各種數(shù)值。這些數(shù)值必須同時滿足個傳動比要求的齒輪數(shù)，從向右查表，同時存在滿足兩個傳動比要求的齒數(shù)和共有： 98、102、103、104、106…… 5) 確定合理的齒數(shù)和，并根據(jù)它決定各齒輪的齒數(shù)=103 由 的這一行中找出， 則； 由于這兩組的傳動比是互為倒數(shù)關(guān)系所以第三組變速組的齒輪的齒數(shù)分別是27/76、76/27。 繪制傳動系統(tǒng)圖和

17、轉(zhuǎn)速圖： 齒輪傳動設(shè)計 四、齒輪傳動設(shè)計 4.1第一變速組齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸 已知：電動機功率，V帶效率為,軸承(對)效率為傳遞功率，主動輪轉(zhuǎn)速，最大傳動比，載荷平穩(wěn)，單向回轉(zhuǎn)，單班制工作，工作期限10年，每年按300天計，原動機為電動機。 1. 材料、熱處理方法?？蛇x一般齒輪材料如下：小齒輪選用45號鋼，調(diào)制處理，；大齒輪選用45號鋼，正火處理，，硬質(zhì)差40,在規(guī)定的30～50范圍內(nèi)。 2. 選擇精度等級。減速器為一般齒輪傳動，估計圓周速度不大于，根據(jù)參考文獻【二】中的表8-4，初選8級精度。 3. 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計齒輪，齒輪承載能力應(yīng)由齒面接觸疲勞強度決定。

18、 1) 載荷系數(shù)K：查參考文獻【二】中表8-5，取K=1.2. 2) 轉(zhuǎn)矩： 3) 接觸疲勞許用應(yīng)力: 由參考文獻【二】的圖8-12查得： ，。 接觸疲勞壽命系數(shù):由公式N=得 查參考文獻【二】的圖8-11，得， 按一般可靠性要求，查參考文獻【二】的表8-8，取,則 4) 計算小齒輪分度圓直徑： 查參考文獻【二】中的表8-10，取 取

19、5) 計算圓周速度： 因，故所取的八級精度合適。 4. 確定主要參數(shù)，計算主要幾何尺寸。 第一對齒輪(齒數(shù)22/62)主要幾何尺寸 1) 模數(shù): 2) 分度圓直徑： 3) 中心距: 4) 齒根圓直徑： 5) 齒頂圓直徑： 6) 齒寬： 經(jīng)整理后取，則 第二對齒輪(齒數(shù)28/56)的主要幾何尺寸 1） 分度圓直徑： 2） 齒根圓直徑： 3） 齒頂圓直徑： 4） 齒寬： 經(jīng)處理后取，則 第三對齒輪（35/49）的主要幾何尺寸 1) 分

20、度圓直徑： 2) 齒根圓直徑： 3) 齒頂圓直徑 4) 齒寬： 經(jīng)處理取，則 5. 按齒根彎曲疲勞強度校核。 由參考文獻【二】中的式（8-5）得出，若則校核合格。 1) 齒形系數(shù)： 查參考文獻【二】中的表8-6得 2) 應(yīng)力修正系數(shù): 查參考文獻【二】中的表8-7得 3) 許用彎曲應(yīng)力 由參考文獻【二】中的圖8-8查得， 由參考文獻【二】中的表8-6查得 由參考文獻【二】中的圖8-9查得 由式可得 故 所以齒輪疲勞強度校核合格。 4.2第二變速組齒輪結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計 已知：，齒輪效率，軸

21、承效率傳遞功率，主傳動輪最低轉(zhuǎn)速，傳動比，載荷平穩(wěn)，但想回轉(zhuǎn)，單班制工作，工作期限10年，每年按300天計，原動機為電動機。 1. 小齒輪選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，；大齒輪選用45號鋼正火處理，，硬質(zhì)差，在規(guī)定的30～50范圍內(nèi)。 2. 選擇精度等級。估計圓周速度不大于，根據(jù)參考文獻【二】中的表8-4，初選8級精度。 3. 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計齒輪，齒輪承載能力應(yīng)由齒面解除疲勞強度決定。 （a） 載荷系數(shù)K：參考文獻【二】中的表8-5，取。 （b） 轉(zhuǎn)矩: （c） 接觸疲勞許用應(yīng)力 ： 由參考文獻【二】中的圖8-12查得：，

22、接觸疲勞壽命系數(shù)：由公式得 查參考文獻【二】中的圖8-11得： 按一般可靠性要求查參考文獻【二】中的表8-8，取，則 （d）計算小齒輪分度圓直徑： 由參考文獻【二】中的表8-10，取 取 (e)計算圓周速度： 因，故所取的八級精度合適。 4. 確定主要參數(shù)，計算主要幾何尺寸。 1) 齒數(shù)：， 2) 模數(shù)： 3) 分度圓直徑：

23、 4) 齒根圓直徑： 5) 齒頂圓直徑： 6) 中心距： 7) 齒寬 ： 經(jīng)整理后取 ，則 5. 第二對齒輪（48/48）的主要幾何尺寸 1) 分度圓直徑： 2) 齒根圓直徑： 3) 齒頂圓直徑： 4) 齒寬： 經(jīng)整理后取，則 6. 按齒根彎曲疲勞強度校核 由參考文獻【二】的式（8-5）得出,若則校核合格。 1) 齒形系數(shù)：查參考文獻【二】的表8-6得 ， 2) 應(yīng)力修正系數(shù)：查參考文獻【二】的表8-7得 ， 3) 許用彎曲應(yīng)力： 由參考文獻【二】中的圖8-8查得， 由參考文獻【二】中的表8-8查得

24、 由參考文獻【二】中的圖8-9查得 由參考文獻【二】的式（8-5）可得： 故 齒根彎曲強度校核合格。 4.3第三變速組的齒輪設(shè)計 已知：，齒輪效率，軸承效率，傳遞功率，主傳動最小轉(zhuǎn)速，傳動比，載荷平穩(wěn)，單向回轉(zhuǎn)，單班制工作，工作期限10年，每年按300天計原動機為電動機。 1. 小齒輪選用45號鋼，高頻淬火，;大齒輪選用45號鋼，高頻淬火，，硬質(zhì)差，在規(guī)定的30～50的范圍內(nèi)。 2. 選擇精度等級。估計圓周速度不大于，根據(jù)參考文獻【二】中的表8-4，初選八級精度。 3. 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計齒輪，，齒輪承載能力應(yīng)由齒面接觸疲勞強度

25、決定。 1) 載荷系數(shù)：查參考文獻【二】中的表8-5取。 2) 轉(zhuǎn)矩： 3) 接觸疲勞許用應(yīng)力： 由參考文獻【二】的圖8-12查得 ： ， 接觸疲勞壽命系數(shù)：由公式得 查參考文獻【二】中 的圖8-11，得 ， 按一般可靠性要求，查參考文獻【二】表 8-8，取，則 4) 計算小齒輪分度圓直徑： 查參考文獻【二】中的表8-10，

26、取 所以取 5) 計算圓周速度： 4. 確定主要參數(shù)，計算主要幾何尺寸。 1） 齒數(shù)：，則 2） 模數(shù)： 3） 分度圓直徑： 4） 齒根圓直徑： 5） 齒頂圓直徑： 6） 中心距： 7） 齒寬： 經(jīng)整理后取，則 第二對齒輪（76/27）的主要幾何尺寸 1） 分度圓直徑： 2） 齒根圓直徑： 3） 齒頂圓直徑： 4） 齒寬： 經(jīng)整理后取，則 5. 按齒根彎曲疲勞強度校核。 由參考文獻【二】的式（8-5）得出，若則校核合格。 1) 齒形系數(shù)：

27、查參考文獻【二】的表8-6得： ， 2) 應(yīng)力修正系數(shù):查參考文獻【二】的表8-7得： ， 3) 許用彎曲應(yīng)力： 由參考文獻【二】的圖8-8查得， 由參考文獻【二】的表8-8查得 由參考文獻【二】的圖8-9查得, 由參考文獻【二】的式8-5可得： 故 齒根彎曲疲勞強度校核合格。 帶傳動設(shè)計 五、帶傳動設(shè)計 已知：電動機功率，轉(zhuǎn)速，傳動比，每天工作16小時。 1. 確定計算功率和選擇帶型號 1) 確定計算功率 由參考文獻【二】的表10-4得：

28、 由參考文獻【二】中式（10-10）得： 2) 選擇帶型號 由文獻【二】的圖10-9得：選用A型V帶 2. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗算帶速 1) 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由文獻【二】的圖10-9得，推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為80～100，并按文獻【二】中表10-6，考慮帶輪直徑大對帶的工作壽命有利，取=95。 則 根據(jù)文獻【二】的表10-6取標(biāo)準(zhǔn)值 2) 驗算帶速 在范圍內(nèi)，合適。 3. 確定帶長和中心距 1) 初定中心距 根據(jù)文獻【二】中公式（10-11）得： 得 取 2) 確定V帶的基準(zhǔn)長度

29、由文獻【二】中公式（10-12）得 根據(jù)文獻【二】的表10-2取 3) 確定實際中心距 根據(jù)文獻【二】中公式（10-13）得 4) 驗算小帶輪包角 由文獻【二】中式（10-14）得 ，合適。 4. 確定V帶的根數(shù) 由文獻【二】中表10-7查取，；從文獻【二】中表10-5查取，查表10-2取；由文獻【二】中式（10-15）得 參照文獻【二】中表10-3，取。 5、計算V帶的預(yù)拉力和軸向壓力 1) 單根V帶的初拉力 由文獻【二】中表10-1查得，由式（10-16）得 2) 計算V帶作用在軸上的壓力 由文獻【二】中式（10-

30、17）得 軸的設(shè)計 六、軸的設(shè)計 6.1Ⅰ軸的設(shè)計計算 1. 選擇軸的材料 由文獻【二】中的表11-1和表11-3選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度，，，。 2. 按扭矩初算軸徑 根據(jù)文獻【二】中式（11-2），并查表11-2，取C=115，則 考慮有鍵槽和軸承，軸加大5%：，取d=25。 3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 Ⅰ段：與軸承6205配合取直徑， ； Ⅱ段：考慮軸肩取直徑，，齒輪與軸的固定選用A鍵； Ⅲ段：考慮軸肩取直徑，，齒輪與軸的固定選用A鍵； IV段：考慮軸肩取直徑，，齒輪與軸的固定選用A鍵；

31、 V段：僅作軸肩取直徑，； VI段：與軸承配合取直徑，； VII段：過度作用取直徑，； IX段：與帶輪配合取，；帶輪與軸的固定選用A鍵 軸的總長。 4. 驗算軸的疲勞強度 1) 畫出軸的受力簡圖（a） 已知小齒輪，， ==（） 求圓周力，徑向力 2) 畫水平面的彎矩圖（b） 軸承支反力， 水平面彎矩 3) 畫垂直平面彎矩圖（C） 軸承支反力， 垂直面彎矩 4) 畫合成彎矩圖（d） 5) 畫轉(zhuǎn)矩圖（e） 6) 畫當(dāng)量彎矩圖（f） 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取，截面C處的當(dāng)量彎矩 校核危險截面C的強度 該軸強度

32、足夠。 6.2Ⅱ軸的設(shè)計計算 1. 選擇軸的材料 由文獻【二】中的表11-1和表11-3選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度，，，。 2. 按扭矩初算軸徑 根據(jù)文獻【二】中式（11-2），并查表11-2，取C=115，則 考慮有花鍵軸加大7%，取 3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 Ⅰ段：與軸承6206配合取直徑，； Ⅱ段：考慮軸肩取直徑，，齒輪與軸的固定選用A鍵； Ⅲ段：僅作軸肩取直徑，； Ⅳ段：考慮軸肩取直徑，齒輪與軸的固定選用A鍵； Ⅴ段：與滑移齒輪配合，故采用花鍵軸，,，；

33、 Ⅵ段：與軸承6206配合取直徑，； 軸的總長。 4. 驗算軸的疲勞強度 1) 畫出軸的受力簡圖（a） 已知小齒輪，， 求圓周力，徑向力 2) 畫水平面的彎矩圖（b） 軸承支反力， 水平面彎矩 3) 畫垂直平面彎矩圖（C） 軸承支反力， 垂直面彎矩 4) 畫合成彎矩圖（d） 5) 畫轉(zhuǎn)矩圖（e） 6) 畫當(dāng)量彎矩圖（f） 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取，截面C處的當(dāng)量彎矩 校核危險截面C的強度 ，該軸強度足夠。 6.3Ⅲ軸的設(shè)計 1. 選擇軸的材料 由文獻【二】中的表11-1和表11-3選用45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度，，

34、，。 2. 按扭矩初算軸的直徑 根據(jù)文獻【二】中式（11-2），并查表11-2，取C=109，則 考慮有鍵槽，取 3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 Ⅰ段：與軸承6207配合取直徑，； Ⅱ段：與滑移齒輪配合并作軸肩，故采用花鍵軸，，； Ⅲ段：與軸承6208配合取直徑，； 軸的總長。 4. 驗算軸的疲勞強度 1) 畫出軸的受力簡圖（a） 已知小齒輪，， 求圓周力，徑向力 2) 畫水平面的彎矩圖（b） 軸承支反力， 水平面彎矩 3) 畫垂直平面彎矩圖（C） 軸承支反力， 垂直面彎矩 4) 畫合成彎矩圖

35、（d） 5) 畫轉(zhuǎn)矩圖（e） 6) 畫當(dāng)量彎矩圖（f） 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取，截面C處的當(dāng)量彎矩 校核危險截面C的強度 ，該軸強度足夠。 6.4主軸的設(shè)計 1. 選擇軸的材料 由于主軸承受的扭矩較大并且是空心軸，由文獻【二】中的表11-1和表11-3所以選用調(diào)質(zhì)處理，硬度，，，。 2. 按扭矩初算軸的直徑 ，齒輪效率，軸承效率， 根據(jù)文獻【二】中式（11-2），并查表11-2，取C=100，則 考慮有鍵槽并且是空心軸故取 3. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 Ⅰ段：考慮到Ⅱ段要切螺紋并且在軸承以外故取， ，密封圈選用B04506

36、2； Ⅱ段：; Ⅲ段：采用雙軸承結(jié)構(gòu)，圓錐軸承30211承受周向力和軸向力，，； Ⅳ段：考慮軸肩取，； Ⅴ段:與軸承352216配合取直徑，； Ⅵ段：與密封圈B095120配合取直徑，； VII段：過度段錐度為1：12，，； VIII段： 用于安裝卡盤等機構(gòu)，，； IX段： 工藝椎體，錐度為1：12， ，； 軸的總長。 4. 驗算軸的疲勞強度 1) 畫出軸的受力簡圖（a） 已知小齒輪，， 求圓周力，徑向力 2) 畫水平面的彎矩圖（b） 軸承支反力， 水平面彎矩 3) 畫垂直平面彎矩圖（C） 軸承支反力，

37、 垂直面彎矩 4) 畫合成彎矩圖（d） 5) 畫轉(zhuǎn)矩圖（e） 6) 畫當(dāng)量彎矩圖（f） 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動循環(huán)變化，取，截面C處的當(dāng)量彎矩 校核危險截面C的強度 ，該軸強度足夠。 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 七、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 7.1箱體材料 箱體多采用鑄造方法獲得，也有用鋼板焊接而成。鑄造箱體常用材料為HT15-33,強度要求較高的箱體用HT20-40，只有熱變形要求小的情況下才采用合金鑄鐵，采用HT20-40。與床身做成一體的箱體材料應(yīng)根據(jù)床身或?qū)к壍囊蠖?。箱體要進行時效處理。 7.2箱體結(jié)構(gòu) 1. 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 1） 根據(jù)齒輪傳動的中心距

38、、齒頂圓直徑、齒寬 等幾何尺寸，確定減速器的箱體的內(nèi)部大小。由中心距確定箱體的長度，由齒頂圓直徑確定箱體的高度。由齒寬來確定箱體的寬度。 2） 依據(jù)鑄造（或焊接）箱體的結(jié)構(gòu)尺寸、工藝要求，確定箱體的結(jié)構(gòu)尺寸，繪制箱體。如箱蓋，箱座及螺栓的尺寸。 3） 根據(jù)齒輪的轉(zhuǎn)速確定軸承潤滑的方法與裝置，選擇軸承端蓋的類型。 4） 附件設(shè)計與選擇。同時，可以進行軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計，選擇軸承和聯(lián)軸器。 箱體的尺寸 名稱 符號 尺寸關(guān)系 箱座壁厚 18 箱蓋壁厚 18 箱蓋凸緣厚 27 箱座凸緣厚 27 箱座底凸緣厚 45 地腳螺釘數(shù)目 6 軸承旁凸臺

39、半徑 外箱壁至軸承端面距離 鑄造過渡尺寸 X 見“一般標(biāo)準(zhǔn)”中的“鑄造過渡斜度” 齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 箱蓋、箱座肋厚 2. 鑄造工藝性要求 為了便于鑄造以及防止鑄件冷卻時產(chǎn)生縮孔或裂紋，箱體的結(jié)構(gòu)應(yīng)有良好的鑄造工藝性。 3. 加工工藝性對結(jié)構(gòu)的要求 由于生產(chǎn)批量和加工方法不同，對零件結(jié)構(gòu)有不同要求，因此設(shè)計時要充分注意加工工藝對結(jié)構(gòu)的要求。 4. 裝配工藝對結(jié)構(gòu)的要求 為了更快更省力地裝配機器，必須充分注意裝配工藝對接是否符合設(shè)計的要求。 八、潤滑與密封 8

40、.1潤滑與密封的設(shè)計 1. 普通機床主軸變速箱多用潤滑油，其中半精加工、精加工和沒有油式摩擦離合器的機床，采用油泵進行強制的箱內(nèi)循環(huán)或箱外循環(huán)潤滑效果好。粗加工機床多采用結(jié)構(gòu)簡單的飛濺潤滑點。 2. 飛濺潤滑 要求賤油件的圓周速度為0.6～8米/秒，賤油件浸油深為10～20毫米（不大于2～3倍輪齒高）。速度過低或浸油深度過淺，都達不到潤滑目的，速度過高或浸油深度過深，攪油功率損失過大產(chǎn)生熱變形大，且油液容易氣化，影響機床的正常工作。油的深度要足夠，以免油池底部雜質(zhì)被攪上來。 3. 進油量的大小和方向 回油要保證暢通，進油方向要注意角接觸軸承的泵油效應(yīng)，即油必須從小端進大端出。 箱體

41、上的回油孔的直徑應(yīng)盡可能的大些，一般應(yīng)大于進油孔的直徑。箱體上放置油標(biāo)，一邊及時檢查潤滑系統(tǒng)工作情況。 4. 放油孔 應(yīng)在箱體適當(dāng)位置上設(shè)置放油孔，放油孔應(yīng)低于油池底面，以便放凈油，為了便于接油最好在放油孔處接長管。 5. 防止或減少機床漏油 1) 箱體上外漏的最低位置的孔應(yīng)高出油面。 2) 軸與法蘭蓋的間隙要適當(dāng)，通常直徑方向間隙1～1.5毫米。 3) 主軸上常采用環(huán)形槽和間隙密封，效果要好，槽形的方向不能搞錯。 4) 箱蓋處防漏油溝應(yīng)設(shè)計成溝邊向箱體油溝內(nèi)側(cè)偏一定距離，大約為3～5毫米。 8.2潤滑油的選擇 潤滑油的選擇與軸承的類型、尺寸、運轉(zhuǎn)條件有關(guān)，速度高選粘度

42、低的，反之選粘度高的。潤滑油粘度通常根據(jù)主軸前頸和主軸最高轉(zhuǎn)速選。 心得體會 九、心得體會 從剛開始拿到設(shè)計題目的懵懵懂懂、一頭霧水不知道從何下手，但經(jīng)過兩個多星期的分析、計算、討論，不能說融會貫通但也能說得上略知一二。這次的課程設(shè)計與上學(xué)期的相比難度增大了，轉(zhuǎn)速級數(shù)達到了12級。 首先是公比的確定，公比的確定相當(dāng)容易，根據(jù)極限轉(zhuǎn)速就可以確定了?？芍簖X數(shù)模數(shù)的確定就不那么容易了，因為剛開始確定的時候沒有考慮周全，不是分度圓直徑過于龐大，就是齒根圓比軸徑還小很多呢，還有就是齒輪間發(fā)生碰撞，無法嚙合等一些問題。所以齒輪、模數(shù)更換了好幾次才最終確定下來。之后帶輪、軸、鍵

43、的選擇也是繞了很多彎子，查閱很多資料。每一樣零件的選擇都要經(jīng)過嚴(yán)密的計算，要考慮的問題很多，不僅要從性能上考慮，還要考慮零件加工的工序及難易程度，材料的選擇也要考慮很多，就僅僅是達到強度剛度也不容易選擇啊，還要考慮經(jīng)濟性，加工的難易程度等等。一張完整的圖紙需要齊全有根據(jù)的數(shù)據(jù)，每一零部件的選擇都是有依據(jù)來龍去脈的，要想畫好一張圖也不容易啊，每一個參數(shù)的確定都要有依據(jù)，每個標(biāo)準(zhǔn)件的數(shù)據(jù)都要查《機械零件手冊》。 經(jīng)過兩個多星期的計算、繪圖，不僅讓我們更加的熟練AutoCAD繪圖軟件，編輯說明書過程我還學(xué)會了MathType公式編輯器，同時也讓我們更好地將《工程力學(xué)》、《金屬切削與機床》、《機械設(shè)

44、計基礎(chǔ)》、《機械零件手冊》、《機械制圖》等專業(yè)課知識相結(jié)合起來，運用到設(shè)計當(dāng)中去，可謂是收獲頗豐啊。這次的課程設(shè)計培養(yǎng)了我們綜合運用和鞏固擴大已學(xué)過的知識，以提高理論聯(lián)系實際的設(shè)計與計算能力。培養(yǎng)了我們收集、閱讀、分析和運用資料的能力，以提高能夠獨立工作的綜合素質(zhì)能力。使我們初步掌握機床設(shè)計的步驟和方法，以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計和編制技術(shù)文件的能力，使我們熟練掌握計算機輔助。 最后，我最大的體會就是想要設(shè)計一臺讓自己覺得滿意的設(shè)備真的都很難，因為有太多的因素限制了，更不要說設(shè)計一臺完美的設(shè)備了。這次課程設(shè)計真的感覺到了職場的不容易，每天對著電腦畫圖還要進行大量的計算，翻閱大量資料，真的很累，脖子很酸痛，頭也很痛。這次課程設(shè)計暴露了我的許多缺陷，接下來的時間里我會花時間去彌補我的不足。我一直都相信只要有付出就會有回報的，這次雖然很累但是很值得，讓我有一股對設(shè)計追求完美的勁！ 十、參考文獻 文獻【一】：金屬切削機床課程設(shè)計指導(dǎo)書 文獻【二】：機械設(shè)計基礎(chǔ) 文獻【三】：機械零件手冊