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金屬切削機(jī)床 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目：普通車床主軸變速箱設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、 設(shè)計(jì)題目：普通車床主軸變速箱設(shè)計(jì) 二、 設(shè)計(jì)參數(shù)： 主電機(jī)功率： 3 KW 主軸最高轉(zhuǎn)速： 1660 r/min 主軸最低轉(zhuǎn)速： 35.5 r/min 三、 設(shè)計(jì)要求 1、主軸變速箱裝配圖1張（A0）（展開圖和主要的橫向剖視圖） 2、主零件工作圖（A3）和傳動(dòng)系統(tǒng)圖 (A3) 3、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份 目錄 一、傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1.1電機(jī)的選擇...................................................6 1.2運(yùn)動(dòng)參數(shù).....................................................6 1.3擬定結(jié)構(gòu)式...................................................6 1.3.1 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇..................................6 1.3.2 傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)可能的方案..............................6 1.3.3 結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式各種方案的選擇.............................6 1.3.4 各方案的分析比較.........................................7 1.4轉(zhuǎn)速圖和系統(tǒng)圖的擬定.........................................7 1.5確定帶輪直徑.................................................8 1.5.1確定計(jì)算功率..............................................8 1.5.2選擇V帶類型..............................................8 1.5.3確定帶輪直徑并驗(yàn)算帶速V...................................8 1.5.4 確定帶傳動(dòng)的中心距和帶的基準(zhǔn)長度........................8 1.5.5驗(yàn)算小帶輪的包角..........................................8 1.5.6 確定帶的根數(shù).............................................8 1.5.7計(jì)算帶的張緊力.........................................9 1.5.8計(jì)算作用在軸上的壓軸力....................................9 1.6確定各變速組傳動(dòng)副齒數(shù).......................................9 1.7繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖..............................................10 二、動(dòng)力設(shè)計(jì).......................................................10 2.1確定傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速........................................10 2.1.1主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速.................................................10 2.1.2各傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)速........................................11 2.1.3各齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速..........................................11 2.1.4核算主軸轉(zhuǎn)速誤差........................................11 2.2 各傳動(dòng)組齒輪模數(shù)的確定和校核...............................11 . 2.3 齒輪強(qiáng)度校核..............................................13 2.3.1校核a傳動(dòng)組齒輪........................................13 2.3.2 校核b傳動(dòng)組齒輪.......................................14 2.3.3校核c傳動(dòng)組齒輪.........................................14 2.4主軸撓度的校核...............................................15 2.4.1 確定各軸最小直徑.......................................15 2.4.2軸的校核................................................16 2.5片式摩擦離合器的選擇及計(jì)算..................................16 2.5.1決定外摩擦片的內(nèi)徑...................................16 2.5.2選擇摩擦片尺寸..........................................17 2.5.3計(jì)算摩擦面對數(shù)Z........................................17 2.5.4計(jì)算摩擦片片數(shù)..........................................18 2.5.5計(jì)算軸向壓力Q..........................................18 三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................................18 3.1帶輪的設(shè)計(jì)..................................................18 3.2主軸換向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)..........................................18 3.3制動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)..............................................19 3.4齒輪塊的設(shè)計(jì)................................................19 3.5軸承的選擇..................................................19 3.6主軸組件的設(shè)計(jì)..............................................19 3.6.1各部分尺寸的選擇........................................19 3.6.1.1主軸通孔直徑.........................................19 3.6.1.2軸頸直徑.............................................19 3.6.1.3支承跨距及懸伸長度...................................20 3.6.2主軸軸承的選擇..........................................20 3.7潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)..............................................20 四、參考文獻(xiàn)....................................................20 一、傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1.1電機(jī)的選擇 （1）床身上最大回轉(zhuǎn)直徑：400mm （2）主電機(jī)功率：3KW （3）主軸最高轉(zhuǎn)速：1660r/min 1.2運(yùn)動(dòng)參數(shù) 變速范圍 Rn=＝1660/35.5=46.76＝ 對于中型車床，＝1.26或＝1.41 此處?。?.41 得轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=12。查《設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P6標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表得轉(zhuǎn)速系列為：35.5, 50, 71, 101, 143, 204, 289, 410, 582, 825, 1170 , 1660 1.3擬定結(jié)構(gòu)式 1.3.1 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對于分析 和選擇簡單的串聯(lián)式的傳s動(dòng)不失為有用的方法，但對于分析復(fù)雜的傳動(dòng)并想由此導(dǎo)出實(shí)際的方案，就并非十分有效了。 1.3.2 傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)可能的方案 方案一： 方案二： 方案三： 1.3.3 結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式各種方案的選擇 1.3.4 各方案的分析比較 在一般的選擇原則中，通常取擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致，但在此次設(shè)計(jì)中，考慮到機(jī)床的啟動(dòng)、停止，要求Ⅰ軸上裝有摩擦離合器，所以，方案一中，由于裝有摩擦離合器，必然導(dǎo)致Ⅰ軸上的軸向尺寸增大。方案二、三中，解決了方案一中軸向尺寸過大的問題，但考慮到Ⅱ軸到Ⅲ軸的傳動(dòng)中，方案二中可能會(huì)有較大的降速比。故選方案三作為此處設(shè)計(jì)的可行方案。 1.4轉(zhuǎn)速圖和系統(tǒng)圖的擬定 由于車床Ⅰ軸轉(zhuǎn)速一般取700~1000 r/min 。在中型通用機(jī)床中，通常傳動(dòng)比u = 1~2.5的范圍內(nèi)，u=u主/uI=1430/825 =1.7333 故初選Ⅰ軸轉(zhuǎn)速為825r/min。 擬定轉(zhuǎn)速圖如圖1 1.5確定帶輪直徑 1.5.1確定計(jì)算功率Pca 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8－7查得工作情況系數(shù)=1.1故 Pca ＝P＝1.13＝3.3KW 1.5.2選擇V帶類型 據(jù)Pca、的值由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8－10選擇A型帶。 1.5.3確定帶輪直徑并驗(yàn)算帶速V 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8－6、表8－8，取基準(zhǔn)直徑＝75mm。 驗(yàn)算帶速V V ＝π/(601000)＝π751430/(601000)＝5.61m/s 因?yàn)?m/s＜V＜25m/s,所以帶輪合適。 定大帶輪直徑 ＝i＝751.527＝115mm 據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8－8，取基準(zhǔn)直徑＝115mm。 1.5.4 確定帶傳動(dòng)的中心距和帶的基準(zhǔn)長度 設(shè)中心距為,則 0．7（）a2（） 于是 133a380,初取中心距為200mm。 帶長=700 查表取相近的基準(zhǔn)長度，=710mm。 帶傳動(dòng)實(shí)際中心距a=a。+(Ld-L。）/2=205mm 1.5.5驗(yàn)算小帶輪的包角 一般小帶輪的包角不應(yīng)小于。 。合適。 1.5.6 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。 =5 1.5.7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；取q=0.17kg/m。 v = 1440r/min = 9.42m/s。 =96.6N 1.5.8計(jì)算作用在軸上的壓軸力 Fp=2ZF。Sin（a/2)=961.4N 1.6確定各變速組傳動(dòng)副齒數(shù) ①傳動(dòng)組a: 查表8-1, ，ai2=1.41， 時(shí)：……57、60、63、66、69、72、75、78…… ai2=1.41時(shí)：……58、60、63、65、67、68、70、72、73、77…… 可取72,于是可得軸Ⅰ齒輪齒數(shù)分別為：24、42。 于是，ia2=42/30 可得軸Ⅱ上的兩聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為：48、30。 ②傳動(dòng)組b: 查表8-1, ，bi2=1/2,bi3=1/1.41 時(shí)：……69、72、73、76、77、80、81、84、87…… bi2=1/2時(shí)：……60、63、66、69、72、75、78、80、82、84、86…… bi3=1/1.41時(shí)：……63、65、67、68、70、72、73、77、79、82、84…… 可取 84，于是可得軸Ⅱ上齒輪的齒數(shù)分別為：22、28、35。 于是 ，bi2=28/56，bi3=35/49得軸Ⅲ上齒輪的齒數(shù)分別為：62、56、49。 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。 二、動(dòng)力設(shè)計(jì) 2.1確定傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速 2.1.1主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速是第一個(gè)三分之一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最高一級轉(zhuǎn)速，即 nj = nmin=118r/min 即n4=118r/min; 2.1.2各傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸Ⅲ可從主軸118r/min按72/18的傳動(dòng)副找上去，軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速 170r/min；軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為475r/min；軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為950r/min。 2.1.3各齒輪計(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475r/min；60/30只需計(jì)算z = 30的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為355r/min；傳動(dòng)組b計(jì)算z = 22的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為475r/min；傳動(dòng)組a應(yīng)計(jì)算z = 24的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為950r/min。 2.1.4核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 n實(shí)=1430*75/115*42/30*35/49*60/30=1865.2 n標(biāo)=1900r/min 所以合適。 2.2 各傳動(dòng)組齒輪模數(shù)的確定和校核 ⑴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； = 3KW； -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，。 m1=2.49mm 取m = 2mm。 按齒數(shù)42的計(jì)算， m1=1.79mm可取m = 2mm； 于是傳動(dòng)組a的齒輪模數(shù)取m = 2mm，b = 16mm。 軸Ⅰ上齒輪的直徑： da1=2*24=48mm,da2=2*42=84mm。 軸Ⅱ上兩聯(lián)齒輪的直徑分別為： Da1=2*48=96mm,Da2=2*30=60mm 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： U=1.41 nj=475r/min 可得m = 2.55mm； 取m = 3mm。 按28齒數(shù)的齒輪計(jì)算： 可得m = 2.83mm； 按35齒數(shù)的齒輪計(jì)算： 可得m =3.21mm； 于是軸Ⅱ齒輪的模數(shù)統(tǒng)一取為m = 3mm。 于是軸Ⅱ齒輪的直徑分別為： db1=3*22=66mm,db2=3*28=84mm,db3=3*35=105mm 軸Ⅲ上與軸Ⅱ三聯(lián)齒輪嚙合的兩齒輪直徑分別為： Db1=3*62=186mm,Db2=3*56=168mm,Db3=3*49=147mm c傳動(dòng)組： 取m = 3mm。 軸Ⅲ上齒輪的直徑分別為： dc1=3*18=54mm,dc2=3*60=180mm 軸四上兩齒輪的直徑分別為： Dc1=3*72=216mm,Dc2=3*30=90mm 2.3 齒輪強(qiáng)度校核：計(jì)算公式 2.3.1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) ⑴ P=2.88KW,n=950r/min, T=9.55*10^6*2.88/950=2.88*10^4N.mm ⑵確定動(dòng)載系數(shù)：v=3.14*d*n/(60*1000)=2.39m/s 齒輪精度為7級，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得使用系數(shù)Kv=1.1 ⑶b=8*2=16mm ⑷確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對稱=1.39 b/h=16/(2*2)=4,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得KFb=1.25 ⑸確定齒間載荷分配系數(shù): Ft=2T/d=1200N KA*Ft/b=75<100N/mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 ⑹確定動(dòng)載系數(shù): ⑺查表 10-5 ⑻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 ， KFt/(bm)=61.9<89.3 故合適。 2.3.2 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) ⑴ P=2.77KW,n=475r/min, T=9.55*10^6*2.77/355=5.57*10^4N.mm ⑵確定動(dòng)載系數(shù)：v=3.14*d*n/(60*1000)=1.64m/s 齒輪精度為7級，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得使用系數(shù) ⑶b=8*3=24mm ⑷確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對稱=1.41 b/h=24/(3*2.8)=2.86,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得 ⑸確定齒間載荷分配系數(shù): Ft=2T/d=1687.9N KA*Ft/b=70.3<100N/mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 ⑹確定動(dòng)載系數(shù): ⑺查表 10-5 ⑻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 ， KFt/(bm)=35.7<87.5 故合適。 2.3.3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) ⑴ P=2.66KW,n=170r/min, T=9.55*10^6*2.66/355=1.49*10^5N.mm ⑵確定動(dòng)載系數(shù)：v=3.14*d*n/(60*1000)=1.34m/s 齒輪精度為7級，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得使用系數(shù) ⑶b=8*3=24 ⑷確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù) 非對稱=1.41 b/h=24/(3*4)=2,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得 ⑸確定齒間載荷分配系數(shù): Ft=2T/d=3311N KA*Ft/b=82.78<100N/mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得 ⑹確定動(dòng)載系數(shù): ⑺查表 10-5 ⑻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 ， KFt/(bm)=70.1<84 故合適。 2.4主軸撓度的校核 2.4.1 確定各軸最小直徑 [1]Ⅰ軸的直徑：n1=0.96 N1=950r/min =91*4√（3*096/950）=22mm [2]Ⅱ軸的直徑：n2=0.96*0.97*0.99=0.922 N2=475r/min =91*4√（3*0.922/475）=26mm [3]Ⅲ軸的直徑：n3=0.96*0.97*0.99*0.97*0.99=0.89 N3=170r/min =91*4√（3*0.89/170）=33mm [4]主軸的直徑：n4=0.96*0.97*0.99*0.97*0.99*0.97*0.99=0.85N4=42.5r/min =91*4√（3*0.85/42.5）=46mm 2.4.2軸的校核 Ⅰ軸的校核：通過受力分析，在一軸的三對嚙合齒輪副中，中間的兩對齒輪對Ⅰ軸中點(diǎn)處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進(jìn)行校核 T=9.55*10^6*2.88/950=2.88*10^4N.mm Ft=2T/d=1200N P=F=√( Ft^2+Ft^2)=1696.8N 已知：d=30mm，E=200*10^9Pa [y]=0.03*2=0.06mm X=300mm,b=228mm 。 Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。 2.5片式摩擦離合器的選擇及計(jì)算 2.5.1決定外摩擦片的內(nèi)徑 結(jié)構(gòu)為軸裝式，則外摩擦片的內(nèi)徑比安裝軸的軸徑D大2～6 mm有 ＝D+(2～6)＝36+(2～6) ＝38～42mm ?。?2mm 2.5.2選擇摩擦片尺寸 參考《設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P41表摩擦片尺寸及花鍵規(guī)格自行設(shè)計(jì)摩擦片的尺寸如圖所示 2.5.3計(jì)算摩擦面對數(shù)Z Z 式中Mn――額定動(dòng)扭矩；Mn＝9550＝9550＝80.04Nm K＝1.3～1.5；取 K＝1.3； f——摩擦片間的摩擦系數(shù)；查《設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表12 f＝0.08（摩擦片材料10鋼，油潤） [P]——摩擦片基本許用比壓；查《設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表12 [P]＝0.8MPa（摩擦片材料10鋼，油潤）； D——摩擦片內(nèi)片外徑 mm； ――外摩擦片的內(nèi)徑mm； ——速度修正系數(shù)；根據(jù)平均圓周速度（1.62m/s）查《設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表13近似取為1.2； ——結(jié)合次數(shù)修正系數(shù)；查《設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表13取為0.84； ――接合面修正系數(shù)； 把數(shù)據(jù)代入公式得Z＝10.8 查《設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表13取Z＝14 2.5.4計(jì)算摩擦片片數(shù) 摩擦片總片數(shù)（Z＋1）＝15片 2.5.5計(jì)算軸向壓力Q Q＝［p］Kv ＝0.81.2 ＝478N 三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1帶輪的設(shè)計(jì) 根據(jù)V帶計(jì)算，選用5根A型V帶。由于Ⅰ軸安裝摩擦離合器及傳動(dòng)齒輪，為了改善它們的工作條件，保證加工精度，采用卸荷式帶輪結(jié)構(gòu)輸入。如圖所示，帶輪支承在軸承外圓上，而兩軸承裝在與箱體固定的法蘭盤上，扭矩從端頭花鍵傳入。 3.2主軸換向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 主軸換向比較頻繁，才用雙向片式摩擦離合器。這種離合器由內(nèi)摩擦片、外摩擦片、滑動(dòng)套筒、螺母、鋼球和空套齒輪等組成。離合器左右兩部門結(jié)構(gòu)是相同的。左離合器傳動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)，用于切削加工。需要傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，片數(shù)較多。右離合器用來傳動(dòng)主軸反轉(zhuǎn)，主要用于退回，片數(shù)較少。 這種離合器的工作原理是，內(nèi)摩擦片的花鍵孔裝在軸Ⅰ的花鍵上，隨軸旋轉(zhuǎn)。外摩擦片的孔為圓孔，直徑略大于花鍵外徑。外圓上有4個(gè)凸起，嵌在空套齒輪的缺口之中。內(nèi)外摩擦片相間安裝。移動(dòng)套筒4時(shí)，鋼球沿斜面向中心移動(dòng)并使滑塊3、螺母1向左移動(dòng)，將內(nèi)片與外片相互壓緊。軸Ⅰ的轉(zhuǎn)矩便通過摩擦片間的摩擦力矩傳遞給齒輪，使主軸正傳。同理，當(dāng)滑塊7、螺母8向右時(shí)，使主軸反轉(zhuǎn)。處于中間位置時(shí)，左、右離合器都脫開，軸Ⅱ以后的各軸停轉(zhuǎn)。摩擦片的間隙可通過放松銷6和螺母8來進(jìn)行調(diào)整。 摩擦片的軸向定位是由兩個(gè)帶花鍵孔的圓盤實(shí)現(xiàn)。其中一個(gè)圓盤裝在花鍵上，另一個(gè)裝在花鍵軸的一個(gè)環(huán)形溝槽里，并轉(zhuǎn)過一個(gè)花鍵齒，和軸上的花鍵對正，然后用螺釘把錯(cuò)開的兩個(gè)圓盤連接起來。 3.3制動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)原理，將其安裝在靠近主軸的較高轉(zhuǎn)速的軸Ⅲ，在離合器脫開時(shí)制動(dòng)主軸，以縮短輔助時(shí)間。此次設(shè)計(jì)采用帶式制動(dòng)器。該制動(dòng)器制動(dòng)盤是一個(gè)鋼制圓盤，與軸用花鍵聯(lián)接，周邊圍著制動(dòng)帶。制動(dòng)帶是一條剛帶，內(nèi)側(cè)有一層酚醛石棉以增加摩擦。制動(dòng)帶的一端與杠桿連接。另一端與箱體連接。為了操縱方便并保證離合器與制動(dòng)器的聯(lián)鎖運(yùn)動(dòng)，采用一個(gè)操縱手柄控制。當(dāng)離合器脫開時(shí)，齒條處于中間位置，將制動(dòng)帶拉緊。齒條軸凸起的左、右邊都是凹槽。左、右離合器中任一個(gè)結(jié)合時(shí)，杠桿都按順時(shí)針方向擺動(dòng)，使制動(dòng)帶放松。 3.4齒輪塊的設(shè)計(jì) 機(jī)床的變速系統(tǒng)采用了滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)。根據(jù)各傳動(dòng)軸的工作特點(diǎn)，基本組(傳動(dòng)組b)滑移齒輪采用平鍵聯(lián)接裝配式齒輪，固定齒輪用獨(dú)立式；第一擴(kuò)大組(傳動(dòng)組a)的滑移齒輪采用了整體式滑移齒輪；第二擴(kuò)大組(傳動(dòng)組c)傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大用平鍵聯(lián)接裝配式齒輪，此時(shí)平鍵傳遞轉(zhuǎn)矩，彈性擋圈軸向固定，簡單、工藝性好、結(jié)構(gòu)方便。所有滑移齒輪與傳動(dòng)軸間均采用花鍵聯(lián)接。 從工藝角度考慮，其他固定齒輪（主軸上的齒輪除外）也采用花鍵聯(lián)接。由于主軸直徑較大，為了降低加工成本而采用了單鍵聯(lián)接。 由各軸的圓周速度參考《設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P53,Ⅰ～Ⅲ軸間傳動(dòng)齒輪精度為8－7－7Dc，Ⅲ～Ⅳ軸間齒輪精度為7－6－6 Dc。 齒輪材料為45鋼，采用整體淬火處理。 3.5軸承的選擇 為了方便安裝，Ⅰ軸上傳動(dòng)件的外徑均小于箱體左側(cè)支承孔直徑，均采用深溝球軸承。為了便于裝配和軸承間隙調(diào)整，Ⅱ、Ⅲ軸均采用圓錐滾子軸承。滾動(dòng)軸承均采用E級精度。 3.6主軸組件的設(shè)計(jì) 3.6.1各部分尺寸的選擇 3.6.1.1主軸通孔直徑 參考《設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P5，取主軸通孔直徑d＝30mm。 3.6.1.2軸頸直徑 據(jù)前面的估算主軸前軸頸直徑D1 = 80mm，后軸頸直徑D2 =50mm。 3.6.1.3支承跨距及懸伸長度 為了提高剛度，應(yīng)盡量縮短主軸的懸伸長度a，適當(dāng)選擇支承跨距L。取L/a＝3.24，由頭部尺寸取a＝100mm則L＝324mm。 3.6.2主軸軸承的選擇 為提高剛度，主軸采用三支承，前支承和中支承為主要支承，后支承為輔助支承。這是因?yàn)橹鬏S上的傳動(dòng)齒輪集中在前部；容易滿足主軸的最佳跨距要求；箱體上前、中支承的同軸度加工容易保證，尺寸公差也易控制。 前軸承選用一個(gè)型號為32316的圓錐滾子軸承，中軸承選一個(gè)用型號為30214的圓錐滾子軸承，后軸承選用一個(gè)型號為6312深溝球軸承。前軸承D級精度，中軸承E級精度，后軸承E級精度。前軸承內(nèi)圈配合為k5，外圈配合為M6；中軸承內(nèi)圈配合為js5，外圈配合為K6；后軸承內(nèi)圈配合為js6，外圈配合為H7。 3.7潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主軸箱內(nèi)采用飛濺式潤滑，油面高度為65mm左右，甩油環(huán)浸油深度為10mm左右。潤滑油型號為：IIJ30。 卸荷皮帶輪軸承采用脂潤滑方式。潤滑脂型號為：鈣質(zhì)潤滑脂。 四、參考文獻(xiàn) 1.《金屬切削機(jī)床概論》 賈亞洲 編 機(jī)械工業(yè)出版社 2010.9 2.《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 李洪 主編 東北工學(xué)院出版社 1989.3 3.《機(jī)床設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊編寫組 編 機(jī)械工業(yè)出版社 1999.12 4.《機(jī)械設(shè)計(jì)》 濮良貴 紀(jì)名剛 主編 高等教育出版社 2013.5 5.《機(jī)械制圖》 大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室 編 高等教育出版社 2006.2 6.《材料力學(xué)》 劉鴻文 主編 高等教育出版社 2003.3 7.《機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊》 上海紡織工學(xué)院 編 2003.6 8.《機(jī)床制造裝備設(shè)計(jì)》 李慶余等 編 機(jī)械工業(yè)出版社 2013.7 20