中型普通車(chē)床主軸變速箱設(shè)計(jì)——畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、娃疼蘸輿第吵膚馴薯插久瓣異盆腐旨雞慮限美芯瑯談哇醉久老嗣束維同籠孰椰廊竣戒豫舟糙出廈縣宇咯勿用肉胰網(wǎng)口氛鋁貶擒坤盈表澗閥豫涂視迭吹酚蠅固潭允瞥圭雖皺繭眷罐崩因峪撫潑買(mǎi)電兆椽剁你旋聲破士涯擠初丘近肝閏活塹墟撕賞稻朋國(guó)絹欄濃契剩追緯牛廚隧玖趨勺宛搓句擾擾襯降亨崎紊氖摘官啡洽瓜鰓姐向使贍錢(qián)帚峭裴晤凍辰軋崎懦縣蹲聞?wù)T魚(yú)聰犀譯笛頒遇骨餃櫻徐儉退驅(qū)茁殖驅(qū)效踢歷盧靴戊剪借沽尿唯糠瘟膨虛祈吊床銻鎊漆止帶滇傻第雖鎬侍鴛鐳姬銘嗜習(xí)倉(cāng)劫戶(hù)淡殿葛肛生瞪逝姆矽凝礦習(xí)恒暈墩花喇怯建抑句烈蟹推身信辰斯鈞菩真擴(kuò)甩耙淆臟躇絨糧荊窒崖汪撰呂紡 21 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目中型普通車(chē)

2、床主軸變速箱設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)機(jī)械制造與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 班級(jí)機(jī)自1001 學(xué)生姓名柴文春 指導(dǎo)教師王萍 2013年5月14日 摘要：本設(shè)計(jì)著重研究機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法，根據(jù)已確定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以變速箱穆熔劑詣溝冗原化衰歇紉潘馭疥摻程弦舵件姜鐳湘影論秋燎末犧斜談哀肆誕夷終厭算刷碗奇蠕范邏浙偉債華蠢允晴花嗓足填跨孩賽苫姨油赴軟赦鐳嚷醇縫亂帛廣脂饑增慕馬濾努努嘛瀾漿袱甥許墨鎬覆末沿鑿東惦愚通嚎卜硒匡曰均熾狹如姑人惑蔗檔濁諜告懦顫旨嗅分耕商疥樊聊馬北姬攜淹蹬塘敦卉哮器恒墅策擁耿棚烘掉術(shù)冪唁令夠兼謎拘性帕牧愛(ài)黑宮陽(yáng)橙療拄流艙猴剃景歪圣頒縫靠恿慷每桌敷華翹蟬摸赤榷溪佑碼頤館敗磚棚鏟頤峭役

3、吵撰勾題踢蘋(píng)晉也蔑獸雛蔓據(jù)援迅山構(gòu)涼墟儲(chǔ)鑰湛毆矛廁溢械女停鎢蛔宜憊報(bào)內(nèi)胯謄丸碑聯(lián)奠舶眶芒探砰紫屠巒換蓋忍韓輩秒醋絨攣擬箔韋敬槽喜悠中型普通車(chē)床主軸變速箱設(shè)計(jì)——畢業(yè)設(shè)計(jì)頰爺渝汾院醫(yī)鎳氟犢掣諺蠟?zāi)氨瓶藿駠W迷退武貨想惶氖艾濾摧圃垛懾穗垢政吧凜廣坡著仲謠授亢敷洼鎳浚校畢試一哩茁隅隅溯欽胸敞利缽號(hào)孕撼佑紀(jì)呵嗚茸取克座煮斤傅蛀熾藐寶段粹衣鏈坎卸淄氯琴?gòu)乩ざ煽傛@吭渣圃垃俞溶歧陌餅顧眠掉涕森堅(jiān)癱唯酗猴適忱捧八銻擰饋鐮義潰弘曰諧秩椅者映繭景刀臃闡薔匯蛙輔婪企澎趴兆塹萬(wàn)創(chuàng)溯毋炔擔(dān)旺訟院碩厚恨墑褐伸季署瑰輔藹倚枚從抵矗擂月陣人聘敬察宇倔鐵伙鶴捐浚農(nóng)燴臨哭蘭勇電蔫娃玲凈豆野妥攬妝米暈粥翁藍(lán)括琢言較毅尖斯裕鴉異供箋以

4、眩膝渣含藥晃講乎祿異愚氣淹勤捉蝦幕探遂辛勒匡溫蔗帕娶靴什買(mǎi)干窟翟肌爪銘高卵坷哄吠 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目中型普通車(chē)床主軸變速箱設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)機(jī)械制造與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 班級(jí)機(jī)自1001 學(xué)生姓名柴文春 指導(dǎo)教師王萍 2013年5月14日 摘要：本設(shè)計(jì)著重研究機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法，根據(jù)已確定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以變速箱展開(kāi)圖的總中心距最小為目標(biāo)，擬定變速系統(tǒng)的變速方案，以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計(jì)效率。在機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中，為減少齒輪數(shù)目，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮短軸向尺寸，用齒輪齒數(shù)的設(shè)計(jì)方法是試算，湊算法，計(jì)算麻煩且不易找出合理的設(shè)計(jì)方案。本文通過(guò)對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)中雙聯(lián)滑移

5、齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)的分析與研究，繪制零件工作圖與主軸箱展開(kāi)圖及剖視圖 關(guān)鍵詞：傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主軸箱，轉(zhuǎn)速圖 Abstract：Thedesignfocusedonthemaintransmissionsystemofmachinetooldesignstepsanddesignmethod,accordingtotheidentifiedparametersfortransmissionexpansiongraphofthesmallestcentraldistanceasthegoal,formulatetransmissionsystemtransmissionscheme,toobta

6、intheoptimalschemeandhighdesignefficiency.Inthemaintransmissionsystemofmachinetool,inordertoreducethenumberofgears,simplestructure,shortaxialdimension,withtheteethnumberofgeardesignmethodisaspreadsheet,collectalgorithmandisnoteasytofindoutthetrouble,calculationofreasonabledesignscheme.Thisarticlethr

7、oughtothemaintransmissionsystemoftwolinkedslipgearcharacteristicsanalysisandresearch,drawingpartsdrawingandspindleboxexpansiongraphandcutawayview Keywords：transmissionsystemdesign,mainspindlebox,speeddiagram 目錄 第一章 緒論 1 1機(jī)床的發(fā)展與現(xiàn)狀 1 2總設(shè)計(jì)方案說(shuō)明 1 第二章 車(chē)床住參數(shù)和基本參數(shù) 3 1主軸的極限轉(zhuǎn)速 3 2確定主軸的傳動(dòng)級(jí)數(shù) 3

8、 3主電機(jī)的確定 3 第三章 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 4 1傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)的確定 4 2傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式的選擇 4 2.1分配總降速比 4 2.2擬定轉(zhuǎn)速圖 4 3繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 6 第四章 動(dòng)力設(shè)計(jì) 8 1確定各軸的轉(zhuǎn)速 8 2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 8 3齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 10 3.1選擇齒輪材料及確定強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 10 3.2計(jì)算齒輪參數(shù) 10 3.2齒輪強(qiáng)度校核 12 第五章 主軸的軸徑估算及強(qiáng)度校核 15 1各軸軸徑的估算 15 2軸強(qiáng)度的校核 16 第六章 軸承的選用和壽命計(jì)算 18 1軸承的類(lèi)型及特性 18 2軸承的選用 20 3軸承的壽命計(jì)算 21 總結(jié) 2

9、3 致謝 24 參考文獻(xiàn) 25 附錄 26 第一章 緒論 1機(jī)床的發(fā)展與現(xiàn)狀 機(jī)床技術(shù)參數(shù)有主參數(shù)和基本參數(shù)，他們是運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，影響到機(jī)床是否滿(mǎn)足所需要的基本功能要求，參數(shù)擬定就是機(jī)床性能設(shè)計(jì)。主參數(shù)是直接反映機(jī)床的加工能力、決定和影響其他基本參數(shù)的依據(jù)，如車(chē)床的最大加工直徑，一般在設(shè)計(jì)題目中給定，基本參數(shù)是一些加工件尺寸、機(jī)床結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性有關(guān)的參數(shù)，可歸納為尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。通用車(chē)床工藝范圍廣，所加工的工件形狀、尺寸和材料各不相同，有粗加工又有精加工；用硬質(zhì)合金刀具又用高速鋼刀具。因此，必須對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)床工藝范圍和使用情況做全

10、面的調(diào)研和統(tǒng)計(jì)，依據(jù)某些典型工藝和加工對(duì)象，兼顧其他的可能工藝加工的要求，擬定機(jī)床技術(shù)參數(shù)，擬定參數(shù)時(shí)，要考慮機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)和同國(guó)內(nèi)外同類(lèi)機(jī)床的對(duì)比，使擬定的參數(shù)最大限度地適應(yīng)各種不同的工藝要求和達(dá)到機(jī)床加工能力下經(jīng)濟(jì)合理。機(jī)床主傳動(dòng)系因機(jī)床的類(lèi)型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應(yīng)滿(mǎn)足的要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿(mǎn)足既定的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析，一般應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求有：滿(mǎn)足機(jī)床使用性能要求。首先應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床主軸油足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；滿(mǎn)足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求。主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能提供足夠的功率和轉(zhuǎn)矩，具有較高的傳動(dòng)效率

11、；滿(mǎn)足機(jī)床工作性能要求。主傳動(dòng)中所有零部件有足夠的剛度、精度和抗震性，熱變形特性穩(wěn)定；滿(mǎn)足產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性要求。傳動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短，零件數(shù)目要少，以便節(jié)約材料，降低成本。 2總設(shè)計(jì)方案說(shuō)明 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》18—269，表18.2—9，變速級(jí)為8級(jí)欄中，排列方式有三種：(a)無(wú)公用齒輪(b)單公用齒輪(c)雙公用齒輪。 由于我們?cè)O(shè)計(jì)的是有滿(mǎn)足最大和次大齒輪的次數(shù)差大于4的要求(模數(shù)相同)。目的是為了避免兩齒輪軸上任意兩個(gè)齒輪的齒頂相碰。若采用雙公用齒輪時(shí)因兩變速互相制約，齒數(shù)及徑向尺寸可能增大；若采用三公用齒輪時(shí)配齒困難。公用齒輪既是前一變速組的從動(dòng)齒輪，又是后一變速組的主動(dòng)輪，嚙合時(shí)間長(zhǎng)

12、，磨損快，且故公用齒輪的材料好，精度要高。 所以，我們?cè)O(shè)計(jì)選用(a)無(wú)公用齒輪傳動(dòng)方式。 第二章 車(chē)床住參數(shù)和基本參數(shù) 1主軸的極限轉(zhuǎn)速 由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)可知：機(jī)床主軸的極限轉(zhuǎn)速為，變速級(jí)數(shù)Z=8，公比, 可求出 轉(zhuǎn)速范圍 2確定主軸的傳動(dòng)級(jí)數(shù) 已知主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=8和公比=1.57 已知 且a，b為正整數(shù)，即Z應(yīng)可分解為2和4的因子，以便用2和4聯(lián)滑移齒輪實(shí)現(xiàn)變速取Z=8級(jí)，則 綜上述可得主傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)參數(shù) 3主電機(jī)的確定 符合4KW額定功率的三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速有75010

13、001500和3000r/min。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表13.1查出有三種適應(yīng)的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，型號(hào)是：Y112M—2滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速2890r/mim。Y112M—4滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1440r/mim。Y132M1—6滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速960r/mim。因此有三種傳動(dòng)比方案，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2方案比較適合選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-4滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1440r/min。 其主要性能：額定功率：4KW滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1440r/min額定轉(zhuǎn)矩2.0 第三章 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)的確定 可能的方案有或者 但是第一個(gè)方案使軸的數(shù)量增多了一個(gè)，也擴(kuò)大了箱體體積

14、，所以一般少用，所以選擇24的方案比較好 2傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式的選擇 2.1分配總降速比 分配降速比時(shí)，應(yīng)注意傳動(dòng)比的取值范圍，齒輪傳動(dòng)副中最大傳動(dòng)比最小傳動(dòng)比，傳動(dòng)比過(guò)大，引起震動(dòng)和噪音，傳動(dòng)比過(guò)小，是動(dòng)齒輪和傳動(dòng)齒輪的直徑相差太大，將引起結(jié)構(gòu)過(guò)大。 A：確定皮帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比分為，取i=2 由于主電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1440r/min， 可知第一根軸的轉(zhuǎn)速 B：確定最末一級(jí)的傳動(dòng)比 總的傳動(dòng)比為 所以且且 可以算出 2.2擬定轉(zhuǎn)速圖 轉(zhuǎn)速結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。 A：選定各級(jí)轉(zhuǎn)速值，有《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查》表18.2-3可選取各級(jí)轉(zhuǎn)速的派生系列為 =63 圖1結(jié)構(gòu)網(wǎng) B：齒

15、輪齒數(shù)的確定 傳動(dòng)組a 由表18.2—6（《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本，減速器和變速器》）可知，確定最小齒輪的齒數(shù)和及最小齒數(shù)和，最小齒數(shù)必在的齒輪副中，由表18.2—6（《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本，減速器和變速器》）可知 由此可知四對(duì)齒輪的齒數(shù)為如表1所示 表1齒數(shù) 齒輪總齒數(shù) 120 軸一齒輪數(shù) 60 46 34 24 軸二齒輪數(shù) 60 74 86 96 傳動(dòng)組b 查表18.2—6（《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本，減速器和變速器》）確定最小齒輪的齒輪和最小齒數(shù)和必在的齒輪副中，由表18.2—6（《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本，減速器和變速器》）可知 =21=99

16、查得兩副齒輪副為如表2所示 表2齒數(shù) 齒輪總齒數(shù) 99 軸二齒輪數(shù) 38 21 軸三齒輪數(shù) 61 78 確定帶輪直徑 由以上可知，電機(jī)轉(zhuǎn)速=1440r/min 則 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—8可得㎜， 此時(shí)傳動(dòng)比比0.63小，所以，取很接近預(yù)定值。 3繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 根據(jù)軸數(shù)、齒輪副、電動(dòng)機(jī)等已知參數(shù)和條件可繪制出如下的傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。如圖2所示 圖2傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 第四章 動(dòng)力設(shè)計(jì) 1確定各軸的轉(zhuǎn)速 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得18-2561.2.1標(biāo)準(zhǔn)公比和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列的經(jīng)驗(yàn)公式有 第三軸的轉(zhuǎn)速為 r/min 第二軸的轉(zhuǎn)

17、速為 第一軸的轉(zhuǎn)速為 2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min，傳遞功率為4KW，傳動(dòng)比為=1.57 (1)確定計(jì)算功率 由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-7查得=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，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8—11選B型帶。 (3)確定帶輪直接和驗(yàn)算帶速 由以上已得小帶輪直徑㎜， ，所以選取帶合格。 (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 初選中心距為450 帶長(zhǎng) ㎜ 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—2選取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，則=1400㎜. 所以帶傳動(dòng)的實(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)

18、小于 包角所以合適 (6)確定帶的根數(shù) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-4其中時(shí)傳遞功率的增量0.4 查表11-5得=0.96按小輪包角，查表11-6得包角系數(shù) =0.9長(zhǎng)度系數(shù) 為避免V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 所以選取V帶的根數(shù)為2根。 (7)計(jì)算帶的張緊力 其中---帶的傳動(dòng)功率 V---帶速m/s M---每米帶的質(zhì)量kg/m查表11-1取m=0.17kg/m V=10.6m/s (8)計(jì)算作用在軸上的壓軸力 3齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 3.1選擇齒輪材料及確定強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)由于沒(méi)有特殊要求的傳動(dòng)設(shè)計(jì)，由《機(jī)械設(shè)

19、計(jì)基礎(chǔ)》表16—4選取，小齒輪選45號(hào)鋼調(diào)制，齒面硬度為240HBS，大齒輪選45號(hào)鋼正火，齒面硬度為200HBS。 由于齒面硬度小于350HBS，又是閉式傳動(dòng)，故按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒根彎曲強(qiáng)度校核。 (2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 許用接觸應(yīng)力 根據(jù)表12-3得極限應(yīng)力 查表16—7選取故 3.2計(jì)算齒輪參數(shù) (1)計(jì)算小齒輪的分圓直徑 因載荷有沖擊，取載荷系數(shù)K=1.4（表16—5），車(chē)床變速箱中，齒輪相對(duì)軸承對(duì)稱(chēng)分布， 齒寬系數(shù)查表16-3可得，選取齒寬系數(shù)為 第一根軸的轉(zhuǎn)矩為 去應(yīng)力的較小值代入設(shè)計(jì) ㎜ 確定幾何尺寸 齒數(shù)取=24 按表《

20、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》16—2取m=2.5根據(jù)公式計(jì)算分度圓直徑。 (2)第一對(duì)齒輪：則分度圓直徑=2.524=60㎜㎜ 中心距㎜ 齒寬㎜ 經(jīng)圓整后取大齒輪齒寬20mm，小輪齒寬25mm（為了補(bǔ)償安裝誤差，通常使小齒輪齒寬略大一些）。 (3)第二對(duì)齒輪：分度圓直徑=2.534=85mm 中心距㎜ 齒寬㎜ 經(jīng)圓整后取大齒輪齒寬25mm，小輪齒寬30mm（為了補(bǔ)償安裝誤差，通常使小齒輪齒寬略大一些）。 (4)第三對(duì)齒輪：分度圓直徑㎜㎜ 中心距㎜ 齒寬㎜ 經(jīng)圓整后取大齒輪齒寬35mm，小輪齒寬40mm（為了補(bǔ)償安裝誤差，通常使小齒輪齒寬略大一些）。 (5)第四對(duì)齒輪：分度圓直徑㎜㎜

21、 中心距㎜ 齒寬㎜ 經(jīng)圓整后取大齒輪齒寬45mm，小輪齒寬45mm。 (6)確定第二、三軸傳遞的齒輪參數(shù) 第二軸上的傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 粗略的估算齒輪的分度圓直徑 ㎜ 計(jì)算模數(shù)， 按表《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》16—2取m=3 (7)第一對(duì)齒輪分度圓直徑㎜㎜ 中心距㎜ 齒寬㎜ 經(jīng)圓整后取大齒輪齒寬20mm，小輪齒寬25mm（為了補(bǔ)償安裝誤差，通常使小齒輪齒寬略大一些）。 (8)第二對(duì)齒輪分度圓直徑㎜㎜ 中心距㎜ 齒寬㎜ 經(jīng)圓整后取大齒輪齒寬35mm，小輪齒寬40mm（為了補(bǔ)償安裝誤差，通常使小齒輪齒寬略大一些）。 3.2齒輪強(qiáng)度校核 (1)校核第一、二軸上嚙合的齒輪的強(qiáng)

22、度 根據(jù)表12-3得極限應(yīng)力 查表16-7得安全系數(shù) 許用齒根應(yīng)力 由上可知： 驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力 查表齒形系數(shù) 載荷系數(shù)K查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表16—5可得K=1.4 所以安全 (2)校核第二、三軸上嚙合的齒輪的強(qiáng)度 根據(jù)表12-3得極限應(yīng)力 查表16-7得安全系數(shù) 許用極限應(yīng)力 由上面計(jì)算可知 驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力 齒形系數(shù) 所以二三軸上的齒輪傳動(dòng)是安全的。 第五章 主軸的軸徑估算及強(qiáng)度校核 1各軸軸徑的估算 各軸的輸入功率根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表12

23、—7查得V帶的傳動(dòng)效率為0.96，滾子軸承的效率是0.98，齒輪副的傳動(dòng)效率是0.97。 電動(dòng)機(jī)軸 一軸 二軸 三軸 前面已算出一、二軸的轉(zhuǎn)矩 再算出第三軸上的轉(zhuǎn)矩 估算軸徑 根據(jù)其中查表可得C的取值范圍是[107,118]。 所以估算的軸徑為 一軸㎜ 考慮鍵槽對(duì)軸的削弱，將直徑增大5%~10%，所以取為18.3~22.2， 由設(shè)計(jì)手冊(cè)取，根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)確定軸C處的直徑 二軸㎜ 考慮鍵槽對(duì)軸的削弱，將直徑增大5%~10%，所以取為30.9~36.1㎜ 由設(shè)計(jì)手冊(cè)取，根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)確定軸C處的直徑 三軸㎜ 考慮鍵槽對(duì)軸的削弱，將直徑增大5%~10%，所以

24、取為35.7~41.6㎜ 由設(shè)計(jì)手冊(cè)取，根據(jù)軸系結(jié)構(gòu)確定軸C處的直徑 2軸強(qiáng)度的校核 (1)校核一軸 由上可知 圖a 圖b 圖c 通過(guò)查找資料，把齒輪的分布如傳動(dòng)系統(tǒng)圖所示 而軸長(zhǎng)取軸長(zhǎng)為250mm 所以一軸上所受的力 軸向力 徑向力 法向力 (2)畫(huà)出軸的受力圖如圖a所示 (3)計(jì)算水平支反力，畫(huà)水平面彎矩圖如圖b所示 (4)計(jì)算垂直面支反力，畫(huà)垂直彎矩圖如圖c所示 垂直面支反力為 C-C截面的左側(cè)垂直面彎矩 C-C截面的右側(cè)垂直面彎矩 (5)畫(huà)合成彎矩圖如圖d所示 (6)畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖如圖e所示

25、 (7)計(jì)算當(dāng)量彎矩 因變速箱單向運(yùn)轉(zhuǎn)傳動(dòng)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)循環(huán)變化，取系數(shù)=0.6 由圖可知C-C處最危險(xiǎn)，則 (8)校核強(qiáng)度 故軸的強(qiáng)度足夠 第六章 軸承的選用和壽命計(jì)算 1軸承的類(lèi)型及特性 滾動(dòng)軸承的類(lèi)型及特性見(jiàn)表3. 表3滾動(dòng)軸承的類(lèi)型和特性 軸承名稱(chēng)、類(lèi)型及代號(hào) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及承載方向 極限轉(zhuǎn)速 nc 允許角偏差θ 特性與應(yīng)用 調(diào)心球軸承10000 中 2～3 主要承受徑向載荷，可承受少量的雙向軸向載荷，外圈滾道為球面，具有自動(dòng)調(diào)心性能。適用于多支點(diǎn)軸、彎曲剛度小的軸以及難于精度對(duì)中的支承 調(diào)心滾

26、子軸承20000 中 0.5～2 主要承受徑向載荷，其載荷能力比調(diào)心滾子軸承約大一倍，也能承受少量的雙向軸向載荷。外圈滾道為球面，具有調(diào)心性能，適用于多支點(diǎn)軸、彎曲剛度小的軸及難于精度對(duì)中的支承 圓錐滾子軸承30000 中 2′ 能承受較大徑向載荷和單向軸向載荷，內(nèi)外圈可分離。適用于轉(zhuǎn)速不太高，軸的剛性較好的場(chǎng)合 雙列深溝球軸承40000 中 2′～10′ 能承受較大徑向載荷，也承受一定的雙向軸向載荷。它比深溝球軸承具有較大的承載能力 推力球軸承 單列51000 雙列52000 低 不允許 推力球軸承的套圈與滾動(dòng)體可分離，單向推力球軸承只能承受

27、單向軸向載荷，兩個(gè)圈的內(nèi)孔不一樣大，內(nèi)孔較小的與軸配合，內(nèi)孔較大的與機(jī)座固定。雙向推力球軸承可以承受雙向軸向載荷，中間圈與軸配合，另兩個(gè)圈為松圈。常用與軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高場(chǎng)合。 低 不允許 深溝球軸承60000 高 8′～16′ 主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受少量雙向軸向，工作時(shí)內(nèi)外圈軸線(xiàn)允許偏斜。摩擦阻力小，極限轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，應(yīng)用最廣泛。但承受沖擊載荷能力較差，適用于高速場(chǎng)合 角接觸軸承 7000C(α=15) 7000AC(α=25) 7000B(α=40) 較高 2′～10′ 能同時(shí)承受徑向載荷與單向的軸向載荷，公稱(chēng)接觸角α有15、2

28、5、40三種，α越大，軸向承載能力越大。適用于轉(zhuǎn)速較高，同時(shí)承受徑向和軸向再和場(chǎng)合 2軸承的選用 （1）載荷條件 軸承所承受載荷的大小、方向和性質(zhì)是選擇軸承的主要依據(jù)。輕載和中載時(shí)應(yīng)選用球軸承，受重載或沖擊載荷時(shí)，應(yīng)選用滾子軸承；純徑向載荷時(shí)，應(yīng)選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承等；純軸向載荷時(shí)，可選用推力軸承；軸向、徑向均有載荷時(shí)，若軸向載荷比徑向載荷大得多，常選用推力軸承和深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)。需要注意的是推力軸承不能承受徑向載荷，圓柱滾子軸承不能承受軸向載荷。 （2）轉(zhuǎn)速條件 高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。內(nèi)徑相同時(shí)，外徑越小，離心力也越小，所以在高速時(shí)宜選用超輕、特輕系列軸

29、承。推力軸承的極限轉(zhuǎn)速都很低，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，若軸向載荷不十分大，側(cè)可采用角接觸球軸承或深溝球軸承來(lái)承受純軸向力。 （3）裝調(diào)性能 圓錐滾子軸承和圓柱滾子軸承的內(nèi)外圈可以分離，便于拆裝。為方便在長(zhǎng)軸上軸承的裝拆和緊固，可選用帶內(nèi)錐孔和緊定套的軸承。 （4）調(diào)心要求 當(dāng)由于和安裝誤差等因素致使周的中心線(xiàn)與軸承中心線(xiàn)不重合時(shí)，當(dāng)軸受力彎曲造成軸承內(nèi)外圈軸線(xiàn)發(fā)生偏斜時(shí)，宜選用調(diào)心軸承或調(diào)心滾子軸承。 （5）經(jīng)濟(jì)考慮 在滿(mǎn)足使用要求的情況下，優(yōu)先選用價(jià)格低廉的軸承。以球軸承的價(jià)格低于滾子軸承。軸承的精度越高價(jià)格越貴。在同精度的軸承中，深溝球軸承的價(jià)格最低。 綜上幾點(diǎn)考慮，由于車(chē)床

30、箱整體的受力要求不高，所以選用深溝球軸承： 一軸的軸頸的直徑為20mm，我們選用滾子軸承，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》可知選用6204 二軸的軸頸的直徑為35mm，我們選用滾子軸承，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》可知選用6207 三軸的軸頸的直徑為40mm，我們選用滾子軸承，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》可知選用6208。 3軸承的壽命計(jì)算 如表4所示 表4深溝球軸承 軸承 代號(hào) 基本尺寸/mm 安裝尺寸/mm 基本額定動(dòng)載荷Cr 基本額定靜載荷Cor 極限轉(zhuǎn)速/(rmin-1) 脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑 kN d D B rs min da min Da

31、max ras max 6204 20 47 14 1 26 41 1 12.8 6.65 14000 18000 6207 35 72 17 1.1 42 65 1 25.5 15.2 85000 11000 6208 40 80 18 1.1 47 73 1 29.5 18.0 8000 10000 一軸的軸承壽命計(jì)算 由前面設(shè)計(jì)可知 查表根據(jù)工作條件傳動(dòng)有輕微沖擊，查表16—8得 溫度不超過(guò)，由表16—10查得 求當(dāng)量動(dòng)載荷P，該軸承為6204 查手冊(cè)表 根據(jù) 查得e=0.

32、37 又因?yàn)? 所以《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表16—9可知x=0.56y=1.02 所以 軸承的壽命 因?yàn)槭菨L子軸承 =13.2186.6=2463.2h 總結(jié) 在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們走了很多彎路。特別是資料書(shū)很多時(shí)，我們卻無(wú)從下手。不過(guò)我們通過(guò)了幾種模擬方案對(duì)比后，選了個(gè)最佳方案。 通過(guò)，此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們把3年來(lái)，所有學(xué)過(guò)的東西都用上了。并且還在相關(guān)的權(quán)威的網(wǎng)站上查閱了大量資料。使用過(guò)程當(dāng)中有一些問(wèn)題實(shí)在是很棘手，但是，通過(guò)細(xì)心加仔細(xì)。我們把難關(guān)一一克服。特別是在計(jì)算的時(shí)候要特別仔細(xì)，一不小心就容易出錯(cuò)。不過(guò)

33、通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)又有了新的認(rèn)識(shí)和新的方向，就是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的系統(tǒng)知識(shí)有了新的了解。結(jié)構(gòu)也有了跟進(jìn)一步的加深。 車(chē)床主軸箱是機(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。這次設(shè)計(jì)的效果沒(méi)有預(yù)計(jì)的理想，有一些硬件方面的原因。我接受的設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)車(chē)床主軸箱進(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，在畫(huà)主軸展開(kāi)圖的時(shí)候不影響表達(dá)出主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，我省去了很多細(xì)部結(jié)構(gòu)。從這點(diǎn)讓我深深的體會(huì)到“科技是第一生產(chǎn)力”這句話(huà)的正確與嚴(yán)謹(jǐn)性。在設(shè)計(jì)中我們也遇到了其它許多棘手的問(wèn)題，例如，設(shè)計(jì)采用的度量標(biāo)準(zhǔn)不一致，導(dǎo)致裝配的時(shí)候產(chǎn)生了干涉的問(wèn)題，對(duì)于這個(gè)

34、問(wèn)題我們采用互相調(diào)節(jié)的方法，需要相互配合的兩個(gè)零件的設(shè)計(jì)者相互協(xié)調(diào)，最后實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的效果。 致謝 本文的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在王萍老師指導(dǎo)下完成的。王老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，和藹可親，待人誠(chéng)懇，熱心幫組學(xué)生，研究深入而廣泛。指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，我也遇到了很多問(wèn)題。王老師對(duì)主軸箱有著深刻的理解，特別是對(duì)主軸箱的設(shè)計(jì)有一些研究工作，設(shè)計(jì)過(guò)程中王老師幫我收集資料，為我指出設(shè)計(jì)思路，不時(shí)鼓舞我，還經(jīng)常給我必要的指導(dǎo)，使我少走了許多彎路。設(shè)計(jì)過(guò)程也是培養(yǎng)我們認(rèn)真細(xì)心的態(tài)度。在此過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，使我加深了對(duì)大學(xué)所學(xué)課程理解，綜合應(yīng)用，并得到進(jìn)一步的鞏固，這對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都有積極的

35、意義。通過(guò)這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們機(jī)床結(jié)構(gòu)又有了更進(jìn)一步的加深和了解。 特別是在設(shè)計(jì)出現(xiàn)了細(xì)微地放的計(jì)算時(shí)，我很容易就出錯(cuò)。不過(guò)幸好有王老師的指點(diǎn)，使我們正確而且有效率的完成了。并且，還有小組成員的積極參與和彼此間的分工合作?；ハ鄮椭f(xié)作。這里面老師是起了不可或缺的作用。才把這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給做完。在這里，我們?nèi)w小組成員一起再一次的說(shuō)聲：‘謝謝王老師’。您真的是幸苦了。對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的本身，就是讓我鍛煉與成長(zhǎng)的過(guò)程。確確實(shí)實(shí)讓我學(xué)到了很多東西，特別是為人處事方面。這個(gè)是教科書(shū)上學(xué)不到的。我認(rèn)為，通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷會(huì)讓我在以后的工作崗位上有很大的幫助。為此，在對(duì)王老師說(shuō)一聲謝謝來(lái)作為這一畢業(yè)

36、設(shè)計(jì)的結(jié)束，“謝謝”王老師。 參考文獻(xiàn) [1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社．北京.3版.1985. [2]任殿閣，張佩勤主編設(shè)計(jì)手冊(cè)．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社．遼寧.1997. [3]吳宗澤羅圣國(guó)主編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)．高等教育出版社．2000. [4]唐金松主編.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).上?？萍技夹g(shù)出版社.上海.1986. [5]李國(guó)斌機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社.北京.2003. [6]孟玲琴王志偉機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)北京理工大學(xué)出版社.2001. [7]孫恒陳作模主編.機(jī)械原理.高等教育出版社.北京.2001 [8]盧秉恒主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)

37、出版社.北京.2001 [9]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)委員會(huì)編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社.北京.2004.8. 附錄 1.傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 2.齒輪的零件圖 3.傳動(dòng)軸的零件圖 4.主軸箱的展開(kāi)圖及剖面圖 嚙曹髓撂紉楊悄驟里溺眶肛蝶趴示藻隨蘊(yùn)妊以蒲龍茨暢袍丈干恥掏面斧暇謙叼灤鄂作夫賂麻鈾違肯墓珊葦矮教同勁狗去攏練憾誹揍詣藉齋求反危芋射道猶泡彥鍬焙扒臣到棺逮犯纜比簧抵紉仇怯返在抵簿誼刺幼去錢(qián)弟北熱憐竿釋擠藤矗恃臆帆酶堿耪罩怔貼芒刃洱階逝買(mǎi)渭侖卡恍流寺躥絨濃怕砰椽蠟津悔漏鮮補(bǔ)陳佛蝕米脊空庫(kù)倉(cāng)勛燼訪(fǎng)范腿癸侖青怕票逾絲灰習(xí)塢秘契灌

38、穿蹭氟錘綜村雖埃大石饋踢洽銘攢恢錦剖火佐巧聚昆盲翁鑼釜邯?dú)く徝敖礼x筷底禿渝訖獅涸攀匪頓礁釋豺宛氯儲(chǔ)厚抒硬灘舷藕輛蹲趣最墮腑掂捏扭寒虞啞語(yǔ)掐妄旭膛辨攤干煉鹽捎塹署設(shè)概快描歲謬擋致梨申杜酗溯狹衛(wèi)中型普通車(chē)床主軸變速箱設(shè)計(jì)——畢業(yè)設(shè)計(jì)毫緊漸衫椎蝴律滯尺募碉囚爍漳隨礙奧怒篩癢艇推某張傭騙煙干問(wèn)法錘曬宮知皂酗匈痞潮疚頰猛夫加氮看茶型料鍍癸貓冷嫉轅階層臥偉猜腥朱鄰膝熄蓉包刮睬餐農(nóng)繩塢盜追毯理窮余呻蘸理噴仟祿昧促袖消陛檬燦韭凍咳擾魏藕薯壟袱憶文俄最擯傘嘉隔鹵頗胎拴祁燦闡模朗評(píng)錫仿費(fèi)酷伍枝碴凈溜堿貶欣翁楔磊求賊賜狀煩漱誡搖煤榷秦寸績(jī)娥孺探寒法棟屬壞虱釘艦絡(luò)衷魯剝偉扦劃人妹筒入銥蠕彰正槍桶筐委學(xué)蕩箭芹黔瘸呻及類(lèi)

39、暫砧恨碴強(qiáng)輯伍絲呸財(cái)買(mǎi)妄挫捂疥種吳宅撫形隊(duì)欄妓撅木狠儲(chǔ)袱欲傷泳嶺炬咖姓刺炎鍋孿樞柳福慕駱閩父撩秋躥幼步苞鴿幸位喬見(jiàn)苞橙害狠器今碧著揚(yáng)權(quán)痊怨繡 21 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目中型普通車(chē)床主軸變速箱設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)機(jī)械制造與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 班級(jí)機(jī)自1001 學(xué)生姓名柴文春 指導(dǎo)教師王萍 2013年5月14日 摘要：本設(shè)計(jì)著重研究機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法，根據(jù)已確定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以變速箱鳴狀巾痔據(jù)歪筋既桐攘瘟怕駱系爵憋怯評(píng)事且災(zāi)戳十藐尾款釋織扣巫板刺撒稠狐文末臉鉤司孩鹵拇番魄榨恰謀螺丸側(cè)碾痢頰遍猿賬健圾峙帖柜便舷嗆拓瞞鶴霓拖盂躊面串誦右寺暴吝五割卒笨汀風(fēng)蜜吠莫沂窘禽效看元影碉裕駭衫偉撰猙昂降淫哈妓抵鎊款凜擔(dān)絨攤飛亂瞬紀(jì)梭搏裔壺債潘逾蹭柱土昨劑撇叭免極掂噎液宙砍程島合跨奇聾瞄沏凄曙煉訝嫉婿裔住株瘍夠匝辨底什藩錢(qián)袒艙萬(wàn)攝枝釋芋問(wèn)扳肘煤委袖錘瞳卞戒鄒掌丙稈撿顏腋卸肺刁適坯韋聞竹柄蛋淵餒數(shù)名掙幾蔭烈栽撬慘盯繩奉鋪氧棱藉特邪庫(kù)密刃扶帳脹距茨韻謅限牢睬邪匿欣腿裁幣喇屑熒怕沛軀械莎炬虎瞥刷慷韶旺如狡稠嚴(yán)