立式車床改立式磨床工作臺大體設(shè)計

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1、摘要I AbstractH 第1章結(jié)論2 1.1 引言2 1.2 研發(fā)的背景及意義2 1.3 立式車床改立式磨床工作臺大體設(shè)計思路及關(guān)鍵技術(shù)3 1.3.1 設(shè)計要求3 1.3.2 立式車床改立式磨床工作臺大體設(shè)計思路3 1.3.3 技術(shù)關(guān)鍵分析4 1.4 論文的研究內(nèi)容5 笫2章參數(shù)擬定6 主軸極限轉(zhuǎn)速6 主電動機(jī)的選擇7 第3章運動設(shè)計7 主傳動方案擬定7 傳動結(jié)構(gòu)式、機(jī)構(gòu)網(wǎng)的選擇8 傳動比、帶輪及齒輪齒數(shù)確信9 3.3.1 各齒輪齒數(shù)確信9 3.3.2 驗算主軸轉(zhuǎn)速誤差9 第4章動力計算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計11 動力計算12 -A 18 第5

2、章結(jié)構(gòu)設(shè)計及說明19 結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案19 展開圖及其布置20 齒輪塊設(shè)計20 其他問題20 總結(jié)21 參考文獻(xiàn)22 致謝23 附錄24 第1章緒論 1.1 引言 古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進(jìn)行切削的。1797年，英國機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采納互換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一名英國人羅伯茨采納了四級帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。 為了提高機(jī)械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床；1848年,美國乂顯現(xiàn)回輪車床；1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸

3、自動車床，不久他乂制成三軸自動車床；20世紀(jì)初顯現(xiàn)了由單獨電機(jī)驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。 第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各類高效自動車床和專門化車床迅速進(jìn)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床取得推行，與此同時，多刀車床也取得進(jìn)展。50年代中，進(jìn)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序操縱車床。數(shù)控技術(shù)于60年代開始用于車床，70年代后取得迅速進(jìn)展。 1.2 研發(fā)的背景及意義 在中國中小型工廠企業(yè)里，立式車床承擔(dān)著較多的工作任務(wù)，而磨削是車床不能完成的任務(wù)之一，為了改良此缺點，并從經(jīng)濟(jì)方面考慮，改造立式車床工作臺為立式磨床，以便完成磨削任務(wù)

4、，從而節(jié)約了買專用磨床的花費，提高了車床的工作范圍及效率，并節(jié)約了車間空間。 通過設(shè)計后的立式磨床將是集環(huán)保型、高工作性、高耐久性于一體的改裝設(shè)備。 眾所周知，企業(yè)要在猛烈的市場競爭中取得生存、取得進(jìn)展,就必需在最短的時刻內(nèi)以優(yōu)良的質(zhì)量、低廉的本錢，制造出知足市場需求、性能適合的產(chǎn)品。 此課題主若是解決立式車床不能完成的磨削任務(wù)，并在特定情形下能夠合理利用資源，改裝立式車床工作臺完成立式磨床的工作臺。通過采納改裝技術(shù)來設(shè)計立式磨床，能夠省去購買新機(jī)械的大筆本錢，因此降低生產(chǎn)本錢，有效的利用現(xiàn)有資源。同時通過此課題的設(shè)計培育咱們對車床結(jié)構(gòu)設(shè)計和改造的素養(yǎng)。專門是變速箱的設(shè)計、查找資料自主創(chuàng)

5、新、及CAD制圖識圖的能力。 1.3 立式車床改立式磨床工作臺大體設(shè)計思路及關(guān)鍵技術(shù) 1.3.1 設(shè)計要求 本課題主若是改造立式車床的主傳動系統(tǒng)和工作臺，使其能完成磨床的任務(wù)，即改造成立式磨床工作臺。設(shè)計后的機(jī)床將達(dá)到以下要求： 1 .達(dá)到磨床的利用精度，能生產(chǎn)出符合要求的成品； 2 .改立式車床工作臺為立式磨床工作臺，使其達(dá)到密封要求，要求潤滑液不下漏到工作臺下箱，為操作者帶來極大的方便； 3 .把握機(jī)床主傳動部件設(shè)計進(jìn)程和方式，包括參數(shù)擬定、傳動設(shè)計、零件計算、機(jī)構(gòu)設(shè)計等，培育機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計能力； 4 .綜合運用過去所學(xué)的理論知識，提高聯(lián)系實際和綜合分析的能力； 1.3.2

6、立式車床改立式磨床工作臺大體設(shè)計思路 1. 參數(shù)擬定 依照機(jī)床類型、規(guī)格和其他特點，了解典型工藝的切削用量，結(jié)合實際條件和情形，并與同類機(jī)床對照分析后確信：極限轉(zhuǎn)速和七八公比小、主傳 動電機(jī)功率N。 2. 運動設(shè)計 依照擬定的參數(shù)，通過結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖分析，確信傳動結(jié)構(gòu)方案和傳動系統(tǒng)圖，計算各傳動別的傳動比及齒輪的齒數(shù)，并驗算主軸的轉(zhuǎn)速誤差。 3. 動力計算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計 估算齒數(shù)模數(shù)m和軸徑d,選擇和計算正反向聚散器、制動器。 4. 主軸變速箱裝配設(shè)計 主軸變速箱裝配圖是以結(jié)構(gòu)圖為“草稿”，進(jìn)行設(shè)計和繪制的。圖上各零部件要表達(dá)清楚，并標(biāo)注尺寸和配合。 5. 改造立式車床工作

7、臺 工作臺注意密封，和改動壓導(dǎo)軌為靜壓導(dǎo)軌。由于靜壓導(dǎo)軌具有一系列的特點，加上乂采納了恒流量供油方式，因此使得磨床的摩擦阻力小，工作靠得住，動態(tài)特性好，抗振性強，運動剛度好，運動精度高，從而磨削工件精度高。結(jié)構(gòu)如以下圖： 圖靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)尺寸圖 1.3.3技術(shù)關(guān)鍵分析 1 .加工范圍 工件最大回轉(zhuǎn)直徑①1700mm,最小磨削內(nèi)徑①50mm,最大磨削外徑01200mm,園環(huán)寬度100?200mm,磨削高度有效行程100mm,最大磨削平面 017OOmmo 2 .加工工件的精度要求 尺寸精度IT5,形位精度IT5?IT6內(nèi)圓表面粗糙度。工件及端面粗糙度。 3 .加工的材料及

8、硬度 ⑴材料CN2,9CrWMn,45#,3Cr2W8V。 ⑵硬度范圍:HRC25?62。 4 .機(jī)床結(jié)構(gòu)尺寸及功能要求 (1)機(jī)床采納單柱立式結(jié)構(gòu)。 (2)機(jī)床采納手動及電動兩種結(jié)構(gòu)。 (3)手動微量進(jìn)給每次不得大于0.005mm,最大切削進(jìn)給量f=0.2mm/r,最大切削深度0.1mm。 (4)機(jī)床導(dǎo)軌要求全防護(hù)。 (5)機(jī)床應(yīng)具有干磨和濕磨兩種功能。 (6)磨床臺面具有?！毙筒?。 (7)磨頭電機(jī)要求密封、防潮、不得進(jìn)霧狀水汽。 (8)磨頭安裝砂輪:選用國家標(biāo)準(zhǔn)的圓柱，砂瓦結(jié)構(gòu)。 (9)要求機(jī)床操作維修方便，簡單。 (10)磨頭刀架回轉(zhuǎn)角度±40。 (11)機(jī)床

9、工作臺面為中1600mm。 (12)最大工件重量噸。 1.4論文的研究內(nèi)容 1設(shè)計立式車床的主軸變速箱； 2設(shè)計立式車床的工作臺； 3改良改良立式車床的工作臺為立式磨床工作臺。 第2章參數(shù)擬定 依照機(jī)床類型、規(guī)格和其他特點，了解典型工藝的切削用量，結(jié)合實際條件和情形，并與同類機(jī)床對照分析后確信：極限轉(zhuǎn)速Nw和必，、公比小、主傳動電機(jī)功率果 主軸極限轉(zhuǎn)速 、，100

10、（yinix1000x300 ?皿一（0?1~0.2帥-0.15x^x1600 100% . 1000 x8 0.1 冠）0.1 x 4 x 1600 =16 N398 轉(zhuǎn)速范圍：R二—二一六25 Nmin16 考慮到設(shè)計的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度要適中，故采納常規(guī)的擴(kuò)大傳動，并選級數(shù)Z=16。今以。二和代入R二外一1式，得R=32和173,因此取。二更適合。 各級轉(zhuǎn)速數(shù)列能夠直接從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表中查出。 16級轉(zhuǎn)速如下（二400；315；250;200；160；125;100；80；63；50;40； 32；25；20；16；=Nxin 主電動機(jī)的選擇 用類比法選擇電動機(jī)功率

11、P=22kw滿載轉(zhuǎn)速為1470r/min 第3章運動設(shè)計 依照擬定的參數(shù)，通過結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖分析，確信傳動結(jié)構(gòu)方案和傳動系統(tǒng)圖，計算各傳動副的傳動比及齒輪的齒數(shù)，并驗算主軸的轉(zhuǎn)速誤差。 主傳動方案擬定 擬定傳動方案，包括傳動型式的選擇和開停、換向、制動、操縱等整個傳動系統(tǒng)的確信。傳動型式那么指傳動和變速的元件、機(jī)構(gòu)和組成、安排不同特點的傳動型式、變速類型。 傳動方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度緊密相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此，確信傳動方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)等多方面統(tǒng)一考慮。 傳動方案有多種，傳動型式更是眾多，比如：傳動型式上有集中傳動，分離傳動；擴(kuò)大變速范圍可用增加傳

12、動組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)、分支傳動等型式；變速箱上既可用多速電機(jī)，也可用互換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。 顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。這次設(shè)計中，咱們采納集中傳動型式的主軸變速箱。 傳動結(jié)構(gòu)式、機(jī)構(gòu)網(wǎng)的選擇 16級轉(zhuǎn)速傳動系統(tǒng)的傳動組，選擇傳動組安排方式時，考慮到機(jī)床主軸變速箱的具體結(jié)構(gòu)、裝置和性能。 主軸對加工精度、表面粗糙度的阻礙專門大，因此主軸上齒輪少些為宜。最后一個傳動組的傳動副常選用2。 綜上所述，結(jié)構(gòu)式：16=2mX2[2]x2[4]x2[8] 結(jié)構(gòu)網(wǎng)： 125010008006］。 500400地25020016012510080⑨ 50 2

13、0 16 125 40 圖轉(zhuǎn)速圖 傳動比、帶輪及齒輪齒數(shù)確信 3.3.1各齒輪齒數(shù)確信 山轉(zhuǎn)速圖得每對齒輪相應(yīng)的傳動比如下表: 各軸轉(zhuǎn)速圖表 各軸傳動比 * 11 ? 12 ? 13 i4 ? 15 i6 i7 is 19 iio ill 數(shù)值 2 2 1 選取齒數(shù)應(yīng)注意： 1 .不產(chǎn)生根切。一樣取ZminN18—20。 2 .保證強度和避免熱處置變形過大，齒輪齒根圓到鍵槽壁厚3之2m,一樣取8A5mm則之+2T/m。 3 .同一傳動組的各對齒輪副的中心距應(yīng)當(dāng)相等。假設(shè)模數(shù)相同時:那么齒數(shù)和也要相同

14、。 查表可得個齒輪齒數(shù)如下表： 齒輪齒數(shù)表 齒輪代號 ZI Z2 Z3 Z.1 z5 Z6 z- Zs Z9 Zio Zh 齒數(shù) 34 30 47 37 47 28 24 56 20 19 52 齒輪代號 ZJ ZJ z3° z.° z5° 4° z；。 Zs° Zg。 Z10° Zn° 齒數(shù) 43 47 37 47 37 56 60 28 64 19 165 4 .3.2驗算主軸轉(zhuǎn)速誤差 主軸轉(zhuǎn)速在利用上并非要求十分準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)速稍高或稍低并無太大阻礙。但標(biāo) 牌上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列的數(shù)值一樣也不許

15、諾與實際轉(zhuǎn)速相差太大。山確信的齒輪齒數(shù)所得的實際轉(zhuǎn)速與傳動設(shè)計理論值難以完全相符，需要驗算主軸各級轉(zhuǎn)速，最大 誤差不得超過土即 Anl= 34 1250x--100C 43 1000 An2= 30 1250x--800 47 800 An3= An4= An5= △n6二 An7= An8= An二 〃實際-n理論 n理論 () =%<10(1.26-1)%=% =%<10(1.58-1)%=% 47 lOOOx--125C 37 1250 37 lOOOx--800 47 800 =%<10(1.26—1)%=% =%<10

16、(1.26-1)%=% 47 lOOOx—-125C 37 1250 24 315x--125 60 125 =%<10(1.26-1)%=% =%<10(2-D%=10% 630x--1250 28 1250 =%<10(2.51-1)%=% 20 125x--40 64 40 =%<10(2-l)%=10% 40x--40

17、△n9二————=0%<10(1-1)%=0%40 40x--12.5 Anl0= =%< 10(3.16-1)%=% 156 12.5 綜上驗算，符合要求。 第4章動力計算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計 估算齒數(shù)模數(shù)m和軸徑d,選擇和計算正反向聚散器、制動器。 傳動軸除知足強度要求外，還應(yīng)知足剛度要求。強度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭轉(zhuǎn)教荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動系統(tǒng)精度要求較高，不許諾有較大的變形。因此疲勞強度一樣不是要緊矛盾。除載荷專門大的情形外，能夠沒必要驗算軸的強度。剛度要求保證軸在載荷（彎曲、軸向、扭轉(zhuǎn)）不致產(chǎn)生過大的變形（彎曲、失穩(wěn)、轉(zhuǎn)角）。若是剛度不足，軸上的零件如齒輪、

18、軸承等將由于周的變形過大而不能正常工作，或產(chǎn)生振動和噪音、發(fā)燒、過早磨損而失效。因此，必需保證傳動軸有足夠的剛度。通常，先按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑，畫出草圖以后，再依照受力情形、結(jié)構(gòu)布置和有關(guān)尺寸，驗算彎曲剛度。 動力計算 軸的最小直徑計算公式: 式中:n「計算轉(zhuǎn)速； P-各軸輸入功率； ［?。菀幻棵组L度上許諾的扭轉(zhuǎn)角，I軸［巾］取2；傳動軸取；主軸取 lo 計算轉(zhuǎn)速力是傳動件能傳遞全數(shù)功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動件的沖算轉(zhuǎn)速能夠從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動關(guān)系確信。 各軸的計算轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速圖可知如下表： 計算轉(zhuǎn)速表 計算轉(zhuǎn)速nj 1 II III 1\ \

19、VI \11 VIII 數(shù)值 1250 800 630 315 125 10 40 40 效率計算: 〃帶=096；=0,995；〃推齒=0?97；77承推力=°幽〃內(nèi)=0?99 I軸：〃1=〃帶= 1【軸：口承"XX軸：〃3=〃2〃尚〃軸承二xx軸：14=773〃齒〃軸承二xx軸: 775=〃4%/〃軸承=乂*軸：〃6=，75〃齒％自承=xx軸：47=776〃軸承2"帕為=xx軸： D8=〃7〃齒〃軸承二XX各軸效率表 各軸效率 71 72 73 〃4 15 76 "7 〃8 數(shù)值 .946 已知各軸效

20、率，用公式Pi?7"2〃iP可知各軸輸入功率計算。 各軸輸入功率表 各軸輸入功率 P1 P) P3 P4 「5 1,6 P7 P8 數(shù)值 I軸最小直徑: °minl =9 怖= 91^36 擴(kuò)大 10%~15%,得 Dminl=W35. H軸最小直徑: 儡3 °min 2 得 Dmin2=,取 40. 11【軸最小直徑: °min 3 ="徐=91 襦Ml 擴(kuò)大 10%~15%,得 Dmin3二 取 45. IV軸最小直徑： ￡> =91J-^-=9b/ l7-l-~ 加網(wǎng) V315xl.5 擴(kuò)大 1

21、0%~15% 得 Dmin4=取 50 V軸最小直徑： O =91J-^=91J 153_ ［丐曲］ 1125x1.5 擴(kuò)大 10%~15% 得 Dmin5=取 50 VI軸最小直徑： 0 = 91= 91J 囤 V 40x1.5 擴(kuò)大 10%~15% 得 Dmin6=取 75 VII軸最小直徑： 擴(kuò)大10%~15%得Dmin7=取70. VDI軸最小直徑: O=91J-^=91］—^ X%仲］\40xl 擴(kuò)大10%~15%得Dmin8=取110 主軸內(nèi)外徑之比為時，其強度和剛度接近實軸，一樣把主軸做成空心，減輕其重 量并便于送料。因此VIII軸內(nèi)徑為x=66

22、取70 得各軸最小直徑如下表： 各軸最小直徑Dmin表 各軸最小直徑Dmin I n III IV V VI vn VIU 數(shù)值 35 40 45 50 50 75 70 75 齒輪模數(shù)的計算 一樣同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪按簡化的接觸 () 疲勞強度公式計算叫=1633&J——"±1）1'二—[mm] 式中：勺一一按疲勞接觸強度計算的齒輪模數(shù)上”可 Nd——驅(qū)動電機(jī)功率[KW] n.——計算齒輪的計算轉(zhuǎn)速[伊川 /——大齒輪齒數(shù)和小齒輪齒數(shù)之比后1 Z,——小齒輪齒數(shù) _B 外一一齒寬系數(shù)，%=而（B為

23、齒寬，m為模數(shù)），%=6 [%]——許用接觸應(yīng)力Mpa 傳動組a模數(shù): 取大值m=4o 傳動組b模數(shù): 16338)__2.26 x 22.(二 V6x34-xl.26x600-xl250 = 3.81 “2 =16338； = 16338? 2.58x22.0 6x3O2xl.58x6OO2xl25O =4 2.26x22,0 6x372xl.26x6OO2x8OO = 4.17  傳動組C模數(shù): % =16338； 2.26x22.0 6x472xl.26x6002x630 = 3.85 傳動組d模數(shù): ，% = 16338g 3x22.0

24、 6x282x2x6002x630 = 5.13 c 3x22.0 163383/ ； ； V6x562x2x600-x125 = 5.54 為保證傳動軸之間中心距一致，取大值但inL?二5 齒輪參數(shù)的確信 a=20?,ha=l,c*=Q25 依照《機(jī)械原理》表6-3查得以下公式? 齒頂圓4“二(4+2h\,)m齒根圓df=(芍+2h\+2c 分度圓d=mz齒頂高h(yuǎn)a-!iam 齒根高h(yuǎn)f=(Jia+c*)/n 得： 齒輪參數(shù)表 齒輪 齒數(shù) z 模數(shù)m 分度圓d 齒頂圓 齒根圓% 齒頂高h(yuǎn) 齒根高h(yuǎn)f Zi 34 4 136 14

25、0 131 4 5 ZJ 43 4 172 176 167 4 5 Z二 30 4 120 124 115 4 5 4。 47 4 188 192 183 4 5 z3 47 5 235 240 5 Z3° 37 5 185 190 5 z. 37 5 185 190 5 8,參見《機(jī)械原理》P165頁表6?3。高等教育出版社.朱理主編.  47 5 235 240 5 z5 47 5 235 240 5 Z5° 37 5 1

26、85 190 5 z6 28 5 140 145 5 z6° 56 5 280 285 5 Z： 24 5 120 125 5 z；。 60 5 300 305 5 Zs 56 5 280 285 5 Z3° 28 5 140 145 5 z9 20 5 100 105 5 z/ 64 5 320 325 5 Z10 19 10 190 200 10 Z10° 19 10 190 200

27、10 Zh 52 8 416 424 406 8 10 Zh° 165 8 1320 1328 1310 8 10 齒輪校核 在驗算算速箱中的齒輪應(yīng)力時，選相同模數(shù)中經(jīng)受載荷最大，齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的驗算。那個地址要驗算的是齒輪2,齒輪7,齒輪12這三個齒輪。 齒輪Z9的齒數(shù)為20,模數(shù)為5,齒輪的應(yīng)力： 4.4.1 接觸應(yīng)力： () 八2088xlO4 Qt= uBnj zm U一一大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比； 即一齒向載荷散布系數(shù)； kv一一動載荷系數(shù)； kA一—工況系數(shù)； X——壽命系數(shù)。 查《機(jī)械設(shè)

28、計》表6-2及圖及得勺超=1.15,即g=1.20;%=1。5,&=1.25假定齒輪工作壽命是48000h,故應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 N=60叫=60x40x1x48000=1.17x1()8次 查《機(jī)械設(shè)計》圖和得Km=0.9,K〃n=0.9,因此： 641 2088x10 % = 20x5 —+1xl.l5x1.05x1.25x1.20x22x0.895 = 1.551x1()3 MPa () 20) 64 —x55x40 20 4.4.2 彎曲應(yīng)力: "wfBYnj 查《金屬切削手冊》有Y二，代入公式求得：Q二 大齒輪、小齒輪的硬度為60HRC,故有[b/=1

29、650MPa,從表讀出 [o;]=920M/%。因為：故知足要求，另外齒輪計算方式如上，均符合要求。 主軸強度校核 主軸的受力分析: 圖主軸受力圖 由直齒輪傳過來的扭矩可知：齒輪上所受切向力Ft和徑向力Fr別離為: 2x9.55xl0“x凡2x9.55x106x— Fi工m=3.4x1。小 dd1320 "=旦=止*.6，心 cos 20 0.9396 對B點求矩: "" = J°x3.6xU=7733n 419 419 尸4 ="2=660x3.4xU=36.79x?N 61 61 對A點求矩: 一竺”—93.36x1?！? 419 419

30、 …660xFr660x3.4xl04 81 81 FBt===27.7xlO4// 那么Mr=90FBr=509FAr=x Mt=81FBt=61Fat=x 因此：M=yjMr+Mt1=V3.92+22.42x106=22.74x106Mpa 則Mca=^M2+(aT)2=^22.742+(O.6x2.24)2x106=22.78x10“Mpa Mca O.k/3(1-7?4) 比74.87小于㈤ 22.78xlO6 0.1x1423(1-0,4934) 其中夕=必=2=0.493,強度知足要求。d142 第5章結(jié)構(gòu)設(shè)計及說明 結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要

31、求和方案 設(shè)計主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動件（傳動軸、軸承、帶輪、齒輪、聚散器和制動器等）、主軸組件、操縱機(jī)構(gòu)、潤滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置，用一張展開圖和假設(shè)干張橫截面圖表示。課程設(shè)計由于時刻的限制，一樣只畫展開圖。 主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計時除考慮一樣機(jī)械傳動的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個方面的問題。 精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動效率要求，主軸前軸承處溫度和溫升的操縱，結(jié)構(gòu)工藝性，操作方便、平安、靠得住原那么，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原那么。 主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計時整個機(jī)床設(shè)計的重點，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計中不可幸 免要通過反復(fù)試探和多次修改。在正式畫圖前應(yīng)

32、該先畫草圖。 展開圖及其布置 展開圖確實是依照傳動軸傳遞運動的前后順序，假想將各軸沿其軸線剖開并將這些剖切面平整展開在同一個平面上。 齒輪在軸上布置很重要，關(guān)系到變速箱的軸向尺寸，減少軸向尺寸有利于提高剛度和減小體積。 齒輪塊設(shè)計 齒輪是變速箱中的重要元件。齒輪同時嚙合的齒數(shù)是周期性轉(zhuǎn)變的。也確實是說，作用在一個齒輪上的載荷是轉(zhuǎn)變的。同時由于齒輪制造及安裝誤差等，不可幸免要產(chǎn)生動載荷而引發(fā)振動和噪音，常成為變速箱的要緊噪聲源，并阻礙主軸回轉(zhuǎn)均勻性。在齒輪塊設(shè)計時，應(yīng)充分考慮這些問題。 齒輪塊的結(jié)構(gòu)形式很多，取決于以下有關(guān)因素： 1 .是固定齒輪仍是滑移齒輪； 2 .移動滑移齒輪

33、的方式； 3 .齒輪精度和加工方式； 變速箱中齒輪用于傳遞動力和運動。它的精度選擇要緊取決于圓周速度。采納同一精度時，圓周速度越高，振動和噪聲越大，依如實際結(jié)果得知,圓周速度會增加一倍，噪聲約增大6dB。 工作平穩(wěn)性和接觸誤差對振動和噪聲的阻礙比運動誤差要大，因此這兩項精度應(yīng)選高一級。 不同精度品級的齒輪，要采納不同的加工方式，對結(jié)構(gòu)要求也有所不同 其他問題 滑移齒輪進(jìn)出嚙合的一端要圓齒，有規(guī)定的形狀和尺寸。圓齒和倒角性質(zhì)不同，加工方式和畫法也不一樣，應(yīng)予注意。 選擇齒輪塊的結(jié)構(gòu)要考慮毛坯形式（棒料、自由鍛或模鍛）和機(jī)械加工時的安裝和定位基面。盡可能做到省工、省料乂易于保證精度。

34、 齒輪磨齒時，要求有較大的空刀（砂輪）距離，因此多聯(lián)齒輪不便于做成整體的，一樣都做成組合的齒輪塊。有時為了縮短軸向尺寸，也有效組合齒輪的。 總結(jié) 立式車床跟立式磨床盡管是不同的機(jī)床，可是它們并非是沒有一起點的這就奠定了將立式車床改成立式磨床的基礎(chǔ)，在了解了二者的特點后，結(jié)合它們的相同點和不同點，將發(fā)覺改造的進(jìn)程并非復(fù)雜。目前國內(nèi)尚無定型的立式磨床產(chǎn)品,而入口大規(guī)模立式磨床費用很高，因此將車床改造成磨床這將減少生產(chǎn)需要的本錢，經(jīng)濟(jì)有效，是很值得研究和進(jìn)展的一項技術(shù)。 改裝進(jìn)程中變更壓導(dǎo)軌為靜壓導(dǎo)軌時，需要在下箱體和大齒輪上開圓形槽，以使得潤滑油不至于過量流入軸承，進(jìn)而發(fā)生宣泄。改裝注意油

35、路的密封。因為靜壓潤滑油要比動壓的油多的多，而且磨床工作臺也需要密封，保證磨削時，冷卻液不至于流進(jìn)箱體。 在變速箱設(shè)計的進(jìn)程中，由于體會的不足，致使設(shè)計出來的轉(zhuǎn)速圖不符合實際要求，顯現(xiàn)了帶齒輪軸的結(jié)構(gòu)，而次結(jié)構(gòu)最大的不足確實是當(dāng)齒輪損壞時，要改換零件需要把整根軸一路換掉，如此即不方便也不經(jīng)濟(jì)，通過改良后的轉(zhuǎn)速圖顯現(xiàn)新的問題，軸間距過小，這就造成了齒輪直徑超出軸與軸之間中心距的長度,顯然這種設(shè)計也是錯誤的，通過反復(fù)試探，終于找到解決方案：增大模數(shù)，以加大中心距，從而幸免了軸與齒輪相碰的現(xiàn)象。 參考文獻(xiàn) [1]馮辛安主編..機(jī)械工業(yè)出版社.北京. [2]周開勤主編.2001 [3]曹玉榜

36、易錫麟.機(jī)床主軸箱設(shè)計指導(dǎo).機(jī)械工業(yè)出版社.北京.. [4]濮良貴紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計.高等教育出版社.北京.2001 [5]黃鶴汀主編..北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [6]馮開平左宗義主編.畫法兒何與機(jī)械制圖.華南理工出版社. [7]唐金松主編.簡明機(jī)械設(shè)計手冊.上?？萍技夹g(shù)出版社.上海. [8]盧秉恒主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社.北京.2001 [9]孫恒陳作模主編.機(jī)械原理.高等教育出版社.北京.2001 [10]曹金榜主編機(jī)床主軸/變速箱設(shè)計指導(dǎo)，北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2001 [11]《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計指導(dǎo)》.機(jī)械工業(yè)出版社，易錫麟主編. [2]《機(jī)

37、械系統(tǒng)設(shè)計》（修訂版）.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.侯珍秀主編 [3]《機(jī)床設(shè)計圖冊》.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.華東紡織工學(xué)院等主編. 通過半年的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，在那個地址第一要感激胡競湘教師。胡教師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每一個時期，從查閱資料到設(shè)計草案的確信和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計，裝配圖紙等整個進(jìn)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。使我接觸到了許多理論和事實上的新問題，做了許多有利的試探。這將會對我以后的學(xué)習(xí)和工作起到很重要的作用。在此表示真摯的感激和由衷的敬意。 再有要感激一路學(xué)習(xí)生活的同窗們，與他們的一次次交流使我得以不斷進(jìn)步和提高。 我能夠?qū)Ｐ膶W(xué)習(xí)，順利完成學(xué)業(yè)，與我的父母的培育、鼓舞和支持是分不開的，在此向他們表示最真摯的感激！ 感激文中所引用文獻(xiàn)的所有作者們！再次感激所有關(guān)切、支持和幫忙過我的教師、同窗和朋友們！ 立式車床原理圖: