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四川大學(xué)錦城學(xué)院
本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）
題 目 T611鏜床主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系 別 機(jī)械工程系
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名 李 祥 坤
學(xué) 號(hào) 110920236 年級(jí) 11級(jí)機(jī)制二班
指導(dǎo)教師 劉琴琴老師
教務(wù)部制表
二Ο一四年 九月 二十日
摘 要： 目前，在機(jī)械加工工業(yè)中，機(jī)械產(chǎn)品大批量生產(chǎn)中，組合機(jī)床已得到廣泛運(yùn)用。一些復(fù)雜的殼體類(lèi)零件，加工工藝復(fù)雜、定位夾緊困難的工件，要提高其加工精度、生產(chǎn)效率，單憑普通機(jī)床是很難辦到的，而在用普通機(jī)床加工復(fù)雜工件的過(guò)程中，對(duì)操作者的技術(shù)也提了較高的要求，這就迫切的要求生產(chǎn)一定數(shù)量的組合機(jī)床。這樣，不但可以提高零件的加工精度和生產(chǎn)率，而且成本低、生產(chǎn)周期斷，適合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平、教育水平和生產(chǎn)水平。更能夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中為企業(yè)獲得更多利潤(rùn)、提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。T611鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽鏜發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔。臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進(jìn)給，主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂向運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)可縱向或橫向運(yùn)動(dòng)，可鉆、擴(kuò)、鉸、和鏜孔及鏜削內(nèi)、外螺紋、攻螺紋、鏜外圓柱面、端面及用端面銑刀、圓柱銑刀銑平面等。
關(guān)鍵字：主軸 變速齒輪 齒輪模數(shù) 滾動(dòng)軸承
Abstract： At present, in the machining industry, mechanical products for mass production, modular machine tool has been widely used. Some complex shell parts, machining process is complicated, positioning and clamping difficult, to improve the processing accuracy and production efficiency, ordinary machine alone is very difficult to do, and in the process with ordinary complex workpiece machining, the operator's technology has raised higher demands, this combination machine urgently request the production of a certain number of. In this way, not only can improve the machining accuracy and productivity, and the cost is low, production cycle is broken, suitable for China's economic level, education level and the level of production. More to the fierce competition for enterprises to get more profit, improve the core competitiveness of enterprises.T611鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔。臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進(jìn)給，主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂向運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)可縱向或橫向運(yùn)動(dòng)，可鉆、擴(kuò)、鉸、和鏜孔及車(chē)削內(nèi)、外螺紋、攻螺紋、車(chē)外圓柱面、端面及用端面銑刀、圓柱銑刀銑平面等。
The T611 boring machine is one of the main for boring holes in the processing of machine. Typically used for machining of large size, high precision hole, especially distribution in different surface, hole spacing and position accuracy requirement high hole, such as various body parts, automobile engine cylinder bore on the. Horizontal boring machine spindle horizontal and axial feed, spindle box to movement along the front column guide rail vertical, table can be vertical or horizontal movement, drilling, expanding, hinge, and bores and in the turning, external thread, thread, outside cylindrical surface, face and face milling cutter, cylindrical milling cutter milling plane etc..
關(guān)鍵字：主軸 變速齒輪 齒輪模數(shù) 滾動(dòng)軸承
Keywords: spindle gear modulus gear rolling bearing
目錄
摘 要： 2
Abstract： 3
目錄 4
序言 4
第1章 緒 論 5
1.1 項(xiàng)目的研究意義 5
1.2 國(guó)內(nèi)外的科技現(xiàn)狀 6
1.3設(shè)計(jì)產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 7
1.4主要研究?jī)?nèi)容以及基本要求 7
完成對(duì)T611型鏜床主軸箱體傳動(dòng)設(shè)計(jì) 7
1.5實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 7
1.6完成課題所需的條件、主要困難及解決辦法 7
第二章 主軸箱部分設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明 8
2.1 主運(yùn)動(dòng)部分計(jì)算 8
2.1.1 參數(shù)的確定 8
2.1.2 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 10
2.1.3 轉(zhuǎn)速圖的擬定 12
2.1.4 帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定 15
2.1.5 傳動(dòng)件的估算和驗(yàn)算 21
設(shè)計(jì)小結(jié) 41
參考文獻(xiàn) 42
序言
現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是能源部門(mén)的需求，使高溫高壓水廣泛應(yīng)用于相關(guān)的領(lǐng)域中，對(duì)國(guó)民生產(chǎn)和人民生活起著越來(lái)越重要的作用，例如：
?機(jī)床作為機(jī)械制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直引起人們的關(guān)注，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，促使機(jī)床的控制信息出現(xiàn)了質(zhì)的突破，導(dǎo)致了應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行柔性自動(dòng)化控制的新一代機(jī)床－數(shù)控機(jī)床的誕生和發(fā)展。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和應(yīng)用，為人類(lèi)提供了實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程自動(dòng)化的理想手段。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床也得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，同時(shí)使人們對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)床傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)的概念發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。數(shù)控機(jī)床以其優(yōu)異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開(kāi)創(chuàng)機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電一體化發(fā)展的先河。??
數(shù)控機(jī)床是以數(shù)字化的信息實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對(duì)位置，機(jī)床電機(jī)的啟動(dòng)和停止，主軸變速，工件松開(kāi)和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作等信息用代碼化的數(shù)字記錄在控制介質(zhì)上，然后將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置或計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)譯碼，運(yùn)算，發(fā)出各種指令控制機(jī)床伺服系統(tǒng)或其它的執(zhí)行元件，加工出所需的工件。???
數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，其主要有以下的優(yōu)點(diǎn)：??
1. 適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件或小批量的復(fù)雜工件；在數(shù)控機(jī)床上改變加工工件時(shí)，只需重新編制新工件的加工程序，就能實(shí)現(xiàn)新工件加工。??
2. 加工精度高；??
3. 生產(chǎn)效率高；??
4. 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；??
5. 良好的經(jīng)濟(jì)效益；??
6. 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。??
可以預(yù)料，今后，機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造將迅速發(fā)展和普及。所以說(shuō)，本畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例具有典型性和實(shí)用性。
第1章 緒 論
1.1 項(xiàng)目的研究意義
在當(dāng)今時(shí)代，任何一個(gè)具備完整工業(yè)體系的國(guó)家，都會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的制造業(yè)，如汽鏜、機(jī)鏜、電力、船舶、航空航天、冶金礦山、石油化工、機(jī)床工具、通信、輕工、建材、家電、食品、儀器、儀表等。上述這些部門(mén)大多與機(jī)械工業(yè)有關(guān)，有的是實(shí)質(zhì)上就是機(jī)械工業(yè)，它們都是用機(jī)械設(shè)備制造各種各樣的產(chǎn)品。所以說(shuō)機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備部，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)，是國(guó)家重要的基礎(chǔ)工業(yè)。如果一個(gè)國(guó)家的機(jī)械工業(yè)水平不高，它生產(chǎn)的產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上是很難有競(jìng)爭(zhēng)力的，也是很難立于世界民族之林的！美國(guó)是世界工業(yè)強(qiáng)國(guó)，70年代美國(guó)曾認(rèn)為制造業(yè)是“夕陽(yáng)工業(yè)”，經(jīng)濟(jì)重心應(yīng)由制造業(yè)轉(zhuǎn)向高科技產(chǎn)業(yè)及服務(wù)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)?？蒲兄乩碚摮晒?，不重視實(shí)際應(yīng)用，政府不支持產(chǎn)業(yè)技術(shù)，使美國(guó)制造業(yè)產(chǎn)生衰退。而同期日本重視制造技術(shù)，重視高素質(zhì)人才的培養(yǎng)，注重將高科技成果應(yīng)用于制造業(yè)，加之嚴(yán)密的社會(huì)組織，很快把原來(lái)美國(guó)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)如汽鏜、照相機(jī)、家電、機(jī)床、復(fù)印機(jī)、半導(dǎo)體等變成自己的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，占領(lǐng)了世界市場(chǎng)。這很快引起了美國(guó)政界、科技界、企業(yè)界有識(shí)之士的關(guān)注。為此，80年代后期，美國(guó)政府和企業(yè)迅速組織調(diào)查，MIT在調(diào)查報(bào)告中指出：“一個(gè)國(guó)家要想生活的好，必須生產(chǎn)的好。振興經(jīng)濟(jì)的出路在于振興制造業(yè)”，當(dāng)前國(guó)際間“經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)歸根到底是制造技術(shù)和制造能力的競(jìng)爭(zhēng)”。
鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽鏜發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔。所以對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，其意義十分重大。
1.2 國(guó)內(nèi)外的科技現(xiàn)狀
國(guó)外現(xiàn)狀：
德國(guó)政府一貫重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。特別講究“實(shí)際”與“實(shí)效”，堅(jiān)持“以人為本”，師徒相傳，不斷提高人員素質(zhì)。在發(fā)展大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，于1956年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，一直堅(jiān)持實(shí)事求是，講求科學(xué)精神，不斷穩(wěn)步前進(jìn)。德國(guó)特別注重科學(xué)試驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。企業(yè)與大學(xué)科研部門(mén)緊密合作，對(duì)用戶(hù)產(chǎn)品、加工工藝、機(jī)床布局結(jié)構(gòu)、數(shù)控機(jī)床的共性和特性問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。德國(guó)的數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。德國(guó)特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門(mén)子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)和Heidenhain公司之精密光柵，均為世界聞名，競(jìng)相采用。
國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀：
在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上，國(guó)內(nèi)支柱企業(yè)重點(diǎn)放在數(shù)控機(jī)床上，年生產(chǎn)機(jī)床臺(tái)數(shù)和數(shù)控機(jī)床所占比例逐年上升。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年鉆鏜床行業(yè)共開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品81種，其中數(shù)控機(jī)床新產(chǎn)品61種，占開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的近80%。數(shù)控產(chǎn)品中在國(guó)內(nèi)具有領(lǐng)先水平的有36種，包括鏜銑鏜等復(fù)合加工中心，高速（最高轉(zhuǎn)速在15000r/min至36000r/min）立、臥式加工中心、高速銑削中心、大型臥式加工中心（工作臺(tái)尺寸2000mm×4000mm及以上）、龍門(mén)式加工中心（龍門(mén)五面、龍門(mén)五軸）、五軸聯(lián)動(dòng)加工中心、高精度數(shù)控機(jī)床等。
1.3設(shè)計(jì)產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域
該產(chǎn)品主要用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求較高的孔，如各種箱體、汽鏜發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等零件上的孔。臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進(jìn)給，主軸箱沿前立柱導(dǎo)軌垂向運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)可縱向或橫向運(yùn)動(dòng)，可鉆、擴(kuò)、鉸、和鏜孔及鏜削內(nèi)、外螺紋、攻螺紋、鏜外圓柱面、端面及用端銑刀、圓柱銑刀銑平面等。
1.4主要研究?jī)?nèi)容以及基本要求
完成對(duì)T611型鏜床主軸箱體傳動(dòng)設(shè)計(jì)
1.5實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)
選擇課題以后對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行了大量的查閱，對(duì)于T611型鏜床主軸箱有個(gè)初步認(rèn)識(shí)并對(duì)自己需要設(shè)計(jì)的T611型鏜床主軸箱進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)。
實(shí)驗(yàn)方案：
1 對(duì)課題進(jìn)行了解，上網(wǎng)查閱資料和圖書(shū)館借閱相關(guān)書(shū)籍。
2 了解T611型鏜床主軸箱類(lèi)型作用及構(gòu)成。
3 了解傳動(dòng)裝置的組成和不同傳動(dòng)方案的特點(diǎn)，合理擬定傳動(dòng)方案。
4 初步確定T611型鏜床主軸箱結(jié)構(gòu)和零件類(lèi)型。
5 對(duì)所給的T611型鏜床主軸箱參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。
6 繪制T611型鏜床主軸箱裝配圖和零件圖。
7 翻譯外文專(zhuān)業(yè)資料，對(duì)設(shè)計(jì)的T611型鏜床主軸箱進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化，以完善不足之處。
8 最后撰寫(xiě)T611型鏜床主軸箱的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
1.6完成課題所需的條件、主要困難及解決辦法
所需的條件：
CAD軟件、參考文獻(xiàn)及主要設(shè)計(jì)參數(shù)。
主要的困難：
對(duì)于T611型鏜床主軸箱的特點(diǎn)不熟悉，不能快速得出正確的尺寸。對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)缺乏經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)時(shí)可能會(huì)過(guò)于理想化，在設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中比較容易出錯(cuò)，對(duì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容不夠了解，在繪制裝配圖中箱體尺寸不好把握
解決方法：
在計(jì)算遇到困難時(shí)先自己通過(guò)查閱資料來(lái)解決，對(duì)自己查資料不能解決的問(wèn)題征求所帶工程師的意見(jiàn)，再進(jìn)行分析總結(jié)。同時(shí)結(jié)合公司所給資料，征求生產(chǎn)工藝人員的意見(jiàn)做進(jìn)一步修改。相關(guān)的資料可以通過(guò)公司所給的類(lèi)似型號(hào)資料可以獲得，設(shè)計(jì)中一些不懂的理論知識(shí)可以通過(guò)借閱圖書(shū)加以學(xué)習(xí)。
第二章 主軸箱部分設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明
2.1 主運(yùn)動(dòng)部分計(jì)算
2.1.1 參數(shù)的確定
一. 了解T611型鏜床主軸箱的基本情況和特點(diǎn)---T611型鏜床主軸箱的規(guī)格系列和類(lèi)型
1. 通用機(jī)床的規(guī)格和類(lèi)型有系列型譜作為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵照的基礎(chǔ)。因此，對(duì)這些基本知識(shí)和資料作些簡(jiǎn)要介紹。本次設(shè)計(jì)中的T611型鏜床主軸箱是普通型T611型鏜床主軸箱，其品種，用途，性能和結(jié)構(gòu)都是普通型T611型鏜床主軸箱所共有的，在此就不作出詳細(xì)的解釋和說(shuō)明了。
2.T611型鏜床主軸箱的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)（GB1582-79，JB/Z143-79）：
刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑D1大于或等于200；主軸通孔直徑d要大于或等于36；主軸頭號(hào)（JB2521-79）是6；最大工件長(zhǎng)度L是750～2000；主軸轉(zhuǎn)速范圍是：32～1600；級(jí)數(shù)范圍是：18；縱向進(jìn)給量mm/r0.03～2.5；主電機(jī)功率（kw）是5.5～10。
二. 參數(shù)確定的步驟和方法
1. 極限切削速度umax﹑umin
根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮：工序種類(lèi) ﹑工藝要求 刀具和工件材料等因素。允許的切速極限參考值如《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》。然而，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的需要選取的值如下：
取umax=300m/min；
umin=30m/min。
2. 主軸的極限轉(zhuǎn)速
計(jì)算T611型鏜床主軸箱主軸的極限轉(zhuǎn)速時(shí)的加工直徑，按經(jīng)驗(yàn)分別?。?.1～0.2）D和（0.45～0.5）D。由于D=400mm，則主軸極限轉(zhuǎn)速應(yīng)為：
nmax=r/min ……………………………… 2.1
=2000r/min ；
nmin=r/min …………………………… 2.2
=40r/min ；
3. 主電機(jī)功率—?jiǎng)恿?shù)的確定
合理地確定電機(jī)功率N，使用的功率實(shí)際情況既能充分的發(fā)揮其使用性能，滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。
目前，確定機(jī)床電機(jī)功率的常用方法很多，而本次設(shè)計(jì)中采用的是：估算法，它是一種按典型加工條件（工藝種類(lèi)、加工材料、刀具、切削用量）進(jìn)行估算。根據(jù)此方法，中型T611型鏜床主軸箱典型重切削條件下的用量：
根據(jù)設(shè)計(jì)書(shū)表中推薦的數(shù)值：
取 P=5.5kw
2.1.2 傳動(dòng)設(shè)計(jì)
一.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(duì)于分析和選擇簡(jiǎn)單的串聯(lián)式的傳動(dòng)不失為有用的方法，但對(duì)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，可考慮到本次設(shè)計(jì)的需要可以參考一下這個(gè)方案。
確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目
級(jí)數(shù)為Z的傳動(dòng)系統(tǒng)有若干個(gè)順序的傳動(dòng)組組成，各傳動(dòng)組分別有Z1、Z2、Z3…個(gè)傳動(dòng)副。即
Z=Z1 Z2 Z3 ……………………………… 2.4
傳動(dòng)副數(shù)由于結(jié)構(gòu)的限制以2或3為合適，即變速級(jí)數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子:
Z= ……………………………… 2.5
可以有幾種方案，由于篇幅的原因就不一一列出了，在此只把已經(jīng)選定了的和本次設(shè)計(jì)所須的正確的方案列出，具體的內(nèi)容如下：
傳動(dòng)齒輪數(shù)目 2x（3+3+2）+2x2+1=21個(gè)
軸向尺寸 19b
傳動(dòng)軸數(shù)目 6根
圖2.1 總的傳動(dòng)系統(tǒng)
二.組傳動(dòng)順序的安排
18級(jí)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)組，可以安排成：3x3x2，2x3x3，或3x2x3
選擇傳動(dòng)組安排方式時(shí)，要考慮到機(jī)床主軸變速箱的具體結(jié)構(gòu)、裝置和性能。在Ⅰ軸上摩擦離合器時(shí)，應(yīng)減小軸向尺寸，第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)副不能多，以2為宜，本次設(shè)計(jì)中就是采用的2，一對(duì)是傳向正傳運(yùn)動(dòng)的，另一個(gè)是傳向反向運(yùn)動(dòng)的。
主軸對(duì)加工精度、表面粗糙度的影響大，因此主軸上齒輪少些為好，最后一個(gè)傳動(dòng)組的傳動(dòng)副選用2，或者用一個(gè)定比傳動(dòng)副。
傳動(dòng)系統(tǒng)的擴(kuò)大順序的安排
對(duì)于18級(jí)的傳動(dòng)可以有三種方案，準(zhǔn)確的說(shuō)應(yīng)該不只有這三個(gè)方案，可為了使結(jié)構(gòu)和其他方面不復(fù)雜，同時(shí)為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的需要，選擇的設(shè)計(jì)方案是：
18=3［1］3［3］2［9］
傳動(dòng)方案的擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序可以一致也可以不一致，在此設(shè)計(jì)中，擴(kuò)大順序和傳動(dòng)順序就是一致的。這種擴(kuò)大順序和傳動(dòng)順序一致，稱(chēng)為順序擴(kuò)大傳動(dòng)。
傳動(dòng)組的變速范圍的極限植
齒輪傳動(dòng)副最小傳動(dòng)比umin≥，最大傳動(dòng)比umax≤2，決定了一個(gè)傳動(dòng)組的最大變速范圍rmax=umax/nmin≤8
因此，要按照參考書(shū)中所給出的表，淘汰傳動(dòng)組變速范圍超過(guò)極限值的所有傳動(dòng)方案。
極限傳動(dòng)比及指數(shù)x，值為：
極限傳動(dòng)比指數(shù)
1.26
x：umin==
6
值；umax==2
3
（x+）值：umin==8
9
2.1.3 轉(zhuǎn)速圖的擬定
運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定以后，主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速就已知，切削耗能確定了電機(jī)功率。在此基礎(chǔ)上，選擇電機(jī)型號(hào)，確定各中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，這樣就擬定主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)圖，使主運(yùn)動(dòng)逐步具體化。
主電機(jī)的選定
中型機(jī)床上，一般都采用三相交流異步電機(jī)為動(dòng)力源，可以在系列中選用。在選擇電機(jī)型號(hào)時(shí)，應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：
電機(jī)功率N：
根據(jù)機(jī)床切削能力的要求確定電機(jī)功率。但電機(jī)產(chǎn)品的功率已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，因此，按要求應(yīng)選取相近的標(biāo)準(zhǔn)值。
N=5.5kw
2.電機(jī)轉(zhuǎn)速nd
異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速有：3000、1500、1000、750r/min
在此處選擇的是：
nd=1500r/min
這個(gè)選擇是根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速nmax和Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速相近或相宜，以免采用過(guò)大的升速或過(guò)小的降速傳動(dòng)。
3.雙速和多速電機(jī)的應(yīng)用
根據(jù)本次設(shè)計(jì)機(jī)床的需要，所選用的是：雙速電機(jī)
4.電機(jī)的安裝和外形
根據(jù)電機(jī)不同的安裝和使用的需要，有四種不同的外形結(jié)構(gòu)，用的最多的有底座式和發(fā)蘭式兩種。本次設(shè)計(jì)的機(jī)床所需選用的是外行安裝尺寸之一。具體的安裝圖可由手冊(cè)查到。
5.常用電機(jī)的資料
根據(jù)常用電機(jī)所提供的資料，選用：
Y132S-4
圖2.2 電動(dòng)機(jī)
Ⅰ軸從電機(jī)得到運(yùn)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)化成主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)速和主軸最高轉(zhuǎn)速應(yīng)相接近。顯然，從傳動(dòng)件在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下恒功率工作時(shí)所受扭矩最小來(lái)考慮，Ⅰ軸轉(zhuǎn)速不宜將電機(jī)轉(zhuǎn)速下降得太低。
但如果Ⅰ軸上裝有摩擦離合器一類(lèi)部件時(shí)，高速下摩擦損耗、發(fā)熱都將成為突出矛盾，因此，Ⅰ軸轉(zhuǎn)速不宜太高。
Ⅰ軸裝有離合器的一些機(jī)床的電機(jī)、主軸、Ⅰ軸轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)：
參考這些數(shù)據(jù)，可見(jiàn)，T611型鏜床Ⅰ軸轉(zhuǎn)速一般取700～1000r/min。另外，也要注意到電機(jī)與Ⅰ軸間的傳動(dòng)方式，如用帶傳動(dòng)時(shí)，降速比不宜太大，否則Ⅰ軸上帶輪太大，和主軸尾端可能干涉。因此，本次設(shè)計(jì)選用：
n1=960r/min
三.中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速
對(duì)于中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速的考慮原則是：妥善解決結(jié)構(gòu)尺寸大小與噪音、震動(dòng)等性能要求之間的矛盾。
中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí)（如采用先升后降的傳動(dòng)），中間轉(zhuǎn)動(dòng)軸和齒輪承受扭矩小，可以使用軸徑和齒輪模數(shù)小寫(xiě)：d∝ 、 m∝，從而可以使用結(jié)構(gòu)緊湊。但是，這將引起空載功率N空和噪音Lp（一般機(jī)床容許噪音應(yīng)小于85dB）加大：
N空=) KW ………………………… 2.6
式中：
C---系數(shù)，兩支承滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承C=8.5，三支承滾動(dòng)軸承C=10；
da---所有中間軸軸頸的平均直徑（mm）；
d主—主軸前后軸頸的平均直徑（mm）；
∑n—主軸轉(zhuǎn)速（r/min）。
……………… 2.7
（mz）a—所有中間傳動(dòng)齒輪的分度圓直徑的平均值mm；
（mz）主—主軸上齒輪的分度圓的平均值mm；
q----傳到主軸所經(jīng)過(guò)的齒輪對(duì)數(shù)；
β----主軸齒輪螺旋角；
C1、K---系數(shù)，根據(jù)機(jī)床類(lèi)型及制造水平選取。我國(guó)中型T611型鏜床、銑床C1=3.5。T611型鏜床K=54，銑床K=50.5。
從上訴經(jīng)驗(yàn)公式可知：主軸轉(zhuǎn)速n主和中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速和∑n對(duì)機(jī)床噪音和發(fā)熱的關(guān)系。確定中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況作相應(yīng)修正：
1.功率教大的重切削機(jī)床，一般主軸轉(zhuǎn)速較低，中間軸的轉(zhuǎn)速適當(dāng)取高一些，對(duì)減小結(jié)構(gòu)尺寸的效果較明顯。
2.速輕載或精密T611型鏜床，中間軸轉(zhuǎn)速宜取低一些。
3.控制齒輪圓周速度u∠8m/s（可用7級(jí)精度齒輪）。在此條件下，可適當(dāng)選用較高的中間軸轉(zhuǎn)速。
四.齒輪傳動(dòng)比的限制
機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中，齒輪副的極限傳動(dòng)比：
升速傳動(dòng)中，最大傳動(dòng)比umax≤2。過(guò)大，容易引起震動(dòng)和噪音。
2.降速傳動(dòng)中，最小傳動(dòng)比umin≥1/4。過(guò)小，則使主動(dòng)齒輪與被動(dòng)齒輪的直徑相差太大，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)龐大。
圖2.3 主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖
2.1.4 帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定
根據(jù)擬定的轉(zhuǎn)速圖上的各傳動(dòng)比，就可以確定帶輪直徑和齒輪的齒數(shù)。
一. 帶輪直徑確定的方法、步驟
1.選擇三角型號(hào)
一般機(jī)床上的都采用三角帶。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率查圖即可確定型號(hào)（詳情見(jiàn)〈〈機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)〉〉4-1節(jié)）。但圖中的解并非只有一種，應(yīng)使傳動(dòng)帶數(shù)為3～5根為宜。
本次設(shè)計(jì)中所選的帶輪型號(hào)和帶輪的根數(shù)如下：
B型帶輪
選取3根
2.確定帶輪的最小直徑Dmin（D?。?
各種型號(hào)膠帶推薦了最小帶輪直徑，直接查表即可確定。
根據(jù)皮帶的型號(hào)，從教科書(shū)〈〈機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程〉〉
查表可?。?
Dmin=140mm
3.計(jì)算大帶輪直徑D大
根據(jù)要求的傳動(dòng)比u和滑功率ε確定D大。當(dāng)帶輪為降速時(shí)：
三角膠帶的滑動(dòng)率ε=2%。
三角傳動(dòng)中，在保證最小包角大于120度的條件下，傳動(dòng)比可取1/7
≤u≤3。對(duì)中型通用機(jī)床，一般取1～2.5為宜。
因此，
137.2mm≤D大≤343mm
經(jīng)查表取：
D大=212mm
二. 確定齒輪齒數(shù)
用計(jì)算法或查表法確定齒輪齒數(shù)，后者更為簡(jiǎn)單。根據(jù)要求的傳動(dòng)比u和初步定出的傳動(dòng)齒輪副齒數(shù)和Sz，查表即可求出小齒輪齒數(shù)。
在本次設(shè)計(jì)中采用的就是常用傳動(dòng)比的適用齒數(shù)（小齒輪）表就見(jiàn)教科書(shū)〈〈機(jī)床簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉。
不過(guò)在表中選取的時(shí)候應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：
1. 不產(chǎn)生根切。一般去Zmin≥18～20。
2. 保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過(guò)大，齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚δ≥2mm，一般取δ>5mm則zmin≥6.5+，具體的尺寸可參考圖。
3. 同一傳動(dòng)組的各對(duì)齒輪副的中心距應(yīng)該相等。若莫數(shù)相同時(shí)，則齒數(shù)和亦應(yīng)相等。但由于傳動(dòng)比的要求，尤其是在傳動(dòng)中使用了公用齒輪后，常常滿(mǎn)足比了上述要求。機(jī)床上可用修正齒輪，在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等。但修正量不能太大，一般齒數(shù)差不能超過(guò)3～4個(gè)齒。
4. 防止各種碰撞和干涉
三聯(lián)滑移齒輪的相鄰的齒數(shù)差應(yīng)大于4。應(yīng)避免齒輪和軸之間相撞，出現(xiàn)以上的情況可以采用相應(yīng)的措施來(lái)補(bǔ)救。
5. 在同時(shí)滿(mǎn)足以上的條件下齒輪齒數(shù)的確定已經(jīng)可以初步定出，具體的各個(gè)齒輪齒數(shù)可以見(jiàn)傳動(dòng)圖上所標(biāo)寫(xiě)的。
6. 確定軸間距：
軸間距是由齒輪齒數(shù)和后面計(jì)算并且經(jīng)驗(yàn)算而確定的模數(shù)m而確定的，具體的計(jì)算值如下（模數(shù)和齒輪的齒數(shù)而確定的軸間距必須滿(mǎn)足以上的幾個(gè)條件）：
Ⅰ軸與Ⅱ軸之間的距離：
取m=2.5mm，由轉(zhuǎn)速圖而確定
齒輪1與2之間的中心距：
Ⅱ軸與Ⅲ軸之間的距離：
取m=2.5mm，由轉(zhuǎn)速圖而確定的傳動(dòng)比見(jiàn)圖，
齒輪3與4之間的中心距：
Ⅲ軸與Ⅳ軸之間的距離：
取m=3.5mm，由轉(zhuǎn)速圖而確定的傳動(dòng)比
齒輪9與10之間的中心距：
Ⅳ軸Ⅴ軸之間的中心距離：
取m=3.5mm，由轉(zhuǎn)速圖而確定的傳動(dòng)比
.
主軸到脈沖軸的中心距：
取m=3.5mm，傳動(dòng)比
Ⅰ軸到反轉(zhuǎn)軸Ⅵ軸的中心距：
取m=2.5mm，傳動(dòng)比
由齒頂高
齒頂高和齒跟高只與所取的模數(shù)m有關(guān)。
可知取m=2.5mm時(shí)，
取m=3.5mm時(shí)：
三. 主軸轉(zhuǎn)速系列的驗(yàn)算
主軸轉(zhuǎn)速在使用上并不要十分準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)速稍高或稍低并無(wú)太大影響。但標(biāo)牌上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列的數(shù)值一般也不允許與實(shí)際轉(zhuǎn)速相差太大。
由確定的齒輪齒數(shù)所得的實(shí)際轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)設(shè)計(jì)理論值難以完全相符合，需要驗(yàn)算主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速，最大誤差不得超過(guò)正負(fù)10（ψ-1）%。即
％或
按公式：
Δn=-2%～+6%
如果超差，要根據(jù)誤差的正負(fù)以及引起誤差的主要環(huán)節(jié)，重新調(diào)整齒數(shù)，使轉(zhuǎn)速數(shù)列得到改善。
主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線表達(dá)式如下：
圖2.4 主傳動(dòng)路線
所有主軸的詳細(xì)的校核如下：
校核后，合格。
四. 傳動(dòng)系統(tǒng)圖的繪制
計(jì)算結(jié)果，用規(guī)定符號(hào)，以是適當(dāng)比例方格紙上繪制出轉(zhuǎn)速圖和主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。
2.1.5 傳動(dòng)件的估算和驗(yàn)算
傳動(dòng)方案確定后，要進(jìn)行方案的結(jié)構(gòu)化，確定個(gè)零件的實(shí)際尺寸和有關(guān)布置。為此，常對(duì)傳動(dòng)件的尺寸先進(jìn)行估算，如傳動(dòng)軸的直徑、齒輪模數(shù)、離合器、制動(dòng)器、帶輪的根數(shù)和型號(hào)等。在這些尺寸的基礎(chǔ)上，畫(huà)出草圖，得出初步結(jié)構(gòu)化的有關(guān)布置與尺寸；然后按結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行主要零件的驗(yàn)算，如軸的剛度、齒輪的疲勞強(qiáng)度等，必要時(shí)作結(jié)構(gòu)和方案上的修改，重新驗(yàn)算，直到滿(mǎn)足要求，最后才能畫(huà)正式裝備圖。
對(duì)于本次設(shè)計(jì)，由于是畢業(yè)設(shè)計(jì)，所以先用手工畫(huà)出草圖，經(jīng)自己和指導(dǎo)老師的多次修改后，再用計(jì)算機(jī)繪出。
一. 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算
三角帶傳動(dòng)中，軸間距A可以較大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會(huì)有打滑，亦可因而緩和沖擊及隔離震動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸，機(jī)床中多用于電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。
1. 選擇三角帶的型號(hào)
根據(jù)計(jì)算功率Nj（kw）和小帶輪n1（r/min）查圖選擇帶的型號(hào)。
計(jì)算功率Nj=KWNd kW
式中 Nd—電機(jī)的額定功率，
KW—工作情況系數(shù)。
T611型鏜床的起動(dòng)載荷輕，工作載荷穩(wěn)定，二班制工作時(shí)，?。篕W=1.1
帶的型號(hào)是： B型號(hào)
2. 確定帶輪的計(jì)算直徑D1、D2
1）.小帶輪計(jì)算直徑D1
皮帶輪的直徑越小，帶的彎曲應(yīng)力就越大。為提高帶的使用壽命，小帶輪直徑D1不宜過(guò)小，要求大雨許用最小帶輪直徑Dmin，即D1≥Dmin。各型號(hào)帶對(duì)應(yīng)的最小帶輪直徑Dmin可查表。
D1=140r/min
2）.大帶輪計(jì)算直徑D2
=212r/min
式中: n1--小帶輪轉(zhuǎn)速r/min;
n2--大帶輪轉(zhuǎn)速r/min;
ε--帶的滑動(dòng)系數(shù),一般取0.02.
算后應(yīng)將數(shù)字圓整為整數(shù)。
3）.確定三角帶速度u
具體的計(jì)算過(guò)程如下：
=
=10.6m/s
對(duì)于O、A、B、C型膠帶，5m/s≤u≤25m/s。
而u=5～10m/s時(shí)最為經(jīng)濟(jì)耐用。
此速度完全符合B型皮帶的轉(zhuǎn)速。
4）.初定中心距A0：
帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床總體布局初步選定，一般可以在下列范圍內(nèi)選?。?
A0=（0.6～2）（D1+D2） mm
=352（0.6～2）mm
=211.2mm～704mm
取 A0=704 mm
距過(guò)小，將降低帶的壽命；中心距過(guò)大時(shí)，會(huì)引起帶振動(dòng)。中型T611型鏜床電機(jī)軸至變速箱帶輪的中心距一般為750～850mm。
5）.確定三角帶的計(jì)算長(zhǎng)度L0及內(nèi)周長(zhǎng)LN。
三角帶的計(jì)算長(zhǎng)度是通過(guò)三角帶截面重心的長(zhǎng)度。
=
=1960.67mm
圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 L=2033 mm
經(jīng)查表 LN=2000 mm
修正值 Y=33
6）.驗(yàn)算三角帶的擾曲次數(shù)u
≤40 次/s （則合格）
式中：m--帶輪個(gè)數(shù)。如u超限?？杉哟驦（加大A）或降低u（減少D2、D1）來(lái)解決。
代入數(shù)據(jù)得
=10.5 次/s ≤40 次/s
是合格的，不需作出任何修改。
7）.確定實(shí)際中心距A
= 740 mm
8）.驗(yàn)算小帶輪包角а1
如果а1過(guò)小，應(yīng)加大中心距或加張緊裝置。
代入數(shù)值如下：
=180°-5.6°
=174.4°≥120°
經(jīng)校核合格。
9）.確定三角帶根數(shù)z
式中：N0--單根三角帶在 а1=180°、特定長(zhǎng)度、平穩(wěn)工作情況下傳遞的功率值。
C1---包角系數(shù)。
參數(shù)的選擇可以根據(jù)書(shū)中的表差?。?
N0=2.69
C1=0.98
Kw=1.1
帶入數(shù)值得：
所以，傳動(dòng)帶根數(shù)選3根。
此公式中所有的參數(shù)沒(méi)有作特別說(shuō)明的都是從〈〈機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)〉〉
二.傳動(dòng)軸的估算和驗(yàn)算
傳動(dòng)軸除了應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足剛度要求。強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭轉(zhuǎn)載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大的變形。因此，疲勞強(qiáng)度不是主要矛盾。除了載荷很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下不致產(chǎn)生過(guò)大的變形。如果剛度不足，軸上的零件如齒輪、軸承等將由于軸的變形過(guò)大而不能正常工作，或者產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲、發(fā)熱、過(guò)早磨損而失效。因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。通常，先按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑，畫(huà)出草圖之后，再根據(jù)受力情況、結(jié)構(gòu)布置和有關(guān)尺寸，驗(yàn)算彎曲剛度。
1.傳動(dòng)軸直徑的估算
傳動(dòng)軸直徑按扭矩剛度用下列公式估算傳動(dòng)軸直徑：
其中：N—該傳動(dòng)軸的輸入功率
N=Ndη kw
Nd—電機(jī)額定功率；
η—從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積（不計(jì)該軸軸承上的效率）。
nf—該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min。
計(jì)算轉(zhuǎn)速nf是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系而確定，而中型T611型鏜床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為：
[ψ]—每米長(zhǎng)度上允許的扭轉(zhuǎn)角（deg/m），可根據(jù)傳動(dòng)軸的要求選取。
根據(jù)參考書(shū)中所給出的公式和本次設(shè)計(jì)所必須滿(mǎn)足的條件，在傳動(dòng)過(guò)程中所有軸的直徑的估算如下：
nj（主）=nminψz/3-1
=125 r/min
Ⅴ主軸 nj=n6=125 r/min ；
Ⅳ 軸 nj=n7=160 r/min ；
Ⅲ 軸 nj=n11=400 r/min ；
Ⅱ 軸 nj=n14=800 r/min ；
Ⅰ 軸 nj=960 r/min ；
由 ：
則計(jì)算主軸Ⅴ和中間軸的直徑d如下：
Ⅴ主軸 d5=64 mm ；
Ⅳ 軸 d4=40 mm ；
Ⅲ 軸 d3=40 mm ；
Ⅱ 軸 d2=40 mm ；
Ⅰ 軸 d1=30 mm ；
3. 傳動(dòng)軸剛度的驗(yàn)算：
1）.軸的彎曲變形的條件和允許值
機(jī)床主傳動(dòng)的彎曲剛度驗(yàn)算，主要驗(yàn)算軸上裝齒輪和軸承處的橈度y和傾角θ。各類(lèi)軸的橈度y和裝齒輪和軸承處傾角θ，應(yīng)小于彎曲剛度的許用值[Y]和[θ]值，即：
y≤[Y]；
θ≤[θ]
由于書(shū)寫(xiě)量比較大而篇幅不足的原因，所以在此就省了。
2）.軸的彎曲變形計(jì)算公式
計(jì)算軸本身變形產(chǎn)生的橈度y和傾角θ時(shí)，一般常將軸簡(jiǎn)化為集中載荷下的簡(jiǎn)支梁，按參考書(shū)中的表中的有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。
當(dāng)軸的直徑相差不大且計(jì)算精度要求不高時(shí)，可把軸看作等徑軸，采用平均直徑來(lái)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算花鍵軸的剛度時(shí)可采用直徑或當(dāng)量直徑。
由于本次設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)的篇幅和時(shí)間的關(guān)系就不在此詳細(xì)的列出了。但一般的計(jì)算公式為：
矩形花鍵軸：平均直徑
當(dāng)量直徑
慣性距
本次設(shè)計(jì)機(jī)床中長(zhǎng)采用矩形花鍵軸的：
`
花 鍵 軸 尺寸
（GB1144-74）
平均直徑
當(dāng)量直徑
極慣性距
慣性距
28
27.84
58976
29488
37.5
37.78
200058
100029
61.5
61.76
1428706
714353
根據(jù)本次設(shè)計(jì)的情況，主軸的剛度要求必須進(jìn)行校核，具體的剛度校核結(jié)果如下：
a）.首先，把主軸上的軸承所能承受的載荷在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)3》中查出，見(jiàn)下：
深溝球軸承
其基本額定載荷為：
推力球軸承
其基本額定載荷為：
雙列圓錐滾子軸承
其基本額定載荷為：
b）.計(jì)算軸上的載荷
圖2.5 軸的結(jié)構(gòu)圖與彎矩扭矩圖
主軸上齒輪在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的載荷：
齒輪1：
齒輪2：
c）.校核傾角和橈度
經(jīng)查表得：
安裝圓錐滾子軸承處
安裝深溝球軸承處
安裝推力球軸承處
計(jì)算主軸圓軸的平均直徑和慣性矩：
傾角：
對(duì)
對(duì)
在點(diǎn)C處的傾角
在點(diǎn)B處的傾角
在點(diǎn)A處的傾角
橈度：
對(duì)
對(duì)
根據(jù)表選用
由此可得在主軸上的剛度是完全合格的。
三.齒輪模數(shù)的估算和計(jì)算
按接觸疲勞和彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪個(gè)參數(shù)都已知道后方可確定，所以只在草圖畫(huà)完之后校核用。在畫(huà)草圖之前，先估算，再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。
齒輪彎曲疲勞的計(jì)算：
齒面點(diǎn)蝕的估算：
其中nj為大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，A為齒輪中心距。
由中心距A及齒數(shù)z1、z2求出模數(shù)：
根據(jù)估算所得mj的值，由標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)表查取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。
計(jì)算（驗(yàn)算）：
結(jié)構(gòu)確定后，齒輪的工作條件、空間安排、材料和精度等級(jí)等都已確定，才可能核驗(yàn)齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿(mǎn)足要求。
根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：
根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：
式中：N---計(jì)算齒輪傳遞的額定功率；
---計(jì)算齒輪（小齒輪）的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min；
---齒寬系數(shù)=b/m，常取6～10；
---計(jì)算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動(dòng)中最小齒輪的齒數(shù)；
i---大齒輪和小齒輪餓齒數(shù)比，“+”用于外嚙合，“-”用于內(nèi)嚙合；
---壽命系數(shù)，；
---工作期限系數(shù)，；
齒輪等傳動(dòng)件在接觸和彎曲腳變載荷下的疲勞曲線指數(shù)m和基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)C0；
n---齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/min；
T---預(yù)定的齒輪工作期限，中型機(jī)床推薦：T=15，000～20，000h；
Kn---轉(zhuǎn)速變化系數(shù)；
KN---功率利用系數(shù)；
Kq---材料強(qiáng)化系數(shù)。幅值低的交變載荷可使金屬材料的晶粒邊界強(qiáng)化，起著阻止疲勞細(xì)縫擴(kuò)展的作用；
Ks（壽命系數(shù)）的及值Ksmax，Ksmin
當(dāng)時(shí)，則取
K1---工作情況系數(shù)。中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)：K1=1.2～1.6；
K2---動(dòng)載荷系數(shù)；
K3---齒向載荷分布系數(shù)；
Y---齒形系數(shù)；
---許用彎曲、接觸應(yīng)力Mpa。
本次設(shè)計(jì)中的模數(shù)計(jì)算與選取如下：
1.Ⅰ軸傳到Ⅱ軸的模數(shù)：
齒輪接觸疲勞的計(jì)算：
齒輪彎曲疲勞的計(jì)算：
取A=72mm
計(jì)算（驗(yàn)算）
核驗(yàn)齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿(mǎn)足要求。
根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：
經(jīng)查表?。?
取N=5.5KW，，代入公式得：
根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：
查表取
代入公式得：
經(jīng)校核和查表取m=2.5mm。
2.Ⅱ軸傳到Ⅲ軸的模數(shù)：
齒輪接觸疲勞的計(jì)算：
經(jīng)校核取m=2.5mm。
齒輪彎曲疲勞的計(jì)算：
取A=90mm
經(jīng)校核和查表取：取mj=2.5mm
3.Ⅲ軸傳到Ⅳ軸的模數(shù)：
齒輪接觸疲勞的計(jì)算：
齒輪彎曲疲勞的計(jì)算：
取A=122mm
經(jīng)校核和查表?。喝j=3.5mm
4.Ⅳ軸傳到Ⅴ軸的模數(shù)：
齒輪接觸疲勞的計(jì)算：
齒輪彎曲疲勞的計(jì)算：
取A=192mm
經(jīng)校核和查表取：取m=3.5mm
以上所有的模數(shù)的選取都是根據(jù)參考書(shū)《機(jī)械原理》所提供的模數(shù)表中選取的標(biāo)準(zhǔn)值。
四.電磁離合器的選擇
摩擦電磁離合器目前在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用十分廣泛，因?yàn)樗梢栽谶\(yùn)轉(zhuǎn)中自動(dòng)的接通或脫開(kāi)，且具有結(jié)合平穩(wěn)，沒(méi)有沖擊、構(gòu)造緊湊的特點(diǎn)，部分零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，多用于機(jī)床主傳動(dòng)。選用時(shí)應(yīng)作必要的計(jì)算。
根據(jù)初步的計(jì)算可從《離合器的選擇與運(yùn)用》一書(shū)中選取，所有的作圖和計(jì)算尺寸都見(jiàn)書(shū)中的表。
1.按扭距選擇
一般應(yīng)使用和設(shè)計(jì)的離合器的額定靜扭距Mj和額定扭距Md滿(mǎn)足工作要求，由于普通T611型鏜床是在空載下啟動(dòng)和反向的，故只需按離合器結(jié)合后的靜負(fù)載扭距來(lái)選。即：
對(duì)于需要在負(fù)載下啟動(dòng)和變速，或啟動(dòng)時(shí)間有特殊要求時(shí)，應(yīng)按動(dòng)扭距設(shè)計(jì)離合器。
2.步驟：
1）.決定外摩擦片的內(nèi)徑d。
根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，如為軸裝式時(shí)，摩擦片的內(nèi)徑d應(yīng)比安裝軸的軸徑大2～6mm。
2）.選擇摩擦片尺寸：
可以在參考書(shū)中選擇，具體的型號(hào)見(jiàn)圖紙。
3）.計(jì)算摩擦面對(duì)數(shù)z
式中：f-摩擦片間的摩擦系數(shù)（有表可選）；
-許用壓強(qiáng)MPa（有表可選）；
D-摩擦片內(nèi)片外徑mm（有表可選）；
d-摩擦片外片內(nèi)徑mm（有表可選）；
Ku-速度修正系數(shù)（有表可選）；
Kz-結(jié)合面數(shù)修正系數(shù)（有表可選）；
Km-結(jié)合次數(shù)修正系數(shù)（有表可選）。
代入數(shù)值得：取Z=9。
設(shè)計(jì)小結(jié)
在本設(shè)計(jì)的開(kāi)題論證、課題研究、論文撰寫(xiě)和論文審校整個(gè)過(guò)程中，我學(xué)到許多新知識(shí)，但是也發(fā)現(xiàn)了不少存在的問(wèn)題。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，能否看懂圖紙是關(guān)鍵，要了解圖紙上所標(biāo)注的是何含義，有何作用。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，也犯了不少原本可以避免的錯(cuò)誤，但在老師的精心指導(dǎo)下，逐漸糾正了這些錯(cuò)誤，也說(shuō)明了繪圖時(shí)規(guī)范性。編制工序?qū)ξ襾?lái)說(shuō)，還處于理論方面的知識(shí)，在實(shí)踐中還是有所欠缺的。當(dāng)拿到任務(wù)后，卻不知該從何下手了。使我感到十分困惑。但是在學(xué)校技工培訓(xùn)實(shí)習(xí)期間已對(duì)各個(gè)方面都有了一定的認(rèn)識(shí)。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)校的最后一次課。它將我們平時(shí)所學(xué)相互結(jié)合起來(lái)，為我們將來(lái)進(jìn)入工作做準(zhǔn)備。它讓我們了解了更多的新知識(shí)。
感謝老師、系領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)校的關(guān)心和指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合工作體會(huì)和經(jīng)歷，為我完成設(shè)計(jì)給予了極大的幫助，為我們上了最后一次重要的課程。
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