普通車床主軸箱設計-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 槽不能過深，臺階交接處應該倒角；滲氮主軸的銳邊、棱角必須倒圓 R,可避免滲氮層穿透剝落。選擇適當的支撐跨距 ，aL一般推薦取： =2～，跨距 小時，軸承變形對軸端變形的影響大。 主軸組件設計主軸組件結構復雜，技術要求高。G普通車床主軸箱設計第 18 頁 共 69 頁傳動軸必須在箱體內保持準確位置，才能保證裝在軸上各傳動件的位置正確性，不論軸是否轉動，是否受軸向力，都必須有軸向定位。成批生產中，廣泛采用定徑鏜刀和可調鏜刀頭。刀Dm機床傳動軸常采用的滾動軸承有球軸承和滾錐軸承。如撓度和傾角過大，將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化，使振動、噪聲、空載功率、磨損和發熱增大；兩軸中心距誤差和軸芯線間的平行度等裝配及加工誤差也會引起上述問題。齒輪磨齒時，要求有較大的空刀（砂輪）距離，因此多聯齒輪不便于做成整體的，一般都做成組合的齒輪塊。因此，需要淬火的 7 級齒輪一般滾（插）后要剃齒，使精度普通車床主軸箱設計第 17 頁 共 69 頁高于 7，或者淬火后在衍齒。為了控制噪聲，機床上主傳動齒輪都要選用較高的精度。齒輪同時嚙合的齒數是周期性變化的。3） 結構設計時應使加力環推動擺桿和鋼球的運動是不可逆的，即操縱力撤消后，有自鎖作用。實現正反轉的變換方案很多，我們采用正反向離合器。制動器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。I 軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。主軸變速箱是機床的重要部件。根據【1】 ,查表 39 各種常用變速比的使用齒數。③確定軸Ⅰ的轉速對于軸Ⅰ，其級比指數為 1,可取 ， 2/1/1??ia41./??ia確定軸Ⅰ轉速為 800r/min。)0~8(612? 結構式的擬定繪制轉速圖⑴、選擇 Y132M4 型 Y 系列籠式三相異步電動機。設計車床主變速傳動系時，為避免從動齒輪尺寸過大而增加箱體的徑向尺寸，在降速變速中，一般限制限制最小變速比 ；為避免擴大傳動誤41min?u差，減少震動噪聲，在升速時一般限制最大轉速比 。在Ⅰ軸如果安置換向摩擦離合器時，為減少軸向尺寸，第一變速組的變速副數不能多，以 2 為宜。變速方案和型式與結構的復雜程度密切相關，和工作性能也有關系。o1re現以確定粗車是的切削用量為設計：① 確定背吃刀量 和進給量 f，根據【2】 表 850， 取 4mm，f 取 。本次設計的是普通型車床主軸變速箱。設計機床主傳動系時最基本的原則就是以最經濟、合理的方式滿足既定的要求。Certain wheel gear Chi number and take a diameter。普通車床主軸箱設計第 1 頁 共 69 頁畢 業 設 計 (論 文)普通車床主軸箱設計第 2 頁 共 69 頁摘要普通中型車床主軸箱設計普通中型車床主軸箱設計，主要包括三方面的設計，即：根據設計題目所給定的機床用途、規格、主軸極限轉速、轉速數列公比或級數，確定其他有關運動參數，選定主軸各級轉速值；通過分析比較，選擇傳動方案；擬定結構式或結構網，擬定轉速圖；確定齒輪齒數及帶輪直徑；繪制傳動系統圖。Draw to spread to move system , according to the tool machine type and the electric motor power, make sure that principal axis and each calculation which spread to move a piece turn soon, the beginning certainly spreads to move a stalk diameter, wheel gear mold number, make sure to spread to move to take model number and number, friction slice size and number。在設計時應結合具體機床進行具體分析，一般應滿足的基本要求有：滿足機床使用性能要求。主要用于加工回轉體。rm② 確定切削速度，參【2】 表 857，取 V = 。因此，確定變速方案和型式，要從結構、工藝、性能及經濟等多方面統一考慮。主軸對加工精度、表面粗糙度的影響很大，因此主軸上齒輪少些為好。斜齒圓柱齒輪傳動2ax?較平穩，可取 。⑵、分配總降速變速比 總降速變速比 ??d 又電動機轉速 不符合轉速數列標準，因而增加一定比變速i140rd副。由此也可確定加在電動機與主軸之間的定變速比 。94P⑴、變速組 a:∵ ， ； 2/1/1??ia41./??ia時： ……560、6667778……2i zS時：4./2i……560、666670、7777……?zS可取 84,于是可得軸Ⅰ齒輪齒數分別為：235。設計時除考慮一般機械傳動的有關要求外，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控制，結構工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標準化和通用化的原則。有兩種布置方案，一是將兩級變速齒輪和離合器做成一體。制動器不要放在轉速太低軸上，以免制動扭矩太大，使制動器尺寸增大。正反向的轉換在不停車的狀態下進行，常采用片式摩擦離合器。I 軸上裝有摩擦離合器，兩端的齒輪是空套在軸上，當離合器接通時才和軸一起轉動。也就是說，作用在一個齒輪上的載荷是變化的。大都是用 7—6—6，圓周速度很低的，才選 8—7—7。6 級精度的齒輪，用精密滾齒機可以達到。有時為了縮短軸向尺寸，也有用組合齒輪的。傳動軸可以是光軸也可以是花鍵軸。在溫升、空載功率和噪聲等方面，球軸承都比滾錐軸承優越。在箱外調整好鏜刀尺寸，可以提高生產率和加工精度。對受軸向力的軸，其軸向定位就更重要。安裝工件（車床）或者刀具（銑床、鉆床等）的主軸參予切削成形運動，因此它的精度和性能直接影響加工質量（加工精度和表面粗糙度） ，設計時主要圍繞著保證精度、剛度和抗振性，減少溫升和熱變形等幾個方面考慮。所以，aLL軸承剛度小時， 應選大值，軸剛度差時，則取小值。 主軸軸承1）軸承類型選擇主軸前軸承有兩種常用的類型：雙列短圓柱滾子軸承。承受軸向力的能力最高，但允許的極限轉速低，容易發熱。推力軸承布置在前軸承、后軸承還是分別布置在前、后軸承，影響著溫升后軸的伸長方向以及結構的負責程度，應根據機床的實際要求確定。軸承與軸和軸承與箱體孔之間，一般都采用過渡配合。其他軸承調整也有與主軸軸承相似的問題。 主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。 其他問題 主軸上齒輪應盡可能靠近前軸承，大齒輪更應靠前，這樣可以減小主軸的扭轉變形。主軸頭部需要淬Cr40火，硬度為 50～55。caP1n157P(2)、確定帶輪的基準直徑 ，?D?帶輪的直徑越小帶的彎曲應力就越大。 ?????(9)、確定三角帶根數 Z普通車床主軸箱設計第 23 頁 共 69 頁根據【4】 式（826）得158P0calpzk????查表【4】 表 84d 由 i= 和 得 = ,153 min14rn0查表【4】表 85， =；查表【4】表 82，長度系數 =? lk ).(????Z∴取 根5(10)、計算預緊力查【4】表 83，q=由【4】式（827） 20)(qvkvZpFca????其中： 帶的變速功率 ,KW；ca v帶速,m/s； q每米帶的質量，kg/m；取 q=。各jn傳動件的計算轉速可以從轉速圖上，按主軸的計算轉速和相應的傳動關系確定。空心軸時，d 需乘以計算系數 b，b 值見【5】表 712。162取鍵 高鍵 寬 傳動軸的校核需要驗算傳動軸薄弱環節處的傾角荷撓度。??所 以 合 格,yYB?②Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。 計算齒輪計算轉速。；； ddaa 1403528421 ????軸Ⅱ上三聯從動輪齒輪的直徑分別為： ；； aa 965639。 jnK載荷系數取 。mn5?o14??計算中心距 a， )()6(cos)(21mzn?????∴圓整為 280mm。當齒頂圓直徑 時，可以做成實心式結構的mda160?齒輪。.)1( 00 mDmdDna ??????普通車床主軸箱設計第 33 頁 共 69 頁；mD42?；mD68,. 33 取???；mD80,.7)4(0))(50~( 2302 取????；,1962831D???，C 取 12cm。).~20(?? 帶輪結構設計⑴、帶輪的材料常用的 V 帶輪材料為 HT150 或 HT200，轉速較高時可以采用鑄鋼或鋼板沖壓焊接而成，小功略時采用鑄鋁或塑料。其余做成實心結構。???KHZ所以軸Ⅲ上兩聯動主動輪齒輪的直徑分別為： mdmd ococ ???； 軸Ⅳ上兩從動輪齒輪的直徑分別為： 。∵ 所以2FHm?2于是變速組 b 的齒輪模數取 m = 5mm，b = 40mm。1⑵、b 變速組：確定軸Ⅱ上另兩聯齒輪的模數，先計算最小齒數 18 的齒輪。=650MPa，limH????∴ ??? 根據【6】表 104 將齒輪模數圓整為 4mm 。鍵的工作長度MPap120~][?? MPap10][??，鍵與輪榖鍵槽的接觸高度mbLl 168??。驗算撓度時，要求驗算受力最大的齒輪處，但通常可驗算傳動軸中點處撓度（誤差%3）.當軸的各段直徑相差不大，計算精度要求不高時，可看做等直徑，采用平均直徑 進行計算，計算花鍵軸傳動軸一般只驗算彎曲剛度，花鍵軸還應進行鍵側1d擠壓驗算。根據以上原則各軸的直徑取值： ， 和 在后文給定， 軸采用光軸， 軸和 軸m30???d? ???因為要安裝滑移齒輪所以都采用花鍵軸。1j⑶、各齒輪的計算轉速各變速組內一般只計算組內最小齒輪，也是最薄弱的齒輪，故也只需確定最小齒輪的計算轉速。 NF )( ??????⑾、計算作用在軸上的壓軸力 ZQ .???傳動比 1240/??查表【4】 表 84a 由 和 得 = 152PmD51 in1rn0p 傳動軸的直徑估算傳動軸除應滿足強度要求外，還應滿足剛度的要求，強度要求保證軸在反復載荷和扭載荷作用下不發生疲勞破壞。查【4】 表 8圖 811 和 表 86 取主動小?Dmin??15715P帶輪基準直徑 =125 。HRCHBS 帶輪的設計三角帶傳動中，軸間距 A 可以加大。支承孔如果直接開在箱體上，內端面加工有一定難普通車床主軸箱設計第 21 頁 共 69 頁度。 主軸轉速高，多采用非接觸式的密封裝置，形式很多，一種軸與軸承蓋之間留 ～ 的間隙（間隙越小，密封效果越好，但工藝困難） 。隔套越長，誤差的影響越小。如果配合精度選的太低，會降低軸承的回轉精度，所以軸和孔的精度應與軸承精度相匹配。② 兩個方向的軸向力應分別有相應的軸承承受。允許的極限轉速高，但承載能力低，主要用于高速輕載的機床。與雙列短圓柱滾子軸承配套使用承受軸向力的軸承有三種：600角雙向推力向心球軸承。安排結構時力求接近上述要求。1） 內孔直徑車床主軸由于要通過棒料，安裝自動卡盤的操縱機構及通過卸頂尖的頂桿，必須是空心軸。長軸要考慮熱伸長的問題，宜由一端定位。下面分析幾種鏜孔方式：對于支撐跨距長的箱體孔，要從兩邊同時進行加工；支撐跨距比較短的，可以從一邊（叢大孔方面進刀）伸進鏜桿，同時加工各孔；對中間孔徑比兩端大的箱體，鏜中間孔必須在箱內調刀，設計時應盡可能避免。因此球軸承用的更多。所以裝滑移齒輪的軸都采用花鍵軸，不裝滑移齒輪的軸也常采用花鍵軸。滑移齒輪在軸向位置由操縱機構中的定位槽、定位孔或其他方式保證，一般在裝配時最后調整確定。機床主軸變速箱中齒輪齒部一般都需要淬火。當精度從 7—6—6 提高到 6—5—5 時，制造費用將顯著提高。在齒輪塊設計時，應充分考慮這些問題。結構設計時應考慮這點。在確定軸向尺寸時，摩擦片不壓緊時，應留有 ～ 的間隙，間隙m應能調整。 I 軸（輸入軸）的設計將運動帶入變速箱的帶輪一般都安裝在軸端，軸變形較大，結構上應注意加強軸的剛度或使軸部受帶輪的拉力（采用卸荷裝置） 。這樣軸的間距加大。在正式畫圖前應該先畫草圖。⑵、變速組 b:根據【1】 ,查表 39 各種常用變速比的使用齒數, 94P∵ ， ,/1/1??ib2/ib1/3?i時： ……8890、992……4i zS時： ……8890、91……2/i z時： ……8890、91……1?ibz可取 90，于是可得軸Ⅱ上兩聯齒輪的齒數分別為：145。傳 動 系 統 的 轉 速 圖電 動 機 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅵ普通車床主軸箱設計第 13 頁 共 69 頁 確定各變速組變速副齒數齒輪齒數的確定，當各變速組的傳動比確定以后，可確定齒輪齒數。普通車床主軸箱設計第 12 頁 共 69 頁⑷、確定各級轉速由 、 、z = 12 確定各級轉速：min/25rni?41.??11800、560、400、280、200、1100、750、25r/min。在設計時必須保證中間變速軸的變??)10~8(.)~(inamax ??R速范圍最小。綜上所述，變速式為 12=232。顯然，可能的方案有很多，優化的方案也因條件而異。適用于無特殊要求的機械上，如機床，泵