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3、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 課題名稱：C6136A型車(chē)床進(jìn)給箱設(shè)計(jì)及箱體工藝方案制造 指導(dǎo)老師： 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 2000年5月 目錄 1.設(shè)計(jì)目的----------

4、-----------------------------------------3 1.1課題來(lái)源------------------------------------------------ 3 2傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)--------------------------------------------------4 3.傳動(dòng)組齒輪齒數(shù)------------------------------------------------5 4.主軸的功率---------------------------------

5、-------------------6 5.箱體的設(shè)計(jì)---------------------------------------------------6 6.軸的設(shè)計(jì)------------------------------------------------------8 7.軸的校核-----------------------------------------------------12 8.各傳動(dòng)軸支撐處軸承選擇---------------------------------------15 9． 設(shè)計(jì)

6、總結(jié)--------------------------------------------------------17 10.參考文獻(xiàn)--------------------------------------------------------18 概論 20世紀(jì)60年代以來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)有了很大發(fā)展，特別是機(jī)床，航空航天和電子工業(yè)興起后，各種復(fù)雜零件的研制和生產(chǎn)需要先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)與儀器，因而體現(xiàn)數(shù)控加工技術(shù)涵量機(jī)應(yīng)運(yùn)而生并迅速發(fā)展和日趨完善。 培養(yǎng)優(yōu)秀人才，緊跟時(shí)代步伐，是我校長(zhǎng)期堅(jiān)持的辦學(xué)宗旨，為此我校花重資建起了

7、數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)實(shí)習(xí)工廠試驗(yàn)室，讓學(xué)生拆裝C6136A型機(jī)床，使我們不僅有機(jī)會(huì)接觸先進(jìn)的檢測(cè)加工設(shè)備，同時(shí)也了解和認(rèn)識(shí)C6136A型機(jī)床結(jié)構(gòu)和使用。 機(jī)床，就是能把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀的機(jī)器，加工方法包括切削、鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等。我們通常把機(jī)床工具行業(yè)分為金屬切削機(jī)床、成形機(jī)床、工具及附件三類(lèi)。 車(chē)床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形回轉(zhuǎn)面等）及回轉(zhuǎn)體的端面。車(chē)床主要使用的刀具為各種車(chē)刀，也可用鉆頭，打孔鉆，鉸刀進(jìn)行孔加工，用絲錐，板牙加工內(nèi)外螺紋表面。通常，車(chē)床的主運(yùn)動(dòng)由工件隨主軸旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由刀架的縱橫向移動(dòng)來(lái)完成。由于各種機(jī)械產(chǎn)品中回轉(zhuǎn)表

8、面的零件很多，車(chē)床種類(lèi)也很多，按其結(jié)構(gòu)和用途不同，可分為普通車(chē)床（臥式車(chē)床）、落地車(chē)床、立式車(chē)床、轉(zhuǎn)塔車(chē)床、仿形車(chē)床、多軸半自動(dòng)和多軸全自動(dòng)車(chē)床以及各種專(zhuān)用車(chē)床等。因此，車(chē)床的工藝范圍和使用十分廣泛，尤其是臥式車(chē)床的使用最為廣泛。 C6136A車(chē)床的組成： （1） 主軸箱 進(jìn)給箱固定在床身左上部，其功用是支承主軸部件并傳遞動(dòng)力實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)。 （2）進(jìn)給箱 進(jìn)給箱固定在床身左端前側(cè)。進(jìn)給箱中裝有變速裝置，它的作用是改變機(jī)動(dòng)進(jìn)給的進(jìn)給量或被加工螺紋的螺距。 （3）溜板箱 溜板箱安裝在刀架部件底部，可與刀架一起作縱向運(yùn)動(dòng)，其作用是使刀架實(shí)現(xiàn)縱向和橫向進(jìn)給，快速移動(dòng)或車(chē)螺紋。 （4）床身

9、 床身固定在左床腿和右床腿上，其作用是支承各主要部件，并使他們保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置。 下面是C6136A型車(chē)床外觀圖： 設(shè)計(jì)的目的 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我主要設(shè)計(jì)進(jìn)給箱以及箱體的設(shè)計(jì)， ?機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的。對(duì)于絕大多數(shù)機(jī)床來(lái)說(shuō)，應(yīng)有變速主運(yùn)動(dòng)速度的性能，以適應(yīng)不同的加工要求。實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的變速有兩種方式：無(wú)級(jí)變速和分級(jí)變速。機(jī)床中通常采用液壓或電器的無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。分級(jí)變速可以在一定變速范圍內(nèi)得到若干級(jí)數(shù)的主運(yùn)動(dòng)速度。分級(jí)變速一般采用機(jī)械式分級(jí)變速機(jī)構(gòu)，其中齒輪變速機(jī)構(gòu)以其結(jié)構(gòu)

10、簡(jiǎn)單，緊湊，傳動(dòng)效率高，成本低，變速范圍大等優(yōu)點(diǎn)，得到了最廣泛的應(yīng)用。 課題來(lái)源于我校機(jī)床拆裝實(shí)驗(yàn)室，因C6136A型機(jī)床使用年代已久，零部件嚴(yán)重缺損。本次課題即關(guān)于現(xiàn)在破損的C6136A機(jī)床進(jìn)給箱的零部件設(shè)計(jì)及箱體的制造。 由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中自然會(huì)出現(xiàn)各種個(gè)樣的問(wèn)題，肯請(qǐng)各位老師包涵。 我本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是C6136A機(jī)床進(jìn)給箱的設(shè)計(jì)及箱體的制造。 進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)是由掛輪架系統(tǒng)傳來(lái)的，運(yùn)動(dòng)由軸1經(jīng)過(guò)齒輪組1，手柄2的選擇再經(jīng)過(guò)軸2，齒輪4和和滑動(dòng)齒輪組3傳到軸，以后就由操作手柄來(lái)決定，或連接離合器5而傳動(dòng)絲桿7，或是脫開(kāi)離合器，使齒輪6嚙合，而傳動(dòng)進(jìn)刀桿8，這部

11、分的結(jié)構(gòu)，使兩者不能同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。 箱的頂部有儲(chǔ)油池9，油經(jīng)過(guò)油芯吸入油管，流向各個(gè)齒輪面上和軸承內(nèi)，由于油經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑后不能返回，因此白斑病必須定時(shí)的把油加入儲(chǔ)油池。 進(jìn)給箱中的摩擦式離合器由具有直齒圓柱齒輪形狀的兩個(gè)零件組成。兩者的齒數(shù)和模數(shù)完全相同，但一個(gè)為外齒輪，一個(gè)為內(nèi)齒輪。 1 機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng) C6136A型車(chē)床的傳動(dòng)系統(tǒng)見(jiàn)圖2.2。整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)由主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，車(chē)螺紋傳動(dòng)鏈，縱向進(jìn)給傳動(dòng)鏈，橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈及快速移動(dòng)傳動(dòng)鏈組成。 2 進(jìn)給箱的箱體結(jié)構(gòu);主要有塔齒輪組，與其他相嚙合的齒輪組成，通過(guò)傳動(dòng)，以至光杠和絲杠。下面是塔齒輪和齒輪的結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計(jì)內(nèi)容

12、 1.1已知條件 刀架移動(dòng)最大距離：180MM，縱向進(jìn)給速度0.084-4.74MM，加工最大長(zhǎng)度650MM。 （1）選擇電動(dòng)機(jī) 一般機(jī)床若無(wú)特殊要求，多采用Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)。 在選擇電機(jī)型號(hào)時(shí)，應(yīng)注意： 1.機(jī)的功率P: 根據(jù)機(jī)床切削能力的要求確定電機(jī)的功率。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。 2．電機(jī)的轉(zhuǎn)速 異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速有：3000、1500、1000、750r/min，這取決于電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)P，機(jī)床中最常用的是1500r/min和3000r/min兩種。選用時(shí)要使電機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速和Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速相近或相宜，以免采用過(guò)大

13、的升速或過(guò)小的降速傳動(dòng)。 3．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法蘭式兩種。前者使用機(jī)座帶底腳，靠地腳固定和安裝，后蓋上有法蘭盤(pán)，靠它直接固定在變速箱上。此外，還有適于立式安裝的電機(jī)的外形結(jié)構(gòu)。 二 傳動(dòng)組齒輪齒數(shù) 2.1確定齒輪齒數(shù) 當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定后，可確定齒輪齒數(shù)，帶輪直徑。對(duì)于定必傳動(dòng)的齒數(shù)和帶輪直徑，可依據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》推薦的計(jì)算方法確定。對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和、及小齒輪的齒數(shù)可從查表（表3-9）《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》，選取，查出的齒數(shù)則是主動(dòng)齒輪

14、齒數(shù)。 主軸的功率 Y—標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8； []—許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表3-9； []—許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。 如果驗(yàn)算結(jié)果或不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。 某一傳動(dòng)裝置的效率： 式中：為三角帶的傳動(dòng)效率，=0.96；為兩對(duì)滾動(dòng)軸承的的效率，取=0.99；為一對(duì)圓柱齒輪的效率，??；為彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的效率，取； 則可計(jì)算出機(jī)床主軸的功率 三

15、箱體的設(shè)計(jì) 箱體類(lèi)是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個(gè)整體，使它們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。因此，箱體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命。 常見(jiàn)的箱體類(lèi)零件有：機(jī)床主軸箱、機(jī)床進(jìn)給箱、變速箱體、減速箱體、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和機(jī)座 箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有共同的主要特點(diǎn)：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機(jī)床制造廠用于箱體類(lèi)零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量約占整個(gè)

16、產(chǎn)品加工量的15%~20%。 1. 主要平面的形狀精度和表面粗糙度 箱體的主要平面是裝配基準(zhǔn)，并且往往是加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，所以，應(yīng)有較高的平面度和較小的表面粗糙度值，否則，直接影響箱體加工時(shí)的定位精度，影響箱體與機(jī)座總裝時(shí)的接觸剛度和相互位置精度。 　　一般箱體主要平面的平面度在0.1～0.03mm，表面粗糙度Ra2.5~0.63μm，各主要平面對(duì)裝配基準(zhǔn)面垂直度為0.1/300。 　　2.孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度 　　箱體上的軸承支承孔本身的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度都要求較高，否則，將影響軸承與箱體孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度下降，也易使傳動(dòng)件（如齒輪）產(chǎn)生振動(dòng)

17、和噪聲。一般機(jī)床主軸箱的主軸支承孔的尺寸精度為IT6，圓度、圓柱度公差不超過(guò)孔徑公差的一半，表面粗糙度值為Ra0.63～0.32μm。其余支承孔尺寸精度為IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度值為Ra2.5～0.63μm。 　　3.主要孔和平面相互位置精度 　　同一軸線的孔應(yīng)有一定的同軸度要求，各支承孔之間也應(yīng)有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否則，不僅裝配有困難，而且使軸的運(yùn)轉(zhuǎn)情況惡化，溫度升高，軸承磨損加劇，齒輪嚙合精度下降，引起振動(dòng)和噪聲，影響齒輪壽命。支承孔之間的孔距公差為0.12～0.05mm，平行度公差應(yīng)小于孔距公差，一般在全長(zhǎng)取0.1~0.04mm。同一軸線上孔的同軸度公差一般為0.04

18、～0.01mm。支承孔與主要平面的平行度公差為0.1~0.05mm。主要平面間及主要平面對(duì)支承孔之間垂直度公差為0.1～0.04mm。 　　(3.1）箱體的材料及毛坯 　　箱體材料一般選用HT200~400的各種牌號(hào)的灰鑄鐵，而最常用的為HT200。灰鑄鐵不僅成本低，而且具有較好的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性。在單件生產(chǎn)或某些簡(jiǎn)易機(jī)床的箱體，為了縮短生產(chǎn)周期和降低成本，可采用鋼材焊接結(jié)構(gòu)。此外，精度要求較高的坐標(biāo)鏜床主軸箱則選用耐磨鑄鐵。負(fù)荷大的主軸箱也可采用鑄鋼件。 　　毛坯的加工余量與生產(chǎn)批量、毛坯尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和鑄造方法等因素有關(guān)。有關(guān)數(shù)據(jù)可查有關(guān)資料及根據(jù)具體情況決定。

19、 毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時(shí)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)使箱體壁厚盡量均勻，箱體澆鑄后應(yīng)安排時(shí)效或退火工序。 按要求繪制箱體零件圖，制定工藝過(guò)程卡，工序卡 3.2制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能機(jī)床以及專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便生產(chǎn)成本盡量降低。 3.2.1工藝路線方案 工序Ⅰ 鏜底孔Φ30mm，Ra12.5 工序Ⅱ 粗，精鏜孔Φ50、Φ45、Φ38mm孔，Ra12.5 工

20、序Ⅲ 粗，精鏜孔Φ28Φ、Φ30、Φ30mm孔，Ra12.5 工序Ⅳ 鉆Φ11mm底孔，Ra12.5 工序Ⅴ 攻螺紋M12 工序Ⅷ 粗，精銑削圖示A面 工序Ⅸ 粗，精銑削圖示B面 工序Ⅹ 鉆Φ4、Φ3mm底孔，Ra12.5 工序Ⅺ 鉸Φ4、Φ3mm,Ra1.6 工序XII 攻螺紋M3 工序VIII 粗銑箱體頂面，精銑箱體頂面 2.5確定切削用量及基本工時(shí) 鏜底孔30 機(jī)床：鏜床 刀具：查《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-175，選高速鋼直柄鏜刀，鏜預(yù)制孔到24mm，所以直徑為24mm。 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-38，取 切削速度：參

21、照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-41，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，有： N=743.5， 按照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-36，取N=800 所以實(shí)際切削速度： 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間大約為0.16s 所有鏜孔計(jì)算如上 鏜Φ28Φ、Φ30、Φ30mm孔 (1) 鏜孔 選用T68鏜床 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—38(41)選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑D = 15mm 切削速度V = 0.99 m

22、m 切削深度ap = 10 mm 進(jìn)給量f = 0.12 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 945 r/min 根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 1000 r/min 則實(shí)際鉆削速度V = Dn/（1000×60） = 1.04 m/s 鏜削工時(shí)為：按表2.5—7 L = 10 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2.5mm 基本時(shí)間tj = L/fn = (10+1.5+2.5)/(0.12×1000) = 0.12 min

23、按表2.5—41 輔助時(shí)間ta = 0.5 min 按表2.5—42 其他時(shí)間tq = 0.2 min (2) 精鏜孔Φ28孔 選用T68鏜床 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—53選取數(shù)據(jù) 鏜刀直徑D = 15mm 切削速度V = 0.32 m/s 切削深度ap = 1.5 mm 進(jìn)給量 f = 0.8 mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速n =1000v/

24、D = 203 r/min 根據(jù)表3.1—30 按機(jī)床選取n = 250 r/min 則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 0.39 m/s 鏜削工時(shí)為：按表2.5—7 L = 10 mm L1 = 3 mm 基本時(shí)間tj=L/fn=(10+3)/(0.8×250)=0.07 min 按表2.5—41 輔助時(shí)間ta=0.25 min ?攻螺紋M12 刀具：釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表1.

25、8-1得所加工螺紋孔螺距,因此進(jìn)給量 切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-105，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：，加工數(shù)為2 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間：。 　　 軸的設(shè)計(jì) 3.1軸類(lèi)零件的功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求 　　軸類(lèi)零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來(lái)支承傳動(dòng)零部件，傳遞扭矩和承受載荷。軸類(lèi)零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)

26、度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類(lèi)零件可分為光軸、階梯軸、空心軸和曲軸等。 　　軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項(xiàng)： 3.2 尺寸精度 　　起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對(duì)其尺寸精度要求較高（IT5~IT7）。裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6~IT9）。 (1)幾何形狀精度 　　軸類(lèi)零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差

27、范圍內(nèi)。對(duì)精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。 　　(2)相互位置精度 　　軸類(lèi)零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對(duì)支承軸頸的同軸度要求，否則會(huì)影響傳動(dòng)件（齒輪等）的傳動(dòng)精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對(duì)支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為0.01~0.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.001~0.005mm。 　　(3)表面粗糙度 　　一般與傳動(dòng)件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5~0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63~0.16μm。 3.3選取軸的材料和熱處理的方法 機(jī)床若沒(méi)用特殊要

28、求，為一般用途的機(jī)床，所以軸的材料選用45鋼，粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理便能滿足使用要求。45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，硬度為217—255HBS，考慮后三根軸要求精度高，硬度高，故選用40cr的材料。經(jīng)調(diào)質(zhì)后硬度為242—286HBS。由教材表15—2得（《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（張建中主編2007.8）） 45鋼：σb=650MPa ,σs=360MPa, σ-1=300MPa 40cr: σb=750MPa, σs=550MPa, σ-1=350Mpa 3.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)主要與下列因素有關(guān)： （1）載荷的性質(zhì)，大小，方向及分布情況 （1） 軸上的零件數(shù)目和布置情況 （2） 零件在軸

29、上的固定及定位方法 （3） 軸承的類(lèi)型及尺寸 （4） 軸的加工工藝及裝配方法等 此外，軸的結(jié)構(gòu)和整體結(jié)構(gòu)有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。 （1）確定各級(jí)轉(zhuǎn)速并繪制轉(zhuǎn)速圖 由 　　z = 8 確定各級(jí)轉(zhuǎn)速： 980、615、405、255、165、104、68、42r/min。 在五根軸中，除去電動(dòng)機(jī)軸，其余四軸按傳動(dòng)順序依次設(shè)為Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ，Ⅸ。Ⅴ與Ⅵ、Ⅶ與Ⅵ、Ⅷ與Ⅸ軸之間的傳動(dòng)組分別設(shè)為a、b、c。現(xiàn)由Ⅴ（進(jìn)給箱主軸）開(kāi)始，確定Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ，Ⅸ軸的轉(zhuǎn)速： 1）先來(lái)確定Ⅵ軸的轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)組a 的變速范圍為， 則Ⅵ軸上的轉(zhuǎn)速為：588，735，784，840，980

30、，1120，1176，1360，1470，1586，1960 r/min b傳動(dòng)組 2） 確定Ⅶ軸的轉(zhuǎn)速 根據(jù)結(jié)構(gòu)網(wǎng)和公比可確定 Ⅶ軸上的轉(zhuǎn)速為：588,735,980,1176 ,1470,1960r/min 3）確定Ⅷ軸的轉(zhuǎn)速 對(duì)于Ⅷ軸，其級(jí)比指數(shù)為1,則可確定 Ⅷ軸上的轉(zhuǎn)速為：588,735,980,1176 ,1470,1960 r/min 4）對(duì)于Ⅸ軸，其級(jí)比指數(shù)為1,則可確定 Ⅸ軸上的轉(zhuǎn)速為：588,735,980,1176 ,1470,1960 r/min 由此也可確定加在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的定傳動(dòng)比。 (5)

31、傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖 確定=V最小直徑 1) Ⅴ軸的直徑： ， r/min 30.0 下面就以Ⅴ軸為例來(lái)分析。 如上圖所示可以看出，軸頭左端由一個(gè)螺母固定齒輪，右端由一個(gè)軸套進(jìn)行齒輪組右端的定位，齒輪組左端有一段齒輪軸，從而對(duì)齒輪組進(jìn)行定位，齒輪軸左端的端蓋代替軸承起到支撐作用。 軸向固定法 及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 特點(diǎn)與應(yīng)用 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) 軸套 簡(jiǎn)單可靠，簡(jiǎn)化了軸的結(jié)構(gòu)且不削弱軸的強(qiáng)度 常用于軸上兩個(gè)近距離零件間的相對(duì)固定 不宜用于高轉(zhuǎn)速軸 套筒內(nèi)徑與軸的配合較送，套筒結(jié)構(gòu)，尺寸可視需要靈活設(shè)計(jì) 圓螺母 固定可靠，可

32、承受較大軸向力，能調(diào)節(jié)軸上零件的間隙，常用于軸上兩零件間距較大處[左圖（A）]，也可用于軸端[左圖（B）] 為減小對(duì)軸強(qiáng)度的削弱，常用細(xì)牙螺紋，為實(shí)現(xiàn)防松，需加止動(dòng)墊圈或使用雙螺母 (1) 徑向尺寸的確定 從軸段d1=20mm開(kāi)始，逐段選取相鄰軸段的直徑。如上圖所示，d2起定位支撐作用，定位軸肩高度可在（0.07～0.1）d范圍內(nèi)按經(jīng)驗(yàn)選取，所以d2=d1+2h>20×(1+0.14)=22.8mm,標(biāo)準(zhǔn)直徑取25mm.d3與端蓋配合，為便于安裝，取d3=33mm.d5與齒輪孔徑配合，取d3=d5=33mm.d4是一段齒輪軸，同時(shí)起到定位作用，故去d4=40mm,d6起到定位作

33、用，由h=(0.07～0.1)d=(0.07～0.1)×33=2.21～3.3mm,取h=3,d6=30mm. （2） 軸向尺寸的確定 與傳動(dòng)零件配合的軸段長(zhǎng)度一般略小于傳動(dòng)零件的輪轂寬度。圖中鍛造齒輪輪轂寬度B4=(1.2～1.5)d5+(1.2～1.5)d4=(1.2～1.5)×33+(1.5～2.0)×40=39.6～49.5mm+60～80mm=99.6～129.5mm.B4=120mm 齒輪寬度按齒輪強(qiáng)度要求，取齒輪寬度系數(shù)為1.0～2.0，又因b1=&*d1 以此類(lèi)推，則可計(jì)算出軸上每一段分布尺寸 在Ⅴ軸上，有齒輪初選與三星齒輪組相配合的軸頸為20mmm,

34、設(shè)階梯安裝軸承的軸頸為33mm,下階梯為40mm，右端為33mm裝有軸承的軸頸。其結(jié)構(gòu)如下： 3.5軸的校核 Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ，Ⅸ的校核： 以Ⅴ軸為例，根據(jù)Ⅴ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，取L=305mm,L/2=152.5mm，通過(guò)受力分析，在Ⅴ軸的八個(gè)齒輪副中，中間的六個(gè)齒輪對(duì)Ⅴ軸的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來(lái)進(jìn)行校核。 T=9.55×1000000×P/n=9.55×1000000×7.5×0.96/1960 =130.6 F1=2×T/d=2×130.6/(64×0.001)=3500N 已知：d=16mm,E=200×00Pa [Y]=0.0

35、3×4=0.12 X=64mm,b=8mm Yb=w=[-F×b×x(l×l-x×x-b×b)]/(6×E×I×l) =[3500×512(93×93-64×64-64)]/(×93×30) =0.00088mm 計(jì)算可得： T1=9550×P1/n1=9550×23.56/588 =16.2 Ft1=2000T1/d1=2000×16.2/32 =772.5 Fr1=Ft1×tan20=772.5×tan20=281N （6）選擇危險(xiǎn)截面，進(jìn)行強(qiáng)度核算。 根據(jù)當(dāng)量彎矩圖，初選中

36、心面為危險(xiǎn)截面。該截面有鍵槽，故應(yīng)將軸頸加大5%，由此得軸頸d為： 由計(jì)算結(jié)果可知，軸頸小于安裝齒輪處實(shí)際尺寸，所以強(qiáng)度滿足要求。 Ⅱ軸、Ⅲ軸、Ⅳ軸的校核同上。 四 各傳動(dòng)軸支撐處軸承選擇 4.1進(jìn)給箱軸承分布及選擇型號(hào) 根據(jù)進(jìn)給箱各根軸的直徑選擇軸承如下表： 序號(hào) 名稱 軸承型號(hào) 尺寸（mm） 件數(shù) 精度等級(jí) 1 深溝球軸承 306 30×72×19 3 G 深溝球軸承屬于不可分離型軸承。這種軸承具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作期間無(wú)需經(jīng)常保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格相對(duì)便宜。是一種使用極其廣泛的向心軸承，

37、適用于在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況條件下使用。 單列深溝球軸承內(nèi)外圈均有深溝型滾道，深溝型的滾道、加上滾道與鋼球之間有極好的密合度，使得該類(lèi)軸承在承受徑向負(fù)荷的同時(shí)，還可以承受一定的雙向軸向負(fù)荷。當(dāng)適當(dāng)加大軸承的徑向游隙后，可增加承受軸向負(fù)荷的能力，有時(shí)可用來(lái)代替高速運(yùn)轉(zhuǎn)的角接觸球軸承。 至此，畢業(yè)設(shè)計(jì)基本已經(jīng)按照知道教師要求完成。 六 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，從當(dāng)初選課題開(kāi)始到現(xiàn)在，從一開(kāi)始的毫無(wú)頭緒到在老師同學(xué)的指導(dǎo)下慢慢地豁然開(kāi)朗，到最終畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成。在這一過(guò)程中，在老師的幫助和指導(dǎo)下，我學(xué)到了很多知識(shí)并加以運(yùn)用，提高了我的

38、設(shè)計(jì)能力，在這里應(yīng)該感謝我的指導(dǎo)老師。 在這短短的幾個(gè)月里，我發(fā)現(xiàn)自己真正的長(zhǎng)大了，記得當(dāng)初還是個(gè)小孩的時(shí)候，現(xiàn)在大學(xué)即將畢業(yè)，非常感謝大學(xué)里的每一位教師。 同樣，我在這次設(shè)計(jì)中也慢慢地成長(zhǎng)，使我更加覺(jué)得大學(xué)三年學(xué)到了多少寶貴的知識(shí)財(cái)富。并且深刻的知道，理論和實(shí)踐還是有差距的，只有實(shí)踐過(guò)后，才能理解學(xué)習(xí)的重要性。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我會(huì)在以后的生活學(xué)習(xí)中一直這樣努力，。這樣的一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程使我初步了解了機(jī)床進(jìn)給箱設(shè)計(jì)的一些知識(shí)，進(jìn)給箱可以說(shuō)是非常復(fù)雜，主要是原理。當(dāng)然，通過(guò)設(shè)計(jì)也讓我對(duì)三年來(lái)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一次綜合系統(tǒng)的再次學(xué)習(xí)和理解。非常感謝學(xué)校。 這次設(shè)計(jì)中我遇到了很多困難，有時(shí)感覺(jué)是那

39、么的力不從心，在這一過(guò)程中，我感覺(jué)大學(xué)三年學(xué)的東西雖然不少，但是當(dāng)遇到問(wèn)題時(shí)，我就會(huì)耐心的去探索，去查看，以至解決問(wèn)題。再不行，就和老師討論，以前每次做課程設(shè)計(jì)都有同伴一起商量一起討論，可是這次不一樣，甚至有時(shí)候覺(jué)得這么難的任務(wù)我是怎么也完成不了的，但我不能放棄，自己努力，自己加油，一定能夠完成的，就憑著這一點(diǎn)一步步走了過(guò)來(lái)，現(xiàn)在想想，雖然質(zhì)量差了點(diǎn)，但是通過(guò)自己的努力也確實(shí)學(xué)到了不少東西，可以說(shuō)是獲益匪淺，在以后的工作里，我也會(huì)有這種鍥而不舍的精神，相信自己總會(huì)成功的。 人家都說(shuō)大學(xué)的生活會(huì)豐富多彩，但是我的大學(xué)的生活走的平平凡凡，可是我卻收獲著了一筆價(jià)值連城的寶藏，它是我一生的財(cái)富，只屬

40、于我一人，在學(xué)校學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)是沒(méi)有了，但是在工作崗位上，我們又何嘗不得好好努力呢，努力，努力，一直努力，把平凡的生活變的豐富多彩呢。 七 參考文獻(xiàn) （1） 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 吳宗澤 羅圣國(guó) 主編 高等教育出版社 （2） 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 張建中 主編 高等教育出版社 （3）《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)》 陳秀 主編 高等教育出版社 （4）《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 趙家齊 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 （5）《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》張玉峰 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 （6）《機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)》國(guó)紡織大學(xué) 天津大學(xué) 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 （7）《非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)》 揚(yáng)州職業(yè)大學(xué) （8）《金屬切削機(jī)床》 周楊萍 湯益軍副 主編 北京清華大學(xué)出版社 9）《畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 李恒權(quán) 朱明臣 王德云 主編 青島海洋大學(xué)出版社 10）《機(jī)床制造工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 秦寶榮 主編 副主編 李紀(jì)明 11）《機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 趙家齊 主編