《金屬切削機(jī)床》課程設(shè)計(jì)-銑床主軸箱設(shè)計(jì)（完整圖紙）

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1、銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 1 目錄 1.1.概述2 2.2.參數(shù)的擬定2 3.3.傳動(dòng)設(shè)計(jì)3 4.4.傳動(dòng)件的估計(jì)5 5.5.動(dòng)力設(shè)計(jì)11 6.6.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與說(shuō)明15 總結(jié)20 主要參考文獻(xiàn)21 CADCAD 圖紙，聯(lián)系圖紙，聯(lián)系 153893706153893706 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 2 1.1.概述概述 1.11.1 機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的 機(jī)床課程設(shè)計(jì)，是在金屬切削機(jī)床課程之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于通過(guò)機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)械變 速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思，方案分 析，結(jié)構(gòu)工藝性，機(jī)械制圖，零件計(jì)算，編寫(xiě)技

2、術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確 的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力 1.21.2 銑床的規(guī)格系列和用處銑床的規(guī)格系列和用處 普通機(jī)床的規(guī)格和類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。 銑床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)： 正轉(zhuǎn)最低 轉(zhuǎn)速 min n ( ) min r 正轉(zhuǎn)最高 轉(zhuǎn)速 nmax ( ) min r 電機(jī)功 率 N（kw ） 公比 轉(zhuǎn) 速 級(jí) 數(shù) Z 100125031.2612 1.31.3 操作性能要求操作性能要求 1）具有皮帶輪卸荷裝置 2）手動(dòng)操縱雙向摩擦片離合器實(shí)現(xiàn)主軸

3、的正反轉(zhuǎn)及停止運(yùn)動(dòng)要求 3）主軸的變速由變速手柄完成 2.2.參數(shù)的擬定參數(shù)的擬定 2.12.1 確定極限轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速范圍確定極限轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速范圍 由任務(wù)書(shū)已給，轉(zhuǎn)速范圍 max 1250 /minnr min 100 /minnr max min 12.5 n n R n 2.22.2 主電機(jī)選擇主電機(jī)選擇 合理的確定電機(jī)功率 N，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機(jī)經(jīng)常輕 載而降低功率因素。 已知電動(dòng)機(jī)的功率是 3KW，根據(jù)車(chē)床設(shè)計(jì)手冊(cè)附錄表 11-32 選，額定功率 3，轉(zhuǎn) 1002 4 YL kw 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 3 速 1420 ，最大額定轉(zhuǎn)距 2.2,

4、效率 82.5% min r 3.3.傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.13.1 主傳動(dòng)方案擬定主傳動(dòng)方案擬定 擬定傳動(dòng)方案，包括傳動(dòng)型式的選擇以及開(kāi)停、換向、制動(dòng)、操縱等整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的確定。傳動(dòng) 型式則指?jìng)鲃?dòng)和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及組成、安排不同特點(diǎn)的傳動(dòng)型式、變速類型。 傳動(dòng)方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此，確定傳動(dòng)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(dòng)方案有多種，傳動(dòng)型式更是眾多，比如：傳動(dòng)型式上有集中傳動(dòng)，分離傳動(dòng)；擴(kuò)大變速范圍 可用增加傳動(dòng)組數(shù)，也可用背輪結(jié)構(gòu)、分支傳動(dòng)等型式；變速箱上既可用多速電機(jī)，也可用交換齒輪、 滑移齒輪、公用齒輪等。 顯

5、然，可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。此次設(shè)計(jì)中，我們采用集中傳動(dòng)型式的主 軸變速箱。 3.23.2 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇傳動(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。 3.2.13.2.1 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目確定傳動(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)由若干個(gè)順序的傳動(dòng)組組成，各傳動(dòng)組分別有、個(gè)傳動(dòng)副。 Z Z 即 321 ZZZZ 傳動(dòng)副中由于結(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： ， ba Z 可以有三種

6、方案： 12=322；12=232；12=223； 3.2.23.2.2 動(dòng)式的擬定傳動(dòng)式的擬定傳 12 級(jí)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)組，選擇傳動(dòng)組安排方式時(shí)，考慮到機(jī)床主軸變速箱的具體結(jié)構(gòu)、裝置 和性能。 在軸如果安置換向摩擦離合器時(shí)，為減少軸向尺寸，第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)不能多，以 2 為宜。 主軸對(duì)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。最后一個(gè)傳動(dòng)組的傳動(dòng)副 常選用 2。 綜上所述，傳動(dòng)式為 12=322。 3.2.33.2.3 結(jié)構(gòu)式的擬定結(jié)構(gòu)式的擬定 對(duì)于 12=232 傳動(dòng)式，有 6 種結(jié)構(gòu)式和對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。分別為： ， ， ， 136 12322 216 12322 26

7、1 12322 163 12322 422 12322 421 12322 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 4 初選的方案。 136 12322 3.33.3 轉(zhuǎn)速圖的擬定（見(jiàn)下圖）轉(zhuǎn)速圖的擬定（見(jiàn)下圖） 圖 3-1 轉(zhuǎn)速圖 圖 3-3 主傳動(dòng)系統(tǒng)圖 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 5 3.4展開(kāi)圖簡(jiǎn)圖 4.4. 傳動(dòng)件的估算傳動(dòng)件的估算 4.14.1 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算三角帶傳動(dòng)的計(jì)算 三角帶傳動(dòng)中，軸間距 A 可以加大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會(huì)有打滑，宜可緩和沖擊及隔 離振動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸大，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。 (1)選擇三角帶的型號(hào) 根據(jù)公式 1.1 5

8、.56.05 caa PK PKW 式中 P-電動(dòng)機(jī)額定功率，-工作情況系數(shù) a K 查機(jī)械設(shè)計(jì)圖 8-8 因此選擇 A 型帶，尺寸參數(shù)為 B=80mm，=11mm，h=10，。 d b 40 (2)確定帶輪的計(jì)算直徑， D D 帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。為提高帶的壽命，小帶輪的直徑不宜過(guò)小，即 D 。查機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-3，8-7 取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑=125。 min DD Dmm 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 6 由公式 1 1 2 1 2 D n n D 式中： -小帶輪轉(zhuǎn)速，-大帶輪轉(zhuǎn)速，-帶的滑動(dòng)系數(shù)，一般取 0.02。 n n 所以，由機(jī)械設(shè)計(jì) A表 8-7 取園整為 224m

9、m。 2 1440 140 1 0.02220.5 800 Dmm (3)確定三角帶速度 按公式 1 1 3.14 125 1440 9.42 60 100060 1000 Dn m V s (4)初定中心距 帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床的總體布局初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選?。?根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 取，取=600mm. 12012 0.72DDADDmm2125224698mm 0 A (5)三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L A DD DDAL 2 0 224 1253.14 2 6001252241751.93 24 700 Lmm 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-2，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 1800Lmm (6)驗(yàn)算

10、三角帶的撓曲次數(shù) ，符合要求。 1000 10.3140 s mv u L 次 (7)確定實(shí)際中心距A 0 0 A6001800 17522624 2 LL Amm （） (8)驗(yàn)算小帶輪包角 ，主動(dòng)輪上包角合適。 0000 21 1 18057.51170.9120 DD A (9)確定三角帶根數(shù)Z 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式 8-22 得 00 ca l p z pp k k 傳動(dòng)比 1 2 1440/8001.8 v i v 查表 8-5c，8-5d 得= 0.15KW,= 1.32KW 0 p 0 p 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 7 查表 8-8，=0.98；查表 8-2，=0.96k l k

11、6.05 Z4.3 1.320.150.98 1.01 所以取 根Z5 (10)計(jì)算預(yù)緊力 查機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-4，q=0.1kg/m 2 0 2 2.5 5001 6.052.5 50010.1 7.54 7.54 5 0.98 130.1 ca p Fqv vzk N 4.24.2 傳動(dòng)軸的估算傳動(dòng)軸的估算 傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下 不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要 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至發(fā)生過(guò)大的變 形。因此，必須保證傳動(dòng)

12、軸有足夠的剛度。 4.2.14.2.1 傳動(dòng)軸直徑的估算傳動(dòng)軸直徑的估算 491() j N dmm n 其中：d:傳動(dòng)軸受扭部分的直徑 N：該軸傳遞的功率 ：電動(dòng)機(jī)的功率 d N -該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 j n d NN ：電動(dòng)機(jī)到該軸的傳動(dòng)效率 計(jì)算轉(zhuǎn)速是傳動(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 j n 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。 所以 4 1 1.5 0.96 9122 800 1 dmmmm 4 2 1.5 0.96 0.99 9128 500 1 dmmmm 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 8 4 3 1.5 0.96 0.99 0.99 9130

13、 250 1 dmmmm 此軸徑為平均軸徑，設(shè)計(jì)時(shí)可相應(yīng)調(diào)整。 主軸軸徑直徑的確定：為保證機(jī)床的工作精度，主軸尺寸一般都是根據(jù)其剛度決定的。對(duì)于 通用機(jī)床的主軸尺寸參數(shù)，通常由結(jié)構(gòu)上的要求而定，查表得 主軸前軸徑 80mm, 1 D 21 0.864DDmm 4.34.3 齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計(jì)算 4.3.14.3.1 齒輪齒數(shù)的確定齒輪齒數(shù)的確定 當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對(duì)于定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 推薦的方法確定。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)可以從表 3-6（機(jī)械

14、制造裝備設(shè)計(jì)）中選取。一般在主傳動(dòng)中，最小齒數(shù) z S 應(yīng)大于 1820。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之 間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于 4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。 第一組齒輪： 傳動(dòng)比：, 1 0 1 1u 2 1 11 1.26 u 查機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)表 3-6，齒數(shù)和取 68 z S =34，=34，=26，=42,； Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 38Z 6 30Z 第二組齒輪： 傳動(dòng)比：, 1 0 1 1u 2 3 11 3 u 齒數(shù)和取 80： z S =40，=40，=27，=53； 7 Z 8 Z 9 Z 10 Z 第三組齒輪： 傳動(dòng)

15、比：, 2 1 2 1 u 2 6 11 6 u 齒數(shù)和取 90： z S =72，=18，=26，=64， 11 Z 12 Z 13 Z 14 Z 4.3.24.3.2 齒輪模數(shù)的計(jì)算齒輪模數(shù)的計(jì)算 按統(tǒng)一模數(shù)的方法計(jì)算各齒輪齒數(shù)，齒輪模數(shù)的初步計(jì)算式為 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 9 3 22 1 (1) 16338 d J mjj iN Mmm Zin ：按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的齒輪模數(shù) J Mmm ：驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率 d N ：計(jì)算齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 j n I:大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比 i1 :小齒輪齒數(shù) 1 Z ：齒寬系數(shù) =610 m () m B Bm m 為齒寬，為模數(shù) m ：許用

16、接觸應(yīng)力 j 其中，=1.5kw, =200r/min, =26 d N j n 1 Z =10, =600MPa m j 3 22 (1.46 1) 1.5 163383 10 261.46 600200 J Mmm (4)標(biāo)準(zhǔn)齒輪： * 20h1c0.25 度， 從機(jī)械原理 表 10-2 查得以下公式 齒頂圓 mhzd a a )2+(= * 1 齒根圓 * 1 (22) fa dzhc m 分度圓 mzd = 齒頂高 mhh a a * = 齒根高 mchh a f )+(= * 4.3.44.3.4 齒寬確定齒寬確定 由前面可知，齒寬系數(shù)為=10，m=3 所以大齒輪齒寬為，一般小齒輪比

17、大齒輪 m 3 824Bmm 大 寬 12mm,所以小齒輪的寬度為。24226Bmm 小 軸軸 1 1 上各傳動(dòng)副齒輪依次的直徑為：（上各傳動(dòng)副齒輪依次的直徑為：（mmmm） 1 34 3102d (342) 3108 a d (342.5) 394.5 f d 2 26 378d (262) 384 a d (262.5) 365 f d 3 38 3114d (382) 3120 a d (382.5) 3106.5 f d 軸軸 2 2 上各傳動(dòng)副齒輪依次的直徑為：（上各傳動(dòng)副齒輪依次的直徑為：（mmmm） 1 34 3102d (342) 3108 a d (342.5) 394.5

18、f d 2 42 3126d (422) 3132 a d (422.5) 3138.5 f d 3 30 390d (302) 396 a d (302.5) 382.5 f d 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 10 4 40 3120d (402) 3126 a d (402.5) 3112.5 f d 5 27 381d 5 27 381d (272.5) 373.5 f d 軸軸 3 3 上各傳動(dòng)副齒輪依次的直徑為：（上各傳動(dòng)副齒輪依次的直徑為：（mmmm） 1 120d 126 a d 112 f d 2 159d 165 a d 151.5 f d 3 216d 222 a d 20

19、8.5 f d 4 78d 84 a d 70.5 f d 主軸上各傳動(dòng)副齒輪依次的直徑為：（主軸上各傳動(dòng)副齒輪依次的直徑為：（mmmm） 1 18 354d 60 a d 46.5 f d 2 64 3192d 198 a d 184.5 f d 4.44.4 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 查機(jī)械設(shè)計(jì)P156 頁(yè)，當(dāng)。D 是軸承外徑，查機(jī)械零件手冊(cè)300 d dmm時(shí), 采用腹板式 確定選用深溝球軸承 6211，d=55mm,D=100mm。帶輪內(nèi)孔尺寸是軸承外徑尺寸 100mm。齒機(jī)械設(shè)計(jì) 表 8-10 確定參數(shù)得： min 8.5,2.0,9.0,12,8,5.5,38 daf bhhef

20、帶輪寬度：125 182 764Bzefmm 分度圓直徑：，280 d dmm ， 1 1.91.8 100180,5/2811.412dDmmmm CBmm 64,LBmm 4.54.5 片式摩擦離合器的選擇和計(jì)算片式摩擦離合器的選擇和計(jì)算 片式摩擦離合器目前在機(jī)床中應(yīng)用廣泛，因?yàn)樗梢栽谶\(yùn)轉(zhuǎn)中接通或脫開(kāi)，具有結(jié)合平穩(wěn)、沒(méi)有 沖擊、結(jié)構(gòu)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)。 (1)按扭矩選擇 一般應(yīng)使選用和設(shè)計(jì)的離合器的額定靜扭矩和額定動(dòng)扭矩滿足工作要求，由于普通機(jī)床 j M d M 是在空載下啟動(dòng)反向的，故只需按離合器結(jié)合后的靜負(fù)載扭矩來(lái)計(jì)算。即： mN n N KKMM j

21、nj 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 11 5.5 0.96 95501.3 95500.96 0.9877.08 800 jn j N MKMKN mN m n (2)摩擦片盤(pán)接合面的直徑 121 1.5 248 64,1.5 290 120Ddmm DDmm 查 JB/T9190-1999 取=60mm, 1 D 2 110Dmm (3)計(jì)算摩擦面對(duì)數(shù) 2 0 210002 127.5 1000 9 3.14 0.06 75 75 30 1.0 n M K Z fD b p 摩擦片總數(shù)為19 110.710Z 根據(jù) JB/T9190-1999 選用機(jī)械式多片雙聯(lián)離合器，因?yàn)榘惭b在箱內(nèi)，所以采

22、取濕式。查表可得離 合器參數(shù) H=2.5，模數(shù) m=2.5。查離合器手冊(cè)表 1.2.6 選用編號(hào)為 2 的離合器。 4 46 6箱體的設(shè)計(jì)箱體的設(shè)計(jì) 4.6.14.6.1 箱體材料以中等強(qiáng)度的灰鑄鐵 HT150 鑄造時(shí)，最小壁厚根據(jù)其外形輪廓尺寸選取 3 長(zhǎng)寬高（mm）()mm壁厚 500*500*500812 500*500*300800*800*5001015 800*800*5001220 后支承壁取 22mm,前支承壁取 25mm 4.6.24.6.2 軸間距的確定軸間距的確定 mm 12 11 ()3 (3434)102 22 dmZZ 12 11 ()3 (4040)120 22

23、dmZZmm 12 11 ()3 (1872)135 22 dmZZmm 5.5. 動(dòng)力設(shè)計(jì)動(dòng)力設(shè)計(jì) 5.15.1 主軸剛度驗(yàn)算主軸剛度驗(yàn)算 5.1.15.1.1 選定前端懸伸量 C，參考機(jī)械裝備設(shè)計(jì)P121，根據(jù)主軸端部的結(jié)構(gòu)，前支承軸承配置 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 12 和密封裝置的型式和尺寸，這里選定 C=120mm. 5.1.25.1.2 主軸支承跨距 L 的確定 一般最佳跨距，考慮到結(jié)構(gòu)以及支承剛度因磨損會(huì)不斷降低，應(yīng) 0 2 3240 420LCmm 取跨距 L 比最佳支承跨距大一些，再考慮到結(jié)構(gòu)需要，這里取 L=600mm。 0 L 5.1.35.1.3 計(jì)算 C 點(diǎn)撓度

24、1）周向切削力的計(jì)算 t P 4 2 955 10 d t jj N p D n 其中, 7 5.5,0.96 0.98 d NKW max 0.5 0.60.5 0.6400200 240, 240,31.5 /min j jj DDmm Dnr 取 故，故。 4 4 2 955 100.82 5.5 1.15 10 240 35.5 t pN 4 1.121.736 10 t PPN 33 0.456.98 10,0.355.43 10 N rtft PPN PP 1 1） 驅(qū)動(dòng)力 Q 的計(jì)算 參考車(chē)床主軸箱指導(dǎo)書(shū) ， 7 2.12 10 N Q nzn 其中 7 5.5 0.96 0.9

25、84.58,72,3,35.5 /min d NNKW zmnr 所以 74 4.58 2.12 101.13 10 4 72 35.5 QN 3 3）軸承剛度的計(jì)算 這里選用 4382900 系列雙列圓柱子滾子軸承 根據(jù)求得： 0.1030.8 22.222 1.5Cd 0.1030.85 0.1030.85 22.222 1.5708.48 10/ 22.222 1.51009.224 10/ A B CN mm CN mm 4）確定彈性模量，慣性距 I；和長(zhǎng)度。 c I, ,a b s 軸的材產(chǎn)選用 40Cr，查簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P6，有 5 2.1 10EMPa 主軸的慣性距 I 為：

26、銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 13 44 64 4.27 10 64 DD Imm 外內(nèi) 主軸 C 段的慣性距 Ic 可近似地算： 444 64 0.6 6.25 10 64 c DD Imm 11 切削力 P 的作用點(diǎn)到主軸前支承支承的距離 S=C+W，對(duì)于普通車(chē)床，W=0.4H， （H 是車(chē)床 中心高，設(shè) H=200mm)。 則：1200.4 200200Smm 根據(jù)齒輪、軸承寬度以及結(jié)構(gòu)需要，取 b=60mm 計(jì)算切削力 P 作用在 S 點(diǎn)引起主軸前端 C 點(diǎn)的撓度 23 22 3 63 csp cAA LSLCsccLscsc yPmm EIEIC LC L 代入數(shù)據(jù)并計(jì)算得=0.12

27、99mm。 csp y 計(jì)算驅(qū)動(dòng)力 Q 作用在兩支承之間時(shí)，主軸前端 C 點(diǎn)子的撓度 cmq y 22 2 6 cmq BA bcLbLbLCLbbc yQmm EILC LC L 計(jì)算得：=-0.0026mm cmq y 求主軸前端 C 點(diǎn)的終合撓度 c y 水平坐標(biāo) Y 軸上的分量代數(shù)和為coscoscos, cycsppcmqqcmm yyyy ，計(jì)算得：=0.0297mm.。綜合撓度66 ,270 ,180 pqm 其中 cy y0.0928 cz ymm 。綜合撓度方向角，又 22 0.118 ccycz yyymmarc72.25 cz yc cy y tg y 。因?yàn)?，所以此軸滿

28、足要求。 0.00020.0002 6000.12yLmm c yy 5.25.2 齒輪校驗(yàn)齒輪校驗(yàn) 在驗(yàn)算算速箱中的齒輪應(yīng)力時(shí)，選相同模數(shù)中承受載荷最大，齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng) 力的驗(yàn)算。這里要驗(yàn)算的是齒輪 2，齒輪 7，齒輪 12 這三個(gè)齒輪。 齒輪 12 的齒數(shù)為 18，模數(shù)為 4，齒輪的應(yīng)力： 1）接觸應(yīng)力： 4 1 2088 10 vas f j uk k k k N Q zmuBn 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 14 u-大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比； -齒向載荷分布系數(shù)；-動(dòng)載荷系數(shù)；-工況系數(shù)；-壽命系數(shù)k v k A k s k 查機(jī)械裝備設(shè)計(jì)表 10-4 及圖 10

29、-8 及表 10-2 分布得1.15,1.20;1.05,1.25 HBFBvA kkkk 假定齒輪工作壽命是 48000h，故應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 9 6060 500 1 480001.44 10 h NnjL 次 查機(jī)械裝備設(shè)計(jì)圖 10-18 得，所以：0.9,0.9 FNHN KK 2 3 3 72 11.15 1.05 1.25 0.9 7.5 0.96 0.98 2088 1018 1.024 10 72 18 4 21 500 18 f MPa 2） 彎曲應(yīng)力： 5 2 191 10 vas w j k k k k N Q zm BYn 查金屬切削手冊(cè)有 Y=0.378，代入公式求得：

30、=158.5Mpa w Q 查機(jī)械設(shè)計(jì)圖 10-21e,齒輪的材產(chǎn)選，大齒輪、小齒輪的硬度為 60HRC，故40Cr 滲碳 有，從圖 10-21e 讀出。因?yàn)椋?650 f MPa 920 w MPa ，故滿足要求，另外兩齒輪計(jì)算方法如上，均符合要求。, ffww 5.35.3 軸承的校驗(yàn)軸承的校驗(yàn) 軸選用的是角接觸軸承 7206 其基本額定負(fù)荷為 30.5KN 由于該軸的轉(zhuǎn)速是定值所以齒輪越小越靠近軸承，對(duì)軸承的要求越高。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，710 /minnr 應(yīng)該對(duì)軸未端的滾子軸承進(jìn)行校核。 齒輪的直徑 24 2.560dmm 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 n P T9550 Nm 7.5 0.96 9550

31、59.3 710 T 齒輪受力 N 3 22 59.3 1412 60 10 r T F d 根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 15 N1060 21 1 1 ll lF R r v N35210601412 2 v R 因軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，按機(jī)械設(shè)計(jì)表 10-5 查得 p f 為 1.2 到 1.8，取，則有：3 . 1 p f N 137810623 . 1 111 RXfP p N 6 . 4573523 . 1 222 RXfP p 軸承的壽命 因?yàn)?，所以按軸承 1 的受力大小計(jì)算： 21 PP h 1 . 38309

32、) 1378 17200 ( 85060 10 )( 60 10 3 6 1 6 P C n Lh 故該軸承能滿足要求。 6.6.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說(shuō)明 6.16.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 設(shè)計(jì)主軸變速箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸、軸承、帶輪、齒輪、離合器和制動(dòng)器等） 、主軸組件、 操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封系統(tǒng)和箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，用一張展開(kāi)圖和若干張橫截面圖表示。 課程設(shè)計(jì)由于時(shí)間的限制，一般只畫(huà)展開(kāi)圖。 主軸變速箱是機(jī)床的重要部件。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī)械傳動(dòng)的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個(gè)方 面的問(wèn)題。 精度方面的要求，剛度和抗震性的要求，傳動(dòng)

33、效率要求，主軸前軸承處溫度和溫升的控制，結(jié)構(gòu) 工藝性，操作方便、安全、可靠原則，遵循標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的原則。 主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)中不可避免要經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和 多次修改。在正式畫(huà)圖前應(yīng)該先畫(huà)草圖。目的是： 1） 布置傳動(dòng)件及選擇結(jié)構(gòu)方案。 2） 檢驗(yàn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果中有無(wú)干涉、碰撞或其他不合理的情況，以便及時(shí) 改正。 3） 確定傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的相對(duì)位置，以確 定各軸的受力點(diǎn)和受力方向，為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。 6.26.2 展開(kāi)圖及其布置展開(kāi)圖及其布置 展開(kāi)圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序，假想將各軸沿其軸線剖開(kāi)并將這些剖切

34、面平整展開(kāi) 在同一個(gè)平面上。 I 軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。有兩種布置方案，一是將兩級(jí)變速齒輪和離合器做成一體。 齒輪的直徑受到離合器內(nèi)徑的約束，齒根圓的直徑必須大于離合器的外徑，負(fù)責(zé)齒輪無(wú)法加工。這樣 軸的間距加大。另一種布置方案是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸上，左邊部分接通，得到一 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 16 級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，右邊接通得到三級(jí)反向轉(zhuǎn)動(dòng)。這種齒輪尺寸小但軸向尺寸大。我們采用第一種方案，通 過(guò)空心軸中的拉桿來(lái)操縱離合器的結(jié)構(gòu)。 總布置時(shí)需要考慮制動(dòng)器的位置。制動(dòng)器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。制動(dòng)器不要 放在轉(zhuǎn)速太低軸上，以免制動(dòng)扭矩太大，是制動(dòng)尺寸增大。

35、 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。 6.36.3 I I 軸（輸入軸）的設(shè)計(jì)軸（輸入軸）的設(shè)計(jì) 將運(yùn)動(dòng)帶入變速箱的帶輪一般都安裝在軸端，軸變形較大，結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意加強(qiáng)軸的剛度或使軸部 受帶的拉力（采用卸荷裝置） 。I 軸上裝有摩擦離合器，由于組成離合器的零件很多，裝配很不方便， 一般都是在箱外組裝好 I 軸在整體裝入箱內(nèi)。我們采用的卸荷裝置一般是把軸承裝載法蘭盤(pán)上，通過(guò) 法蘭盤(pán)將帶輪的拉力傳遞到箱壁上。 車(chē)床上的反轉(zhuǎn)一般用于加工螺紋時(shí)退刀。車(chē)螺紋時(shí)，換向頻率較高。實(shí)現(xiàn)政反轉(zhuǎn)的變換方案很多， 我們采用正反向離合器。正反向的轉(zhuǎn)換在不停車(chē)的狀態(tài)下進(jìn)行

36、，常采用片式摩擦離合器。由于裝在箱 內(nèi)，一般采用濕式。 在確定軸向尺寸時(shí)，摩擦片不壓緊時(shí)，應(yīng)留有 0.20.4的間隙，間隙應(yīng)能調(diào)整。mm 離合器及其壓緊裝置中有三點(diǎn)值得注意： 1） 摩擦片的軸向定位：由兩個(gè)帶花鍵孔的圓盤(pán)實(shí)現(xiàn)。其中一個(gè)圓盤(pán)裝 在花鍵上，另一個(gè)裝在花鍵軸上的一個(gè)環(huán)形溝槽里，并轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)花鍵齒，和軸上的花鍵對(duì)正，然后用 螺釘把錯(cuò)開(kāi)的兩個(gè)圓盤(pán)連接在一起。這樣就限制了軸向和周向德兩個(gè)自由度，起了定位作用。 2） 摩擦片的壓緊由加力環(huán)的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)，在軸系上形成了彈性力的封閉 系統(tǒng)，不增加軸承軸向復(fù)合。 3） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使加力環(huán)推動(dòng)擺桿和鋼球的運(yùn)動(dòng)是不可逆的，即操縱力撤 消后，有自鎖作用

37、。 I 軸上裝有摩擦離合器，兩端的齒輪是空套在軸上，當(dāng)離合器接通時(shí)才和軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。但脫開(kāi)的 另一端齒輪，與軸回轉(zhuǎn)方向是相反的，二者的相對(duì)轉(zhuǎn)速很高（約為兩倍左右） 。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這點(diǎn)。 齒輪與軸之間的軸承可以用滾動(dòng)軸承也可以用滑動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承在一些性能和維修上不如滾動(dòng) 軸承，但它的徑向尺寸小。 空套齒輪需要有軸向定位，軸承需要潤(rùn)滑。 6.46.4 齒輪塊設(shè)計(jì)齒輪塊設(shè)計(jì) 齒輪是變速箱中的重要元件。齒輪同時(shí)嚙合的齒數(shù)是周期性變化的。也就是說(shuō)，作用在一個(gè)齒輪 上的載荷是變化的。同時(shí)由于齒輪制造及安裝誤差等，不可避免要產(chǎn)生動(dòng)載荷而引起振動(dòng)和噪音，常 成為變速箱的主要噪聲源，并影響主軸回轉(zhuǎn)均勻性。在

38、齒輪塊設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮這些問(wèn)題。 齒輪塊的結(jié)構(gòu)形式很多，取決于下列有關(guān)因素： 1） 是固定齒輪還是滑移齒輪； 2） 移動(dòng)滑移齒輪的方法； 3） 齒輪精度和加工方法； 變速箱中齒輪用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。它的精度選擇主要取決于圓周速度。采用同一精度時(shí)，圓周 速度越高，振動(dòng)和噪聲越大，根據(jù)實(shí)際結(jié)果得知，圓周速度會(huì)增加一倍，噪聲約增大 6dB。 工作平穩(wěn)性和接觸誤差對(duì)振動(dòng)和噪聲的影響比運(yùn)動(dòng)誤差要大，所以這兩項(xiàng)精度應(yīng)選高一級(jí)。 為了控制噪聲，機(jī)床上主傳動(dòng)齒輪都要選用較高的精度。大都是用 766，圓周速度很低的， 才選 877。如果噪聲要求很?chē)?yán)，或一些關(guān)鍵齒輪，就應(yīng)選 655。當(dāng)精度從 766 提高到 6

39、 55 時(shí)，制造費(fèi)用將顯著提高。 不同精度等級(jí)的齒輪，要采用不同的加工方法，對(duì)結(jié)構(gòu)要求也有所不同。 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 17 8 級(jí)精度齒輪，一般滾齒或插齒就可以達(dá)到。 7 級(jí)精度齒輪，用較高精度滾齒機(jī)或插齒機(jī)可以達(dá)到。但淬火后，由于變形，精度將下降。因此， 需要淬火的 7 級(jí)齒輪一般滾（插）后要剃齒，使精度高于 7，或者淬火后在衍齒。 6 級(jí)精度的齒輪，用精密滾齒機(jī)可以達(dá)到。淬火齒輪，必須磨齒才能達(dá)到 6 級(jí)。 機(jī)床主軸變速箱中齒輪齒部一般都需要淬火。 6.4.16.4.1 其他問(wèn)題其他問(wèn)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，加工方法和畫(huà)法 也不

40、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(shí)的安裝和定位基面。盡 可能做到省工、省料又易于保證精度。 齒輪磨齒時(shí)，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，一般都做成組 合的齒輪塊。有時(shí)為了縮短軸向尺寸，也有用組合齒輪的。 要保證正確嚙合，齒輪在軸上的位置應(yīng)該可靠。滑移齒輪在軸向位置由操縱機(jī)構(gòu)中的定位槽、定 位孔或其他方式保證，一般在裝配時(shí)最后調(diào)整確定。 6.56.5 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 機(jī)床傳動(dòng)軸，廣泛采用滾動(dòng)軸承作支撐。軸上要安裝齒輪、離合器和制動(dòng)器等。傳動(dòng)軸應(yīng)保證這 些傳動(dòng)件或機(jī)構(gòu)能正常工作。 首先傳動(dòng)軸應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度。

41、如撓度和傾角過(guò)大，將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化， 使振動(dòng)、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)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(huì)引起上述問(wèn)題。 傳動(dòng)軸可以是光軸也可以是花鍵軸。成批生產(chǎn)中，有專門(mén)加工花鍵的銑床和磨床，工藝上并無(wú)困 難。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。 花鍵軸承載能力高，加工和裝配也比帶單鍵的光軸方便。 軸的部分長(zhǎng)度上的花鍵，在終端有一段不是全高，不能和花鍵空配合。這是加工時(shí)的過(guò)濾部分。 一般尺寸花鍵的滾刀直徑為 6585。 刀 Dmm 機(jī)床傳動(dòng)軸常采用的滾動(dòng)軸承有球軸承和滾錐軸承。在溫升、空載功率和噪聲等方面，球軸承都 比滾

42、錐軸承優(yōu)越。而且滾錐軸承對(duì)軸的剛度、支撐孔的加工精度要求都比較高。因此球軸承用的更多。 但是滾錐軸承內(nèi)外圈可以分開(kāi)，裝配方便，間隙容易調(diào)整。所以有時(shí)在沒(méi)有軸向力時(shí)，也常采用這種 軸承。選擇軸承的型號(hào)和尺寸，首先取決于承載能力，但也要考慮其他結(jié)構(gòu)條件。 同一軸心線的箱體支撐直徑安排要充分考慮鏜孔工藝。成批生產(chǎn)中，廣泛采用定徑鏜刀和可調(diào)鏜 刀頭。在箱外調(diào)整好鏜刀尺寸，可以提高生產(chǎn)率和加工精度。還常采用同一鏜刀桿安裝多刀同時(shí)加工 幾個(gè)同心孔的工藝。下面分析幾種鏜孔方式：對(duì)于支撐跨距長(zhǎng)的箱體孔，要從兩邊同時(shí)進(jìn)行加工；支 撐跨距比較短的，可以從一邊（叢大孔方面進(jìn)刀）伸進(jìn)鏜桿，同時(shí)加工各孔；對(duì)中間孔徑比兩

43、端大的 箱體，鏜中間孔必須在箱內(nèi)調(diào)刀，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能避免。 既要滿足承載能力的要求，又要符合孔加工工藝，可以用輕、中或重系列軸承來(lái)達(dá)到支撐孔直徑 的安排要求。 兩孔間的最小壁厚，不得小于 510，以免加工時(shí)孔變形。mm 花鍵軸兩端裝軸承的軸頸尺寸至少有一個(gè)應(yīng)小于花鍵的內(nèi)徑。 一般傳動(dòng)軸上軸承選用級(jí)精度。G 傳動(dòng)軸必須在箱體內(nèi)保持準(zhǔn)確位置，才能保證裝在軸上各傳動(dòng)件的位置正確性，不論軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)， 是否受軸向力，都必須有軸向定位。對(duì)受軸向力的軸，其軸向定位就更重要。 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 18 回轉(zhuǎn)的軸向定位（包括軸承在軸上定位和在箱體孔中定位）在選擇定位方式時(shí)應(yīng)注意： 1） 軸的長(zhǎng)度。長(zhǎng)軸

44、要考慮熱伸長(zhǎng)的問(wèn)題，宜由一端定位。 2） 軸承的間隙是否需要調(diào)整。 3） 整個(gè)軸的軸向位置是否需要調(diào)整。 4） 在有軸向載荷的情況下不宜采用彈簧卡圈。 5） 加工和裝配的工藝性等。 6.66.6 主軸組件設(shè)計(jì)主軸組件設(shè)計(jì) 主軸組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高。安裝工件（車(chē)床）或者刀具（銑床、鉆床等）的主軸參予切削 成形運(yùn)動(dòng)，因此它的精度和性能直接影響加工質(zhì)量（加工精度和表面粗糙度） ，設(shè)計(jì)時(shí)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(gè)方面考慮。 6.6.16.6.1 各部分尺寸的選擇各部分尺寸的選擇 主軸形狀與各部分尺寸不僅和強(qiáng)度、剛度有關(guān)，而且涉及多方面的因素。 1） 內(nèi)孔直徑 車(chē)床主

45、軸由于要通過(guò)棒料，安裝自動(dòng)卡盤(pán)的操縱機(jī)構(gòu)及通過(guò)卸頂尖的頂桿，必須是空心軸。為了 擴(kuò)大使用范圍，加大可加工棒料直徑，車(chē)床主軸內(nèi)孔直徑有增大的趨勢(shì)。 2） 軸頸直徑 前支撐的直徑是主軸上一主要的尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)，一般先估算或擬定一個(gè)尺寸，結(jié)構(gòu)確定后再進(jìn)行 核算。 3） 前錐孔直徑 前錐孔用來(lái)裝頂尖或其他工具錐柄，要求能自鎖，目前采用莫氏錐孔。 4） 支撐跨距及懸伸長(zhǎng)度 為了提高剛度，應(yīng)盡量縮短主軸的外伸長(zhǎng)度。選擇適當(dāng)?shù)闹慰缇?，一般推薦取： aL a L =35，跨距小時(shí)，軸承變形對(duì)軸端變形的影響大。所以，軸承剛度小時(shí)，應(yīng)選大值，軸剛度差L a L 時(shí)，則取小值。 跨距的大小，很大程度上受其他結(jié)構(gòu)的限

46、制，常常不能滿足以上要求。安排結(jié)構(gòu)時(shí)力求接近上L 述要求。 6.6.26.6.2 主軸軸承主軸軸承 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。承載能力大，可同時(shí)承受徑向力和軸向力，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但允許的極限 轉(zhuǎn)速低一些。 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。是一種新型軸承，在近年生產(chǎn)的機(jī)床上廣泛采用。具有承載能力大， 允許極限轉(zhuǎn)速高的特點(diǎn)。外徑比同規(guī)格的雙列圓柱滾子軸承小一些。在使用中，這種軸承不承受徑向 力。 推力球軸承。承受軸向力的能力最高，但允許的極限轉(zhuǎn)速低，容易發(fā)熱。 向心推力球軸承。允許的極限轉(zhuǎn)速高，但承載能力低

47、，主要用于高速輕載的機(jī)床。 2）軸承的配置 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 19 大多數(shù)機(jī)床主軸采用兩個(gè)支撐，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，但為了提高主軸剛度也有用三個(gè)支撐的了。 三支撐結(jié)構(gòu)要求箱體上三支撐孔具有良好的同心度，否則溫升和空載功率增大，效果不一定好。三孔 同心在工藝上難度較大，可以用兩個(gè)支撐的主要支撐，第三個(gè)為輔助支撐。輔助支撐軸承（中間支撐 或后支撐）保持比較大的游隙（約 0.030.07） ，只有在載荷比較大、軸產(chǎn)生彎曲變形時(shí)，輔助mm 支撐軸承才起作用。 軸承配置時(shí)，除選擇軸承的類型不同外，推力軸承的布置是主要差別。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

48、的伸長(zhǎng)方向以及結(jié)構(gòu)的負(fù)責(zé)程度，應(yīng)根據(jù)機(jī)床的 實(shí)際要求確定。 在配置軸承時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 每個(gè)支撐點(diǎn)都要能承受經(jīng)向力。 兩個(gè)方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受。 徑向力和兩個(gè)方向的軸向力都應(yīng)傳遞到箱體上，即負(fù)荷都由機(jī)床支撐件承受。 3）軸承的精度和配合 主軸軸承精度要求比一般傳動(dòng)軸高。前軸承的誤差對(duì)主軸前端的影響最大，所以前軸承的精度一 般比后軸承選擇高一級(jí)。 普通精度級(jí)機(jī)床的主軸，前軸承的選或級(jí)，后軸承選或級(jí)。選擇軸承的精度時(shí)，既要CDDE 考慮機(jī)床精度要求，也要考慮經(jīng)濟(jì)性。 軸承與軸和軸承與箱體孔之間，一般都采用過(guò)渡配合。另外軸承的內(nèi)外環(huán)都是薄壁件，軸和孔德 形狀誤差都會(huì)反映到軸承滾道上

49、去。如果配合精度選的太低，會(huì)降低軸承的回轉(zhuǎn)精度，所以軸和孔的 精度應(yīng)與軸承精度相匹配。 1） 軸承間隙的調(diào)整 為了提高主軸的回轉(zhuǎn)精度和剛度，主軸軸承的間隙應(yīng)能調(diào)整。把軸承調(diào)到合適的負(fù)間隙，形成一 定的預(yù)負(fù)載，回轉(zhuǎn)精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和抗震性也有改善。預(yù)負(fù)載使軸承內(nèi)產(chǎn)生接觸變 形，過(guò)大的預(yù)負(fù)載對(duì)提高剛度沒(méi)有明顯的小果，而磨損發(fā)熱量和噪聲都會(huì)增大，軸承壽命將因此而降 低。 軸承間隙的調(diào)整量，應(yīng)該能方便而且能準(zhǔn)確地控制，但調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜。雙列短圓柱 滾子軸承內(nèi)圈相對(duì)外圈可以移動(dòng)，當(dāng)內(nèi)圈向大端軸向移動(dòng)時(shí)，由于 1：12 的內(nèi)錐孔，內(nèi)圈將脹大消除 間隙。 其他軸承調(diào)整也有與主軸軸承相

50、似的問(wèn)題。特別要注意：調(diào)整落幕的端面與螺紋中心線的垂直度， 隔套兩個(gè)端面的平行度都由較高要求，否則，調(diào)整時(shí)可能將軸承壓偏而破壞精度。隔套越長(zhǎng)，誤差的 影響越小。 螺母端面對(duì)螺紋中心線垂直度、軸上和孔上套簡(jiǎn)兩端平行度等均有嚴(yán)格的精度要求。 6.6.36.6.3 主軸與齒輪的連接主軸與齒輪的連接 齒輪與主軸的連接可以用花鍵或者平鍵；軸做成圓柱體，或者錐面（錐度一般取 1：15 左右） 。錐 面配合對(duì)中性好，但加工較難。平鍵一般用一個(gè)或者兩個(gè)（相隔 180 度布置） ，兩國(guó)特鍵不但平衡較好， 而且平鍵高度較低，避免因齒輪鍵槽太深導(dǎo)致小齒輪輪轂厚度不夠的問(wèn)題。 6.6.46.6.4 潤(rùn)滑與密封潤(rùn)滑與密

51、封 主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤(rùn)滑，一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。 主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。防漏的措施有兩種： 1）堵加密封裝置防止油外流。 主軸轉(zhuǎn)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 0.10.3的間mm 隙（間隙越小，密封效果越好，但工藝?yán)щy） 。還有一種是在軸承蓋的孔內(nèi)開(kāi)一個(gè)或幾個(gè)并列的溝槽 （圓弧形或形） ，效果比上一種好些。在軸上增開(kāi)了溝槽（矩形或鋸齒形） ，效果又比前兩種好。v 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 20 在有大量切屑、灰塵和冷卻液的環(huán)境中工作時(shí)，可采用曲路密封，曲路可做成軸向或徑向。徑向 式的軸承蓋要做成剖分式，較為復(fù)雜。

52、2）疏導(dǎo)在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐?，使油能順利地流回到油箱?總結(jié)總結(jié) 這次課程設(shè)計(jì)用了三個(gè)星期，回想起來(lái)，花在畫(huà)圖的時(shí)間不多，主要還是 在設(shè)計(jì)計(jì)算上。能過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我不但鞏固了舊的知識(shí)，如：機(jī)械設(shè)、 金屬切削機(jī)床等。利用繪圖軟件繪圖，而且學(xué)到了怎樣設(shè)計(jì)變速箱，如何設(shè) 計(jì)每一個(gè)細(xì)節(jié)。 課程設(shè)計(jì)是一次知識(shí)綜合的考驗(yàn)，要考慮的問(wèn)題很多，一個(gè)人的能力三 周時(shí)間是不夠的，我們通過(guò)討論更加深一層俯了設(shè)計(jì)的過(guò)程。而且老師的指 導(dǎo)也是不可或缺的。 銑床主軸箱設(shè)計(jì)銑床主軸箱設(shè)計(jì) 21 主要參考文獻(xiàn) 1 陳易新.金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1987.7 2 范云漲.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,1994.7 3 任殿閣.機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo).遼寧:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1991.1 4 翁世修.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo).上海:上海交通大學(xué),1987.8