徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 ) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )圖 書 分類號(hào)：密 級(jí)：C A 7 6 2 0C A 7 6 2 0液壓 多刀 半自 動(dòng)車 床主傳 動(dòng)箱 設(shè)計(jì)液壓 多刀 半自 動(dòng)車 床主傳 動(dòng)箱 設(shè)計(jì)液壓 多刀 半自 動(dòng)車 床主傳 動(dòng)箱 設(shè)計(jì)液壓 多刀 半自 動(dòng)車 床主傳 動(dòng)箱 設(shè)計(jì)T h eT h eD e s i g nD e s i g no fo 7 6 2 0C A 7 6 2 0H y d r a u l i cH y d r a u l i cM u l t i - t o o lM u l t i - t o o lA u t o m a t i cA u t o m a t i cL a t h eL a t h eM a i nM a i nD r i v eD r i v 姓 名 羅 有 亮學(xué) 院 名 稱 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院專 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化指 導(dǎo) 教 師 何 紹 華200 8 年 6 月 2 日徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )I 呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：年月日徐州工程學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解徐州工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)院所擁有。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日日期：年月日徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )I I 設(shè)計(jì)方法 ，根據(jù)已確 定的運(yùn)動(dòng)參 數(shù)以 變速箱展開圖的總中心距最小為目標(biāo)，擬訂變速系統(tǒng)的變速方案，并引入優(yōu)化設(shè)計(jì)的思想， 以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計(jì)效率。此次設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了同類機(jī)床主傳動(dòng)箱的設(shè)計(jì)，重 點(diǎn)參考了 機(jī) 床 ， 7620機(jī)床的類似， 以液壓驅(qū)動(dòng) 的高效機(jī)床，在生產(chǎn)中有著廣泛的運(yùn)用。關(guān)鍵詞 : 機(jī)床；傳動(dòng)系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )I VA b s t r b s t r t h e s i s i od u c e s t h e i gn s t e ps a n d me t h of ma i n t r a n s i mi s s o n s y s t e m c h i n e t a n d f t t h e t r a n s m i s s i o n s c h e me of t h e s y s t e m, w h t h e a i m of t h e mi lc e r t a n c e of e x pa n s i o n g r a a c c i ng t o t h e i on a me t e r t h a t h a s a e a dy i e t h e me t h od A D a n d t h ou of ma l i gn t o a c t h e s u i c t a n d r i gn e f f i c i e n c i e s .T h e s s of i a s i mi l a r r e f e r e n c e t o t h e ma i n t r a n s m i s s i o n s of ma c h i n i t h e r e f e r e n c e C 7620c ma c h i n e , C A 7620ma c h i n e ma i n v e me w i t h t h el a y of t h e C 7620ma c h i n e s i mi l a r , C A 7620 c i - t oo l i s c - d r i v e n s e a t i c l a t h e s T h e e f f i c i e nt ma c h i n e i n t h e t i on of a w i de r a of u s e .K e y w ma c h i n e t ma i n t r a n s m i s s i o n s y s t e m ma l i 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 ) 目目錄 錄 錄錄1 緒論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 傳動(dòng)的設(shè)計(jì)要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 傳動(dòng)的組要設(shè)計(jì)程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 主運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 計(jì)任務(wù) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 定轉(zhuǎn)速圖 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 定變速的排列方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 定基本組和擴(kuò)大組 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 傳動(dòng)的布局 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 速機(jī)構(gòu) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 輪的布置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 移齒輪的軸向布置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 個(gè)變速組內(nèi)齒輪軸向位置的排列 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 個(gè)變速組內(nèi)齒輪軸向位置的排列 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 小徑向尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 移齒輪的結(jié)構(gòu)形式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 算轉(zhuǎn)速 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 主傳動(dòng)的零件設(shè)計(jì) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 1 主要零件的驗(yàn)算校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 輪的校核計(jì)算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及零件校合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 的校核 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 主傳動(dòng)的潤(rùn)滑 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 滑系統(tǒng)的要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 滑劑的選擇 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 滑方式的選擇 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 承的潤(rùn)滑及密封方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39結(jié)論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41致謝 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42參考文獻(xiàn) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43附錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )11 緒論實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)， 稱 為機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)， 它 和機(jī)床的傳動(dòng)方 案和總體布局有關(guān)， 主 運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的末端是主電動(dòng)機(jī)與主軸， 它 的作用是把動(dòng)力 源（電動(dòng)機(jī)） 的 運(yùn)動(dòng)傳給主軸， 使主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)， 并 滿足臥式車 床主軸變速和換向的要求。1 . 1 主傳動(dòng)的設(shè)計(jì)要求機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)床的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有密切聯(lián)系，在 機(jī)床的主要技術(shù) 參數(shù)擬訂以后， 進(jìn) 行機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前， 需 要設(shè)計(jì)機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)。 在 設(shè)計(jì)機(jī) 床的主傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，必須滿足下列基本要求：1 ） 機(jī)床的末端執(zhí)行件（如主軸）應(yīng)有足夠的轉(zhuǎn)速和變速級(jí)數(shù)。2 ） 機(jī)床的動(dòng)力源和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都需保證傳遞足夠扭矩，并且要求傳動(dòng)效率較高。3 ） 機(jī)床的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別大末端執(zhí)行件都需保證足夠的精度，剛度，抗振能，并且要求穩(wěn)升較低和熱變形較小。4 ） 機(jī)床的操作和控制需要靈活輕便和安全可靠，機(jī)床的調(diào)整維修要求簡(jiǎn)單方便，機(jī)床噪音小，以保證工人生產(chǎn)的正常工作條件。5 ） 機(jī)床的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，緊湊，制造方便，成本低。6 ） 機(jī)床的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率方面的要求，應(yīng)合理地滿足。1 . 2 主傳動(dòng)的組要設(shè)計(jì)程序1 ） 調(diào)查研究有足夠的設(shè)計(jì)原始資料， 在 明確機(jī)床滿足的要求的同時(shí)， 還 應(yīng)有同類型的 機(jī)床設(shè)計(jì)圖紙及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。2 ） 主傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)要求，擬 定可能的轉(zhuǎn)速圖，并 從中選出合理的方 案 ，然后計(jì)算齒輪齒數(shù)級(jí)及帶輪直徑，最后繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖。3 ） 主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)變速箱或主軸箱的部件裝配圖，并進(jìn)行必要計(jì)算。4 ） 主傳動(dòng)的零件設(shè)計(jì)軸和齒輪機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度校核計(jì)算徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )22 主運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)1 . 1 設(shè)計(jì)任務(wù)主運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)是運(yùn)用轉(zhuǎn)速圖的基本原理，以擬 定滿足給定的轉(zhuǎn)速的合 理傳動(dòng)方案， 主 要包括選擇變速組及傳動(dòng)副數(shù)， 確 定各變速組中的齒輪傳動(dòng)比， 以及計(jì)算齒輪齒數(shù)。2 . 2 擬定轉(zhuǎn)速圖 主 軸 轉(zhuǎn) 速 范 圍 為 180 710 轉(zhuǎn) / 分， 轉(zhuǎn) 速 級(jí) 數(shù) Z =4 ，公 比電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 = 1450轉(zhuǎn) / 分。 0 2 . 1 確定 變速組 的數(shù)目大多數(shù)機(jī)床廣泛應(yīng)用滑移齒輪的變速方式，為 滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操縱方便的 要求通常采用雙聯(lián)或三聯(lián)齒輪，所以 4 級(jí)轉(zhuǎn)速需要三個(gè)變速組，即 Z =4=2 2 。2 . 2 . 2 確定 變速的 排列方 案由于 構(gòu)上沒有特殊要求，根據(jù)各變速組中傳動(dòng)副數(shù)應(yīng)遵循 “ 前多后少 ” 的原則，選擇 Z =4=2 2 這種方案。2 . 2 . 3 確定 基本組 和擴(kuò)大 組根據(jù) “ 前密后疏 ” 的原則，選擇 4=2 2 的方案。徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )33 主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3 . 1 主傳動(dòng)的布局主傳動(dòng)的布局主有要集中傳動(dòng)式和分離式兩種，主 傳動(dòng)的全部變速機(jī)構(gòu)和 主軸組件裝在同一箱體內(nèi)， 稱 為集中傳動(dòng)布局； 分 別裝在變速箱和主軸箱兩種箱 體內(nèi)，其間用膠帶、鏈條等傳動(dòng)時(shí)，稱為分離傳動(dòng)布局。它的優(yōu)點(diǎn)是： 結(jié)構(gòu)緊湊 ，便于實(shí)現(xiàn)集中操縱， 箱 體數(shù)少， 缺 點(diǎn)是； 傳 動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)中的震動(dòng)和發(fā)熱會(huì)直接 影響主軸的工作精度。3 . 2 變速機(jī)構(gòu)大多數(shù)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)都需要進(jìn)行變速，可以是有級(jí)變速，也可以是 無(wú)級(jí)變速， 有 級(jí)變速應(yīng)用較廣， 有 級(jí)變速機(jī)構(gòu)包括交變齒輪變速機(jī)構(gòu)； 滑 移齒輪變速 機(jī)構(gòu)；離合器變速機(jī)構(gòu)。 廣泛應(yīng)用于通用機(jī)床 和一部分專用機(jī)床， 其 優(yōu)點(diǎn)是： 變 速范圍大； 變 速級(jí)數(shù)也較多； 變 速方便節(jié)省時(shí) 間 ；在較大的變速范圍內(nèi)可傳遞較大的功率和扭矩； 不 工作的齒輪不嚙合， 因 而空 載的功率損失較小， 其 缺點(diǎn)是： 變速箱的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜， 不 能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速， 為方 便滑移齒輪容易進(jìn)入捏合，一般用直齒圓柱齒輪，傳動(dòng)平穩(wěn)性不如斜齒輪傳動(dòng)。3 . 3 齒輪的布置初步確定了轉(zhuǎn)速圖和齒輪齒數(shù)之后， 合 理地布置齒輪排列方式， 是 一個(gè)比 較重要的問(wèn)題。 它 將直接影響到變速箱的尺寸、 變 速操縱的方便性以及結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 的可能性電因此設(shè)計(jì)機(jī)床變速箱時(shí)，要根據(jù)具體要求合理地加以布置。3 . 3 . 1 滑移 齒輪的 軸向布 置變速組中的滑移齒輪 一般布置 雜主動(dòng) 軸上，因 其轉(zhuǎn)速一 般比被動(dòng) 軸的轉(zhuǎn)速高， 則其上的滑移齒輪的尺寸小， 重 量輕， 操縱省力， 但有時(shí)在結(jié)構(gòu)上考慮， 必須將滑移齒輪放在被動(dòng)軸上，也 有時(shí)為了操縱方便將兩個(gè)相鄰變速組的滑移齒 輪放在同一根軸上。為了避免同一滑移齒輪變速組內(nèi)的兩對(duì)齒輪同時(shí)嚙合， 兩 個(gè)固定齒輪的間 距應(yīng)大于滑移齒輪的寬度，一般留有間隙量為 1 2 毫米 ，如圖 3 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )4圖 3移齒輪的軸向3 . 3 . 2 一個(gè) 變速組 內(nèi)齒輪 軸向位 置的排 列齒輪在軸向位置的排列，如果沒有特殊情況，應(yīng)盡量縮短軸向長(zhǎng)度。滑移齒輪的軸向位置常有窄式排列和寬式排列兩種。 一 般采用窄式排列， 它所占的軸向長(zhǎng)度較小。 圖 3 2 所示的兩級(jí)變速組占用的軸向長(zhǎng)度 L 4b。 其中 占有的 空間長(zhǎng) 度， b 為一個(gè)齒輪的齒部寬 度。如 圖 3 3所示的寬式排列 ( 即滑移齒輪的軸向尺寸寬 ) ， 則 占用的軸向長(zhǎng)度較較大， 以致 在相同的負(fù)荷條件下， 軸 徑須加粗從而使軸上的小齒輪的齒數(shù)增加， 相 應(yīng)使齒數(shù) 和及徑向尺寸加大，因此，一般不希望采用寬式排列。如前所述， 二 聯(lián)滑移齒輪的兩種排列方式， 必 須保證同軸上相鄰兩齒輪的 齒數(shù)差大于 4 ， 才能使滑移齒輪在越過(guò)某個(gè)固定齒輪時(shí)避免齒頂相碰。 若相鄰齒 數(shù)差小于 4 ，除了采用增加齒數(shù)和的方法 ( 使相鄰兩齒輪的齒數(shù)差增加，此時(shí)徑向尺寸也加大 ) 、或者采用變位齒輪的方法子以 解決外，還可采用如 圖 3 中圖所示的排列方案，讓 滑移齒輪中的最小輪越過(guò)固定的小齒輪即最大齒輪與最小 齒輪的齒數(shù)差大于 4 ， 而其他兩個(gè)齒輪的齒數(shù)差允許小些， 但這種排列方法的軸 向尺寸較大。圖 3聯(lián)滑移齒輪的軸向排列 圖 3聯(lián)滑移齒輪的軸向排列徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )5圖 3聯(lián)滑移齒輪軸向排列3 . 3 . 3 兩個(gè) 變速組 內(nèi)齒輪 軸向位 置的排 列圖 3 5 上圖和圖 3 6 為兩個(gè)變速組的齒輪并行排列方式 , 其總長(zhǎng)度等于兩變速組的軸向長(zhǎng)度之和 , 兩個(gè)變速組的齒輪交諾排列 , 其總的軸向長(zhǎng)度較短，但 對(duì)固定齒輪的齒數(shù)差有要求。 由圖 3 5 可知， 三 軸四級(jí)變速機(jī)構(gòu)的并行排列方案 ，其總長(zhǎng)度為工 8L，而中圖的交錯(cuò)排列只要入 6b 就夠了。圖 3級(jí)變速組的齒輪軸向排列圖 3速組的軸向排列3 . 3 . 4 縮小 徑向尺 寸為了減小變速箱的尺寸，既須縮短軸向尺寸，又要縮小徑向尺 , 它們之間往徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )6往是相互聯(lián)系的，應(yīng)該根據(jù)具體情況考慮全局，恰當(dāng)?shù)亟鉀Q齒輪布置問(wèn)題。有些機(jī)床 ( 加臥式鏜床和龍門銑床 ) 的變速箱須沿導(dǎo)軌移動(dòng)，為 了減小變速 箱對(duì)于導(dǎo)軌的顛覆力矩、 提 高機(jī)床的剛度和運(yùn)動(dòng)乎穩(wěn)性， 變 速箱的重心和主軸應(yīng) 盡可能靠近導(dǎo)軌面這就須力求縮小變速箱的徑向尺寸。3. 3 . 4 . 1 縮 小 軸 間 距 離在強(qiáng)度允許的條件下，盡量選用較小的齒數(shù)和，并使齒輪的降速傳動(dòng)比大 于，以避免采用過(guò)大的齒輪。這錢既縮小了本變速組的軸間距離 , 又不致妨礙其14他變速組軸間距離的減小。3. 3 . 4 . 2 采 用 軸 線 相 互 重 合在相鄰變速組的軸間 距離相等 的情況 下，可格 其中兩根 軸布置在 同一軸線上，則徑向尺寸可大為縮小如 圖 3且減少了箱體上孔的排數(shù) , 箱體孔的加工工藝性也得到改善。圖 3線重合的布置方式3 . 3 . 5 滑移 齒輪的 結(jié)構(gòu)形 式機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中常見的滑移齒輪結(jié)構(gòu)形式有： 整體式及裝配式， 見圖 3 8 設(shè)計(jì)滑移齒輪結(jié)構(gòu)， 一般應(yīng)考慮齒輪的工藝方法。 整體式多聯(lián)齒輪在插齒、 剃齒時(shí)， 兩 個(gè)齒輪間應(yīng)留有足夠的空刀槽， 磨 齒時(shí)則更大些； 還 要考慮變速時(shí)撥 叉或滑塊的撥動(dòng)方式 ( 圖中雙點(diǎn)劃線所示 ) ； 為 了使滑移齒輪能夠順利嚙合， 在 其 嚙合端面上沿全部齒高須倒成圓角； 為 了保證齒輪的導(dǎo)向性良好， 滑 移齒輪的輪 轂長(zhǎng)度不應(yīng)小于 (1.5)d， d 為軸的直徑。徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )7圖 3移齒輪的結(jié)構(gòu)形式3 . 4 計(jì)算轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)， 為 了使傳動(dòng)件工作可靠 , 結(jié)構(gòu)緊湊， 須 對(duì)傳動(dòng)件進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算 。主傳動(dòng)系統(tǒng)中主軸及傳動(dòng)件 ( 如傳動(dòng)軸、 齒 輪 ) 的尺寸， 主 要是根據(jù)它所傳遞的 扭矩大小來(lái)決定， 扭矩大， 其 結(jié)構(gòu)尺寸就大， 扭短小， 則結(jié)構(gòu)尺寸就可縮小。 傳 動(dòng)件傳遞扭矩 大小與它所傳遞的功率 N 和轉(zhuǎn)速 n 兩個(gè)因素有關(guān)。 特定購(gòu)工藝條件下各傳動(dòng)件所傳遞的功率 N 和轉(zhuǎn)速 n 是 固定不變的，所傳遞的扭矩 也是一定的。對(duì)于工藝范圍較廣的通用機(jī)床和某些由 于使用條件復(fù)雜， 變 速范圍較大， 傳 動(dòng)件所傳遞的功率和轉(zhuǎn)速 并不是固定不變的。 這 類機(jī)床， 若 將傳動(dòng)件的傳遞扭矩確定得偏小或過(guò)大， 是 不 經(jīng)濟(jì)、 不 合理的。 所以， 對(duì) 于這類機(jī)床傳動(dòng)件傳遞扭矩大小的確定， 必須根據(jù)機(jī) 床實(shí)際使用情況進(jìn)行周密地調(diào)查分析。 通 用機(jī)床在最低的一段轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)， 經(jīng) 常 用于切削螺紋、 鉸孔、 切 斷、 精鏜等工序， 所消耗的功率較小， 不需要使用電動(dòng) 機(jī)的全部功率即便用于粗加工， 由 于受刀具、 夾 具和工件剛度的限制， 不 可能采 用過(guò)大的切削用量， 也 不會(huì)使用到電動(dòng)機(jī)的全部功率。 所以， 這 類機(jī)床只是以某 一轉(zhuǎn)速開始， 才 有可能使用電動(dòng)機(jī)的全部功率。 當(dāng) 傳動(dòng)件的功率為一定時(shí)， 隨 著 轉(zhuǎn)速的降低，傳遞的扭矩也就越大。綜上所述， 按 傳遞全部功率時(shí)的轉(zhuǎn)速中的最低轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算， 即 可得出該 傳動(dòng)件需要傳遞的最大扭矩。 傳 遞全部功率時(shí)的最低轉(zhuǎn)速， 則 稱為該傳動(dòng)件的計(jì) 算轉(zhuǎn)速。對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)件，其額定扭矩 ( 即需要傳遞的最大扭矩 ) 按下式計(jì)牛 米） 9550式中： 傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速 ( 轉(zhuǎn)分 ) ； 傳動(dòng)件所傳遞的功率 ( 千瓦 ) ；N 主電動(dòng)機(jī)的額定功率 ( 千瓦 ) ； 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )8 從主電動(dòng)機(jī)到該傳動(dòng)件間的傳動(dòng)效率。由上式可知， 當(dāng) 傳動(dòng)件的傳遞功率為一定時(shí)， 若 轉(zhuǎn)速取得偏底， 則 傳遞的 扭矩就偏大，使傳動(dòng)件尺寸不必要的增大。因此，必須根據(jù)機(jī)床的實(shí)際工作情況，經(jīng)濟(jì)合理地確定計(jì)算轉(zhuǎn)速并計(jì)算傳動(dòng)件的尺寸是機(jī)床設(shè)計(jì)工作的一個(gè)重要問(wèn)題。3 . 4 . 1 主軸 計(jì)算轉(zhuǎn) 速的確 定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 是主軸傳遞全部功率 ( 此時(shí)電動(dòng)機(jī)為滿載 ) 時(shí) 的 最 低 轉(zhuǎn) 速 ， 從 矩則隨轉(zhuǎn)速 的增加而減少，此為恒功率工作范圍；低于主軸計(jì)算 轉(zhuǎn)速的各級(jí)轉(zhuǎn)速所能傳遞的扭矩與計(jì)算轉(zhuǎn)速下的扭矩相等，它是該機(jī)床的最大傳遞扭矩 ( 功率則隨轉(zhuǎn)速的降低而減少 ) 。如圖 3用機(jī)床的主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速是按特定的工藝中所需要的主軸轉(zhuǎn)速來(lái)確定。通用機(jī)床及專門化機(jī)床，根 據(jù)對(duì)現(xiàn)有機(jī)床的調(diào)查分析和測(cè)定以及有關(guān)的統(tǒng) 計(jì)分析資料主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定速級(jí) 數(shù) Z =4 ，其轉(zhuǎn)速圖如圖 3軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn) / 分1 8 1 53 m i n 6 95j m i nn n n n 在轉(zhuǎn)速圖上以黑點(diǎn)表示。圖 3用機(jī)床主傳動(dòng)功率和扭矩變化情況徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )9圖 3 4 . 2 采用 交換齒 輪的變 速系統(tǒng)機(jī)床變速系統(tǒng)采用交換齒輪， 可 使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 并 且不需要操縱結(jié)構(gòu)， 可 使變速 箱尺寸緊湊， 由 于交換齒輪變速組的主傳動(dòng)和從動(dòng)齒輪可以倒換使用， 因 而可以 減少齒輪個(gè)數(shù)， 這 些都是使用交換齒輪的優(yōu)點(diǎn)。 圖 3車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)， 軸使用雙聯(lián)滑移齒輪變速組是基本組， 軸間 的一對(duì)交換齒輪變速組是第一擴(kuò)大組， 前 者用于加工過(guò)程中的變速， 后 者用于每 批工件加工前的變速調(diào)整。圖 3 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )104 主傳動(dòng)的零件設(shè)計(jì)主軸部件是由主軸、 主 軸支承和安裝在主軸上的傳動(dòng)件等組成。 主 軸部件 帶動(dòng)工件或刀具完成工件表面形成運(yùn)動(dòng)， 傳 遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力， 同 時(shí)又是工件或刀具 的支承件， 承 受切削力、 進(jìn)給力、 驅(qū) 動(dòng)力和工件或刀具的重力等， 并保證與機(jī)床 其他不見有精確的相對(duì)位置。因 此主軸不見的工作性能直接影響機(jī)床的加工質(zhì)量 和生產(chǎn)效率。從機(jī)床的使用和設(shè)計(jì)要求出發(fā)， 各 種主軸部件都有其共性： 在 使用上要求 它具有與該機(jī)床工作性能相適應(yīng)的旋轉(zhuǎn)精度、 剛 度、 抗振性、 耐 磨性等， 還要求 穩(wěn)升低、 熱 變形??； 在 結(jié)構(gòu)上都要求它能保證工件或刀具的定位裝夾、 主 軸及軸 承的定位、 軸 承間隙的調(diào)整、 潤(rùn) 滑與密封； 以及 便于制造、 裝 配和維修等共同問(wèn) 題 。只不過(guò)機(jī)床的類型不同，主軸工件條件不同，解決問(wèn)題的重點(diǎn)應(yīng)有所側(cè)重。對(duì)傳動(dòng)件的主要尺寸 （ 傳動(dòng)軸的直徑， 齒輪模數(shù)） 進(jìn) 行估算。 便于繪制裝 配草圖， 在 完成裝配圖后， 零 件的結(jié)構(gòu)尺寸和受力情況都已確定， 再 對(duì)主要零件 進(jìn)行較精確的驗(yàn)算。機(jī)床主軸部件是影響機(jī)床加工精度的主要部件， 它 的回轉(zhuǎn)精度影響工件的加 工精度， 它 的功率大小與回轉(zhuǎn)速度影響加工效率， 它 的自動(dòng)變速、 準(zhǔn) 停和換刀等 影響機(jī)床的自動(dòng)化程度。 因 此， 要 求主軸部件具有與本機(jī)床工作性能相適應(yīng)的高 回轉(zhuǎn)精度、 剛度、 抗 振性、 耐磨性和低的溫升。 在 結(jié)構(gòu) 上， 必須很好地解決刀具 和工具的裝夾、 軸承 的配置、 軸承 間隙調(diào)整和 潤(rùn)滑密封 等問(wèn)題。 主軸的 結(jié)構(gòu) 根據(jù)數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、 精 度 采用 不同的主軸 軸承 。 一 般中小規(guī)格數(shù)控機(jī)床的主軸 部件多 采用 成組高精度滾動(dòng) 軸承 ， 重 型數(shù)控機(jī)床則 采用 液體靜壓 軸承 ， 高 速主軸 常采用 氮化硅材料的陶瓷滾動(dòng) 軸承 。1 ） 主軸 軸承 的配置形式 加工中心的主軸 軸承 一般 采用 2 個(gè)或 3 個(gè)角接 觸球 軸承 組成， 或 用角接觸球 軸承 與圓柱滾子 軸承 組成， 這 種 軸承 經(jīng)過(guò)預(yù)緊后可 得到較高的剛度。 當(dāng) 要求有很大剛性時(shí)， 則 采用 圓柱滾子 軸承 和雙向推力球 軸承 的組合。常用的加工中心主軸支承的典型 結(jié)構(gòu) 有 3 種 ：（ 1)前后支承用雙列圓柱滾子 軸承 來(lái)承受徑向負(fù)荷， 用 安裝在主軸前端的雙 向角接觸球 軸承 來(lái)承受軸向負(fù)荷， 這 種 結(jié)構(gòu) 剛性較好， 能 進(jìn)行強(qiáng)力切削， 適 用于 中等轉(zhuǎn)速的機(jī)床。（ 2)前支承用角接觸球 軸承 ，背靠背安裝，以 2 3 個(gè) 軸承 為一套，用以承受軸向和徑向負(fù)荷：后支承用圓柱滾子 軸承 ，如圖 8種 結(jié)構(gòu) 適應(yīng)較高轉(zhuǎn)速、較重切削負(fù)荷 ，主軸精 度較高 ，但所承 受軸向負(fù) 載較前一 種 結(jié)構(gòu) 小。徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ( 論 文 )11（ 3)前后支承都 采用 成組角接觸球 軸承 ， 承 受軸向和徑向負(fù)荷 ， 使用角接觸 球軸承 ， 采用 脂 潤(rùn)滑 ， 其 極限 達(dá) 80 104 ：如 采用 油氣 潤(rùn)滑 或噴油 潤(rùn)滑 ，則 轉(zhuǎn)速可進(jìn)一步提高。目前高速主軸多數(shù) 采用 陶瓷滾動(dòng) 軸承 ，在脂 潤(rùn)滑 情況下 可達(dá) 120 104 ( d 為 軸承 平均直徑 n 為 軸承 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) ) 。2 ） 主軸內(nèi)刀具的自動(dòng)夾緊和切屑的清除裝置 在自動(dòng)換刀機(jī)床的刀具自 動(dòng)夾緊裝置中， 刀 桿常 采用 7 ： 24 的大錐度錐柄， 既 利于定心， 也 為松刀帶來(lái)方 便 。用碟形彈簧通過(guò)拉桿及夾頭拉住刀柄的尾部，使刀具錐柄和主軸錐孔緊密配合，夾緊力達(dá) 10000刀時(shí)，通過(guò)液壓缸活塞推動(dòng)拉桿來(lái)壓縮碟形彈簧，使夾頭漲開， 夾 頭與刀柄上的拉釘脫離， 刀 具即可拔出進(jìn)行新舊刀具的交換； 新 刀裝入后， 液 壓缸活塞后移， 新 刀具又被碟形彈簧拉緊。 在 活塞推動(dòng)拉桿松開刀 柄的過(guò)程中， 壓 縮空氣由噴氣頭經(jīng)過(guò)活塞中心孔和拉桿中的孔吹出， 將 錐孔清理 干凈， 防 止主軸錐孔中掉入切屑和灰塵， 把 主軸孔表面和刀桿的錐柄劃傷， 保 證 刀具的正確位置。3 ） 主軸準(zhǔn)停裝置 數(shù)控機(jī)床為了完成 具自動(dòng)交換 ) 的動(dòng)作過(guò)程， 必 須設(shè)置主軸準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)。 由 于刀具裝在主軸上， 切 削時(shí)切削轉(zhuǎn)矩不可能僅靠錐孔的 摩擦力來(lái)傳遞， 因 此在主軸前端設(shè)置一個(gè)突鍵， 當(dāng) 刀具裝入主軸時(shí)， 刀 柄上的鍵 槽必須與突鍵對(duì)準(zhǔn)， 才 能順利換刀： 為此， 主 軸必須準(zhǔn)確停在某固定的角度上。 由此可知主軸準(zhǔn)停是實(shí) 現(xiàn) 通常主軸準(zhǔn)停機(jī)構(gòu) 有 2 種 方式 ，即機(jī)械式與電氣