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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告 論 文 題 目： C620 機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院：專 業(yè) 、 班 級(jí)：學(xué) 生 姓 名： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告要求 開題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。 一、選題依據(jù) 1。論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域； 2。論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值； 3。目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1。重點(diǎn)解決的問題； 2。擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）； 3。本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1。擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 2。論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通 過分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相 關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1. 開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過； 3. 開題報(bào)告不合格或沒有做開題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論 文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開題報(bào)告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5. 開題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張 上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。? 13 一、選題依據(jù) 1、研究領(lǐng)域 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 金屬切削機(jī)床是刀具或磨具對(duì)金屬工件進(jìn)行切削加工的機(jī)器。在一般機(jī)械制造工 廠中，機(jī)床約占機(jī)器設(shè)備總數(shù)的 50%~70%.現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的特征主要表現(xiàn)在高生產(chǎn)和先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩方面。而這些首先取決于機(jī)械制造工業(yè)提供的裝備的技術(shù)水 平。機(jī)床工業(yè)是機(jī)器制造業(yè)的重要部門，擔(dān)負(fù)著為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科學(xué)技術(shù)和國(guó)防現(xiàn)代 化提供技術(shù)裝備的任務(wù)在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。 關(guān)于 C620 車床，C 代表車床類，6 代表普通車床，20 代表車床最大旋轉(zhuǎn)半徑為200 毫米，也就是最大旋轉(zhuǎn)直徑 400mm，最大加工直徑 400 毫米。車床主要組成部件有床頭箱、進(jìn)給箱、溜板箱等。床頭箱是機(jī)床的重要的部件，是用于布置機(jī)床工作主 軸及其傳動(dòng)零件和相應(yīng)的附加機(jī)構(gòu)的。主軸箱是一個(gè)復(fù)雜的傳動(dòng)部件，包括主軸組件、 換向機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、制動(dòng)裝置、操縱機(jī)構(gòu)和潤(rùn)滑裝置等。其主要作用是支承主軸并 使其旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)主軸啟動(dòng)、制動(dòng)、變速和換向等功能。機(jī)床進(jìn)給箱是用以改變機(jī)床切 削時(shí)的進(jìn)給量或改變表面形成運(yùn)動(dòng)中刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的機(jī)構(gòu)。溜板箱是將絲 和光杠傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱锇逑涞闹本€運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)刀架進(jìn)給，控制刀架運(yùn)動(dòng)的接 通、斷開和換向的機(jī)構(gòu)。 因此,設(shè)計(jì)機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖、床頭箱、進(jìn)給箱、溜板箱意義重大。機(jī)械制造中， 機(jī)床所負(fù)擔(dān)的加工工作量約占機(jī)械制造總工作量的 40%~60%。從質(zhì)的方面來說,既然機(jī)床是制造各種裝備和機(jī)器的,那么改善機(jī)床的機(jī)構(gòu)性能就必然直接影響機(jī)械產(chǎn)品的性 能、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) （1） 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作現(xiàn)狀 經(jīng)過近六十年標(biāo)準(zhǔn)化工作者的辛勤耕耘,尤其是全國(guó)金屬切削機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委 員會(huì)組建 ( 1986 年) 以來, 我國(guó)金屬切削機(jī)床行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作從無到有,并伴隨著我國(guó)機(jī)床制造業(yè)的發(fā)展而得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,取得了令人矚目的成績(jī),尤其是數(shù)控 機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)化工作近 10 年來得到了高度重視,市場(chǎng)流通的普通級(jí)加工中心、精密級(jí)加工中心、高精度加工中心和車削中心標(biāo)準(zhǔn)相繼頒布實(shí)施。到目前為止,我國(guó)金屬切削機(jī) 床行業(yè)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)近 900 項(xiàng), 其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 80 多項(xiàng),行業(yè)準(zhǔn) 800 多項(xiàng)。在這些標(biāo)準(zhǔn)中, 通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 200 多項(xiàng)、型式與參數(shù)標(biāo)準(zhǔn) 100 多項(xiàng)、精度標(biāo)準(zhǔn) 300 多項(xiàng)、技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn) 300 多項(xiàng)這些標(biāo)準(zhǔn)基本覆蓋了國(guó)內(nèi)金切機(jī)床的產(chǎn)品種類,形成了我國(guó)金切機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)體系,為我國(guó)金屬切削機(jī)床制造業(yè)的發(fā)展、整機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化水平、可靠性水平、可 安全防護(hù)技術(shù)水平的提高起到了重要的技術(shù)支撐作用。經(jīng)過兩代標(biāo)準(zhǔn)化工作者 20 多年的辛勤工作,金切機(jī)床行業(yè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作從積極引進(jìn)、消化國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先 進(jìn)標(biāo)準(zhǔn), 到逐步與國(guó)際慣例接軌,機(jī)床行業(yè)都做了大量工作,尤其是第四次全國(guó)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作會(huì)議以來, 金屬切削機(jī)床行業(yè)在采標(biāo)工作中積極穩(wěn)妥、不斷推進(jìn),工作中狠抓采標(biāo)數(shù)量。經(jīng)過全行業(yè)的努力, 目前由金切機(jī)床標(biāo)委會(huì)目前歸口的 100 余項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中, 已有近 80 項(xiàng)轉(zhuǎn)化為我國(guó)標(biāo)準(zhǔn), 其中等同轉(zhuǎn)化的占 40%, 等效轉(zhuǎn)化的占40%。其余未采標(biāo)的原因是: 有個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)無相應(yīng)產(chǎn)品; 有些標(biāo)準(zhǔn)屬于最新頒布的標(biāo)準(zhǔn), 待列項(xiàng)轉(zhuǎn)化。由此可見, 我國(guó)的機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)化工作可謂成績(jī)斐然?！笆濉逼陂g, 在國(guó)家和地方財(cái)政的支持下, 我國(guó)機(jī)床行業(yè)的功能部件標(biāo)準(zhǔn)得到了很大發(fā)展, 先后制定了滾珠絲杠副標(biāo)準(zhǔn)、刀架標(biāo)準(zhǔn)、刀庫標(biāo)準(zhǔn)和電主軸標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定填補(bǔ)了 國(guó)內(nèi)空白, 緩解了我國(guó)機(jī)床行業(yè)發(fā)展的需要程度, 進(jìn)一步規(guī)范了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn), 同時(shí)也提升了機(jī)床的整體性能和模塊化生產(chǎn)水平。 （2） 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作存在的問題 雖然經(jīng)過數(shù)十年的不懈努力, 我國(guó)機(jī)床工具行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作取得了很大成績(jī), 為我國(guó)機(jī)床制造業(yè)的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐, 也為我國(guó)裝備制造業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。但是, 隨著我國(guó)機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展, 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作, 特別是數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)化工作跟不上產(chǎn)品的發(fā)展, 具體問題如下: ①數(shù)控機(jī)床的技術(shù)向高速、復(fù)合、精密、智能、綠色的方向快速發(fā)展, 但行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作滯后于產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求, 缺少完善的數(shù)控機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)體系來指導(dǎo)和規(guī)范產(chǎn)品開發(fā)、制造、服務(wù)和貿(mào)易。 ②現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)不盡合理, 標(biāo)準(zhǔn)中產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)多, 通用基礎(chǔ)和方法標(biāo)準(zhǔn)少; 在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中普通機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)多, 數(shù)控機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)少; 在數(shù)控產(chǎn)品中企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多, 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)少。 ③行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作基礎(chǔ)性研究薄弱, 數(shù)控機(jī)床通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不足, 采標(biāo)工作有待加強(qiáng)。 ④關(guān)鍵功能部件是主機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的上游產(chǎn)品, 它與主機(jī)之間相互支撐、相互聯(lián)系的統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范缺乏, 影響數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。 ⑤有些標(biāo)準(zhǔn)超齡, 需要修訂。 （3） 發(fā)展戰(zhàn)略 數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的高新技術(shù)產(chǎn)品, 最能體現(xiàn)行業(yè)整體的技術(shù)水平和發(fā)展趨勢(shì)。隨著工業(yè)現(xiàn)代化水平的不斷提高, 當(dāng)今國(guó)際上數(shù)控機(jī)床正向精密、高效、柔性、集成的方向發(fā)展。所以高速、復(fù)合、智能、環(huán)保的數(shù)控機(jī)床技術(shù)平臺(tái), 已成為發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù), 這也正是我國(guó)當(dāng)前發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵所在。 國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床雖然增加很快, 但市場(chǎng)占有率不高。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床基本自給,高檔數(shù)控機(jī)床絕大部分依靠進(jìn)口, 普及型數(shù)控機(jī)床國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大部分也被進(jìn)口產(chǎn)品占據(jù)。從行業(yè)總體來看,核心競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng),我國(guó)雖然是機(jī)床大國(guó),但還不是機(jī)床強(qiáng)國(guó)。主要差 距有五: 一是產(chǎn)業(yè)化水平不高,國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床品種不全,總量不大,企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較小,新產(chǎn)品推向市場(chǎng)速度不快;二是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,專業(yè)化配套和協(xié)作水平低,功能 部件發(fā)展滯后，沒有形成數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展的功能部件支撐體系;三是缺乏專業(yè)化的機(jī)床 功能部件配套體系。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展需要高水平、專業(yè)化規(guī)模化生產(chǎn)的功能部件作基 礎(chǔ)。多年來, 我國(guó)數(shù)控機(jī)床功能部件發(fā)展速度較慢, 沒有形成適應(yīng)主機(jī)產(chǎn)業(yè)化需要的開發(fā)、制造、服務(wù)配套體系。產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定,成本居高不下,供貨周期長(zhǎng)。在技術(shù) 高起點(diǎn)、生產(chǎn)專業(yè)化、產(chǎn)量規(guī)?；矫?與國(guó)際功能部件生產(chǎn)企業(yè)有較大差距。功能 部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后,已經(jīng)明顯阻礙了國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展沒有高水平功能部件, 就不可能生產(chǎn)高水平數(shù)控機(jī)床;沒有功能部件的產(chǎn)業(yè)化,就不可能實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化; 四是技術(shù)開發(fā)能力不足。國(guó)有企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較低, 基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)和新產(chǎn)品開發(fā)的投入嚴(yán)重不足,根據(jù)行業(yè)調(diào)查,主要企業(yè)平均科技投入不足年銷售收入的 2% , 直接影響了創(chuàng)新能力的提高。民營(yíng)企業(yè)大多處在發(fā)展的初級(jí)階段, 技術(shù)開發(fā)能力相對(duì)較弱, 需要技術(shù)和資金積累的過程。三資企業(yè)的技術(shù)開發(fā)多數(shù)受制于外方。從行業(yè)總體來看, 產(chǎn)品開發(fā)能力不足, 高級(jí)型數(shù)控機(jī)床開發(fā)還停留在引進(jìn)技術(shù)或引進(jìn)產(chǎn)品的消化吸收上, 技術(shù)轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新進(jìn)展緩慢, 導(dǎo)致高水平數(shù)控機(jī)床品種發(fā)展不快; 五是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理。目前, 國(guó)產(chǎn)數(shù)控金屬切削機(jī)床經(jīng)濟(jì)型臺(tái)數(shù)與普及型高級(jí)型 ( 中高擋) 臺(tái)數(shù)之比約為 70:30, 而相應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)臺(tái)數(shù)之比約為 40:60。全行業(yè)科技人才不足, 是造成行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理的一個(gè)重要原因, 特別缺乏技術(shù)帶頭人。基礎(chǔ)開發(fā)理論研究、基礎(chǔ)工藝研究、應(yīng)用軟件開發(fā)和國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)研究與轉(zhuǎn)化等都不能適應(yīng) 數(shù)控技術(shù)快速發(fā)展的要求, 也是造成行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理的重要原因。 從整體上講, 由于機(jī)床行業(yè)存在著上述問題, 機(jī)床行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作也就存在 著以下需求, 而這些需求也正是我們今后一段時(shí)間, 尤其是“十一五”期間的工作重點(diǎn)。 ①充實(shí)、完善金屬切削機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)體系 隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)融為一體進(jìn)程的加快,特別是我國(guó)加入 WTO 后,國(guó)外數(shù)控機(jī)床大量擁入我國(guó),由于我國(guó)缺乏成熟的,與國(guó)際接軌的技術(shù)法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作支撐,所以不 該進(jìn)來的產(chǎn)品進(jìn)來了,可以出口的產(chǎn)品卻出不去。所以盡快充實(shí)、完善我國(guó)現(xiàn)有的產(chǎn) 品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,是當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)化工作的一項(xiàng)重要的任務(wù),以通過先進(jìn)、科學(xué)的標(biāo) 準(zhǔn)體系來促進(jìn)機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展。 ②加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的制定 數(shù)控機(jī)床是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流產(chǎn)品,是集高新技術(shù)于一體的重要機(jī)械加工裝 備,是國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的熱門產(chǎn)品。部分高檔數(shù)控機(jī)床仍然被當(dāng)成戰(zhàn)略物資在國(guó)際市場(chǎng)上 受到禁運(yùn)和限制?？焖侔l(fā)展我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床是機(jī)床行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。作為數(shù)控機(jī)床 技術(shù)支撐的數(shù)控系統(tǒng)及相關(guān)的技術(shù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)就務(wù)必先行。 ③重視高檔數(shù)控機(jī)床等重點(diǎn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定 近些年,我國(guó)數(shù)控機(jī)床和國(guó)際數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)一樣,正在向精密、高速、復(fù)合和 環(huán)保方向發(fā)展, 并且成功制造了各種具有先進(jìn)水平的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品。但是由于這些產(chǎn)品還未形成批量,沒有產(chǎn)業(yè)化,沒能制定相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作支撐。所以通過 調(diào)查、研究和驗(yàn)證, 盡快制定出相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也是當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。 ④強(qiáng)化數(shù)控機(jī)床功能部件標(biāo)準(zhǔn)的制定 近幾年我國(guó)機(jī)床制造企業(yè)和國(guó)外企業(yè)進(jìn)行技術(shù)交流、合作生產(chǎn)的日益增多, 特別是數(shù)控機(jī)床, 引進(jìn)的品種和規(guī)格比較多, 這就造成了相關(guān)功能部件品種、規(guī)格的繁多和水平的差異較大。這不僅不利于用戶選購(gòu)產(chǎn)品, 也制約了國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。通過這次標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)課題的實(shí)施, 結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃的制定和落實(shí), 將會(huì)對(duì)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)水平和標(biāo)準(zhǔn)體系有明顯的改進(jìn), 也有利于盡快建立、健全符合國(guó)情的數(shù)控機(jī)床功能部件標(biāo)準(zhǔn), 用以規(guī)范和指導(dǎo)我國(guó)數(shù)控機(jī)床功能部件的生產(chǎn)和發(fā)展。 ⑤進(jìn)一步推動(dòng)采標(biāo)工作 根據(jù)產(chǎn)品需要, 將機(jī)床行業(yè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)按與國(guó)際慣例接軌的原則轉(zhuǎn)化為我國(guó)標(biāo)準(zhǔn); 使 80% 以上機(jī)床國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)際一般水平; 強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)做到全面貫徹實(shí)施; 75% 以上的主要產(chǎn)品能按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)組織生產(chǎn)。積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn), 提高機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)水平。盡管我們機(jī)床行業(yè)對(duì)現(xiàn)行的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)均已采用, 但是, 大部分為參照采用, 未等同、修改采用,與國(guó)際慣例不符。另外,不少標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)齡長(zhǎng), 且未達(dá)到國(guó)際一般水平。因此,在“十一五”期間,我們應(yīng)進(jìn)一步推動(dòng)采標(biāo)工作, 做到機(jī)床行業(yè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等同、修改采用。尤其是那些市場(chǎng)急需的標(biāo)準(zhǔn)更應(yīng)如此, 以提高產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)水平,以增強(qiáng)其市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。結(jié)合機(jī)床行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的清理整頓, 進(jìn)一步做好采標(biāo)工作, 對(duì)那些水平較低、不適應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、驗(yàn)收及對(duì)外貿(mào)易的標(biāo)準(zhǔn)加快修訂步伐, 提高其標(biāo)準(zhǔn)水平, 以適應(yīng)機(jī)床產(chǎn)品各個(gè)環(huán)節(jié)的使用。 ⑥推動(dòng)機(jī)床安全標(biāo)準(zhǔn)的制定與貫徹 產(chǎn)品是否安全的問題,已經(jīng)成為產(chǎn)品能否進(jìn)入市場(chǎng)的最基本的條件,因此，我們要 積極推動(dòng)機(jī)床安全標(biāo)準(zhǔn)的制定與貫徹工作, 以確保機(jī)床產(chǎn)品能順利進(jìn)入市場(chǎng)。目前, 我們已經(jīng)制定了 《金屬切削機(jī)床安全 防護(hù)通用技術(shù)條件》通用標(biāo)準(zhǔn)和部分產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn),今后應(yīng)在推動(dòng)貫徹這些標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,制定出各類機(jī)床產(chǎn)品的安全標(biāo)準(zhǔn)。同 時(shí),要進(jìn)一步開展機(jī)床產(chǎn)品實(shí)施強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的貫徹工作。 ⑦以標(biāo)準(zhǔn)手段促進(jìn)機(jī)床產(chǎn)品向綠色制造方向發(fā)展 機(jī)床產(chǎn)品向綠色制造方向發(fā)展,已經(jīng)到了亟待重視、解決的時(shí)刻。中央在十七大 文件中提出了經(jīng)濟(jì)建設(shè)要樹立科學(xué)發(fā)展觀, 落實(shí)到金切機(jī)床行業(yè), 就是要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造, 以及為用戶服務(wù)中體現(xiàn)科學(xué)的、可持續(xù)的、以人為本的發(fā)展戰(zhàn)略。這不僅僅要求產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和制造過程中節(jié)能、環(huán)保, 而且在用戶使用過程中, 甚至在產(chǎn)品使用周期內(nèi)都體現(xiàn)高效、節(jié)能和環(huán)保。并且還要保證機(jī)床產(chǎn)品的宜人性、可再循環(huán)性, 這些都需要有先進(jìn)、科學(xué)的綠色制造標(biāo)準(zhǔn)來支撐。發(fā)達(dá)國(guó)家在幾年前已經(jīng)開始研究機(jī)床 的環(huán)保問題, 并開始制定節(jié)能、節(jié)耗標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)未來金切機(jī)床的銷售和貿(mào)易產(chǎn)生影響, 不符合能耗或環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求的機(jī)床將難以進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)或者需要征收高額關(guān)稅, 甚至在用戶使用過程中, 也要不斷支付各種額外費(fèi)用。國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)已經(jīng)從標(biāo)準(zhǔn)角度重視這個(gè)問題, 并盡快制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。提高能源利用率, 加強(qiáng)節(jié)能減排, 走綠色制造之路, 不僅是應(yīng)對(duì)未來貿(mào)易壁壘的需要, 也是我國(guó)機(jī)床行業(yè)不斷科學(xué)發(fā)展的必由之路。 ⑧組織行業(yè)對(duì)專題進(jìn)行研究、攻關(guān) 此外, 結(jié)合我國(guó)機(jī)床行業(yè)存在的實(shí)際問題, 金切機(jī)床標(biāo)委會(huì)還希望在有關(guān)部門的支持下, 開展以下方面的研究和攻關(guān), 以提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床的精度保持性和可靠性。 a. 開展數(shù)控機(jī)床可靠性方面的研究, 制定各種數(shù)控機(jī)床可靠性試驗(yàn)、評(píng)定規(guī)范 b. 開展數(shù)控機(jī)床工序能力保證系數(shù) Cmk 的研究, 制定各種數(shù)控機(jī)床 Cmk 考核辦法, 建立評(píng)價(jià)體系 c. 開展數(shù)控機(jī)床金屬切除率方面的研究, 制定各種數(shù)控機(jī)床金屬切除率考核規(guī)范。d.開展數(shù)控機(jī)床安全技術(shù)方面的研究, 制定各種數(shù)控機(jī)床安全評(píng)價(jià)規(guī)范。 e.開展數(shù)控機(jī)床全面性能試驗(yàn)方面的研究, 建立數(shù)控機(jī)床性能評(píng)定方法和規(guī)范。f.開展高檔數(shù)控機(jī)床性能、精度等質(zhì)量評(píng)價(jià)和保證體系研究, 建立保證整體性能和精度等評(píng)價(jià)規(guī)范。 g.跟蹤數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展, 制定一批高新技術(shù)和重大技術(shù)數(shù)控機(jī)床的評(píng)價(jià)規(guī)范h.組織行業(yè)開展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈的研究, 促進(jìn)整體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 i. 開展數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵功能部件體系方面的研究, 制定功能部件體系表、術(shù)語等, 以保證關(guān)鍵部件發(fā)展適應(yīng)和滿足數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展 j. 開展數(shù)控機(jī)床配套關(guān)鍵功能部件可靠性的研究, 制定各種關(guān)鍵功能部件可靠性試驗(yàn)、評(píng)定規(guī)范 k. 開展關(guān)鍵功能部件的研究, 建立關(guān)鍵功能部件考核和評(píng)價(jià)方法及體系 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問題 (1) C620 機(jī)床技術(shù)要求分析 (2) 設(shè)計(jì)C620 機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖 (3) 設(shè)計(jì)床頭箱結(jié)構(gòu)，繪制床頭箱裝配圖。(4)設(shè)計(jì)進(jìn)給箱結(jié)構(gòu)，繪制進(jìn)給箱裝配圖。(5)設(shè)計(jì)溜板箱結(jié)構(gòu)，繪制溜板箱裝配圖。(6)主要部件三維設(shè)計(jì)。 (7)相關(guān)外文資料翻譯。(8)撰寫說明書。 2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） (1)設(shè)計(jì)床頭箱 ①機(jī)床主要參數(shù)的確定動(dòng)力參數(shù)的確定 主軸最低和最高轉(zhuǎn)速的確定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的確定 ②主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 主傳動(dòng)方案擬定 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)擬定式的選擇 皮帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定及轉(zhuǎn)速圖擬定確定各傳動(dòng)軸和齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 ③傳動(dòng)件的估算和驗(yàn)算齒輪模數(shù)的計(jì)算 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算 傳動(dòng)軸的估算和齒輪尺寸的計(jì)算 ④主軸部件的驗(yàn)算 驗(yàn)算主軸軸端的位移 前軸承的轉(zhuǎn)角及壽命的驗(yàn)算 ⑤主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)皮帶輪及齒輪塊設(shè)計(jì) 軸承的選擇箱體設(shè)計(jì) 操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)簽。密封結(jié)構(gòu)及油滑 (2)設(shè)計(jì)進(jìn)給箱 ①進(jìn)給箱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ②進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)米制螺紋 摸數(shù)螺紋英制螺紋徑節(jié)螺紋 ③系統(tǒng)及齒數(shù)比的確定 ④增倍機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及移換機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)增倍機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮原則 移換機(jī)構(gòu)齒輪齒數(shù)確定 交換齒輪齒數(shù)求法 ⑤車制螺紋的工作過程車削公制螺紋時(shí) 車削模數(shù)螺紋時(shí) 車削英制螺紋時(shí) 車削徑節(jié)螺紋時(shí) 車削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋時(shí) ⑥齒式離合器的設(shè)計(jì)齒式離合器的結(jié)構(gòu) 齒式離合器的強(qiáng)度計(jì)算 ⑦各軸及軸上組件的設(shè)計(jì)驗(yàn)算 中心距a 的確定 XⅢ軸上齒輪的設(shè)計(jì)驗(yàn)算 XⅢ軸的設(shè)計(jì)驗(yàn)算 XⅣ軸上齒輪的設(shè)計(jì)驗(yàn)算 XⅣ軸的設(shè)計(jì)驗(yàn)算 (3)設(shè)計(jì)溜板箱 ①軸的結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算 ②軸承的軸向定位 ③軸承的選用及其潤(rùn)滑和密封方式 ④離合器的選用原則 ⑤齒輪傳動(dòng)的載荷計(jì)算 3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果C620 床頭箱A0 裝配圖一張 C620 進(jìn)給箱A0 裝配圖兩張C620 溜板箱A0 裝配圖一張?jiān)O(shè)計(jì)說明書一份 主要部件三維模型一份 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； (1) 進(jìn)行C620 機(jī)床技術(shù)要求分析 (2) 查閱相關(guān)文獻(xiàn)書籍 (3) 通過上網(wǎng)搜集相關(guān)資料 (4)通過計(jì)算機(jī)CAD 繪圖設(shè)計(jì)(5)找老師探討相關(guān)知識(shí)問題(6)翻譯相關(guān)外文文獻(xiàn) 主要技術(shù)參數(shù) 工件最大回轉(zhuǎn)直徑： 在床面上 400 毫米 在床鞍上 210 毫米 工件最大加工長(zhǎng)度… 1400 或 1900 毫米 主軸轉(zhuǎn)速范圍 正轉(zhuǎn)（21 級(jí)） 11.5~1200 轉(zhuǎn)/分 反轉(zhuǎn)（12 級(jí)） 18~1520 轉(zhuǎn)/分 主軸孔徑 41 毫米 主軸前端孔錐度 莫式 5 號(hào) 加工螺紋范圍： 公制（19 種） 1~192 毫米 英制（20 種） 2~24 牙/英寸 模數(shù)（10 種） 0.5~48 毫米 徑節(jié)（24 種） 1~96 徑節(jié) 進(jìn)給量范圍： 縱向（35 級(jí)） 0.08~1.59 毫米/轉(zhuǎn) 橫向（35 級(jí)）… 0.027~0.52 毫米/轉(zhuǎn) 主電機(jī)： 功率… 7.5 千瓦 轉(zhuǎn)速… 1440 轉(zhuǎn)/分 冷卻泵電機(jī)： 功率… 0.125 千瓦 轉(zhuǎn)速… 2850 轉(zhuǎn)/分 機(jī)床外形尺寸（中心距 1400 毫米）： 長(zhǎng)×寬×高 3049×1513×1210 毫米 2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周：安排設(shè)計(jì)任務(wù)，布置設(shè)計(jì)要求。 第 2 周：分析設(shè)計(jì)題目，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，復(fù)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí)。 第 3 周：查找設(shè)計(jì)資料，查找設(shè)計(jì)文獻(xiàn)。 第 4 周：撰寫開題報(bào)告，修改開題報(bào)告，開題答辯。第 5 周：分析C620 機(jī)床技術(shù)要求。 第 6 周；設(shè)計(jì)C620 機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 第 7 周：設(shè)計(jì)床頭箱結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)床頭箱零部件。 第 8 周：繪制床頭箱裝配圖。 第 9 周：設(shè)計(jì)進(jìn)給箱結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)進(jìn)給箱零部件。 第 10 周：繪制進(jìn)給箱裝配圖。 第 11 周：設(shè)計(jì)溜板箱結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)溜板箱零部件。 第 12 周：繪制溜板箱裝配圖。 第 13 周：主要零部件三維設(shè)計(jì)。 第 14 周：撰寫設(shè)計(jì)說明書和外文翻譯。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1] 陳明亮.機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算[J]。山東工業(yè)技術(shù),2017(6):55-55 [2] 李安玲,何強(qiáng),李麗麗,等.組合機(jī)床主軸箱輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)[J].機(jī)械制造,2017, 55(7):54-56 [3] 白國(guó)慶.數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方式分析[J].太原學(xué)院學(xué)報(bào):自然 科學(xué)版,2016(3):25-27 [4] 王傳英, 趙學(xué)東. 高速精密小型數(shù)控車床床頭箱設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械,2006, 33(10):19-19 [5] 劉曉村,余為民,古純效.CT6104 車床床頭箱的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床, 1995(3):37-38 [6] 劉春國(guó),遲元斌.C620 床頭箱的升速改裝[J].機(jī)械制造,1986(4):32 [7]宋麗雯.臥式車床進(jìn)給傳動(dòng)的設(shè)計(jì)[J].科技風(fēng),2016(2):48-48 [8] 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隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)以及社會(huì)的進(jìn)步,我國(guó)機(jī)械行業(yè)呈現(xiàn)出了迅猛發(fā)展的態(tài)勢(shì), 機(jī)床結(jié)構(gòu)也不斷轉(zhuǎn)型。特別是機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)方面,由于機(jī)電一體化是必然的發(fā)展趨勢(shì), 如何對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),需要項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員針對(duì)子 系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)化處理和分辨,從而形成良性運(yùn)行框架的操作流程。文章從數(shù)控機(jī)床概述 出發(fā),對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,并著重闡釋了數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)要求以及優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,旨在為項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員提供有效的改良意見。 本設(shè)計(jì)借鑒了其中的機(jī)械結(jié)構(gòu)。 文獻(xiàn)[4]：高速加工技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了車床主軸高速化的發(fā)展。為了適應(yīng)市場(chǎng)需求, 我們?cè)O(shè)計(jì)開發(fā)了高速精密小型數(shù)控車床 CKD6126B,主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到 4000r/min。本設(shè)計(jì)借鑒了其中車床結(jié)構(gòu)。 文獻(xiàn)[5]：對(duì)CT6140 臥式車床床頭箱的兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,著重說明了設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案時(shí)應(yīng)該充分兼顧操縱機(jī)構(gòu)的必要性和重要性。該設(shè)計(jì)的床頭箱設(shè)計(jì)擬采用 文獻(xiàn)中的理念。 文獻(xiàn)[6]:車床 C620 由于轉(zhuǎn)數(shù)低,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)適應(yīng)不了生產(chǎn)的要求。利用設(shè)備大修的時(shí)機(jī), 對(duì)床頭箱進(jìn)抒了升速改裝,改裝后通過加鉀轉(zhuǎn)數(shù)升速,效果看來是比較好的。本設(shè)計(jì)中 車床材料擬參考文獻(xiàn)中方案。 文獻(xiàn)[7]: 臥式車床,具有車床的床身、床腳、油盤等鑄造結(jié)構(gòu),床頭箱采用三支承結(jié)構(gòu),進(jìn)給箱設(shè)有公英制螺紋轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),溜板箱內(nèi)設(shè)有錐形離合器安全裝置,機(jī)床縱向設(shè) 有四工位自動(dòng)進(jìn)給機(jī)械碰停裝置,尾座設(shè)有變速裝置等。本文詳述了臥式車床進(jìn)給傳 動(dòng)的種類及存在的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)傳統(tǒng)臥式車床進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì),并介紹了 它的改進(jìn)后的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)。此設(shè)計(jì)的進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有簡(jiǎn)化路線、操縱簡(jiǎn)單、可靠等 優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)擬運(yùn)用其改進(jìn)方法進(jìn)行優(yōu)化。 文獻(xiàn)[8]: ＣＡ６１４０型等車床進(jìn)給箱在ＸⅢ軸右端有兩個(gè)齒數(shù)、模數(shù)及壓力角相同的齒輪Ａ和Ｂ，系已有移換機(jī)構(gòu)的一部分。Ａ輪通過花鍵孔與軸固聯(lián)，Ｂ輪則空套 在同一軸上。雙軸滑移齒輪進(jìn)給箱新的移換機(jī)構(gòu)的這一部分就是刪掉上述兩輪中的空 套齒輪Ｂ，只保留帶花鍵孔的另一齒輪Ａ。Ａ輪通過撥釵隨ＸＶ軸左端的滑移齒輪Ｃ 一起左右同步滑移。當(dāng)Ｃ輪向右滑移到車米制和模數(shù)螺紋位置時(shí)，Ａ輪也隨之滑移到ＸⅢ軸右端的花鍵套Ｄ的花鍵中，花鍵套Ｄ的外圓柱面上有與ＸⅢ軸花鍵相同的花 鍵，套Ｄ的內(nèi)孔為光滑圓柱孔，空套在ＸⅢ軸光軸部分。Ａ輪團(tuán)聯(lián)在花鍵套Ｄ上，兩 者一起繞光軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)Ｃ輪向左滑移到車英寸制和徑節(jié)螺紋位置時(shí)，撥釵也同時(shí)撥動(dòng) Ａ輪同步向左滑移，移進(jìn)軸ＸⅢ的花鍵軸部分，通過花鍵孔與ＸⅢ軸固聯(lián)，與已有移 換機(jī)構(gòu)此時(shí)情形一樣。在Ａ輪與ＸⅣ軸上的齒輪脫開嚙合的情況下，Ａ輪花鍵孔的右 端應(yīng)有一小段仍然保持與花鍵套Ｄ套合，以便Ａ輪今后向右再滑動(dòng)時(shí)，十分輕易地滑 進(jìn)花鍵套Ｄ的花鍵中。顯而易見，移換機(jī)構(gòu)新方案較已有機(jī)構(gòu)減少了一個(gè)加工復(fù)雜的 齒輪，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、造價(jià)降低，同時(shí)操作也方便。本設(shè)計(jì)擬參考其軸鍵配合方式。 文獻(xiàn)[9]：B2012A 龍門刨床進(jìn)給箱的正反步進(jìn)動(dòng)作,均采用雙超越離合器的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。離合器的換向位置系采用彈子定位的方法來控制。在使用過程中,常發(fā)生停刀或 走刀不準(zhǔn)的現(xiàn)象。目前有的單位把進(jìn)給箱改成液壓來控制步進(jìn),也有的把彈子定位改 成剎緊塊定位和調(diào)換星體來解決失靈現(xiàn)象。該廠 B2012A 龍門刨床在開始使用一年左右后,其中兩只進(jìn)給箱的走刀先后出現(xiàn)不靈狀態(tài),經(jīng)過修理,一般也只能維持半年左右。通過分析認(rèn)為該雙超越離合器大體上是能完成動(dòng)作要求的,但在結(jié)構(gòu)上尚存在下 列一些問題。 1.由于超越離合器隔爪軸套上的彈子定位坑未經(jīng)熱處理、硬度不夠,故使用一段時(shí)間后,便造成定位坑口子邊緣塌肩,致使彈子滑進(jìn)又跟出,造成隔爪定位不 穩(wěn)。 2。軸套定位坑位置不合理。在運(yùn)轉(zhuǎn)中,由于隔爪與滾住的撞擊和在滾柱頂銷彈簧的作用下,造成零件之間產(chǎn)生彈性碰撞。而這個(gè)彈性碰撞的作用力,促使已完成移位 的隔爪又反向移位。因此,盡管定位坑很準(zhǔn),但由于位置不合理,彈子的定位力克服不 了上述彈性碰撞的作用力,以致使彈子容易沖出定位坑。 3.超越高合器內(nèi)部的潤(rùn)滑是很重要的。原有的結(jié)構(gòu)我們認(rèn)為其隔爪與殼體之間的相互聯(lián)接太重疊,以致使隔爪覆 蓋了殼體的內(nèi)腔。同時(shí),殼體與墊板的直接聯(lián)接也使星體及滾柱在殼體中形成了半封 閉狀態(tài),因而造成液體失去了對(duì)流流道,使?jié)櫥瓦M(jìn)不去。并且,集結(jié)在內(nèi)部的油,因使 用時(shí)間過長(zhǎng)而產(chǎn)生油垢,也阻礙了滾柱的活動(dòng)。 4.潤(rùn)滑油的種類和粘度,也值得選擇。針對(duì)上述分析,我們采取了下列措施: 一、美于定位坑 D 子用肩問題 針對(duì)二定位坑口子塌肩問題,他們?cè)演S套轉(zhuǎn) 120”重作定位坑。但發(fā)現(xiàn)僅使用 8 個(gè)月,口子又塌房了。于是他們改用如圖 2 所示辦法,即在軸套上下各鑲上一塊T10A 的材料,配作好定位坑, 取出淬火,然后再重新壓進(jìn)鑲孔。制作工藝方法如下: 考慮到彈子滑進(jìn)滑出正反定位時(shí)的距離約為 10 mm,所以在偏于軸套兩個(gè)老定位坑中心 5 mm 處(偏移方向朝滑出方 向),作兩個(gè) 4 18 mm、深 9 mm 的平底孔,并在其中間鉆有一個(gè) 46 mm 的小孔,以作為 取出鎮(zhèn)塊用。取出方法可采用圖 3 所示的工具,即把工具先例套進(jìn)軸套,再把工具上的小柱插入小孔,隨后敲壓軸套,則鑲塊在小柱的作用下便被頂出軸套 on 鑲塊壓人平底孔后,再試裝超越離合器部件,并通過隔套上的彈子孔,配畫定位坑(注意不能配鉆)。 畫坑后的鉆坑也很有講究。由于考慮到前述的彈性碰撞力的作用,因此應(yīng)把要鉆的定 位坑在所畫的位置上,朝彈子滑出方向(見圖 4)偏移 lmm 左右,以便使彈子能跟著隔爪在作用力消失后,恰好舒服地落到鉆好的定位坑中,而使六爪定位可靠。作好定位坑 后,在二鑲塊與軸套表面上,應(yīng)刻作記號(hào)線,再用圖 3 所示工具輕輕取出鑲塊。此時(shí)應(yīng)注意,在鎮(zhèn)塊脫離平底孔約 2 mm 肘,再在鑲塊外圓和軸套結(jié)合處刻上記號(hào),以備以后壓人時(shí)容易找準(zhǔn)位置。M 鑲塊淬火硬度我們控制在 RC 60”左右,淬硬后再按記號(hào)壓人軸套,表面略打光即可。 二、關(guān)于潤(rùn)滑問回 1.他們把隔爪按圖 5 進(jìn)行了改進(jìn),鐵去虛線部分,并鉆 6 個(gè) d 10 mm 的進(jìn)油孔,這樣便減少了隔爪對(duì)殼體內(nèi)腔的覆蓋,讓油能大量地進(jìn)人離合器內(nèi)。 2.在殼體壁上鉆二個(gè) 46 mm 的回油孔(原有一個(gè)),見圖 6。3.在墊板的內(nèi)邊緣上作 12 條油消,見圖 7“ 經(jīng)這樣改進(jìn)后,便可使離合器內(nèi)得到充分的潤(rùn)滑,使?jié)L柱的脫離和楔緊均能達(dá)到靈敏無阻。但采用什么樣的潤(rùn)滑油也是一個(gè)重要的 問題。由于對(duì)潤(rùn)滑油方面的知識(shí)研究不深,他們發(fā)現(xiàn)該機(jī)構(gòu)冬天比’夏天容易失靈,而 秋冬交接時(shí)又是失靈的前奏(氣溫在 10℃左右人故我們考慮到油的粘度及凝點(diǎn)與該機(jī)構(gòu)有一定關(guān)系,因而注意到要盡量采用稀薄油。于是在保證油的純度和潤(rùn)滑性能良好 的條件下,把原用的 30 號(hào)機(jī)械油改為 7 號(hào)白油。本設(shè)計(jì)參考了其進(jìn)給箱結(jié)構(gòu)。 文獻(xiàn)[10]: 在眾多的機(jī)械傳動(dòng)方式中,螺紋傳動(dòng)是一種被普遍采用的基本傳動(dòng)方式, 隨著機(jī)械產(chǎn)品不斷發(fā)展,螺紋傳動(dòng)對(duì)螺距的種類日益增多。在生產(chǎn)過程中,經(jīng)常遇到機(jī) 床銘牌以外的螺距加工難題。為了解決這個(gè)難題，將 C62O~1 車床的螺紋調(diào)配表進(jìn)行補(bǔ)充。現(xiàn)將 C620-1 車床算出全能螺距表,供同志們?cè)谏a(chǎn)中選用。本設(shè)計(jì)擬參考該表進(jìn)行設(shè)計(jì)。 文獻(xiàn)[11]: 五十年代生產(chǎn)的 C620 型普通車床三箱(床頭箱、掛輪箱、進(jìn)給箱)。都采用“匕濺”方式進(jìn)行潤(rùn)滑。經(jīng)多年使用證明。這種潤(rùn)滑方式有以下缺點(diǎn):潤(rùn)滑油儲(chǔ)存 在一個(gè)封閉的齒輪箱內(nèi)。借助高速旋轉(zhuǎn)的齒輪將油液濺到箱內(nèi)各潤(rùn)滑部位,床頭箱內(nèi) 有一個(gè)單社井主塞器靠工軸偏心輪的作用從箱體底部吸油。經(jīng)濾油器后分別注入主軸 的前、后軸承及軸摩擦離合器:但箱內(nèi)油液始終處于高速攪拌的狀態(tài)、油液中的雜質(zhì) 得不到沉淀,因而,達(dá)不到潤(rùn)滑的最佳效果。結(jié)果，不但加劇了轉(zhuǎn)動(dòng)零下牛(如箱內(nèi)滾 動(dòng)軸承、摩擦離合器片、滑動(dòng)齒輪及套等的磨損，且使箱內(nèi)的油溫升高，直接影響機(jī) 床幾何精度的穩(wěn)定。一臺(tái)車床每三個(gè)月(二班制)定期換班一次，油質(zhì)已開始劣變。我 們?cè)趽Q油的第 8 個(gè)月油油樣進(jìn)行檢驗(yàn),油的枯度、酸流、水分、機(jī)械雜質(zhì)等主要指標(biāo)均保持在質(zhì)量指標(biāo)的規(guī)定范圍內(nèi)同時(shí)因消除泄漏損失，8 個(gè)月內(nèi)不需加油。改進(jìn)后， 由于拆除了床頭箱內(nèi)的單柱柱塞器。消除了軸偏心輪推動(dòng)活塞時(shí)產(chǎn)生的噪聲。本設(shè)計(jì) 擬參考其潤(rùn)滑方式。 結(jié)論：本設(shè)計(jì)的機(jī)床可進(jìn)行各種車削，并可加工公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋。進(jìn)給 系統(tǒng)采用擺移除輪機(jī)構(gòu)；溜板箱內(nèi)裝置有脫落蝸桿機(jī)構(gòu)。主軸前支撐用 D3182120 雙列向心短圓柱滾子軸承；后支撐由 D8215 推力球軸承和 E7514 圓錐滾子軸承組成。為實(shí)現(xiàn)主軸迅速停車，采用鋼帶剎車裝置。進(jìn)給箱由擺移塔齒輪機(jī)構(gòu)、移換機(jī)構(gòu)和增倍 機(jī)構(gòu)組成，采用多手柄操作。溜板箱由縱橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、過載保護(hù)裝置脫落蝸桿機(jī)構(gòu)、 絲杠和光桿傳動(dòng)的互鎖機(jī)構(gòu)、正反向機(jī)構(gòu)、開合螺母和手動(dòng)縱進(jìn)給機(jī)構(gòu)組成。 C620 型普通車床是我國(guó)車床史上比較典型的型號(hào)之一，是金屬切削加工領(lǐng)域?qū)嵱眯郧也僮餍暂^好耐用的機(jī)床。本文以 C620 型車床為研究對(duì)象，依進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 擬定主傳動(dòng)系統(tǒng)方案及選定傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行主軸箱等重要零部件的設(shè)計(jì)和校 核，進(jìn)行相關(guān)部件的的受力分析等方法，詳細(xì)闡述了 C620 車床傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程。 本文對(duì) C620 車床的傳動(dòng)系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與說明，對(duì)電機(jī)、皮帶、傳動(dòng)比等進(jìn)行了計(jì)算，對(duì)床頭箱、進(jìn)給箱、溜板箱等主要部件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。對(duì)床頭箱箱 體進(jìn)行了查表估算、確定了 V 帶輪尺寸、計(jì)算確定了多片式摩擦離合器級(jí)數(shù)、對(duì)床頭箱內(nèi)兩根傳動(dòng)軸、進(jìn)給箱的部分齒輪與軸、溜板箱的部分齒輪進(jìn)行了計(jì)算校核，包括尺寸 的初步估算與強(qiáng)度校核。同時(shí)對(duì)各部分的工作過程進(jìn)行了詳細(xì)的說明，主要包括床頭箱 內(nèi)部各軸間相互配合從而實(shí)現(xiàn) 21 級(jí)變速的過程、進(jìn)給箱中通過手柄改變基本螺距與工作狀態(tài)、溜板箱通過手柄實(shí)現(xiàn)橫向與縱向刀架進(jìn)給的轉(zhuǎn)化過程，展現(xiàn)了該傳動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行 的可行性。 關(guān)鍵詞：C620 傳動(dòng)系統(tǒng)；床頭箱；進(jìn)給箱；溜板箱 Ⅰ ABSTRACT Ordinary lathe C620 is one of typical model in the history of our lathe, is a good metal cutting processing field practicability and operability of machine tool. This paper takes the C620 lathe as the research object. According to the design of the transmission system, the main transmission system scheme and the selected transmission system structure form, the design and checking of the important parts such as the spindle box, the stress analysis of the related parts are carried out, and the design process of the transmission system structure of the C620 lathe is elaborated in detail. The main structure of the transmission system of C620 lathe is designed and explained in this paper. The motor, belt and transmission ratio are calculated. The main parts, such as the headbox, feed box and slide box, are designed in detail. The calculation and calculation of the size of the V pulley, the calculation and determination of the series of multi piece friction clutch, the calculation and checking of the partial gear in the head box, the part of the gear and the shaft and the slide box are checked, including the preliminary estimate of the size and the strength check. At the same time, the working process of each part is explained in detail, mainly including the coordination of each axle in the headstock to realize the process of the 21 stage transmission, the change of the basic pitch and working state through the handle in the feed box, the transformation process of the horizontal and longitudinal blades by the slide box through the handle, and the transmission system is displayed. The feasibility of execution. Keywords:C620 transmission system; headstock; feed box; slide box. Ⅱ 目錄 摘 要 I ABSTRACT II 1. 緒論 1 1.1 金屬切削機(jī)床國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) 1 1.2 國(guó)內(nèi)機(jī)床與國(guó)外機(jī)床的差距 2 1.3 C620 主要技術(shù)參數(shù)概述 2 2. C620 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 2.1 確定傳動(dòng)系統(tǒng)圖 4 2.2 確定主電機(jī)功率 4 2.3 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目 5 2.4 分配總降速比 5 2.5 皮帶直徑和齒輪齒數(shù)的確定以及轉(zhuǎn)速圖的確定 6 2.6 轉(zhuǎn)速圖擬定 7 3. C620 機(jī)床床頭箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 3.1 總體結(jié)構(gòu) 8 3.2 箱體尺寸設(shè)計(jì) 9 3.3 軸Ⅰ設(shè)計(jì)計(jì)算 9 3.4 V 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 11 3.5 多片式摩擦離合器的選型和計(jì)算 14 3.6 軸Ⅱ設(shè)計(jì)計(jì)算 15 4. C620 機(jī)床進(jìn)給箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 4.1 總體結(jié)構(gòu) 19 4.2 軸ⅩⅢ的設(shè)計(jì)與校核 19 4.3 對(duì)ⅩⅢ軸齒輪的的設(shè)計(jì)與校核 21 5. C620 機(jī)床溜板箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 5.1 總體結(jié)構(gòu) 26 5.2 軸Ⅲ部分齒輪的設(shè)計(jì)與校核 26 6.結(jié)論 31 參考文獻(xiàn) 32 附錄 1 外文翻譯 33 附錄 2 外文原文 39 C620 機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 緒論 車床是用于軸類圓形部件，圓盤類部件等具有可回轉(zhuǎn)表面的工件的加工設(shè)備，其是 使用最普遍和最廣泛的機(jī)床之一。C620 型普通車床的主要組成部件有：主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。 主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過一系列的變速 機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時(shí)主軸箱分出部分動(dòng)力將運(yùn)動(dòng)傳給 進(jìn)給箱。主軸箱中等主軸是車床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件 的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機(jī)床的使用價(jià)值就會(huì)降低。 進(jìn)給箱：又稱走刀箱，進(jìn)給箱中裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)，調(diào)整其變速機(jī)構(gòu)，可得 到所需的進(jìn)給量或螺距，通過光杠或絲杠將運(yùn)動(dòng)傳至刀架以進(jìn)行切削。 絲杠與光杠：用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱，并把進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給溜板箱，使 溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動(dòng)。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的，在進(jìn)行工件的其他 表面車削時(shí)，只用光杠，不用絲杠。 溜板箱：是車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成刀架直線 運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過光杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，通過 絲杠帶動(dòng)刀架作縱向直線運(yùn)動(dòng)，以便車削螺紋。 設(shè)計(jì)普通車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，首先要擬定一些加工過程的對(duì)象和參數(shù)，熟悉其加工 過程的要求，以此才確定機(jī)床的相關(guān)參數(shù)。本次設(shè)計(jì)主要是根據(jù) C620 機(jī)床的一些參數(shù)以及加工能力來進(jìn)行相關(guān)問題參數(shù)的擬定和解決，同時(shí)結(jié)合以往資料，才會(huì)設(shè)計(jì)出合理 且經(jīng)濟(jì)的機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)。 1.1 金屬切削機(jī)床國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)床伴隨著社會(huì)進(jìn)步已逐步成為人類生產(chǎn)勞動(dòng)的重要工具，同時(shí)也是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā) 展水平的重要衡量指標(biāo)。追溯一下，普通車床已經(jīng)歷了近二百年的歷史。又隨著電子技 術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步，精密機(jī)械和測(cè)量技術(shù)也運(yùn)用到了機(jī)床本身且 都有了一定的發(fā)展，所以機(jī)電一體化生產(chǎn)的新型機(jī)床數(shù)控機(jī)床孕育而生。使用數(shù)控機(jī)床 后續(xù)表明了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)大的活力，很多原來人工操作無法解決的很多問題，都找 到科學(xué)解決的方法。數(shù)控機(jī)床是一種通過數(shù)字信息控制，控制機(jī)床根據(jù)程序給定的軌跡， 自動(dòng)加工的機(jī)電一體化的加工設(shè)備，此種機(jī)床經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，成為了現(xiàn)代制造業(yè) 的重要標(biāo)志，中國(guó)制造行業(yè)中，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用變得越來越廣泛，同時(shí)也是企業(yè)實(shí)力的 綜合體現(xiàn)。 金屬切削機(jī)床是人類由手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械作業(yè)的新工具，是生產(chǎn)工具進(jìn)步和發(fā)展 的產(chǎn)物。鉆孔，打磨外形最原始的方法起初是依靠雙手來實(shí)現(xiàn)。一般情況的操作對(duì)象還 都是木頭類。隨后隨著金屬等材料的出現(xiàn)，一些原始的加工方法不足以滿足加工的需要， 所以就出現(xiàn)了人力的回轉(zhuǎn)車的雛形。在初始社會(huì)，由于生產(chǎn)工具的缺乏，木材材料和金 44 屬材料在加工方向相比金屬材料要難于木材材料。同時(shí)加工金屬類型的材料是人力所無 法完成的。隨著生產(chǎn)技術(shù)的革新，一些新的動(dòng)力的出現(xiàn)改變了金屬加工能力。比如說蒸 汽機(jī)，液壓動(dòng)力，氣動(dòng)等。同時(shí)在最近一段時(shí)間，電子控制計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)等一 些技術(shù)的優(yōu)越性體現(xiàn)出來，機(jī)床有發(fā)生了翻天覆地的變化，其精度和生產(chǎn)效率變得越來 越高，特點(diǎn)也越發(fā)明顯，同時(shí)使用也是比較方便。 機(jī)床開發(fā)有兩個(gè)基本方向，一個(gè)是需要不斷提高生產(chǎn)率，另外一個(gè)是提高自身自動(dòng) 化程度。近期，機(jī)床行業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)走向了新趨勢(shì)，一種無人手動(dòng)操作的機(jī)床發(fā)展迅猛， 它是通過人員事先編制好的程序，通過程序自動(dòng)走完整個(gè)加工周期，比人員手動(dòng)操作方 便靈活了許多，節(jié)約了用人成本。此種趨勢(shì)的明顯奠定了未來機(jī)床的發(fā)展方向。 1.2 國(guó)內(nèi)機(jī)床與國(guó)外機(jī)床的差距 國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)由于國(guó)內(nèi)政策的放寬從而有所進(jìn)步，但是從加工能力和精度來講，還 與世界先進(jìn)的生產(chǎn)水平和能力相比，有一定的差距。主要針對(duì)以下幾個(gè)方面的不足：多 部分精度高的和超高精密的機(jī)械性能好的機(jī)床由于制造，精密穩(wěn)定性差不足以滿足使用 要求，尤其是高效的自動(dòng)化生產(chǎn)和批量的生產(chǎn)的一致性，其技術(shù)水平和質(zhì)量要明顯落后 西方。在中國(guó)常用的機(jī)床基本上屬于上中型車床，高精度的機(jī)床一般來與進(jìn)口，所以國(guó) 內(nèi)對(duì)各種類型的機(jī)床的需求量較大。多種行業(yè)包括特殊軍工等行業(yè)也都需要各種類型的 專用精度高的機(jī)床，但有些目前依然是空白。 在技術(shù)層面上，整機(jī)性能差距也非常明顯，據(jù)資料顯示目前國(guó)外高性能機(jī)床可以實(shí) 現(xiàn) 15-19 軸聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)分辨率 0.01 微米，而中國(guó)制造的目前的水平只能做到了 5-6 軸 的聯(lián)動(dòng)，且分辨率只有 1 微米。所以說目前看國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性還不夠穩(wěn)定，特別是在先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)方向也需要進(jìn)一步的努力且需取得長(zhǎng)足的進(jìn)步發(fā)展。為此， 中國(guó)機(jī)床行業(yè)人才短缺，必須不斷拓展整體行業(yè)的技術(shù)層次的隊(duì)伍，整體提高人員技術(shù) 素質(zhì)，通過學(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)科技，才能制勝，只有大力多方面開展科學(xué)方面研究， 才能趕上世界先進(jìn)的水平。 產(chǎn)品水平上，國(guó)產(chǎn)數(shù)控金切機(jī)床與國(guó)外同類機(jī)床相比存有一定差距。加工中心與國(guó) 外產(chǎn)品相比，差距主要在機(jī)床的高速、高效和精密上。對(duì)于高速加工中心，國(guó)外機(jī)床在 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)上，滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)加工中心快速進(jìn)給大多在 40m/min 以上，最高已達(dá) 90m/min. 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的加工中心已實(shí)用化，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。國(guó)內(nèi)加工中心快速進(jìn)給大多在30m/min 左右，個(gè)別達(dá)到 60m/min。直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的加工中心僅試制出樣品，國(guó)外加工中心主軸轉(zhuǎn)速一般都在 12000~25000r/min。在結(jié)構(gòu)上都采用適應(yīng)于高速加工要求的獨(dú)特箱子中箱結(jié)構(gòu)或龍門式結(jié)構(gòu)。 1.3 C620 主要技術(shù)參數(shù)概述 C620 普通車床。具體參數(shù)如下表： 表 1-1 C620 普通車床參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 工件最大回轉(zhuǎn)直徑 在床面上 400 毫米 在床鞍上 210 毫米 工件最大加工長(zhǎng)度 1400 或 1900 毫米 主軸轉(zhuǎn)速范圍 正轉(zhuǎn)（21 級(jí)） 11.5~1200 轉(zhuǎn)/分 反轉(zhuǎn)(12 級(jí)) 18~1520 轉(zhuǎn)/分 主軸孔徑 41 毫米 主軸前端孔錐度 莫氏 5 號(hào) 加工螺紋范圍 公制（19 種） 1~192 毫米 英制（20 種） 2~24 牙/英寸 模數(shù) 0.5~48 毫米 徑節(jié) 1~96 徑節(jié) 進(jìn)給量范圍 縱向 0.08~1.59 毫米/轉(zhuǎn) 橫向 0.027~0.52 毫米/轉(zhuǎn) 主電機(jī) 功率 7.5 千瓦 轉(zhuǎn)速 1440 轉(zhuǎn)/分 冷卻泵電機(jī) 功率 0.125 千瓦 轉(zhuǎn)速 2850 轉(zhuǎn)/分 機(jī)床外形尺寸 （中心距離 1400 毫米） 長(zhǎng)*寬*高 3049*1513*1210 毫米 2. C620 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 確定傳動(dòng)系統(tǒng)圖 圖 2-1 C620 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 圖 2-1 為 C620 傳動(dòng)系統(tǒng)圖，由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，通過皮帶輪帶動(dòng)床頭箱傳動(dòng)軸經(jīng)過一系列的變速運(yùn)動(dòng)并由此帶動(dòng)床頭箱各主軸進(jìn)行正反兩種不同轉(zhuǎn)速的運(yùn)動(dòng)，獲得 21 級(jí)轉(zhuǎn)速。通過齒輪將動(dòng)力傳遞給進(jìn)給箱，進(jìn)給箱可改變基本組螺紋螺距的倍數(shù)，也可帶 動(dòng)刀架溜板從而進(jìn)行一般車削加工等工作，溜板箱通過ⅩⅤ軸與進(jìn)給箱配合實(shí)現(xiàn)刀架的 橫向與縱向進(jìn)給，同時(shí)在切削過載與刀架溜板受阻時(shí)可通過離合器了讓蝸桿和蝸輪脫開 起到保護(hù)作用。 2.2 確定主電機(jī)功率 已知：主軸轉(zhuǎn)速 nmin = 11.5 轉(zhuǎn)/分， nmax = 1200 轉(zhuǎn)/分。主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=21 由功率算法， a p = 3.5 ，f=0.35 主切削力 Fz=1900aPf0.75N （2-1） =1900′3.5′ 0.350.75 =3026.06N 切 削 功 率 P 切 = FZJ 61200  kW （2-2） = 3026.06 ′ 90 61200 =4.45kW 估算重電機(jī)功率 P = P切 h總  = P切 Kw （2-3） 0.7 式中： 根據(jù)計(jì)算P=6.35kW = 4.45 = 6.35Kw 0.7 根據(jù)我國(guó)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)的 Y 系列的額定功率取如下； 采用Y 系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為 Y-132M-4 型，具體參數(shù)如下： 額定功率： 7.5 KW 轉(zhuǎn)速： 1440 r/min 2.3 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目 1.主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z 和公比j nmin = 1200 轉(zhuǎn)速范圍 R= nmax Φ= Z -1 R = 21-1 R = 1.26 11.5 =104.3 （2-4） （2-5） 求出主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z=22 級(jí) 22 = 2 ′ 3 ′ 2 ′ 2 2.4 分配總降速比 （1）總體降速傳動(dòng)比為Un = nmin / nd = 11.5 /1440 = 7.986 ′10-3 , 其中 nmin 為主軸的最低轉(zhuǎn)速，一般情況下采用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速序列，使用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速得到的減速比可以直接減少齒輪的外形尺寸，進(jìn)而得到更大的空間。 由“先緩后急”的遞減后逐一分配給各個(gè)變速組。 （2）傳動(dòng)軸的軸數(shù)的計(jì)算 傳動(dòng)軸數(shù)目=變速的組數(shù)+定比傳動(dòng)副的數(shù)目+1=6 2.5 皮帶直徑和齒輪齒數(shù)的確定以及轉(zhuǎn)速圖的確定 2.5.1 確定皮帶輪直徑 (1) 選擇三角帶的型號(hào)Ni=KwNd K—工作情況系數(shù)Nd—電機(jī)額定功率 車床工作載荷時(shí)穩(wěn)定的，取 Nd=1.1 Nj=7.5 ′ 1.1=8.25kw (2) 帶輪直徑 D1D2 計(jì)算小帶輪直徑 D1，選取小帶輪直徑 D1 不能過小， 其要大于許用值，所以 Dmin=130， D1 3 Dmin D1 由表得取 260mm 大帶輪計(jì)算直徑 D2 通過傳動(dòng)比 u 和滑動(dòng)率 ε 確定 D 大。降速帶傳動(dòng)時(shí)： D 大=D 小 ′ 1 ′ (1 - e ) m  n1 D(1 - e ) = 1 D(1 - e )  （2-6） 或 D 大= n2 i 式中：n1——小帶輪轉(zhuǎn)速 r/min n2——大帶輪轉(zhuǎn)速 r/min （2-7） ε ——帶的滑動(dòng)系數(shù)，一般取 0.02 取D2=260mm 三角膠帶的滑動(dòng)率e =2% 2.5.2 確定齒輪齒數(shù) 齒輪齒數(shù)的確定應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)： 1） 選取的齒輪的齒數(shù)應(yīng)取小一些以便縮小中心距降低機(jī)床機(jī)構(gòu)體積 ，一般選取的齒輪數(shù)為 60～100； 2） 不產(chǎn)生根切最小齒輪 Zmin 18～20； 3） 為了保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過，大齒輪的齒根圓到鍵槽的壁厚一般取為 2mm。 2.6 轉(zhuǎn)速圖擬定 圖 2-2 C620 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖 圖 2-2 為 C620 的主傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖，主要反映了主軸箱內(nèi)各軸之間的相互傳動(dòng)比，根據(jù)此圖對(duì)后續(xù)一系列主軸箱的軸和齒輪進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 3. C620 機(jī)床床頭箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 總體結(jié)構(gòu) 圖 3-1 C620 床頭箱裝配圖 圖 3-1 為C620 床頭箱裝配圖，由平行的六根軸相互傳動(dòng)從而實(shí)現(xiàn) 21 級(jí)轉(zhuǎn)速。主傳動(dòng)系統(tǒng)的工作過程是由電機(jī)經(jīng) V 帶傳動(dòng)傳至主軸箱中的軸 I，軸 I 上裝有雙向多片式的 摩擦離合器M1，M1 的作用是通過其離合來實(shí)現(xiàn)主軸正傳、反轉(zhuǎn)或停止。在傳動(dòng)軸 I，III， IV 上都裝有用于變速的滑移齒輪，同時(shí)主軸 VI 上也裝有離合器 M2,它主要用于控制主軸獲得高速檔或低速檔的轉(zhuǎn)速。當(dāng)離合器 M2 左移，電動(dòng)機(jī)經(jīng) V 帶輪傳給軸 I，由 M1 帶動(dòng)的齒輪傳至 II 軸和 III 軸上的相關(guān)的傳動(dòng)齒輪，最后直接傳動(dòng)主軸 VI，從而獲得六級(jí)的高速。操作控制是由手柄通過偏心滑塊，用凸輪以及連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制變速，當(dāng) M2 右移合時(shí)，此時(shí)運(yùn)動(dòng)由軸 III 經(jīng)軸IV 上的兩個(gè)雙聯(lián)滑移齒輪傳遞給軸 V，之后再傳至主軸 VI，從而獲得 18 級(jí)低速，由于高速和低速間的三級(jí)轉(zhuǎn)速是近似的，所以該機(jī)床主軸只有 21 級(jí)轉(zhuǎn)速。 3.2 箱體尺寸設(shè)計(jì) 箱體材料采用強(qiáng)度為中等強(qiáng)度的灰色鑄鐵的比較多，一般選擇灰鑄鐵 HT150 及HT200,本課題選用的材料為 HT200 材料.箱體在鑄造加工過程時(shí)的最小壁厚需要根據(jù)其整體外形輪廓尺寸(長(zhǎng)×寬×高)確定,一般根據(jù)輪廓尺寸表 3-1 來選取。 表 3-1 輪廓尺寸 外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高( mm3 ) 壁厚尺寸(mm) 小于 500 × 500 × 300 8-12 大于 500 × 500 × 300-800 × 500 × 500 10-15 大于 800 × 800 × 500 12-20 為了補(bǔ)充箱中孔洞所造成的剛度的不足，采用部位加凸臺(tái)和加強(qiáng)筋的辦法或者增加 壁厚。經(jīng)驗(yàn)表明，中型車床前部支撐墻一般需要 25mm 左右，后部支撐墻厚約 22mm 左右， 軸承孔上的凸臺(tái)同時(shí)也要滿足軸承安裝時(shí)調(diào)整的需要。 箱體主要用于支撐和定位各傳動(dòng)部件。軸的定位取決于在箱體上空的部位，為了保 持精度，安裝孔的部位要確保其精度及公差。 該設(shè)計(jì)中要考慮每個(gè)軸安裝孔主要考慮齒輪嚙合與相互干擾，需要根據(jù)中心距離和每對(duì)齒輪的位移系數(shù)及相關(guān)信息來確定和設(shè) 計(jì)。 3.3 軸Ⅰ設(shè)計(jì)計(jì)算 圖 3-2 軸I 裝配結(jié)構(gòu)示意圖 圖 3-2 為軸Ⅰ裝配示意圖，由主軸、V 皮帶輪、密封氈、軸承 6208、擋圈、雙聯(lián)齒輪、離合器與元寶銷組成，主要作用為傳遞電動(dòng)機(jī)通過皮帶傳遞過來的動(dòng)力并在離合器 M2 左移和上時(shí)將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給Ⅱ軸和Ⅲ軸的齒輪從而傳遞給主軸Ⅵ來獲得六級(jí)高速。 3.3.1 I 軸軸徑的初步估算 已知： i0 = i帶 = 260 130 n1 轉(zhuǎn)速： = nd i0 = 1450 260 /130  = 725(r / min) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3] 取效率：h01 = hV 帶 = 0.96 則功率： P1 = Pd ·h01 = 7.5′ 0.96 = 7.2 (kw) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3] 計(jì)算軸徑公式： P d = (100 ~ 120) 3 nc P  （3-1） d 3 1053 取 nc d1 3 1053 得出 p1 = 105′ 3 n1 7.2 725 = 31.5mm 3.3.2 I 軸的校核 主軸箱體里的I 軸屬于傳動(dòng)軸，不承載重載荷，所以本次設(shè)計(jì)只校核該傳動(dòng)軸的剛度。而該軸的危險(xiǎn)截面在花鍵處，故只需要校核花鍵。 計(jì)算花鍵軸的抗彎斷面慣性矩（ mm4 ） p d 4 + b ′ N (D - d )(D + d )2 I = 花鍵軸 64 （3-2） = 3.14′ 404 + 6′ 8(50 - 40)′(50 + 40)2 64  = 7.42′104 mm2 式中d 為花鍵軸的小徑 40（mm）； D 為花軸的大徑 50（mm）； b、N 分別為花鍵軸鍵寬 6，鍵數(shù) 8； 計(jì)算危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩： 扭 M = 955′104 P1 (N · mm) n1 955′104 ′ = 7.2 819.565 ? 8.39′104  （Nmm） （3-3） 式中P1=7.2KW,I 軸所傳遞的最大功率; n1 =819.565,I 軸最小轉(zhuǎn)速（r/min）。 經(jīng)分析加載在傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有三種：徑向力 Pr ，輸入和輸出扭矩齒輪的圓周力、以及齒輪的圓周力 Pt ： Pt = 2M 扭 D = 2′ 8.39′104 56 ? 2.996′103  N D 為齒輪節(jié)圓直徑 56（mm） Pr = Pt · tg(a + r) / cosb(N ) 式中 α 為齒輪的嚙合角，取α ＝20o； ρ 為齒面摩擦角，取r ? 5.72° ； β 為齒輪的螺旋角；直齒齒輪所以取β ＝0 P ? 0.5P = 1.498′103 帶入數(shù)據(jù)得出: r t (N) 根據(jù)參考文獻(xiàn)擠壓應(yīng)力計(jì)算公式為： s jy = 8Mn max (D2 - d 2 )lNK ￡ é?s jy ù? ,  (MPa) （3-4） 式中 Mn max 為花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（ N · mm ）； D 為花鍵軸的大徑值 d 為小徑值（mm） L 為花鍵軸工作長(zhǎng)度（mm）； N 為花鍵的鍵數(shù)量； K 為載荷分布不均勻系數(shù)，一般取 K=0.7～0.8； s = 8′8.39′104  ? ￡ és ù = jy 帶入數(shù)據(jù)得出：  (382 - 32.22 ) ′85′ 6′ 0.7 4.62MPa ? jy ? 20 (MPa) 所以該花鍵合格。 3.4 V 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）計(jì)算V 帶傳動(dòng)功率  pca pca  = kA ′ P （3-5） 根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，取 kA =1.1 已知 P =7.5 kw 計(jì)算得 pca = kA ′ P =7.5 ′ 1.1 = 8.25 (kw) 2）V 帶的選型 由上式計(jì)算 pca =8.25KW 且小帶輪的轉(zhuǎn)速為 n1 = 1450 r/min， 根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，選取該傳動(dòng)V 帶的帶型為A 型 3）算出帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd ，之后驗(yàn)算帶速V （1）根據(jù)參考資料[4]選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd 1 已知帶型為 A 型，根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]選取小帶輪的的基準(zhǔn)直徑 dd 1 ，取 dd 1 =132mm， 取整后成 dd 1 =130(mm) （2）驗(yàn)算帶速V 值 V = p dd1n1 = 3.14′130′1450 = 10.0166 取整得V =10m/s 60′1000 60′1000  （3-6） （3)計(jì)算查取大帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)圖 2.2，帶輪傳動(dòng)比為i = 2 , d d1 = 130 (mm)所以： dd 2 = 260 (mm) 4）計(jì)算中心距a，進(jìn)行V 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 的選擇 （1）結(jié)合帶傳動(dòng)的限制條件和其對(duì)中心距的要求，根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]確定中心距 a0 0.7(dd1 + dd 2 ) ￡ a0 ￡ 2(dd1 + dd 2 ) 即 0.7′ 360 ￡ a0 ￡ 2′ 360 選取中心距 a0 =450(mm) （2)計(jì)算帶長(zhǎng) Ld 0 Ld 0  ? 2a0 + p (d 2 d1  + dd 2 ) + (dd 2 - dd1 ) （3-7） 4a 2 2′ 450 + p（130 + 260）+ = 0 (130 + 260)2 4′ 450  = 1596.8  (mm) 園整且根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]標(biāo)準(zhǔn)值選取 Ld =1600 (mm) （3)計(jì)算實(shí)際中心距 a 及可變化范圍 傳動(dòng)的實(shí)際中心距可由下列公式計(jì)算 a ? a + Ld - Ld 0 2 0 （3-8） = 450 + 1600 -1596.8 = 451.6 (mm) 2 帶輪在制造過程中存在制造誤差，存在一定的帶長(zhǎng)誤差和帶還具有一定的彈性變 形，所以帶的松緊等尺寸變化都會(huì)影響傳動(dòng)，所以需要計(jì)算中心距的可變化范圍： amin = a - 0.015Ld =451.6-0.015′ 1600=427.6(mm) amax = a + 0.03Ld =427.6+0.03 ′ 1600=475.6(mm) 5）小帶輪包角a1 a1 ?  d 2 1800 - (d -  dd1 ) 57.30 3 a  900  （3-9） = 0 57.30 0 0 180 -100′ = 169 514.5 3 90 根據(jù)文獻(xiàn)公式計(jì)算帶的根數(shù) Z Z = Pca Pr = K A ·P (P0 + DP0 )Ka · KL (3-10) 查參考文獻(xiàn)[4]選取 K A =1.1， P0 =1.94， DP0 =0.15， Ka =0.98， KL =0.99 Z = 所以得出 7.5′1.1 (1.94 + 0.15) ′ 0.98′ 0.99  = 4.067 取整 Z =4（根） 7）初拉力 F0 計(jì)算 參考文獻(xiàn)[4]最小初拉力計(jì)算公式為： ( F ) = 500′ (2.5 - Ka ) · Pca + QV 2 0 min Ka - Z ·V  （3-11） = 500′ (2.5 - 0.98) ·1.1′ 7.5 + 0.1′102 0.98 - 5 ·10 8)帶傳動(dòng)的壓軸力 FP 的計(jì)算據(jù)參考文獻(xiàn)[4]：  =137.595（N） F = 2ZF sin a1 = 2′ 5′(F ) ′sin 169 = 1373.2386 P 0 2 0 min 2 （N） （3-12） 3.5 多片式摩擦離合器的選型和計(jì)算 圖 3-3 多片式摩擦離合器結(jié)構(gòu) 圖 3-3 為多片式摩擦離合器結(jié)構(gòu)圖，該結(jié)構(gòu)用于控制主軸的正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，負(fù)責(zé)控制軸Ⅰ的動(dòng)力方向。同時(shí)也具有和軸Ⅳ上的制動(dòng)齒輪互鎖從而達(dá)到剎車的作用。由于離合 器也在軸上很容易影響軸與軸之間的配合，進(jìn)而影響整個(gè)機(jī)床的設(shè)計(jì)。故選擇離合器的 時(shí)候尺寸非常重要。 計(jì)算摩擦片的級(jí)數(shù)： Z 3 2TK p fD0b[P] (3-13) Nd 為主軸電機(jī)的額定功率（kw） T = 955′104 N h / n = 955′104 ′ 7.5′ 0.98 / 819.565 = 8.56′104 d j (Nmm) (3-14) nj 為I 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min） h 為從電機(jī)到I 軸的傳動(dòng)效率大小K 為安全系數(shù)，K=1.3 f 為摩擦片間的摩擦系數(shù)的大小，淬火鋼材質(zhì)的摩擦片 f=0.08 Dm 為多片摩擦片的平均直徑的大?。╩m） Dm = (D + d ) / 2 = (81+ 39) / 2 = 60 mm (3-15) b 為內(nèi)外摩擦片的接觸寬度的大?。╩m） b = (D - d ) / 2 = (81- 39) / 2 = 23 mm (3-16) [P ] 為摩擦片的允許許用壓強(qiáng)（單位 N / mm2 ） [P0 ] 為基本允許許用壓強(qiáng)，查資料，取 1.1 K1 為速度修正系數(shù) [ p] = [ p0 ]K1K3 K2 = 1.1′1.00 ′1.00 ′ 0.76 = 0.836 （3-17） 0 p v = p D2n / 6′104 = 2.5 (m/s) （3-18） 根據(jù)資料表對(duì)平均圓周速度 vp 取值 K1 =1.00 K2 取 0.76 K3 取 1.00 所以 0 Z 3 2MnK / p fD2b[ p] = 2 ′8.56′104 ′1.4 / (3.14′ 0.08′ 602 ′ 21′ 0.836) = 15.097 取整 Z = 16 3.6 軸Ⅱ設(shè)計(jì)計(jì)算 圖 3-4 軸II 裝配結(jié)構(gòu)示意圖 圖 3-4 為軸Ⅱ裝配結(jié)構(gòu)示意圖，由四個(gè)齒輪與部分軸承及一根主軸組成，主要作用為傳遞Ⅰ軸傳遞過來的動(dòng)力并將動(dòng)力傳遞給Ⅲ軸而后直接傳動(dòng)主軸Ⅵ，從而獲得六級(jí)高 速。 3.6.1 Ⅱ軸軸徑初步估算 i12 已知： n = 51 39 = n1 = 819.565 = 630.4 2 轉(zhuǎn)速： i12 1.3 (r/min) n` = n1 = 819.565 = 315(r / min) ? i 2 2 ` 52 / 20 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3] 取效率 角接觸球軸承效率h1 =0.96 ，直齒圓柱齒輪效率h2 =0.98 P = P ·h = 7.2′ 0.992 ′ 0.98 = 6.9156 2 1 12 （kw） 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3] 計(jì)算軸徑公式： d2 3 105′ 3 p2 = 1053 n2 6.9156 = 315  17.85 ∴ 取d2min 3 22 （mm） 3.6.2 II 軸的校核 主軸箱體里的 II 軸屬于傳動(dòng)軸，不承載重載荷，所以本次設(shè)計(jì)只校核該傳動(dòng)軸的剛度。而該軸的危險(xiǎn)截面在花鍵處，所以校核花鍵軸部分即可。 計(jì)算花鍵軸的抗彎斷面慣性矩（ mm4 ） p d 4 + b · N (D - d )(D + d )2 I = 64 p ′ 324 + 6′8′(36 - 32) ′(36 + 32)2 = 64  6.534′10  4 mm4 式中 D 和d 為花鍵軸的大徑值和小徑值（mm） b 為花鍵鍵寬（mm）； N 為 花 鍵 鍵 數(shù) 量 ； 校核危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩： 扭 M = 955′104 P2 n2 955′104 ′ = 6.9156 969.670 = 6.81′104  (Nmm) 式中P2 為該軸所傳遞的最大功率值（kw）; n2 為該軸的計(jì)算最小轉(zhuǎn)速（r/min）。 存在于傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有三種：輸入和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力 Pr 以及齒輪的圓周力 Pt ： 2M 2′ 6.81′104 3 P = ?扭 = = 2.724′10 (N) t D 50 D 為齒輪節(jié)圓直徑 50（mm） Pr = Pt · tg(a + r) / cosb(N ) （3-19） 式中 α 為齒輪的嚙合角，取α ＝20o； ρ 為齒面摩擦角，取r ? 5.72° ； β 為齒輪的螺旋角；直齒齒輪所以取β ＝0 帶入數(shù)據(jù)得出： Pr = 902 N 根據(jù)參考文獻(xiàn)擠壓應(yīng)力計(jì)算公式為： s jy = 8Mn max (D2 - d 2 )lNK ￡ é?s jy ù? ,  (MPa) （3-20） 式中 Mn max 為花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（ N · mm ）； D 和d 為花鍵軸的大徑值和小徑值（mm） L 為花鍵工作長(zhǎng)度（mm）； N 為花鍵鍵數(shù)量； K 為載荷分布不均勻系數(shù)，一般取 K=0.7～0.8； s = 8′ 6.81′104  = ￡ és ù = jy (362 - 322 ) ′116′8′ 0.7 3.08MPa ? jy ? 20 (MPa) 所以該花鍵校核后合格。 3.6.3 軸承的校核 根據(jù)尺寸等實(shí)際軸徑要求，軸 II 選擇的軸承為圓錐滾子軸承 32304 (1 對(duì)) 106 ? f f f ?e L10h = ? h m d ÷ 可根據(jù)I 軸軸承計(jì)算公式： 60n è fn fT ? 計(jì)算校核該軸承 對(duì)軸II 上的圓錐滾子軸承的校核并帶入相關(guān)參數(shù)如下： 10 106 ? 3.48′ 2 ′1.5 ? 3 5 L10h = 60 ′1207.78 ? 0.363′1 ÷ = 9.95′10 è ? (h) 所得數(shù)據(jù) L10h > [T ] 所以軸II 上的軸承校核符合要求。 3.6.4 部分齒輪的校核 根據(jù)據(jù)參考文獻(xiàn)[4]齒輪的校核公式： KFt < [s F ] F = 2T bm YFaYSa ， t d 對(duì)II 軸上齒數(shù)為 28 模數(shù)為 2.25 的的齒輪進(jìn)行校核 2T 2 ′ 6.75′104 Ft = d =  86 KF 1.869′ 2′ 0.675′ 105 t = = 17.060 帶入數(shù)據(jù)得 bm [s F ] 86′ 86′ 2 = ?303.57 = 76.152 計(jì)算齒輪的： YFaYSa 2.37′1.682 KFt < [s F ] 二者進(jìn)行比較得出： bm YFaYSa 所以該齒輪相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)尺寸合格。 經(jīng)過計(jì)算和校核，在軸 II 上齒數(shù)為 28，模數(shù)為 2.25 的齒輪相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)尺寸合格。 4. C620 4.1 總體結(jié)構(gòu) 圖 4-1 為C620 進(jìn)給箱裝配圖，主要由移換機(jī)構(gòu)、增倍機(jī)構(gòu)與擺移塔齒輪機(jī)構(gòu)組成， 配有多個(gè)手柄以便完成內(nèi)部齒輪的變化配合。操縱手柄經(jīng)過撥叉調(diào)整齒輪從而變換螺紋 種類。通過操縱手柄來移動(dòng)擺移塔齒輪機(jī)構(gòu)中的擺移齒輪，從而改變基本組螺距的大小。 手柄移動(dòng)上下兩組雙聯(lián)滑移齒輪從而海邊基本組螺紋螺距的倍數(shù)。 圖 4-1 C620 進(jìn)給箱裝配圖 手柄控制齒輪的移動(dòng)，當(dāng)齒輪右移與M5 嚙合時(shí)，進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳給絲杠，帶動(dòng)刀架溜板進(jìn)行螺紋加工，如果左移和 Z=56 的齒輪嚙合，將進(jìn)給箱運(yùn)動(dòng)傳給光桿而帶動(dòng)刀架溜板，進(jìn)行一般車削加工。若閉合離合器 M3,M4 和 M5，主傳動(dòng)經(jīng)掛輪可直接傳動(dòng)絲杠，再改變掛輪的速度，即可加工特殊或精密螺距的螺紋。 4.2 軸ⅩⅢ的設(shè)計(jì)與校核 4.2.1 驗(yàn)算初選軸直徑 已知： i56 = 56 28 轉(zhuǎn)速： n13 = n14 i1314  = 22.988 = 11.494 (r/min) 2 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3] 取效率圓錐滾子軸承效率h3 =0.98 直齒圓柱齒輪效率h2 =0.98 P = P ·h = 5.5901′ 0.982 ′ 0.98 = 5.261 6 5 56 kw 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3] 計(jì)算軸徑公式： d13 3 105′ 3 p13 n13 = 1053 5.261 11.5 = 23.8 (mm) 取 d13 min 3 24 (mm) 4.2.2 傳動(dòng)軸ⅩⅢ的花鍵校核 進(jìn)給箱體里的ⅩⅢ軸屬于傳動(dòng)軸，不承載重載荷，所以本次設(shè)計(jì)只校核該傳動(dòng)軸的 剛度。而該軸的危險(xiǎn)截面在花鍵處，所以校核花鍵軸部分即可。 計(jì)算花鍵軸的抗彎斷面慣性矩（ mm4 ） p d 4 + b · N (D - d )(D + d )2 I = 64 p ′ 264 + 6′ 6′(32 - 26)(32 + 26)2 = 64  = 3.377 ′10  4 mm4 式中 D 花鍵軸的大徑值； d 為小徑值（mm）； b 為花鍵鍵寬（mm）； N 為花鍵鍵數(shù)量； 校核危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩： M = 955′104 ′ P6 955′104 ′ 5.261 = 4.87 ′106 n 扭 6 = 10.305 (Nmm) 式中 P6 為該軸所傳遞的最大功率值（kw）; N6 為該軸的計(jì)算最小轉(zhuǎn)速（r/min）。 存在于傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有三種：輸入和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力 Pr 以及齒輪的圓周力 Pt ： P = 2M ′ ′ 6 2 4.87 10 5 扭（N）= = 1.52′10 t D 64 (N) D 為齒輪節(jié)圓直 64（mm） Pr = Pt · tg(a + r) / cosb(N ) （4-1） 式中 α 為齒輪的嚙合角，取α ＝20o； ρ 為齒面摩擦角，取r ? 5.72° ； β 為齒輪的螺旋角；直齒齒輪所以取β ＝0 帶入數(shù)據(jù)得出： Pr = Pt · tg(a + r) / cosb(N ) = 650 (N) 根據(jù)參考文獻(xiàn)擠壓應(yīng)力計(jì)算公式為： s jy = 8Mn max (D2 - d 2 )lNK ￡ é?s jy ù? ,  (MPa) (4-2） 式中 Mn max 為花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（ N · mm ）； D 為花鍵軸的大徑值（mm）； d 為小徑值； L 為花鍵工作長(zhǎng)度（mm）； N 為花鍵鍵數(shù)量； K 為載荷分布不均勻系數(shù)，一般取 K=0.7～0.8； s = 8′ 4.87 ′106  = ￡ és ù = jy (322 - 262 ) ′116′8′ 0.7 17.23MPa ? jy ? 20 (MPa) 所以該花鍵校核后合格。 4.3 對(duì)ⅩⅢ軸齒輪的的設(shè)計(jì)與校核 1）初步選擇小齒輪的齒數(shù)為 Z 1 =28，齒輪精度等級(jí)為 7 級(jí)，根據(jù)傳動(dòng)比則相嚙合的大齒輪齒數(shù)應(yīng)為 Z 2 =56 （1） 選取載荷系數(shù) Kt = 1.3 （2） 計(jì)算齒輪傳遞的扭矩T1 據(jù)參考文獻(xiàn)[4] 95.5′105 ′ P T1 = n 其中：n=11.5r/min P = 5.261kw T1 = 代入得出 95.5′105 ′ P n = 95.5′105 ′ 5.261 10.401  = 4.8305′106  (Nmm) (4-3) （2）據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，取齒寬系數(shù)fd = 0.4 1 （3）據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，選取材料的彈性影響系數(shù) ZE = 189.8MPa 2 ， （4）據(jù)參考文獻(xiàn)[4]得s lim1 = 600MPa , s lim 2 = 500MPa （5）據(jù)參考文獻(xiàn)[4]應(yīng)計(jì)算力循環(huán)次數(shù)： N = 60n jL = 60′ 960′1′(2′8′ 300′15) = 4.147 ′109 1 1 h N 4.147 ′109 9 N2 = 1 = = 1.296′10 3.2 3.2 （6）據(jù)參考文獻(xiàn)[4]，取 KHN1 = 0.9 ， KHN 2 = 0.95 （7）據(jù)參考文獻(xiàn)[4]式 10-12，計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力的大小s H ， 先取失效概率值為 1%，安全系數(shù)S=1，得： [s ] = KHN1s lim1 = 0.9′ 600 = 540 H 1 S 1 (MPa) (4-4) [s ] = KHN 2s lim 2 = 0.95′ 500 = 475 H 2 S 1 (MPa) 2)據(jù)參考文獻(xiàn)[4]計(jì)算小齒輪的分度圓直徑 d1t ， 2 KT u +1 ? Z ? d = 2.32 ′ 3 t 1 · ·? ?E ÷ f 1t d 代入[s H ] 2 u è [s H ] ? ， (4-5) 得出： d1t = 2.32′ = 356.559  (mm) (1) 計(jì)算齒輪的圓周速度 V： V 據(jù)參考文獻(xiàn)[4]： = p d1t n1 60′1000 V 即 圓周速度 = 3.14 ′ 356.559 ′10.401 = 0.194 60 ′1000  (r/min) (4-6) (2）計(jì)算齒輪的齒寬b ： 據(jù)參考文獻(xiàn)[4]：齒寬b = fd · d1t = 0.4′ 356.599 = 142.692 (mm) (4-7) b (3)計(jì)算齒寬高之比 h ： 據(jù)參考文獻(xiàn)[4]： Mt 齒輪模數(shù) = d1t Z1 = 356.559 = 14.857 24 齒高 h = 2.25Mt = 2.25′14.587 = 33.427 (mm) b = 356.559 = 10.67 所以齒高比 h 33.427  (4-8) (4）載荷系數(shù)的計(jì)算： 已知參數(shù)：等級(jí)為 7 級(jí)精度的齒輪， V = 0.194m / s ， 據(jù)參考文獻(xiàn)[4]圖 10-8