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西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告
題目：臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 B100205
姓 名 黃仁奕
學(xué) 號 B10020509
導(dǎo) 師 姚慧
2014年3月10日
1.設(shè)計（論文）進展?fàn)顩r
本設(shè)計已經(jīng)完成以下內(nèi)容：
（1）對于在開題答辯中，老師對我的主傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案和整體結(jié)構(gòu)，開題報告中提出的相關(guān)問題，我修改了部分設(shè)計，并通過了指導(dǎo)老師的檢查；完善了開題報告的內(nèi)容和格式。
（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)布置的相關(guān)規(guī)定、規(guī)范和原則，確定該主傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案和整體結(jié)構(gòu)，完成了總體設(shè)計。
（3）完成了傳動部分的計算。
1.1機床的主參數(shù)如表1所示：
床身最大回轉(zhuǎn)直徑
1000mm
最小加工工件直徑
100mm
頂尖間最大工件長度
1500-16000mm
刀架上最大回轉(zhuǎn)直徑
630mm
頂尖間最大工件重量
6000kg
表1
1.2主運動參數(shù):
據(jù)機床設(shè)計手冊典型加工條件，當(dāng)工件直徑為800～1000mm時，極限切削速度 取100m/s。
最小切削速度 按典型加工的兩種情況取不同的數(shù)值:
① 高速鋼車刀精車絲杠=1.5m/s;
② 高速鋼車刀低速車削盤類零件，=8m/s 。
主軸轉(zhuǎn)速確定:
由以上典型加工條件, 確定本機床主要加工直徑范圍為100～600mm。主軸轉(zhuǎn)速與切削速度的關(guān)系:
, v 為切削速度
式中的 或，不是該機床可能加工的最小或最大直徑，而是機床全部工藝范圍內(nèi)可以用最大切削速度來加工時的最小工件直徑和用最小切削速度來加工時的最大工件直徑, 這樣才能得出合理的極限轉(zhuǎn)速值。
取
主軸最低轉(zhuǎn)速：
①
② 取
變速范圍，符合普通車床Rn 為40～200 的變速范圍, 且Rn 值較大, 表明本機床有良好的加工工藝性能。
1.3切削力的計算
由于切削過程的復(fù)雜性，并且影響它的因素又多，因此目前尚未導(dǎo)出簡便計算進給力、徑向力、切削力 的理論公式，一般都是通過大量實驗，由測力儀得到切削力后進行數(shù)據(jù)處理，建立經(jīng)驗公式。在建立經(jīng)驗公式時，大多數(shù)都是將背吃刀量、進給量及切削速度這三個主要因素作為可變因素，而其它影響因素則用修正系數(shù)間接計算，從而得出、、 三個分力的計算公式:
=Pαafkfvr·kvFz·krFz·kaFz·kvbFz·khFz·kuFz·kbr1Fz
=PαfkfFy·kvFy·krFy·kaFy·kvbFy·khFy·kuFy·kbr1Fy
=PαfkfFx·kvFx·krFx·kaFx·kvbFx·khFx·kuFx·kbr1Fx
式中及下列各參數(shù)均是以實驗條件得出, 切削深度、進給量、切削速度以實驗條件中最大值計算, 而不是本機床實際所加工最大允許量, 詳見《機床設(shè)計手冊》:
P——單位切削力 ( kgf /mm2) , 取 P=210kgf /mm2;
——切削深度, 1～5mm, 取 αp=5mm;
F——進給量, 0.1～0.5mm/r, 取 f=0.5mm/r;
v——切削速度, 90～105m/min, 取 v=105m/min。
以上取值及各修正系數(shù)源于《機床設(shè)計手冊》。
經(jīng)計算：=586.3kgf
據(jù)手冊，=0.35～0.5，取=0.43
=0.35～0.5，取=0.43
則=252kgf; =252kgf
總切削F=++=1090.5kgf=10697.8N
機床切削總功率: V/1000=10697.8×105 /(60×1000)=18.7kW
按上面所列式求得切削功率后, 還需考慮機床的傳動效率, 機床的電機功率為
≥Pc/ηm, 式中ηm 為機床的傳動效率, 一般取為0.75～0.85, 取0.85 計算, 計算得≥=22kW。
查《機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》P178可得，選擇電動機型號為Y200L2-6，滿載時，其轉(zhuǎn)速為970r/min。
2.存在問題及解決措施
存在的問題：在選擇變速組中方案，擬定轉(zhuǎn)速圖中還有所欠缺，在本設(shè)計里選用了一部分非標(biāo)準(zhǔn)件，在綜合考慮結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟等方面還是有所欠缺。我會認(rèn)真的參考資料積極地和同學(xué)討論，向老師請教。還有就是繪圖時不能完全按照設(shè)計計算結(jié)果畫出相一致的圖。
解決措施：繼續(xù)完善設(shè)計方案，從圖中改進，優(yōu)化設(shè)計，以求更加精確。
3.后期工作安排
對傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化改進，改進中期設(shè)計中存在的缺點，如合理地分配各傳動副的傳動比，采用合理的齒輪塊結(jié)構(gòu)。
第6-7周：初步完成傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和外文翻譯；準(zhǔn)備中期檢查報告，并進行中期答辯；
第8-15周：完成主傳動系統(tǒng)的總體設(shè)計，完成裝配圖及零件圖；
第16-18周：完成論文撰寫，準(zhǔn)備答辯。
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
院（系） 專業(yè) 班 姓名 學(xué)號
1.畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.題目背景和意義：
現(xiàn)代臥式車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計不但要滿足動力參數(shù)和運動參數(shù)的要求，還要盡量設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、工作平穩(wěn)的傳動系統(tǒng)。天水星火機床有限責(zé)任公司生產(chǎn)的CW61100E型臥式車床是國內(nèi)該系列的代表性產(chǎn)品,其結(jié)構(gòu)和功能都已經(jīng)比較完善。但是隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,產(chǎn)品在某些功能方面已經(jīng)不能適應(yīng)市場的需求，因此對其進行改進勢在必行。
3.設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標(biāo)）：
（1）針對CW61100E型臥式車床主傳動系統(tǒng)的要求，分析其功能和原理，設(shè)計其主傳動系統(tǒng)，并進行相應(yīng)的計算和分析； （2）繪制該傳動系統(tǒng)的裝配圖和關(guān)鍵零部件圖。
4.設(shè)計的基本要求及進度安排（含起始時間、設(shè)計地點）：
（1）1—3周：調(diào)研并收集資料；（2）3—6周：確定該主傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案和整體結(jié)構(gòu)；（3）7—11周：完成該主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算；（4）12—15周：完成該主傳動系統(tǒng)的裝配圖（5）16-18周：完成論文撰寫，準(zhǔn)備答辯。
5.畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作量要求 畢業(yè)設(shè)計論文一篇，不少于10000字；
① 實驗（時數(shù)）*或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 2周
② 圖紙（幅面和張數(shù)）*： 機構(gòu)裝配圖，A0圖紙（折合）2張；
③ 其他要求： 外文翻譯不少于1000字，參考文獻不少于15篇。
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
學(xué)生簽名： 年 月 日
系（教研室）主任審批： 年 月 日
說明：1本表一式二份，一份由學(xué)生裝訂入附件冊，一份教師自留。
畢I-2
2 帶*項可根據(jù)學(xué)科特點選填。
西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題目：臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 B100205
姓 名 黃仁奕
學(xué) 號 B10020509
導(dǎo) 師 姚慧
2013年 12月3日
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1.畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）
1.1題目背景、研究意義
現(xiàn)代臥式車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計不但要滿足動力參數(shù)和運動參數(shù)的要求，還要盡量設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、工作平穩(wěn)的傳動系統(tǒng)。天水星火機床有限責(zé)任公司生產(chǎn)的CW61100E型臥式車床是國內(nèi)該系列的代表性產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)和功能都已經(jīng)比較完善。但是隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)品在某些功能方面已經(jīng)不能適應(yīng)市場的需求，因此對其進行改進勢在必行。[1]
1.2國內(nèi)外相關(guān)研究情況
1.2.1國內(nèi)外數(shù)控機床現(xiàn)狀：
近年來我國企業(yè)的數(shù)控機床占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個體企業(yè)中也普遍開始使用。在這些數(shù)控機床中，除少量機床以FMS模式集成使用外，大都處于單機運行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。[2]
與國外的數(shù)控機床相比，我國數(shù)控機床還存在以下幾方面的問題：
產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性及服務(wù)等能力不強。國產(chǎn)機床在質(zhì)量、交貨期和服務(wù)等方面與國外著名品牌相比存在較大的差距。在質(zhì)量方面，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)MTBF與國際先進數(shù)控系統(tǒng)相差較大。國產(chǎn)數(shù)控車床、加工中心的MTBF與國際上先進水平也有較大差距。
自主創(chuàng)新能力不足。長期以來，我國機床制造業(yè)的基礎(chǔ)、共性技術(shù)研究工作主要在行業(yè)性的研究院所進行。能力薄弱，技術(shù)創(chuàng)新投入不足，引進消化吸收能力差，低水平生產(chǎn)能力過剩，自主創(chuàng)新能力不高，缺乏優(yōu)秀技術(shù)人才。雖然國產(chǎn)數(shù)控機床制造商通過技術(shù)引進、海內(nèi)外并購重組以及國外采購等獲得了一些先進數(shù)控技術(shù)，但缺乏對基礎(chǔ)共性技術(shù)的研究，忽視了自主開發(fā)能力的培育，企業(yè)的市場響應(yīng)速度慢。
功能部件發(fā)展滯后。機床是由各種功能部件（主軸單元及主軸頭、滾珠絲杠副、回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控伺服系統(tǒng)等）在床身、立柱等基礎(chǔ)機架上集裝而成的，功能部件是數(shù)控機床的重要組成部分。數(shù)控機床整體技術(shù)與數(shù)控機床功能部件的發(fā)展是相互依賴、共同發(fā)展的，所以功能部件的創(chuàng)新也深深地影響著數(shù)控機床的發(fā)展。我國數(shù)控機床功能部件已有一定規(guī)模，電主軸、主軸單元、數(shù)控系統(tǒng)等也有專門的制造廠家，其中個別產(chǎn)品的制造水平接近國際先進水平。但整體上，我國機床功能部件發(fā)展緩慢、品種少、產(chǎn)業(yè)化程度低，精度指標(biāo)和性能指標(biāo)的綜合情況還不過硬。目前，滾珠絲杠、數(shù)控刀架、電主軸等功能部件僅能滿足中低檔數(shù)控機床的配套需要。衡量數(shù)控機床水平的高檔數(shù)控系統(tǒng)、高速精密電主軸、高速滾動功能部件等還依賴進口。[3]
1.2.2數(shù)控機床發(fā)展趨勢：
高速、精密、復(fù)合、智能和綠色是數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展的總趨勢。[4]主要表現(xiàn)在：
1. 機床復(fù)合技術(shù)進一步擴展隨著數(shù)控機床技術(shù)進步，復(fù)合加工技術(shù)日趨成熟；被更多人接受，復(fù)合加工機床發(fā)展正呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢。
2.智能化技術(shù)有新突破數(shù)控機床的智能化技術(shù)有新的突破，在數(shù)控系統(tǒng)的性能上得到了較多體現(xiàn)。
3.機器人使柔性化組合效率更高機器人與主機的柔性化組合得到廣泛應(yīng)用，使得柔性線更加靈活、功能進一步擴展、柔性線進一步縮短、效率更高。
4.精密加工技術(shù)已從原來的絲級（0.01mm）提升到目前的微米級（0.001mm），有些品種已達到0.05μm左右；從這些事實技術(shù)可以看出整個機加工進入亞微米、納米級超精加工時代。
5.功能部件性能不斷提高功能部件不斷向高速度、高精度、大功率和智能化方向發(fā)展，并取得成熟的應(yīng)用。[5]
2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1本課題研究的主要內(nèi)容
（1）針對CW61100E型臥式車床主傳動系統(tǒng)的要求，分析其功能和原理，設(shè)計其主傳動系統(tǒng)，并進行相應(yīng)的計算和分析；
（2）繪制該傳動系統(tǒng)的裝配圖和關(guān)鍵零部件圖。
2.2研究方案
機床的主傳動系統(tǒng)用于實現(xiàn)機床的主運動，在機床傳動中實現(xiàn)主運動變速的方法有電氣傳動和液壓傳動的變速運動，還有機械變速等多種形式。
機械傳動在機械工程中應(yīng)用非常廣泛，主要是指利用機械方式傳遞動力和運動的傳遞。圖1所示為機械傳動形式。
圖 1 機械傳動形式
1-交流電動機；2-變速機構(gòu)；3-主軸
機械傳動主要由以下幾部分組成:
(l)定比傳動機構(gòu):具有固定傳動比或固定傳動關(guān)系的傳功機構(gòu)，如帶傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪齒條傳動、螺桿傳動。
(2)變速機構(gòu)：改變機床部件運動的機構(gòu)。如滑動齒輪變速機構(gòu)、離合器式齒輪變速機構(gòu)等。
(3)換向機構(gòu)：變換機床部件運動方向的機構(gòu)。為了滿足加工的不同需要(例如車螺紋時刀具的進給和返回，車右旋螺紋和左旋螺紋等)。機床的主傳動部件和進給傳動部件往往需要正、反向的運動?？梢灾苯永秒妱訖C反轉(zhuǎn)，也可以利用齒輪換向機構(gòu)等。
(4)操縱機構(gòu)：用來實現(xiàn)機床運動部件變速、換向、啟動、停止、制動及調(diào)整的機構(gòu)。常見的操縱機構(gòu)包括乎柄、手輪、杠桿、凸輪、齒輪齒條、撥叉、滑塊及按鈕等。
(5)箱體及其他裝置箱體用以支承和連接各機構(gòu)，并保證它們相互位置的精度。為了保證傳動機構(gòu)的正常工作，還要設(shè)有開停裝置、制動裝置、潤滑與密封裝置等。
液壓傳動是以液體作為工作介質(zhì)來進行能量傳遞的一種傳動形式，它通過能量轉(zhuǎn)換裝置（液壓泵），將原動機（電動機）的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，然后通過封閉管道、控制元件等，由另一能量裝置（液壓缸、液壓馬達）將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，以驅(qū)動負(fù)載和實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)所需的直線或旋轉(zhuǎn)運動。圖2所示為液壓傳動形式。
圖 2 液壓傳動形式
1-交流電動機；2-油泵；3-油箱；4-液壓控制裝置；5-液動機；6-主軸
液壓傳動主要由以下幾部分組成:
(1)動力元件—油泵。其作用是將電動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，是能量轉(zhuǎn)換裝置(能源)。
(2)執(zhí)行機構(gòu)—油缸或油馬達。其作用是把油泵輸人的液體壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鞑考臋C械能.它也是一種能量轉(zhuǎn)換裝置(液動機)。
(3)控制元件—各種閥。其作用是控制和調(diào)節(jié)油液的壓力、流量(速度)及流動方向。
(4)輔助裝置—油箱、油管、濾油器、壓力表等。其作用是創(chuàng)造必要的條件，以保證液壓系統(tǒng)正常工作。
(5)工作介質(zhì)—礦物油。它是傳遞能量的介質(zhì)。
機械傳動與液壓傳動相比較，其主要優(yōu)點如下:
(l)傳動比準(zhǔn)確，適用于定比傳動;
(2)實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動的結(jié)構(gòu)簡單。能傳遞較大的扭矩;
(3)故障容易發(fā)現(xiàn)，便于維修。
因此，機械傳動主要用于速度不太高的有級變速傳動中。根據(jù)CW61100E臥式機床的要求，選擇機械傳動方式。傳動簡圖如圖3所示。
圖 3 傳動簡圖
1-交流電動機；2-帶傳動；3-齒輪變速機構(gòu)；
I、II、III-傳動軸；IV-主軸
機床的動力由交流電動機提供，經(jīng)過V帶傳動至變速箱內(nèi)，箱內(nèi)變速機構(gòu)由多根傳動軸及多組齒輪副組成，動力經(jīng)過變速機構(gòu)傳遞至主軸輸出。
2.3研究方法與措施
1.參數(shù)擬定：根據(jù)機床類型，規(guī)格和其他特點，了解典型工藝的切削用量，結(jié)合世界條件和情況，并與同類機床對比分析后確定：極限轉(zhuǎn)速和，公比（或級數(shù)Z），主傳動電機功率N。
2.傳動設(shè)計：根據(jù)擬定的參數(shù)，通過結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖的分析，確定轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)方案和轉(zhuǎn)動系統(tǒng)圖，計算各轉(zhuǎn)動副的傳動比及齒輪的齒數(shù)，并驗算主軸的轉(zhuǎn)速誤差。
3.動力計算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計：估算齒輸模數(shù)m和直徑d，選擇和計算反向離合器，制動器。將各傳動件及其它零件在展開圖和剖面圖上做初步的安排，布置和設(shè)計。
4.軸和軸承的驗算：在結(jié)構(gòu)草圖的基礎(chǔ)上，對一根傳動軸的剛度和該軸系的軸承的壽命進行驗算。
5.主軸變速箱裝配設(shè)計：主軸變速箱裝配圖是以結(jié)構(gòu)草圖為“底稿”，進行設(shè)計和會制的。圖上各零件要表達清楚，并標(biāo)注尺寸和配合。
3.本課題研究的重點及難點，前期已開展工作。
3.1的難點與重點
在進行主傳動系統(tǒng)設(shè)計時需要對各主要技術(shù)參數(shù)和特性參數(shù)較高、低檔減速比、主軸額定轉(zhuǎn)速、功率損失等進行計算, 對這些參數(shù)的相互關(guān)系和相互影響以及對結(jié)構(gòu)性能的影響進行分析。我們自己資料比較少，因為要通過互聯(lián)網(wǎng)和圖書館來查找相關(guān)資料。
主傳動系統(tǒng)的運動設(shè)計通常是根據(jù)機床的主要技術(shù)參數(shù)和要求，擬定主軸傳動轉(zhuǎn)速圖，可能會遇到齒輪的布置不合理，滑移齒輪的結(jié)構(gòu)形式不當(dāng)?shù)龋虼?，要從幾分設(shè)計方案中選出最佳方案，然后計算齒輪的齒數(shù)及皮帶輪直徑等，最后繪制傳動系統(tǒng)圖。
3.2前期已展開工作
通過查找資料，已經(jīng)了解CW61100E臥式機床主要參數(shù)和規(guī)格，確定傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案和整體結(jié)構(gòu)，為下一步的設(shè)計計算以及繪制裝配圖做好準(zhǔn)備。
4.本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）
（1）1—3周：調(diào)研并收集資料；
（2）4—6周：確定該主傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案和整體結(jié)構(gòu)；
（3）7—11周：完成該主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算；
（4）12—15周：完成該主傳動系統(tǒng)的裝配圖；
（5）16-18周：完成論文撰寫，準(zhǔn)備答辯。
指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）：
指導(dǎo)教師： 年 月 日
所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
參考文獻
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西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目：臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 B100205 姓 名 黃仁奕 學(xué) 號 B10020509 導(dǎo) 師 姚慧 2014 年 4 月 10 日 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 2 頁 共 63 頁 摘要 數(shù)控車床不僅能夠車外圓還能用于鏜孔、車端面、鉆孔與鉸孔。與其他種 類的機床相比，車床在生產(chǎn)中使用最廣。 本論文首先介紹了我國數(shù)控機床發(fā)展的過程與現(xiàn)狀 ,并分析了其存在的問 題 ;對數(shù)控機床的發(fā)展趨勢進行了探討；并對 CW61100E 數(shù)控車床主軸箱傳動 系統(tǒng)進行了設(shè)計與計算。 主軸箱有安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪組成。數(shù)控車床 主軸可以獲得在調(diào)速范圍內(nèi)的任意速度，以滿足加工切削要求。 目前，數(shù)控車床的發(fā)展趨勢是通過電氣與機械裝置進行無級變速。變頻電 機通過帶傳動和變速齒輪為主軸提供動力。通常變頻電機調(diào)速范圍 35，難以 滿足主軸變速要求；串聯(lián)變速齒輪則擴大了齒輪的變速范圍 。 本設(shè)計將原來的帶輪不卸荷結(jié)構(gòu)變?yōu)榱藥л喰逗山Y(jié)構(gòu)，使輸入軸在帶處只 受轉(zhuǎn)矩，將軸上的徑向力傳動到車床機體上,改善了輸入軸的受力情況。 關(guān)鍵詞：主軸箱，無級調(diào)速，傳動系統(tǒng) Abstract CNC lathe can not only outside the circle can be used for boring, facing, drilling and reaming. Compared with other kinds of machine tools, lathe is the most widely used in production. This paper introduces the process and current situation of the development of CNC machine tools in China, and analyzes its existing problems; the development trend of NC machine tool was discussed; and the CW61100E CNC lathe spindle box transmission system design and calculation. The spindle box is composed of hollow spindle mounted in precision bearings and a set of transmission gears. Spindle CNC lathe can get any speed in speed range, to meet the machining requirements. At present, the development trend of NC lathe is stepless speed change through the electrical and mechanical equipment. Variable frequency motor through the belt drive and gear to provide power for the spindle. Usually the frequency control of motor speed range of 3 - 5, to meet the requirements of spindle speed; series gear extends the range of gear transmission. The design of the original belt wheel not unloading structure to belt wheel unloading structure, the input shaft with only by the shaft torque, radial force on the drive to the lathe body, improve the stress conditions of the input shaft. Key Words: spindle box, stepless speed regulation, transmission system 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 4 頁 共 63 頁 目錄 摘要 .2 ABSTRACT.3 1 緒論 .6 2 設(shè)計計算 .7 2.1 機床的主參數(shù) .7 2.2 主運動參數(shù) .7 1.3 切削力的計算 .8 3 主動參數(shù)參數(shù)的擬定 .10 3.1 主運動調(diào)速范圍的確定、計算各軸計算轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 .10 3.2 主電動機的選擇 .11 4 變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計 .13 4.1 主變速方案擬定 .13 4.2 變速結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 .13 4.2.1 確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目 .13 4.2.2 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 .14 4.2.3 結(jié)構(gòu)式的擬定 .14 4.2.4 結(jié)構(gòu)式的擬定 .14 4.2.5 確定各變速組變速副齒數(shù) .15 5 傳動件的設(shè)計 .16 5.1 帶傳動設(shè)計 .16 5.2 選擇帶型 .17 5.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗證帶速 .17 5.4 確定中心距離、帶的基準(zhǔn)長度并驗算小輪包角 .18 5.5 確定帶的根數(shù) Z .19 5.6 確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 .19 5.7 確定帶的張緊裝置 .20 5.8 計算壓軸力 .20 5.9 各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 .22 5.9.1 齒輪模數(shù)的確定 .22 5.9.2 齒寬的確定 .26 5.9.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 .26 5.10 傳動軸的直徑估算 .27 5.10.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 .27 5.10.2 傳動軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 .28 5.10.3 鍵的選擇 .29 5.11 傳動軸的校核 .29 5.11.1 傳動軸的校核 .29 5.11.2 鍵的校核 .30 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 5 頁 共 63 頁 5.12 摩擦離合器的選擇和計算 .30 5.13 齒輪校驗 .33 5.13.1 校核 a 變速組齒輪 .34 5.13.2 校核 b 變速組齒輪 .35 5.13.3 校核 c 變速組齒輪 .36 5.14 軸承的選用與校核 .38 5.14.1 各軸軸承的選用 .38 5.14.2 各軸軸承的校核 .38 5.15 主軸組件設(shè)計 .39 6 結(jié)構(gòu)設(shè)計 .50 6.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 .50 6.2 展開圖及其布置 .50 6.3 I 軸（輸入軸）的設(shè)計 .51 6.4 齒輪塊設(shè)計 .52 6.5 傳動軸的設(shè)計 .53 6.6 主軸組件設(shè)計 .54 6.6.1 各部分尺寸的選擇 .54 6.6.2 主軸材料和熱處理 .55 6.6.3 主軸軸承 .55 6.6.4 主軸與齒輪的連接 .57 6.6.5 潤滑與密封 .57 6.6.6 其他問題 .58 7 總結(jié)和展望 .59 7.1 本文工作總結(jié) .59 7.2 課題展望 .60 參考文獻 .61 致 謝 .63 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 6 頁 共 63 頁 1 緒論 機床技術(shù)參數(shù)有主參數(shù)和基本參數(shù)，他們是運動傳動和結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)， 影響到機床是否滿足所需要的基本功能要求，參數(shù)擬定就是機床性能設(shè)計。主 參數(shù)是直接反映機床的加工能力、決定和影響其他基本參數(shù)的依據(jù)，如車床的 最大加工直徑，一般在設(shè)計題目中給定，基本參數(shù)是一些加工件尺寸、機床結(jié) 構(gòu)、運動和動力特性有關(guān)的參數(shù)，可歸納為尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)。 通用車床工藝范圍廣，所加工的工件形狀、尺寸和材料各不相同，有粗加 工又有精加工；用硬質(zhì)合金刀具又用高速鋼刀具。因此，必須對所設(shè)計的機床 工藝范圍和使用情況做全面的調(diào)研和統(tǒng)計，依據(jù)某些典型工藝和加工對象，兼 顧其他的可能工藝加工的要求，擬定機床技術(shù)參數(shù)，擬定參數(shù)時，要考慮機床 發(fā)展趨勢和同國內(nèi)外同類機床的對比，使擬定的參數(shù)最大限度地適應(yīng)各種不同 的工藝要求和達到機床加工能力下經(jīng)濟合理。 機床主傳動系因機床的類型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的 要求也不一樣。設(shè)計機床主傳動系時最基本的原則就是以最經(jīng)濟、合理的方式 滿足既定的要求。在設(shè)計時應(yīng)結(jié)合具體機床進行具體分析，一般應(yīng)滿足的基本 要求有：滿足機床使用性能要求。首先應(yīng)滿足機床的運動特性，如機床主軸油 足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級數(shù)；滿足機床傳遞動力的要求。主電動機和傳動機構(gòu) 能提供足夠的功率和轉(zhuǎn)矩，具有較高的傳動效率；滿足機床工作性能要求。主 傳動中所有零部件有足夠的剛度、精度和抗震性，熱變形特性穩(wěn)定；滿足產(chǎn)品 的經(jīng)濟性要求。傳動鏈盡可能簡短，零件數(shù)目要少，以便節(jié)約材料，降低成本。 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 7 頁 共 63 頁 2 設(shè)計計算 2.1 機床的主參數(shù) 如表 1 所示： 床身最大回轉(zhuǎn)直徑 1000mm 最小加工工件直徑 100mm 頂尖間最大工件長度 1500-16000mm 刀架上最大回轉(zhuǎn)直徑 630mm 頂尖間最大工件重量 6000kg 表 1 2.2 主運動參數(shù) 據(jù)機床設(shè)計手冊典型加工條件，當(dāng)工件直徑為 8001000mm 時，極限切削 速度 取 200m/s。 最小切削速度 按典型加工的兩種情況取不同的數(shù)值: 高速鋼車刀精車絲杠=1.5m/s; 高速鋼車刀低速車削盤類零件，=8m/s 。 主軸轉(zhuǎn)速確定: 由以上典型加工條件, 確定本機床主要加工直徑范圍為 100600mm。主軸 轉(zhuǎn)速與切削速度的關(guān)系: , v 為切削速度max10ax=dinVnmin10in=daxV 式中的 或，不是該機床可能加工的最小或最大直徑，而是機床全部工藝范 圍內(nèi)可以用最大切削速度來加工時的最小工件直徑和用最小切削速度來加工時 的最大工件直徑, 這樣才能得出合理的極限轉(zhuǎn)速值。 取max10ax102=637/mindinVnrax640/minr 主軸最低轉(zhuǎn)速： 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 8 頁 共 63 頁 情況時， min10in10.5=48/mindaxVr i 8.2/i63 取 mini4./inar 主軸的轉(zhuǎn)速范圍為 4-640r/min 變速范圍，符合普通車床 Rn 為 40200 的變速范圍, 且 Rn 值較大, 表 明本機床有良好的加工工藝性能。 1.3 切削力的計算 由于切削過程的復(fù)雜性，并且影響它的因素又多，因此目前尚未導(dǎo)出簡便 計算進給力、徑向力、切削力 的理論公式，一般都是通過大量實驗，由測力儀 得到切削力后進行數(shù)據(jù)處理，建立經(jīng)驗公式。在建立經(jīng)驗公式時，大多數(shù)都是 將背吃刀量、進給量及切削速度這三個主要因素作為可變因素，而其它影響因 素則用修正系數(shù)間接計算，從而得出、 三個分力的計算公式: FX=PafkfvrkvFzkrFzkaFzkvbFzkhFzkuFzkbr1Fz Fy =PfkfFykvFykrFykaFykvbFykhFykuFykbr1Fy Fz =PfkfFxkvFxkrFxkaFxkvbFxkhFxkuFxkbr1Fx 式中及下列各參數(shù)均是以實驗條件得出, 切削深度、進給量、切削速度以實驗 條件中最大值計算, 而不是本機床實際所加工最大允許量, 詳見機床設(shè)計手 冊: P單位切削力 ( kgf /mm2) , 取 P=210kgf /mm2; 切削深度, 15mm, 取 p=5mm; F進給量, 0.10.5mm/r, 取 f=0.5mm/r; v切削速度, 90105m/min, 取 v=105m/min。 以上取值及各修正系數(shù)源于機床設(shè)計手冊。 經(jīng)計算：=586.3kgf 據(jù)手冊，=0.350.5，取=0.43 =0.350.5，取=0.43 則=252kgf; =252kgf 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 9 頁 共 63 頁 總切削 F=+=1090.5kgf=10697.8N 機床切削總功率: V/1000=10697.8105 /(601000)=18.7kW 按上面所列式求得切削功率后, 還需考慮機床的傳動效率, 機床的電機功率為 Pc/m, 式中 m 為機床的傳動效率, 一般取為 0.750.85, 取 0.85 計算, 計算得=22kW。 查機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書P178 可得，選擇電動機型號為 Y180L-4，滿載 時，其轉(zhuǎn)速為 1470r/min。 3 主動參數(shù)參數(shù)的擬定 3.1 主運動調(diào)速范圍的確定、計算各軸計算轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 主運動調(diào)速范圍的確定 （本小節(jié)公式除非特別說明，均出自資料12） 數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速范圍 4640r/min 則數(shù)控車床總變速范圍 maxin160nR 估算主軸的計算轉(zhuǎn)速，由于采用的是無級調(diào)速，所以采用以下的公式： (2.3)0.30.3maxini64()2r/i計 （ 因為數(shù)控機床主軸的變速范圍大于計算轉(zhuǎn)速的實際值同時為了便于計算 故?。?20r/i計 主軸的恒功率變速范圍 max64032npR計 電機的恒功率變速范圍 d281p 由于 RnpRdp，電動機直接驅(qū)動主軸不能滿足恒功率變速要求，因此需要串 聯(lián)一個有級變速箱，以滿足主軸的恒功率調(diào)速范圍。 取 ，則 對于數(shù)控車床，為了加工端面時滿足恒6fdp7.1lgZnpf 線速度切削的要求，應(yīng)使轉(zhuǎn)速有一些重復(fù)，故取 Z=4 故前面?zhèn)鲃颖确峙淇扇 ?取 Z=4, ，計算出變速齒輪箱公比 ，則4d1a,zfpzfpR 25.ff， 取 變速箱有四種傳動比： ；1/8.2/1.；44 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 11 頁 共 63 頁 ；81.2/41./；4 由圖 2 主軸功率特性圖中可以看出，當(dāng)主軸在 64040r/min 的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，功 率段 abcde 恒功率輸出，可以實現(xiàn)恒功率不停車無級調(diào)速，故此車床用于加工 盤類零件時，可以恒線速度切削，嚴(yán)格保證加工質(zhì)量，但以上設(shè)計沒有考慮系 統(tǒng)內(nèi)傳動元件造成的功率損失。 3.2 主電動機的選擇 根據(jù)前面的切削計算，選擇 22KW 的 Y180L-4 型三相異步電動機，參數(shù)如下圖表 Y180L-4 型三相異步電動機 產(chǎn)品型號：Y180L-4 型 Y180L-4 型三相異步電動機使用條件： 環(huán)境溫度：-1540 海拔：不超過 1000m 額定電壓：380V，可選 220-760V 之間任何電壓值 額定頻率：50Hz、60Hz 防護等級：IP44、IP54、IP55 絕緣等級：B 級、F 級、H 級 冷卻方式：ICO141 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 12 頁 共 63 頁 工作方式：S1 連接方式：3KW 及以下 Y 接法、4KW 及以上為接法 Y180L-4 型三相異步電動機特點 Y180L-4 型三相異步電動機功率：11KW 電壓：380V 電流：21.8A 絕緣：B 噪 音：87 dB(A) 轉(zhuǎn)速 2900 r/min 是全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機，是 全國統(tǒng)一設(shè)計的基本系列，它同時是符合 JB/T9616-1999 和 IEC34-1 標(biāo)準(zhǔn)的有 關(guān)規(guī)定， 具有國際互換的特點。 Y180L-4 型三相異步電動機廣泛適用于不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的一般場 合和無特殊要求的機械設(shè)備上，如金屬切削機床、泵、風(fēng)機、運輸機械、攪拌 機、農(nóng)業(yè)機械和食品機械等。 4 變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計 4.1 主變速方案擬定 擬定變速方案，包括變速型式的選擇以及開停、換向、制動、操縱等整個 變速系統(tǒng)的確定。變速型式則指變速和變速的元件、機構(gòu)以及組成、安排不同 特點的變速型式、變速類型。 變速方案和型式與結(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， 確定變速方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟等多方面統(tǒng)一考慮。 變速方案有多種，變速型式更是眾多，比如：變速型式上有集中變速，分 離變速；擴大變速范圍可用增加變速組數(shù)，也可采用背輪結(jié)構(gòu)、分支變速等型 式；變速箱上既可用多速電機，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。 顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。此次設(shè)計中，我們 采用集中變速型式的主軸變速箱。 4.2 變速結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對于分析和選擇簡單的串聯(lián)式的變速不失為有用的方法， 但對于分析復(fù)雜的變速并想由此導(dǎo)出實際的方案，就并非十分有效。 4.2.1 確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目 數(shù)為 Z 的變速系統(tǒng)由若干個順序的變速組組成，各變速組分別有 、Z 個變速副。即 321Z 取 Z=4, ，計算出變速齒輪箱公比 ，則4d1a,zfpzfpR 25.ff， 取 變速箱有四種傳動比： ；1/8.2/1.；44；././ ；121 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 14 頁 共 63 頁 由圖 2 主軸功率特性圖中可以看出，當(dāng)主軸在 64040r/min 的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，功 率段 abcde 恒功率輸出，可以實現(xiàn)恒功率不停車無級調(diào)速，故此車床用于加工 盤類零件時，可以恒線速度切削，嚴(yán)格保證加工質(zhì)量，但以上設(shè)計沒有考慮系 統(tǒng)內(nèi)傳動元件造成的功率損失。 4.2.2 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 根據(jù)中間變速軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下： 4.2.3 結(jié)構(gòu)式的擬定 主軸的變速范圍應(yīng)等于住變速傳動系中各個變速組變速范圍的乘積，即： inR210 檢查變速組的變速范圍是否超過極限值時，只需檢查最后一個擴大組。因為其 他變速組的變速范圍都比最后擴大組的小，只要最后擴大組的變速范圍不超過 極限值，其他變速組就不會超過極限值。 122PXR 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 15 頁 共 63 頁 4.2.4 結(jié)構(gòu)式的擬定 繪制轉(zhuǎn)速圖 、選擇 Y132S-4 型 Y 系列籠式三相異步電動機。 、分配總降速變速比 4.2.5 確定各變速組變速副齒數(shù) 齒輪齒數(shù)的確定，當(dāng)各變速組的傳動比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對于 定比傳動的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機械設(shè)計手冊推薦的方法確定。對于變速組內(nèi)齒輪 的齒數(shù)，如傳動比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時，變速組內(nèi)每對齒輪的齒數(shù)和 及zS 小齒輪的齒數(shù)可以從【1】表 3-9 中選取。一般在主傳動中，最小齒數(shù)應(yīng)大于 1820。采用三聯(lián)滑移齒輪時，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。 根據(jù)【1】 ,查表 3-9 各種常用變速比的使用齒數(shù)。94P 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 16 頁 共 63 頁 5 傳動件的設(shè)計 5.1 帶傳動設(shè)計 輸出功率 P=22kW,轉(zhuǎn)速 n1=1470r/min,n2=900r/min 計算設(shè)計功率 Pd edAdPK 表 4 工作情況系數(shù) AK 原動機 類 類 一天工作時間/h 工作機 10 1016 1601016 16 載荷 平穩(wěn) 液體攪拌機；離心式水泵； 通風(fēng)機和鼓風(fēng)機（ ） ；離心式壓縮機；7.5kW 輕型運輸機 1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 載荷 變動小 帶式運輸機（運送砂石、 谷物） ，通風(fēng)機 （ ） ；發(fā)電機；旋7.5k 轉(zhuǎn)式水泵；金屬切削機床； 剪床；壓力機；印刷機； 振動篩 1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4 載荷 變動較 大 螺旋式運輸機；斗式上料 機；往復(fù)式水泵和壓縮機； 鍛錘；磨粉機；鋸木機和 木工機械；紡織機械 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 載荷 變動很 大 破碎機（旋轉(zhuǎn)式、顎式等） ； 球磨機；棒磨機；起重機； 挖掘機；橡膠輥壓機 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 17 頁 共 63 頁 根據(jù) V 帶的載荷平穩(wěn)，兩班工作制（16 小時） ，查機械設(shè)計P 296表 4， 取 KA1.1。即 1.24.kWdAedPK 5.2 選擇帶型 普通 V 帶的帶型根據(jù)傳動的設(shè)計功率 Pd 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1 按機械設(shè)計 P297 圖 1311 選取。 根據(jù)算出的 Pd24.2kW 及小帶輪轉(zhuǎn)速 n11470r/min ，查圖得： dd=80100 可知應(yīng)選取 A 型 V 帶。 5.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗證帶速 由機械設(shè)計P 298表 137 查得，小帶輪基準(zhǔn)直徑為 80100mm 則取 dd1=100mm ddmin.=75 mm（d d1根據(jù) P295表 13-4 查得） 表 3 V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 mind 槽型 Y Z A B C D Emind 20 50 75 125 200 355 50021 2470=1.63,=10.631.9dd所 以 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 18 頁 共 63 頁 由機械設(shè)計P 295表 13-4 查“V 帶輪的基準(zhǔn)直徑” ，得 =160mm2d 誤差驗算傳動比： （ 為彈性滑21160=.365()(2%)di誤 動率） 誤差 符合要求1.6325.0%10.581i誤 帶速 147v=.3/6dnms 滿足 5m/sv300mm，所以宜選用 E 型輪輻式帶輪。 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 20 頁 共 63 頁 總之，小帶輪選 H 型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇 E 型輪輻式結(jié)構(gòu)。 帶輪的材料：選用灰鑄鐵，HT200。 5.7 確定帶的張緊裝置 選用結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。 5.8 計算壓軸力 由機械設(shè)計P303 表 1312 查得，A 型帶的初拉力 F0130.59N，上面已得到 =153.36o，z=6，則1a1a53.72sin=60.9sinN=126ooFz 對帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面 加工精度要高，以減少帶的磨損。轉(zhuǎn)速高時要進行動平衡，對于鑄造和焊接帶 輪的內(nèi)應(yīng)力要小, 帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪的外圈 環(huán)形部分稱為輪緣，輪緣是帶輪的工作部分，用以安裝傳動帶，制有梯形輪槽。 由于普通 V 帶兩側(cè)面間的夾角是 40，為了適應(yīng) V 帶在帶輪上彎曲時截面變形 而使楔角減小，故規(guī)定普通 V 帶輪槽角 為 32、34、36、38（按帶的 型號及帶輪直徑確定） ，輪槽尺寸見表 7-3。裝在軸上的筒形部分稱為輪轂，是 帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱為輪幅（腹板） ，用來聯(lián)接輪緣與輪轂成一整 體。 表 普通 V 帶輪的輪槽尺寸（摘自 GB/T13575.1-92） 槽型 項目 符號 Y Z A B C D E 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 21 頁 共 63 頁 基準(zhǔn)寬度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基準(zhǔn)線上 槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基準(zhǔn)線下 槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽間距 e 8 0.3 12 0.3 15 0.3 19 0.4 25.5 0.5 37 0.6 44.5 0.7 第一槽對 稱面至端 面的距離 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小輪緣 厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 帶輪寬 B B =( z -1) e + 2 f z 輪槽數(shù) 外徑 d a 32 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 對應(yīng) 的基 準(zhǔn)直 徑 d d - 80 118 190 315 475 600 輪 槽 角 極限偏差 1 0.5 V 帶輪按腹板（輪輻）結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式： （1） 實心帶輪：用于尺寸較小的帶輪(dd(2.53)d 時)，如圖 7 -6a。 （2） 腹板帶輪：用于中小尺寸的帶輪(dd 300mm 時)，如圖 7-6b。 （3） 孔板帶輪：用于尺寸較大的帶輪(ddd) 100 mm 時)，如圖 7 -6c 。 （4） 橢圓輪輻帶輪：用于尺寸大的帶輪(dd 500mm 時)，如圖 7-6d。 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 22 頁 共 63 頁 （a） （b） （c） （d） 圖 7-6 帶輪結(jié)構(gòu)類型 根據(jù)設(shè)計結(jié)果，可以得出結(jié)論：小帶輪選擇實心帶輪，如圖（a）,大帶輪 選擇腹板帶輪如圖（b） 5.9 各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 5.9.1 齒輪模數(shù)的確定 齒輪模數(shù)的估算。通常同一變速組內(nèi)的齒輪取相同的模數(shù)，如齒輪材料相 同時，選擇負(fù)荷最重的小齒輪，根據(jù)齒面接觸疲勞強度和齒輪彎曲疲勞強度條 件按【5】表 7-17 進行估算模數(shù) 和 ，并按其中較大者選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模HmF 數(shù)，為簡化工藝變速傳動系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過 23 種模數(shù)。 先計算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)，齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動，查 【4】表 10-8 齒輪精度選用 7 級精度，再由【4】表 10-1 選擇小齒輪材料為 40C (調(diào)質(zhì))，硬度為 280HBS：r 根據(jù)【5】表 7-17；有公式： 齒面接觸疲勞強度： 32)1(1602HPjmHznK 齒輪彎曲疲勞強度： 34FPjF 、a 變速組：分別計算各齒輪模數(shù)，先計算最小齒數(shù) 28 的齒輪。 齒面接觸疲勞強度： 32)1(1602HPjmHznK 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 23 頁 共 63 頁 其中: -公比 ； = 2； P-齒輪傳遞的名義功率；P = 0.96 7.5=7.2KW； -齒寬系數(shù) = ；mm105b -齒輪許允接觸應(yīng)力 ， 由【5】圖 7-6 按 MQHPlim9.HPli 線查取; -計算齒輪計算轉(zhuǎn)速;jn K-載荷系數(shù)取 1.2。 =650MPa，limHMPaPaHP589.065 m14.302.71123 根據(jù)【6】表 10-4 將齒輪模數(shù)圓整為 4mm 。 齒輪彎曲疲勞強度： 34FPjmFznK 其中: P-齒輪傳遞的名義功率；P = 0.96 7.5=7.2KW； -齒寬系數(shù) = ；mm105b -齒輪許允齒根應(yīng)力 ， 由【5】圖 7-11 按 MQFPlim4.FPli 線查?。?-計算齒輪計算轉(zhuǎn)速; jn K-載荷系數(shù)取 1.2。 ，MPaF30lim FP42.1 m1.0874301 根據(jù)【6】表 10-4 將齒輪模數(shù)圓整為 2.5mm 。 所以1FHm41 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 24 頁 共 63 頁 于是變速組 a 的齒輪模數(shù)取 m = 4mm，b = 32mm。 軸上主動輪齒輪的直徑： 。； ddaa 14035128421 軸上三聯(lián)從動輪齒輪的直徑分別為： ； mmaa 965621 、b 變速組：確定軸上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)，先計算最小齒數(shù) 18 的齒輪。 齒面接觸疲勞強度： 32)1(10HPjmHznK 其中: -公比 ； =4； P-齒輪傳遞的名義功率；P = 0.922 7.5=6.915KW； -齒寬系數(shù) = ；mm105b -齒輪許允接觸應(yīng)力 ， 由【5】圖 7-6 按 MQHPlim9.HPli 線查取; -計算齒輪計算轉(zhuǎn)速;jn K-載荷系數(shù)取 1.2。 =650MPa，limH MPaPaP589.065 mH 24.50213.632 根據(jù)【6】表 10-4 將齒輪模數(shù)圓整為 5mm 。 齒輪彎曲疲勞強度： 34FPjmFznK 其中: P-齒輪傳遞的名義功率；P =0.922 7.5=6.915KW； -齒寬系數(shù) = ；mm105b -齒輪許允齒根應(yīng)力 ， 由【5】圖 7-11 按 MQ 線FPlim4.FPli 查??； 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 25 頁 共 63 頁 -計算齒輪計算轉(zhuǎn)速; jn K-載荷系數(shù)取 1.2。 ，MPaF30lim FP42.1 m01.380956432 、c 變速組： 齒頂圓直徑 ； hzdaa)2+(=*1 齒根圓直徑 ；cf 分度圓直徑 ；mz 齒頂高 ；ha*= 齒根高 ； cf)+( 齒輪的具體值見表 表 5.1 齒輪尺寸表 （單位：mm） 齒輪 齒數(shù) z 模數(shù) nm分度圓 直徑 d 齒頂圓 直徑 a 齒根圓 直徑 fd 齒頂高 ah齒根高 f 20 4 80 88 70 4 5 51 4 204 212 194 4 5 42 4 168 176 158 4 5 30 4 120 128 110 4 5 30 4 120 128 110 4 5 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 26 頁 共 63 頁 42 4 168 176 158 4 5 52 4 208 216 198 4 5 26 4 104 112 94 4 5 26 4 104 112 94 4 5 52 4 208 216 198 4 5 22 4 88 96 78 4 5 69 4 276 284 266 4 5 5.9.2 齒寬的確定 由公式 得：)105(mb 軸主動輪齒輪 ；3248 一般一對嚙合齒輪，為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯位時導(dǎo)致嚙 合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計上，應(yīng)主動輪比從動輪齒寬大（510mm） 。 5.9.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 通過齒輪傳動強度的計算，只能確定出齒輪的主要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù)、 齒寬、螺旋角、分度圓直徑等，而齒圈、輪輻、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小， 通常都由結(jié)構(gòu)設(shè)計而定。當(dāng)齒頂圓直徑 時，可以做成實心式結(jié)構(gòu)的mda160 齒輪。當(dāng) 時，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，再考慮到加工問題，現(xiàn)16050amd 決定把齒輪 8、12 和 14 做成腹板式結(jié)構(gòu)。其余做成實心結(jié)構(gòu)。根據(jù)【4】圖 10-39（a） 齒輪 10、12 和 13 結(jié)構(gòu)尺寸計算如下： 齒輪 8 結(jié)構(gòu)尺寸計算， ；mmdDna 31052370)140(0 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 27 頁 共 63 頁 ；mD42 ；mD68,2.674.16. 33 取 ；mD74,6.72)10()(350( 2302 取 ；;9,8211D ，C 取 12cm。mBC6.43.0).20( 齒輪 12 結(jié)構(gòu)尺寸計算; ；;324;8.32518.)1( 00 mDdDna ；m42 ；mD6,2.674.6. 33 取 ；mDD 80,.7)84(0)(50( 2302 取 ；,1962831 ，C 取 12cm。mBC.4.0).20( 齒輪 14 結(jié)構(gòu)尺寸計算 ，mDdDna 404.396512.6)1(0 取， ；m4 ,70.6.43 m ；mDDD 682.67)140(3.)(3520( 2取， ； m8,21611 取 ，C 取 14cm。BC.43.0).20( 5.10 傳動軸的直徑估算 傳動軸除應(yīng)滿足強度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強度要求保證軸在反 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 28 頁 共 63 頁 復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機床主傳動系統(tǒng)精度要求較高，不允 許有較大變形。因此疲勞強度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況外， 可以不必驗算軸的強度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過大的變形。因此， 必須保證傳動軸有足夠的剛度。 5.10.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 、確定主軸計算轉(zhuǎn)速：計算轉(zhuǎn)速 是傳動件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各jn 傳動件的計算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動關(guān)系確定。 根據(jù)【1】表 3-10，主軸的計算轉(zhuǎn)速為 (2.3)0.30.3maxini64()2r/min計 （ 5.10.2 傳動軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 根據(jù)【5】公式（7-1） ， ，并查【5】表 7-13 得到 取 1.nPdj491 軸的直徑：取 mi/80,6.11rj442299.3jdn 軸的直徑：取 min/40,92.0.08.12 rnj4492913.61jdmn 軸的直徑：取 in/0,8.0323 rnj 4499146.251jdn 其中：P-電動機額定功率（kW） ； -從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積； -該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速（ ） ；jnminr 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 29 頁 共 63 頁 -傳動軸允許的扭轉(zhuǎn)角（ ） 。mo 當(dāng)軸上有鍵槽時，d 值應(yīng)相應(yīng)增大 45%;當(dāng)軸為花鍵軸時，可將估算的 d 值減小 7%為花鍵軸的小徑;空心軸時，d 需乘以計算系數(shù) b，b 值見【5】表 7- 12。和為由鍵槽并且軸為空心軸，和為花鍵軸。根據(jù)以上原則各軸 的直徑取值： ， 和 在后文給定， 軸采用光軸， 軸和 軸m30d 因為要安裝滑移齒輪所以都采用花鍵軸。因為矩形花鍵定心精度高，定心穩(wěn)定 性好，能用磨削的方法消除熱處理變形，定心直徑尺寸公差和位置公差都能獲 得較高的精度，故我采用矩形花鍵連接。按 規(guī)定，矩形花鍵的19874TGB 定心方式為小徑定心。查【15】表 5-3-30 的矩形花鍵的基本尺寸系列， 軸花 鍵軸的規(guī)格 ； 軸花鍵軸的規(guī)格742368為BDdN 。42為 5.10.3 鍵的選擇 查【4】表 6-1 選擇軸 上的鍵，根據(jù)軸的直徑 ，鍵的尺寸選擇 302d ，鍵的長度 L 取 22。主軸處鍵的選擇同上，鍵的尺寸為78取鍵 高鍵 寬 hb ，鍵的長度 L 取 100。162取鍵 高鍵 寬 5.11 傳動軸的校核 需要驗算傳動軸薄弱環(huán)節(jié)處的傾角荷撓度。驗算傾角時，若支撐類型相同 則只需驗算支反力最大支撐處傾角；當(dāng)此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時， 則齒輪處傾角不必驗算。驗算撓度時，要求驗算受力最大的齒輪處，但通?？?驗算傳動軸中點處撓度（誤差%3）. 當(dāng)軸的各段直徑相差不大，計算精度要求不高時，可看做等直徑，采用平均直 徑 進行計算，計算花鍵軸傳動軸一般只驗算彎曲剛度，花鍵軸還應(yīng)進行鍵側(cè)1d 擠壓驗算。彎曲剛度驗算；的剛度時可采用平均直徑 或當(dāng)量直徑 。一般將1d2d 軸化為集中載荷下的簡支梁，其撓度和傾角計算公式見【5】表 7-15.分別求出 各載荷作用下所產(chǎn)生的撓度和傾角，然后疊加，注意方向符號，在同一平面上 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 30 頁 共 63 頁 進行代數(shù)疊加，不在同一平面上進行向量疊加。 5.11.1 傳動軸的校核 軸的校核：通過受力分析，在一軸的三對嚙合齒輪副中，中間的兩對齒輪 對軸中點處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進行校核 NdTF mnPr 7.153)012/(86/2 860/9.905.96 最大撓度： mEIbl3 4349222max1068. 10647.583;6.3974064.;124mdII MPaEE軸 的 ；材 料 彈 性 模 量 ；式 中 ； 查【1】表 3-12 許用撓度 ； y2. 。所 以 合 格,yYB 軸、軸的校核同上。 5.11.2 鍵的校核 鍵和軸的材料都是鋼，由【4】表 6-2 查的許用擠壓應(yīng)力 ,取其中間值， 。鍵的工作長度MPap120 MPap10 ，鍵與輪榖鍵槽的接觸高度mbLl 168 。由【4】式（6-1）可得hk5.37.5. PaPakldT pp 103.10216.203 式 中 ： 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 31 頁 共 63 頁 ；】 表鍵 【，弱 材 料 的 許 用 擠 壓 應(yīng) 力鍵 、 軸 、 輪 轂 三 者 中 最；鍵 的 直 徑 ， ；為 鍵 的 寬 度 ，為 鍵 的 公 稱 長 度 ， 圓 頭 平 鍵鍵 的 工 作 長 度 ， 為 鍵 的 高 度此 處度鍵 與 輪 轂 鍵 槽 的 接 觸 高傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 264, ,5.0,;,p MPamd mbmLbll hkkNT 可見連接的擠壓強度足夠了，鍵的標(biāo)記為： 20319680TGB鍵 5.12 摩擦離合器的選擇和計算 片式摩擦離合器目前在機床中應(yīng)用廣泛，因為它可以在運轉(zhuǎn)中接通或脫開， 具有結(jié)合平穩(wěn)、沒有沖擊、結(jié)構(gòu)緊湊的特點，部分零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，多用于機 床主傳動。 按扭矩選擇，即： 根據(jù)【15】和【14】表 6-3-20， 計算轉(zhuǎn)矩 ，tcT20.9695.80.64t Nm 查【15】表 6-3-21 得 .1 mNc 234.860 摩擦盤工作面的平均直徑 PDdDP 817)5.()(212 式中 d 為軸的直徑。 摩擦盤工作面的外直徑 1mP25.0825.1 摩擦盤工作面的內(nèi)直徑 DdP7.61.7.02 摩擦盤寬度 b m25.02.5.21 摩擦面對數(shù) m，查【15】表 6-3-17，摩擦副材料為淬火鋼，對偶材料為淬火 鋼，摩擦因數(shù)取 0.08，許用壓強取 ，許用溫度 0.5mm,可避免滲氮層穿透剝落。 6.6.3 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，可同時承受徑向力和軸向力，結(jié)構(gòu)比 較簡單，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： 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 56 頁 共 63 頁 600角雙向推力向心球軸承。是一種新型軸承，在近年生產(chǎn)的機床上廣泛采 用。具有承載能力大，允許極限轉(zhuǎn)速高的特點。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，主要用于高速輕載 的機床。 2）軸承的配置 大多數(shù)機床主軸采用兩個支撐，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但為了提高主軸剛 度也有用三個支撐的了。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 用兩個支撐的主要支撐，第三個為輔助支撐。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m 變形時，輔助支撐軸承才起作用。 軸承配置時，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，影響著溫升后軸的 伸長方向以及結(jié)構(gòu)的負(fù)責(zé)程度，應(yīng)根據(jù)機床的實際要求確定。 在配置軸承時，應(yīng)注意以下幾點： 每個支撐點都要能承受經(jīng)向力。 兩個方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受。 徑向力和兩個方向的軸向力都應(yīng)傳遞到箱體上，即負(fù)荷都由機床支撐件 承受。 3）軸承的精度和配合 主軸軸承精度要求比一般傳動軸高。前軸承的誤差對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。 普通精度級機床的主軸，前軸承的選 或 級，后軸承選 或 級。選擇CDE 軸承的精度時，既要考慮機床精度要求，也要考慮經(jīng)濟性。 軸承與軸和軸承與箱體孔之間，一般都采用過渡配合。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反映到軸承滾道上去。如果配合精度選的 太低，會降低軸承的回轉(zhuǎn)精度，所以軸和孔的精度應(yīng)與軸承精度相匹配。 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 57 頁 共 63 頁 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，過大的預(yù)負(fù)載對提高剛度沒 有明顯的小果，而磨損發(fā)熱量和噪聲都會增大，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)圈相對外圈可以移動，當(dāng)內(nèi)圈向大端軸向移 動時，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似的問題。特別要注意：調(diào)整落幕的端面 與螺紋中心線的垂直度，隔套兩個端面的平行度都由較高要求，否則，調(diào)整時 可能將軸承壓偏而破壞精度。隔套越長，誤差的影響越小。 螺母端面對螺紋中心線垂直度、軸上和孔上套簡兩端平行度等均有嚴(yán)格的 精度要求。 6.6.4 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） 。錐面配合對中性好，但加工較難。平鍵一般用一個或者兩 個（相隔 180 度布置） ，兩國特鍵不但平衡較好，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題。 6.6.5 潤滑與密封 主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤滑，一般常用單獨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 的間隙（間隙越小，密封效果越好，但工藝?yán)щy） 。還有一種m 是在軸承蓋的孔內(nèi)開一個或幾個并列的溝槽（圓弧形或 形） ，效果比上一種好v 些。在軸上增開了溝槽（矩形或鋸齒形） ，效果又比前兩種好。 在有大量切屑、灰塵和冷卻液的環(huán)境中工作時，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。 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 58 頁 共 63 頁 2）疏導(dǎo)在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐罚褂湍茼樌亓骰氐接拖洹?6.6.6 其他問題 主軸上齒輪應(yīng)盡可能靠近前軸承，大齒輪更應(yīng)靠前，這樣可以減小主軸的 扭轉(zhuǎn)變形。 當(dāng)后支承采用推力軸承時，推力軸承承受著前向后的軸向力，推力軸承緊 靠在孔的內(nèi)端面，所以，內(nèi)端面需要加工，端面和孔有較高的垂直度要求，否 則將影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。支承孔如果直接開在箱體上，內(nèi)端面加工有一定難 度。為此，可以加一個杯形套孔解決，套孔單獨在車床上加工，保證高的端面 與孔德垂直度。 主軸的直徑主要取決于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。各種牌號鋼材的彈性模 量基本一樣，對剛度影響不大。主軸一般選優(yōu)質(zhì)中碳鋼即可。精度較高的機床 主軸考慮到熱處理變形的影響，可以選用 或其他合金鋼。主軸頭部需要淬Cr40 火，硬度為 5055。其他部分處理后，調(diào)整硬度為 220250。HRCHBS 7 總結(jié)和展望 7.1 本文工作總結(jié) 機床產(chǎn)品設(shè)計是設(shè)計人員根據(jù)市場，社會和人們對機床的需要所進行的構(gòu)思， 計算，試驗，選擇方案，確定尺寸，繪制圖紙以及編制技術(shù)文件等一系列創(chuàng)造 性活動的總稱，是機床產(chǎn)品實現(xiàn)的必要前提，是產(chǎn)品開發(fā)過程中至關(guān)重要的環(huán) 節(jié)。機床產(chǎn)品設(shè)計的好壞，直接影響其成本，質(zhì)量，研制周期及市場的競爭能 力。本文的設(shè)計主要是從車床主傳動的角度入手，使設(shè)計產(chǎn)品在給定的數(shù)值要 求下達到最合理的經(jīng)濟和性能。 6 月 2 日，為期三個月的設(shè)計任務(wù)圓滿完成了，雖然設(shè)計的過程比較繁瑣， 而且剛開始還有些不知所措，甚至是害怕與退縮，盡管“雄關(guān)漫道真如鐵” ，但 是在我“而今邁步從頭越” ，再加上老師的悉心指導(dǎo)，我終于順利地完成了這次 設(shè)計任務(wù)。 我們專業(yè)課已經(jīng)學(xué)過車床相關(guān)的知識，尤其是機械制造裝備設(shè)計這顆 中詳盡的講述了機床主傳動系的設(shè)計，并且在大二的時候我們還做過二級減速 器的課程設(shè)計，所以剛開始我對自己的課題滿腹信心，但是當(dāng)我仔細的審題后 發(fā)現(xiàn)，并不是我想象的那么容易。一開始的主電動機的選擇就讓我吃盡了苦頭， 本來想直接參照 CA6140 車床的電動機型號，但是資料上并沒有給出 CA6140 車 床主電動機選用 Y-132M-4 的理由，所以我并沒有隨意參照選用。而是查閱了相 關(guān)金屬切削用量的相關(guān)資料，在車床最大切削用量的情況下（最大輸出功率） 選用了 Y-112M-4 電動機。另外，在主變速傳動系設(shè)計中，我一味的追求主變速 傳動系設(shè)計的一般原則，采用了典型的結(jié)構(gòu)式 ，但是當(dāng)我涉及到6312 離合器的選擇時，才發(fā)現(xiàn)，先前設(shè)計的 軸縱向尺寸過大，而且齒輪 1、齒輪 3 的分度圓直徑小于離合器的橫向尺寸，這有迫使我不得不重新考慮結(jié)構(gòu)式的設(shè) 計，經(jīng)過考慮才最終敲定了結(jié)構(gòu)式 。6213 本次的設(shè)計是在反復(fù)的修改中完成的，鞏固和深化了課堂理論教學(xué)的內(nèi)容， 鍛煉和培養(yǎng)了我綜合運用所學(xué)過的知識和理論的能力，是我獨立分析、解決問 題的能力得到了強化. 在設(shè)計當(dāng)中，我也遇到了一些問題,除了上述的以外比如 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 60 頁 共 63 頁 在有些設(shè)計部分并沒有完全嚴(yán)格計算，參考的一些普遍車床的數(shù)據(jù)在保證安全 可靠的基礎(chǔ)上做到了盡量滿足工藝要求。在此過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題和解決問 題，使我加深了對大學(xué)所學(xué)課程理解、綜合應(yīng)用并得到進一步的鞏固，設(shè)計過 程培養(yǎng)了我認(rèn)真細心的態(tài)度，這對以后的學(xué)習(xí)和工作都有積極的意義，也會是 我大學(xué)積累的一筆非常寶貴的財富。 7.2 課題展望 一個國家的金屬切削機（機床）的擁有量，產(chǎn)量，品種和質(zhì)量如何，是衡 量其工業(yè)水平的標(biāo)志之一，因此機床工業(yè)在國民經(jīng)濟中占據(jù)這重要地位。 我國機床工業(yè)的任務(wù)是將其推進到真正能成為機械工業(yè)“總工程師”的地位， 達到能提供適用、先進、配套成龍的加工技術(shù)與加工裝備的新高度，改變那種 一般機床產(chǎn)品水平重復(fù)現(xiàn)象。是整個行業(yè)的經(jīng)營決策逐步轉(zhuǎn)移到以機械加工社 會效益魏重點，以適應(yīng)進步的市場需求魏軸心，參與國際市場競爭，分層次的 利用世界機床工業(yè)技術(shù)進步的外界條件，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、完善行業(yè)體制，形成 自我改造、自我發(fā)展的良性循環(huán)，提高管理水平，開拓一個以堅持社會主義有 計劃的商品經(jīng)濟為特征，同時有具備國際現(xiàn)代技術(shù)水平的機床工業(yè)新局面。 臥式車床主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 61 頁 共 63 頁 參考文獻 【1】馮辛安主編. 機械制造裝備設(shè)計 第 2 版 大連理工大學(xué) 北京:機械 工業(yè)出版社, 2007.12 【2】黃如林主編. 切削加工簡明實用手冊 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.7 【3】吳宗澤主編. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 第三版 清華大學(xué) 北京：高 等教育出版社,2006.12 【4】濮良貴主編. 機械設(shè)計 第八版 北京：高等教育出版社,2007.8 【5】金屬切削機床設(shè)計 4 【6】范思沖主編. 畫法幾何及機械制圖 東南大學(xué) 北京：機械工業(yè)出版 社,2005.7 【7】鄭文緯,吳克堅主編. 機械原理 第七版 東南大學(xué)機械學(xué)學(xué)科組 北 京：高等教育出版社,2006.1 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他的指導(dǎo)為我們提供了設(shè)計的主題思想，在設(shè)計過程中，他在自己的繁忙工作 之余指導(dǎo)我們，檢查并排除了我們設(shè)計過程中的諸多漏洞。無論是理論的運用， 還是零部件的設(shè)計計算，都給我們解惑答疑，我都有很大的收獲。在論文的編 寫過程中，他給我提出寶貴的意見，并且給與細致的指導(dǎo)，不斷地完善和改進。 最重要的是魏老師教會我們許多分析、解決問題的方法，這在書本中無法學(xué)到 的，他的教誨培養(yǎng)了我科學(xué)的思維方法和一絲不茍的工作態(tài)度，淵博的學(xué)識更 使我受益匪淺。 其次，我要感謝的是我的同伴們同設(shè)計組的所有同學(xué)。在整個設(shè)計 過程中，我們配合的非常默契，遇到