中型普通车床主轴变速箱设计-机械加工设备课程设计说明书(编辑修改稿)

中型普通车床主轴变速箱设计-机械加工设备课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

分配总降速传动比时，要考虑是否增加定比传动副，以使转速数列符合标准和有利于减小齿数和减小径向与轴向尺寸，必须按“前慢后快”的原则给串联的各变速器分配最小传动比。 a 决定轴Ⅲ Ⅳ的最小降速传动比 :主轴上 的齿轮希望大一些，能起到飞轮的作用，所以最后一个变速组的最小降速传动比取极限 1/4，公比  =， =4，因此从 Ⅳ轴的最下点向上 4 格，找到Ⅲ上对应的点，连接对应的两点即为Ⅲ Ⅳ轴的最小传动比。 b 决定其余变速组的最小传动比根据“前慢后快”的原则，轴Ⅱ Ⅲ间变速组取umin=1/φ3，即从Ⅲ轴向上 3 格，为了使轴Ⅰ Ⅱ间中心距不至太大，故降速比不宜太大，可取 降 31 ；另一传动副采用升速传动，传动比为  连接各线。 c 根据每个变速组的传动比连线按基本组的级比指数 x0=3，第一扩大组的级比指数x1=1，第二扩大组的级比指数 x3=6 由于结构式有三个传动组，变速机构共有四根轴，加上电动机轴共五根轴，由上分析画出其转速图如下： 8 由转速图确定各轴及各齿轮计算转速 计算转 速是指主轴或各传动件传递全功率时的最低转速。 由《金属切削机床》表 8— 2可查得主轴的计算转速 1m in 3  znn j  为从主轴最低转速算起，第一个 31 转速范围内的最高一级转速，即为 min904 rn 。 Ⅲ轴的计算转速为 min2513j rn  、Ⅱ轴 的计算转速为 min3552 rn j  、Ⅰ轴的计算转速为 min10001 rn j  各传动齿轮的计算转速如下表： 表 齿轮的计算转速 齿轮 1Z 2Z 39。 1Z 39。 2Z 3Z 4Z 5Z 39。 3Z 39。 4Z 39。 5Z 6Z 7Z 39。 6Z 39。 7Z 计算转速 （ r/min） 710 710 1000 355 355 355 355 250 180 125 125 355 250 90 3 传动轴的估算 传动轴直径的估算 传动轴直径按扭转刚度用下列公式估算传动轴直径： mmn Ndj4 ][91  其中： N— 该传动轴的输入功率 dNN KW Nd— 电机额定功率；  — 从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积 jn — 该传动轴的计算转速 r/min 9 ][ — 每米长度上允许的扭转角 (deg/m),可根据传动轴的要求选取如表 所示： 表 刚度要求 允许的扭转角 主 轴 一般的传动轴 较低的传动轴 ][ — 1 1— — 2 对于一般的传动轴，取 ][ =。 取估算的传动轴长度为 1000mm。 对Ⅰ轴有： KWNN d   1jn =710r/min mmd 0 4 10000051  预取 311d mm 对Ⅱ轴有：  dNN KW 2jn =355 r/min 4100 00502d mm 预取 d2=37 对Ⅲ轴有：  dNN KW jn =125r/min 43 dmm 预取 843d mm 采用花键轴结构，即将估算的传动轴直径 d减小 7%为花键轴的直径，在选相近的标准花键。 39。 1d =37 = 39。 2d =37 = 10 39。 3d =48 = 查 P35 表可以选取花键的型号其尺寸 )741 1 4 4(  GBbdDZ 分别为 1d 轴取 630 26 5 2d 轴取 638 33 10 3d 轴取 648 42 12 4 片式摩擦离合器的选择和计算 片式摩擦离合器的选择 片式摩擦离合器可以在运转中接通或断开，且具有结合平稳、没有冲击、结构紧凑等特点，部分零件已标准化。 在机床主轴箱变速传动中用于主轴的启动和正、反转。 摩擦离合器上扭矩的计算 由上可知轴 Ⅰ 1d 取 630 26 6，直径为 31mm、转速为 min7101 rn j 。 摩擦离合器所在轴（Ⅰ轴）的扭矩由下式计算： 19 5 5 0 jnNmf KKMM  式中：f— 离合器的额定静扭矩 K— 安全系数 mM — 运转时最大扭矩 N— 电动机额定功率 1jn — Ⅰ 轴计算转速 — 电动机轴到Ⅰ轴传动效率 由上知： N=、1jn=710 minr 、=。 查《机床设计手册》表得 K=。 则 mNM f  4 5 5 107 11 由 P41 表查的摩擦离合器外片外径 D=110mm，内片内径 d=40mm， 则其平均圆周速度 smv dDnd 710601000 2    计算摩擦面对数 Z    1 0 0 0 .33 n120 mv KKdDpf KMK z Z    式中： f— 摩擦片间摩擦系数 [p]— 许用压强 MPa D— 摩擦片外片外径 mm d— 摩擦片内片内径 mm Kv— 速度修正系数 Kz— 结合面数修正系数 Km— 接触系数修正系数 查 P42 表 12 得 f=、 [p]=.；查表 13 得 Kv =、 Km = 所以经计算得 KzZ=,由于 KzZ 值不大 ,故可通过增加摩擦片数以减少摩擦片直径 ,进而减少轴径 ,从而使轴的径向尺称减少 .现取摩擦离合器外片外径 D=90mm,内片内径 d=30mm，smv dDnd 710601000 2    ，查表 13 得 Kv =、 Km =，代入上式可得 KzZ= 可近似 ==，故 取 Z=12， 则摩擦片的总数为z+1=12+1=13 片 ,内片 Z/2+1=7，外片 Z/2=6。 3 计算轴向压力 Q 轴向压力可由下式计算：     vkpdDQ  224 N / 将 D=90mm、 d=30mm、 [p]=、 Kv = 代入上式得 Q= 12 5 带轮直径和齿轮齿数的确定 带轮传动的选择 选择三角带型号及带轮直径的确定 由 PKP Aca  （式中 caP 为 v带计算转速、 AK 为工作情况系数、 P 为电动机额定功率）。 电动机额定功率 P=，查《机械设计》表 8— 7 取 KA= 则KWPKP Aca  ，小轮转速（即电机轴转速）为 1440 minr 查《机床变速箱 主轴 设计指导》 P29 图 41 选用 B型三角。