大学毕业论文-—c7620型卡盘多刀半自动车床的主轴箱设计说明书.doc

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1、长春工业大学本科毕业设计说明书摘 要 本次设计为C7620型卡盘多刀半自动车床的主轴箱设计。该车床是用于加工盘套类零件的高效率机床，主传动采用双速电机，结构简单。首先根据本次设计的主要参数进行机床转速的确定，拟定传动方案，确定出主轴箱的转速图和变速传动系统图。选定齿轮的齿数，通过验算主轴的转速误差是否在误差值的允许范围内，从而确定设计的齿轮是否达到设计要求。根据机床设计手册和已经确定的主轴箱转速图，计算主轴、各传动轴以及各齿轮的计算转速，进而确定齿轮的模数和材料，完成齿轮的设计。注意到本次设计中双速电机的特点，根据主动带轮传递的功率选择三角胶带的型号，确定胶带长度以及根数等，进一步计算传动轴和

2、主轴的轴径，选择花键的型号，完成皮带和各个轴的设计，至此完成车床主轴箱内主要零件的设计。针对齿轮的模数以及传动轴（中轴）的刚度和强度、轴承寿命等进行校核验算，达到合格后即初步完成了车床主轴箱的整体设计。利用Solidworks三维软件对主轴箱进行三维建模,可以更好的检验主轴箱内齿轮传动是否干涉,最终生成爆炸图。关键词:主轴箱 齿轮 轴 三角胶带IAbstractThe design for the z5140-type multi-tool semi-automatic lathe chuck spindle box design. The lathe is a disc sets of pa

3、rts for processing high-efficiency machines, the main drive with dual-speed motor, simple structure. First, according to the design of the main parameters of the machine speed identification, formulation transmission scheme, determine the speed of the spindle box diagram and transmission system diag

4、ram. Selected gear teeth, the spindle speed error by checking whether the error value within the allowable range, the design of the gears to determine the design requirements. According to Machine Design Manual and have been identified Headstock speed graph, calculate the spindle, the shaft and the

5、gear calculation speed, and to determine the modulus gear and materials to complete the design of gears. Noting this design features two-speed motor, according to the power delivered by the drive pulley choice triangle tape models, to determine the tape length, and number of roots, etc., further cal

6、culations shaft and the spindle shaft, select the spline model, complete belts and the design of each axis, thus completing the main parts lathe headstock design. Modulus as well as for the gear shaft (axis) of the stiffness and strength, bearing life, etc. check checking, reached after passing the

7、initial completion of the overall design of lathe headstock. The use of three-dimensional software Solidworks headstock three-dimensional modeling, you can better examine whether the interference geared headstock, the resulting explosion diagram.Keywords: triangle tape headstock gear shaftII毕业设计（论文）

8、原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检

9、索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录绪 论11. 主动参数的确定21.1确定传动公比21.2主电动机的选择22.车床的规格33.变速结构的设计43.1确定变速组及各变速组中变速副的数目43.2结构式的确定43.3各变速组的变速范围及极限传动比43.4确定各轴的转速53.5绘制转速图63.6确定各变速组变速副齿数63.7绘制变速系统图84.结构设计94.1 结构设计的内容、技术要求和方案94.2 展开图及其布置94.3 I轴（输入轴）的设计94.4 齿轮块设计104.5 传动轴的

10、设计114.6 主轴组件设计124.6.1 各部分尺寸的选择124.6.2 主轴材料和热处理134.6.3 主轴轴承134.6.4 主轴与齿轮的连接144.6.5 润滑与密封154.6.6 其他问题155.传动件的设计165.1带轮的设计165.2带轮结构设计175.3传动轴的直径估算195.4键的选择195.5齿轮模数的确定205.6确定各轴间的中心距23IV5.7齿轮的设计236.齿轮校核246.1齿轮强度校核246.1.1校核a组齿轮246.1.2 校核b组齿轮257.传动轴刚度校核277.1核算其装齿轮处产生的挠度和倾角277.2核算轴承处转角298.轴承的选用和校核328.1各轴轴承

11、的选用的型号328.2轴承寿命计算329.三维建模34谢辞41参考文献42V绪 论C7620卡盘多刀半自动车床是一种以加工盘类零件为主的高效率机床,该机床配有前后两个刀架,能对零件进行端面、外圆、内孔及斜锥等多种工序的加工。由于本机床主传动系统采用双速电机驱动,所以前后刀架在一次自动循环中能根据零件直径的不同,自动变换两种不同的进给速度。机床前后刀架的驱动和工件的夹松都是采用液压控制的,由于在电器部分采用了步进程序控制线路组成的预选工艺卡片(即插销板),配合行程挡铁的调整,可以实现本机床所提出的各种自动循环。在机床设计开始时需要先确定相关的参数，它是其它设计的根据，影响到产品是否可以满足实际要

12、求，这是设计的关键一步。机床参数有主基本参数与基本参数。主参数是机车参数中最重要的，它直接反映机床的加工能力和特性，决定和影响其它基本参数。111. 主动参数的确定1.1确定传动公比 根据机械制造装备设计表3-5 标准公比。这里我们取标准公比系列=1.41. 因为=1.41=1.06，根据机械制造装备设计表3-6标准数列。首先找到最小极限转速90，再每跳过5个数（1.261.06）取一个转速，即可得到公比为1.41的数列：90、125、180、255、345、485、710、1000。 1.2主电动机的选择 采用双速电动机,电动机变速范围位2,转速级数共8级。电机功率 电机转速2.车床的规格

13、根据以上的计算和设计任务书可得到本次设计车床的基本参数： 表2.1车床的主参数（规格尺寸）和基本参数表工件最大回转直径(mm)最高转速()最低转速()电机功率P（kW）公比转速级数Z2001000907.5/101.4183.变速结构的设计拟定变速方案，包括变速型式的选择以及开停、换向、制动、操纵等整个变速系统的确定。变速型式则指变速和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的变速型式、变速类型。变速方案和型式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定变速方案和型式，要从结构、工艺、性能及经济等多方面统一考虑。变速方案有多种，变速型式更是众多，比如：变速型式上有集中变速，分离变速；

14、扩大变速范围可用增加变速组数，也可采用背轮结构、分支变速等型式；变速箱上既可用多速电机，也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。显然，可能的方案有很多，优化的方案也因条件而异。3.1确定变速组及各变速组中变速副的数目级数为Z的变速系统由若干个顺序的变速组组成，各变速组分别有、个变速副。即变速副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2的因子： ，方案： 电变速组作为第一扩大组，III轴间的变速组为基本组，传动副数为2，IIIII轴间变速组为第二扩大组，传动副数为2。3.2结构式的确定 转速级数：Z=8，根据传动副前多后少传动线前密后疏降速前缓后急的三原则，可确定结构方案为：，但考虑到所设

15、计机床的实际情况，采用双速电动机驱动，双速电动机是动力源，必须为第一变速组（电变速组）；但级比是2，除可为混合公比传动系统的变型基本组外，不可能是常规传动系统的基本组，只能作为第一扩大组。因此，机床采用双速电动机时，传动顺序和扩大顺序不一致。由于传动系统的公比是1.41，故基本组的传动副数为2。因此，确定其传动最佳方案：。3.3各变速组的变速范围及极限传动比 传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围：在降速传动时，为防止被动齿轮的直径过大而使进径向尺寸过大，常限制最小传动比，1/4，升速传动时，为防止产生过大的振动和噪音，常限制最大传动比，斜齿轮比较平稳，可取，故变速组的最大变速范围为/810

16、。 主轴的变速范围应等于住变速传动系中各个变速组变速范围的乘积，即： 检查变速组的变速范围是否超过极限值时，只需检查最后一个扩大组。因为其他变速组的变速范围都比最后扩大组的小，只要最后扩大组的变速范围不超过极限值，其他变速组就不会超过极限值。 (3.1)其中， ，符合要求。3.4确定各轴的转速确定主轴计算转速： 计算转速是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动件的计算转速可以从转速图上，按主轴的计算转速和相应的传动关系确定。根据机械制造装备设计表3-10，主轴的计算转速为又因为221.6r/min不在转速点上，故选定250r/min为主轴的计算转速。各变速轴的计算转速： 轴的计算转速为250r

17、/min； 轴的计算转速为316r/min； 轴的计算转速为710r/min。各齿轮的计算转速各变速组内一般只计算组内最小齿轮，也是最薄弱的齿轮，故也只需确定最小齿轮的计算转速。变速组b计算z = 25的齿轮，计算转速为316r/min；变速组a计算z = 36的齿轮，计算转速为710r/min。核算主轴转速误差 所以合适。3.5绘制转速图 图3.1转速图3.6确定各变速组变速副齿数确定齿轮齿数的原则和要求： 齿轮的齿数和不应过大；齿轮的齿数和过大会加大两轴之间的中心距，使机床结构庞大，一般推荐100200. 最小齿轮的齿数要尽可能少；但同时要考虑：最小齿轮不产生根切，机床变速箱中标准直圆柱齿

18、轮，一般最小齿数18；受结构限制的最小齿轮最小齿数应大于1820；齿轮齿数应符合转速图上传动比的要求：实际传动比（齿数之比）与理论传动比（转速图上要求的传动比）之间又误差，但不能过大，确定齿轮数所造成的转速误差，一般不应超过10%（-1）%，即%-要求的主轴转速；-齿轮传动实现的主轴转速；齿轮齿数的确定，当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数。对于定比传动的齿轮齿数可依据机械设计手册推荐的方法确定。对于变速组内齿轮的齿数，如传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和及小齿轮的齿数可以从机械制造装备设计表3-9中选取。一般在主传动中，最小齿数应大于1820。采用三联滑移齿轮时，应

19、检查滑移齿轮之间的齿数关系：三联滑移齿轮的最大齿轮之间的齿数差应大于或等于4，以保证滑移是齿轮外圆不相碰。根据机械制造装备设计,查表3-9各种常用变速比的使用齿数。电机和轴之间传动为皮带定比传动，所需数据由机械制造装备设计中表2-7得到：电动机轴： 变速组a的齿数确定: 轴轴： 由于两个传动比均小于1，故取其倒数，即按，则查表2-7，存在这二个传动比的（齿数和）分别有： ，=109,111,112,113,114,116,117,118, ，=109,110,111,113,114,116,117，因变速组内所有齿轮模数相同，并是标准齿轮，则二对传动副的齿数和是相同的。符合条件的有：109，1

20、11，113，114，116，117，若取，从表中可查得小齿轮的齿数分别是，则可算出二个传动副的齿轮齿数为：,。变速组b的齿数确定：轴轴： 由于两个传动比均小于1，故取其倒数，即按，则查表2-7，存在这二个传动比的（齿数和）分别有：，=110，111，112，113，114，=108，109，110，113，114取=113，从表中可查得小齿轮的齿数分别是，则可算出二个传动副的齿轮齿数为：，。 3.7绘制变速系统图图3.2转速图4.结构设计4.1 结构设计的内容、技术要求和方案设计主轴变速箱的结构包括传动件（传动轴、轴承、带轮、齿轮、离合器和制动器等）、主轴组件、操纵机构、润滑密封系统和箱体及

21、其联结件的结构设计与布置，用一张展开图和若干张横截面图表示。主轴变速箱是机床的重要部件。设计时除考虑一般机械传动的有关要求外，着重考虑以下几个方面的问题：精度方面的要求，刚度和抗震性的要求，传动效率要求，主轴前轴承处温度和温升的控制，结构工艺性，操作方便、安全、可靠原则，遵循标准化和通用化的原则。主轴变速箱结构设计时整个机床设计的重点，由于结构复杂，设计中不可避免要经过反复思考和多次修改。在正式画图前应该先画草图。目的是：1） 布置传动件及选择结构方案。2） 检验传动设计的结果中有无干涉、碰撞或其他不合理的情况，以便及时改正。确定传动轴的支承跨距、齿轮在轴上的位置以及各轴的相对位置，以确定各轴

22、的受力点和受力方向，为轴和轴承的验算提供必要的数据。4.2 展开图及其布置展开图就是按照传动轴传递运动的先后顺序，假想将各轴沿其轴线剖开并将这些剖切面平整展开在同一个平面上。总布置时需要考虑制动器的位置。制动器可以布置在背轮轴上也可以放在其它轴上。制动器不要放在转速太低轴上，以免制动扭矩太大，使制动器尺寸增大。齿轮在轴上布置很重要，关系到变速箱的轴向尺寸，减少轴向尺寸有利于提高刚度和减小体积。4.3 I轴（输入轴）的设计将运动带入变速箱的带轮一般都安装在轴端，轴变形较大，结构上应注意加强轴的刚度或使轴部受带轮的拉力（采用卸荷装置）。我们采用的卸荷装置一般是把轴承装载法兰盘上，通过法兰盘将带轮的

23、拉力传递到箱壁上。车床上的反转一般用于加工螺纹时退刀。车螺纹时，换向频率较高。实现正反转的变换方案很多，我们采用正反向离合器。正反向的转换在不停车的状态下进行，常采用片式摩擦离合器。由于装在箱内，一般采用湿式。齿轮与轴之间的轴承可以用滚动轴承也可以用滑动轴承。滑动轴承在一些性能和维修上不如滚动轴承，但它的径向尺寸小。空套齿轮需要有轴向定位，轴承需要润滑。4.4 齿轮块设计齿轮是变速箱中的重要元件。齿轮同时啮合的齿数是周期性变化的。也就是说，作用在一个齿轮上的载荷是变化的。同时由于齿轮制造及安装误差等，不可避免要产生动载荷而引起振动和噪音，常成为变速箱的主要噪声源，并影响主轴回转均匀性。在齿轮块

24、设计时，应充分考虑这些问题。齿轮块的结构形式很多，取决于下列有关因素：一、 是固定齿轮还是滑移齿轮；二、 移动滑移齿轮的方法；三、 齿轮精度和加工方法；变速箱中齿轮用于传递动力和运动。它的精度选择主要取决于圆周速度。采用同一精度时，圆周速度越高，振动和噪声越大，根据实际结果得知，圆周速度会增加一倍，噪声约增大6dB。工作平稳性和接触误差对振动和噪声的影响比运动误差要大，所以这两项精度应选高一级。为了控制噪声，机床上主传动齿轮都要选用较高的精度。大都是用766，圆周速度很低的，才选877。如果噪声要求很严，或一些关键齿轮，就应选655。当精度从766提高到655时，制造费用将显著提高。不同精度等

25、级的齿轮，要采用不同的加工方法，对结构要求也有所不同。8级精度齿轮，一般滚齿或插齿就可以达到。7级精度齿轮，用较高精度滚齿机或插齿机可以达到。但淬火后，由于变形，精度将下降。因此，需要淬火的7级齿轮一般滚（插）后要剃齿，使精度高于7，或者淬火后在衍齿。6级精度的齿轮，用精密滚齿机可以达到。淬火齿轮，必须磨齿才能达到6级。机床主轴变速箱中齿轮齿部一般都需要淬火。滑移齿轮进出啮合的一端要圆齿，有规定的形状和尺寸。圆齿和倒角性质不同，加工方法和画法也不一样，应予注意。选择齿轮块的结构要考虑毛坯形式（棒料、自由锻或模锻）和机械加工时的安装和定位基面。尽可能做到省工、省料又易于保证精度。齿轮磨齿时，要求

26、有较大的空刀（砂轮）距离，因此多联齿轮不便于做成整体的，一般都做成组合的齿轮块。有时为了缩短轴向尺寸，也有用组合齿轮的。要保证正确啮合，齿轮在轴上的位置应该可靠。滑移齿轮在轴向位置由操纵机构中的定位槽、定位孔或其他方式保证，一般在装配时最后调整确定。4.5 传动轴的设计机床传动轴，广泛采用滚动轴承作支撑。轴上要安装齿轮、离合器和制动器等。传动轴应保证这些传动件或机构能正常工作。首先传动轴应有足够的强度、刚度。如挠度和倾角过大，将使齿轮啮合不良，轴承工作条件恶化，使振动、噪声、空载功率、磨损和发热增大；两轴中心距误差和轴芯线间的平行度等装配及加工误差也会引起上述问题。传动轴可以是光轴也可以是花键

27、轴。成批生产中，有专门加工花键的铣床和磨床，工艺上并无困难。所以装滑移齿轮的轴都采用花键轴，不装滑移齿轮的轴也常采用花键轴。花键轴承载能力高，加工和装配也比带单键的光轴方便。轴的部分长度上的花键，在终端有一段不是全高，不能和花键空配合。这是加工时的过滤部分。一般尺寸花键的滚刀直径为6585。机床传动轴常采用的滚动轴承有球轴承和滚锥轴承。在温升、空载功率和噪声等方面，球轴承都比滚锥轴承优越。而且滚锥轴承对轴的刚度、支撑孔的加工精度要求都比较高。因此球轴承用的更多。但是滚锥轴承内外圈可以分开，装配方便，间隙容易调整。所以有时在没有轴向力时，也常采用这种轴承。选择轴承的型号和尺寸，首先取决于承载能力

28、，但也要考虑其他结构条件。同一轴心线的箱体支撑直径安排要充分考虑镗孔工艺。成批生产中，广泛采用定径镗刀和可调镗刀头。在箱外调整好镗刀尺寸，可以提高生产率和加工精度。还常采用同一镗刀杆安装多刀同时加工几个同心孔的工艺。下面分析几种镗孔方式：对于支撑跨距长的箱体孔，要从两边同时进行加工；支撑跨距比较短的，可以从一边（丛大孔方面进刀）伸进镗杆，同时加工各孔；对中间孔径比两端大的箱体，镗中间孔必须在箱内调刀，设计时应尽可能避免。既要满足承载能力的要求，又要符合孔加工工艺，可以用轻、中或重系列轴承来达到支撑孔直径的安排要求。两孔间的最小壁厚，不得小于510，以免加工时孔变形。花键轴两端装轴承的轴颈尺寸至

29、少有一个应小于花键的内径。一般传动轴上轴承选用级精度。传动轴必须在箱体内保持准确位置，才能保证装在轴上各传动件的位置正确性，不论轴是否转动，是否受轴向力，都必须有轴向定位。对受轴向力的轴，其轴向定位就更重要。回转的轴向定位（包括轴承在轴上定位和在箱体孔中定位）在选择定位方式时应注意：1） 轴的长度。长轴要考虑热伸长的问题，宜由一端定位。2） 轴承的间隙是否需要调整。3） 整个轴的轴向位置是否需要调整。4） 在有轴向载荷的情况下不宜采用弹簧卡圈。加工和装配的工艺性等。4.6 主轴组件设计主轴组件结构复杂，技术要求高。安装工件（车床）或者刀具（铣床、钻床等）的主轴参予切削成形运动，因此它的精度和性

30、能直接影响加工质量（加工精度和表面粗糙度），设计时主要围绕着保证精度、刚度和抗振性，减少温升和热变形等几个方面考虑。4.6.1 各部分尺寸的选择主轴形状与各部分尺寸不仅和强度、刚度有关，而且涉及多方面的因素。1） 内孔直径车床主轴由于要通过棒料，安装自动卡盘的操纵机构及通过卸顶尖的顶杆，必须是空心轴。为了扩大使用范围，加大可加工棒料直径，车床主轴内孔直径有增大的趋势。2） 轴颈直径前支撑的直径是主轴上一主要的尺寸，设计时，一般先估算或拟定一个尺寸，结构确定后再进行核算。3） 前锥孔直径前锥孔用来装顶尖或其他工具锥柄，要求能自锁，目前采用莫氏六号锥孔。4） 支撑跨距及悬伸长度为了提高刚度，应尽量

31、缩短主轴的外伸长度。选择适当的支撑跨距，一般推荐取： =23.5，跨距小时，轴承变形对轴端变形的影响大。所以，轴承刚度小时，应选大值，轴刚度差时，则取小值。跨距的大小，很大程度上受其他结构的限制，常常不能满足以上要求。安排结构时力求接近上述要求。4.6.2 主轴材料和热处理在主轴结构形状和尺寸一定的条件下，材料的弹性模量E越大，主轴的刚度也越高，由于钢材的E值较大，故一般采用钢质主轴，一般机床的主轴选用价格便宜、性能良好的45号钢。提高主轴有关表面硬度，增加耐磨性，在长期使用中不至于丧失精度，这是对主轴热处理的根本要求。机床主轴都在一定部位上承受着不同程度的摩擦，主轴与滚动轴承配合使用时，轴颈

32、表面具有适当的硬度可改善装配工艺并保证装配精度，通常硬度为HRC40-50即可满足要求。一般机床的主轴，淬火时要求无裂纹，硬度均匀；淬硬层深度不小于1mm，最好1.5-2mm,使精磨后仍能保留一点深度的淬硬层，主轴热处理后变形要小。螺纹表面一般不淬火；淬火部位的空刀槽不能过深，台阶交接处应该倒角；渗氮主轴的锐边、棱角必须倒圆R0.5mm,可避免渗氮层穿透剥落。4.6.3 主轴轴承1）轴承类型选择主轴前轴承有两种常用的类型：双列短圆柱滚子轴承。承载能力大，可同时承受径向力和轴向力，结构比较简单，但允许的极限转速低一些。与双列短圆柱滚子轴承配套使用承受轴向力的轴承有三种：600角双向推力向心球轴承

33、。是一种新型轴承，在近年生产的机床上广泛采用。具有承载能力大，允许极限转速高的特点。外径比同规格的双列圆柱滚子轴承小一些。在使用中，这种轴承不承受径向力。推力球轴承。承受轴向力的能力最高，但允许的极限转速低，容易发热。向心推力球轴承。允许的极限转速高，但承载能力低，主要用于高速轻载的机床。2）轴承的配置大多数机床主轴采用两个支撑，结构简单，制造方便，但为了提高主轴刚度也有用三个支撑的了。三支撑结构要求箱体上三支撑孔具有良好的同心度，否则温升和空载功率增大，效果不一定好。三孔同心在工艺上难度较大，可以用两个支撑的主要支撑，第三个为辅助支撑。辅助支撑轴承（中间支撑或后支撑）保持比较大的游隙（约0.

34、030.07），只有在载荷比较大、轴产生弯曲变形时，辅助支撑轴承才起作用。轴承配置时，除选择轴承的类型不同外，推力轴承的布置是主要差别。推力轴承布置在前轴承、后轴承还是分别布置在前、后轴承，影响着温升后轴的伸长方向以及结构的负责程度，应根据机床的实际要求确定。在配置轴承时，应注意以下几点： 每个支撑点都要能承受经向力。 两个方向的轴向力应分别有相应的轴承承受。 径向力和两个方向的轴向力都应传递到箱体上，即负荷都由机床支撑件承受。3）轴承的精度和配合主轴轴承精度要求比一般传动轴高。前轴承的误差对主轴前端的影响最大，所以前轴承的精度一般比后轴承选择高一级。普通精度级机床的主轴，前轴承的选或级，后轴

35、承选或级。选择轴承的精度时，既要考虑机床精度要求，也要考虑经济性。轴承与轴和轴承与箱体孔之间，一般都采用过渡配合。另外轴承的内外环都是薄壁件，轴和孔德形状误差都会反映到轴承滚道上去。如果配合精度选的太低，会降低轴承的回转精度，所以轴和孔的精度应与轴承精度相匹配。1） 轴承间隙的调整为了提高主轴的回转精度和刚度，主轴轴承的间隙应能调整。把轴承调到合适的负间隙，形成一定的预负载，回转精度和刚度都能提高，寿命、噪声和抗震性也有改善。预负载使轴承内产生接触变形，过大的预负载对提高刚度没有明显的小果，而磨损发热量和噪声都会增大，轴承寿命将因此而降低。轴承间隙的调整量，应该能方便而且能准确地控制，但调整机

36、构的结构不能太复杂。双列短圆柱滚子轴承内圈相对外圈可以移动，当内圈向大端轴向移动时，由于1：12的内錐孔，内圈将胀大消除间隙。其他轴承调整也有与主轴轴承相似的问题。特别要注意：调整落幕的端面与螺纹中心线的垂直度，隔套两个端面的平行度都由较高要求，否则，调整时可能将轴承压偏而破坏精度。隔套越长，误差的影响越小。螺母端面对螺纹中心线垂直度、轴上和孔上套简两端平行度等均有严格的精度要求。4.6.4 主轴与齿轮的连接齿轮与主轴的连接可以用花键或者平键；轴做成圆柱体，或者锥面（锥度一般取1：15左右）。锥面配合对中性好，但加工较难。平键一般用一个或者两个（相隔180度布置），两国特键不但平衡较好，而且平

37、键高度较低，避免因齿轮键槽太深导致小齿轮轮毂厚度不够的问题。4.6.5 润滑与密封主轴转速高，必须保证充分润滑，一般常用单独的油管将油引到轴承处。 主轴是两端外伸的轴，防止漏油更为重要而困难。防漏的措施有两种： 1）堵加密封装置防止油外流。 主轴转速高，多采用非接触式的密封装置，形式很多，一种轴与轴承盖之间留0.10.3的间隙（间隙越小，密封效果越好，但工艺困难）。还有一种是在轴承盖的孔内开一个或几个并列的沟槽（圆弧形或形），效果比上一种好些。在轴上增开了沟槽（矩形或锯齿形），效果又比前两种好。 在有大量切屑、灰尘和冷却液的环境中工作时，可采用曲路密封，曲路可做成轴向或径向。径向式的轴承盖要做

38、成剖分式，较为复杂。 2）疏导在适当的地方做出回油路，使油能顺利地流回到油箱。4.6.6 其他问题主轴上齿轮应尽可能靠近前轴承，大齿轮更应靠前，这样可以减小主轴的扭转变形。 当后支承采用推力轴承时，推力轴承承受着前向后的轴向力，推力轴承紧靠在孔的内端面，所以，内端面需要加工，端面和孔有较高的垂直度要求，否则将影响主轴的回转精度。支承孔如果直接开在箱体上，内端面加工有一定难度。为此，可以加一个杯形套孔解决，套孔单独在车床上加工，保证高的端面与孔德垂直度。 主轴的直径主要取决于主轴需要的刚度、结构等。各种牌号钢材的弹性模量基本一样，对刚度影响不大。主轴一般选优质中碳钢即可。精度较高的机床主轴考虑到

39、热处理变形的影响，可以选用或其他合金钢。主轴头部需要淬火，硬度为5055。其他部分处理后，调整硬度为220250。5.传动件的设计5.1带轮的设计 三角带传动中，轴间距A可以加大。由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，宜可缓和冲击及隔离振动，使传动平稳。带轮结构简单，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动。电动机转速n=1440r/min,传递功率P=7.5/10kW,传动比i=1，两班制，一天运转16小时，工作年数10年。(1)选择三角带的型号由机械设计表8-7工作情况系数查的共况系数=1.2。故根据机械设计公式（8-21） (5.1) 式中P-电动机额定功率， -工作情况系数 因此根据、

40、由机械设计 图8-11普通V带轮型图选用B型。(2)确定带轮的基准直径，带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。为提高带的寿命，小带轮的直径不宜过小，即。查机械设计表8-8、图8-11和表8-6取主动小带轮基准直径=180。 因本设计的i=1(极大带轮和小带轮的直径相同，等速传递)，故=180mm。(3)验算带速度v按机械设计式（8-13）验算带的速度 (5.2) 所以，故带速合适。(4)初定中心距带轮的中心距，通常根据机床的总体布局初步选定，一般可在下列范围内选取： 根据机械设计公式（8-20）取=500mm。(5)三角带的计算基准长度 由机械设计公式（8-22）计算带轮的基准长度 (5.3) 由

41、机械设计表8-2，圆整到标准的计算长度 L=1600mm(6)确定实际中心距 按机械设计公式（8-23）计算实际中心距 (5.4) (7)验算小带轮包角 根据机械设计公式（8-25） ，故主动轮上包角合适。(8)确定三角带根数根据机械设计式（8-26）得 (5.5) 查表机械设计表8-4d由 i=1和得= 0KW 查表机械设计表8-5，=1；查表机械设计表8-2，长度系数=0.92 所以取Z=4根。(9)计算预紧力 查机械设计表8-3，q=0.18kg/m 由机械设计式（8-27） (5.6) 其中： -带的变速功率,KW； v-带速,m/s； q-每米带的质量，kg/m；取q=0.18kg/

42、m。 v = 1440r/min = 9.42m/s。 （10）计算作用在轴上的压轴力 5.2带轮结构设计带轮的材料 常用的V带轮材料为HT150或HT200，转速较高时可以采用铸钢或钢板冲压焊接而成，小功略时采用铸铝或塑料。带轮结构形式 V带轮由轮缘、轮辐和轮毂组成，根据轮辐结构的不同可以分为实心式（机械制图图8-14a）、腹板式（机械制图图8-14b）、孔板式（机械制图图8-14c）、椭圆轮辐式（机械制图图8-14d）。V带轮的结构形式与基准直径有关，当带轮基准直径（d为安装带轮的轴的直径，mm）时。可以采用实心式，当可以采用腹板式，时可以采用孔板式，当时，可以采用轮辐式。 带轮宽度：。V

43、带轮的论槽V带轮的轮槽与所选的V带型号相对应，见机械制图表8-10.表5.1 V带轮的轮槽与所选的V带型号 槽型 与相对应得B14.03.5010.811.5 V带绕在带轮上以后发生弯曲变形，使V带工作面夹角发生变化。为了使V带的工作面与大论的轮槽工作面紧密贴合，将V带轮轮槽的工作面得夹角做成小于。 V带安装到轮槽中以后，一般不应该超出带轮外圆，也不应该与轮槽底部接触。为此规定了轮槽基准直径到带轮外圆和底部的最小高度。 轮槽工作表面的粗糙度为。V带轮的技术要求 铸造、焊接或烧结的带轮在轮缘、腹板、轮辐及轮毂上不允许有傻眼、裂缝、缩孔及气泡；铸造带轮在不提高内部应力的前提下，允许对轮缘、凸台、腹板及轮毂的表面缺陷进行修补；转速高于极限转速的带轮要做静平衡，反之做动平衡。其他条件参见中的规定。5.3传动轴的直径估算 传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度的要求，强度要求保证轴在反复载荷和扭载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大变形。因此疲劳强度一般不失是主要矛盾，除了载荷很大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求保证轴在载荷下不至发生过大的变形。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。根据 (5.7)