（优秀毕业全套设计）任务098Φ320mm的数控车床总体设计及纵向进给设计（整套下载）

适用于无特殊要求的机械上，如机床，泵，风机，搅拌机，运输机，农业机械等。

根据以上要求，我们选取型可调速电动机，额定功率.，满载转速，额定转矩.，质量。

.变速结构的设计主变速方案拟定拟定变速方案，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。

此次设计中，我们采用集中变速型式的主轴变速箱。

变速结构式结构网的选择结构式结构网对于分析和选择简单的串联式的变速不失为有用的方法，但对于分析复杂的变速并想由此导出实际的方案，就并非十分有效。

数为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或为合适，即变速级数应为和的因子，可以有三种方案级转速变速系统的变速组，选择变速组安排方式时，考虑到机床主轴变速箱的具体结构装置和性能。

在Ⅰ轴如果安置换向摩擦离合器时，为减少轴向尺寸，第变速组的变速副数不能多，以为宜。

主轴对加工精度表面粗糙度的影响很大，因此主轴上齿轮少些为好。

最后个变速组的变速副数常选用。

综上所述，变速式为。

对于传动式，有种结构式和对应的结构网。

分别为，由于本次设计的机床轴装有摩擦离合器，在结构上要求有齿轮的齿根圆大于离合器的直径。

初选的方案。

从电动机到主轴主要为降速变速，若使变速副较多的变速组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足变速副前多后少的原则，因此取方案为好。

设计车床主变速传动系时，为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸，在降速变速中，般限制限制最小变速比为避免扩大传动误差，减少震动噪声，在升速时般限制最大转速比。

斜齿圆柱齿轮传动较平稳，可取。

因此在主变速链任变速组的最大变速范围。

在设计时必须保证中间变速轴的变速范围最小。

根据中间变速轴变速范围小的原则选择结构网。

从而确定结构网如下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。

其中，符合要求。

绘制转速图选择型系列笼式三相异步电动机。

分配总降速变速比总降速变速比电动机转速不符合转速数列标准，因而增加定比变速副。

确定变速轴轴数变速轴轴数变速组数定比变速副数。

确定各级转速由确定各级转速.。

绘制转速图在五根轴中，除去电动机轴，其余四轴按变速顺序依次设为ⅠⅡⅢⅣ主轴。

Ⅰ与ⅡⅡ与ⅢⅢ与Ⅳ轴之间的变速组分别设为。

现由Ⅳ主轴开始，确定ⅠⅡⅢ轴的转速先来确定Ⅲ轴的转速变速组的变速范围为，结合结构式，Ⅲ轴的转速只有种可能。

确定轴Ⅱ的转速变速组的级比指数为，希望中间轴转速较小，因而为了避免升速，又不致变速比太小，可取轴Ⅱ的转速确定为。

确定轴Ⅰ的转速对于轴Ⅰ，其级比指数为，可取，确定轴Ⅰ转速为。

由此也可确定加在电动机与主轴之间的定变速比。

下面画出转速图电动机转速与主轴最高转速相近。

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表中选取。

般在主传动中，最小齿数应大于。

采用三联滑移齿轮时，应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，以保证滑移是齿轮外圆不相碰。

根据，查表各种常用变速比的使用齿数。

变速组，时时可取，于是可得轴Ⅰ齿轮齿数分别为。

于是可得轴Ⅱ上的三联齿轮齿数分别为。

变速组根据，查表各种常用变速比的使用齿数，时时时可取，于是可得轴Ⅱ上两联齿轮的齿数分别为。

于是，得轴Ⅲ上两齿轮的齿数分别为，。

变速组根据，查表各种常用变速比的使用齿数时时可取.为降速变速，取轴Ⅲ齿轮齿数为为升速变速，取轴Ⅳ齿轮齿数为。

于是得，得轴Ⅲ两联动齿轮的齿数分别为，得轴Ⅳ两齿轮齿数分别为，。

.带轮的设计三角带传动中，轴间距可以加大。

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，传递功率.，传动比.，两班制，天运转小时，工作年数年。

选择三角带的型号由表工作情况系数查的共况系数.。

故根据公式式中电动机额定功率，工作情况系数因此根据由图普通带轮型图选用型。

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。

查表图和表取主动小带轮基准直径。

由公式式中小带轮转速，大带轮转速，带的滑动系数，般取.。

，由表取圆整为。

验算带速度，按式验算带的速度，故带速合适。

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，般可在下列范围内选取根据经验公式取，取.三角带的计算基准长度由公式计算带轮的基准长度由表，圆整到标准的计算长度验算三角带的挠曲次数，符合要求。

确定实际中心距按公式计算实际中心距验算小带轮包角根据公式，故主动轮上包角合适。

确定三角带根数根据式得查表表由.和得.，查表表，.查表表，长度系数.取根计算预紧力查表，.由式其中带的变速功率，带速，每米带的质量，取.。

.。

计算作用在轴上的压轴力传动比查表表由和得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。

确定各轴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。

根据表，主轴的计算转速为各变速轴的计算转速轴Ⅲ的计算转速可从主轴按的变速副找上去，轴Ⅲ的计算转速为轴Ⅱ的计算转速为轴Ⅰ的计算转速为。

各齿轮的计算转速各变速组内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。

变速组中，只需计算的齿轮，计算转速为变速组计算的齿轮，计算转速为变速组应计算的齿轮，计算转速为。

核算主轴转速误差所以合适。

传动轴直径的估算确定各轴最小直径根据公式并查表得到取.Ⅰ轴的直径取Ⅱ轴的直径取Ⅲ轴的直径取其中电动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该传动轴的计算转速传动轴允许的扭转角。

当轴上有键槽时，值应相应增大当轴为花键轴时，可将估算的值减小为花键轴的小径空心轴时，需乘以计算系数，值见表。

Ⅰ和Ⅳ为由键槽并且轴Ⅳ为空心轴，Ⅱ和Ⅲ为花键轴。

根据以上原则各轴的直径取值，和在后文给定，轴采用光轴，轴和轴因为要安装滑移齿轮所以都采用花键轴。

因为矩形花键定心精度高，定心稳定性好，能用磨削的方法消除热处理变形，定心直径尺寸公差和位置公差都能获得较高的精度，故我采用矩形花键连接。

按规定，矩形花键的定心方式为小径定心。

查表的矩形花键的基本尺寸系列，轴花键轴的规格轴花键轴的规格。

各轴间的中心距的确定键的选择查表选择轴上的键，根据轴的直径，键的尺寸选择，键的长度取。

主轴处键的选择同上，键的尺寸为，键的长度取。

.传动轴的校核需要验算传动轴薄弱环节处的倾角荷挠度。

验算倾角时，若支撑类型相同则只需验算支反力最大支撑处倾角当此倾角小于安装齿轮处规定的许用值时，则齿轮处倾角不必验算。

验算挠度时，要求验算受力最大的齿轮处，但通常可验算传动轴中点处挠度误差.当轴的各段直径相差不大，计算精度要求不高时，可看做等直径，采用平均直径进行计算，计算花键轴传动轴般只验算弯曲刚度，花键轴还应进行键侧挤压验算。

弯曲刚度验算的刚度时可采用平均直径或当量直径。

般将轴化为集中载荷下的简支梁，其挠度和倾角计算公式见表.分别求出各载荷作用下所产生的挠度和倾角，然后叠加，注意方向符号，在同平面上进行代数叠加，不在同平面上进行向量叠加。

传动轴的校核Ⅰ轴的校核通过受力分析，在轴的三对啮合齿轮副中，中间的两对齿轮对Ⅰ轴中点处的挠度影响最大，所以，选择中间齿轮啮合来进行校核最大挠度查表许用挠度。

Ⅱ轴Ⅲ轴的校核同上。

键的校核键和轴的材料都是钢，由表查的许用挤压应力，取其中间值，。

键的工作长度，键与轮榖键槽的接触高度。

由式可得可见连接的挤压强度足够了，键的标记为.各变速组齿轮模数的确定和校核齿轮模数的确定齿轮模数的估算。

通常同变速组内的齿轮取相同的模数，如齿轮材料相同时，选择负荷最重的小齿轮，根据齿面接触疲劳强度和齿轮弯曲疲劳强度条件按表进行估算模数和，并按其中较大者选取相近的标准模数，为简化工艺变速传动系统内各变速组的齿轮模数最好样，通常不超过种模数。

先计算最小齿数齿轮的模数，齿轮选用直齿圆柱齿轮及斜齿轮传动，查表齿轮精度选用级精度，再由表选择小齿轮材料为调质，硬度为根据表有公式齿面接触疲劳强度齿轮弯曲疲劳强度变速组分别计算各齿轮模数，先计算最小齿数的齿轮。

齿面接触疲劳强度其中公比齿轮传递的名义功率.齿宽系数齿轮许允接触应力，由图按线查取计算齿轮计算转速载荷系数取.。

，根据表将齿轮模数圆整为。

齿轮弯曲疲劳强度其中齿轮传递的名义功率.齿宽系数齿轮许允齿根应力，由图按线查取计算齿轮计算转速载荷系数取.。

，根据表将齿轮模数圆整为.。

所以于是变速组的齿轮模数取，。

轴Ⅰ上主动轮齿轮的直径。

轴Ⅱ上三联从动轮齿轮的直径分别为变速组确定轴Ⅱ上另两联齿轮的模数，先计算最小齿数的齿轮。

齿面接触疲劳强度其中公比齿轮传递的名义功率.齿宽系数齿轮许允接触应力，由图按线查取计算齿轮计算转速载荷系数取.。

，根据表将齿轮模数圆整为。

齿轮弯曲疲劳强度其中齿轮传递的名义功率.齿宽系数齿轮许允齿根应力，由图按线查取计算齿轮计算转速载荷系数取.。

，根据表将齿轮模数圆整为。

所以于是变速组的齿轮模数取，。

轴Ⅱ上主动轮齿轮的直径轴Ⅲ上三联从动轮齿轮的直径分别为变速组为了使传动平稳，所以使用斜齿轮