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电火花
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英文翻译原文:(一)BORING AND BORING MACHINESAs carried out on a lathe, boring produces circular internal profiles in hollow work-pieces or on a hole made by drilling or another process, Boring is done with cutting tools that are similar to those used in turning. Because the boring bar has to reach the full length of the bore, tool deflection and, therefore, maintainance of dimensional accuracy can be a significant problem.The boring bar must be sufficiently stiffthat is, made of a material with high elastic modulus, such as tungsten carbide to minimize deflection and avoid vibration and chatter. Boring bars have been designed with capabilities for damping vibration.Although boring operations on relatively small work-pieces. Can be carried out on a lathe, boring mills are used for large work-pieces. These machines are either vertical or horizontal, and are capable of performing operations such as turning, facing, grooving, and chamfering. A vertical boring machine is similar to a lathe but has a vertical axis of work-piece rotation.The cutting tool (usually a single point made of M-2 and M-3 high-speed steel and C-7 and C-8 carbide) is mounted on the tool head, which is capable of vertical movement (for boring and turning) and radial movement (for facing), guided by the cross-rail. The head can be swiveled to produce conical (tapered) surfaces.In horizontal boring machine, the work-piece is mounted on a table that can move horizontally in both the axial and radial directions. The cutting tool is mounted on a spindle that rotates in the headstock, which is capable of both vertical and longitudinal movements. Drills, reamer, taps, and milling cutters can also be mounted on the machine spindle.Boring machine are available with a variety of features. Although work-piece diameters are generally 1 m-4 m(3ft-12ft),work-piece as large as 20 m(60ft) can be machined in some vertical boring machines. Machine capacities range up to 150 kw (200hp).these machines are also available with computer numerical controls, which allow all movements to be programmed. With such controls, little operaror involvement is required and consistency and productivity are improved. Cutting speeds and feeds for boring are similar to those for turning.(For capabilities of boring operations)Jig borers are vertical boring machines with high precision bearings. Although they are available in various sizes and used in tool rooms for making jigs and fixtures, they are now being replaced by more versatile numerical control machines.Design considerations for boring. Guidelines for efficient and economical boring operations are similar to those for turning. Additionally, the following factors should be considered：a. Whenever possible, through holes rather than blind holes should be specified.(The term blind hole refers to a hole that does not go though the thickness of the work-piece )b. The greater the length to bore-diameter ratio, the more difficult it is to hold dimensions because of the deflections of the boring bar due to cutting forces.c. Interrupted internal surfaces should be avoided. （2）Fundamentals of Machine ToolsIn many cases products form the primary forming processes must undergo further refinements in size and surface finish to meet their design specifications. To meet such precise tolerances the removal of small amounts of material is needed. Usually machine tools are used for such operation.In the United States material removal is a big business-in excess of $ per year, including material, labor, overhead, and machine-tool shipments, is spent. Since 60 percent of the mechanical and industrial engineering and technology graduates have something connection with the machining industry either through sale, design, or operation of machine shops, or working in related industry, it is wise for an engineering student to devote some time in his curriculum to studying material removal and machine tools.A machine tool provides the means for cutting tools to shape a workpiece to required dimensions; the machine supports the tool and the workpiece in a controlled relationship through the functioning of its basic members, which are as follow:(a) Bed, Structure or Frame. This is the main member which provides a basis for, and a connection between, the spindles and slides; the distortion and vibration under load must be kept to a minimum. (b) Slides and Sideways. The translation of a machine element (e.g. the slide) is normally achieved by straight-line motion under the constraint of accurate guiding surfaces (the slideway).(c) Spindles and Bearings. Angular displacements take place about an axis of rotation; the position of this axis must be constant within extremely fine limits in machine tools, and is ensured by the provision of precision spindles and bearings.(d) Power Unit. The electric motor is the universally adopted power unit for machine tools. By suitably positioning individual motors, belt and gear transmissions are reduced to a minimum.(e) Transmission Linkage. Linkage is the general term used to denote the mechanical, hydraulic, pneumatic or electric mechanisms which connect angular and linear displacements in defined relationship.There are two broad divisions of machining operations:(a) Roughing, for which the metal removal rate, and consequently the cutting force, is high ,but the required dimensional accuracy relatively low .(b) Finishing, for which the metal removal rate, and consequently the cutting force, is low, but the required dimensional accuracy and surface finish relatively high .It follows that static loads and dynamic loads, such as result form an unbalanced grindingwheel, are more significant in finishing operations than in roughing operations, The degree of precision achieved in any machining process will usually be influenced by the magnitude of the deflections, which occur as a result of the force acting.Machine tool frames are generally made in cast iron, although some may be steel casting or mild-steel fabrications. Cast iron is chosen because of its cheapness, rigidity, compressive strength and capacity for damping the vibrations set-up in machine operations, To avoid massive sections in castings, carefully designed systems of ribbing are used to offer the maximum resistance to bending and torsional stresses. Two basic types of ribbing are box and diagonal. The box formation is convenient to produce, apertures in walls permitting the positioning and extraction of cores. Diagonal ribbing provides greater torsional stiffness and yet permits swarf to fall between the sections; it is frequently used for lathe beds. The slides and slideways of a machine tool locate and guide members which move relative to each other, usually changing the position of the tool relative to workpiece .The movement generally takes the form of translation in a straight line, but is sometimes angular rotation, e.g. tilting the wheel-head of a universal thread-grinding machine to an angle corresponding which the helix angle of the workpiece thread. The basic geometric elements of slides are flat, vee, dovetail and cylinder. These elements may be used separately or combined in various ways according to the applications . Features of slideways are as follows :(a) Accuracy of Movement. Where a slide is to be displaced in a straight line, this line must lie in two mutually perpendicular planes and there must be no slide rotation. The general tolerance for straightness of machine tool slideways is 00.02mm per 1000mm; on horizontal surfaces this tolerance may be disposed so that a convex surface results, thus countering the effect of sag of the slideway.(b) Means of Adjustment. To facilitate assembly, maintain accuracy and eliminate play between sliding members after wear has taken place, a strip is sometimes inserted in slides. This is called a gibstrip. Usually, the gib is retained by socket-head screws passing through elongated slots；and is adjusted by grub-screws secured by lock nuts.(c) Lubrication. Slideways may be lubricated by either of the following systems：1)Intermittently through grease or oil nipples, a method suitable where movements are infrequent and speed low2) Continuously e.g. by pumping through a metering valve and pipe-work to the point of application; the film of oil introduced between surfaces by these means must be extremely thin to avoid the slide “floating”If sliding surfaces were optically flat oil would be squeezed out，resulting in the surfaces sticking. Hence in practice slide Sillfaces are either grourld using the edge of a cup wheel，or scraped. Both processes produee minulte surface depressions，which retainpocket” of oil, and complete separation of the parts may not occur at all points.(d) ProtectionTo maintain slideways in good order, the following conditions must be met：1) Ingress of foreign matter，egswarf，must be prevented. Where this is no possible，it is desirable to have a form of slideway，which does not retain swarf，e.g. the inverted vee.2) Lubricating oil must be retainedThe adhesive property of oil for use on vertical or inclined slide surface is important; oils are available which have been specially developed for this purpose. The adhesiveness of oil also preverts it being washed away by cutting fluids3) Accidental damage must be prevented by protective guards译文:(一)镗削加工和镗床像车床加工零件一样，镗床能在中空的工件或由钻削加工或其它工艺所加工的孔上进行内轮廓圆的加工。镗削是由那些类似车削的刀具完成的。因为镗头必须达到镗杆的全长，刀具将发生弯曲，因此，尺寸精度的保持性成为了一个重大问题。镗杆必须有足够的刚度刀杆是由较高弹性模量的材料制造的，比如碳化钨（硬质合金）去减小弯曲和避免摇动和振动。镗杆被设计有减振的能力。镗床既能加工在车床上加工的较小工件，镗铣床又能加工巨大的工件。这类机械既有立式的又有卧式的并且能够完成如：车削、车端面、切槽、和倒角。一台立式的镗床类似一台车床，但它有一根垂直的工件旋转轴。刀具（通常用于切削的单独切削点是由M-2和M-3高速钢和C-8硬质合金制造的）被安装于能垂直运动（用于镗削和车削）和径向运动（用于车端面）并由十字导轨导向的刀头上。刀头能够旋转去加工圆锥形表面。在卧式镗床上工件被装夹在能在水平面内两个轴向和径向上移动的工作台上，刀具被安装于能做垂直和纵向两方向上运动的主轴箱上。钻头、铰刀、螺纹刀和铣刀都能安装于机床主轴上。镗床具有许多优良的性能，它所加工工件的直径是1m-4m(3ft-12ft)，工件尺寸达到20m(60ft)的可在专用的立式镗床上加工。机床功率范围可达到150kw(200hp)。这些可用于所有运动都能编程的数字控制加工。利用这些控制，只需要很少的相关操作，并且稳定性和生产率大大提高了。镗床的切削速度和进给速度和车床比较相似。坐标镗床是属于具有较高精度支撑的立式镗床。尽管它们可用于各类尺寸的工件加工和拥有夹紧合安装的刀具空间。它们正被多功能的数控机床取代。镗床的设计要求：导轨的效率，类似于车削的经济型操作，另外，应该考虑以下因素：a.无论何时，应尽可能注意是加工通孔而并盲孔。（盲孔系列是指那些没有穿国工件厚度的孔）b.应该控制径向进给速率，很难去支撑径向，因为切削力引起镗杆的弯曲变形。c.应该避免交叉的内表面加工。（2）机床基础为了满足规定的设计规格，大多数情况下初步加工的产品都必须再经过进一步的尺寸和表面的精加工。要达到这样的精确规定公差的要求，少量材料需要被切除掉，而机床通常就是用于此种操作。在美国，材料切除是一项大业务每年这方面的支出超过36109美元，包括材料、劳力和机床运输。60%的机械工程和工业工程毕业生都通过贸易、设计、机械修理工厂，或通过在相关行业工作而与机械工业密不可分，因而如果他们花费一定的时间精力来学习这个领域中的材料切除和机床技术的话会是很明智的选择。机床提供切割工具的方式，以使工件成型，达到规定的尺寸；此种机器依靠其基础部件的运作来掌握工具和工件之间的联系。其基础部件的运作如下： 床身、构造和框架。这三种主要的部件为锭子和滑移的基础，并将它们联系起来；操作中的变形和震动必须尽量避免。 滑移与滑轨。机械部件（如滑移）的转换通常是通过在精密的指导表面（滑轨）的控制下做直线运动而完成的。 锭子与轴承。角位移是围绕一个旋转轴线发生的；这个转轴的位置必须一直处于严格精确的限制之中，并由精密锭子和轴承提供保障。 动力仪器。电动机是被广泛应用于机床的动力仪器。通过将各电动机放置于合适的位置，传输带和齿轮运输会被降低到最低限度。 传输联接。联接是一个通常用来指机械驱动的、水压驱动的、气压驱动的和电力驱动的机械装置，将有角移置和直线移置联系起来，使其符合规定。加工操作大体上分为两类： . 粗加工。其金属切除率高且由此导致的切除力较大，但规定的尺寸精度相对较低。 . 精加工。其金属切除率低且由此导致的切除力较小，但规定的尺寸精度相对较高。静载荷及动载荷，如处于非平衡状态的砂轮所导致的结果，自然在精加工方面比在粗加工操作方面更为重要。任何加工过程所达到的精确度通常会受到偏差大小的影响，这种影响是是操作动力的结果。机床框架通常由铸铁制造，虽然有些机床可能为钢铸件或低碳钢结构。选择铸铁是因为其价格、硬度、耐压强度及减少加工操作中的震动的能力。为了避免铸件出现轻重不均的部分，精心设计的肋材构架系统被采用，最大可能地抵抗造成弯曲和变形的压力。两种肋材构架分别为箱形和对角线形。箱形结构便于生产，因为壁上的孔径允许核心的定位和抽取。对角线楞条配置则提供更大的抗纽刚度并允许金属屑从部件当中的孔隙落出，因此经常被用于机床。车床的滑移和滑轨指引并且为相互影响运动的部件定位，通常根据工件更改车床的位置。运动一般采取直线运动的形式，但有时是旋转，例如，对应于工件的螺纹螺旋角方向而转动万能螺纹磨床上的砂轮头的一个角度。基本的对称滑移部件为扁平、V形、燕尾槽形及汽缸形。这些部件既可单独使用又可根据用途以不同方式组合使用。滑轨的特征如下：1 如果滑移要在一条直线上移动位置，这条直线必须位于两个相互垂直的平面之间且必须没有滑动旋转。2 机床滑轨的直线性规定公差一般介于00.02mm/100mm之间；在水平表面此公差可以被处理以得到凸形表面这样就可以抵消滑轨下沉的作用。3 润滑油。滑轨可能被以下两种系统中的任何一种润滑：1 间歇通过油脂或油嘴润滑。这种方法适合运作不频繁和速度不高的情况。2 持续润滑，如通过计量阀和管道根据需要抽取；通过这些方法操作的表面之间的润滑油薄膜必须非常薄，以避免滑移漂浮。如果滑移表面是镜平面，油就会被挤出，使表面粘接。因此实际操作中滑移表面不是被杯状轮边缘压平，就是被刮去。两种操作过程都会产生微小的表面凹痕，这种凹痕会导致少量润油存留，而且零件的完全分离可能不会总是发生；因此，滑移的正确定位得到保留。4 保护。为了维护滑轨，使其正常工作，必须满足如下条件：1 必须避免外来物质如铁屑的进入。如果这种条件不可能满足，则应该采用不会滞留铁屑的，如倒V形的滑移。2 润滑油必须保留。润滑油在垂直的或倾斜滑移表面上的粘性特质非常重要；特制的润滑油市场有售。润滑油的粘性同时能防止其被切削液冲走。3 必须防止由保护装置导致的意外损坏。中文摘要内容 动力箱，各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件。其中还能同时完成切削主运动和进给运动的动力头。而只能完成进给运动的动力部件称为滑台。固定在动力箱上的主轴箱是用来布置切削主轴，并把动力箱输出轴的旋转运动传递给各主轴的切削刀具，由于各主轴的位置与具体被加工零件有关，因此主轴箱必须根据被加工零件设计，不能制造成完全通用部件，但其中很多零件（例如：主轴，中间轴，齿轮和箱体等）是通用的。床身，侧底座，中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要是由这些部件保证。移动的或回转的工作台是多工位组合机床的主要部件之一，它起着转换工位和输送工位的作用，因此它们的直线运动和回转运动的重复定位精度直接影响组合机床的加工精度。除了上述主要部件之外，组合机床还有各种控制部件，主要是指挥机床按顺序动作，以保证机床按规定的程序进行工作。关键词： 组合机床，动力箱，滑台，主轴箱，底座 Chinese abstractContent The power box, each kind of craft cutting head and the power slipway is the aggregate machine-tool completes cuts the host movement or enters for the movement power part. Also can simultaneously complete cuts the host movement and enters for the movement power head. But only can complete is called for the movement power part slipway. Fixes the headstock is uses for in the power box to arrange the cutting main axle, and transmits the power box output shaft rotary motion for various main axles cutting tool, because various main axles position with makes concrete is processed the components related, therefore the headstock must act according to is processed the components design, cannot make creates the completely general part, but very many components (for example: The main axle, the intermediate shaft, the gear and the box body and so on) is general.The lathe bed, leans the foundation, the middle foundation and so on is the aggregate machine-tool supporting part, is playing the engine bed foundation skeleton role. Between the aggregate machine-tool rigidity and the part precision retentivity, mainly is guaranteed by these parts. Motion or the rotation work table is one of multiplex position aggregate machine-tool major components, it plays is transforming the location and transports the location the role, therefore their translation and gyroscopic motion repetition pointing accuracy direct influence aggregate machine-tool processing precision.Besides the above major component, the aggregate machine-tool also has each kind of control portion, mainly is directs the engine bed according to the smooth movement, guaranteed the engine bed carries on the work according to the stipulation procedure.Key word Aggregate machine-tool, power box, slipway, headstock, foundation目录第一章 绪论11.1课题的来源及意义11.2课题应达到的要求11.3组合机床的组成及特点1第二章 组合镗床设计22.1 机床加工工艺分析22.1.1机床的工艺任务22.1.2加工方案分析22.2 机床的总体方案设计32.2.1确定机床的布局形式32.2.2确定机床的传动方案32.2.3机床的总体方案设计32.2.4绘制加工示意图52.2.5绘制机床联系总图62.2.6编制机床生产率计算卡8 2.3 主要部件设计102.3.1绘制多轴箱原始依据图102.3.2主轴，齿轮的确定及动力计算112.3.3传动件设计122.4 机床专用夹具设计182.4.1主明确设计任务，收集分析原始资料182.4.2确定夹具的结构方案192.5 传动件设计202.5.1验算齿轮接触强度202.5.2验算主轴的扭转强度22结论24致谢25参考文献26 电火花镗磨电火花镗磨机设计 目 录第1章 绪 论31.1 项目的研究意义31.2 国内外的科技现状31.3设计产品的用途和应用领域41.4 设计方案51.4.1 设计目标、研究内容和拟解决的关键问题51.4.2 设计方案51.4.3 题目的可行性分析51.4.4本项目的创新之处5第2章 电火花镗磨机总体设计62.1确定电机62.2电火花镗磨机布局6第3章 主传动系统设计83.1拟定结构83.2分配降速比83.3绘制转速图93.4确定齿轮齿数103.5确定带轮直径113.6验算主轴转速误差113.7绘制传动系统图13第4章 估算传动件参数并确定其结构尺寸154.1确定传动件转速154.2确定主轴支承轴颈尺寸164.3估算传动轴直径164.4估算传动齿轮模数174.5制动器的选择与计算194.6普通V带的选择与计算194.7几何计算21第5章 结构设计245.1带轮设计245.2齿轮块设计245.3轴承选择245.4操纵机构245.5润滑系统设计245.6密封装置25第6章 传动件验算266.1验算轴弯曲刚度266.2花键键侧挤压应力计算276.3验算齿轮模数286.4滚动轴承验算336.5尾柱设计36结 论38致 谢39第1章 绪 论1.1 项目的研究意义在当今时代，任何一个具备完整工业体系的国家，都会有相当数量的制造业，如汽车、机车、电力、船舶、航空航天、冶金矿山、石油化工、电火花镗磨机工具、通信、轻工、建材、家电、食品、仪器、仪表等。上述这些部门大多与机械工业有关，有的是实质上就是机械工业，它们都是用机械设备制造各种各样的产品。所以说机械工业是国民经济的装备部，是国民经济的先导，是国家重要的基础工业。如果一个国家的机械工业水平不高，它生产的产品在国际市场上是很难有竞争力的，也是很难立于世界民族之林的！美国是世界工业强国，70年代美国曾认为制造业是“夕阳工业”，经济重心应由制造业转向高科技产业及服务业等第三产业。科研重理论成果，不重视实际应用，政府不支持产业技术，使美国制造业产生衰退。而同期日本重视制造技术，重视高素质人才的培养，注重将高科技成果应用于制造业，加之严密的社会组织，很快把原来美国占绝对优势的产业如汽车、照相机、家电、电火花镗磨机、复印机、半导体等变成自己的主导产业，占领了世界市场。这很快引起了美国政界、科技界、企业界有识之士的关注。为此，80年代后期，美国政府和企业迅速组织调查，MIT在调查报告中指出：“一个国家要想生活的好，必须生产的好。振兴经济的出路在于振兴制造业”，当前国际间“经济的竞争归根到底是制造技术和制造能力的竞争”。镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的电火花镗磨机。通常用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔，特别是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔，如各种箱体、汽车发动机缸体等零件上的孔。所以对其进行合理设计，其意义十分重大。1.2 国内外的科技现状国外现状：德国政府一贯重视电火花镗磨机工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。特别讲究“实际”与“实效”，坚持“以人为本”，师徒相传，不断提高人员素质。在发展大量大批生产自动化的基础上，于1956年研制出第一台数控电火花镗磨机后，一直坚持实事求是，讲求科学精神，不断稳步前进。德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对用户产品、加工工艺、电火花镗磨机布局结构、数控电火花镗磨机的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控电火花镗磨机质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控电火花镗磨机。德国特别重视数控电火花镗磨机主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统和Heidenhain公司之精密光栅，均为世界闻名，竞相采用。国内现状：在产品开发上，国内支柱企业重点放在数控电火花镗磨机上，年生产电火花镗磨机台数和数控电火花镗磨机所占比例逐年上升。据不完全统计，2004年钻镗床行业共开发新产品81种，其中数控电火花镗磨机新产品61种，占开发新产品的近80%。数控产品中在国内具有领先水平的有36种，包括车铣镗等复合加工中心，高速（最高转速在15000r/min至36000r/min）立、卧式加工中心、高速铣削中心、大型卧式加工中心（工作台尺寸2000mm4000mm及以上）、龙门式加工中心（龙门五面、龙门五轴）、五轴联动加工中心、高精度数控电火花镗磨机等。1.3设计产品的用途和应用领域该产品主要用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔，特别是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔，如各种箱体、汽车发动机缸体等零件上的孔。卧式镗床的主轴水平布置并可轴向进给，主轴箱沿前立柱导轨垂向运动，工作台可纵向或横向运动，可钻、扩、铰、和镗孔及车削内、外螺纹、攻螺纹、车外圆柱面、端面及用端铣刀、圆柱铣刀铣平面等。1.4 设计方案1.4.1 设计目标、研究内容和拟解决的关键问题设计目标： 完成对电火花镗磨电火花镗磨机设计柱设计研究内容：（1）电火花镗磨机主轴箱设计（2）电火花镗磨机尾柱设计1.4.2 设计方案对电火花镗磨电火花镗磨机设计柱设计1.4.3 题目的可行性分析当今世界，工业发达国家对电火花镗磨机工业高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进电火花镗磨机，以加速工业和国民经济的发展。中国加入WTO后，正式参与世界市场激烈竞争，今後如何加强电火花镗磨机工业实力、加速数控电火花镗磨机产业发展，实是紧迫而又艰巨的任务。1.4.4本项目的创新之处对主轴箱传动进行优化设计，提高生产效率和降低生产成本。 第2章 电火花镗磨机总体设计该型号镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的电火花镗磨机。通常用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔，特别是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔，如各种箱体、汽车发动机缸体等零件上的孔。卧式镗床的主轴水平布置并可轴向进给，主轴箱沿前立柱导轨垂向运动，工作台可纵向或横向运动，可钻、扩、铰、和镗孔及车削内、外螺纹、攻螺纹、车外圆柱面、端面及用端铣刀、圆柱铣刀铣平面等。根据电火花镗磨机的精度等级和工作性能要求，构思主传动系统，初步拟定采用集中传动，采用三相异步电动机，经分级变速箱实现主轴所需的各级转速和转速范围。（1）确定变速组传动副数目实现18级主轴转速变化的传动2.1确定电机根据功率要求查表选取电动机型号Y160M-4 11kw n=1460r/min2.2电火花镗磨机布局确定结构方案主轴传动系统采用普通V带，齿轮传动传动型式采用集中传动主轴正反转方向，制动采用能耗制动器变速齿轮系统采用多联滑移齿轮润滑系统采用飞溅油润滑（2）布局采用卧式镗床常规的布局型式，电火花镗磨机主要组成部件有床身、前立柱、主轴箱、工作台和后立柱等。此次设计主传动系统包括、轴及相关部件。第3章 主传动系统设计3.1拟定结构（1）确定变速组传动副数目：18=332（2）确定基本组和扩大组：18=332（3）验算最后扩大组变速范围：所以符合设计原则3.2分配降速比 该镗床主轴系统共设有四个传动组，其中有一个是带传动，根据降速比分配应“前快后慢”的原则，确定各传动组最小传动比： =3.3绘制转速图由1.26=1.06，查表4.2-1（文献13）转速有31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600。3.4确定齿轮齿数利用查表法及各对齿数比求出个传动组齿轮齿数。 变速组一二三齿数和909599齿轮齿数405035553060534237582372663320793.5确定带轮直径带传动是机械传动学科的一个重要分支，主要用于传递运动和动力。它是机械传动中重要的传动形式，也是电机设备的核心，联接部件，种类异常繁多，用途极为广泛。其最大的特点是可以自由变速，远近传动，结构简单，更换方便。设计功率由表3.2-5（文献2）查得载荷修正系数kw查表2.4-3，图2.4-1（文献1）。取小带轮基准直径：mm大带轮直径由公式求得：mm3.6验算主轴转速误差主轴各级实际转速值由公式：其中，分别为第一、二、三变速齿轮传动比。=50.1=63.1=79.6=100.21.26=126.31.26=159.11.26=200.5=252.6=318.3 =401.1=505.4=636.8=802.31.26=1010.91.26=1273.81.26=1604.9转速误差：=4.1%所以转速误差表为：主轴转速标准转速r/min31.540506380100125160200实际转速r/min31.5639.850.163.179.6100.2126.3159.1200.5转速误差%0.20.50.20.20.50.21.00.60.3主轴转速标准转速r/min250315400500630800100012501600实际转速r/min252.6318.3401.1505.4636.8802.31010.91273.81604.9转速误差%1.01.00.31.11.10.31.11.90.3易知转速误差满足要求3.7绘制传动系统图根据传动情况及齿轮分布情况，绘制传动系统图如下：第4章 估算传动件参数并确定其结构尺寸4.1确定传动件转速由转速图可得各轴转速及各齿轮转速：传动件计算转速轴800400125100齿轮8006308005008004006308005003154001258001600 125 31.54.2确定主轴支承轴颈尺寸参照图2.3-2（文献1），选取前支承轴颈直径：=100mm 后支承轴颈直径： =（0.70.8）=7085mm取=80mm4.3估算传动轴直径 (mm)其中为轴危险截面的直径 （mm）P为该传动轴的载入功率（kw）P= (kw)计算公式轴号计算转速 r/min传动效率输入功率Pkw允许扭转角deg/m传动轴长度mm估计轴直径mm花键轴尺寸NdDB8000.9610.561.540035.08364274000.960.99510.511.540041.68424881250.960.9950.9910.41.550052.585260104.4估算传动齿轮模数许用接触应力=0.96，查表2.4-17，图2.4-8（文献1）得 =1100N/ 由表2.4-17（文献1）有=，查图2.4-13（文献1）取=518 N/查表2.4-17取齿宽系数=b/m=7。由图2.4-10 （文献1）取 =30时 =4.1； =23时 =4.24； =20时 =4.34按齿面疲劳强度：按轮齿弯曲疲劳强度：可得下表： 传动组小齿轮齿数比齿宽系数传递功率P载荷系数K系数系数许用接触应力许用齿根应力计算转速系数模数模数选取模数第一变速组302710.56161111005188004.12.232.122.5第二变速组233.17710.51161111005184004.243.222.943.5第三变速组204910.4161111005181254.343.964.194.54.5制动器的选择与计算选择电机能耗制动方式，特点是制动比较平稳，制动时间可以调整，简化电火花镗磨机结构，但需要直流电源，功率大，设备复杂。由于电机制动采用电气方法直接制动电动机使电火花镗磨机结构简化。制动器安装位置应根据电火花镗磨机具体结构，使用条件、综合全面考虑来确定。一般情况下，力争将制动器安放在靠近主轴（或其他执行元件上）、且转速较高，变速范围较小的轴上，可达到制动时间短、冲击小、制动灵敏、结构尺寸小（制动转矩小）的综合效果。因此将制动器放在轴上。4.6普通V带的选择与计算计算内容符号单位计算公式计算过程结果设计功率kw,表2.4-2（文献1）=1.31114.3带型选择mm图2.4-1（文献1）=120mm,r/mmA型初选中心距mm根据电火花镗磨机的布局及结构方案600计算带的基准长度mm1728.3选择的带的基准长度mm表2.4-4（文献1）1800实际中心距mm=318.8635.9V带轮包角171.5合格带速525m/s9.17合格带的挠曲次数10.2合格带的根数Z表2.4-6 表2.4-9 表2.4-10（文献1）8.16取8其中表示接触弧的包角修正系数；表示带长修正系数。4.7几何计算计算的尺寸： 端面齿形角： 20分度圆直径： mm齿顶高： mm齿根高： mm全齿高： mm齿顶圆直径： =125+22.5=130 mm齿根高直径： =125-23.125=118.75 mm中心矩： =112.5 mm同理算出的几何尺寸： 20 mm mm mm mm=137.5+22.5=142.5 mm=137.5-23.125=131.25 mm的几何尺寸：20 mm mm mm mm=150+22.5=155 mm=150-23.125=143.75 mm 第5章 结构设计5.1带轮设计根据V带计算选用8根A型V带，由于轴安装制动器及传动齿轮，为了改善它们的工作条件，保证加工精度，采用卸荷带轮结构。5.2齿轮块设计齿轮采用滑移齿轮变速机构，根据各传动组的工作特点，第一扩大组的滑移齿轮采用销钉联接装配式结构，基本组采用了整体滑移式齿轮。第二扩大组，由于传递转矩较大，采用链接装配式齿轮，所有滑移齿轮与传动轴间均采用花键联接。5.3轴承选择为了简化结构，主轴采用了轴向后端定位的两支承轴组件、前支承采用双列圆柱滚子轴承，后支承采用角接触球轴承和推力轴承，为了保证主轴的回转精度，主轴前后轴承均用压块式防松螺母调整轴承的间隙。5.4操纵机构为了适应不同的加工状态，主轴的转速经常需要调整。根据各滑移变速传动组的特点，分别采用了集中变速操纵机构和单独操纵机构。5.5润滑系统设计主轴内采用飞溅式润滑，卸荷皮带轮轴承采用脂润滑方式。5.6密封装置为了保证密封效果，采用接触密封，主轴直径大，线速度高，采用非接触式密封，卸荷皮带轮的润滑采用毛毡式密封以防止杂物进入。第6章 传动件验算6.1验算轴弯曲刚度（1）受力分析轴上的齿轮为滑移齿轮。根据本镗床齿轮排列特点。主轴转速为100r/min时，轴受力变形最大，故采用此时的齿轮位置为计算位置。（2）计算挠度、倾角齿轮受力计算；传递功率Pkw转速nr/min传动转矩TNmm齿轮压力角齿面摩擦角齿轮齿轮切向力N合力N在X轴上的投影N在Z轴上的投影N分度圆直径mm切向力N合力N在X轴上的投影N在Z轴上的投影N分度圆直径mm10.516301593182062317.42578.3359.82554.3137.52460.52737.6-1515-2280.2129.56.2花键键侧挤压应力计算其中为计算挤压应力 为许用挤压应力 为花键轴传递的最大转矩 为花键轴的大径 为花键轴的小径 为花键的赤数 为载荷分布不均系数=0.70.8 计算公式最大转矩Nmm花键轴小径mm花键轴大径mm花键数载荷系数工作长度mm许用挤压应力MPa计算挤压应力MPa结论250926.3424880.870308.30合格6.3验算齿轮模数验算公式按齿面接触疲劳强度按齿轮弯曲疲劳强度序号计算内容计算用图表或公式计算过程结果名称符号单位1齿数Z232使用系数表3.4-31（文献2）1.03功率系数表3.4-32（文献2）0.84表3.4-32（文献2）0.834转速变化系数表3.4-33（文献2）0.97表3.4-33（文献2）0.975变动工作用量系数=0.840.971.271.03=0.830.972.02取16工作期限系数=1.27=2.027名义切向力N；=8分度圆圆周速度m/s26.69动载系数 1.1210齿向载荷分布系数=1+0.2+0.171.3711齿间载荷分配系数表3.4-38（文献2）1.1表3.4-38（文献2）1.112节点区域
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