铣车床主轴箱设计 第6页
120MP； ；强度符合要求
4、 主轴上的键 由机械设计书表6-1和课程设计表9-14得
齿28的键为 20×12 GB1095-79 即圆头普通平键（A型），键的参数为：b=20mm;h=12mm;l=32mm
(1)、键校核 键的接触长度 ；则键联接所能传递的转矩为： 由文献【1】表7.1得 120MP； ；强度符合要求
齿67的键为 20×12 GB1095-79 即圆头普通平键（A型），键的参数为：b=20mm;h=12mm;l=32mm
(1)、键校核 键的接触长度 ；则键联接所能传递的转矩为： 由文献【1】表7.1得 120MP； ；强度符合要求
㈣轴承的选取 主轴轴承精度
机床精度等级 前轴承 后轴承
普通精度级 P5或P4（SP） P5或P4（SP）
精密级 P4（SP）或P2(UP) P4（SP）
高精度级 P2(UP) P2(UP)
（1） Ⅱ：因于带轮不承受轴向力，故选用深沟球轴承30mm，型号：6206。
（2） Ⅲ：轴的前后端与箱体外壁配合，配合处传动轴的轴径是35mm，同时轴也不会承受轴向力故也选用深沟球轴承，型号：6207。
（3） Ⅳ轴：Ⅳ轴与Ⅲ轴相似，但是由于工作过程之中传动可能右误差，Ⅳ轴会承受轴向力，因此Ⅳ轴与外壁配合处采用圆锥滚子轴承，型号：30209。
（4） 主轴：主轴是传动系统之中最为关键的部分，因此应该合理的选择轴承。
主轴轴承的选择：鉴于加工中心和高速数控铣床的大负荷、高转速和高精密的要求，普通的主轴双联轴承结构已满足不了要求现在对于高速加工中心和数控铣床，大多采用角接触轴承组合设计。因为角接触轴承可以同时承受径向和一个方向的轴向载荷，允许的极限转速较高。
如图2所示，采用两个角接触球轴承背靠背组配，使支承点A、B两点向外扩展，缩短了主轴头部的悬伸，大大地减少了主轴端部的挠曲变形，提高了主轴刚度。
图2 角接触轴承成组组配
从主轴末端到前端依次选择轴承为圆锥滚子轴承，型号：30210; 角接触球轴承，型号：7231C；角接触球轴承，型号：7218C.
⑸轴承校核，由主轴上选定30210轴承.
⑹主轴轴承的预紧：用普通螺母作主轴轴承轴向限位，通常难以保证螺母端面与轴心线有较高的垂直度(如图3a)，锁紧后易使轴承偏斜，甚至有可能使轴弯曲(如图3b)，这都将影响轴的旋转精度。
a) b)
图3 普通螺母锁紧时螺纹偏斜对轴承的影响
如图4a所示锁紧螺母3，在锁紧时不能保证端面与孔的垂直度，为了提高轴承的调整精度应改为如图4b中用挡圈5、6修磨调整，以便提高修磨精度。用两个分离型螺母8、9调整，或采用双沟槽锁紧螺母(见图5)加十字垫片和采用过盈套等锁紧方式。
1、4、11.法兰盘 2、7.轴承 3、9.锁紧螺母 5、6.档圈
8.调整螺母 10.挡油盘 12.主轴
图4 主轴轴承锁紧、密封结构示意图
1.压缩空气管 2.活塞 3.双沟锁紧螺母 4.碟形弹簧 5.拉杆
6.主轴 7.主轴套筒 8.主轴内冷却环 9.刀具拉钉 10.挡油法兰
图5 KX714主轴结构
㈤主轴密封
主轴轴承的密封和润滑：由于高速机床主轴转速较高，转速达5000r/min以上时脂润滑已很难达到要求，而稀油润滑在高速运动中润滑油的多少明显地影响到主轴运行的平稳性。因此在目前的设计中多数采用集中定量定时油雾或滴油润滑方式。在高速加工中为了提高主轴轴承的寿命和确保轴承的旋转精度，必须采取严格的密封措施，然而密封效果较好的接触式密封又势必影响到主轴转速的提高，因此目前通用的有主轴吹气、迷宫密封等非接触式密封方式，对于要求不高的可以采用间隙密封，但必须准确地控制间隙的大小，一般是在0.02～0.04mm之间。
四.零件图设计
1. 大齿轮的CAD图
以主轴齿数为67的大齿轮为对象，M=5.5，啮合角 ，分度圆压力角 ，齿顶高系数f=ham=1，径向间隙系数C0=0.25.
其他参数如下：分度圆直径：d ,
齿顶圆直径：d =d ,
基圆直径：d ,
节圆直径：d=d
齿根圆直径：d
齿全高：h=〔2+C0〕m=12.375
齿顶高：h
技术要求:①齿顶圆跳动公差为，由机械设计手册2册P247,表5.4-68，7级精度即0.036.
②机械设计P228,由直径大于160，小于500，采用腹板式结构。由机床设计手册P269表5.4-99无轮毂齿轮得b=〔6--8〕m=57,d1=kd=1.6*80=128, 〔简明设计手册表7-44〕，d2=d ,g=〔5--6〕m=30,d ,D2=〔0.25--035〕〔D0-D3〕,C=〔0.2—0.3〕B=15.
2. 主轴见CAD图
3. 展开图.
五.箱体、箱盖主要尺寸计算
箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。根据表4-17箱体主要尺寸计算如下：
名称 符号 尺寸
箱座厚度
=（0.025~0.03）a+△=12mm
箱盖壁厚 1
1=（0.8~085） =10
箱座盖凸缘厚度 b b1 b2 b=18 b1=18 b2=30
箱盖座筋厚 m m1 m=11 m1=11
轴承盖外径 D2 D+5D3
高 H 360
宽 B 376六设计参考资料目录
[1]《机械设计课程设计》，高等教育出版社，席伟光，扬光，李波主编，2003年2月第一版；
[2]《机械设计（第七版）》，高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编，2001年6月第七版；
[3]《简明机械设计手册》，同济大学出版社，洪钟德主编，2002年5月第一版；
[4]《机床设计手册2册》，机械工业出版社， 1986年12月第一版；
[5]《机床设计手册3册》，机械工业出版社，1986年12月第一版.
[6]《机械制图（第四版）》，高等教育出版社，刘朝儒，彭福荫，高治一编，2001年8月第四版
[7]《机械制造装备设计》，冶金工业出版社，王启义主编，2002年4月第4版
七 结束语
由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。