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3.3 主轴箱传动系统的设计与计算 3.3.1 计算驱动轴、主轴的坐标尺寸 根据原始依据图3-1，计算驱动轴、主轴的坐标尺寸，如表4-2所示： 表3-2 驱动轴、主轴坐标值
3.3.2 拟订主轴箱传动路线 在设计传动系统时，要尽可能用较少的传动件，使数量较多的主轴获的预定的转速和转向，因此在设计时单一应用计算或作图的方法就难以达到要求，现在一般采用“计算、作图和试凑”相结合的办法来设计。 a) 分析主轴的位置 该主轴箱中的主轴1轴、2轴、3轴、4轴、5轴、6轴可看成直线分布，用10轴、7轴、12轴、14轴来带动。 该主轴箱是用多根中间轴带动主轴转动，其传动路线如下： 驱动轴O→轴8→轴9→轴7→轴11→轴10→轴1 轴2、轴3 轴13→轴12→轴15→轴14→轴6 轴4、轴5 b) 传动比的选择 为了使结构紧凑，多轴箱内齿轮传动比一般选在1～1.5，但在多轴箱后盖内齿轮传动比允许取至，尽量避免用升速传动。当驱动轴转速较低时，允许先升速后在降一些，使传动链前面的轴、齿轮转矩较小，结构紧凑，但空转功率损失随之增加，故要求升速传动比小于等于2；为使主轴上的齿轮不过大，最后一级经常采用升速传动。 用于粗加工主轴上的齿轮，应尽可能设置在第Ⅰ排，以减少主轴的扭转变形；精加工主轴上的齿轮，应设置在第Ⅲ排，以减少主轴端的弯曲变形。多轴箱内具有粗精加工主轴时，最好从动力箱驱动轴齿轮传动开始，就分两条传动路线，以免影响加工精度。 据此，本主轴箱为了使主轴上齿轮直径小些，所以先由第Ⅱ、Ⅲ、IV排齿轮减速，然后再由箱体内最后一级齿轮升速，获的所需的主轴转速，这样结构较为合理紧凑。 3.3.3 传动轴的位置和转速及齿轮齿数 本主轴箱内传动系统的设计是按“计算、作图和试凑”的一般方法来确定齿轮齿数、中间传动轴的位置和转速，在设计过程中通过反复试凑和画图，才最后确定了齿轮的齿数和中间设计轴的位置。为满足齿轮的啮合关系，有些齿轮采用了变位齿轮来保证中心距的要求。 3.3.3.1 由各主轴及驱动轴转速求驱动轴到各主轴之间的传动比 主轴 驱动轴 各主轴总传动 3.3.3.2 各轴传动比分配 轴8 轴13 轴12 轴4 轴5 轴15 轴14 轴6 轴9 轴7 轴2 轴3 轴11 轴10 轴1 轴16 3.3.3.3 确定中间传动轴的位置并配各对齿轮 传动轴转速的计算公式查得如下： （3-2） （3-3） （3-4） （3-5） （3-6） （3-7） 式中，u—啮合齿轮副传动比 ； —分别为主动和从动齿轮齿数； —分别为主动和从动齿轮转速，单位为r/mm； A—齿轮啮合中心距，单位为mm； m—齿轮模数，单位mm； a) 确定传动轴7的位置及与主轴2、3间的齿轮副齿数，传动轴7的位置在主轴2和3的垂直平分线上，垂直方向位置待齿数确定后便可确定。 由，取，则，取m=3mm，则A= mm，由A= mm，则。（设在第I排） b) 估算传动轴7和传动轴11的中心距A=115mm，取m=3mm，再由，可求得：。（设在第Ⅲ排） c) 确定传动轴12的位置及与主轴4、5间的齿轮副齿数，传动轴12的位置在主轴4和5的垂直平分线上，垂直方向位置待齿数确定后便可确定。 由，取，则，取m=3mm，则A= mm，由A= mm，则。（设在第Ⅰ排） d) 估算传动轴12和传动轴15的中心距A=127mm，取m=3mm，再由 ，可求得：。（设在第Ⅲ排） e) 估算传动轴15和传动轴14的中心距A=131mm，取m=3mm，再由 ，可求得：。（设在第Ⅲ排） f)估算主轴6和传动轴14的中心距A=106mm,取m=3mm，再由 ，可求得： 。（设在第Ⅰ排） g) 估算传动轴12和传动轴13的中心距A=128.5mm，取m=3mm，再由 ,可求得：。（设在第Ⅱ排） h)估算传动轴13和传动轴8的中心距A=114mm，取m=3mm,再由，可求得：。（设在第II排） i)用上述同样的方法估算出与传动轴7相配对的传动轴9齿轮的齿数为 ，（设在第Ⅲ排）。与传动轴11相配对的传动轴10上的齿轮齿数为 ，（设在第Ⅲ排）。与传动轴10相配对的主轴上齿轮的齿数为 ，（设在第Ⅰ排）。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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