主轴箱设计

6 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。

4.2 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。

4.2.1确定变速组及各变速组中变速副的数目

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Z1、Z2、Z3个变速副。

即Z=Z1Z2Z3...

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和3的因子:b a Z 3⨯2=，可以有三种方案：

12=3⨯2⨯2,12=2⨯3⨯2，12=2⨯2⨯3

4.2.2. 变速式的拟定

12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，第一变速组的变速副数不能多，以2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。最后一个变速组的变速副数常选用2。

综上所述，变速式为12=2×3×2。

4.2.3. 结构式的拟定

对于12=2×3×2传动式，有6种结构式和对应的结构网。分别为： 6212⨯3⨯2=12， 6132⨯3⨯2=12， 1422⨯3⨯2=12，

2412⨯3⨯2=12 3162⨯3⨯2=12 1262⨯3⨯2=12

轴装有摩擦离合器，在结构上要求有一齿轮的齿根圆大于离合器的直径。初选6212⨯3⨯2=12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12=2×3×2方案为好。