《金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)車(chē)床主軸箱設(shè)計(jì)【單獨(dú)論文不含圖】

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1、中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 中北大學(xué) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 06/07 學(xué)年第 一 學(xué)期 單獨(dú)論文不含圖，加153893706 學(xué) 院： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)：03021408S13 課程設(shè)計(jì)題目： 《金屬切削機(jī)床》課程設(shè)計(jì) （車(chē)床主軸箱設(shè)計(jì)） 起 迄 日 期： 1 月

2、 4 日～ 1 月 17 日 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 指 導(dǎo) 教 師： 系 主 任： 下達(dá)任務(wù)書(shū)日期: 2006年1月4日 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 1．設(shè)計(jì)目的： 通過(guò)本課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使學(xué)生初步掌握機(jī)床的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)（包括主軸箱、變速箱傳動(dòng)鏈），動(dòng)力計(jì)算（包括確定電機(jī)型號(hào)，主軸、傳動(dòng)軸、齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速），以及關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度校核，獲得工程師必備設(shè)計(jì)能力的初步訓(xùn)練。同時(shí)鞏固《金屬切

3、削機(jī)床》課程的基本理論和基本知識(shí)。 1．運(yùn)用所學(xué)的理論及實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行機(jī)床設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力； 2．掌握機(jī)床設(shè)計(jì)（主軸箱或變速箱）的方法和步驟； 3．掌握設(shè)計(jì)的基本技能，具備查閱和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)等有關(guān)技術(shù)資料的能力； 4．基本掌握繪圖和編寫(xiě)技術(shù)文件的能力 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）： 1．機(jī)床的類(lèi)型、用途及主要參數(shù) 車(chē)床，工作時(shí)間：二班制，電動(dòng)機(jī)功率：，主軸最高、最低轉(zhuǎn)速如下： ， 變速級(jí)數(shù)：z=12。 2．工件材料：45號(hào)鋼

4、 刀具材料：YT15 3．設(shè)計(jì)部件名稱(chēng)：主軸箱 3．設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求〔包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等〕： 設(shè)計(jì)任務(wù) 1．運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)：根據(jù)所給定的轉(zhuǎn)速范圍及變速級(jí)數(shù)，，確定公比，繪制結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖、計(jì)算齒輪齒數(shù)。 2．動(dòng)力計(jì)算：選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)及轉(zhuǎn)速，確定傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速、對(duì)主要零件（如皮帶、齒輪、主軸、軸承等）進(jìn)行計(jì)算（初算和驗(yàn)算）。 設(shè)計(jì)工作量要求： 1．主軸箱展開(kāi)圖、剖面圖各一張； 2、主軸零件圖一張； 3．機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖一張； 4．編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。（A4>15頁(yè)）

5、 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 4．主要參考文獻(xiàn)： [1].陳易新.金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987.7 [2].范云漲.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994.7 [3].戴曙. 金屬切削機(jī)床. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993.5 [4].李洪.機(jī)械制造工藝及金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo).東北工學(xué)院出版社，1989.3 [5].吳宗澤.羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：高等教育出

6、版社，1992 5．設(shè)計(jì)成果形式及要求： 圖紙和說(shuō)明書(shū) 6．工作計(jì)劃及進(jìn)度： 2007年 1 月 4 日 ~ 1 月 5 日 調(diào)查階段 1 月 6 日 ~ 1 月14日 設(shè)計(jì)階段 1月15 日 ~ 1 月16日 考核階段 1月17日 最終答辯 答辯或成績(jī)考核 系主任審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 目 錄 1.

7、 機(jī)床總體設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………5 2. 主傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………5 2.1擬定結(jié)構(gòu)式……………………………………………………………………………5 2.2結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式各種方案的選擇……………………………………………………6 2.2.1 傳動(dòng)副的極限傳動(dòng)比和傳動(dòng)組的極限變速范圍…………………………………6 2.2.2 基本組和擴(kuò)大組的排列順序 ……………………………………………………6 2.3繪制轉(zhuǎn)速圖……………………………………………………………………………7 2.4確定齒輪齒數(shù)………………

8、…………………………………………………………7 2.5確定帶輪直徑…………………………………………………………………………8 2.6驗(yàn)算主軸轉(zhuǎn)速誤差……………………………………………………………………8 2.7 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖………………………………………………………………………8 3．估算傳動(dòng)件參數(shù) 確定其結(jié)構(gòu)尺寸………………………………………………………10 3.1確定傳動(dòng)見(jiàn)件計(jì)算轉(zhuǎn)速………………………………………………………………10 3.2確定主軸支承軸頸尺寸………………………………………………………………10 3.3估算傳動(dòng)軸直徑……………………………………………………

9、…………………10 3.4估算傳動(dòng)齒輪模數(shù)……………………………………………………………………10 3.5普通V帶的選擇和計(jì)算………………………………………………………………11 4．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………….12 4.1帶輪設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………12 4.2齒輪塊設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………12 4.3軸承的選擇……………………………………………………………………………13 4.4主軸主件………………………………………………………………………………13 4

10、.5操縱機(jī)構(gòu)………………………………………………………………………………13 4.6滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………13 4.7封裝置設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………13 4.8主軸箱體設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………13 4.9主軸換向與制動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………13 5.傳動(dòng)件驗(yàn)算…………………………………………………………………………………14 5.1齒輪的驗(yàn)算……………………………………………………………………………14 5.2傳動(dòng)軸的驗(yàn)算…………

11、………………………………………………………………16 5.3花鍵鍵側(cè)壓潰應(yīng)力驗(yàn)算………………………………………………………………19 5.4滾動(dòng)軸承的驗(yàn)算………………………………………………………………………20 5.5主軸組件驗(yàn)算…………………………………………………………………………20 1.機(jī)床總體設(shè)計(jì) 輕型車(chē)床是根據(jù)機(jī)械加工業(yè)發(fā)展需要而設(shè)計(jì)的一種適應(yīng)性強(qiáng)，工藝范圍廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低的萬(wàn)能型車(chē)床。它被廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械加工車(chē)間，維修車(chē)間。它能完成多種加工工序；車(chē)削內(nèi)圓柱面，圓錐面，成形回轉(zhuǎn)面，環(huán)形槽，端面及內(nèi)外螺紋，它可以用來(lái)鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔等加工。 機(jī)床結(jié)構(gòu)布局：

12、 （1）確定結(jié)構(gòu)方案 1）主軸傳動(dòng)系統(tǒng)采用V帶，齒輪傳動(dòng)。 2）傳動(dòng)型采用集中傳動(dòng)。 3）主軸換向，制動(dòng)采用雙向片式摩擦離合器和帶式制動(dòng)器。 4）變速系統(tǒng)采用多聯(lián)劃移齒輪變速。 5）潤(rùn)滑系統(tǒng)采用飛濺油潤(rùn)滑。 （2）布局 采用臥式車(chē)床常規(guī)的布局形式。機(jī)床主要由主軸箱，皮鞍，刀架，尾架，進(jìn)給箱，溜扳箱，車(chē)身等6個(gè)部件組成。 2．主傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 2．1擬定結(jié)構(gòu)式 確定變速組傳動(dòng)副數(shù)目 實(shí)現(xiàn)12級(jí)主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動(dòng)系統(tǒng)可以寫(xiě)成多種傳動(dòng)副組合： 1）12=3 2）12=43 3）12=3 4）12=2 5）12=2 在上

13、述的方案中1和2有時(shí)可以省掉一根軸。缺點(diǎn)是有一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)傳動(dòng)副。如果用一個(gè)四聯(lián)滑移齒輪的話則會(huì)增加軸向尺寸；如果用兩個(gè)滑移雙聯(lián)齒輪，則操縱機(jī)構(gòu)必須互梭以防止兩個(gè)滑移齒輪同時(shí)嚙合。所以一般少用。 3、4、5方案可根據(jù)下面原則比較：從電動(dòng)機(jī)到主軸，一般為降速傳動(dòng)。接近電動(dòng)機(jī)處的零件，轉(zhuǎn)速較高從而轉(zhuǎn)矩較小，尺寸也較小。如使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在接近電動(dòng)機(jī)處，則可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件就可少些，就省材料了。這就是“前多后少”的原則。從這個(gè)角度考慮，以取12=3的方案為好。 設(shè)計(jì)的機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速 最低轉(zhuǎn)速 變速范圍 Z=12 公比為Φ=1.414 主軸轉(zhuǎn)速共1

14、2級(jí)分別為31.5 45 63 90 125 180 250 355 500 710 1000 1400則最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率: 選用4kw的電動(dòng)機(jī) 型號(hào)為Y112M-4 轉(zhuǎn)速為1440r/min 2.2結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式各種方案的選擇 在12=2中，又因基本組和擴(kuò)大組排列順序的不同而有不同的方案。可能的六種方案，其結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式見(jiàn)下面的圖。在這些方案中可根據(jù)下列原則選擇最佳方案。 2.2.1 傳動(dòng)副的極限傳動(dòng)比和傳動(dòng)組的極限變速范圍 在降速傳動(dòng)時(shí)，為防止被動(dòng)齒輪的直徑過(guò)大而使徑向尺寸太大，常限制最小傳動(dòng)比1/4。在升速時(shí)，為防止產(chǎn)生過(guò)

15、大的震動(dòng)和噪聲，常限制最大傳動(dòng)比。因此主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍一般為。 方案a、b、c、d是可行的。方案d、f是不可行的。 2.2.2 基本組和擴(kuò)大組的排列順序 a： 12=3 b: 12=3 c: 12=3 d： 12=3 e: 12=3 f: 12=3 在可行的四種方案 a、b、c、d中，還要進(jìn)行比較以選擇最佳的方案。原則是中間傳動(dòng)軸變速范圍最小的方案 。因?yàn)槿绻鞣桨竿?hào)傳動(dòng)軸的最高轉(zhuǎn)速相同，則變速 范圍小的，最低轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩較小，傳動(dòng)件的尺寸也就可以小些。比較圖中的方案 a b c e，方案 a的中間軸變速范圍最小，鼓方案

16、a最佳。如果沒(méi)有別的要求，則計(jì)量使擴(kuò)大順序和傳動(dòng)順序一致。 圖1-12級(jí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)的務(wù)種方案 2.3繪制轉(zhuǎn)速圖 圖2-轉(zhuǎn)速圖 2.4確定齒輪齒數(shù) 利用查表法求出各傳動(dòng)組齒輪齒數(shù)。 表1-各傳動(dòng)組齒輪齒數(shù) 變速組 第一變速組 第二變速組 第三變速組 齒數(shù)和 72 84 90 齒輪 齒數(shù) 36 36 30 42 24 48 42 42 22 62 60 30 18 72 2.5確定帶輪直徑 確定計(jì)算功率 K-工作情況系數(shù) 工作時(shí)間為兩班制 查表的k=1.1 N-主動(dòng)帶輪傳動(dòng)的功率 計(jì)算功率為 根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪

17、的轉(zhuǎn)速選用三角帶型號(hào)為O 型。查表的小帶輪直徑推薦植為100 大帶輪直徑 2.6驗(yàn)算主軸轉(zhuǎn)速誤差 主軸各級(jí)實(shí)際轉(zhuǎn)速值的計(jì)算公式為: 式中：、、分別為第一、第二、第三變速組齒輪傳動(dòng)比. 轉(zhuǎn)速誤差用主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差的絕對(duì)值表示: 表2-轉(zhuǎn)速誤差表 主軸轉(zhuǎn)速 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速r/min 1400 1000 710 500 355 250 180 125 90 63 45 31.5 實(shí)際轉(zhuǎn)速r/min 1419 1013．4 710 503.4 359．6 251.7 177.

18、34 126.67 88.67 62.93 44.95 31.46 轉(zhuǎn)速誤差% 1．52 1.34 0 1．29 1.29 0.68 1.48 1.34 1.48 0.12 0.12 0.001 轉(zhuǎn)速誤差用實(shí)際轉(zhuǎn)速和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差應(yīng)4.1% 由計(jì)算結(jié)果可知滿足要求。 2.7 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 圖3-傳動(dòng)系統(tǒng)圖 3．估算傳動(dòng)件參數(shù) 確定其結(jié)構(gòu)尺寸 3．1確定傳動(dòng)見(jiàn)件計(jì)算轉(zhuǎn)速 表3-傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速 傳 動(dòng) 件 軸 齒輪 I II III IV

19、 計(jì)算轉(zhuǎn)速 710 355 125 90 710 710 710 500 710 355 710 710 355 125 125 250 355 90 3.2確定主軸支承軸頸尺寸 根據(jù)《機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》主軸的驅(qū)動(dòng)功率為4kw，選取 前支承軸頸直徑：。 后支承軸頸直徑： ?。? 3．3估算傳動(dòng)軸直徑 表4-估算傳動(dòng)軸直徑 計(jì)算公式 軸號(hào) 計(jì)算轉(zhuǎn)速 電機(jī)至該軸 傳動(dòng)效率 輸入功率 允

20、許扭轉(zhuǎn) 角 傳動(dòng)軸長(zhǎng)度 mm 估計(jì)軸的直徑 mm 花鍵軸尺寸 I 710 0.96 3．84 1.5 500 22.3 II 355 0.96*0.995 3．82 1.5 500 26.5 III 125 0.9*0.995*0.99 3．79 1.5 600 34.3 3.4估算傳動(dòng)齒輪模數(shù) 根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算各傳動(dòng)組最小齒輪的模數(shù) 估算公式為： 按齒輪接觸疲勞強(qiáng)度： 按齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度： 表5-估算齒輪摸數(shù) 傳 動(dòng) 組 小 齒 輪 齒 數(shù) 比 齒

21、寬系數(shù) 傳 遞 功 率 P 載 荷 系 數(shù) K 系 數(shù) 系 數(shù) 許 用 接 觸 應(yīng) 力 許 用 齒 根 應(yīng) 力 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 速 系 數(shù) 模 數(shù) 模 數(shù) 選 取 模 數(shù) m 第一變速組 24 2 7 3.84 1 61 1 1100 518 710 4.58 1.59 1.75 2 第二變速組 22 2.82 9 3.82 1 61 1

22、 1100 518 355 4.71 1.995 2.11 2.5 第三變速組 18 4 7 3.79 1 61 1 1100 518 355 5.08 2.76 2.51 3 3.5普通V帶的選擇和計(jì)算 設(shè)計(jì)功率 （kw） 即： 皮帶選擇的型號(hào)為A型 兩帶輪的中心距。中心距過(guò)小時(shí)，膠帶短因而增加膠帶的單位時(shí)間彎曲次數(shù)降低膠帶壽命；反之，中心距過(guò)大，在帶速較高時(shí)易引起震動(dòng)。 計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 按上式計(jì)算所得的值查表選取計(jì)算長(zhǎng)度L

23、及作為標(biāo)記的三角帶的內(nèi)圓長(zhǎng)度 標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度為 實(shí)際中心距 A= A= 為了張緊和裝拆膠帶的需要，中心距的最小調(diào)整范圍為：A，0．02L=27.63是為了張緊調(diào)節(jié)量為,( h+0.01L)是為裝拆調(diào)節(jié)量,h為膠帶厚度. 定小帶輪包角 求得合格 帶速 對(duì)于A型帶 ,所以合格. 帶的撓曲次數(shù): 合格 帶的根數(shù) 其中：?jiǎn)胃菐軅鬟f的功率 小帶輪的包角系數(shù) 取4根三角帶。 4．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4．1帶輪設(shè)計(jì) 根據(jù)V帶計(jì)算，選用7根A型V帶。由于I軸安裝了摩擦離合器，為了改善它們的工作條件，保證加工精度，采用了卸荷帶輪結(jié)構(gòu)。

24、4．2齒輪塊設(shè)計(jì) 機(jī)床的變速系統(tǒng)采用了滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)。根據(jù)各傳動(dòng)組的工作特點(diǎn)，基本組的齒輪采用了銷(xiāo)釘聯(lián)結(jié)裝配式結(jié)構(gòu)。第二擴(kuò)大組，由于傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，則采用了整體式齒輪。所有滑移出論與傳動(dòng)軸間均采用了花鍵聯(lián)結(jié)。 從工藝的角度考慮，其他固定齒輪也采用花鍵聯(lián)結(jié)。由于主軸直徑較大，為了降低加工成本而采用了單鍵聯(lián)結(jié)。 4．3軸承的選擇 為了安裝方便I軸上傳動(dòng)件的外徑均小于箱體左側(cè)支承孔直徑并采用0000型向心球軸承為了便于裝配和軸承間隙II III IV軸均采用了2700E型圓錐滾子軸承。V軸上的齒輪受力小線速度較低采用了襯套式滾動(dòng)軸承。 滾動(dòng)軸承均采用E級(jí)精度。 4．4主軸主件 本車(chē)床

25、為普通精度級(jí)的輕型機(jī)床，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，主軸采用了軸向后端定位的兩支承主軸主件。前軸承采用了318000型雙列圓柱滾子軸承，后支承采用了46000型角接觸球軸承和8000型單向推力球軸承。為了保證主軸的回轉(zhuǎn)精度，主軸前后軸承均用壓塊式防松螺母調(diào)整軸承的間隙。主軸前端采用了圓錐定心結(jié)構(gòu)型式。 前軸承為C級(jí)精度，后軸承為D級(jí)精度。 4．5操縱機(jī)構(gòu) 為了適應(yīng)不同的加工狀態(tài)，主軸的轉(zhuǎn)速經(jīng)常需要調(diào)整。根據(jù)各滑依齒輪變速傳動(dòng)組的特點(diǎn)，分別采用了集中變速操縱機(jī)構(gòu)和單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)。 4．6滑系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主軸箱采用飛濺式潤(rùn)滑。油面高度為65mm左右，甩油輪浸油深度為10mm左右。潤(rùn)滑油型號(hào)為：HJ30。

26、4．7封裝置設(shè)計(jì) I軸軸頸較小，線速度較低，為了保證密封效果，采用了皮碗式接觸密封。而主軸直徑大，線速度較高，則采用了非接觸式 密封。卸荷皮帶輪的潤(rùn)滑采用毛氈式密封，以防止外界雜物進(jìn)入。 4．8主軸箱體設(shè)計(jì) 箱體外形采取了各面間直角連接方式，使箱體線條簡(jiǎn)單，明快。 主軸箱采用了箱體底面和兩個(gè)導(dǎo)向塊為定位安裝面，并用螺釘和壓板固定。安裝簡(jiǎn)單，定位可靠。 4．9主軸換向與制動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本機(jī)床屬于萬(wàn)能性的輕型車(chē)床，適用于機(jī)械加工車(chē)間和維修車(chē)間。主軸換向比較頻繁，采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的雙向片式摩擦離合器。其工作原理是，移動(dòng)滑套，鋼球沿斜面向中心移動(dòng)并使滑塊、螺母左移，壓緊摩擦片，實(shí)現(xiàn)離合器嚙合。

27、摩擦片間間隙可通過(guò)放松銷(xiāo)，螺母來(lái)進(jìn)行調(diào)整。制動(dòng)器采用了帶式制動(dòng)器，并根據(jù)制動(dòng)器設(shè)計(jì)原則，將其放置在靠近主軸的較高轉(zhuǎn)速的III軸上。為了保證離合器與制動(dòng)器的聯(lián)鎖運(yùn)動(dòng)，采用一個(gè)操縱手柄控制。 5． 傳動(dòng)件驗(yàn)算 以II軸為例，驗(yàn)算軸的彎曲剛度，花鍵的擠壓應(yīng)力，齒輪模數(shù)及軸承壽命。 5 .1齒輪的驗(yàn)算 驗(yàn)算變速箱中齒輪強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)行接觸和彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。一般對(duì)高速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。對(duì)硬齒面軟齒心滲碳淬火的齒輪要驗(yàn)算齒根彎曲壓力。 接觸壓力的驗(yàn)算公式： 彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式：

28、 傳動(dòng)組 第一傳動(dòng)組 第二傳動(dòng)組 第三傳動(dòng)組 齒輪傳遞功率N 3．84 3．82 3．79 齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 710 355 355 齒輪的模數(shù)m 2 2．5 3 齒寬B 15 22 22 小齒輪數(shù)Z 24 22 18 大齒輪與小齒輪齒數(shù)比u 2 2．82 4 壽命系數(shù) 1 1 1 速度轉(zhuǎn)化系數(shù)(接觸載荷) （彎曲載荷） 0.74 0.85 0.98 0.9 0.92 0.92 功率利用系數(shù)（接觸載荷） （彎曲載荷） 0.58 0.58 0.58 0.78 0.78 0.78 材

29、料利用系數(shù)（接觸載荷） （彎曲載荷） 0.76 0.76 0.76 0.77 0.77 0.77 工作情況系數(shù) 1.5 1.5 1.5 動(dòng)載荷系數(shù) 1 1 1 齒向載荷分布系數(shù) 1.05 1.05 1.05 齒形系數(shù)Y 0.42 0.408 0.378 其中：壽命系數(shù) 工作期限系數(shù) T-齒輪在機(jī)床工作期限（的總工作時(shí)間h ，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為，P為該變速組的傳動(dòng)副數(shù)。 穩(wěn)定工作用量載荷下的極限值=1。高速傳動(dòng)件可能存在情況，此時(shí)取 ，大載低速傳動(dòng)件可能存在 時(shí)取計(jì)算值。

30、 第一傳動(dòng)組和第三傳動(dòng)組的齒輪是經(jīng)過(guò)淬火的許用接觸應(yīng)力為1100mp，許用彎曲應(yīng)力為320mp；第二傳動(dòng)組的齒輪是經(jīng)過(guò)高頻淬火其許用接觸應(yīng)力為1370mp，許用彎曲應(yīng)力為354mp. 5．2傳動(dòng)軸的驗(yàn)算 對(duì)于傳動(dòng)軸要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的驗(yàn)算，軸的剛度驗(yàn)算包括滾動(dòng)軸承處的傾角驗(yàn)算和齒輪的齒向交角的驗(yàn)算。如果是花鍵還要進(jìn)行鍵側(cè)壓潰應(yīng)力計(jì)算。 （1） 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 由于機(jī)床變速箱中各軸的應(yīng)力都比較小，驗(yàn)算時(shí)，通常采用復(fù)合應(yīng)力公式進(jìn)行計(jì)算： 特性等因素； W-軸的危險(xiǎn)斷面的抗彎斷面模數(shù) 矩形花鍵軸： 軸II的 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算軸合格。

31、 對(duì)軸I傾角進(jìn)行驗(yàn)算 左軸承 右軸承 傾角允許值[=0.001 5．3花鍵鍵側(cè)壓潰應(yīng)力驗(yàn)算 花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為： 式中： 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算合格。 5．4滾動(dòng)軸承的驗(yàn)算 機(jī)床的一般傳動(dòng)軸用的軸承，主要是因?yàn)槠谄茐亩?，故?yīng)進(jìn)行疲勞壽命驗(yàn)算。 滾動(dòng)軸承的疲勞壽命驗(yàn)算： 經(jīng)過(guò)計(jì)算P=745.356 合格。 5.5主軸組件驗(yàn)算 前軸承軸徑，后軸承軸徑。求軸承剛度 主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩： 根據(jù)主電動(dòng)機(jī)功率為4。則床身上最大回轉(zhuǎn)直徑D=360mm刀架上最

32、大回轉(zhuǎn)直徑主軸通孔直徑d,最大工件長(zhǎng)度1000mm。床身上最大加工直徑為最大回轉(zhuǎn)直徑的60%也就是240mm故半徑為0.12mm。 切削力（沿y軸） 背向力（沿x軸） 故總的作用力 此力作用于頂尖間的工件上，主軸和尾架各承受一半，故主軸端受力為F/2=1979.25 主軸孔徑初選為40 根據(jù)結(jié)構(gòu)選懸伸長(zhǎng)度a=100mm 在計(jì)算時(shí)，先假定初值l/a=3 l=3 前后支承的支反力 軸承的剛度 初步計(jì)算時(shí)，可假定主軸的當(dāng)量外徑為前后軸承的軸徑的平均值 故慣性矩為： I= 前軸承為軸承代號(hào)為3182118 后軸承為軸承代號(hào)為7014AC(角接觸球軸承)和型號(hào)為51215（單向推力球軸承） ∴最佳跨距 第 22 頁(yè)