機械制造裝備設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計(文件)
【正文】 =800r/min 各軸直徑的估算 其中：P電動機額定功率 K鍵槽系數(shù) A系數(shù)從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積；該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速。 齒輪齒數(shù)的確定和模數(shù)的計算 齒輪齒數(shù)的確定當各變速組的傳動比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。采用三聯(lián)滑移齒輪時，應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。取 所以取(4)ⅣⅤ 齒輪彎曲疲勞的計算： 齒面點蝕的計算：，取A=161，由中心距A及齒數(shù)計算出模數(shù)： 根據(jù)計算選取兩個中的較大值，選取相近的標準模數(shù)。齒輪14計算如下： ， 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 查《機械設(shè)計》P156頁，當。 摩擦片的徑向尺寸摩擦片的外徑尺寸受到輪廓空間的限制，且受制于軸徑d，而摩擦片的內(nèi)外徑又決定著內(nèi)外摩擦片的環(huán)形接觸面積的大小，直接影響離合器的結(jié)構(gòu)和性能。向心推力球軸承：=（~）d圓錐孔雙列向力短圓柱滾子軸承：=（mm）前軸承處d=100，R=5400kgf，所以：==坐圓外變形：對于向心球軸承：D=150，d=100，b=60，取k=所以：對于短圓柱滾子軸承：D=150，d=100，b=37，取k=，R=12500kgf所以：所以軸承的徑向變形：==+=+=支撐徑向剛度：k=（2）量主要支撐的剛度折算到切削點的變形其中L=419mm，KA=所以：（3）主軸本身引起的切削點的變形其中：P=2940N，a=125mm，L=419mm，E=2107N/cm，D=91mmI=（1）接觸應(yīng)力公式： u大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比； 齒向載荷分布系數(shù)；動載荷系數(shù)；工況系數(shù)；壽命系數(shù)查《機械裝備設(shè)計》表104及圖108及表102分布得假定齒輪工作壽命是48000h，故應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 查《機械裝備設(shè)計》圖1018得，所以： （2）彎曲應(yīng)力： 查《金屬切削手冊》有Y=，代入公式求得：= 查《機械設(shè)計》圖1021e,齒輪的材產(chǎn)選，大齒輪、小齒輪的硬度為60HRC，故有，從圖1021e讀出。 齒輪的直徑 Ⅰ軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 Nm 齒輪受力 N 根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為 N N 因軸承在運轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，按《機械設(shè)計》表105查得，取，則有： N N軸承的壽命 因為，所以按軸承1的受力大小計算： h故該軸承能滿足要求。設(shè)計時除考慮一般機械傳動的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個方面的問題。目的是：1） 布置傳動件及選擇結(jié)構(gòu)方案。I軸上裝的摩擦離合器和變速齒輪。另一種布置方案是離合器的左右部分分別裝在同軸線的軸上，左邊部分接通，得到一級反向轉(zhuǎn)動，右邊接通得到三級反向轉(zhuǎn)動。制動器可以布置在背輪軸上也可以放在其他軸上。I軸上裝有摩擦離合器，由于組成離合器的零件很多，裝配很不方便，一般都是在箱外組裝好I軸在整體裝入箱內(nèi)。實現(xiàn)政反轉(zhuǎn)的變換方案很多，我們采用正反向離合器。離合器及其壓緊裝置中有三點值得注意：1） 摩擦片的軸向定位：由兩個帶花鍵孔的圓盤實現(xiàn)。3） 結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)使加力環(huán)推動擺桿和鋼球的運動是不可逆的，即操縱力撤消后，有自鎖作用。齒輪與軸之間的軸承可以用滾動軸承也可以用滑動軸承。齒輪同時嚙合的齒數(shù)是周期性變化的。齒輪塊的結(jié)構(gòu)形式很多，取決于下列有關(guān)因素：1） 是固定齒輪還是滑移齒輪；2） 移動滑移齒輪的方法；3） 齒輪精度和加工方法；變速箱中齒輪用于傳遞動力和運動。為了控制噪聲，機床上主傳動齒輪都要選用較高的精度。不同精度等級的齒輪，要采用不同的加工方法，對結(jié)構(gòu)要求也有所不同。因此，需要淬火的7級齒輪一般滾（插）后要剃齒，使精度高于7，或者淬火后在衍齒?；讫X輪進出嚙合的一端要圓齒，有規(guī)定的形狀和尺寸。齒輪磨齒時，要求有較大的空刀（砂輪）距離，因此多聯(lián)齒輪不便于做成整體的，一般都做成組合的齒輪塊。 傳動軸的設(shè)計 機床傳動軸，廣泛采用滾動軸承作支撐。如撓度和傾角過大，將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化，使振動、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)熱增大；兩軸中心距誤差和軸芯線間的平行度等裝配及加工誤差也會引起上述問題?；ㄦI軸承載能力高，加工和裝配也比帶單鍵的光軸方便。機床傳動軸常采用的滾動軸承有球軸承和滾錐軸承。但是滾錐軸承內(nèi)外圈可以分開，裝配方便，間隙容易調(diào)整。成批生產(chǎn)中，廣泛采用定徑鏜刀和可調(diào)鏜刀頭。既要滿足承載能力的要求，又要符合孔加工工藝，可以用輕、中或重系列軸承來達到支撐孔直徑的安排要求。傳動軸必須在箱體內(nèi)保持準確位置，才能保證裝在軸上各傳動件的位置正確性，不論軸是否轉(zhuǎn)動，是否受軸向力，都必須有軸向定位。2） 軸承的間隙是否需要調(diào)整。 主軸組件設(shè)計主軸組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)要求高。為了擴大使用范圍，加大可加工棒料直徑，車床主軸內(nèi)孔直徑有增大的趨勢。選擇適當?shù)闹慰缇?，一般推薦?。?=3～5，跨距小時，軸承變形對軸端變形的影響大。 主軸軸承1）軸承類型選擇主軸前軸承有兩種常用的類型：雙列短圓柱滾子軸承。具有承載能力大，允許極限轉(zhuǎn)速高的特點。承受軸向力的能力最高，但允許的極限轉(zhuǎn)速低，容易發(fā)熱。三支撐結(jié)構(gòu)要求箱體上三支撐孔具有良好的同心度，否則溫升和空載功率增大，效果不一定好。推力軸承布置在前軸承、后軸承還是分別布置在前、后軸承，影響著溫升后軸的伸長方向以及結(jié)構(gòu)的負責程度，應(yīng)根據(jù)機床的實際要求確定。3）軸承的精度和配合主軸軸承精度要求比一般傳動軸高。軸承與軸和軸承與箱體孔之間，一般都采用過渡配合。把軸承調(diào)到合適的負間隙，形成一定的預(yù)負載，回轉(zhuǎn)精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和抗震性也有改善。其他軸承調(diào)整也有與主軸軸承相似的問題。 主軸與齒輪的連接 齒輪與主軸的連接可以用花鍵或者平鍵；軸做成圓柱體，或者錐面（錐度一般取1：15左右）。 主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。在軸上增開了溝槽（矩形或鋸齒形），效果又比前兩種好。 其他問題 主軸上齒輪應(yīng)盡可能靠近前軸承，大齒輪更應(yīng)靠前，這樣可以減小主軸的扭轉(zhuǎn)變形。 主軸的直徑主要取決于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。主軸頭部需要淬火，硬度為50～55。齒輪均符合要求軸承能滿足要求第 47 頁 共 47 頁。序號名稱件數(shù)材料1螺釘4402螺桿1403螺母1404端蓋1HT2005軸1456撥叉1357齒輪140Cr8離合器19深溝球軸承1軸承鋼10
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