畢業(yè)設(shè)計(jì)---臥式車銑復(fù)合加工中心主軸自動(dòng)卡盤設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 重機(jī)械中。 ，軸可分為實(shí)心軸和空心軸。如汽車中的傳動(dòng)和機(jī)床的主軸，一般都是空心軸。懸伸量與主軸部件的剛度及抗振性成反比，故應(yīng)盡量取小值。 如果前后軸承頸的直徑相差不大，也可把前后軸承頸直徑的平均值近似地作為當(dāng)量直徑 d。 又因?yàn)?id ≦ ，孔的影響可以忽略，由此可得主軸鋼度滿足設(shè)計(jì)要求。 AorCF =. =， 《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 9 根據(jù) AorCF =，用插入法查得 e= 32 （ 3）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P P=XFR+YFA， FA/FR=e， 由《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 9 查得 X=1， Y=0（用線性插入法）， 于是 P=XFR+YFA = （ 4）計(jì)算軸承壽命 16667 ()thpfCL n f P ??， 由《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 7 查得 ft=1(常溫 )； 由《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 8 查得 fp=～ ,取 fp=1； 7014C 為球軸承， ? =3； 故 hhk 10 0 0010 7 6 10 2 00 0180016 6 67L 3 ???????? ??? 壽命足夠 1 。 （ 1）確定 Cr， Cor 由參考文獻(xiàn) 11 查得 Cr=， Cor=。如主軸前端作用一外載 F如下圖 主軸力學(xué)分析 模型 圖 則撓度： 22 3( ) 1 033s F a l F a lmmE I E l? ? ? ? ? ?4452 40015313274 ???? ??? ?? ?? 31 式中 F—— 外載荷（ N）； a—— 前懸伸，等于載荷作用點(diǎn)至前支承點(diǎn)間的距離（ mm）； l—— 跨距，等于前后支承的距離（ mm）； E—— 彈性模量，鋼的 52 10 ( )E MPa?? ； I—— 截面慣性距 , 4 4 40 .0 5 ( )( )iI d d m m??。實(shí)驗(yàn)證明，動(dòng)態(tài)作用下最優(yōu)跨距很接近與推得最優(yōu)值，因此設(shè)計(jì)時(shí)盡量達(dá)到最優(yōu)值。 偏心軸的外型 設(shè)計(jì)如圖所示 偏心軸的各端軸徑 查機(jī)械設(shè)計(jì)并結(jié)合自動(dòng)卡盤電動(dòng)機(jī)可選軸徑 D1=90mm， D2= D1/()=130mm 同理， D3=90mm， D4=212mm， D5= D4X()=130mm 根據(jù)行星輪的傳動(dòng)比及傳動(dòng)關(guān)系，可算出偏心軸偏離中性線的距離是 d=10mm， 28 主軸懸伸量 a 的確定： 主軸懸伸量指主軸前端面到前支承徑向反力作用中點(diǎn)（一般即為前徑支撐中點(diǎn)）的距離，參考（ 1）表 ，它主要取決于主軸前端部結(jié)構(gòu)形式和尺寸，前支撐軸承配置和密封等。實(shí)心 27 軸加工工藝性好。但便于工作于軸上零年的裝拆，定位和固定，同時(shí)各軸段強(qiáng)度相近。轉(zhuǎn)軸是機(jī)器最為常見的軸。 （ 1）心軸 工作時(shí)只承受彎距不承受轉(zhuǎn)距。 進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)己知如下條件：機(jī)器部件的裝配簡(jiǎn)圖；軸的轉(zhuǎn)速，傳遞的功率，傳動(dòng)零件類型，主要參數(shù)和尺寸等。 影響軸的結(jié)構(gòu)的因素很多，如軸在機(jī)器中的安裝位置和要求；軸上零件的布置，定位和固定形式；軸的受力情況；軸承的類型和尺寸；軸的加工和裝配工藝的要求等。 形狀復(fù)雜勞動(dòng)的軸，如凸輪軸，曲軸，空心軸等，有時(shí)也可采用鑄鋼或鑄鐵制造，經(jīng)過鑄造成型，可得到比較合理的形狀，而且鑄鐵的吸振性強(qiáng)，耐磨性好，切削性好，對(duì)應(yīng)力集中敏感性低，價(jià)格便宜。如傳遞大功率而尺寸和重量均受限制的軸（礦山，井下設(shè)備中的軸）；要求高耐磨性的軸（精密機(jī)床中的軸）；防腐蝕性要求高的軸（在酸，堿介質(zhì)中工作的軸）；在高溫，低溫或重載，高速及嚴(yán) 重沖擊條件下工作的軸（飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的軸）等。對(duì)于不重要的或受力較小的軸，可選用普通鋼制造如Ｑ 235，Ｑ 236 等。同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)軸的工作情況按照經(jīng)濟(jì)，合理的原則，應(yīng)考慮材料資源及供應(yīng)情況來選擇軸的材料。 足夠的強(qiáng)度，保證軸具有足夠的承載能力，在工作壽命內(nèi)不因強(qiáng)度不夠而失效。 (起始點(diǎn)螺旋升角） β 1=90176。 設(shè)齒輪模數(shù)為 M=4，則： Za=156 Zb=160 =39 盤絲轉(zhuǎn)速的計(jì)算 n= / =卡爪移動(dòng)速度 22 =nxh==卡盤盤絲的設(shè)計(jì) F總 =3F單爪 =3M/(3r0+)tanβ r0—— 盤絲起點(diǎn)極徑， n—— 扣數(shù)， h—— 絲扣螺距。 給傳動(dòng)附加一個(gè)相反的角速度： 則構(gòu)件： a: b: H: V: 這時(shí)構(gòu)件 V和 b 關(guān)系為： 當(dāng)內(nèi)齒輪（ 中心輪）固定時(shí) , =0 （ 負(fù)號(hào)表示輸出方向與輸入方向相反） 21 式中： Za— 行星輪齒數(shù)； Zb— 內(nèi)齒輪齒數(shù)； Zp— 齒數(shù)差 由上式可看出，輸入軸 H與輸出軸 V 的傳動(dòng)比與齒數(shù) Za、 Zb有關(guān)，且軸 H 為高速軸， V 為低速軸。 wn 工件轉(zhuǎn)速，單位為 r/s。 切削力的計(jì)算 設(shè)加工工件的材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼，選用刀具材料為硬質(zhì)合金；刀具幾何參數(shù)為：主偏角 o60??? 、前角 0 o10? ? 、刃傾角 5os??? ；切削用量：背吃刀量 mm4?pa 、進(jìn)給量 f=、切削速度 可由公式 18 601000?? ndv w? 計(jì)算 式中， wd 工件待加工表面或刀具的最大直徑（ mm） n— 工件或刀具每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（ r/min） 得， Vc =查《機(jī)電一體化系統(tǒng)機(jī)械部件設(shè)計(jì)》得： 主偏角 Kr的修正系數(shù) ?FfX ； 刃傾角、前角和刀尖圓弧半徑的修正系數(shù)為 ； 2795CFc ? ?FcX ?Fc ??Fc 由經(jīng)驗(yàn)公式 ： cFc **f**CFc FnyX KVcap FcFcFc? 算得切削力 : cFc **f**CFc FnyX KVcap FcFcFc? = 由經(jīng)驗(yàn)公式： ::1::F fc ?pFF 得：縱向進(jìn)給切削
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