【正文】 由表 151 查的切應(yīng)力 ： 11640275155b mpampampa???????? 截面上由于軸肩二形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ????及 按表 32 差得 ???? ?= 及 又對(duì)圖 31 可得軸材料敏感系數(shù)為 q q ?? ?= 及 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式（附表 34）為： 1 ( 1) 1 .2 7KKq? ? ?? ? ???? ? ? ?=1+q ( 1)= 由附圖 32 尺寸系數(shù) ?? ? 由附圖 33 的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?? ? ，軸按磨削加工，由附圖 34 的表面質(zhì)量系數(shù)為 ?????? 故得綜合系數(shù)為 1 1 1 1 KKKK????????????? ? ? ?? ? ? ? 又查表得碳鋼的特性系數(shù)： 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 5 5??????? ? ?? ? ?取 取 于是計(jì)算安全系數(shù) aS 的值為： 11ca 22275 30 0155 22 amamSSS KS KSSSS?? ??? ???????????????? ? ?? ? ??? ? ?? ? ? ?? ? ?? 故可知軸 Ⅱ 安全。 初選牙嵌式離合器的尺寸如何下： [10 ]查 文 獻(xiàn) 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 表 33 d D L a b c h 40 100 200 70 95 5 30 制動(dòng)器的選擇 根 據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)采用電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)。 mm 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 查表的 d?? 查表 106 得彈性影響系數(shù)： E MPaZ ? 由圖 1021d 按齒面硬度 選取材料的接觸疲勞，極限應(yīng)力為 lim1 600MPa? ? lim2550MPa? ? 由 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為： N1= 160 hnjL? 60 630 1 (2 8 300 10)= 10? N2= N1/u= ? 由圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù)為： 9 8H N H NKK?? 安全系數(shù)選為： S=1 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力： 111222534528L imHNHL imHNHM PasM PasKK?????? ?????? ???? 計(jì)算小齒輪分度圓直徑1td，由公式得： ? ? 2131 2 dK u mmHutZd ??? ?? ? ? ??? ??? 計(jì)算圓周速度： 11 /60 1000tdnV m s???? 計(jì)算齒寬 b 及齒高 h： b=1 33td d mm? ?? 11 tt d mmZm ?? 5 8thm?? b/h= 計(jì)算載荷系數(shù)： 已知使用系數(shù) KA=1 根據(jù) V=， 7 級(jí)精度，由圖 108 KV=，由表104F1 .1 6 1 0 1 3 1 .2 4HKK??? ? ?由 圖 得由表 103 查得F 1HKK???? VK H HK K K K???? 按實(shí)際的載荷系數(shù)校核所得的分度圓直徑： 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 11 t tkd K?? 計(jì)算模數(shù)： 11 ?? (2) 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算： m ? ?F sa13 21FYY2 []zdkT ???? 計(jì)算載荷系數(shù)： VK 1 .3 9A F FK K K K???? 查齒形系數(shù) ： FaYY?? 應(yīng)力校正系數(shù)： 25 0sa saYY?? 由圖 1020c 查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限：1250 0 38 0F E F EM P a M P a????大 齒 輪 由圖 1018 取彎曲疲勞系數(shù)：N1 59 8KKFF?? 安全系數(shù)： S= 11F1122FEHNFEHNFMPasMPasKK?????? ?????? ???? 計(jì)算大小齒輪Fa saFYY?????并加以比較： 1 1 2 2120 .0 1 3 0 0 .1 6 3F a sa F a saFFY Y Y Y????? ? ? ?? ? ? ? 大齒輪的數(shù)值比較大因此： m ? ?F sa13 21FYY2 [ ] dkT ????? 對(duì)比計(jì)算結(jié)果取 Mn=2。在本次設(shè)計(jì)中的主軸箱中，應(yīng)選用校核的對(duì)象分別是 28/4 32/50、 24/64。從結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)性能、使用壽命和經(jīng)濟(jì)等角度進(jìn)行比較，選擇 V 帶比較經(jīng)濟(jì)合理。故轉(zhuǎn)速圖需 5 條豎線，主軸共 12 速，電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近， 故需要 12 條橫線。 因此， 主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍 ? ? 10~8m inm axm ax ?? iiR 。接近電動(dòng)機(jī)處的零件，轉(zhuǎn)速較高，從而轉(zhuǎn)矩較小，尺寸也就較小。 齒輪的布置與排列直接影響到變速箱的尺寸大小，結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的可能性以及變速操縱的方便性等。 (3) 分組排列。 經(jīng)過(guò)比較，選用電動(dòng)機(jī)換向方式，換向裝置放在傳動(dòng)鏈的前面。電動(dòng)機(jī)制動(dòng)操縱方便省力，可簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，但在制動(dòng)頻繁的情況下，容易造成電動(dòng)機(jī)發(fā)熱甚至燒損。片式摩擦離合器可實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，接合平穩(wěn)，沖擊??；但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，摩擦片間存在相對(duì)滑動(dòng)，發(fā)熱較大，并能引起噪聲。但速度不能連續(xù)變化，且有速度損失，傳動(dòng)不夠平穩(wěn)。它可選用最合理的切削速度，沒(méi)有速度損失，生產(chǎn)率得到提高；可在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，減少輔助時(shí)間； 操縱武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 方便；傳動(dòng)平穩(wěn)等。因此，集中傳動(dòng)式布一般適用于普通精度的中型和大型機(jī)床。 提高生產(chǎn)率及自動(dòng)化程度 縮短機(jī)工時(shí)間（單位時(shí)間內(nèi)金屬的切除量要大） 縮短輔助時(shí)間（ 提高自動(dòng)化程度） 生產(chǎn)率 Ｑ＝ 1/（ T總） =1/（ T切 +T 輔 +T準(zhǔn) /n）（件 /小時(shí)） 操作維修方面和使用安全 標(biāo)牌及操縱板的 指標(biāo)符號(hào)，應(yīng)采用《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》中規(guī)定的象形符號(hào)，應(yīng)考慮裝卸，檢修，調(diào)整及運(yùn)輸，確保安全與健康。 (6) 采用水平床身，導(dǎo)軌采用山形 — 平面結(jié)合導(dǎo)軌形式并中頻淬火，淬硬程度達(dá)3mm，硬度達(dá) HRe52 (7) 主軸軸承采用精密主軸軸承，主軸箱的設(shè)計(jì)考慮到最小熱變形，采取散熱措施及相應(yīng)的減少主軸熱變形的措施，精心裝配，主軸具有溫升低、變形小、精度高等特點(diǎn)。 (2) 按運(yùn)動(dòng)方式分類 有點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)和輪廓控制系統(tǒng)。不需進(jìn)行繁重的手工操作， 勞動(dòng)強(qiáng)度與緊張程度均大為減輕。從 1952 年美國(guó) PASONS 公司與麻省理工 (MIT)合作研制了第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床到現(xiàn)在的幾十年中，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展非常迅速，幾乎所有的機(jī)床都實(shí)現(xiàn) 了數(shù)控化。而在機(jī)械產(chǎn)品中占 70%— 80%的單件與小批量產(chǎn)品一般都采用集成加工，產(chǎn)品改變時(shí)，機(jī)車與工藝設(shè)備均需作相應(yīng)的調(diào)整，且通過(guò)機(jī)床自動(dòng)化程度不高基本上由工人操作，難以高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。 (3) 生產(chǎn)效率 每一道工序的完成都能夠選用最有利的切削用量， 良好的結(jié)構(gòu)剛性允許強(qiáng)力切削、有效地節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。盡管這些數(shù)控機(jī)床在加工工藝方面存在差別，具體的控制方式也各不相同，但它們都適用于單件小批量生產(chǎn)，精度一致性好，生產(chǎn)率和自動(dòng)化程序較高。 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 (5) 機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床是一種高精度自動(dòng)化的機(jī)床，而 加工 工件在數(shù)控機(jī)床上一次裝夾后要同時(shí)進(jìn)行粗加工和精加工，在粗加工時(shí)多采用大切削量以獲得高效率，而在 精加工時(shí) 則以獲得高的加工精度為目的。工件和刀具都得到充分冷卻保證工件的加工精度提高刀具的使用壽命 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第二章 總體設(shè)計(jì) 計(jì)算 總體設(shè)計(jì)要求 數(shù)控必須滿足使用部門的要求，也要適應(yīng)制造廠的生產(chǎn)條件。目前，多數(shù)機(jī)床采取這種布局方式。因此，分離傳動(dòng)布局適用于中小型高速或精密機(jī)床。它多用于精密、大型機(jī)床或數(shù)控機(jī)床。因此，它適用于不需要經(jīng)常變速或變速時(shí)間長(zhǎng)對(duì)生產(chǎn)率影響不大，但要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊的機(jī)床。 方案二、機(jī)械開停 在電動(dòng)機(jī)不停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，可采用機(jī)械開停方式使主軸起動(dòng)或停止。但因交流異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)速相同，主軸不會(huì)得到較高的反向轉(zhuǎn)速。 (2) 小齒數(shù)差排列。 (1) 并行排列。如果用一個(gè)四聯(lián)滑移齒輪，剛會(huì)增加軸向尺寸，如果用兩個(gè)雙聯(lián)滑移齒輪，則操縱機(jī)構(gòu)必須互鎖以防止兩個(gè)滑移齒輪同時(shí)嚙合?？赡艿牧N方案，其結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式見下圖。 （ 3） 變速組的降速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過(guò)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； 最終選擇的方案為 a： 12= 確定傳動(dòng)軸的軸數(shù) 傳動(dòng)軸的軸數(shù) =變速組數(shù) +定比傳動(dòng)副數(shù) +1=4 繪制轉(zhuǎn)速圖 先按傳動(dòng)軸數(shù)及主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)格距 ?lg 畫出網(wǎng)格，用以繪制轉(zhuǎn)速圖。即先決定軸Ⅲ的轉(zhuǎn)速。 [1 ] 查 文 獻(xiàn) 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 軸的初步設(shè)計(jì) (1) 軸的材料 表 31 材料 熱處理 抗拉強(qiáng)度極限1?? 許用彎曲應(yīng)力 [1??] 彎曲疲勞極限b? 45 鋼 調(diào)質(zhì) 640 60 275 毛坯直徑 硬質(zhì) 屈服強(qiáng)度極限s? 剪切疲勞極限1?? 200? 217255 355 155 [ 6 ]查 文 獻(xiàn) 《 金 屬 切 削 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 》 (2) 傳動(dòng)軸 所傳遞的功率 取 V 帶傳動(dòng)效率1 ??，離合器效率為2 ??，軸承效率為3 ??，齒輪傳動(dòng)效率為4 ??。 ? ? 2 131 2 aEtdK uHutZd ??? ?? ? ??? ??? () 選取 Kt= 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 由圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) E MPaZ ? 計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩： T1= 106 P/n=42900N離合器可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)啟動(dòng)或靜止，以及改變傳動(dòng)件的工作狀態(tài)，達(dá)到改變 傳動(dòng)比，另外離合器還可以 作為啟動(dòng)或過(guò)載時(shí)控制轉(zhuǎn)矩大小的安全裝置 。由表 151 查的切應(yīng)力 11640275155b mpampampa???????? （ ） 截面上由于軸肩二形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ????及 按表 32 差得 1 .3 1???? ?=2 及 又對(duì)圖 31 可得軸材料敏感系數(shù)為 q q ?? ?= 及 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式（附表 34）為： 1 ( 1) 1 .2 6KKq? ? ?? ? ???? ? ? ?=1+q ( 1)= （ ） 由附圖 32 尺寸系數(shù) ?? ? 由附圖 33 的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ?? ? ，軸按磨削加工，由附圖 34 的表面質(zhì)量系數(shù)為 ： ?????? 故得綜合系數(shù)為 武漢工程大學(xué) 郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 1 1 1 1 KKKK????????????? ? ? ?? ? ? ? 又查表得碳鋼的特性系數(shù)： 0 .1 0 .2 0 .10 .0 5 0 .1 0 .0 5??????? ? ?? ? ?取 取 于是計(jì)算安全系數(shù) aS 的值為： 11ca 22275 6 9 18 .22 0155 40 .8 7 5226 amamSSS KS KSSSS?? ??? ???????????????? ? ?? ? ??? ? ?? ? ? ?? ? ?? 故可知 軸 Ⅰ 安全。由表 151 查的切應(yīng)力 11640275155b mpampampa???????? 截 面上由于軸肩二形成的理