【正文】 與 x 軸正方向夾角 AF? ? ?。 計(jì)算時(shí)可以忽略軸承環(huán)與軸頸以及箱體孔之間的接觸剛度。 變 形量允許值的確定 齒輪傳動(dòng)軸的抗彎剛度驗(yàn)算，包括軸的最大撓度，滾動(dòng)軸承處及齒輪安裝處的傾角驗(yàn)算。 1 59 / 39 0 0. 15bx ?? 2 125 / 390 ?? 3 19 2 / 39 0 0. 49 2bx ?? 可以得到 331 439 0 8 ( 5 48 48 )17 9 = 06 m m36 3 50 33 5ay ? ? ? ??? ? ? ? 2 439 0 3. 58 ( 0. 75 0. 25 6 0. 25 6 )17 1. 39 = 0. 05 7m m36 3 42 53 0ay ? ? ? ??? ? ? ? 333 439 0 3. 58 ( 0. 75 0. 07 6 0. 07 6 )17 1. 39 = 0. 02 1m m36 3 46 42 5ay ? ? ? ??? ? ? ? 故 1aQ 引起的中點(diǎn)撓度最大，在計(jì)算合成撓度時(shí)使用 1aa? ， 1aayy? 進(jìn)行計(jì)算。一般對(duì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。這種高速傳動(dòng)采用先降后升，可使同一變速組的傳動(dòng)比有升速有降速，有利于減小齒數(shù)和，齒輪線速度及中心距； 主軸高速傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)縮短傳動(dòng)鏈，以減小傳動(dòng)副數(shù)； 不采用噪聲大的錐齒輪傳動(dòng)副； 前邊的變速組中的降速傳動(dòng)比不宜采用極限值，以避免增加徑向尺寸。例如墊圈、擋圈的使用，螺母的選擇，甩油環(huán)、油溝的設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)動(dòng)體及非轉(zhuǎn)動(dòng)體之間的間隙； 此外，需要考慮實(shí)際的配合關(guān)系，確定配合方式和配合對(duì)象； 同時(shí)，需要考慮實(shí)際加工所產(chǎn)生的空刀槽、越程槽、月牙槽等。 綜上，齒輪 223? 和 873? 通過(guò)校核。 綜上，傳動(dòng) 軸 Ⅱ 通過(guò)校核。 由參考 文獻(xiàn) [4]，若兩支承的齒輪傳動(dòng)軸為實(shí)心的圓形鋼軸，忽略其支承變形，在單位彎曲載荷作用下，其中點(diǎn)撓度 334( 5 )17 9 ( m m )l N x xy D m zn ?? 其中： l ——兩支承間的跨距 (mm) ， 390mml? ； D ——該軸的平均直徑 (mm) ， 36mmD? ； /ix a l? ia ——齒輪 iz 的工作位置至較近支撐點(diǎn)的距離 (mm) ； ay ——輸入扭矩的齒輪在軸的中點(diǎn)引起的撓度 (mm) ； by ——輸出扭矩的齒輪在軸的中點(diǎn)引起的撓度 (mm) ； 其余各符號(hào)定義與前文一致。 傳動(dòng)軸剛度 齒輪驅(qū)動(dòng)力 Q 的確定 齒輪傳動(dòng)軸同時(shí)受輸入扭矩的齒輪驅(qū)動(dòng)力 aQ 和輸出扭矩的齒輪驅(qū)動(dòng)阻力bQ 的作用而產(chǎn)生彎曲變形，當(dāng)齒輪為直齒圓柱齒輪，其嚙合角 20???，齒面摩擦角 ???時(shí)，其彎曲載荷 72 .1 2 1 0 ( N )Nm znQ ?? 其中： N ——該齒輪傳遞的全功率 (KW) ，取 ? ； ,mz——該齒輪的模數(shù) (mm) 和齒數(shù)； n——該傳動(dòng)軸的計(jì)算工況轉(zhuǎn)速 (r/min) ； ajn ——該軸輸入扭矩的齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 (r/min) ； bjn ——該軸輸出扭矩的齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 (r/min) 。 滾動(dòng)軸承的徑向剛度是支承剛度的主要部分，支承剛度還包括軸承環(huán)與軸頸及箱體孔的配合表面間的接觸剛度。 可以得到， ? ?0 0 .0 0 0 2 2 7 6 0 .0 5 5 2 m my ? ? ? 主軸組件的靜剛度驗(yàn)算 圖 44 主軸組件縱向視圖力的分布 圖 45 主軸組件橫向視圖力的分布 選定如圖的直角坐標(biāo)系，求各力同時(shí)作用下，前后軸承負(fù)荷的大小及其方向角，并判定象限。取??? ； jn ——主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 (r/min) ，由前文計(jì)算結(jié)果，主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為； （ 49） jD ——計(jì)算直徑 (mm) ，對(duì)于 臥式銑床， jD 為最大端銑刀計(jì)算直徑，對(duì)于工作臺(tái)面積為 2250 1000mm? 的臥式銑床 ,其端銑刀的計(jì)算直徑及寬度分別為 100mmjD ? ， 60mmB? 。 截面圖及軸的空間布置 由于滑移齒輪軸心離箱體壁距離較大，且滑 移行程較長(zhǎng)，故采用撥叉沿導(dǎo)向桿滑動(dòng)來(lái)操縱滑移齒輪。 故電機(jī)軸的模數(shù)取 3mmom ? 。 對(duì)于第一擴(kuò)大組，在軸 II 上的最小齒輪齒數(shù) min 21Z ? ，選用花鍵6 32 36 6???，將 36mmD? 代入，若 3mmm? ，則 min 21Z ??，在軸 II 上該模數(shù)滿足要求。 齒輪模數(shù) 初算齒輪模數(shù) 一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，選擇各組負(fù)荷最重的小齒輪，由參 （ 46） 考文獻(xiàn) [3]，其計(jì)算得到的齒輪模數(shù) 3 2( 1 )1 6 3 3 8 ( m m )[]djm i j jiNm Z u n??? ? 其中： jm ——按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的 齒輪模數(shù) (mm) ； dN ——驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率 (KW) ； jn ——齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 (r/min) ； u ——大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比， 1u? ，外嚙合取 “＋ ”號(hào)，內(nèi)嚙合取 “－ ”號(hào)； iZ ——小齒輪的齒數(shù)； m? ——齒寬系數(shù)， m Bm?? （ B 為齒寬， m 為模數(shù)），一般為 6~10 ，此處均選用 6m?? ； []j? ——許用接觸應(yīng)力 (Mpa) ，由參考文獻(xiàn) [5]表 1316，齒輪材料選用40rC ，高頻淬火，可得 [ ] 1370j? ? Mpa 。 （ 44） 圖 42 詳細(xì)轉(zhuǎn)速圖 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 齒輪齒數(shù)確定后，主軸的各級(jí)實(shí)際轉(zhuǎn)速即確定，實(shí)際傳動(dòng)比所造成的主軸轉(zhuǎn)速誤差，應(yīng)滿足： 1 0 ( 1 ) %nnn n ??? ? ? ? ?實(shí) 標(biāo)標(biāo) 其中： ? ——轉(zhuǎn)速公比 . 可以得到， = 1 0 (1 .2 6 1 ) % 2 .6 %n? ? ? ? ? 誤差分析結(jié)果見表 41 表 41 主軸轉(zhuǎn)速誤差 標(biāo)號(hào) 實(shí)n 標(biāo)n 誤差 結(jié)論 1 1060 % 合格 2 850 % 合格 3 670 % 合格 4 530 % 合格 5 425 % 合格 6 335 % 合格 7 265 % 合格 8 212 % 合格 9 170 % 合格 10 170 % 合格 11 132 % 合格 12 106 % 合格 13 85 % 合格 14 67 % 合格 15 53 % 合格 16 % 合格 17 % 合格 18 % 合格 各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速見表 42 表 42 各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸序號(hào) 0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 主 軸 計(jì)算轉(zhuǎn)速 jn (r/min) 1060 670 335 106 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 傳動(dòng)系統(tǒng)圖見圖 43。 確定變速組齒輪傳動(dòng)副的齒數(shù) 由傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式可知，變速組 a 有 3個(gè)傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比分別是 1 2 3a a aU U U、 、 。 圖 41 轉(zhuǎn)速圖 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 應(yīng)該注意的問(wèn)題 1. 因?yàn)榱?件的參數(shù)尚未確定，一般根據(jù)轉(zhuǎn)速圖，先按傳動(dòng)副的傳動(dòng)比擬定一個(gè)主傳動(dòng)系統(tǒng)草圖。其級(jí)數(shù) 6，同步轉(zhuǎn)速 1000r/min ，滿載轉(zhuǎn)速 960r/min 。 4．具體研究?jī)?nèi)容與技術(shù)實(shí)現(xiàn) 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 確定轉(zhuǎn)速范圍結(jié)構(gòu)方案確定 確定極限轉(zhuǎn)速 由設(shè)計(jì)任務(wù)書，電機(jī)額定功率 4KWN? ，銑床最低轉(zhuǎn)速 min = /minn ，級(jí)數(shù) Z=17 ，公比 =? 。 表 21 設(shè)計(jì)任務(wù) 題目 公比 ? minn 級(jí)數(shù) Z 功率 N 工作臺(tái)面積2250 1000mm? 臥式升降臺(tái)銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 進(jìn)度安排 進(jìn)度安排見表 22。 金屬切削機(jī)床在國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)床作為加工的母機(jī)，總是要保證和提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，隨著科技的不斷進(jìn)步，各種機(jī)床也相應(yīng)地不斷發(fā)展與更新， 如性能參數(shù)的提高、功能的擴(kuò)大、切削功率的加大，自動(dòng)化程度的提高，機(jī)床動(dòng)態(tài)性能的不斷改善，加工精度的不斷提高，基礎(chǔ)元件的不斷創(chuàng)新，控制系統(tǒng)的更新等等。完成裝配草圖，驗(yàn)算傳動(dòng)件的應(yīng)力、變形等是否在允許范圍內(nèi)，驗(yàn)算主軸組件的靜剛度。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī) 定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì) 項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告 題 目：工作臺(tái)面積 2501000mm2 臥式升降臺(tái)銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 （ 2）動(dòng)力設(shè)計(jì)：根據(jù)給定的電動(dòng)機(jī)功率和傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，初算傳動(dòng)軸朱靜、齒輪模數(shù)，確定皮帶類型及根數(shù)等。也為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課奠定基礎(chǔ)。 2．研究計(jì)劃要點(diǎn)與執(zhí)行情況 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)內(nèi)容見表 21。 主軸端部結(jié)構(gòu)要按標(biāo)準(zhǔn)畫。 由參考文獻(xiàn) [1]，主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)的一般原則是：傳動(dòng)副前多后少原則，傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序相一致原則和變速組降速前慢后快原則，確定變速結(jié)構(gòu)式如下： 1 3 817=3 3 2?? 其最末擴(kuò)大組的調(diào)速范圍 8 2 1 82 = 1 .2 6 = 1 .2 6 = 6 .3 5 8R ?? ?() ， 設(shè)計(jì)機(jī)床主變速傳動(dòng)系時(shí)，為避免從動(dòng)齒輪尺寸過(guò)大而增加箱體的徑向尺寸，一般限制降速最小傳動(dòng)比min 14u ?主為避免擴(kuò)大傳動(dòng)誤差， 減少振動(dòng)噪聲，一般限制直齒圓柱齒輪的最大升速比 max 2u ?主 轉(zhuǎn)速圖 選用電動(dòng)機(jī) 由參考文獻(xiàn) [2]表 ，選用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，機(jī)型號(hào) Y132 1 6M ? 。 采用齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比為0 670 23960 33u ?? 轉(zhuǎn)速圖見圖 41。最末變速組中可采用最小傳動(dòng)比，特別是銑床以增加主軸的飛輪效應(yīng)。 由此，初步確定了各變速組及定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)，可以得到詳細(xì)的轉(zhuǎn)速圖見圖 42。為了選 用軸承的方便，由參考文獻(xiàn) [2]軸承型號(hào)，主軸中部與圓錐滾子軸承配合處軸頸直徑取 60mm ，為使主軸緩慢過(guò)度，主軸后部與深溝球軸承配合處軸頸直徑取 50mm 。 故第二擴(kuò)大組的模數(shù)取 3mmcm ? 。若 3mmm? ，則 min 23Z ??，在電 機(jī)軸 O 上該模數(shù)滿足要求。用中支撐左側(cè)的螺母同時(shí)調(diào)整前中兩個(gè)軸承的間隙。由前文計(jì)算結(jié)果， 90 .9 8 0 .9 9 0 .8 3?? ? ? ?。 可以得到， 7 4 0 . 82 . 1 2 1 0 3 . 3 3 6 K N3 8 7 7 7 . 9 2Q ?? ? ? ??? 變形量允許值的確定 變形量允許值：對(duì)普通機(jī)床前端撓度的允許值 0[]y ，目前廣泛 使用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) ? ?0 m myl? () 其中： l ——主軸兩支撐間的距離， 276mml? 。 按軸承的合成負(fù)荷 R ，計(jì)算軸承的彈性位移 /RC?? 。 分量： 4 3 32 . 9 2 1 0 1 . 9 9 1 0 = 2 . 2 8 2 1 0 m mcxy ??? ? ? ? ? ? 3 3 2y 8 . 2 9 1 0 9 . 0 2 1 0 = 1 . 7 3 1 0 m mcy ? ? ?? ? ? ? ? 合成： 2 2 21 . 7 4 1 0 m mc c x c yy y y ?? ? ? ? 方向角