【正文】 使用上述公式對各軸承進行壽命校核所選軸承均符合設(shè)計要求 柱齒輪的強度計算 在驗算主軸箱中的齒輪強度時選擇相同模數(shù)中承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪進行接觸和彎曲疲勞強度驗算一般對高速傳動齒輪主要驗算接觸疲勞強度對低速傳動齒輪主要驗算彎曲疲勞強度 根據(jù)以上分析現(xiàn)在對Ⅰ軸上齒數(shù)為 24 的齒輪驗算接觸疲勞強度對Ⅳ軸上齒數(shù)為 30 的齒輪驗算彎曲疲勞強度 對于齒數(shù)為 24 的齒輪按接觸疲勞強度計算齒輪模數(shù) mj mj 16338mm 式中 N 傳遞的額定功率 [KW]此處忽略齒輪的傳遞效率 計算轉(zhuǎn)速 齒寬系數(shù) 此處值為 6 z1 為齒輪齒數(shù) i 大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比用于外嚙合用于內(nèi)嚙合此處為外嚙合故取 壽命系數(shù) KTK nKNKq KT 工作期限系數(shù) KT T 齒輪在機床工作期限內(nèi)的總工作時間同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時間近似的為 Ts PP 為該變速組的傳動副數(shù)查《機床課程設(shè)計指導書》表 17 得 Ts 18000 故得 T 9000h n1 齒輪的最低轉(zhuǎn)速此處為 600rmin c0 基準循環(huán)次數(shù)由表 16 得 c0 m 疲 勞曲線指數(shù)由表 16 得 m 3 K n 轉(zhuǎn)速變化系數(shù)由表 19 得 K n 071 KN 功率利用系數(shù)由表 18 得 KN 058 Kq 材料強化系數(shù)由表 20 得 Kq 064 Kc 工作狀況系數(shù)考慮載荷沖擊的影響取 Kc 12 Kd 動載荷系數(shù)由表 23 得 12 Kb 齒向載荷分布系數(shù)由表 24 得 Kb 1 許用接觸應力由表 26 得 1100[MPa] 代入以上各數(shù)據(jù)計算得 mj 20mm 故所選模數(shù) 25 mm 滿足設(shè)計要求 對于齒數(shù)為 30 的齒輪按彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù) mw mw 267 其中 Y 齒形系數(shù)從表 25 查得 0444 許用彎曲應力由表 26 得 320 其余各參數(shù)意義同上代入數(shù)據(jù)計算得 mw 279 所選模數(shù)為 3 符合設(shè)計要求用相同方法驗算其他齒輪均符合設(shè)計要求 第 2 章 主軸箱設(shè)計 21 運動設(shè)計 件 [1]確定轉(zhuǎn)速范圍主軸最小轉(zhuǎn)速 [2]確定公比 [3]轉(zhuǎn)速級數(shù) 析式 ⑴ ⑵ [3] 從電動機到主軸主要為降速傳動若使傳動副較多的傳動組放在較接近電動機處可使小尺寸零件多些大尺寸零件少些節(jié)省材料也就是滿足傳動副前多后少的原則因此取 12 322 方案在降速傳 動中防止齒輪直徑過大而使徑向尺寸常限制最小傳動比 在升速時為防止產(chǎn)生過大的噪音和震動常限制最大轉(zhuǎn)速比在主傳動鏈任一傳動組的最大變速范圍在設(shè)計時必須保證中間傳動軸的變速范圍最小 根據(jù)中間傳動軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 圖 21 傳動結(jié)構(gòu)圖 檢查傳動組的變速范圍時只檢查最后一個擴大組 其中 所以 合適 速圖 1 選擇電動機 一般車床若無特殊要求多采用 Y 系列封閉式三相異步電動機根據(jù)原則 條件選擇 Y132M4 型 Y 系列籠式三相異步電動機 2 分配總降速傳動比 總降速傳動比 又電動機轉(zhuǎn)速不符合轉(zhuǎn)速數(shù)列標準因而增加一定比傳動副 3 確定傳動軸軸數(shù) 傳動軸軸數(shù) 變速組數(shù) 定比傳動副數(shù) 1 3 1 1 5 4 確定各級轉(zhuǎn)速并繪制轉(zhuǎn)速圖 由 z 12 確定各級轉(zhuǎn)速 14001000710500355250180125906345315rmin 在五根軸中除去電動機軸其余四軸按傳動順序依次設(shè)為ⅠⅡⅢⅣⅠ與ⅡⅡ與ⅢⅢ與Ⅳ軸之間的傳動組分別設(shè)為 abc 現(xiàn)由Ⅳ主軸開始確定ⅠⅡⅢ軸的轉(zhuǎn)速 先來確定Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速 傳動組 c 的變速范圍為結(jié)合結(jié)構(gòu)式 Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速只有一和可能 125180250355500710rmin ② 確定軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速 傳動組 b的級比指數(shù)為 3希望中間軸轉(zhuǎn)速較小因而為了避免升速又不致傳動比太小可取 軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速確定為 355500710rmin ③確定軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速 對于軸Ⅰ其級比指數(shù)為 1 可取 確定軸Ⅰ轉(zhuǎn)速為 710rmin 由此也可確定加在電動機與主軸之間的定傳動比下面畫出轉(zhuǎn)速圖電動機轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近 圖 22 傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖 5 確定各變速組傳動副齒數(shù) ①傳動組 a 查表 81 時 5760636669727578 時 58606365676870727377 時 58606264666870727476 可取 72 于是可得軸Ⅰ齒輪齒數(shù)分別為 243036 于是 可得軸Ⅱ上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為 484236 ②傳動組 b 查表 81 時 697273767780818487 時 707274767880828486 可取 84 于是可得軸Ⅱ上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為 2242 于是 得軸Ⅲ上兩齒輪的齒數(shù)分別為 6242 ③傳動組 c 查表 81 時 848589909495 時 7275788184878990 可取 90 為降速傳動取軸Ⅲ齒輪齒數(shù)為 18 為升速傳動取軸Ⅳ齒輪齒數(shù)為 30 于是得 得軸Ⅲ兩聯(lián)動齒輪的齒數(shù)分別為 1860 得軸Ⅳ兩齒輪齒數(shù)分別為 7230 動系統(tǒng)圖 根據(jù)軸數(shù)齒輪副電動機等已知條件可有如下系統(tǒng)圖 圖 23 主軸箱傳動系統(tǒng)圖 22 動力設(shè)計 軸轉(zhuǎn)速 1 確定主軸計算轉(zhuǎn)速主軸的計算轉(zhuǎn)速為 2 各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 軸Ⅲ可從主軸 90rmin按 7218的傳動副找上去軸Ⅲ的計算轉(zhuǎn)速 125rmin軸Ⅱ的計算轉(zhuǎn)速為 355rmin 軸Ⅰ的計算轉(zhuǎn)速為 710rmin 3 各齒輪的計算轉(zhuǎn)速 傳動組 c 中 1872 只需計算 z 18 的齒輪計算轉(zhuǎn)速為 355rmin6030 只需計算 z 30的齒輪計算轉(zhuǎn)速為 250rmin傳動組 b計算 z 22的齒輪計算轉(zhuǎn)速為 355rmin 傳動組 a 應計算 z 24 的齒輪計算轉(zhuǎn)速為 710rmin 4 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 所以合適 電動機轉(zhuǎn)速 n 1440rmin 傳遞功率 P 75KW 傳動比 i 203 兩班制 一天運轉(zhuǎn) 161 小時工作年數(shù) 10 年 1 確定計算功率 取 11 則 2 選取 V 帶型 根據(jù) 小帶輪的轉(zhuǎn)速和計算功率選 B 型帶 3 確定帶輪直徑和驗算帶速 查表小帶輪基準直徑 驗算帶速成 其中 小帶輪轉(zhuǎn)速 rmin