【正文】 = = = = 滾珠與滾螺紋滾道間接觸變形= =式中 —— 軸向工作負(fù)載 （kgf） —— 滾珠直徑 （mm） —— 滾珠數(shù)量，=2X圈數(shù)X列數(shù) Z —— 一圈的滾珠數(shù)， Z=（外循環(huán)） —— 滾珠絲桿公稱直徑 則 支承滾珠絲桿的軸承的軸向接觸變形采用51205推力球軸承 = =式中 軸向工作載荷， = kgf 滾動體直徑，= mm Z 滾動體數(shù)量==15進行預(yù)緊，則== =++= 定位精度 穩(wěn)定性校核 （N）式中 E—— 材料彈性模量，鋼 E I—— 截面慣性矩，絲桿 I 其中為絲桿內(nèi)徑 （） L—— 絲桿兩支承間距離（）—— 絲桿支承方式系數(shù)，一端固定一端簡支 =則= = 為許用穩(wěn)定性安全系數(shù)，一般則此滾珠絲桿不會產(chǎn)生失穩(wěn) 本章主要是對滾珠絲桿副進行相關(guān)計算，選型的依據(jù)和校核。 滾動導(dǎo)軌副選擇滾動導(dǎo)軌與滑動導(dǎo)軌相比，滾動導(dǎo)軌具有以下優(yōu)點：(1) 摩擦系數(shù)小(～)，運動靈活，這也是滾動導(dǎo)軌的最大優(yōu)點；(2) 動、靜摩擦系數(shù)很接近，因而啟動阻力小，低速運動平穩(wěn)性好，且不易發(fā)生爬行；(3) 可以預(yù)緊，剛度高；(4) 壽命長；(5) 精度高，～，；(6) 潤滑方便，可以采用潤滑脂，一次裝填，長期使用；(7) 由專業(yè)廠生產(chǎn)，可以外購選用；(8) 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、制造比較困難、成本比較高。 由已知條件可知滾動導(dǎo)軌副所產(chǎn)生的摩擦力為—— F摩 = μ*P + f其中μ——為摩擦系數(shù)，μ=~； P——為法向載荷； f——為密封阻力，假定每個滑座取 f =5N。液壓缸的公稱壓力（單位：MPa,GB793887）各類液壓設(shè)備常用的工作壓力(單位：MPa) 設(shè)備類型 一般機床 一般冶金設(shè)備 農(nóng)業(yè)機械、小型工程機械液壓機、重型機械、軋機壓下、起重運輸機械工作壓力(MPa)1～～1610～1620～32液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d可根據(jù)最大總負(fù)載和選取的工作壓力來定，對單桿缸而言，無桿腔進油并不考慮機械效率時， 有桿腔進油并不考慮機械效率時 一般情況下，選取回油背壓，這時，上面兩式便可簡化，即無桿腔進油時 有桿腔進油時： 式中的桿徑d可根據(jù)工作壓力選取，見表61【3】；當(dāng)液壓缸的往復(fù)速度比有一定要求時，由式得桿徑為 推薦液壓缸的速度比如表62【3】所示。此時，可根據(jù)材料力學(xué)中薄壁圓筒的計算公式驗算缸筒的壁厚，即 當(dāng)d/D179。（2）半環(huán)式連接，分為外半環(huán)連接和內(nèi)半環(huán)連接兩種連接形式，半環(huán)連接工藝性好，連接可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，但削弱了缸筒強度。設(shè)計時既要考慮強度，又要選擇工藝性較好的結(jié)構(gòu)形式。（1）O形密封圈圖62 O形圈密封原理圖圖63雙向受壓，密封圈結(jié)構(gòu)圖O形密封圈的截面為圓形，主要用于靜密封。安裝時，V形圈的開口應(yīng)面向壓力高的一側(cè)。寬斷面Y形圈一般適用于工作壓力P20MPa的場合；窄斷面Y形圈一般適用于工作壓力P32MPa下工作。第7章 C向部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 各類傳動鏈的優(yōu)缺點分析此次課題中C向的驅(qū)動設(shè)計即是傳動鏈的設(shè)計和選擇。在此次設(shè)計當(dāng)中，C向的傳動采用齒輪傳動的設(shè)計方案。薄片齒輪套裝在一起，并可作相對回轉(zhuǎn)運動。齒輪排布如下：圖72 齒輪排布圖（注：左圖為上兩軸或下兩軸的傳動排布，右圖為中間兩軸的傳動排布） 齒輪模數(shù)齒數(shù)的確定 齒輪模數(shù)的選取原則：（1）在強度和結(jié)構(gòu)允許的條件下，應(yīng)選取較小的模數(shù)；（2）對軟齒面（HB=350）的外嚙合的閉式傳動，按照m=（~）a初選模數(shù)；（3）在一般動力傳動中，模數(shù)m不應(yīng)小于2mm。齒輪齒數(shù)的確定往往須反復(fù)多次計算才能確定，合理與否還要在結(jié)構(gòu)設(shè)計中進一步檢驗，必要時還要作一定修正。同時還應(yīng)滿足下列要求：（1）軸件的定位要可靠，軸系在受力作用下，應(yīng)有可靠的徑向和軸向定位，使軸系在工作時所受到的力通過軸承可靠地傳遞到箱體等基礎(chǔ)零件上去；（2）對于主軸軸系，主軸前端結(jié)構(gòu)應(yīng)保證工件或刀具裝夾可靠，并有足夠的定位精度；（3）結(jié)構(gòu)工藝性好，在保證耗用的基礎(chǔ)上，盡可能地做到好造，好裝，好拆及好修，并盡可能的降低軸系組件的成本。在承受軸向載荷的軸承中，推力調(diào)心球軸承的極限轉(zhuǎn)速最高，推力球軸承的次之，圓錐棍子軸承的最低。主軸的跨距（前后軸承之間的距離）對于主軸組件的性能有相當(dāng)大的影響。顯然存在著一個最佳的l/a值，這時柔度y/Fc最小，也就是主軸組件的綜合剛度最大，如果a為已定，則存在著一個最佳跨距l(xiāng)0，通常，l/a=2~。對于用脂潤滑的主軸組件來說，由于脂不會外漏，主要是防止上述外物和齒輪箱中的潤滑油進入。 部件相關(guān)校核 齒輪校核選擇齒輪的材料45號鋼，調(diào)質(zhì)、表面淬火處理 ，HRC45～50,6級精度斜齒輪，初選螺旋角 ，齒輪的直徑及寬度都已經(jīng)初步選定，故取齒輪齒數(shù) ，切向模數(shù)mn=2mm，齒輪在傳動的過程中都是閉式的， 所以主要考慮按齒面接觸疲勞強度校核即可。 本章分析了各種傳動鏈的優(yōu)缺點，并采用齒輪傳動，完成齒輪和主軸扥設(shè)計。致謝在本次畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際，我要感謝我們的指導(dǎo)老師――邱老師?！峨姽ぜ夹g(shù)》,2004,（2）.[11] 尹志強.《系統(tǒng)設(shè)計課程指導(dǎo)書》機械工業(yè)出版社,2007.[12] ,輕工業(yè)出版社, 1988.[13] 陳建良，童水光.《機床與液壓》,2005,(2) .[14] 石道渝最后，我希望能借此機會感謝我的家人和朋友，他們盡他們所能，為我提供生活和思想上的幫助，對所關(guān)心和幫助我的人表示崇高的敬意和由衷的感謝！參 考 文 獻[1] 濮良貴、紀(jì)名剛.《機械設(shè)計》高等教育出版社,2006. [2] 玉連.《機械設(shè)計手冊》清華大學(xué)出版社,2006.[3] 張利平.《液壓氣動技術(shù)速查手冊》化學(xué)工業(yè)出版社,2007.[4] 吳宗澤、羅圣國.《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》高等教育出版社,2006.[5] 林述溫、范揚波.《機電裝備設(shè)計》機械工業(yè)出版社,2002.[6] 趙松年.《機電一體化機械系統(tǒng)設(shè)計》機械工業(yè)出版社,2006.[7] 王愛玲《現(xiàn)代數(shù)控機床結(jié)構(gòu)與設(shè)計》兵器工業(yè)出版社,1999.[8]（德）；.《自動化技術(shù)中的進給電氣傳動》,2002. [9] 王希,石道渝,羅達立等更重要的是，培養(yǎng)了我們團結(jié)協(xié)作的能力?，F(xiàn)將危險截面出的各個彎矩值列于下表中：按照彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度。圖74 軸承密封裝置圖至此，主軸及主軸組件的設(shè)計告一段落，加工軸的轉(zhuǎn)速不高，在設(shè)計過程中采用一對圓錐滾子軸承支承，既可以承受軸向載荷亦可以承受一定的徑向載荷，從經(jīng)濟性來說，采用圓錐滾子軸承要比采用向心軸承和推力軸承組合的配置形式成本低且箱體的工藝性好。采用何種潤滑劑和潤滑方式?jīng)Q定于軸承的類型，速度和工作載荷。剛度則越低。例如，在能夠滿足要求的情況下，一般采用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，且大批量生產(chǎn)的滾動軸承較為經(jīng)濟，對于一些大型，重型機床的主軸組件當(dāng)沒有標(biāo)準(zhǔn)的大型號滾動軸承時，可采用動壓軸承或是靜壓軸承。適應(yīng)剛度和承載能力的要求,主軸軸承選型應(yīng)滿足所要求的剛度和承載能力，徑向載荷較大時，可選用滾子軸承，較小時可選用球軸承。在主軸的設(shè)計過程中，存在著一個精度保持的問題。齒數(shù)的確定注意的問題：齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過大，以免加大兩軸之間的中心距，使機床的結(jié)構(gòu)龐大。方案（2）調(diào)整方法結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，傳動剛度低，不宜傳遞大扭矩，對齒輪的齒厚和齒距要求較低，適用于檢測裝置。C向主傳動系統(tǒng)中的傳動齒除了本身要求很高的運動精度和工作平穩(wěn)性以外，還需要盡可能消除傳動齒輪副間的傳動間隙。根據(jù)帶的截面形狀不同而有各種不同的傳動類型?？紤]活塞的往返運動，缸體中間開油孔。Y形圈主要用于往復(fù)運動的密封，根據(jù)截面長寬比例的不同，Y形圈可分為寬斷面和窄斷面兩種形式，圖65所示為寬斷面Y形密封圈。任何形狀的密封圈在安裝時，必須保證適當(dāng)?shù)念A(yù)壓縮量，過小不能密封，過大則摩擦力增大，且易于損壞，因此，安裝密封圈的溝槽尺寸和表面精度必須按有關(guān)手冊給出的數(shù)據(jù)嚴(yán)格保證。螺紋式連接如圖61（a）所示，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，但一般需備螺母防松裝置；半環(huán)式連接如圖61（b）所示，連接強度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝拆不便，半環(huán)連接多用于高壓和振動較大的場合；整體式連接和焊接式連接結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸緊湊，但損壞后需整體更換，對活塞與活塞桿比值較小、行程較短或尺寸不大的液壓缸，其活塞與活塞桿可采用整體或焊接式連接；錐銷式連接加工容易，裝配簡單，但承載能力小，且需要有必要的防止脫落措施，在輕載情況下可采用錐銷式連接。只適用于長度不大的中、低壓液壓缸。 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓缸一般由后端蓋、缸筒、活塞桿、活塞組件、前端蓋等主要部分組成；為防止油液向液壓缸外泄或由高壓腔向低壓腔泄漏，在缸筒與端蓋、活塞與活塞桿、活塞與缸筒、活塞桿與前端蓋之間均設(shè)置有密封裝置，在前端蓋外側(cè)，還裝有防塵裝置；為防止活塞快速退回到行程終端時撞擊后缸蓋，液壓缸端部還設(shè)置緩沖裝置；有時還需設(shè)置排氣裝置。液壓缸的缸筒長度由活塞最大行程，活塞長度，活塞桿導(dǎo)向套長度，活塞桿密封長度和特殊要求的長度確定。第6