【正文】 1 5 . 5 9 8 0 . 1amS Kv? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 1 155 1 1 . 43 . 7 2 3 . 5 9 5 0 . 0 5 3 . 5 9 5amS K? ???? ? ??? ? ?? ? ? ? 221 0 9 . 8 4 7 . 3 5 89 2 . 8 4 1 2 9 . 9 6ca SSS SS????? ? ??? ＞ S 所以安全 剖面Ⅱ右側(cè) 彎矩及彎曲應(yīng)力 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 彎矩： 172 6 2 5 2 . 3 6 ( 2 6 1 3 9 . 2 7 2 1 1 0 2 . 0 7 9 )3 8 . 5M ? ? ? ? Mpa? 抗彎剖面模量： 330. 1 15 62 .5W d m m?? 彎曲應(yīng)力： 2 3 3 2 6 .2 9 1 4 .9 2 81 5 6 2 .5b MW? ? ? ?Mpa 應(yīng)力幅： M pa???? 平均應(yīng)力： 0m? ? 轉(zhuǎn)矩及扭剪應(yīng)力 轉(zhuǎn)矩： 2 .T T N m m?? 抗扭剖面模量： 3 3 25 31 25TW d m m? ? ? ? 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力： 2 2 4 7 0 . 5 8 8 7 . 1 93125TT M p aW?? ? ? ? 應(yīng)力幅及平均應(yīng)力： 1 3 .5 9 52m M p a??? ? ?? ? ? 各項(xiàng)系數(shù)（如前） 即 ? ? ， ? ? 計(jì)算安全系數(shù) 1 300 1 0 . 0 61 . 9 9 6 1 4 . 9 2 8mS K? ? ? ??? ? ??? ? ??? 1 155 1 1 . 43 . 7 2 3 . 5 9 5 0 . 0 5 3 . 5 9 5mS K? ? ? ??? ? ??? ? ?? ? ? ? 22. 1 1 4 .7 7 7 .5 41 0 1 .2 1 2 9 .9 6ca SSS SS????? ? ??? ＞ S= 安 全，強(qiáng)度足夠 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 (a) (b) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 (c) (d) (e) 圖 1— 5軸的疲勞校核 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 即中間軸滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算，按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步選用型號(hào)為 6204 的深溝求軸承。 = DHM = BHR 179。 20tg = 計(jì)算支反力： 水平面 BM?=0 AHR 179。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的空載啟動(dòng)頻率： m a xm a x 1000 vf HZ??? m a xm a x 1000 vf HZ??? 由相關(guān)資料知道 150BF002 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)允許的作大空載啟動(dòng)頻率為 2800HZ，運(yùn)行頻率為 8000HZ，有下圖（ a)可以看出步進(jìn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)是頻率為 2500HZ，遠(yuǎn)不能滿足機(jī)床所需。 mF 0L /EA=?6/20? 104? =? 410? mm 式中 E—— 絲杠材料的彈性模量，對(duì)鋼 E=? 1011N/ 2m 則絲杠的拉伸或壓縮變形量 1? ： 1? =Δ 0L / 0L L =? 410? /6? 1500=? 210? mm 由于兩端均采用角接觸球軸承，且絲杠又進(jìn)行了預(yù)緊故其拉壓剛度可比一端固定的絲杠提高 4倍。 1列 3圈，其額定動(dòng)負(fù)載為 24000N，強(qiáng)度足夠應(yīng)，精度選用 5級(jí)，其幾何參數(shù)如下： 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 公稱直徑 0d =50mm，導(dǎo)承 0L =6mm，螺紋升角 v=arctg 0L /π 0d =2176。f = 則 : mF = k fF + 39。由此可見(jiàn)改造設(shè)計(jì)以后的車床具有一定的數(shù)控機(jī)床功能和特點(diǎn)，大大提高了車床的數(shù)控化程度和生產(chǎn)效率，是一種經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控機(jī)床。所以最簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)的辦法就 是進(jìn)行數(shù)控化改造。數(shù)控機(jī) 床是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)水平的重要指標(biāo)。 數(shù)控機(jī)床能夠適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品多樣化 、高精度的要求。這樣機(jī)床改造花費(fèi)少，改造設(shè)計(jì) 針對(duì)性強(qiáng)、時(shí)間短，改造設(shè)計(jì) 后的機(jī)床大多能夠克服機(jī)床的缺點(diǎn)和存在的問(wèn)題，生產(chǎn)效率高。這樣機(jī)床改造花費(fèi)少，改造設(shè)計(jì) 針對(duì)性強(qiáng)、時(shí)間短，改造設(shè)計(jì) 后的機(jī)床大多能夠克服機(jī)床的缺點(diǎn)和存在的問(wèn)題，生產(chǎn)效率高。所以針對(duì)橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行如下改造： ① 拆除原機(jī)床進(jìn)給箱的安裝孔和銷孔安裝齒輪箱， ② 拆除原絲杠安裝滾珠絲杠并仍然安裝在原絲杠的位置，兩端采用原固定方式， 這樣可以減小裝配現(xiàn)場(chǎng)，并由于滾珠絲杠的摩擦系數(shù)小于原絲杠，從而是橫向進(jìn)給整體的剛性提高，優(yōu)勝于以前的， ③ 橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用二級(jí)齒輪減速，并用雙片齒輪銷齒法消除間隙。此時(shí)的軸向負(fù)載 oaC 稱為額定靜載荷。滾珠絲杠副的滾動(dòng)摩擦系數(shù)因數(shù) f=，摩擦角約等于 10′ 即 η =tg2176。 341 1 1 1032J d L???? ? ? ? = 334 107 . 8 / ( 5 . 6 ) 3 . 5 32k g c m c m c m? ?? ? ? ? = 342 2 2 1032J d L???? ? ? ? = 334 107 . 8 / (1 1 . 2 ) 3 32k g c m c m c m? ?? ? ? ? = 343 3 3 1032J d L???? ? ? ?= 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 344 4 4 1032J d L???? ? ? ? = 334 107 .8 / ( 3 ) 332k g c m c m c m? ?? ? ? ? = 絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以從表中查得負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量? ? ? ?22131 2 3 42422228 62. 65 38 36 .1 48 10 42 27 0. 18 6 15 .9 0. 4 17 .5 2256 2LSZZLwJ J J J J Jg Z ZWg???? ????? ? ? ? ? ? ??? ?????? ??????? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ???216Z（ ） （ ）Z 考慮步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)慣量匹配問(wèn)題 即 1滿足慣量匹配要求。 根據(jù)傳動(dòng)比選取小齒輪 Z1====30 因齒面硬度小于 350HBS 的閉式傳動(dòng) ,所以按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) ,然后校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 . 按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 ? ?2131 12. 32 51Ed HKT zudt u??????????? 由公式 確定公式中各參數(shù)的值 選擇載荷系數(shù) ? 51 9 .5 5 1 0 1 1 9 2 3 .1 6PT N mmn? ? ? ? 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 查表選擇齒寬系數(shù) ? ? 查表 得出彈性影響系數(shù) M pa? l i m 1 l i m 3 l i m 4l i m 2590470H H HHM p aM p a? ? ?? ? ? ?? 由表查出 ? ?F t F a saF FmK Y Yb???? 由公式確定公 由表查出壽命系數(shù) 1 2 3 4 1H N H N H N H NK K K K? ? ? ? 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 ,取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1. 由公式 ? ? limH N HH HK S ?? ?? 可得 ? ? ? ? ? ?1 3 4 590H H H M p a? ? ?? ? ? ? ? 2 470H Mpa? ? 計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ? ?2131 12. 32 51Ed HKT zudt u??????????? 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 計(jì)算圓周速度 11 2 .2 56 0 1 0 0 0d tn mV s???? 計(jì)算載荷系數(shù) . 根據(jù) 1 ? 查表 ? 因?yàn)槭侵饼X圓柱齒輪 ,取同時(shí)由表查 得 1AK? ， ??? 所以載荷系數(shù) 1 1 . 0 4 1 1 . 0 2 1 . 1AVK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所計(jì)算的分度圓直徑 3311 d t m mkt? ? ? 計(jì)算模數(shù)： 取模數(shù) 1 2m? 根據(jù)綜合因素的 考慮及傳遞的力矩不大 ,故選用： 112 8 2 5 6 , 2d m m m? ? ? ? 計(jì)算分度圓直徑： 1 28 2 56 ,d m m? ? ? 2 5 6 2 1 1 2d m m? ? ? 3 2 4 2 4 8 ,d m m? ? ? 4 30 2 60d m m? ? ? 計(jì)算中心距： ? ? ? ?1 2 3 4128 4 , 5 422d d d daa??? ? ? ? 計(jì)算齒輪寬度： 11 56 44db d m m?? ? ? ? ? 由于傳遞振動(dòng)不大， 1 1 48 2 24 d m= z ???????? 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 式中各個(gè)參數(shù)值 ,計(jì)算圓周力： 112 2 119 6 TF d ?? ? ? 查取應(yīng)力校正系數(shù)： 112 .8 0 , 1 .5 5 .F a SaYY??222 .4 0 , 1 .6 7F a SaYY?? 332 .8 0 , 1 .5 5 .F a S aYY??442 .6 2 , 1 .5 9F a SaYY?? 計(jì)算載荷系數(shù)： 1 1 . 0 4 1 1 . 2 5 1 . 3AVK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? 查取彎曲強(qiáng)度極限及壽命系數(shù)： 查表得： l im 1 l im 2 l im 3 l im 44 5 0 , 3 9 0 , 4 5 0 , 4 5 0F F F FM p a M p a M p a M p a? ? ? ?? ? ? ? 查表知道； 1 2 3 4 1F N F N F N F NK K K K? ? ? ? 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 ,取彎曲疲勞安全系數(shù)： ?? 由公式： ? ? limFN FF FK S?? ? 所以