【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 若開兩個(gè)鍵槽應(yīng)將軸頸加大，然后圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑。 軸材料的[]和軸的材料Q235A，20354545Cr，35SiMn[]/MPa12～2020～3030～4040～52160～135135～118118～107107～98注：當(dāng)彎矩相對(duì)轉(zhuǎn)矩較小時(shí)，或只受轉(zhuǎn)矩時(shí)，取較小值；彎矩較大時(shí)，取較大值由公式得d=。故按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核安全。對(duì)于一般鋼制的軸，危險(xiǎn)截面上的計(jì)算應(yīng)力可按第三強(qiáng)度理論（最大剪應(yīng)力理論）計(jì)算 （324） 式中，——危險(xiǎn)截面上的彎矩M產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力； ——扭矩T產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力。對(duì)于直徑為d的實(shí)心圓軸,式中，W、分別為軸的抗彎截面模量和抗扭截面模量。將和值代入式(324)得 一般轉(zhuǎn)軸的為對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，而的循環(huán)特性不一定與相同?？紤]到兩者應(yīng)力性質(zhì)不同的影響，將式中轉(zhuǎn)矩T乘以校正系數(shù)，使的循環(huán)特性均為對(duì)稱循環(huán)，則上式可修正為 式中，——計(jì)算彎矩，； ——根據(jù)轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生應(yīng)力的性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù)，取=。對(duì)不變化的轉(zhuǎn)矩，對(duì)脈動(dòng)變化的轉(zhuǎn)矩，對(duì)頻繁正負(fù)變化的轉(zhuǎn)矩，若轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律未知時(shí)，一般可按脈動(dòng)循環(huán)變化處理。這里的、分別為對(duì)稱循環(huán)、脈動(dòng)循環(huán)和靜應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力。 軸的許用彎曲應(yīng)力材料碳素鋼40013070405001707545600200955570023011065合金鋼80027013075900300140801000330150901200400180110鑄 鐵40010050305001207040將M=0，T=80458N代入上式得：故按彎扭合成強(qiáng)度校核安全。綜上所述，本設(shè)計(jì)中選用的軸頸符合要求。選用軸承時(shí)，首先是選擇軸承類型。選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)主要因素：（1）軸承的載荷載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型的主要依據(jù)。當(dāng)承受的載荷較大時(shí)，應(yīng)選擇線接觸的滾子軸承；載荷較小時(shí)，應(yīng)選用點(diǎn)接觸的球軸承。當(dāng)軸承承受純軸向載荷時(shí)，選用軸向接觸軸承；當(dāng)承受純徑向載荷時(shí)，選用徑向接觸軸承；當(dāng)同時(shí)承受徑向載荷和不很大的軸向載荷時(shí)，可選用接觸角較小的向心角接觸球軸承，也可選用能承受一定軸向力的徑向軸承，如深溝球軸承；當(dāng)同時(shí)承受徑向載荷和較大的軸向載荷時(shí)，一般選用圓錐滾子軸承；當(dāng)軸向載荷比徑向載荷大得多時(shí)，可選用向心軸承和推力軸承的組合，分別承受徑向載荷和軸向載荷。另外應(yīng)注意，角接觸球軸承和圓錐滾子軸承應(yīng)成對(duì)使用，對(duì)稱安裝在軸的兩端，或者都安裝在軸的一端，另一端安裝徑向軸承。（2）軸承的轉(zhuǎn)速在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低對(duì)類型的選擇不發(fā)生什么影響，只有在轉(zhuǎn)速較高時(shí)，才會(huì)有比較顯著的影響。軸承樣本中列入了各種類型、各種尺寸軸承的極限轉(zhuǎn)速。這個(gè)轉(zhuǎn)速是指載荷不太大（P，C為基本額定動(dòng)載荷），冷卻條件正常，且為0級(jí)公差軸承時(shí)的最大允許轉(zhuǎn)速。極限轉(zhuǎn)速主要受工作時(shí)溫升的限制，但是，樣本中的極限轉(zhuǎn)速也不是一個(gè)絕對(duì)不可超越的界限。從工作轉(zhuǎn)速對(duì)軸承的要求看，可以考慮以下幾點(diǎn)：1）球軸承與滾子軸承相比較，有較高的極限轉(zhuǎn)速，故在高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。2）在內(nèi)徑相同的條件下，外徑越小，則滾動(dòng)體就越輕小，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體加在外圈滾到上的離心慣性力也就越小，因而也就更適于在更高速的轉(zhuǎn)速下工作。故在高速時(shí)，宜選用超輕、特輕及輕系列的軸承。重及特重系列的軸承，只用于低速重載的場(chǎng)合。如用一個(gè)輕系列軸承而承載能力達(dá)不到要求時(shí)，可考慮采用寬系列的軸承，或者把兩個(gè)輕系列的軸承并裝在一起使用。3）保持架的材料與結(jié)構(gòu)對(duì)軸承轉(zhuǎn)速影響極大。實(shí)體保持架比沖壓保持架允許更高一些的轉(zhuǎn)速。4）推力軸承的極限轉(zhuǎn)速均很低。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高時(shí)，若軸向載荷不十分大，可以采用角接觸球軸承承受純軸向力。5）工作轉(zhuǎn)速略超過樣本中規(guī)定的極限轉(zhuǎn)速，可以用提高軸承的公差等級(jí)，或者適當(dāng)?shù)丶哟筝S承的徑向游隙，選用循環(huán)潤(rùn)滑或油霧潤(rùn)滑，加強(qiáng)對(duì)循環(huán)油的冷卻等措施來改善軸承的高速性能。若工作轉(zhuǎn)速超過極限轉(zhuǎn)速較多，應(yīng)選用特制的高速滾動(dòng)軸承。（3）軸承的調(diào)心性能當(dāng)軸的中心線與軸承座中心線不重合而有角度誤差時(shí)，或因軸受力而彎曲或傾斜時(shí)，會(huì)造成軸承的內(nèi)外圈軸線發(fā)生偏斜。這時(shí)，應(yīng)采用有一定調(diào)心性能的調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。這類軸承在內(nèi)外圈軸線有不大的相對(duì)偏斜時(shí)仍能正常工作。圓柱滾子軸承和滾針軸承對(duì)軸承的偏斜最為敏感，這類軸承在偏斜狀態(tài)下的承載能力可能低于球軸承。因此在軸的剛度和軸承座孔的支撐剛度較低時(shí)，應(yīng)盡量避免使用這類軸承。（4）軸承的安裝和拆卸便于裝拆，也是在選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮的一個(gè)因素。在軸承座沒有剖分面而必須沿軸向安裝和拆卸軸承部件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承。當(dāng)軸承在長(zhǎng)軸上安裝時(shí)，為了便于裝拆，可以選用其內(nèi)圈孔為1的圓錐孔的軸承。（5）經(jīng)濟(jì)性一般來說，深溝球軸承價(jià)格最低，滾子軸承比球軸承價(jià)格高，向心角接觸軸承比徑向接觸軸承價(jià)格高。綜上所述，本次設(shè)計(jì)主軸箱中軸的支撐采用角接觸軸承?，F(xiàn)選用GB/T2971994圓錐滾子軸承30000型02系列，即30207型號(hào)的軸承，其基本尺寸d=35mm，D=72mm，T=，B=17mm，基本額定動(dòng)載荷額定靜載荷,極限轉(zhuǎn)速6700r/。軸承的基本額定壽命為： Lh = (h) （325）式中，P——當(dāng)量動(dòng)載荷，N； ——壽命系數(shù)。球軸承：=3；滾子軸承：=10/3；n——軸承的轉(zhuǎn)速。C——基本額定動(dòng)載荷，N； ——溫度系數(shù)。其中：P1= fd fm( X1 R1+ Y1 A1 )[5] =1(+) =式中，——沖擊載荷系數(shù)，； ——力矩載荷系數(shù)。力矩較小時(shí)，；力矩較大時(shí)， 溫度系數(shù)軸承工作溫度12012515017520022525030010..90 沖擊載荷系數(shù)載荷性質(zhì)舉 例無沖擊或輕微沖擊電機(jī)，汽輪機(jī)，通風(fēng)機(jī)等中等沖擊或中等慣性力 車輛，動(dòng)力機(jī)械，起重機(jī)，造紙機(jī)，冶金機(jī)械，選礦機(jī)，水利機(jī)械，卷?yè)P(yáng)機(jī)，機(jī)床等強(qiáng)大沖擊破碎機(jī)，軋鋼機(jī)，石油鉆機(jī)，振動(dòng)篩等綜上所述，計(jì)算軸承的基本額定壽命=59325h。因此。本例的基本額定壽命大于預(yù)期計(jì)算壽命，符合要求。 推薦的軸承預(yù)期計(jì)算壽命機(jī) 器 類 型預(yù)期計(jì)算壽命不經(jīng)常使用的儀器或設(shè)備，如閘門開閉裝置等3003000飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)5002000短期或間斷使用的機(jī)械，中斷使用不致引起嚴(yán)重后果。如手動(dòng)工具等30008000間斷使用的機(jī)械，中斷使用后果嚴(yán)重。如發(fā)動(dòng)機(jī)輔助設(shè)備、流水作業(yè)線自動(dòng)傳送裝置、升降機(jī)、車間吊車、不常使用的機(jī)床等800012000每日8小時(shí)工作的機(jī)械（利用率不高）。如一般的齒輪傳動(dòng)、某些固定電動(dòng)機(jī)等1200025000每日8小時(shí)工作的機(jī)械（利用率高）。如金屬切削機(jī)床、連續(xù)使用的起重機(jī)、木材加工機(jī)械等200003000024小時(shí)連續(xù)工作的機(jī)械。如礦山升降機(jī)、輸送滾道用滾子等400005000024小時(shí)連續(xù)工作的機(jī)械，中斷使用后果嚴(yán)重。如纖維或造紙?jiān)O(shè)備、發(fā)電站主電機(jī)、礦井水泵、船舶螺旋槳軸等100000聯(lián)軸器是根據(jù)載荷情況、計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸直徑和工作轉(zhuǎn)速來選擇的。由公式： P=FV （326），算得P==聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩T的計(jì)算，由公式： （327）算得：計(jì)算轉(zhuǎn)矩的計(jì)算，由公式： = （328）算得：=選剛性套筒式HK1型號(hào)聯(lián)軸器?！Q轉(zhuǎn)矩； —計(jì)算轉(zhuǎn)矩；—驅(qū)動(dòng)功率；n—工作轉(zhuǎn)數(shù)；Ka—工況系數(shù)。聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖型如下：圖 聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖 ，轉(zhuǎn)速為3000r／min伺服電動(dòng)機(jī)的同步帶傳動(dòng)。設(shè)計(jì)步驟如下：已知條件(1)傳動(dòng)名義功率P_=(2)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1=3000r／min，從動(dòng)輪 =1880r／rain(3)中心距a=500mm左右(4)工作情況，銑方機(jī)24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)．1．求設(shè)計(jì)功率P P = W2．確定帶的型號(hào)和節(jié)距由設(shè)計(jì)功率 =3000r／min，對(duì)應(yīng)節(jié)距P = 同步帶主要參數(shù)表3．選擇小帶輪齒數(shù)由小帶輪轉(zhuǎn)速3000r/min和L型帶， =18，則大帶輪齒數(shù)z1 = 64其中i= 3000／1880= 同步帶輪最少許用齒數(shù)表4．確定同步帶的節(jié)線長(zhǎng)度L，Lop=2a0+π（d1+d2）/2+（d2+d1）/4a0則L =節(jié)線長(zhǎng)L=1524mm5．計(jì)算同步帶齒數(shù)zZb=Lp/pb=1524/=1606．傳動(dòng)中心距a0的計(jì)算(d1+d2)a02(d1+d2)取a0=500mm實(shí)際中心距a≈a0+LpLop/2 a取515 P0=（Tamv178。）v/1000=bs≥bs0（Pd/KzP0）1/=P=（KzKwTabsmv178。/bs0）v=滿足要求 銑刀頭安裝尺寸圖176。ZMB160 油壓卡盤JH740油壓卡盤選用的是東莞德銳精密機(jī)械有限公司的JH740，第4章 液壓缸的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓缸選用雙作用單活塞桿液壓缸，活塞在行程終了時(shí)緩沖。因?yàn)楣ぷ鬟^程中需要往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從圖可見，油缸被活塞頭分隔為兩腔，側(cè)面有兩個(gè)進(jìn)油口，因此，可以獲得往復(fù)的運(yùn)動(dòng)。實(shí)質(zhì)上起到兩個(gè)柱塞缸的作用。此種結(jié)構(gòu)形式的油缸，在中小型液壓機(jī)上應(yīng)用最廣。 鋼筒的連接結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中上、下缸都選擇法蘭連接方式。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，易裝卸。上缸采用前端法蘭安裝，下缸采用后端法蘭安裝。 缸口部分結(jié)構(gòu)缸口部分采用了Y形密封圈、導(dǎo)向套、O形防塵圈和鎖緊裝置等組成，用來密封和引導(dǎo)活塞桿。由于在設(shè)計(jì)中缸孔和活塞桿直徑的差值不同，故缸口部分的結(jié)構(gòu)也有所不同。 缸底結(jié)構(gòu)缸底結(jié)構(gòu)常應(yīng)用有平底、圓底形式的整體和可拆結(jié)構(gòu)形式。平底結(jié)構(gòu)具有易加工、軸向長(zhǎng)度短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。所以目前整體結(jié)構(gòu)中大多采用平底結(jié)構(gòu)。圓底整體結(jié)構(gòu)相對(duì)于平底來說受力情況較好，因此，在相同應(yīng)力，重量較輕。另外，在整體鑄造的結(jié)構(gòu)中，圓形缸底有助于消除過渡處的鑄造缺陷。但是，在液壓機(jī)上所使用的油缸一般壁厚均較大，而缸底的受力總是較缸壁小。因此，上述優(yōu)點(diǎn)就顯得不太突出，這也是目前在整體結(jié)構(gòu)中大多采用平底結(jié)構(gòu)的一個(gè)原因。然而整體結(jié)構(gòu)的共同缺點(diǎn)為缸孔加工工藝性差，更換密封圈時(shí)，活塞不能從缸底方向拆出，但由于較可拆式缸底結(jié)構(gòu)受力情況好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，因此在中小型液壓機(jī)中使用也較廣。在設(shè)計(jì)中選用的是平底結(jié)構(gòu)。 油缸放氣裝置通常油缸在裝配后或系統(tǒng)內(nèi)有空氣進(jìn)入時(shí)，使油缸內(nèi)部存留一部分空氣，而常常不易及時(shí)被油液帶出。這樣，在油缸工作過程中由于空氣的可壓縮性，將使活塞行程中出現(xiàn)振動(dòng)。因此，除在系統(tǒng)采取密封措施、嚴(yán)防空氣侵入外，常在油缸兩腔最高處設(shè)置放氣閥，排出缸內(nèi)殘留的空氣，使油缸穩(wěn)定的工作排氣閥的結(jié)構(gòu)形式包括整體式和組合式。在設(shè)計(jì)中選用的是整體式。整體式排氣閥閥體與閥針合為一體，用螺紋與鋼筒或缸蓋連接，靠頭部錐面起密封作用。排氣時(shí)，擰松螺紋，缸內(nèi)空氣從錐面間隙中擠出，并經(jīng)斜孔排出缸外。這種排氣閥簡(jiǎn)單、方便、但螺紋與錐面密封處同心度要求較高，否則擰緊排氣閥后不能密封，會(huì)造成泄露。 緩沖裝置緩沖裝置的工作原理是使鋼筒低壓腔內(nèi)油液(全部或部分)通過節(jié)流把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外緩沖裝置的結(jié)構(gòu)有恒節(jié)流面積緩沖裝置和變節(jié)流型緩沖裝置。在設(shè)計(jì)中我采用的是恒節(jié)流面積緩沖裝置，此類緩沖裝置在緩沖過程中，由于其節(jié)流面積不變，故在緩沖開始時(shí)，產(chǎn)生的緩沖制動(dòng)力很大，但很快就降低下來，最后不起什么作用，緩沖效果很差。但是在一般系列化的成品液壓缸中，由于事先無法知道活塞的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度以及運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量和載荷等，因此為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于設(shè)計(jì)，降低制造成本，仍多采用此種節(jié)流緩沖方式。 缸體結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)確定 主缸參數(shù) 主缸的內(nèi)徑:（注：所用公式都來源于文獻(xiàn)【10】【17】）=== （41）按標(biāo)準(zhǔn)取整= 主缸活塞桿直徑=（22）== （42）按標(biāo)準(zhǔn)取整= 主缸實(shí)際壓力:= （43） 主缸實(shí)際回程力:= （44） 頂出缸的直徑:=== （45）按標(biāo)準(zhǔn)取整= 頂出缸的活塞桿直徑===（46）按標(biāo)準(zhǔn)取整= 頂出缸實(shí)際頂出力: = （47） 頂出缸實(shí)際回程力：= （48） 上缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 筒壁厚計(jì)算 公式: =++ （49）當(dāng)～，用使用公式:= = m 取 =為缸筒材料強(qiáng)度要求的最小，M 為鋼筒外徑公差余量，M為腐蝕余量，M 試驗(yàn)壓力，16M時(shí)，取= P—管內(nèi)最大工作壓力為25 M 鋼筒材料的許用應(yīng)力，M =/n鋼筒材料的抗拉強(qiáng)度，M n—安全系數(shù)，通常