【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 33[文獻(xiàn) 4] 得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ??? 軸按磨削加工，由附圖 34[文獻(xiàn) 4] 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? = ?? = 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1?q? ，則按 式（ 312）及（ 312） [文獻(xiàn) 4] ，得綜合系數(shù)值為： K? =???? ??1 1=12 + ? = K? =???? +??1 1= + ? = 計(jì)算安全系數(shù)： S? =maK ????? ???1 = 275 ??? = S? =maK ????? ???1 =22 155 ???= Sca=22 ???? SS SS ? = 22 ?? =S= 故該軸在截面右側(cè)面是安全的，又因?yàn)檩S無(wú)大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。 ? 軸承的校核 機(jī)床一般傳動(dòng)軸的滾動(dòng)軸承失效形式，主要是疲勞破壞，故應(yīng)進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算。 滾動(dòng)軸承疲勞壽命計(jì)算公式： ???????? PCnLh 60106 （ 105）[文獻(xiàn) 4] 式中： )(hLh 額定壽命? min)/(rn 轉(zhuǎn)速? )(nC 額定動(dòng)載荷? ，表 [文獻(xiàn) 6] 動(dòng)載荷?P 3?? 因?yàn)樗艿妮S向力太小，所以忽略不計(jì) ,Fa=0 所受徑向力 Fr=[文獻(xiàn) 6] P=+== hL h 641 09 00136 060 10 36 ????????? 39。hL =30000h(表 133) [文獻(xiàn) 6] 軸承安全 (2)惰軸的設(shè)計(jì) ① 軸材料的選擇 表 153[文獻(xiàn) 4] 軸材料選用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 ② 軸徑的確定 根據(jù)公式 d≥ A0 3nP(152) [文獻(xiàn) 4] =110 % ???，取 d=20mm ③ 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： ? 選擇滾動(dòng)軸承 因?yàn)檩S承同時(shí)受有徑向載荷及軸向載荷，選用單列向心球軸承，由表 114[文獻(xiàn) 3],選用 7002c軸承。 ? 軸上各段直徑，長(zhǎng)度如圖 8所示。 ? 鍵的確定 因?yàn)辇X輪寬為 30mm,所以選用 6x6x18平鍵，表 61[文獻(xiàn) 4] ? 軸上圓角和倒角尺寸 參考表 152[文獻(xiàn) 4] ，取軸端倒角 2x450,各軸肩的圓角半 徑為 R=. ? 扭合成校核軸的強(qiáng)度 作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 軸上扭轉(zhuǎn)力矩為 M=9549xnP =9549x % ?? = mN? 周向力為 Py=dM2=31020 ???=2320N 徑向力為 Pz= Py== 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，分別作出軸的扭矩圖 、垂直圖的彎矩 My圖和水平平面內(nèi)的彎矩 Mz圖，如圖 10所示。從圖中可知，截面 E為危險(xiǎn)截面，在截面 E上，扭矩 T和合成彎矩 M分別為 T= mN? 。 M= 22 zy MM ? = 22 ? = mN? 按第三強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度校核 [文獻(xiàn) 5]: 公式 W1 22 TM ? ， W為軸的抗彎截面系數(shù)， W= 323d? ? ?dtdbt 2 2? (表 154) [文獻(xiàn) 4] W= ? ?202 2202632 23 ? ???? =78581=704 W1 22 TM ? = ? ? ? ?2323 ???? =70Mpa[? ]=237Mpa 即軸的強(qiáng)度足夠。 ? 校核軸的疲勞強(qiáng)度 在上面的分析中已判定 E截面為危險(xiǎn)截面，所以現(xiàn)在校校 E面 左右兩側(cè)即可，其他截面均無(wú)需校核。 截面 E左側(cè)面校核： 抗彎截面系數(shù) W為： W=== 抗扭截面系數(shù) WT為： WT=== 彎矩 M及彎曲應(yīng)力為 :M=32800x391239?= mmN? b? =WM = = 扭矩 T3及扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 T? 為： T3=23200 mmN? T? =TWT3 = = 軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理， B? =640Mpa, 1?? =275Mpa, 1?? =155Mpa。 過盈配合處 的???? 值，由附表 38[文獻(xiàn) 4] 用插入法求出，并取???? =???? , 于是得???? =, ???? == 軸按磨削加工，由附圖 34[文獻(xiàn) 4] 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? = ?? = 故得綜合系數(shù) 為： K? =???? ??1 1=+ ? = K? =???? +??1 1=+ ? = 計(jì)算安全系數(shù)： S? =maK ????? ???1 = 275 ??? = S? =maK ????? ???1 =22 155 ???= Sca=22 ???? SS SS ? = 22 ?? =S= 故安全 截面 E右側(cè)面校核： 抗彎截面系數(shù) W為： W=== 抗扭截面系數(shù) WT為： WT===675mm3 彎矩 M及彎曲應(yīng)力為 :M=32800x391239?= mmN? b? =WM = = 扭矩 T3及扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 T? 為： T3=23200 mmN? T? =TWT3 = 67523200 = 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) a? 及 a ? 按附表 32 查取 [ 文獻(xiàn) 4] ，因dr = =,dD =1520 =,經(jīng)插值后可查得 :a ?? ,a ?? 又由附圖 31[文獻(xiàn)？ ]可得軸提材料的敏性系數(shù)為： q ?? ,q ?? 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式（附 34） [文獻(xiàn) 4] 為： k ? ? ? ? ???????? ??? aq k ? ? ? ? ???????? ??? aq 由附圖 32[文獻(xiàn) 4] 得尺寸系數(shù) 1??? 由附圖 33[文獻(xiàn) 4] 得扭 轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ??? 軸按磨削加工，由附圖 34[文獻(xiàn) 4] 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? = ?? = 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1?q? ，則按式（ 312）及（ 312） [文獻(xiàn) 4] ，得綜合系數(shù)值為： K? =???? ??1 1= + ? = K? =???? +??1 1= + ? = 計(jì)算安全系數(shù)： S? =maK ????? ???1 = 275 ??? = S? =maK ????? ???1 =22 155 ???= Sca=22 ???? SS SS ? = 22 ?? =S= 故該軸在截面右側(cè)面是安全的，又因?yàn)檩S無(wú)大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去靜強(qiáng)度校核。 ? 軸承的校核 因?yàn)樗艿妮S向力太小，所以忽略不計(jì) ,Fa=0 所受徑向力 Fr=P=+== 7002c向心球軸承校核 hL h 10 36 ?????????? 39。hL =30000h(表 133) [文獻(xiàn) 6] 軸承安全 （3）工作軸的設(shè)計(jì) ① 軸材料的選擇 表 153[文獻(xiàn) 4] 軸材料選用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 ② 軸徑的確定 在傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算中已的工作軸的直徑定為 d=15mm。 ③ 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： ? 擇滾動(dòng)軸承 因?yàn)檩S承同時(shí)受有徑向載荷及軸向載荷，故前、后端均選用單列向心球軸承，又因工作 軸用于鉆削，在后端加單向推力球軸承。由表 114[文獻(xiàn) 3]，單列向心球軸承選用 102 軸承，后端單向推力球軸承選用 8102軸承。 ? 各段直徑，長(zhǎng)度如圖 11所示。 ? 鍵的確定 因?yàn)辇X輪寬為 25mm,所以選用 5x5x20平鍵，表 61[文獻(xiàn) 4] ? 軸上圓角和倒角尺寸 參考表 152[文獻(xiàn) 4] ，取軸端倒角 2x450,各軸肩的圓角半徑為 R=. ? 扭合成校核軸的強(qiáng)度 作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 軸上扭轉(zhuǎn)力矩為 M=9549xnP =9549x 960 %99% ?? = mN? 周向力為 Py= dM2 =31015 ???=3640N 徑向力為 Pz= Py== 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，分別作出軸的扭矩圖、垂直圖的彎矩 My圖和水平平面內(nèi)的彎矩 Mz圖，如圖 13所示。從圖中可知，截面 E為危險(xiǎn)截面，在截面 E上，扭矩 T和合成彎矩 M分別為 T= mN? 。 M= 22 zy MM ? = 22 ? = mN? 按第三強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度校核 [文獻(xiàn) 5]: 公式 W1 22 TM ? ， W為軸的抗彎截面系數(shù)， W= 323d? ? ?dtdbt 2 2? (表 154) [文獻(xiàn) 4] W= ? ?152 2152532 23 ? ???? == W1 22 TM ? = ? ? ? ?2323 1 ???? =222Mpa[? ]=237Mpa 即軸的強(qiáng)度足夠。 ? 校核軸的疲勞強(qiáng)度 在上面的分析中已判定 E截面為危險(xiǎn)截面，所以現(xiàn)在校校 E面左右兩側(cè)即可，其他截面均無(wú)需校核。 截面 E右側(cè)面校核： 抗彎截面系數(shù) W為： W=== 抗扭截面系數(shù) WT為： WT=== 彎矩 M 及彎曲應(yīng)力為 :M=54600x ?= mmN? b? =WM = = 扭矩 T3 及扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 T? 為： T3=27300 mmN? T? =TWT3 = = 軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理， B? =640Mpa, 1?? =275Mpa, 1?? =155Mpa。 過盈配合處的???? 值，由附表 38[文獻(xiàn) 4] 用插入法求出，并取???? =???? , 于是得???? =, ???? == 軸按磨削加工，由附圖 34[文獻(xiàn) 4] 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? = ?? = 故得綜合系數(shù)為： K? =???? ??1 1=+ ? = K? =???? +??1 1=+ ? = 計(jì)算安全系數(shù)： S? =maK ????? ???1 = 275 ??? = S? =maK ????? ???1 =22 155 ???= Sca=22 ???? SS SS ? = 22 ?? =S= 故安全 截面 E左側(cè)面校核： 抗彎截面系數(shù) W為： W=== 抗扭截面系數(shù) WT為： WT===675mm3 彎矩 M 及彎曲應(yīng)力為 :M=54600 mmN? b? =WM = =161。 8Mpa 扭矩 T3 及扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 T? 為： T3=27300 mmN? T? =TWT3 = 67527300 = 在附表 34[文獻(xiàn) 4] 用插入法求得軸上鍵槽處的有效應(yīng)力集中系數(shù)： k 0?? ,k ?? 由附圖 32[文獻(xiàn) 4] 得尺寸系數(shù) ??? 由附圖 33[文獻(xiàn) 4] 得扭轉(zhuǎn)尺寸 1??? 軸按磨削加工，由附圖 34[文獻(xiàn) 4] 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? = ?? = 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即 1?q? ，則按式（ 312）及（ 312） [文獻(xiàn) 4] ，得綜合系 數(shù)值為： K? =???? ??1 1=0+ ? = K? =???? +??1 1= + ? = 計(jì)算安全系數(shù)： S? =maK ????? ???1 = 275 ??? = S? =maK ????? ???1 =22 155 ???= Sca=22 ???? SS SS ? = 22 ?? =S= 故該軸在截面右側(cè)面是安全的，又因?yàn)檩S無(wú)大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱性，故可略去 靜強(qiáng)度 校核。 ? 軸承的校核 機(jī)床一般傳動(dòng)軸的滾動(dòng)軸承失效形式，主要是疲勞破壞，故應(yīng)進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算。 1) 36102向心球軸承校核 由第一章可知主動(dòng)軸的軸向力 Fa= 所受徑向力 Fr=(表 ) [文獻(xiàn) 6] P=+=+= hL h 10 36 ????????? 39。hL =30000h(表 133) [文獻(xiàn) 6] 軸承安全 2) 8102推力球軸承校 核 P=Fa (表 )[jj] P= 36 096060 10 ????????hL 39。hL =30000h(表 133) [文獻(xiàn) 6] 軸承安全 軸坐標(biāo)計(jì)算 為方便在多軸箱上鏜孔，因此進(jìn)行軸坐標(biāo)計(jì)算是十分重要的。 建立如圖 14 坐標(biāo)系，多軸箱里尺寸如圖示為 220x180mm,在多軸箱中心安裝主動(dòng)軸，則主動(dòng)軸坐標(biāo)可知（ 110， 90），則根據(jù)零件圖，可算出其他各軸坐標(biāo)，分別如圖所示。 第 5 章 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 5． 1 導(dǎo)向裝置組成 導(dǎo)向裝置主要由導(dǎo)柱、導(dǎo)套、彈簧組成。導(dǎo)柱的上端與多軸箱中間板上的導(dǎo)套滑動(dòng)配合，下端安裝在夾具的鉆模板上。 （ 1） 選擇彈簧 用 四 根 彈 簧 支 撐 整 個(gè) 多 軸 箱 ， 粗 略 估 算 多 軸 箱 重 量 ：