x532臥式銑床計(jì)算說(shuō)明書-資料下載頁(yè)
2025-05-12 18:11本頁(yè)面
【正文】 在齒輪處的傾角 . 第 16 頁(yè)，共 22 頁(yè) 主軸組件的靜剛度驗(yàn)算 計(jì)算條件的確定 1. 變形量的 允許值 (1) 驗(yàn)算主軸軸端的撓度 []cy ,目前廣泛采用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為 : [ ] 02 ( )cy l mm? () 式中： l —— 兩支承間的距離 ,在本主軸中 , 260l mm? .故取 [ ] mm? (2) 由參考文獻(xiàn)［ 1］ ,對(duì)于工作臺(tái)寬度為 320mm 的臥式銑床 ,其主軸前端靜剛 度為 120 /Nm? . (3) 根據(jù)不產(chǎn)生切削自激振動(dòng)的條件來(lái)確定主軸組件的剛度 . 由參考文獻(xiàn) 1,(1)、 (2)、 (3)可以任選一種 ,進(jìn)行判定 .此處 ,選用驗(yàn)算主軸軸端的撓度 []cy 2. 切削力的確定 最大圓周切削力 tP 須按主軸輸出全功率和最大扭矩確定 ,其計(jì)算公式為： 42 9 5 5 1 0 ()dt jj NPNDn ? ?? ? ?? () 式中： dN —— 電動(dòng)機(jī)額定功率 (kW),此處 kW? . ?? —— 主傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率 ,1nii??? ???, i? 為各傳動(dòng)副、軸承的效率 .由參考文獻(xiàn)［ 3］ ,對(duì)于普通機(jī)床的主變速系統(tǒng) ,總效率 ~ ?? ? ,此處 ,為方便起見(jiàn) ,起 ??? jn —— 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 ( /minr ),由前知 ,主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 112 /minr . jD —— 計(jì)算直徑 ,對(duì)于銑床 , jD 為最大端銑刀計(jì)算直徑 ,由參考文獻(xiàn)［ 1］ ,對(duì)于升降臺(tái)寬度為 320 1250? 的臥式銑床 ,其端銑刀的計(jì)算直徑及寬度 分別為200jD mm? , 60B mm? . 第 17 頁(yè)，共 22 頁(yè) 將參數(shù)值帶入 ()式 ,得 4202tPN? 驗(yàn)算主軸組件剛度時(shí) ,須求出作用在垂直于主軸軸線的平面內(nèi)的最大切削合力 P . 對(duì)于升降臺(tái)式銑床的銑削力 ,一般按端銑計(jì)算 ,不妨設(shè)本銑床進(jìn)給系統(tǒng)的末端傳動(dòng)副有消隙機(jī)構(gòu) ,應(yīng)采用不對(duì)稱順銑 ,則各切削分力與 tP 的比 值可大致認(rèn)為 399 2VtP P N?? , 100 ?? , 210 1atP P N?? . 則22 0 .9 8 4 1 1 8H V tP P P P N? ? ? ?, 462 N? ?? ,即 P? 與水平面成 60?角 ,P? 在水平面的投影與 HP 成 65? 角 . 3. 切削力的作用點(diǎn) 設(shè)切削力 P 的作用點(diǎn)到主軸前 支承 的距離為 s ,則 ()s c w mm?? () 式中： c —— 主軸前端的懸伸長(zhǎng)度 ,此處 mm? w—— 對(duì)于普通 升降臺(tái)銑床 60w B mm?? 代入 ,切削力 P 的作用點(diǎn)到主軸前支承的距離為 mm? 兩支承主軸組件的靜剛度驗(yàn)算 由于主軸上的大齒輪比小齒輪對(duì)主軸的剛度影響較大 ,故僅對(duì)大齒輪進(jìn)行計(jì)算 . 主軸受力如圖所示： 圖 42 主軸縱向視圖力的分布 第 18 頁(yè)，共 22 頁(yè) 圖 43主軸部件橫向視圖力的分布 為了計(jì)算上的簡(jiǎn)便 ,主軸部件前端撓度可將各載荷單獨(dú)作用下所引起的變形值按線性進(jìn)行向量迭加 ,由參考文獻(xiàn) [1]其計(jì)算公式為： (1) 計(jì)算切削力 P 作用在 s 點(diǎn)引起主軸前端 c 占的撓度 cspy 23223 ( ) ( )[ ] ( )63c s p c B As c c ls c l s l c s cy P m mE I E I C l C l? ? ?? ? ? ? () 式中： E —— 抗拉彈性模量 ,鋼的 10E MPa?? cI —— 為 BC 段 慣 性矩 ,對(duì)于 主軸前端 ,有 4444647012 8 ( 1 ( ) )( 1 ) 12812 1064 64c dI mm??? ? ? ??? ? ? ? I —— 為 AB段慣性矩 ,有 4444643080 ( 1 ( ) )( 1 ) 80 7 1064 64dI mm??? ? ? ??? ? ? ? 其余各參數(shù)定義與之前保持一致 .代入計(jì)算 ,得 mm? 其方向如圖 43所示 ,沿 P 方向 , ? ??. 第 19 頁(yè)，共 22 頁(yè) (2)計(jì)算力偶矩 M 作用在主軸前端 c 點(diǎn)產(chǎn)生的撓度 ccMy 222( ) ( )23ccM C B Ac lc l c cy M m mE I E I C l C l?? ? ? ? () 式中 各參數(shù)定義與之前保持一致 .力偶矩 1001 0 0 8 . 5 1 0 0 . 92 1 0 0 0jH DM P N m? ? ? ? ?代入 ,得： 10ccMy mm??? 其方向在 H平面內(nèi) ,如圖 43所示 , 180M? ??. (3)計(jì)算驅(qū)動(dòng)力 Q 作用在兩支承之間時(shí) ,主軸前端 c 點(diǎn)的撓度 cmQy 22( 2 ) ( ) ( ) ( )[ ] ( )6c m Q BAb c l b l b l c l b b cy Q m mE I l C l C l? ? ? ? ?? ? ? () 式中各參數(shù)定義與之前保持一致 .驅(qū)動(dòng)力 1 .5 626 0 2PPQ k Nn mzv ?? ? ?? 代入得 mm? ,其方向如圖 43所示 ,角度 90 27 0 90 20 5. 72 15 4. 28Q? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (4) 求主軸前端 c 點(diǎn)的綜合撓度 cy H軸上的分量代數(shù)和為： c o s c o s c o sc H c s p P c m Q Q c c M My y y y? ? ?? ? ? () 代入 ,得： 60 .0 0 1 5 c o s 7 5 .8 0 .0 0 1 6 c o s 1 5 4 .2 8 2 .4 1 1 0 c o s 1 8 0 0 .0 0 1 1cHy m m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V軸上的分量代數(shù)和為： si n si n si nc V c sp P c m Q Q c c M My y y y? ? ?? ? ? () 代入 ,得： 60. 00 15 sin 75 .8 0. 00 16 sin 15 4. 28 2. 41 10 sin 18 0 m m?? ? ? ? ? ? ? ? ? 綜合撓度為 ： 第 20 頁(yè)，共 22 頁(yè) 2 2 2 20 .0 0 2 ( 0 .0 0 1 1 ) 0 .0 0 2 3 0 .0 5 5 2 [ ]c c V c H cy y y m m m m y? ? ? ? ? ? ? ? 故滿足對(duì)主軸的剛度要求 . 第 5章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的說(shuō)明 如圖所示 ,主軸前端的運(yùn)動(dòng)速度大于毛氈圈以及骨架密封圈允許的速度范圍 ,故采用迷宮密封 ,后端的運(yùn)動(dòng)速度小于毛氈圈的允許速度范圍 ,故采用毛氈圈進(jìn)行潤(rùn)滑 . 在剖視圖上 ,采用撥叉進(jìn)行操作 .撥叉直接撥齒輪 ,且在圖示花鍵上運(yùn)動(dòng) . 第 6章 參考文獻(xiàn) 1. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) . 金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 2. 馮辛安主編 . 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 第二版 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2020 . 12 3. 李洪主編 . 實(shí)用機(jī)床 設(shè)計(jì)手冊(cè) . 沈陽(yáng) : 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 . 1999 . 1 4. 陳鐵明主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì) . 哈爾濱 : 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 . 2020 . 3 5. 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 . 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) 2 零件設(shè)計(jì) (上、下冊(cè) ). 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1980
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