【導(dǎo)讀】主要傳動(dòng)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核。了解和掌握Z(yǔ)32K型搖臂鉆床在實(shí)際使。降系統(tǒng)是手動(dòng)集中操作，操作起來(lái)比較麻煩，搖臂鉆床體架太重，費(fèi)力又費(fèi)時(shí)，將其手動(dòng)升降改為自動(dòng)升降，并提出了具體可行的方案。

　　

【正文】 圖 第 32 頁(yè) 共 47 頁(yè) 作出軸的水平面受力圖和彎矩圖 圖 水平受力圖 圖 水平彎矩圖 作出垂直面內(nèi)的受力圖和彎矩圖 第 33 頁(yè) 共 47 頁(yè) 圖 垂直受力圖 圖 垂直彎矩圖 作出合成彎矩圖 M 圖 合成彎矩圖 作出扭矩圖 T 第 34 頁(yè) 共 47 頁(yè) 圖 扭矩圖 做當(dāng)量彎矩圖 圖 當(dāng)量彎矩圖 計(jì)算危險(xiǎn)截面軸徑 過(guò)渡軸的每一處截面直徑均大于 。 故強(qiáng)度是滿足要求。 過(guò)渡軸的固定 因?yàn)闄C(jī) 3 雙聯(lián)齒輪整體寬度較小，而且齒輪較接近箱 體孔，且箱體孔的內(nèi)壁 第 35 頁(yè) 共 47 頁(yè) 較厚。所以機(jī) 2過(guò)渡軸只需一個(gè)箱體孔就能固定，機(jī) 3 齒輪和機(jī) 2過(guò)渡軸之間，其軸向固定由滾動(dòng)軸承聯(lián)接。其軸向由卡簧固定。而機(jī) 2 軸上有軸肩，裝配時(shí)直接將機(jī) 2軸敲入箱體孔至軸肩就可。 6 軸承的選擇和校核 軸承的分類 深溝球軸承 最具代表性的滾動(dòng)軸承，用途廣泛 可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷 適用于高速旋轉(zhuǎn)及要求低噪聲、低振動(dòng)的場(chǎng)合 帶鋼板防塵蓋或橡膠密封圈的密封型軸承內(nèi)預(yù)先充填了適量的潤(rùn)滑脂 外圈帶止動(dòng)環(huán)或凸緣的軸承，即容易軸向定位，又便于外殼內(nèi)的安裝 最大負(fù)荷型軸承的尺 寸與標(biāo)準(zhǔn)軸承相同，但內(nèi)、外圈有一處裝填槽，增加了裝球數(shù)，提高了額定負(fù)荷 主要適用的保持架：鋼板沖壓保持架（波形、冠形?單列； S 形?雙列） 銅合金或酚醛樹(shù)脂切制保持架、合成樹(shù)脂成形保持架 主要用途：汽車(chē)：后輪、變速器、電氣裝置部件 電氣：通用電動(dòng)機(jī)、家用電器 其他：儀表、內(nèi)燃機(jī)、建筑機(jī)械、鐵路車(chē)輛、裝卸搬運(yùn)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、各種產(chǎn)業(yè)機(jī)械 角接觸球軸承 套圈與球之間有接觸角，標(biāo)準(zhǔn)的接觸角為 15176。、 30176。和 40176。 接觸角越大軸向負(fù)荷能力也越大 接觸角越小則越有利于高速旋轉(zhuǎn) 單列軸承可承受徑向負(fù)荷與單向軸向負(fù)荷 DB組合、 DF組合及雙列軸承可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷 DT組合適用單向軸向負(fù)荷較大，單個(gè)軸承的額定負(fù)荷不足的場(chǎng)合 第 36 頁(yè) 共 47 頁(yè) 高速用 ACH 型軸承球徑小、球數(shù)多，大多用于機(jī)床主軸 角接觸球軸承適用于高速及高精度旋轉(zhuǎn) 結(jié)構(gòu)上為背面組合的兩個(gè)單列角接觸球軸承共用內(nèi)圈與外圈，可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷 無(wú)裝填槽軸承也有密封型 主要適用的保持架：鋼板沖壓保持架（碗形?單列； S形、冠形?雙列） 銅合金或酚醛樹(shù)脂切制保持架、合成樹(shù)脂成形保持架 主要用途：?jiǎn)瘟校簷C(jī)床主軸、高頻馬達(dá)、燃汽輪機(jī)、離心分離機(jī)、小型汽車(chē)前輪、差速器小齒輪軸 雙列：油泵、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、各類變速器、燃料噴射泵、印刷機(jī)械 四點(diǎn)接觸球軸承 可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷 單個(gè)軸承可代替正面組合或背面組合的角接觸球軸承 適用于承受純軸向負(fù)荷或軸向負(fù)荷成份較大的合成負(fù)荷 該類軸承承受任何方向的軸向負(fù)荷時(shí)都能形成其中的一個(gè)接觸角（ α ），因此套圈與球總在任一接觸線上的兩面三刀點(diǎn)接觸 主要適用的保持架：銅合金切制保持架 主要用途：飛機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)、燃汽輪機(jī) 調(diào)心球軸承 由于外圈滾道面呈球面，具有調(diào)心性能，因此可自動(dòng)調(diào)整因軸或外殼的撓曲或不同心引起的軸心不正 圓錐孔軸承通過(guò)使用緊固件可方便地安裝在軸上 鋼板沖壓保持架：菊形? 1 1 22? 2RS、 23? 2RS 葵形? 2 23 木工機(jī)械、紡織機(jī)械傳動(dòng)軸、立式帶座調(diào)心軸承 圓柱滾子軸承 第 37 頁(yè) 共 47 頁(yè) 圓柱滾子與滾道呈線接觸，徑向負(fù)荷能力大，即適用于承受重負(fù)荷與沖擊負(fù)荷，也適用于高速旋轉(zhuǎn) N型及 NU 型可軸向移動(dòng)，能適應(yīng)因熱膨脹或安裝誤差引起的軸與外殼相對(duì)位置的變化，最適應(yīng)用作自由端軸承 NJ型及 NF 型可承受一定程度的單向軸向負(fù)荷， NH型及 NUP 型可承受一定程度的雙向軸向負(fù)荷內(nèi)圈或外圈可分離，便于裝拆 NNU 型及 NN 型抗徑向負(fù)荷 的剛性強(qiáng)，大多用于機(jī)床主軸 主要適用的保持架：鋼板沖壓保持架（ Z形）、銅合金切制保持架、銷式保持架、合成樹(shù)脂成形保持架 主要用途：中型及大型電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃汽輪機(jī)、機(jī)床主軸、減速裝置、裝卸搬運(yùn)機(jī)械、各類產(chǎn)業(yè)機(jī)械 實(shí)體型滾針軸承 有內(nèi)圈軸承的基本結(jié)構(gòu)與 NU 型圓柱滾子軸承相同，但由于采用滾針，體積可以縮小，并可承受大徑向負(fù)荷無(wú)內(nèi)圈軸承要把具有合適精度和硬度的軸的安裝面作為滾道面使用 主要適用的保持架：鋼板沖壓保持架 主要用途：汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、泵、挖土機(jī)履帶輪、提升機(jī)、橋式起重機(jī)、壓縮機(jī) 圓錐滾子軸承 該類軸承裝有圓臺(tái)形滾子，滾子由內(nèi)圈大擋邊引導(dǎo) 設(shè)計(jì)上使得內(nèi)圈滾道面、外圈滾道面以及滾子滾動(dòng)面的各圓錐面的頂點(diǎn)相交于軸承中心線上的一點(diǎn) 單列軸承可承受徑向負(fù)荷與單向軸向負(fù)荷，雙列軸承可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷 適用于承受重負(fù)荷與沖擊負(fù)荷 按接觸胸（ α ）的不同，分為小錐角、中錐角和大錐角三種型式，接觸角越大軸向負(fù)荷能力也越大 外圈與內(nèi)組件（內(nèi)圈與滾子和保持架組件）可分離，便于裝拆 后置輔助代號(hào) J或 JR的軸承具有國(guó)際互換性 第 38 頁(yè) 共 47 頁(yè) 該類軸承還多使用英制系列產(chǎn)品 主要適用的保持架：鋼板沖壓保持架 、合成樹(shù)脂成形保持架、銷式保持架 主要用途：汽車(chē)：前輪、后輪、變速器、差速器小齒輪軸。機(jī)床主軸、建筑機(jī)械、大型農(nóng)業(yè)機(jī)械、鐵路車(chē)輛齒輪減速裝置、軋鋼機(jī)輥頸及減速裝置 調(diào)心滾子軸承 該類軸承在球面滾道外圈與雙滾道內(nèi)圈之間裝有球面滾子，按內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，分為 R、 RH、 RHA和 SR 四種型式 由于外圈滾道的圓弧中心與軸承中心一致，具有調(diào)心性能，因此可自動(dòng)調(diào)整因軸或外殼的撓曲或不同心引起的軸心不正 可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷。特別是徑向負(fù)荷能力大，適用于承受重負(fù)荷與沖擊負(fù)荷 圓錐孔軸承通過(guò)使用緊固件或退卸套可使于 軸上的裝拆 圓錐孔有以下兩種（錐度）： 1:30（輔助代號(hào)： K30）??適用于 2 241 系列 1:12（輔助代號(hào)： K）???適用于其他系列 外圈上可開(kāi)設(shè)油孔、油槽和定位銷孔（一個(gè)）。內(nèi)圈上也可開(kāi)設(shè)油孔和油槽 主要適用的保持架：銅合金切制保持架、鋼板沖壓保持架、銷式保持架、合成樹(shù)脂成形保持架 主要用途：造紙機(jī)械、減速裝置、鐵路車(chē)輛車(chē)軸、軋鋼機(jī)齒輪箱座、軋鋼機(jī)輥道子、破碎機(jī)、振動(dòng)篩、印刷機(jī)械、木工機(jī)械、各類產(chǎn)業(yè)用減速機(jī)、立式帶座調(diào)心軸承 推力球軸承 由帶滾道的墊圈形滾道圈與球和保持架組件構(gòu)成 與軸 配合的滾道圈稱做軸圈，與外殼配合的滾道圈稱做座圈。雙向軸承則將中圈秘軸配合 單向軸承可承受單向軸向負(fù)荷，雙向軸承可承受雙向軸向負(fù)荷（二者均不能承受徑向負(fù)荷） 第 39 頁(yè) 共 47 頁(yè) 主要適用的保持架：鋼板沖壓保持架、銅合金或酚醛樹(shù)脂切制保持架、合成樹(shù)脂成形保持架 主要用途：汽車(chē)轉(zhuǎn)向銷、機(jī)床主軸 推力圓柱滾子軸承 由墊圈形滾道圈（軸圈、座圈）與圓柱滾子和保持架組件構(gòu)成。圓柱滾子采用凸面加工，因此滾子與滾道面之間的壓力分布均勻 可承受單向軸向負(fù)荷 軸向負(fù)荷能力大，軸向剛性也強(qiáng) 主要適用的保持架：銅合金切制保持架 主要用途 ：石油鉆機(jī)、制鐵制鋼機(jī)械 推力滾針軸承 分離型軸承由滾道圈與滾針和保持架組件構(gòu)成，可與沖壓加工的薄型滾道圈（ W）或切制加工的厚型滾道圈（ WS）任意組合 非分離型軸承是由經(jīng)精密沖壓加工的滾道圈與滾針和保持架組件構(gòu)成的整體型軸承 可承受單向軸向負(fù)荷 該類軸承占用空間小，有利于機(jī)械的緊湊設(shè)計(jì) 大多僅采用滾針和保持架組件，而把軸及外殼的安裝面作為滾道面使用 主要適用的保持架：鋼板沖壓保持、合成樹(shù)脂成形保持架 主要用途：汽車(chē)、耕耘機(jī)、機(jī)床等的變速裝置 推力圓錐滾子軸承 該類軸承裝有圓臺(tái)形滾子（大端為球 面），滾子由滾道圈（軸圈、座圈）擋邊準(zhǔn)確引導(dǎo) 設(shè)計(jì)上使得軸圈和座圈滾道面以及滾子滾動(dòng)面的各圓錐面的頂點(diǎn)相交于軸承中心線上的一點(diǎn) 第 40 頁(yè) 共 47 頁(yè) 單向軸承可承受單向軸向負(fù)荷，雙向軸承可承受雙向軸向負(fù)荷 雙向軸承將中圈與軸配合，但由于采用間隙配合，因此必須用軸套等使中圈軸向定位主要適用的保持架：銅合金切制保持架 主要用途：?jiǎn)蜗颍浩鹬貦C(jī)吊鉤、石油鉆機(jī)轉(zhuǎn)環(huán) 雙向：軋鋼機(jī)輥頸 推力調(diào)心滾子軸承 該類軸承中球面滾子傾斜排列，由于座圈滾道面呈球面，具有調(diào)心性能，因此可允許軸有若干傾斜 軸向負(fù)荷能力非常大，在承受軸向負(fù)荷的同時(shí)還可承受 若干徑向負(fù)荷 使用時(shí)一般采用油潤(rùn)滑 主要適用的保持架：銅合金切制保持架 主要用途：水力發(fā)電機(jī)、立式電動(dòng)機(jī)、船舶用螺旋槳軸、軋鋼機(jī)軋制螺桿用減速機(jī)、塔吊、碾煤機(jī)、擠壓機(jī)、成形機(jī) 滾動(dòng)軸承及類型 滾動(dòng)軸承主要是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。常用的滾動(dòng)軸承絕大大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)載荷的性質(zhì)與大小、轉(zhuǎn)速的高低、旋轉(zhuǎn)精度等工作要求進(jìn)行選用，并進(jìn)行軸承承載能力的驗(yàn)算，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 滾動(dòng)軸承主要有外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架構(gòu)成。保持架將滾動(dòng)體均勻地隔開(kāi)，以減少滾動(dòng)體間的 摩擦和磨損。通常內(nèi)圈固定在軸頸上，外圈裝在軸承座內(nèi)。常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)方式：內(nèi)圈隨軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈固定，也有外圈轉(zhuǎn)動(dòng)而內(nèi)圈不動(dòng)或者內(nèi)、外圈都轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式。 滾動(dòng)軸承的類型很多，按照軸承承受載荷的作用方向，可分為： （ 1）徑向接觸軸承 主要用于承受徑向載荷 （ 2）向心角接觸軸承 能同時(shí)承受徑向和單方向軸向載荷 （ 3）軸向接觸軸承 只能承受軸向的載荷 第 41 頁(yè) 共 47 頁(yè) 滾動(dòng)軸承的失效形式 滾動(dòng)軸承在工作時(shí)，由于各元件間間隙的存在，其受力情況也成周期性不穩(wěn)定變化。軸承工作是，各元件上所受的載荷 及產(chǎn)生的應(yīng)力是時(shí)時(shí)變化的，其變動(dòng)的頻率取決于滾動(dòng)體中心園周速度。選用角接觸軸承或者圓錐滾子軸承時(shí)，為保證可靠地工作，使其在工作時(shí)至少處于半圈滾動(dòng)體全部受載的工作狀態(tài)。 滾動(dòng)軸承的失效形式主要有三種：疲勞點(diǎn)蝕，塑性變形和磨損。 （一）疲勞點(diǎn)蝕 滾動(dòng)軸承工作時(shí)，各滾動(dòng)體承受載荷的大小不同，導(dǎo)致滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈的接觸表面將產(chǎn)生接觸變應(yīng)力，當(dāng)接觸應(yīng)力超過(guò)極限值時(shí)，表層下產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐漸擴(kuò)展到表面形成疲勞點(diǎn)蝕。疲勞點(diǎn)蝕會(huì)使?jié)L動(dòng)軸承喪失旋轉(zhuǎn)精度，產(chǎn)生噪聲、沖擊和振動(dòng)。因此疲勞點(diǎn)蝕是滾動(dòng)軸承的主要失效形式。 （ 二）塑性變形 當(dāng)滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)速很低時(shí)，一般不會(huì)發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕。這時(shí)過(guò)大的靜載荷或沖擊載荷會(huì)使軸承滾道和滾動(dòng)體接觸處產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)材料的屈服極限時(shí)，滾動(dòng)體和套圈接觸處將出現(xiàn)不均勻的凹坑，即產(chǎn)生較大的塑性變形，導(dǎo)致失效。 （三）磨損 滾動(dòng)軸承在使用、維護(hù)不當(dāng)或密封、潤(rùn)滑不良的情況下，可能導(dǎo)致軸承滾動(dòng)體或套圈滾道產(chǎn)生磨粒磨損。 此外，軸承的其他失效形式還有腐蝕、銹蝕，軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生膠合失效，由于配合不當(dāng)、拆裝不合理等非正常原因還可能導(dǎo)致內(nèi)外套圈和保持架破損等失效形式，從而使軸承不能正 常工作。 根據(jù)滾動(dòng)軸承不同的失效形式，在選擇滾動(dòng)軸承類型后要確定其型號(hào)和尺寸，其計(jì)算準(zhǔn)則是： 。 ，使其工作能力低于軸承材料的屈 服強(qiáng)度。 。對(duì)磨損應(yīng)采取相應(yīng)的潤(rùn)滑和密封措施。 第 42 頁(yè) 共 47 頁(yè) 軸承的選擇計(jì)算 求當(dāng)量動(dòng)載荷 P 現(xiàn)僅對(duì)傳動(dòng)軸上的軸承進(jìn)行校核計(jì)算，我設(shè)計(jì)時(shí)選的軸承為深溝球軸承 6005 GB/T2761994。已知 n= r/min，軸徑 d=25mm， N，溫度 低于 100℃，有輕微沖擊，預(yù)計(jì)壽命。 因?yàn)樯顪锨蜉S承沒(méi)有派生軸向力，所以軸向力為 0N，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知 6005 軸承的，查表，有中等沖擊，取。查表，采用線性插值法，得 e= 因 查表得 則： N 計(jì)算軸承壽命 已知球軸承，因工作溫度低于 120℃，得。 按公式 （ 61） 得： 所以，選 6005 深溝球軸承合用。 同理，可以錐齒輪軸上所選的深溝球軸承 6007 GB/T27694 也合用。 7 鍵的選擇和鍵連接強(qiáng)度計(jì)算 鍵連接是將軸與軸上的傳動(dòng)零件，如凸輪、齒輪。帶輪等連接在一起，實(shí)現(xiàn)軸和 軸上零件間的周向固定，以傳遞轉(zhuǎn)矩的軸轂連接。有些類型的鍵可以實(shí)現(xiàn)軸與軸上零件