【正文】 裝配方案圖如 所示。 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 聯(lián)軸器 的安裝直徑 查簡明機(jī)械設(shè)計手冊 []可知萬向聯(lián)軸器直徑 mm32d ?聯(lián)軸器 ，內(nèi)孔長度mm401 ?l 。 所以這一軸段的長度 mm35L ?聯(lián)軸器 。 初選滾動軸承，因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用， 且軸向力較大， 故選用單列圓錐滾子軸承 和推力軸承并列安裝 。參照工作要求并根據(jù) mm32d ?聯(lián)軸器 ，確定 圓錐滾子 軸承的型號為 30207[8]，其尺寸 參數(shù) 為 ????? ， 推力軸承型號為51206，其尺寸參數(shù)為 mm52mm32mm16mm52DdTD 11 ??????? ；同時為了考慮采用油潤滑的密封性 ， 需加裝密封圈 及圓柱齒輪的軸向固定 需加裝套筒 。故安裝下 端軸承段的直徑及長度為 ?? 下軸承下軸承 。 根據(jù)直齒圓柱齒輪的寬度、直徑、軸向定位方式及軸段直徑，可確定 mm40d ?圓柱齒輪 ， mm28L ?圓柱齒輪 。軸環(huán)直徑 mm50d ?軸環(huán) ，mm6L ?軸環(huán) 。 上 端安裝錐齒輪的直徑為 mm30d ?錐齒輪 ，根據(jù)其寬度及軸向定位要求確定長度mm34L ?錐齒輪 。 上 端安裝軸承段的直徑及長度為 ?? 上軸承上軸承 。 29 圖 軸上零件的周 向定位 錐齒輪和大帶輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。根據(jù) mm30d ?錐齒輪 由表 61[5]查得平鍵截面 mm7mm8hb ??? ，采用平頭平鍵，鍵長 mm28L ?錐齒輪 。 根據(jù) mm40d ?圓柱齒輪 由表61 查得平鍵截面 mm8mm12hb ??? ，采用平頭平鍵，鍵長 mm20L ?圓柱齒輪 。 為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 6nH7 ；萬向聯(lián)軸器 與軸的配合為6kH7 。滾動軸承與軸的周向定位由過度配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。 ④確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 ?452? ，各軸肩處的圓角半徑為 .5mm1r? 。 ⑤ 軸的零件圖 傳動軸的零件圖如圖 所示。 30 EE 圖 機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的設(shè)計 帶傳動的設(shè)計 （ 1）確定計算功率 caP 由表 查得工況系數(shù) KA=，故 kWkWPKP Aca ???? （ 332） （ 2）選擇 V帶的帶型 根據(jù) Pca、 n1=1465r/min 轉(zhuǎn)速由圖 810[5]選用 Z。 （ 3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd并驗算帶速 v ①初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1。由表 和 。取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd1=71mm。 ②驗算帶速 v。帶的速度 m / 11 ?????? ndv d? （ 333） 因為 5m/s＜ v＜ 30m/s，故帶速適合。 ③計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。大帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2 mm2 8 4714d 1d2 ???? did 根據(jù)表 ，圓整為 dd2=280mm。 （ 4）確定 V帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 dL ①由公式 ? ? ? ?21021 dddd ddadd ???? ，初選中心距 0a =800mm。 31 ②計算帶所需的基準(zhǔn)長度 ? ? ? ?02122100 422 a ddddaL ddddd ????? ? ? ? ? ? ?????? ? ??????? 3004 712802807128002 2? mm2187? 由表 82[]選帶的基準(zhǔn)長度 mm2240?dL 。 ③計算實際中心距 a 。 827m mmm2 118722403002 00 ??????? ?????? dd LLaa 中心距的變化范圍為 mm7 8 10 1 in ??? dLaa ， mm8 9 a x ??? dLaa 。 即 250～ 301mm （ 5）驗算小帶輪上的包角 a1 ? ? ? ? ?????? 90135827 121 ???????? add dd （ 6）計算帶的根數(shù) z ①計算單根 V 帶的額定功率 Pr。 由 dd1=71mm和 n1=1465r/min，查表 84a[5]單根 V帶的基本額定功率 P0得 P0=。 根據(jù) n1=1465r/min， 4?i 和 Z型帶，查表 84b[5]單根普通 V帶額定功率的增量 ?? 。查表 得 Ka=，表 82[5]得 KL=，于是 ? ? ? ? kWKKPPP Lar ???????? ②計算 V 帶的根數(shù) z ??? rcaPPz 故取 1根。 （ 7）計算單根 V帶的初拉力的最小值（ F0） min 由表 83[5]得 Z型的單位長度質(zhì)量 q=,所以 （ F0） min= ? ? qvzvK PKa caa ? 32 ? ? 2 ????? ???? 應(yīng)使帶的實際初拉力 F0＞（ F0） min。 （ 8）計算壓軸力 Fp 壓軸力的最小值為 ? ? ? ? NFzF p 412135s i n22122as i n2 1m i n0m i n ?????? ? （ 9）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 大帶輪的設(shè)計 根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd2=280mm和帶輪轉(zhuǎn)速 v=，可確定帶輪的材料為 HT150。帶輪的結(jié)構(gòu)形式為輪輻式，帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)。當(dāng)帶輪基 準(zhǔn)直徑為 dd≤ （ d為安裝帶輪的軸的直徑， mm）時，可采用實心式；當(dāng) dd≤ 300mm 時，可采用腹板式；當(dāng) dd≤300mm，同時 D1d1≥ 100 時，可采用孔板式；當(dāng) dd＞ 300mm 時，可采用輪輻式。 帶輪零件圖如 帶輪零件圖 。 圖 渦輪蝸桿傳動的設(shè)計 [10] （ 1）確定蝸輪蝸桿的材料，及蝸桿的頭數(shù) 1z 、蝸輪的齒數(shù) 2z 蝸桿采用 45鋼，調(diào)質(zhì)處理，表面硬度大于 45HRC；蝸輪采用 ZCuSn10P1，砂模鑄造。 初選蝸桿的頭數(shù) 1z1? ，蝸輪齒數(shù) 12 ???? i 。 （ 2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 ①設(shè)計計算 由 于 載 荷 平 穩(wěn) ， 故 載 荷 系 數(shù) .11K? ； 蝸 桿 傳 動 的 效 率 .80?? ； 蝸 輪 轉(zhuǎn) 矩33 4 ???? ?凸輪蝸輪 （ 334） 蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力 由表 98[6]查得 MPa18039。HP ??； 初估滑動速度 m/s2?sv ，浸油潤滑，查得滑動速度影響系數(shù) ?vs 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ? ? 9h1 9860jLn60N ?????????? 接觸強(qiáng)度 壽命系數(shù) ? 蝸輪許用接觸應(yīng)力 M P Nvs39。HPHP ????? ?? （ 335） 由接觸強(qiáng)度設(shè)計公式 15000KTz15000dm 222HP12 ????????? ??????????? 蝸輪? （ 336） 查表 112[5]的基本傳動尺寸，蝸桿模數(shù) mm2m? ，蝸桿分度圓直徑 .5mm35d1 ? ，直徑系數(shù) ? 。 蝸輪分度圓直徑 mm2 9 41 4 72mzd 22 ???? 蝸桿導(dǎo)程角 ?.33 1a rc t a nqza rc t a n 1 ???? （ 337） 蝸桿齒寬 ? ? . 6 m 21 ???? ，取 mm60b1 ? （ 338） 蝸輪齒寬 ? ? *a1a ?????? ，取 mm30B? 蝸輪圓周速度 m / .2 ????? 蝸輪ndv ? 相對滑動速度 m / osc os 611 ??? ?ndvv s ?? （ 339） 當(dāng)量摩擦角 39。v 352??? 蝸桿傳動的效率 ? ? tan1 ???? ??v???? （ 340） ② 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度 校核驗算 彈性系數(shù) 21E MPa155z ? ；使用系數(shù) .01KA? ；由 3m /sm / ??v ，可知 .11Kv? ； 載34 荷分布系數(shù) .11K ?? 。 接觸應(yīng)力 . 3149400155KKKdd T9400z 2vA221EH ???????? ?? 蝸輪 （ 341） HPMPa165 ??? 故合格。 ③ 按齒面彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè) 計 材料的許用彎曲應(yīng)力 查表 98[6]可知 MPa5139。FP ?? ；查表 324[11]壽命系數(shù) .01YN? 。 許用彎曲應(yīng)力 M P a51Y N39。FPFP ?? ?? ；蝸輪當(dāng)量齒數(shù) .33c os147c osz 332v2 ??? ??z；蝸輪的齒形系數(shù) 查圖 [11] ? ；導(dǎo)程角系數(shù) ????? ????? 。 蝸輪彎曲應(yīng)力 . KKKT666 FS21 vAF ???? ?????? ??? 蝸輪 （ 342） FPMPa46 ??? 故合格。 ④按蝸桿軸剛度校核驗算 蝸桿圓周力 N134.535 T2021F 1 61t ???? （ 343） 蝸桿徑向力 N77720t a n294 3142021t a nd T2021F 21r ???? ??蝸輪 （ 344） 蝸桿兩支撐間的距離 ? ? ~09L ? ，取 L=300mm （ 345） 危險截面慣性矩 ? ?? ? 444**a14 1f ch2d64dI ?????? m?? （ 346） 許用最大撓度 ? ? 1p ~ ? ，取 ? （ 347） 蝸桿軸的撓度 3422321r21t1 777134LEI48 FFy ???? ???? （ 348） ?? ； 故蝸桿軸剛度滿足要求。 （ 3）蝸輪蝸桿零件圖 35 ①蝸桿結(jié)構(gòu) 蝸桿直徑通常不大，一般與軸做成一 體。當(dāng)蝸桿直徑較大時，才采用組合式結(jié)構(gòu)，將蝸桿做成齒圈形式套裝與軸上。 ②蝸輪結(jié)構(gòu) 蝸輪的結(jié)構(gòu)形式 采用 蝸輪采用 滾箍 式。蝸輪 的零件圖如 所示。 圖 凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計 （ 1）確定從動件運動規(guī)律 [12] mmm JAV 、 分別表示無量綱運動參數(shù)中的最大速度、最大加速度和最大躍度，稱為運動規(guī)律的特性值。一般應(yīng)避免由于速度突變引起的剛性沖擊和加速度突變引起的柔性突變。目前常用的有多項式運動規(guī)律和組合運動規(guī)律。要求 mmm JAV 、 和 ? ?mAV 都是最小值的運動規(guī)律是沒有的，應(yīng)根據(jù)不同的工況進(jìn)行合理的選擇，對于低速 （ n=） 輕載的凸輪機(jī)構(gòu)，運動規(guī)律要求不嚴(yán)。 由上述分析，我們采用比較簡單的運動規(guī)律作為從動件的運動規(guī)律以降低凸輪機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性。 根據(jù)機(jī)床的工作要求作出從動件的位移曲線圖。 t1時間內(nèi)快速趨近 ，確定鉆頭與工件間的距離為 h1=20mm； 減速 t2時間內(nèi)單孔鉆 10mm， 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 s2=； 減速 t3時間內(nèi)三個鉆頭同時鉆削 10mm 并越程 2mm，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 s3=； t4時間內(nèi)快速回程 ，回程距離為 h2=42mm。 計算 t t3并根據(jù) T=24s 確定 t t4。 由鉆頭轉(zhuǎn)速 n=498r/min 和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量算得， t2=6s、t3=12s； t1=2s、 t4=4s。 位移曲線圖 如圖 。 36 2021st/sh/mm203042242282h1h22s 6s 圖 （ 2）確定凸輪機(jī)構(gòu)的類型 根據(jù)凸輪軸的轉(zhuǎn)速 ?凸輪軸 ，傳遞的功率 ?凸輪軸 及 A0=112（初選凸輪軸用材料為 45鋼）可知凸輪軸的最小直徑 mm60d ?凸輪軸 ；從動件的 行程 h=42mm。采用盤形凸輪 偏置 直動滾子從動件。 （ 3）設(shè)計凸輪輪廓 ①確定許用壓力角 直動從動件推程許用壓力角 ?301p ?? ；回程許用壓力角 ?? 80~702p ?? 。 ②確定 rb ReR 、 和滾子軸徑 r 凸輪基圓半徑應(yīng)大于凸輪軸的半徑，一般滿足 ? ? 凸輪軸d1~.80R b ? ，取 mm60Rb ? 。 偏心距 4Re b? ，取 e=10mm。 e 的偏向與ω轉(zhuǎn)向相反為有利偏置。 滾子軸徑 3mmr? ，滾子半徑 mm6Rr ? 。 ③用作圖法設(shè)計凸輪輪廓 （如圖 所示） [13] ?。┊??h 曲 線。 在圖 中每 隔 5176。 左右 取一 個θ 值 ，求 出相 應(yīng)的 位移 。 ⅱ）確定凸輪軸 A 的位置或確定起始位置。作位移方位線 yy，與θ軸交于 C0 點；又根據(jù) bR 的大小和 e 的 大小確定 A 點位置；畫基圓和偏距 圓，標(biāo)出凸輪轉(zhuǎn)向。