【正文】 但承載能力與上述次序相反。因此，應(yīng)綜合考慮轉(zhuǎn)速和承載能力兩方面要求來選擇軸承形式。適應(yīng)經(jīng)濟(jì)性要求，確定主軸軸承配置形式，除應(yīng)考慮滿足性能和結(jié)構(gòu)方面要求外，還應(yīng)做經(jīng)濟(jì)分析，使經(jīng)濟(jì)效果好。例如，在能夠滿足要求的情況下，一般采用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，且大批量生產(chǎn)的滾動(dòng)軸承較為經(jīng)濟(jì)，對(duì)于一些大型，重型機(jī)床的主軸組件當(dāng)沒有標(biāo)準(zhǔn)的大型號(hào)滾動(dòng)軸承時(shí)，可采用動(dòng)壓軸承或是靜壓軸承。在中速和大載荷情況下，采用圓錐滾子軸承要比采用向心軸承和推力軸承組合的配置形式成本低，因?yàn)榍罢吖?jié)省了兩個(gè)軸承，而且箱體工藝性好。綜上，根據(jù)適應(yīng)轉(zhuǎn)速要求以及經(jīng)濟(jì)性要求，在本鞋楦加工機(jī)加工軸中采用一對(duì)圓錐滾子軸承配對(duì)的形式承受軸向和徑向載荷。這樣，在主軸轉(zhuǎn)速不太高的情況下，能承受一定的軸向和徑向載荷滿足設(shè)計(jì)要求。主軸的跨距（前后軸承之間的距離）對(duì)于主軸組件的性能有相當(dāng)大的影響。合理選擇跨距，是主軸組件設(shè)計(jì)中的一個(gè)相當(dāng)重要的問題。如假設(shè)軸承為剛性支座，主軸為彈性體，則主軸在前端受力Fc后的撓度為ya 通常，主軸前端的懸伸長(zhǎng)度a由構(gòu)造決定，是已定的。l/a越大，撓度ya/Fc也越大。剛度則越低。如果假設(shè)主軸為剛體，支承為彈性體，考慮到支承德變形不大，近似地可認(rèn)為支承受力后作線性變形。如前后支承的支反力為RA和RB，剛度為KA和KB，則前后支承的變形δA和δB分別為 又 所以yz/Fc與l/a的關(guān)系為：當(dāng)l/a很小時(shí)，加大l/a則柔度yz/Fc急劇下降，即剛度急劇上升；當(dāng)l/a較大時(shí)，再加大l/a，則柔度降低（剛度上升）較慢。事實(shí)上，當(dāng)受力Fc后，支承和主軸都有變形，主軸端部的總撓度。顯然存在著一個(gè)最佳的l/a值，這時(shí)柔度y/Fc最小，也就是主軸組件的綜合剛度最大，如果a為已定，則存在著一個(gè)最佳跨距l(xiāng)0，通常，l/a=2~。在l/a最佳值附近，柔度變化不大。當(dāng)l〉l0時(shí)，柔度的增加比ll0時(shí)慢，因此，設(shè)計(jì)時(shí)候首先應(yīng)爭(zhēng)取符合最佳跨距，如結(jié)構(gòu)上不允許，則寧愿取實(shí)際跨距略大于最佳值。 主軸組件的潤(rùn)滑和密封潤(rùn)滑的作用事降低摩擦，降低溫升，延長(zhǎng)主軸組件的工作壽命。采用何種潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式?jīng)Q定于軸承的類型，速度和工作載荷。主軸組件的潤(rùn)滑，往往和整個(gè)傳動(dòng)部件統(tǒng)盤考慮，如果選擇的合適，可以降低軸承的工作溫度和延長(zhǎng)使用期限。由于此次設(shè)計(jì)采用的一對(duì)圓錐滾子軸承配合使用，且主軸轉(zhuǎn)速較低，在較低的速度指標(biāo)下，用潤(rùn)滑脂比用潤(rùn)滑油溫升低，較為合理。密封裝置的作用是防止?jié)櫥瑒闹鬏S組件及其傳動(dòng)部件中泄露和冷卻液及雜物（如灰塵，贓物和切屑等）從外部進(jìn)入組件內(nèi)部，從而避免浪費(fèi)，保護(hù)工作環(huán)境，以減少組件零件的腐蝕及磨損，保證軸承的使用性能和壽命。對(duì)于用脂潤(rùn)滑的主軸組件來說，由于脂不會(huì)外漏，主要是防止上述外物和齒輪箱中的潤(rùn)滑油進(jìn)入。選擇密封方式時(shí)，應(yīng)綜合考慮如下因素，軸的轉(zhuǎn)速，軸承的潤(rùn)滑方式，軸端結(jié)構(gòu)，軸承工作溫度，軸承工作時(shí)的外界環(huán)境等。對(duì)密封裝置的要求是，在一定壓力，溫度范圍內(nèi)具有良好的密封性能，由密封裝置所形成的摩擦力應(yīng)盡量小，摩擦因素應(yīng)盡量穩(wěn)定，耐磨蝕，磨損小，工作壽命長(zhǎng)，磨損后，在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便。根據(jù)設(shè)計(jì)軸的實(shí)際工作情況，選擇接觸式的橡膠密封。圖74 軸承密封裝置圖至此，主軸及主軸組件的設(shè)計(jì)告一段落，加工軸的轉(zhuǎn)速不高，在設(shè)計(jì)過程中采用一對(duì)圓錐滾子軸承支承，既可以承受軸向載荷亦可以承受一定的徑向載荷，從經(jīng)濟(jì)性來說，采用圓錐滾子軸承要比采用向心軸承和推力軸承組合的配置形式成本低且箱體的工藝性好。軸承內(nèi)圈采用軸肩定位，由于加工軸的轉(zhuǎn)速不高，因此軸承的潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑，軸承外圈采用帶密封橡膠的端蓋固定。該主軸設(shè)計(jì)方案能滿足鞋楦加工的質(zhì)量要求。軸段末端采用脹緊聯(lián)結(jié)套固定傳動(dòng)齒輪，通過內(nèi)外套在軸向力的作用下，與軸和輪轂緊密貼合，產(chǎn)生摩擦力以傳遞扭矩，軸向力，從而達(dá)到機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的目的，具有承載能力好，定心性好，裝卸方便，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，運(yùn)用于多種場(chǎng)合。 部件相關(guān)校核 齒輪校核選擇齒輪的材料45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)、表面淬火處理 ，HRC45～50,6級(jí)精度斜齒輪，初選螺旋角 ，齒輪的直徑及寬度都已經(jīng)初步選定，故取齒輪齒數(shù) ，切向模數(shù)mn=2mm，齒輪在傳動(dòng)的過程中都是閉式的， 所以主要考慮按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核即可。根據(jù)方案選擇的結(jié)果，主動(dòng)軸齒輪以及過渡齒輪的齒數(shù)模數(shù)均相同。斜齒輪接觸疲勞強(qiáng)度校核公式如下：式中 ——緯線截面接觸應(yīng)力 ——載荷系數(shù)，使用系數(shù)，動(dòng)載荷系數(shù)，齒面載荷分配系數(shù)，齒面載荷分配系數(shù) ——斜齒輪周向分力，為齒輪承受的力矩，d為齒輪直徑 ——齒輪寬度 ——齒輪傳動(dòng)斷面重合度系數(shù) ——齒輪齒數(shù)比 ——齒域系數(shù) ——彈性影響系數(shù) ——齒輪許用截面接觸應(yīng)力查表可以得到， 查[2]圖108 ，查[2]表103， ， 查[2]表104， ，故 查[3]圖1030， 查[3]表106 ，查[3]圖1026， 而大齒輪的力矩：大小齒輪的圓周力：所以 設(shè)定鞋楦的工作壽命為20年，一班制，一年工作300天，則應(yīng)力循環(huán)次數(shù)式中 j——齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合的次數(shù)查[2]圖1019，接觸疲勞壽命系數(shù)齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限疲勞安全系數(shù)S=1得 故 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。 主動(dòng)軸的強(qiáng)度校核根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，并根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖、扭矩圖和計(jì)算彎矩圖，且由前面的計(jì)算可以知道：，，圖75 結(jié)構(gòu)受力圖，從上面的軸的結(jié)構(gòu)和計(jì)算彎矩圖中可以看到危險(xiǎn)截面的位置，只要計(jì)算出該處的計(jì)算彎矩的最大值就可以判斷該軸是不是滿足設(shè)計(jì)的要求?，F(xiàn)將危險(xiǎn)截面出的各個(gè)彎矩值列于下表中：按照彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度。進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸承上承受最大計(jì)算彎矩的截面的強(qiáng)度。則由式由前選定的軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由[4]中可以查到 。因此表71載荷水平面垂直面支反力彎矩總彎矩扭矩計(jì)算彎矩所以，滿足要求。 本章分析了各種傳動(dòng)鏈的優(yōu)缺點(diǎn)，并采用齒輪傳動(dòng)，完成齒輪和主軸扥設(shè)計(jì)。結(jié)論臥式數(shù)控鞋楦加工機(jī)設(shè)計(jì)（機(jī)械部分），主要組成：機(jī)身、X向伺服進(jìn)給、Z向伺服進(jìn)給、C向傳動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)等組成。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成總體及其C向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在鞋楦機(jī)設(shè)計(jì)的過程中，我和同組的同學(xué)查閱相關(guān)的文獻(xiàn)、收集資料、繪圖、還有相關(guān)技術(shù)上面的分析，在近四個(gè)月的時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，加強(qiáng)了我們理論與實(shí)際相結(jié)合的能力，鍛煉了我們的設(shè)計(jì)思維，開拓了我們?cè)趯I(yè)方面的知識(shí)視野。更重要的是，培養(yǎng)了我們團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。在設(shè)計(jì)過程中，我查閱了大量的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，綜合運(yùn)用了在大學(xué)里所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)技能，使自己的專業(yè)知識(shí)得到了鞏固并且還學(xué)到了以前沒有接觸過的東西，鍛煉了我們學(xué)習(xí)新知識(shí)、運(yùn)用新知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，與此同時(shí)也提高了我們的繪圖和鉆研資料手冊(cè)的能力。總之，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)協(xié)作是保證高質(zhì)量完成任務(wù)的兩大重要的因素，這樣產(chǎn)生的成果才可以將錯(cuò)誤控制在最小的范圍之內(nèi)。我將會(huì)把在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中獲得的工作經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用在今后的學(xué)習(xí)和工作中，以便取得更大的成績(jī)。致謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際，我要感謝我們的指導(dǎo)老師――邱老師。邱老師給我們講了相關(guān)數(shù)控鞋楦機(jī)的結(jié)構(gòu)，并能夠及時(shí)的指出我在設(shè)計(jì)過程中的不足之處，還教給了我許多頗有益處的學(xué)習(xí)方法。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了老師和廣大同學(xué)的支持和幫助，在這段時(shí)間內(nèi)，老師同學(xué)們提出了很多寶貴的意見和建議，使我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中能夠按時(shí)完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。我認(rèn)為這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作對(duì)我個(gè)人來說是一次畢業(yè)前對(duì)大學(xué)四年以至以前所有學(xué)到的知識(shí)的綜合訓(xùn)練，在此過程中不但運(yùn)用了理論知識(shí)，更重要的還是在設(shè)計(jì)工程中真正的體會(huì)到了合作與創(chuàng)新的精神，既鍛煉了我們的合作能力又加強(qiáng)了我與老師、同學(xué)之間的交流，可以說本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)除了檢驗(yàn)本人對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用以外，還對(duì)本人即將步入社會(huì)踏上工作崗位也是一次最有效的實(shí)踐。最后，我希望能借此機(jī)會(huì)感謝我的家人和朋友，他們盡他們所能，為我提供生活和思想上的幫助，對(duì)所關(guān)心和幫助我的人表示崇高的敬意和由衷的感謝！參 考 文 獻(xiàn)[1] 濮良貴、紀(jì)名剛.《機(jī)械設(shè)計(jì)》高等教育出版社,2006. [2] 玉連.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》清華大學(xué)出版社,2006.[3] 張利平.《液壓氣動(dòng)技術(shù)速查手冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版社,2007.[4] 吳宗澤、羅圣國(guó).《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》高等教育出版社,2006.[5] 林述溫、范揚(yáng)波.《機(jī)電裝備設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社,2002.[6] 趙松年.《機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社,2006.[7] 王愛玲《現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》兵器工業(yè)出版社,1999.[8]（德）；.《自動(dòng)化技術(shù)中的進(jìn)給電氣傳動(dòng)》,2002. [9] 王希,石道渝,羅達(dá)立等數(shù)控刻楦機(jī)加工鞋楦的方法重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2000, 23.[10] 范揚(yáng)波，聶曉根數(shù)控鞋楦加工機(jī)交流伺服電機(jī)選擇《電工技術(shù)》,2004,（2）.[11] 尹志強(qiáng).《系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)書》機(jī)械工業(yè)出版社,2007.[12] ,輕工業(yè)出版社, 1988.[13] 陳建良，童水光.《機(jī)床與液壓》,2005,(2) .[14] 石道渝數(shù)控刻楦機(jī)及鞋楦CAM技術(shù)中外鞋業(yè),2002，06.[15] 格羅斯, 威加特. 自動(dòng)化技術(shù)中的進(jìn)給電氣傳動(dòng). 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002.35