【正文】 程系在主軸端部C點(diǎn)家在時(shí)主軸和軸承兩相柔度的迭加，其極值方程為： （595）式中 L?！侠砜缇?； C —主軸懸伸梁； ﹑—后﹑前支撐軸承剛度 該一元三次方程求解可得為一實(shí)根： （596） 機(jī)床傳動(dòng)軸用滾動(dòng)軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。其額定壽命的計(jì)算公式為： （597） C—滾動(dòng)軸承的額定負(fù)載（N）,根據(jù)《軸承手冊(cè)》或《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》查取，單位用（kgf）應(yīng)換算成（N）；—速度系數(shù)， 為滾動(dòng)軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/mm） —壽命系數(shù)， —壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3，對(duì)滾子軸承=；工作情況系數(shù)，對(duì)輕度沖擊和振動(dòng)的機(jī)床（車(chē)床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機(jī)床），；—功率利用系數(shù)，查表3—3；—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3—2；—齒輪輪換工作系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》；P—當(dāng)量動(dòng)載荷，按《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》。 故軸承校核合格 圖514 傳動(dòng)系統(tǒng)的Ⅴ軸及軸上零件設(shè)計(jì) 驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪，進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算。一般對(duì)高速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。 接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為（MPa）≤[] （598） 彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （599）式中 N齒輪傳遞功率（KW），N=； 電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）； 從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率； 齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。 m初算的齒輪模數(shù)（mm）。 B齒寬（mm） Z小齒輪齒數(shù)； u大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比，u≥1，“+”號(hào)用于外嚙合，“”號(hào)用于內(nèi)嚙合； 壽命系數(shù)： （5100）工作期限系數(shù)： （5101）T齒輪在機(jī)床工作期限（）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取=15000~20000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為T(mén)=/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)； 齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）?；鶞?zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表31（以下均參見(jiàn)《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》） m—疲勞曲線指數(shù)，查表31；—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表32；—功率利用系數(shù)，查表33；—材料強(qiáng)化系數(shù)，查表34；—的極限值，見(jiàn)表35，當(dāng)≥時(shí)，則取=；當(dāng)＜時(shí)，取=；—工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取=~；—?jiǎng)虞d荷系數(shù)，查表36； —齒向載荷分布系數(shù)，查表39；Y—標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表38；[]—許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表39；[]—許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表39。如果驗(yàn)算結(jié)果或不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。軸上的斜齒輪采用調(diào)質(zhì)處理的方式進(jìn)行熱處理傳至五軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為：N== （5102） 斜齒輪為264，且齒寬為B=35mm u==≤[]=1560MP （5103 ）故斜齒輪符合標(biāo)準(zhǔn) 圖515驗(yàn)算80：80N== B=26mm u=1 （5104）=≤[]=1250MP（5105）故此齒輪合格驗(yàn)算50：50N== B=10mm u=4 （5106）=≤[]=1250MP （5107）故此齒輪合格對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無(wú)須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。軸的抗彎斷面慣性矩（）花鍵軸= (5108)式中 d—花鍵軸的小徑（mm）；i—花軸的大徑（mm）；b、N—花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得： (5109)式中 N—該軸傳遞的最大功率（kw）。 —該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。 傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力： (5110)式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。 齒輪的徑向力： (5111)式中 α—為齒輪的嚙合角；ρ—齒面摩擦角；β—齒輪的螺旋角；= (5112)符合校驗(yàn)條件花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗(yàn)算花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為： (5113)式中 —花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（）； D、d—花鍵軸的大徑和小徑（mm）； L—花鍵工作長(zhǎng)度； N—花鍵鍵數(shù)； K—載荷分布不均勻系數(shù)，K=～； (5114)故此五軸花鍵軸校核合格兩支撐主軸組件的合理跨距：主軸組件的跨距對(duì)其剛度的影響很大，在繪制主軸組件的結(jié)構(gòu)草圖后，可以對(duì)合理跨距L。進(jìn)行計(jì)算，以便修改草圖，當(dāng)跨距遠(yuǎn)大于L。時(shí)，應(yīng)考慮采用三支撐結(jié)構(gòu)。 《機(jī)床設(shè)計(jì)》的教科書(shū)中的主軸組件柔度方程系在主軸端部C點(diǎn)家在時(shí)主軸和軸承兩相柔度的迭加，其極值方程為： (5115)式中 L?！侠砜缇?； C —主軸懸伸梁； ﹑—后﹑前支撐軸承剛度 該一元三次方程求解可得為一實(shí)根： (5116) 機(jī)床傳動(dòng)軸用滾動(dòng)軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。其額定壽命的計(jì)算公式為： (5117)C—滾動(dòng)軸承的額定負(fù)載（N）,根據(jù)《軸承手冊(cè)》或《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》查取，單位用（kgf）應(yīng)換算成（N）；—速度系數(shù)， 為滾動(dòng)軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/mm） —壽命系數(shù)， —壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3，對(duì)滾子軸承=；工作情況系數(shù)，對(duì)輕度沖擊和振動(dòng)的機(jī)床（車(chē)床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機(jī)床），；—功率利用系數(shù)，查表3—3；—速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3—2；—齒輪輪換工作系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》；P—當(dāng)量動(dòng)載荷，按《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》。 故軸承校核合格 圖516第5章 結(jié)論 CA6140的主軸箱是機(jī)床的動(dòng)力源將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給機(jī)床主軸的基本環(huán)節(jié)，其機(jī)構(gòu)復(fù)雜而巧妙，要實(shí)現(xiàn)其全部功能在軟件中的模擬仿真工作量非常大。這次設(shè)計(jì)的效果沒(méi)有預(yù)計(jì)的完美，有一些硬件方面的原因，在模擬仿真的時(shí)候，由于計(jì)算機(jī)的配置不能達(dá)到所需要求，致使運(yùn)行速度非常慢，不但時(shí)間上拖了下來(lái)，而且所模擬的效果很不理想。我接受的設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)CA6140車(chē)床的主軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)。主軸箱的結(jié)構(gòu)繁多，考慮到實(shí)際硬件設(shè)備的承受能力，在進(jìn)行三維造型的時(shí)候在不影響模擬仿真的情況下，我省去了很多細(xì)部結(jié)構(gòu)。從這點(diǎn)讓我深深的體會(huì)到“科技是第一生產(chǎn)力”這句話的正確與嚴(yán)峻性。在設(shè)計(jì)中我們也遇到了其它許多棘手的問(wèn)題，例如，每個(gè)人采用的度量標(biāo)準(zhǔn)不一致，導(dǎo)致裝配的時(shí)候產(chǎn)生了干涉的問(wèn)題，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題我們采用互相調(diào)節(jié)的方法，需要相互配合的兩個(gè)零件的設(shè)計(jì)者相互協(xié)調(diào)，最后實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的效果。 對(duì)于一次設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，總體安排很重要。這次設(shè)計(jì)由于總體安排剛開(kāi)始的時(shí)候沒(méi)有很合理的制定，所以工作量的實(shí)際大小與工作的具體性質(zhì)不是很明確，但經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo) 和幫助后，我開(kāi)始慢慢的找準(zhǔn)了點(diǎn)，明確了具體目標(biāo)，進(jìn)度一步步趕上來(lái)。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師們給予我很多的支持和幫助，在此我對(duì)老師在設(shè)計(jì)中對(duì)我們的指點(diǎn)和教導(dǎo)表示衷心的感謝！ 參考文獻(xiàn)[1] 任殿閣,張佩勤 ．機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社．1991年9月[2] 鄭文緯．東南大學(xué)機(jī)械學(xué)學(xué)科組[M]．機(jī)械原理．高等教育出版社．1997年7月[3] 付鐵．計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程[M]．北京理工大學(xué)出版社．1997年5月[4] 查康, 董敏．產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)白金案例[M]．山東電子音響出版社．[5] 方世杰 ．機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社．[6] 曹桄,高學(xué)滿．金屬切削機(jī)床掛圖[M]．上海交通大學(xué)出版社．1984年8月[7] 吳宗澤,羅圣國(guó)．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．高等教育出版社．1982年12月[8] 易新．金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社．1985年11月[9] 戴曙．金屬切削機(jī)床．機(jī)械工業(yè)出版社[M]．2000年5月[10] 周四新．PROE實(shí)用設(shè)計(jì)百例[M]．清華大學(xué)出版社．2005年3月[11] 翁世修,王良申．金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M]．上海交通大學(xué)出版社．1987年8月[12] 邱宣懷．機(jī)械設(shè)計(jì)．高等教育出版社[M]．2004年5月 起訖日期設(shè)計(jì)（論文）各階段工作內(nèi)容備 注55