【正文】 軸的轉(zhuǎn)向方式：單向脈動(dòng) 軸的工作情況：淡水,無應(yīng)力集中 軸的轉(zhuǎn)速：500r/min 功率:15kW 轉(zhuǎn)矩：286500N mm 所設(shè)計(jì)的軸是實(shí)心軸 材料牌號：45 調(diào)質(zhì) 硬度(HB)：230抗拉強(qiáng)度：650MPa 屈服點(diǎn)：360MPa 彎曲疲勞極限：270MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞極限： 155MPa 許用靜應(yīng)力：260MPa 許用疲勞應(yīng)力： 180MPa 二、確定軸的最小直徑如下： 所設(shè)計(jì)的軸是實(shí)心軸 A 值為：100 許用剪應(yīng)力范圍：40～52MPa 最小直徑的理論計(jì)算值： 滿足設(shè)計(jì)的最小軸徑：32mm 三、軸的結(jié)構(gòu)造型如下： 軸各段直徑長度： 長度 直徑 90mm 42mm 60mm 45mm 180mm 50mm 山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文39 50mm 60mm 230mm 50mm 20mm 45mm 軸的總長度：630mm 軸的段數(shù)：6 軸段的載荷信息：直徑 距左端距離 垂直面剪力 垂直面彎矩 水平面剪力 水平面彎矩 軸向扭矩42mm 45mm 3164N 0Nmm 0N 0Nmm 286500Nmm 60mm 355mm 3475N 0Nmm 0N 0Nmm 286500Nmm 軸所受支撐的信息： 直徑 距左端距離 45mm 120mm 45mm 620mm 四、支反力計(jì)算 距左端距離 水平支反力 Rh1 垂直支反力 Rv1 120mm 0N 距左端距離 水平支反力 Rh2 垂直支反力 Rv2 620mm 0N 五、內(nèi)力 x/mm d/mm m1/Nmm m2/Nmm 45 42 0 0 120 45 237300 237300 355 60 620 45 六、彎曲應(yīng)力校核如下： 危險(xiǎn)截面的 x 坐標(biāo)：120mm 直徑：45mm 危險(xiǎn)截面的彎矩 M：230000Nmm 扭矩 T：573000Nmm山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文40 截面的計(jì)算工作應(yīng)力： 許用疲勞應(yīng)力：180MPa 120mm 處彎曲應(yīng)力校核通過 結(jié)論：彎曲應(yīng)力校核通過 七、安全系數(shù)校核如下： 靜校核計(jì)算： 危險(xiǎn)截面的 x 坐標(biāo)：355mm 直徑：60mm 危險(xiǎn)截面的彎矩 M：mm 扭矩 T：573000Nmm 截面的靜強(qiáng)度安全系數(shù)： 許用安全系數(shù)[Ss]： 355mm 處靜強(qiáng)度校核通過 八、扭轉(zhuǎn)剛度校核如下： 圓軸的扭轉(zhuǎn)角：(176。) 許用扭轉(zhuǎn)變形：176。/m 扭轉(zhuǎn)剛度校核通過 九、彎曲剛度校核如下： 撓度計(jì)算如下： x/mm νi/mm 1 15 2 30 3 45 4 60 5 75 6 90 7 105 8 120 0 9 145 10 170 山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文41 11 195 許用撓度系數(shù)： 最大撓度： 彎曲剛度校核通過 十、臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算如下： 當(dāng)量直徑 dv： 軸截面的慣性距 I：^4 支承距離與 L 的比值： 軸所受的重力：350N 支座形式系數(shù) λ1： 軸的一階臨界轉(zhuǎn)速 ncr1： 二級傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)校核二級傳動(dòng)軸因?yàn)閭鲃?dòng)轉(zhuǎn)矩與功率與一級傳動(dòng)齒輪軸相近，而軸長教一級傳動(dòng)齒輪軸段，故不進(jìn)行強(qiáng)度校核，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其最小直徑理論計(jì)算值為 32，取最小直徑 45，即與一級傳動(dòng)齒輪軸相同的支撐軸頸，以減少所需選用軸承的類型。二級傳動(dòng)軸如下圖（圖 215）所示:圖 215 二級傳動(dòng)軸 主軸設(shè)計(jì)校核山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文42主軸不僅要傳遞轉(zhuǎn)矩還要起到卡緊圓木的作用。故要在結(jié)構(gòu)上做特殊改進(jìn)。經(jīng)計(jì)算，主軸最小直徑理論計(jì)算值為 30，考慮到要承受圓木重量及安全性考慮，設(shè)計(jì)最小直徑為 60 以上直徑的心木。其結(jié)構(gòu)如圖（圖 216）所示，其端部設(shè)計(jì)為方型結(jié)構(gòu)，在安裝圓木時(shí)，需要在圓木兩端心部鑿145 見方的孔，將主軸端部方形結(jié)構(gòu)安進(jìn)圓木中，以保證圓木與主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣尾座頂針與主軸端部采用相同設(shè)計(jì)，以確保安裝，旋切的可靠性。圖 216 主軸 V 型帶及帶輪設(shè)計(jì)一、初始條件傳動(dòng)功率 P 為： 15(kW)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n1 為：1500(r/min)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n2 為：500(r/min)傳動(dòng)比 i：3二、選定帶型和基準(zhǔn)直徑設(shè)計(jì)功率 Pd:18(kW)帶型:SPA 型小帶輪基準(zhǔn)直徑 dd1:112(mm)小帶輪基準(zhǔn)直徑 dd2:335(mm)三、軸間距的確定初定軸間距 a0:550(mm)所需基準(zhǔn)長度 Ld:1800(mm)實(shí)際軸間距 a:538(mm)四、額定功率及增量的確定單跟 V 帶傳遞的額定功率 P1:(kW)傳動(dòng)比 i≠1 的額定功率增量 ΔP1:(kW)五、帶速、包角和 V 帶根數(shù)帶速 v:(m/s)山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文43小帶輪包角 α:(176。)V 帶的根數(shù) z :5六、各項(xiàng)力的計(jì)算V 帶每米長的質(zhì)量 m:(kg/m)單跟 V 帶的預(yù)緊力 Fo:(N)作用在軸上得力 Fr :(N)本章小結(jié)在本章中主要完成了主軸傳動(dòng)、刀架進(jìn)給系統(tǒng)、尾架頂針結(jié)構(gòu)等主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)及其校核。通過本章的計(jì)算，可以確定設(shè)備的基本功率，效率及威脅截面設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)統(tǒng)籌考慮旋切機(jī)整天尺寸結(jié)構(gòu)，及各部分細(xì)節(jié)如軸承安裝，齒輪軸向，徑向定位等以保證后續(xù)的設(shè)計(jì)，零件選用等順利進(jìn)行。山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文44第三章：標(biāo)準(zhǔn)件的選用本設(shè)計(jì)中大量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以降低加工成本，并在設(shè)計(jì)過程中考慮標(biāo)準(zhǔn)件選型，根據(jù)最簡采購原則，能夠使用相同標(biāo)準(zhǔn)件的盡量選用同一型號標(biāo)準(zhǔn)件，以減少采購成本。 軸承選用 軸承是傳動(dòng)中的重要部件，對保證產(chǎn)品加工精度有重要影響?？紤]到由于加工中的震動(dòng)，軸向串動(dòng)，本設(shè)計(jì)中均采用角接觸軸承。一級傳動(dòng)齒輪軸 角接觸球軸承 7009C[GB／T 29294]二級傳動(dòng)軸 角接觸球軸承 7009C[GB／T 29294]主軸 角接觸球軸承 7012C[GB／T 29294]進(jìn)給絲桿 角接觸球軸承 71903C[GB／T 29294] 電機(jī)選用 主軸電機(jī)選用及其參數(shù)主軸電機(jī)選用三項(xiàng)異步電機(jī)，選著原則如下：（1）根據(jù)機(jī)械負(fù)載特性、生產(chǎn)工藝、電網(wǎng)要求、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用等綜合指標(biāo)，合理選擇電機(jī)類型。（2）根據(jù)機(jī)械負(fù)載所要求的過載能力、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、工作制及工況條件，合理選著電動(dòng)機(jī)的功率，使功率匹配合理，并具有適當(dāng)?shù)膫溆霉β剩η筮\(yùn)行安全、可靠而經(jīng)濟(jì)。（3）根據(jù)使用場所的環(huán)境，選擇電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級和機(jī)構(gòu)型式。（4）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高機(jī)械轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)調(diào)速兇的要求，選著電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。（5）根據(jù)使用環(huán)境溫度，維護(hù)檢修方便、安全可靠等要求，選著電動(dòng)機(jī)的山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文45絕緣等級和安裝方式。（6）根據(jù)電網(wǎng)電壓、頻率，選著電動(dòng)機(jī)的額定電壓、頻率。（7）在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，要努力執(zhí)行國家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，積極采用節(jié)能產(chǎn)品和新產(chǎn)品，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。電機(jī)選用步驟如圖（圖 31）所示。選用的主軸電機(jī)：Y160L4，其參數(shù)及安裝尺寸查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊。 進(jìn)給電機(jī)選用及其參數(shù)山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文46進(jìn)給電機(jī)選用 YVF2 系列（IP54）變頻調(diào)速三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)，其參數(shù)如下：座號: 80M 1標(biāo)稱功率/kW: 額定轉(zhuǎn)矩/(Nm): 恒轉(zhuǎn)矩變頻范圍/Hz: 5～50恒功率變頻范圍/Hz: 50～100安裝尺寸及公差|A|基本尺寸: 125安裝尺寸及公差|A/2|基本尺寸: 安裝尺寸及公差|A/2|極限偏差: 177。安裝尺寸及公差|B|基本尺寸: 100安裝尺寸及公差|C|基本尺寸: 50安裝尺寸及公差|C|極限偏差: 177。安裝尺寸及公差|D|基本尺寸: 19安裝尺寸及公差|D|極限偏差: (+,)安裝尺寸及公差|E|基本尺寸: 40安裝尺寸及公差|E|極限偏差: 177。安裝尺寸及公差|F|基本尺寸: 6安裝尺寸及公差|F|極限偏差: (0,)安裝尺寸及公差|G①|(zhì)基本尺寸: 安裝尺寸及公差|G①|(zhì)極限偏差: (0,)安裝尺寸及公差|H|基本尺寸: 80安裝尺寸及公差|H|極限偏差: (0,)安裝尺寸及公差|K②|基本尺寸: 10安裝尺寸及公差|K②|極限偏差: (+,0)安裝尺寸及公差|K②|位置度公差: 外形尺寸|AB: 165外形尺寸|AC: 175外形尺寸|AD: 145山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文47外形尺寸|HD: 220外形尺寸|L: 370 其他標(biāo)準(zhǔn)件的選用 鍵本設(shè)計(jì)一般采用 A 型平鍵，現(xiàn)將本設(shè)計(jì)中用到的鍵規(guī)列如下：鍵的名稱 規(guī)格 備注普通平鍵 A 型 610 [GB／T 10961979]普通平鍵 A 型 58 [GB／T 10961979]普通平鍵 A 型 510 [GB／T 10961979]普通平鍵 A 型 1263 [GB／T 10961979]普通平鍵 A 型 1636 [GB／T 10961979]普通平鍵 A 型 1828 [GB／T 10961979]普通平鍵 A 型 1832 [GB／T 10961979]普通平鍵 C 型 610 [GB／T 10961979]普通平鍵 C 型 1245 [GB／T 10961979] 軸承座軸承座為選擇性標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)軸承選用情況，一級傳動(dòng)傳動(dòng)齒輪軸軸承和二級傳動(dòng)齒輪軸軸承選用鑄造立式座 P207[GB／T 78091995]；主軸軸承選用鑄造立式座 P210[GB／T 78091995]；傳動(dòng)絲桿軸承座根據(jù)軸承尺寸設(shè)計(jì)。 螺釘、螺柱、螺母、墊片、擋圈 螺釘、螺柱、螺母、墊圈、擋圈均為標(biāo)準(zhǔn)件。根據(jù)實(shí)際情況選用，現(xiàn)將本設(shè)計(jì)中用到的零件列表如下：山東大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文481 型六角螺母 C 級 M81 型六角螺母 C 級 M121 型六角螺母 C 級 M16螺母1 型全金屬六角鎖緊螺母 M20[GB/ 412022]各型采購數(shù)量根據(jù)裝配圖確