【導(dǎo)讀】產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。最原始的機(jī)床是依靠雙手的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在工件上鉆孔。由于新技術(shù)的發(fā)展并在機(jī)床領(lǐng)域得到應(yīng)用，使機(jī)床的發(fā)展更加迅猛。多樣化、精密化、高效化、自動(dòng)化是這一時(shí)代機(jī)床發(fā)展的基本特征。也就是說(shuō)，機(jī)床的發(fā)展緊密迎合社。會(huì)生產(chǎn)的多種多樣和越來(lái)越高的要求。目前我國(guó)已經(jīng)形成了布局比較合理、比較完善的機(jī)床工業(yè)體系。性能也在逐漸提高，有些機(jī)床的性能已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平。是有較大的差距。因此，要想縮短與先進(jìn)國(guó)家的差距，我們必須開發(fā)設(shè)計(jì)出我國(guó)自己。程度以及進(jìn)一步提高機(jī)床的加工精度和減小表面粗糙度值。在鉆床上加工時(shí)，工件不動(dòng)，刀具作回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向移動(dòng)，完成進(jìn)給運(yùn)。鉆床可完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。主軸箱每向左移動(dòng)送進(jìn)一次，在四。4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)能裝入機(jī)體內(nèi)。本機(jī)床主要有兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)件—回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和主機(jī)箱。1）安置工件的工作臺(tái)要求進(jìn)給間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的速度為n2。

　　

【正文】 n.? ? ? ?5 0 4 2 79 5 5 0 9 5 5 0 3 2 6 01 2 5?Nm t ?? ? ? ?3510 102 2 3 2 6 0 1 0 2 4 6 9 6 9 7264N rtF F ta n . ta n .? ? ? ?1 0 1 0 20 24 69 6 97 20 80 24 5N ntF F c o s .??1 0 1 0 2 0 2 5 9 9 6 8N YXZR A2R A1 F6tF 10rF 10tR D2R D1M 101 2XYF 10rR D1M VX1 19 3. 2N .m3 9 0 . R D2M H3 71 4N .m3 38 3N .mZR A2F 10tT3 26 0N .ma)b)c)d)F 9t F 9rM 9F 10rF 10tR A1 F 9r3 5 0 . F 9t 圖 軸的載荷 和彎距 分 布 圖 1） 作出軸的空間受力簡(jiǎn)圖（圖 a） 2） 作出垂直面受力、彎矩圖（圖 b）。 RA1=2784N , RD1=2471N 3） 作出水平面受力、彎矩圖 (圖 c)。 RA2=26851N, RD2= 4） 求出合成彎矩 m a x V m a x H m a xM M M .? ? ? ? ?2 2 2 21 1 9 3 2 3 7 1 4 3 9 0 1N 5） 作出扭矩圖 （圖 d） T=3260 ?Nm 6） 求出當(dāng)量彎矩 Memax(取 ?? ) ? ? ? ?e m a xMM α T.? ? ? ? ? ?2222 3 9 0 1 0 6 3 2 6 0 4 3 6 4N 7） 校核軸的強(qiáng)度 查得 ζ??????1 65 MPa 1) 初選軸承型號(hào) 由工作條件初選軸承 6317，由 參考 文獻(xiàn) [12]查 表 該軸承的 Cor=96500N，Cr=132021N。 2） 求 Fr1,Fr2 由 A A AR R R? ? ?2212 3722N D D DR R R .? ? ?2212 3 5 6 8 6 8N，得 Fr1= AR =3722N Fr2= BR = 3） 計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 P1,P2 參考 文獻(xiàn) [6] ， fp=~,取 fp=,所以 prp f F . .? ? ? ?11 1 4 3 7 2 2 5 2 1 0 8N prp f F . . .? ? ? ?22 1 4 3 5 6 8 6 8 6 4 2 3 6 2 4N 4） 計(jì)算軸承所需具有的基本額定動(dòng)載荷 C, （取 lh,=30000 小時(shí)， P 取大值） , hnl .C P . ??? ? ?3 32 6660 6 0 1 2 5 3 0 0 0 06 4 2 3 6 2 4 8 4 1 7 31 0 1 0N＜ 132021N 所以，初選軸承 6317 符合要求，可以確定。 選 圓頭 普通平鍵 齒輪 齒輪 10 傳遞的扭矩 為 3362 ?Nm，它們對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩為 3260 ?Nm。兩處 直 徑、鍵高及鍵長(zhǎng)分別為： d1=89mm, h1=14mm, l1=180mm d2=89mm, h2=14mm, l2=200mm 根據(jù)鍵連接的擠壓強(qiáng)度公式，它們各自的擠壓應(yīng)力 p? 為 ： p Tδ .d h l ?? ? ? ??? 311 1 1 14 4 3 3 6 2 1 0 5 9 9 68 9 1 4 1 8 0MPa p Tδ .d h l ?? ? ? ??? 322 2 2 14 4 3 2 6 0 1 0 5 2 3 32 8 9 1 4 2 0 0MPa ??p? =60~90MPa,故所選鍵均滿足強(qiáng)度條件。 ? ? M P a65M P 4364WM 13m a xee ???????? ? VI 軸的結(jié)構(gòu) 1. 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估計(jì)軸的最小直徑 ? ? ~ ~126npAd 336 ??? 考慮到鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的影響 ，取 d6min= 103mm，材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為217～ 255HBS。 如圖 所示 圖 軸的結(jié)構(gòu)尺寸圖 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的 技術(shù)參數(shù) 轉(zhuǎn)盤直徑 450mm T 型槽 18 其余參數(shù)見(jiàn)零件圖 進(jìn)給系統(tǒng)主軸箱 技術(shù) 設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī) 2 的選擇 類比同類機(jī)床知鉆直徑為 26mm 的孔時(shí)所需要的轉(zhuǎn)速分別為：擴(kuò)孔鉆鉆直徑為8mm 的孔的轉(zhuǎn)速在 900r/min 左右 , 取 n1=940r/min； 鉸刀鉸直徑為 26mm 的孔的轉(zhuǎn)速在 200r/min 左右 ，取 n2=188 r/min； 鉆頭鉆直徑為 25mm 的轉(zhuǎn)速為 150r/min 左右， 取n3=171 r/min。 因此電動(dòng)機(jī)選 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī) Y112M6, P 額 = KW，同步轉(zhuǎn)速1000r/min,額定轉(zhuǎn)速 940r/min。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)、外形和安裝尺寸見(jiàn)表 。 表 電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)、外形和安裝尺寸表 型號(hào) 額定功率 / kw 滿載轉(zhuǎn)速 r/min 最大轉(zhuǎn)矩（額定轉(zhuǎn)矩） Y112M－ 6 940 2 外形尺寸 / mmmmmm L(AC/2+AD) HD 中心高 /mm H 安裝尺寸 /mm AB 軸伸尺寸 / mmmmmm DE 400305265 112 190140 2860 確定 各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比 因 n1=940r/min， n1,=313r/min,n2=188 r/min, n3=171 r/min 則外總傳動(dòng) 比為 i 總 =n1/ n3=940/171= 故 齒輪 1， 2 傳動(dòng)比 i1， 2=5,齒輪 1， ， 2， 傳動(dòng)比 i1， ， 2， =3,齒輪 2， ， 3， 傳動(dòng)比 i2， ， 3， =。 計(jì)算各軸功率 查 參考 文獻(xiàn) [12]得 ，效率取 η 齒 =， η 連軸器 =， η 軸承 =。電動(dòng)機(jī)的輸出功率估計(jì)為 2KW。 I 軸 P1=P0=2 KW。 I， 軸 P1， = P1η 齒 η2 軸承 =2 = KW。 II 軸 P2= P1η 齒 η2 軸承 =2 = KW。 III 軸 P3= P2η2 齒 η3 連軸器 =2= KW。 齒輪 1 和 2 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1） 選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 。 2） 因傳遞功率不大，故大小齒輪都選用軟齒面，小齒輪 45 鋼，調(diào)質(zhì) 處理，硬度255HBS，大齒輪 45 鋼，?；幚恚捕?217HBS。 3） 選齒輪精度等級(jí)為 8 級(jí)精度 。 4） 選 z1=24 ,則 z2=i1， 2z 1=524=120。 5） 取螺旋角 β=14186。 ? ? HE ? βtHu z z z zKTdφ du ζ???? ????????2131 12 （ ） （ 1）確定公式內(nèi)的各參數(shù)值 1） 選載荷系數(shù) Kt=～ 估取 Kt=； 2） 計(jì)算主動(dòng)輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 pT . . .n? ? ? ? ? ? ?5 5 211129 5 5 1 0 9 5 5 1 0 0 2 0 3 2 1 0940?Nm 3） 由 參考 文獻(xiàn) [6]選取齒寬系數(shù) d? =； 4） 確定 Hz bHttcos βz sin α cos α? 2 bttan β tan β cos α? nt tan α tantan α cos β cos?? 2021 得 tα .? 20 56 btan β t a n c o s .? 1 4 2 0 5 6 得 bβ .? 13 14 H c o s . i n . c o s .??2 1 3 1 4 2 4 32 0 5 6 2 0 5 6 5） 確定 zE zE = .1898 MPa 6） 確定 ?z ? ? βα? βαεεz ε ε?? ? ?4 13 αε . . c o s β . . c o s .zz?? ?? ?? ??? ? ? ? ? ? ??? ?? ?? ?????????? 121 1 1 11 8 8 3 2 1 8 8 3 2 1 4 1 6 82 4 1 2 0 β nb s i n βε . φ d z t a n β . . t a n .π m? ? ? ? ? ? ?10 3 1 8 0 3 1 8 0 4 2 4 1 4 0 6 8 ? ?? ..z . ..?? ? ? ?4 1 6 8 0 6 81 0 6 8 0 8 13 1 6 8 7） 確定 ?z βz c o s β c o s .? ? ?1 4 0 9 8 5 8） 確定 ? ?H? H lim NHHζ zζ S????? 由 參考 文獻(xiàn) [6]查 表 得 1limH? =620MPa； 2limH? =420 MPa； ? ?hN n k l .? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 911 6 0 6 0 9 4 0 1 2 8 3 0 0 1 5 4 0 6 1 0 .N.?? ? ?9 82 4 0 6 1 0 8 1 2 1 05 由 參考 文獻(xiàn) [6]查 表 得 2N1N ?? 取 SH= H l i m NHHζ z .ζ s. ??? ? ? ??? 111 6 2 0 1 0 4961 2 5MPa H l i m NHHζ z .ζ s. ??? ? ? ??? 222 4 2 0 1 0 3361 2 5MPa 取小值 （ 2）計(jì)算齒輪參數(shù) 1） ? ?t. . . . . . .d.. ? ??? ? ? ? ? ??? ????2531 512 1 3 0 2 32 10 2 43 189 8 0 81 0 985 57 50 4 5 336mm 2） 計(jì)算圓周速度 v π .v.?????5 7 5 9 4 0 286 0 1 0 0 0m/s 3）計(jì)算齒寬、模數(shù)、 b/h tnt d c o s β . c o ? ? ?115 7 5 1 4 2 3 224mm ttb φ d d . .? ? ? ? ?6 0 4 5 7 5 2 3mm ? ? ? ?t n t ah m h c . . .??? ? ? ? ? ? ?2 2 3 2 2 1 0 2 5 5 2 6mm ttb h . .??23 5 26 4 37 4）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v， 8 級(jí)精度由 參考 文獻(xiàn) [6]查得動(dòng)載荷系數(shù) vK.? 1 14 ； 由 參考 文獻(xiàn) [6]，取 AK ?1 ； 由 參考 文獻(xiàn) [6]，假設(shè) AtK F b ? 100N/mm，得 Hα FαK K .??14； 由 參考 文獻(xiàn) [6]，得 HβK.? 1 124 ； 由 參考 文獻(xiàn) [6]，得 FβK.? 1 08 ； 故載荷系數(shù) Av α H βK K K K K . . . .? ? ? ? ? ?1 1 14 1 4 1 12 4 1 79 5）按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得得分度圓直徑 t t d . .? ? ? ?33111 7 95 7 5 6 4 0 213mm F α s αn ε βFKT cos β YYm Y Yζφ dz??? ????????213 212 () (1) 確定公式內(nèi)各參數(shù)數(shù)值 1） 查取齒形系數(shù) 。 由 參考 文獻(xiàn) [6]查得 FαY.?1 2 65 ； FαY.?2 2 164； 2） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 。 由 參考 文獻(xiàn) [6]查得 sαY.?1 1 58 ； sαY.?2 1 806； 3） 計(jì)算抗彎疲勞許用應(yīng)力 。 取 Fs.?14 N F limFFY ζζ S????? () 由 參考 文獻(xiàn) [6]查得抗彎疲勞壽命系數(shù) NNY Y .??1210； 由 參考 文獻(xiàn) [6]查得抗彎疲勞強(qiáng)度極限 F limζ ?1 440 MPa； F limζ ?2 410 MPa N F l i mFFY ζ .ζ .s. ??? ? ? ??? 111 1 0 4 4 0 3 1 4 2 914MPa N F l i mFFY ζ .ζ .s. ??? ? ? ??? 222 1 0 4 1 0 2 9 2 8 614MPa 4） 計(jì)算大小齒輪得 Fα sαFYYζ????，并加以比較 F α s αFYY .. ..ζ ???????1112 6 5 1 5 8 0 0