jcs-013型自動換刀數(shù)控臥室鏜銑床主軸箱設(shè)計-文庫吧資料
2025-06-11 18:50本頁面
【正文】 齒輪，所以不考慮軸向力的存在，選用深溝球軸承，軸段6上安裝軸承，其直徑應(yīng)該既便于軸承的安裝又應(yīng)該符合軸承內(nèi)徑系列，所以選用軸承6207進(jìn)行設(shè)計計算。a. 選擇軸的材料因為該軸主要承受的是扭矩和彎曲變形，所以選用常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，其硬度為217—225MPa，彎曲疲勞極限為s1=275MPa,許用彎曲應(yīng)力[s1]=60MPa,許用切應(yīng)力[t]=2545MPa。這里對軸2進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計計算。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與軸上齒輪輪轂孔內(nèi)徑及寬度、滾動軸承的選擇和校核、鍵的選擇和驗算與軸連接的半聯(lián)軸器的選擇同步進(jìn)行。b. 軸2的作用計算已知條件，軸2傳遞的轉(zhuǎn)矩T2=，轉(zhuǎn)速為864r/min，齒輪3的分度圓直徑為d3=69mm，齒輪4的分度圓直徑為d4=114mm。齒輪1的作用力為,其方向為由力的作用點指向齒輪1的轉(zhuǎn)動中心。為了保證軸向定位可靠，與齒輪和聯(lián)軸器等零部件相配合部分的軸段長度一般應(yīng)比輪轂長度短2—3mm。確定各軸段的長度時，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，同時還要保證零件所需的裝配或調(diào)整空間。為了使齒輪、軸承等有配合要求的零件拆裝方便，并減少配合表面的擦傷，在配合軸段前應(yīng)采用較小的直徑。因此，可按軸所受的扭矩初步估算軸所需的直徑，將初步求出的直徑作為承受扭矩的軸段的最小直徑dmin，然后再按軸上零件的裝配方案和定位要求，從dmin處起注意確定各段軸的直徑。各軸段所需的直徑與軸上的載荷大小有關(guān)，初步確定軸的直徑時，還不知道支反力的作用點，不能確定彎矩的大小與分布情況，因而還不能按軸所受的具體載荷及其引起的應(yīng)力來確定軸的直徑。因套筒與軸的配合較松，如軸的轉(zhuǎn)速很高時，也不宜采用套筒定位。套筒定位結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，軸上不需開曹、鉆孔或切制螺紋，因而不影響軸的疲勞強度，一般用于軸上兩個零件之間的定位。滾動軸承的軸肩必須低于軸承內(nèi)圈斷面的高度，以便于拆卸軸承，軸肩的高度可查手冊中軸承的安裝尺寸。因此，軸肩定位多用于軸向力較大的場合。利用軸肩定位是最方便可靠的方法，但采用軸肩就必然會使軸的直徑加大，而且軸肩處將應(yīng)截面突變而引起應(yīng)力集中。b. 零件的軸向定位軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、軸段擋圈、軸承端蓋和圓螺母等來保證的。下面討論軸的設(shè)計中要解決的幾個主要問題。設(shè)計時必須針對不同情況進(jìn)行具體的分析。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要決定于以下因素：軸在機器中的安裝位置以及形式；軸上安裝的零部件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸的連接方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況；軸的加工工藝等。但也應(yīng)注意，在既定條件下，有時也選用強度較低的剛才，而用適當(dāng)增加軸的截面面積的方法來提高軸的剛度。因此在傳遞大動力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸勁的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常用合金鋼。由于碳鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強度，故采用碳鋼制造周最為廣泛，其中最常用的是45號鋼。而對剛度要求高的軸和受力大細(xì)長軸，還應(yīng)進(jìn)行強度計算，以防止發(fā)生共振而破壞。多數(shù)情況下，制的工作能力指的是軸的強度。因此，軸的結(jié)構(gòu)是軸設(shè)計中的主要內(nèi)容。 軸的設(shè)計軸的設(shè)計是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及主軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結(jié)構(gòu)和尺寸。這樣設(shè)計出的齒輪傳動既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度。所以取模數(shù)為m1=3。設(shè)計計算對比計算結(jié)果，有齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的的模數(shù)。YSa1=，YSa2=。YFa1=，YFa2=。K=KAKVKFaKFb==。計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)s=，則：；。彎曲強度的設(shè)計公式 （）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值查得小齒輪的彎曲疲勞極限，大齒輪的彎曲疲勞極限。計算模數(shù)m。故載荷系數(shù)K=KAKVKHaKHb==。由下式得：試算小齒輪分度圓直徑計算圓周速度n計算齒寬b計算齒寬與齒高比模數(shù)： 齒高：則齒寬與齒高比為計算載荷系數(shù)根據(jù)n=，8級精度，查得動載系數(shù)Kv=直齒輪KHa=KFa=1，查得使用系數(shù)KA=,用插值法查得8級精度小齒輪相對支撐非對稱布置時KHb=。計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)假定該機床可使用20年，每年按300天計算，則應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為N1=60n1jLh=6014401 (2830020)=N2=60n2jLh=608641 (2830020)= 取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=，KHN2=。b. 選擇材料由表查得選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)處理），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)處理），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。a. 選定齒輪類型、精度等級選用直齒圓柱齒輪傳動。為了使各個相嚙合的齒輪相對磨損均勻，傳動平穩(wěn)，Z1和Z2一般互為質(zhì)數(shù)。b. 齒數(shù)的選擇保持中心距a不變的情況下，增加齒數(shù)，除能增加重合度，改善傳動平穩(wěn)外，還可以減小模數(shù)，降低齒高，因而減少金屬切削量，節(jié)省制造費用。具體要求如下：a. 齒輪的齒數(shù)不應(yīng)過大；b. 最小齒輪的齒數(shù)要求盡可能小，對于圓柱齒輪最小齒數(shù)；c. 受結(jié)構(gòu)限制的最小齒輪的各齒輪（尤其是最小齒輪），應(yīng)可靠的裝到軸上或進(jìn)行套裝，齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽的壁厚大于等于2mm，以保證有足夠的強度，避免出現(xiàn)變形、斷裂。b. 轉(zhuǎn)矩的計算軸1的轉(zhuǎn)矩為：；軸2的轉(zhuǎn)矩為: ；軸3有轉(zhuǎn)矩有兩種，；主軸有四種轉(zhuǎn)矩，、。軸1的轉(zhuǎn)速是由電動直接輸出的，所以轉(zhuǎn)速為1440r/min,軸2和軸3的轉(zhuǎn)速是由齒輪傳遞的，所以軸2的轉(zhuǎn)速本科機械畢業(yè)設(shè)計論文CAD圖紙 401339828 為144027/45=864r/min，軸3的轉(zhuǎn)速有兩種分別為86438/52=。齒輪6和齒輪8為兩個雙連齒輪并安裝在同一根軸上，齒輪4安裝在另一根軸上，齒輪9和齒輪10安裝在主軸上。由于輸入軸與電動機軸直接相連，并且轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小，所以選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。一般市場上最常用、供應(yīng)最多的是同步轉(zhuǎn)速為1500r/min和1000r/min的電動機，無特殊需求不選用3000r/min和750r/min的電動機，因此選擇同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機，其滿載轉(zhuǎn)速為1440r/min,且型號為Y132M4。本科機械畢業(yè)設(shè)計論文CAD圖紙 401339828 3 主傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算 電動的選取 選擇電動機的類型根據(jù)用途選用Y系列一般用途的全封閉自冷式三相異步電動機，三相異步電動機的結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護(hù)方便，可直接接于三相交流電網(wǎng)中，在工業(yè)上用途最為廣泛，具有效率高、性能好、噪聲低、振動小等優(yōu)點，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊
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