【正文】 261 N? mm 兩齒輪之間 2T =101990 N? mm 按彎扭和成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時通常只校核軸上承受最大的彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強(qiáng)度 由式 ca? = ??22MT（ ） （ ）W 2W= 2M ?? 2（ T）W ? ? ?1?? 對于圓柱形截面 W= 3d 查手冊得 ? = ca? = ??22MT（ ） （ ）W 2W = 2232 1 3 2 6 1 (0 .6 1 0 1 9 9 0 )0 .1 4 0??? = 前已選定軸的材料為 45 號鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)量處理。因此作為簡支梁的軸的支承跨矩， 1L + 2L + 3L =85++= 23 32 軸的結(jié)構(gòu)圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面心是軸的危險截面。 由牛頓第三定律可知 2tF = N， 2rF = N 求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖（見主軸箱裝配圖）作出軸的計算簡圖（如下圖所示）。對標(biāo)準(zhǔn)齒輪 ? =20? 。 三、軸Ⅲ的強(qiáng)度校核 求軸Ⅲ上的功率 3P ，轉(zhuǎn)速 2n 和轉(zhuǎn)矩 2T 設(shè) 1? ， 2? 分別為齒輪傳動，軸承傳 動的效率 1? = ， 2? = 3P = 2312P ????電 =? ? = kw 又 2n = 012nii? = ? =454 r/min 于是： 32 29550000 PT n??=9550000? =101990 N? mm 22 求作用在齒輪上的力 因已知低速大齒輪的分度圓直徑為 2 3 3 3 38 11 4d m z? ? ? ? ? mm 而 21 22 2 1 0 1 9 9 01 7 8 9 . 3114TFt d ?? ? ? N 1F? = tantF ?? =? tan20? = N 式中： 2T —— 軸Ⅲ上大齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為 N? mm 2d —— 軸Ⅲ上大齒輪的節(jié)度圓直徑，對標(biāo)準(zhǔn)齒輪即為分度圓直徑。單位為 3mm 對于圓環(huán)形截面， W= 332d? ?4（ 1 ） ? 3d ?4（ 1 ） 其中 ? = 1dd = 34110 = 查表得 ? = 因此： ca? = 2M ?? 2（ T）W = 2341 1 2 6 4 6 . 30 . 1 1 1 0 (1 0 . 3 1 )??? ? ?2（ 0 . 6 1 7 2 5 8 0 ） = Mpa = Mpa 前已選定軸的材料為 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理。單位為 N? mm T—— 軸所受的扭矩。 21 由式 ca? = ??22MT（ ） （ ）W 2W= 2M ?? 2（ T）W ? ? ?1?? 式中： ca? —— 軸的計算應(yīng)力。 19 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 圖 31主軸箱圖 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 C 是軸的危險截面。對于 7220E型圓錐滾子軸承，由手冊中查得 a=29mm。在確定軸承的支點位置時，應(yīng)從手冊中查得 a 值。單位為 mm ?—— 嚙合角。 求出輸出軸的功率 Vp? ，轉(zhuǎn)速 3n 和轉(zhuǎn)矩 3T 。將齒輪帶輪等級裝配寬度的分布簡化為集中力，并視為作用在輪轂寬度的中點上；略去軸和軸上的自重；略去軸上產(chǎn)生的拉壓應(yīng)力；把軸看成鉸鏈支承，支反力作用在軸承上，其作用點的位置可用如下圖所示確定。 首先作出軸的計算圖。 ][ 5 5 0 0 0 0 TTT xd xd xdNPWT ?? ??? 式中： T? — 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位兆帕 T — 軸所受的扭矩 TW — 軸的抗扭截面系數(shù) n — 軸的轉(zhuǎn)速 p— 軸的傳遞的功率 d — 計算截面處軸的直徑 ][T? — 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 由以上公式可得軸的直徑； mmxxxnpiTd 5 5 0 0 0 0][ 5 5 0 0 0 00 333 ??? 取 mmd 30min ? mmnPiTd ][ 5 00 001 33 ?? 取 mmd 35min ? mmnpiTd ][ 5 5 0 0 0 02 33 ?? ..取 mmd 35min ? mmnpiTd ][ 5 5 0 0 0 03 33 ?? 取 mmd 40min ? 二 主軸的強(qiáng)度校核 對傳遞動力軸滿足強(qiáng)度條件是最基本的要求。 （ 2） 設(shè)計計算 mmxxxxxm ?? 對比計算結(jié)果，取 3?m ，則有： ??? xxizz 這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費。500lim6 aMPH ? 15 6 ）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 992 11 )1530082(19606060 ???? ??????????N jLnN n 7 ）由圖可知 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ,211 ?? HNHN KK 8） 計算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為 1% 安全系數(shù) S=1 則有： [aH mpS HK H N ][ 111 ?????? [aH mpS HK H N ][ 221 ?????? （ 3） 計算 （ 1） 試算小齒輪分度圓直徑 1td ，代入 ??H? 中較小的值： 31 1 . 3 5 . 4 7 1 1 0 0 0 0 1 2 . 4 5 1 8 9 . 8 1 . 9 82 . 3 2 5 8 . 2 8 61 . 4 5 1 1 . 4 5 5 2 2 . 5 5 2 2 . 5t x x x x xd m mx x x x?? 由于 1td 大于等于 毫米，故取 1td 為 66 毫米。 1 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1） 試選擇載荷系數(shù) ?Kt 2 ） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 MNnPT m .5471009550001 ?? 3 ） 由表中可得選取齒寬系數(shù)為 1 4） 由表中可查材料彈性系數(shù) 2/ aE mpZ ? 5） 由圖可知 按齒輪面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 。因被加工零件兩端面所要達(dá)到的各級參數(shù)都完全相同，故設(shè)計成相互對稱的傳動系統(tǒng)。 根據(jù)這些數(shù)據(jù)可編制出主軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖。 2） 工件位置尺寸及連桿大小頭中心位置尺寸 。機(jī)床負(fù)荷率的計算 ?＝ 12 式中 Q1— 機(jī)床理想和產(chǎn)率； Q2— 使用單位要求的生產(chǎn)率，當(dāng)全年工時為 2448h 時， Q2＝ N/2448(件 /h)，當(dāng)全年 12 工時為 4600h， Q2＝ N/4600(件 /h)，其中 N 為被加工零件的年產(chǎn)量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）。工件裝卸時間一般取~。 生產(chǎn)率計算卡 1．機(jī)床的理想生產(chǎn)率我 Q1 的計算 Q1＝ 60T單 ＝ 60TT? 輔機(jī) （件 /h） 式中 T單 －單件工時（ min）； T機(jī) －機(jī)加 工時間（ min）（包括動力部件工作進(jìn)給時間和死擋鐵停留時間）； T輔 －輔助時間（ min） (包括快進(jìn)時間、快退時間、工作臺直線移動或轉(zhuǎn)位時間、工件裝卸時間等 )。 11 主軸二主軸一驅(qū)動軸 圖 26主軸箱輪廓尺寸確定圖 3）應(yīng)表明液壓系 統(tǒng)和電氣控制按鈕等的安裝位置。 2）應(yīng)注明電動機(jī)的型號、功率和轉(zhuǎn)速。同時，要表明動力部件退回到最遠(yuǎn)時所處的位置。多軸箱的寬度B 和高度 H 按下列公式確定； H=h2+h1+b1 B=b2+2b1 式中： b —— 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩加工面的距離（毫米） b1—— 最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（毫米） h —— 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩加工平面的距離（毫米） h1—— 最底主軸高度（毫米） 一般取 b1大于等于 70— 100mm；一般推薦 h1大于等于 85— 140mm。重要的是，一定要保證動力部件處于加工終了位置時，工件端面至主軸箱端面之間的距離 應(yīng)不小于加工示意圖上所要求的距離。 對這些尺寸的確定，考慮工件的尺寸、形狀、具體結(jié)構(gòu)外，還要考慮能否布置下保證加工要求的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)及導(dǎo)向裝置，并要考慮夾具底座與機(jī)床其他部件的連接、固定所需要的位置。 （ 3）動力部件的總行程 L 總 ≥ L 工進(jìn)行程 ＋ L 前備 ＋ L 后備 10 式中 L 前備 — 前備量，動力部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離； L 后備 — 后備量，刀具從接桿中接桿連同刀具一起從主軸孔中得到所需要的軸向距離； L 工進(jìn)行程 — 動力部件的工作行程，即 L 快進(jìn) 。 確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程 （ 1）動力部件的工作進(jìn)給長度 L 工進(jìn) ： L 工進(jìn) ＝ L1＋ L 加工長 ＋ L2 即： L 工進(jìn) ＝ 10+10+1/3+5=27 式中， L 加工長 — 工件加工部位的長度； L1— 刀具切入長度； L2— 刀具切出長度 （ 2）動力部件的快速退回長度 L 快退 : L 快退 ＝ L 工進(jìn) ＋ L 快進(jìn) 即： L 快退 ＝ 27＋ 133＝ 這類裝置一般用孔徑在φ 25mm 以上的孔的加工，尤其是大直徑鏜孔時應(yīng)用較多。除鉸孔外，這類導(dǎo)向裝置很少用于大直徑的加工。其標(biāo)準(zhǔn)見圖。 發(fā)動機(jī)連桿示意圖如圖 35 所示。刀具畫在加工終了位置上（攻絲加工則畫在開始位置上）。但當(dāng)被加工孔的間距很小時或需設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時，相鄰的主軸必須嚴(yán)格按比例繪制，以便檢查相鄰的主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向裝置等之間是否發(fā)生干涉。最后，用細(xì)實線畫出加工部位簡圖，并標(biāo)注孔號。為了簡化，對同一 主軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的主軸，可只畫一根，但必須在主軸上標(biāo)注孔號。 （ 6）根據(jù)機(jī)床的生產(chǎn)率及刀具和工件的材料等，合理確定并標(biāo)注各主軸的切削用量。 8 （ 4）選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計專用的接桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿托架等，并決定它們的結(jié)構(gòu)參數(shù)及尺寸。 （ 2）根據(jù)加工部位的特點及加