畢業(yè)設(shè)計(jì)--ca6140車(chē)床箱體設(shè)計(jì)﹑分析﹑優(yōu)化﹑仿真-在線瀏覽
2024-08-01 03:30本頁(yè)面
【正文】 /lgφ +1= lg14/+1=24 24=2 3 2 2 （ 1）選定電動(dòng)機(jī) 一般 金屬切削機(jī)床的驅(qū)動(dòng)，如無(wú)特殊 性能要求，多采用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)機(jī)床所需功率選擇 Y160M4，其同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min。然后，將總降速傳動(dòng)比按“先緩后急”的遞減原則分配給串聯(lián)的各變速組中的最小傳動(dòng)比。在轉(zhuǎn)速圖上，先分配從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到主軸最低轉(zhuǎn)速的總降速比，在串聯(lián)的雙軸傳動(dòng)間畫(huà)上 u(k→ k+1)構(gòu)式的級(jí)比分配規(guī)律畫(huà)上各變速組的傳動(dòng)比射線，從而確定了各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。 齒輪的驗(yàn)算 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。 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。 12 m初算的齒輪模數(shù)（ mm） 。 OC 基準(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； nK — 速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表 32； NK — 功率利用系數(shù)，查表 33； QK — 材料強(qiáng)化系數(shù)，查表 34； SK — 的極限值 maxSK ， minSK 見(jiàn)表 35，當(dāng) SK ≥ maxSK 時(shí)，則取 SK = maxSK ；當(dāng) SK ＜ minSK 時(shí)，取 SK = minSK ； 1K — 工作情況系數(shù)，中等沖擊 的主運(yùn)動(dòng)，取 1K =~； 2K — 動(dòng)載荷系數(shù)，查表 36； 3K — 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； [ j? ]— 許用接觸應(yīng)力（ MPa） ,查表 39； [ w? ]— 許用彎曲應(yīng)力（ MPa） ，查表 39。 三軸上的三聯(lián)滑移齒輪采用整淬的方式進(jìn)行熱處理 傳至三軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為： 1 3 0 5 6 3 91 4 5 0 1 1 4 8 .8 6 / m in2 3 0 3 8 4 1nr? ? ? ? ?3 71 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 7 2 32 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? N= dN?? = 11 48 .8 6 / m injn n r??3 在三聯(lián)滑移齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為 41 ，且齒寬為 B=12mm u= j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 . 0 5 1 ) 1 . 2 1 . 3 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 4 2 11894 1 2 . 2 5 1 . 0 5 2 0 1 1 4 8 . 8 6 MP?? ?? ≤ [ j? ]=1250MP 故三聯(lián)滑移齒輪符合標(biāo)準(zhǔn) 驗(yàn)算 50 的齒輪： 50 齒輪采用整淬 11 48 .8 6 / m injn n r??3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? ? N= dN?? = B=15mm u=1 j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 9105 0 2 . 5 1 1 5 1 1 4 8 . 8 6 MP?? ?? ≤ [ j? ]=1250MP 故此齒輪合格 驗(yàn)算 63 3 的齒輪： 63 3 齒輪采用整淬 11 48 .8 6 / m injn n r??3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? ? N= dN?? = B=10mm u=4 j? = 32 0 8 1 1 0 ( 4 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 5586 3 3 4 1 0 1 1 4 8 . 8 6 MP?? ?? ≤ [ j? ]=1250MP 故此齒輪合格 14 驗(yàn)算 44 2 齒輪： 44 2 齒輪采用整淬 11 48 .8 6 / m injn n r??3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? ? N= dN?? = B=10mm u=1 j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 12394 4 2 1 1 5 1 1 4 8 . 8 6 MP?? ?? ≤ [ j? ]=1250MP 故此齒輪合格 圖 41 傳動(dòng)軸的 優(yōu)化設(shè)計(jì)與 驗(yàn)算 傳動(dòng)軸的優(yōu)化 在滿足設(shè)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上，盡量降低軸的成本，其中最重要的方法之一就是降低軸的質(zhì)量，因此就需要我們進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 jn — 該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（ r/min） 。軸所選用的材料 20CrMnMo 的密度 為 36 mm/ ??? 目標(biāo)函數(shù)建立如下： 22 )2()235()23(),( daadaf ???? ???? 約束條件如下： （ 1） 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度約束條件 要使軸正常工作，其工作應(yīng)力必須須小于許用應(yīng)力，即 ? ??? ?? TWT 式中 T傳動(dòng)軸的最大扭矩，給定 mmNT ??? 33 16/ mmdWW TT ????? 實(shí)心軸軸的抗扭截面模量，對(duì) ? ? ? ? PaM2 5 0???? ?? 軸的許用抗扭應(yīng)力，取 因此軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度所決定的約束條件為 ? ? 0163 ????dT 即 3 4 ??? ?? d （ 2） 扭轉(zhuǎn)剛度度約束條件 根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度，要求扭轉(zhuǎn)變形小于許用值，即 ? ???? ??? 180PGJT 式中 ? ? ? ?32///13410dJJmmNaGmmPP?????????????????實(shí)心軸軸的抗扭截面模量，對(duì)的許用值，單位長(zhǎng)度的扭轉(zhuǎn)角? 因此扭轉(zhuǎn)剛度所決定的約束條件為 ? ? 34 43 ??????? ?????? adadG T 即??? （ 3） 幾何約束條件 mmdmm mmamm 3530 52 ?? ?? 建立數(shù)學(xué)模型如下： 16 2261261 )2()235()23()(m i n xxxxf ??????????? ?? ?)(1 xg 324 ??? ??
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