【正文】 取孔徑d的極限值＜。 由于機(jī)床使用場(chǎng)合多種多樣，為了適應(yīng)加工工藝及刀具特點(diǎn)，機(jī)床工具行業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種軸端結(jié)構(gòu)，并已形成專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，銑床常用的主軸端部結(jié)構(gòu)前端帶有7:,，拉桿從主軸后端拉緊刀具，常用的是BT—50刀柄，因此我們采用BT—50的外螺紋拉抓，查資料知BT—50拉抓外螺紋的尺寸為M22，所以拉桿前端必須是M22的內(nèi)螺紋，為了滿足拉桿的剛性要求，取拉桿的直徑為φ28mm，根據(jù)拉桿的直徑確定主軸內(nèi)孔的最小直徑為φ32即可. 主軸前端懸伸量的確定主軸前端懸伸量a是指主軸前端面到前軸承徑向支反力作用中點(diǎn)（或前徑向支承中點(diǎn)）的距離。由于前端懸伸量對(duì)主軸部件的剛度、抗振性影響很大，變形量與a的二次方或三次方成正比例關(guān)系。在確定主軸前端懸伸量時(shí)應(yīng)該滿足以下結(jié)構(gòu)要求：主軸前端要留有裝切削液噴頭的位置；軸承的寬度B=27；軸承擋環(huán)的厚度b=8；主軸下支承的安裝位置以及軸肩的寬度。支承跨距過(guò)小，主軸的彎曲變形固然較小，但因支承變形引起主軸前軸端的位移量增大；反之，支承跨距過(guò)大，支承變形引起主軸前軸端的位移量盡管減小了，但主軸的彎曲變形增大，也會(huì)引起主軸前端較大的位移。一般取=（2～），本文所設(shè)計(jì)的主軸暫取L==360，但是實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于結(jié)構(gòu)上的原因，以及支承剛度因磨損會(huì)不斷降低，主軸主要支承間的實(shí)際跨距L往往大于最佳跨距。根據(jù)工作要求及后軸頸的直徑(為50mm)，由軸承產(chǎn)品目錄中選取型號(hào)為32010的單列圓錐滾子軸承，其尺寸（內(nèi)徑外徑寬度）為dDb=508020。圖42 主軸的結(jié)構(gòu)如圖42中，拉桿與BT50拉刀抓連接，從右側(cè)裝入內(nèi)孔，然后再裝入BT50刀柄；齒輪、軸承、套筒、軸承套以及電磁鐵固定架從左側(cè)裝入，法蘭蓋從右側(cè)裝入，與軸承套用螺釘連接。軸段4處裝小齒輪，承受很大的徑向力，同時(shí)主軸是空心的，考慮到主軸的整體剛性，取軸段4的直徑=75mm，小齒輪用鎖緊螺母壓緊，則軸段4的直徑比軸段3的直徑大2～3mm，所以取軸段3處的外螺紋直徑M=72mm。大齒輪主要靠軸段7的軸肩來(lái)定位的，為了保證定位可靠，軸段7要比軸段6的直徑大5～10mm，但是考慮到主軸前端的內(nèi)孔交大，因此取軸段7的直徑為=92mm。主軸前端內(nèi)孔采用7：24的錐度，裝BT50的刀柄，內(nèi)孔較大，取軸段10的外徑=127mm，軸段9主要起定位作用，因比軸段10大5～10mm，因此取軸段9的直徑為=137mm。其中軸段4不包括退刀槽的長(zhǎng)度。軸段9是一個(gè)軸肩，主要起定位作用，取軸段9的長(zhǎng)度為11即可；主軸的前端面要裝端面鍵，同時(shí)主軸前端要留下裝切削液噴頭的位置，因此取軸段10的長(zhǎng)度為69mm。綜上所述，主軸的跨距L＝373mm，懸伸量ａ=96mm 軸向零件的周向固定齒輪、電磁鐵固定架與軸的周向定位均采用半圓鍵聯(lián)接。7mm(標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn)GB109679)；對(duì)于電磁鐵固定架，由手冊(cè)查得半圓鍵的截面尺寸寬高直徑=6922(GB/T10982003)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，(標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見(jiàn)GB109679)，軸承與軸的周向定位是采用過(guò)盈配合來(lái)保證的。其余倒角145176。若變形量超過(guò)允許的限度，就會(huì)影響軸上零件的正常工作，甚至?xí)茐你姶驳墓ぷ餍阅?。前者以扭轉(zhuǎn)角ψ來(lái)度量；后者以撓度y和截面轉(zhuǎn)角θ來(lái)度量。 主軸的簡(jiǎn)化和彎曲剛度的計(jì)算如主軸前后軸承頸之間有數(shù)段組成，則當(dāng)量直徑dd=式中：；；…；、—分別為各段的直徑和長(zhǎng)度 —總長(zhǎng)，=++…+（mm）== mm主軸切削力的計(jì)算根據(jù)公式P=得：=，則當(dāng)線速度最小時(shí),切削力最大======撓度的計(jì)算主軸的前懸伸部分較粗，剛度較高，其變形可以忽略不計(jì)。當(dāng)主軸前端作用一外載，則撓度y=（mm）=10（μm）式中 —典型切削工藝的切削力　　　—前懸伸，等于載荷作用點(diǎn)至前支承點(diǎn)間的距離（mm）—跨距，等于前后支承之間的距離（mm）　　　Ｅ—彈性模量，鋼?。牛?10（Mpa） I—截面慣性矩，I=（）（mm） ，—主軸的外徑和孔徑（mm）將E和I的值待人，可得y===79μm≤=偏轉(zhuǎn)角主軸切削工件時(shí)承受很大的切削力，主軸前端產(chǎn)生彎曲變形，查機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)得＝式中 —主軸前端偏轉(zhuǎn)角(rad)　　　、Ｅ、Ｉ與前面相同代入數(shù)據(jù)得＝(2373+369)＝ rad所以　　≤[θ]= rad綜上所述　主軸的剛度滿足條件，不必重新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)，往往不知道齒輪的尺寸和參數(shù)，無(wú)法準(zhǔn)確定出某些系數(shù)的數(shù)值，因而不能進(jìn)行精確的計(jì)算。當(dāng)主要參數(shù)和幾何尺寸都已經(jīng)合適之后，再進(jìn)行齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并繪制零件工作圖。初步確定模數(shù)時(shí)，對(duì)于軟齒面齒輪(齒面硬度)350HBS）外嚙合傳動(dòng)m=（～）a；載荷平穩(wěn)，中心距過(guò)大時(shí)取小值，本文所設(shè)計(jì)的主軸傳動(dòng)采用已有的箱體，可以知道中心距a=150mm，因此取模數(shù)m==，將模數(shù)圓整到標(biāo)準(zhǔn)值，取m=螺旋角β β角太小，將失去斜齒輪的優(yōu)點(diǎn)；但太大將會(huì)引起很大的軸向力。齒數(shù)z 當(dāng)中心距一定時(shí)，齒數(shù)取多，則重合度增大，改善了傳動(dòng)的平穩(wěn)性。但是齒數(shù)增多則模數(shù)減小，齒輪的抗彎強(qiáng)度降低，因此，在滿足抗彎強(qiáng)度的條件下，宜取較多的齒數(shù)。 有關(guān)參數(shù)和系數(shù)的確定最大轉(zhuǎn)矩 =10N載荷系數(shù)K 查表取K =齒寬系數(shù) 查設(shè)計(jì)手冊(cè)取= 中心距及主要參數(shù)的確定本文根據(jù)原有數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，用原有的主軸箱，根據(jù)主軸箱的結(jié)構(gòu)要求，確定齒輪嚙合時(shí)的中心距a=150mm按經(jīng)驗(yàn)公式，=(～)a=(～)150mm=～3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)=初取β=13，cosβ=cos13=初取齒數(shù)比μ====取=42，則=μ=42=，則取=75精求螺旋角βcosβ===即β==124824，此值與初選β值相差不大，故不必重新計(jì)算。 驗(yàn)算齒輪圓周速度======查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知選擇6級(jí)精度即可至此齒輪的設(shè)計(jì)與校核已經(jīng)全部完成，零件圖見(jiàn)附圖XK100—10—205和XK100—10—210。它的主要功能是支撐機(jī)械旋轉(zhuǎn)體，用以降低設(shè)備在傳動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械載荷摩擦系數(shù)。本文所設(shè)計(jì)的數(shù)控銑床主要用于銑削平面和打孔，是在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中起固定和減小載荷摩擦系數(shù)的部件。軸承是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中一種舉足輕重的零部件。按運(yùn)動(dòng)元件摩擦性質(zhì)的不同，軸承可分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩類?！〔檩S承手冊(cè)得：32010型軸承基本額定動(dòng)載荷Cr=61KN，e=，Y =。 軸承當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 切削力的計(jì)算根據(jù)公式P=得：=，根據(jù)典型切削工藝取n=1200r/min ====== 徑向力的確定單列圓錐滾子軸承背對(duì)背組合，如圖51所示，可知：====+=+=圖61 軸承受載示意圖6. . 計(jì)算兩軸承的派生軸向力s查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得，單列圓錐滾子軸承的派生軸向力為S=/(2Y)，則====== 計(jì)算兩軸承的軸向載荷軸承外加的軸向力=2KN+=+5=＞所以軸承Ⅰ被“壓緊”，軸承Ⅱ被“放松”，故=+=== 計(jì)算兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)得：載荷系數(shù)=軸承Ⅰ的當(dāng)量動(dòng)載荷P1：==＞e=查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：=，==(+ Y)=(+)=軸承Ⅱ的當(dāng)量動(dòng)載荷P1：==＜e=查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：=1，=0=== 驗(yàn)算兩軸承的壽命由于軸承是在正常溫度下工作，t 120℃，查表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得=1圓錐滾子軸承ε=10/3，則軸承I的壽命=（）=（）=46500 h軸承Ⅱ的壽命=（）=（）=10 h綜上所述，軸承滿足5年，一年工作300天、每天24小時(shí)的壽命，不必重新選擇第七章 圓弧齒同步帶的設(shè)計(jì) 確定圓弧齒同步帶的基本參數(shù) 確定設(shè)計(jì)功率設(shè)計(jì)功率=．,其中為載荷修正系數(shù)根據(jù)已知工作條件查表?。剑病t＝．＝２=15KW 選擇帶形和節(jié)距根據(jù)=15KW和電機(jī)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速查表確定為8M型，節(jié)距＝８ 傳動(dòng)比的選擇帶傳動(dòng)是一種最常見(jiàn)的機(jī)械傳動(dòng)形式，它的主要用傳遞轉(zhuǎn)矩和改變轉(zhuǎn)速。帶傳動(dòng)工作時(shí)，帶與輪之間產(chǎn)生摩擦力 ，主動(dòng)輪上的摩擦力與帶的運(yùn)動(dòng)方向相同，即主動(dòng)輪通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)帶運(yùn)動(dòng)；從動(dòng)輪上的摩擦力與帶的運(yùn)動(dòng)方向相同，即通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪。大部分帶傳動(dòng)是依靠擾性傳動(dòng)與帶輪間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，銑床方面的傳動(dòng)還有電主軸和電機(jī)直連式，我們選擇了帶傳動(dòng)的方式，帶傳動(dòng)簡(jiǎn)單，而且效率高，選擇的傳動(dòng)比=2 小帶輪齒數(shù)根據(jù)帶型M和小帶輪的轉(zhuǎn)速，由表查得小帶輪