【正文】 HN2= 取失效概率的 1%，安全系數(shù) S=1 ? ? MP aSK HNH 5701lim11 ?? ?? 。 ? ? mmZuuTKd HEdtt 44561 3 243211 ???????????????????? ?? 圓周速度 smndv t / 80044100060 11 ?? ????? ?? 齒寬系數(shù) mmdb t 4411 ?? ? 7） 計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h。 （ 2）按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001 ?? 。 計(jì)算疲勞彎曲許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，則 ? ? ? ? MP aSKMP aSK FEFNFFEFNF 。應(yīng)力校正系數(shù) YSa1=,YSa2=. ? ? ? ? 01 。 由以上結(jié)論，按齒輪齒根彎曲疲勞彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算第二變速組和第三變速組中的齒輪模數(shù)。 Z7 位于Ⅲ軸 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1= 2）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1=60n1jLh=60179。 1179。 300179。 8） =179。 109/=179。 大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限 MPaFE 3802 ?? ，并查取彎 曲疲勞壽命, 21 ?? FNFN KK 。 222111 ???? ???? 載荷系數(shù) K約為 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105 查得齒形系數(shù) YFa1=,YFa2=。01 2 221 11 ?? F SaFaF SaFa YYYY ?? 模數(shù) ? ? mmYYzKTmFSaFad 3 2 43 211 ??? ????????????? ?? 第三變速組：相同模數(shù)承受載荷最大，齒數(shù)最小的齒輪為 Z11。 180179。（ 15179。 2179。 108 N2=179。 108 mmNn P ???? 42 25 mmNn P ???? 53 35 18 3）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1020c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001 ?? 。 4）計(jì)算疲勞彎曲許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，則 載荷系數(shù) K約為 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105 查得齒形系數(shù) YFa1=,YFa2=。01 2 221 11 ?? F SaFaF SaFa YYYY ?? 模數(shù) ? ? mmYYzKTmFSaFad 3 2 53 211 ??? ????????????? ?? 為了使主軸變速箱中的齒輪采用 1~2個模數(shù)，選取模數(shù)依次為 2mm,3mm,3mm. 由公式? ?為模數(shù)mB mm ,10~6m ?? ??得： 第一變速組齒寬 BI=（ 6~10）179。 3=18~30mm 第三變速組齒寬 BIII=（ 6~10）179。 332111 ???? ???? 19 分度圓直徑 30 84 66 61 120 81 61 齒根高 hf ( ha*+*c)m=179。 圖 1018 查得 ?NK ,S = aF ][ ???? 374][ ???SaFa FYY ? ， 120 ?????bmKF t 故合適。 圖 1018 查得 ?NK ,S = aF ][ ???? 374][ ???SaFa FYY ? ， ?????bmKF t 故合適。 圖 1018查得 ?NK ,S = aF ][ ???? 374][ ???SaFa FYY ? ， ?????bmKF t 故合適。 Ⅲ軸、Ⅳ軸的校核同上。 （ 2）主軸的驗(yàn)算 ： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 ,齒輪傳遞扭距和力為 主軸轉(zhuǎn)距 nPT / 6?? ， 齒輪受的切向力 dTFt /2? 齒輪 受的 徑向力 ?tantn FF ? Ⅳ 軸傳遞給主軸的功率為 P= 由《材料力學(xué)》 84 頁 空心軸抗扭截面系數(shù)為 )1(16 43 ?? ?? DW ,其中 Dd?? 經(jīng)過 1314 齒輪傳遞時受力分析 大齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速為 180r/min,則 主軸轉(zhuǎn)距 mmNnPT ???????? 566 齒輪受的切向力 NdTF t 1 2 5 52 2 0/????? 齒輪 受的 徑向力 NFF t 45720tan1255tan 0r ???? ? 查機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計(jì)手冊 P400， Fc與 Ff、 Fp之間有 一定關(guān)系，取 Fp=，F(xiàn)f=。 179。 m 25 Mp=（ 2/3） Fpl 件 =2/3179。 179。 m Mf=（ 1/2） Ffl 件 =1/2179。 179。 m MpMf== N178。 m彎矩 M= 178。 各傳動軸支承處軸承的選擇 主軸 前支承： NN3020K。后支承： NN3016K Ⅱ軸 前支承： 30207。中支承： NN3009。后支承： 30208 28 第五章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 齒輪塊設(shè)計(jì) 機(jī)床的變速系統(tǒng)采用了滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)。所有滑移齒輪與傳動軸間均采用花鍵聯(lián)接。由于主軸直徑較大，為了降低加工成本而采用了單鍵聯(lián)接。 軸承的選擇 （ 1）主軸前軸承有兩種常用的類型： 雙列短圓柱滾子軸承。 與雙列短圓柱滾子軸承配套使用承受軸向力的軸承有三種： 600 角雙向推力向心球軸承。具有承載能力大，允許極限轉(zhuǎn)速高的特點(diǎn)。在使用中，這種軸承不承受徑向力。承受軸向力的能力最高，但允許的極限轉(zhuǎn)速低，容易發(fā)熱。允許的極限轉(zhuǎn)速高，但承載能力低，主要用于高速輕載的機(jī)床。三支撐結(jié)構(gòu)要求箱體上三支撐孔具有良好的同心度，否則溫升和空載功率增大，效果不一定好。輔助支撐軸承（中間支撐或后支撐）保持比較大的游隙（約 ～ mm），只有在載荷比較大、軸產(chǎn)生彎曲變形時，輔助支撐軸承才起作用。推力軸承布置在前軸承、后軸承還是分別布置在前、后軸承，影響著溫升后軸的伸長方向以及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，應(yīng)根據(jù)機(jī)床的實(shí)際要求確定。 2)兩個方向的軸向力應(yīng)分別有相應(yīng)的軸承承受。 （ 3）軸承的精度和配合 主軸軸承精度要求比一般傳動軸高。 普通精度級機(jī)床的主軸，前軸承的選 C 或 D 級，后軸承選 D 或 E 級。 軸承與軸和軸承與箱體孔之間，一般都采用過渡配合。如果配合精度選的太低，會降低軸承的回轉(zhuǎn)精度，所以軸和 孔的精度應(yīng)與軸承精度相匹配。把軸承調(diào)到合適的負(fù)間隙，形成一定的預(yù)負(fù)載，回轉(zhuǎn)精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和抗振性也有改善。 軸承間隙的調(diào)整量，應(yīng)該能方便而且能準(zhǔn)確地控制，但調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜。 30 其他軸承調(diào)整也有與主軸軸承相似的問題。隔套越長，誤差的影響越小。 為了方便安裝， Ⅰ 軸上傳動件的外徑均小于箱體左側(cè)支承孔直徑，均采用深溝球軸承。滾動軸承均采用 E 級精度。前支承采用雙列圓柱滾子軸承，后支承采用角接觸球軸承和單向推力球軸承。主軸前端采用短圓錐定心結(jié)構(gòu)型式。 密封裝置設(shè)計(jì) 主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤滑，一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。防漏的措施有兩種： （ 1）堵加密封裝置防止油外流。還有一種是在軸承蓋的孔內(nèi)開一個或幾個并列的溝槽（圓弧形或 V形），效果比上一種好些。 在有大量切屑、灰塵和冷卻液的環(huán)境中工作時，可采用曲路密封，曲路可做成軸向或徑向。 （ 2）疏導(dǎo) —— 在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐?，使油能順利地流回到油箱。而主軸直徑大、線速度較高，則采用了非接觸式密封。 31 主軸換向與制動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本機(jī)床是適用于機(jī)械加工車間和維修車間的普通車床。 牙嵌式離合器由兩個端面上有牙的半離合器組成，一個半離合器固定在主動軸上，另一個半離合器用導(dǎo)鍵或花鍵與從動軸聯(lián)接，并通過操縱機(jī)構(gòu)使其做軸向移動，從而起到離合作用。 離合器的操縱可以通過手動杠桿、液壓、氣動或電磁的吸力等方式進(jìn)行。此次設(shè)計(jì)采用帶式制動器。制動帶是一條剛帶，內(nèi)側(cè)有一層酚醛石棉以增加摩擦。另一端與箱體連接。當(dāng)離合器脫開時，齒條處于中間位置，將制動帶拉緊。左、右離合器中任一個結(jié)合時，杠桿都按順時針方向擺動，使制動帶放松。 當(dāng)后支承采 用推力軸承時，推力軸承承受著前向后的軸向力，推力軸承緊靠在孔的內(nèi)端面，所以，內(nèi)端面需要加工，端面和孔有較高的垂直度要求，否則將影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。為此，可以加一個杯形套孔解決，套孔單獨(dú)在車床上加工，保證高的端面與孔德垂直度。各種牌號鋼材的彈性模量基本一樣，對剛度影響不大。精度較高的機(jī)床主軸考慮到熱處理變形的影響，可以選用 40Cr 或其他合金鋼。其他部 分處理后，調(diào)整硬度為 HB220～ 通過這次 設(shè)計(jì)我也暴露了自己的很多問題，譬如分析問題的方法，不能有效的將理論知識和實(shí)際問題結(jié)合起來，基礎(chǔ)知識不夠扎實(shí)，有一種書到用時方恨少的感覺，這必定將影響我今后的學(xué)習(xí)態(tài)度，同時在課程設(shè)計(jì)的期間我也學(xué)會了如何獨(dú)立思考，如何開放自己的思維，如何有效的處理問題等，這也為我將來的工作生涯奠定了基礎(chǔ)。 最后要感謝老師百忙之中耐心的教導(dǎo)，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度深深的影響著我，老師在教學(xué)過程中表現(xiàn)的拼搏精神和無限的激情，也激勵著我在未來路上要勇往直前。 33 致 謝 本論文是在 李楠老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。在此對 老師表示衷心的感謝 。每當(dāng)我思路受阻時，他們便會出現(xiàn)在我身旁鼓勵我，幫我解決遇到的困難，沒有他們此次設(shè)計(jì)就難以完成。 34 參考文獻(xiàn) [1]機(jī)械產(chǎn)品目錄編委會 .機(jī)械產(chǎn)品目錄 ,北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [2]朱龍根 .機(jī)械設(shè)計(jì) ,北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [3]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本減速器和變速器 ,北京 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [4]朱龍根 .簡明機(jī)械零件設(shè) 計(jì)手冊 ,北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [5]王鎮(zhèn) , 沈際春 .雙聯(lián)內(nèi)錐齒輪和圓柱齒輪傳動研究 .,陜西工學(xué)院學(xué)報(bào) ,2021,30(1):4043 [6]盧立軍， 大中型 車床床頭箱 綜合性能試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì) ,北京機(jī)械化工業(yè)研究所 , 10090134（ 2021） 07007403 [7]秦松祥 ,趙軍華 ,胡亞明 . 淺析 車床床頭箱 同步環(huán)精鍛技術(shù) ,西安交通大學(xué) ,2021 [8]吳劉林 ,劉訊才 , 3311E礦用 車床床頭箱 故障因素和預(yù)防措施 ,貴州大學(xué) ,2021 [9]J M Huang, K M Liew , C H Wong, S Rajendran, M J Tan, A Q Liu. 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