【正文】 39。 ⑤計算軸承反力。 垂直面： 39。 12112 ??????? VrtrtV RFFFFR (N209 2111 ??????? trtrH FFFFR (N 12112 ??????? HtrtrH RFFFFR (N水平面彎矩圖如圖 所示。:39。::211121111111??????????????????????????????xFxxFxFFxRxMDExxFxFFxRxMCDxxFFxRxMBCxxRxMABtrtrHrtrHtrHH 截面 b: 39。 mm） ??bHM （ N ??cHM (N mm) 截面 d: 1 7 0 1 6 5 239。 mm) 1 7 0 1 6 5 2 ??dHM (N ? ? xxRxMAB V : 1 ?? 圖 垂直面彎矩示意圖 ? ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? 1 4 0 6 2 4 1 3 92/134502039。: 2 9 3 6 22039。 ?bVM (N mm) 截面 c: 39。 mm) ?cVM (N ?dVM (N mm) 合成彎矩圖如圖 428 所示。39。22 ??? bVbHb MMM(N mm) 39。39。 mm) 1 0 9 5 9 0 422 ??? cVcHc MMM(N39。22 ??? dVdHd MMM(N mm) ⑦繪制扭矩圖。 圖 扭矩示意圖 有表 可知， 7313?T N mm) ⑧繪制當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量彎矩示意圖如圖 所示。39。 mm) ? ? 2 22 ??? aTMM bbe(N39。 mm) 24 ? ? 05 22 ??? aTMM cce(N39。 mm) ? ? 6 22 ??? aTMM dde(N 軸上零件裝配方案 根據(jù)之前的計算結(jié)果，首先進(jìn)行主軸的結(jié)構(gòu)及尺寸草圖設(shè)計，如圖 所示?？紤]到節(jié)約成本和加工、裝拆方便，可去掉軸套， 使銅套和主軸直接用螺紋連接。同時考慮到導(dǎo)電加工和其他因素，取 441?d mm， 1001?l mm。套筒端面需緊靠被定位零件端面，即靠緊彈簧座和滾動軸承。 此處軸肩不起定位作用，是否設(shè)軸肩應(yīng)從方便拆卸等方面考慮，因此軸肩高 25 度 h 無嚴(yán)格限定，可取 h=5mm，彈簧座寬度取 17mm，由于軸承寬度 B=27mm，則軸段長度 4427172 ???l mm。 （ 3）軸段 3 此段安裝壓縮彈簧、離合器、蝸輪和滾動軸承，是主軸傳動的關(guān)鍵部分。這里選用螺旋圓柱壓縮彈簧（代號 YI），彈簧絲直徑 d=5mm,安裝時取其長度 15?l mm。采用離合器后，可以關(guān)機，用手板動工件，從而提高了生產(chǎn)效率。 mm）很高， 因此可選用三角形牙嵌式離合器，這種離合器傳動時兩端結(jié)合較快，生產(chǎn)效率高。 牙嵌式離合器技術(shù)參數(shù)如下： 48?Z ， 95?D mm， 801?D mm， ?h mm，?30?? ， 39。 其牙形尺寸如圖 所示。 mm。 mm， ?cT k T， k 為載 荷系數(shù)，取 k=，則 ?cT ； 圖 離合器牙形示意圖 mD —— 牙齒平均直徑， mm， ? ? ??? DDD m ； jZ —— 計算牙數(shù)， ?jZ （ 1/3~1/2） Z，取 20?jZ ； pA —— rbDm tan ， 2mm ， mm14?b ； 26 ? ?p? —— 許用擠壓應(yīng)力， ? ? ?p? MPa。 通過上述驗算，得出離合器強度滿足要求。mm5mm3 ??? lh 蝸輪與離合器同軸相連，故選其軸徑 mm603 ?d ，同時考慮到強度問題及裝配方便，取蝸輪軸段長度為 70mm。 尺寸： mm60?d , ，mm110?D ，mm22?B 。 額定載荷： ? ? ?動C kN， ? ? ?靜C kN。 由以上分析，再考慮軸套定位問題，此軸段長度?。?。 該堆焊機床適用于中小型冷軋輥堆焊，故選用 KI200 型 三爪卡盤，其夾持直徑滿足堆焊冷軋輥需要。法蘭盤與主軸用螺紋連接，螺紋選用 M42? 4。 根據(jù)之前的計算結(jié)果，首先進(jìn)行蝸桿軸的結(jié)構(gòu)及尺寸草圖設(shè)計，如圖 所示。齒輪與軸為無鍵的間隙配合，齒輪靠軸肩作軸向定位。這里選用窄系列深溝球軸承 204，其各項技術(shù)參數(shù)如下。 安裝尺寸： mm251 ?D ， mm422 ?D ， mm1?gr 。 極限轉(zhuǎn)速： 14000lim ?n r/min。 （ 2）軸段 2 此段安裝齒輪，齒輪左端靠軸套作軸向定位，右端設(shè)一軸肩作軸向定位，其尺寸為： ??? hb 。取：mm202 ?d ， mm302 ?l 。 （ 3） 軸段 3 前一段不安裝零件，取： mm254 ?d ， mm584 ?l 。 配方案 根據(jù)之前的計算結(jié)果，首先進(jìn)行過橋齒輪軸的結(jié)構(gòu)及尺寸草圖設(shè)計，如圖 28 所示。右端用軸肩作軸向定位，軸肩高 ，根據(jù)減速器的內(nèi)壁 到電動機齒輪端面的距離，可將軸肩寬度取為 5mm。 （ 2）軸段 2 此段安裝齒輪，與軸為無鍵的間隙配合。 圖 過橋齒輪軸上的零件裝配 因該端面處有螺釘，對軸的消弱較大，為增大強度取 mm18?d 。 主軸在工作中同時承受彎矩和扭矩作用，在前面軸的設(shè)計中就是利用彎扭組合第三強度理論來設(shè)計軸頸的，故強度校核在此略過。軸的剛度不足，在工作時將產(chǎn)生過大的變形，影響正常工作。對于一般軸頸，如果偏轉(zhuǎn)角過大，就會使滑動軸承的工作性能變差，因此，在設(shè)計機器使時也常有剛度要求。 軸的剛度校核，通常是指計算軸的預(yù)定的工作條件下的上述變形量，應(yīng)使其不大于允許值，才 能達(dá)到剛度要求，要求如下。撓度： ??yy? 。偏轉(zhuǎn)角： ????? 。轉(zhuǎn)角： ? ???? 。 由《機械設(shè)計手冊》查得： ???y （ ~） tm ，取 ? ? ?y ； 29 ? ? ? ?r a ~?? ，取 ?? ?? ； ??? 在 m/1~ ?? 之間，取?? m/ ??? 。 由前面的計算結(jié)果可知： 490?F N， ?VR N， ?VR N，?rF N， ?F N。由之前的強度校核計算知，主軸的危險截面為力 rF 作用處（截面 b 處），因此只校核該面，計算 b 截面 的撓度和 ac 面得轉(zhuǎn) 角。 則 ? ?? ?? ? 0 5 4241???????????yF b????工作工作 所以 ，該軸滿足彎曲剛度要求。 mm， 1 0 2 4 4 4 22m a x ?? TM t N 對于截面 b ： ? ? m/?? ??? ?? 可見，該軸滿足扭轉(zhuǎn)剛度要求。此現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是滾動軸承在運轉(zhuǎn)后，滾動體與內(nèi)外圈滾道接觸處產(chǎn)生變化的接觸應(yīng)力，應(yīng)力足夠大的循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定值。其目的是保證選用適當(dāng)?shù)妮S承在給定的運轉(zhuǎn)條件下能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的壽命。而蝸桿軸與渦輪軸的軸承同時還受到軸向力。由之前的強度校核計算可知軸承的受力為： ）（）（右左NRRFNRRFHVrHVr22222121?????? ② 蝸桿軸軸承的受力分析。由前面的討論可知軸承的受力為： ）（）（右左NRRFNRRFHVrHVr 4 7 35 3 7 722222121?????? 此外，左端軸承還受軸向力： NFa ? （ 2）軸承的選擇及壽命校核 ①齒輪軸軸承的選擇及壽命的 校核。 輕（ 1）窄系列深溝球軸承 104 技術(shù)參數(shù)如下。 額定載荷： ?（動）C kN， ?（靜）C kN 輕（ 2）窄系列深溝球軸承 202 型技術(shù) 參數(shù)如下。 安裝尺寸： mm191 ?D mm312 ?D ， ?gr 。 校核軸承的使 用壽命： ????????? PCnLh 60106 （ ） 式中 n —— 軸承轉(zhuǎn)速， r/min, ?n r/min。 由于軸向力可忽略， eRA ?/ ，查設(shè)計手冊，取 0,1 ?? YX ，取 ?pK ，則 ? ?? ? ? ?NP NP ????? ?????右左 ）（ 所以 ? ?? ?601060105666??????????????????????????右右左左PCnLPCnLhh 由參考文獻(xiàn)（ 6）可知，每天 8h工作的機械和不經(jīng)常滿載工作的機械的軸承推薦使用壽命 h1039。所以，主軸兩端的軸承滿足使用要求。 輕（ 2）窄系列深溝球軸承 204型各項技術(shù)參數(shù)如下。 mm1mm14mm47mm20 m i n ???? srBDd 安裝尺寸： 。 校核左端軸承的使用壽命：由于軸向力可忽略， ??RA/ ，根據(jù)設(shè)計手冊，取 1?X ， 0?Y ，同樣由設(shè)計手冊中取 ?pK ，則 ? ? 7 0 007 0 ?????P (N) 所以 ? ?6010 56h ???????????? ?左左 PCnL 校核右端軸承的使用壽命： ? ? ，???CA 由設(shè)計手冊中取 32 ， eRAe ???? ， ?? YX 由 設(shè) 計 手 冊 中 取?K ，則 ? ? ??????P (N) 所以 ? ?6010 46h ???????????? ?右右 pCnL 所以，蝸桿軸兩端的軸承滿足使用要求。主軸上同時承受徑向力與軸向力，但軸向力較小，由于軸向力作用于左端軸承，且根據(jù)軸的直徑分別 選用中（ 3）窄系列深溝球軸承 310 與輕（ 2）窄系列深溝球軸承 212型。 中（ 3）窄系列深溝球軸承 310 和項技術(shù)參數(shù)如下。 安裝尺寸： mm601 ?D ， mm1002 ?D ， mm2?gr 。 輕（ 2）窄系列深溝球軸承 212 型各項技術(shù)參數(shù)如下。 ?sr 安裝尺寸： mm681 ?D ， mm1022 ?D ， 。 校核左端軸承的使用壽命： ??????????? pCnL 60106h （ ） 式中 n —— 軸承轉(zhuǎn)速， r/min。 ? ? ，0 4 6 3 ???CA 由 設(shè) 計 手 冊 取 ?e ，eRA ??? 3 0 3 7 7/3 9 6 4 9/ ，取 ?X ， ?Y ，同樣由設(shè)計 手冊中取?K ，則 ? ? ??????P （ N） 33 所以 ? ?6010 66h ???????????PCnL 校核右端軸承的使用壽命： 由于軸向力可忽略， eRA ?/ ，取 1?X ， 0?Y ， 由設(shè)計手冊取 ?K ，則 ? ? 4 7 4 7 ?????P （ N） 所以 ? ?6010 66h ???????????PCnL 所以，主軸兩端的軸承滿足使