機(jī)床主軸變速箱課程設(shè)計(jì)(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-07-18 04:43:38 本頁(yè)面
【正文】 鍵不但平衡較好，而且平鍵高度較低，避免因齒輪鍵槽太深導(dǎo)致小齒輪輪轂厚度不夠的問(wèn)題。所以用花鍵連接。十、潤(rùn)滑與密封:主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤(rùn)滑，一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。 主軸是兩端外伸的軸，防止漏油更為重要而困難。防漏的措施有兩種： 1）堵——加密封裝置防止油外流。 主軸轉(zhuǎn)速高，多采用非接觸式的密封裝置，形式很多，～（間隙越小，密封效果越好，但工藝?yán)щy）。還有一種是在軸承蓋的孔內(nèi)開(kāi)一個(gè)或幾個(gè)并列的溝槽（圓弧形或形），效果比上一種好些。在軸上增開(kāi)了溝槽（矩形或鋸齒形），效果又比前兩種好。 在有大量切屑、灰塵和冷卻液的環(huán)境中工作時(shí)，可采用曲路密封，曲路可做成軸向或徑向。徑向式的軸承蓋要做成剖分式，較為復(fù)雜。（2）疏導(dǎo)——在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀龌赜吐罚褂湍茼樌亓骰氐接拖?。十一、其它?wèn)題: 主軸上齒輪應(yīng)盡可能靠近前軸承，大齒輪更應(yīng)靠前，這樣可以減小主軸的扭轉(zhuǎn)變形。主軸的直徑主要決定于主軸需要的剛度、結(jié)構(gòu)等。各種牌號(hào)的彈性模量基本一樣，對(duì)剛度影響不大。主軸一般選優(yōu)質(zhì)中碳鋼既可。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45號(hào)鋼。 主軸端部錐孔，定心軸頸或定心圓錐面等部位局部淬硬至HRC50～55。其他部分經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后硬度為HB 220～第三章 課程設(shè)計(jì)的驗(yàn)算一、直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度驗(yàn)算（1）第一組齒輪強(qiáng)度校驗(yàn) 取齒輪Z=42 精度7級(jí)σHlim=800Mpa σFlim=320Mpa σFE=640Mpa按接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)傳遞功率P== kW傳遞扭矩T1=9549=9549=分度圓切向力Ft===由[7] 查得，使用系數(shù)KA=則KAP= kW由[4]圖108查得，動(dòng)載系數(shù)KV=按u=，n1=670r/min，查[7]，得CH1=30根據(jù)直齒齒輪，由[7]，得CH2=按b=，Фd=，KHα=，由[7]，得CH3=因?yàn)?= 750N/mm由[7]，修正系數(shù)CK=修正CH3==選用齒輪箱潤(rùn)滑油ν50=100mm2/s，由[7]，CH4=由[7]，齒面工作硬化系數(shù) ZW=1由[7]，接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù) ZX=1由[7]，彈性系數(shù) ZE=由[7]，壽命系數(shù) ZNT=1PHP= == kW KAP接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)通過(guò)。按彎曲疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)按Z=42 m=2mm n1=670r/min，由[7]，CF1=8按重合度εα= ，由[7]，CF2=CF3===由[7]，CF4=111=1 ，壽命系數(shù)YNT=1按Z1=42 Z2=37，由[7]，YFs=PFP= == KAP彎曲疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)通過(guò)。（2）第二組齒輪強(qiáng)度校驗(yàn) 取齒輪Z=54 精度7級(jí)σHlim=1500Mpa σFlim=400Mpa σFE=800Mpa按接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)傳遞功率== kW傳遞扭矩T2=9549=9549= 分度圓切向力Ft=== 由[7] 查得，使用系數(shù)KA=則KAP= kW由[4]表108查得，動(dòng)載系數(shù)KV=按u=，n1=530r/min，查[7]，得CH1=20根據(jù)直齒齒輪，2由[H7]，得CH2=按b=，Фd=，KHα=，由[7]，得CH3=因?yàn)?= 750N/mm由[7]，修正系數(shù)CK=修正CH3==選用齒輪箱潤(rùn)滑油ν50=100mm2/s，由[7]，CH4=由[7]，齒面工作硬化系數(shù) ZW=1由[7]，接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù) ZX=1由[7]，彈性系數(shù) ZE=由[7]，壽命系數(shù) ZNT=1PHP= == kW KAP接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)通過(guò)。按彎曲疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)按Z=54 m=3mm n1=530r/min，由[7]，CF1=5按重合度εα= ，由[7]，CF2=CF3===由[7]，CF4=111=1 ，壽命系數(shù)YNT=1按Z1=54 Z2=27，由[7]，YFs=PFP= == KAP彎曲疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)通過(guò)。（3）第三組齒輪強(qiáng)度校驗(yàn) 取齒輪Z=45 精度7級(jí)σHlim=1500Mpa σFlim=400Mpa σFE=800Mpa按接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)傳遞功率P== kW傳遞扭矩T3=9549=9549=分度圓切向力Ft===3141N由[7] 查得，使用系數(shù)KA=則KAP=由[4]表108查得，動(dòng)載系數(shù)KV=按u=，n1=265r/min，查[7]，得CH1=18根據(jù)直齒齒輪，2由[7]，得CH2=按b=70mm，Фd=，KHα=，由[7]，得CH3=因?yàn)?= 750N/mm由[7]，修正系數(shù)CK=修正CH3==選用齒輪箱潤(rùn)滑油ν50=100mm2/s，由[7]，CH4=由[7]，齒面工作硬化系數(shù) ZW=1由[7]，接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù) ZX=1由[7]，彈性系數(shù) ZE=由[7]，壽命系數(shù) ZNT=1PHP= == kW KAP接觸疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)通過(guò)。按彎曲疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)按Z=45 m=4mm n1=365r/min，由[7]，CF1=10按重合度εα= ，由[7]，CF2=CF3===由[7]，CF4=111=1 ，壽命系數(shù)YNT=1按Z1=45 Z2=36 ，由[7]，YFs=PFP= == kW KAP彎曲疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)通過(guò)。二、主軸的彎曲剛度驗(yàn)算 （一）主軸上的彎曲載荷齒輪傳動(dòng)軸同時(shí)受輸入扭矩的齒輪驅(qū)動(dòng)力Qa和輸出扭矩的齒輪驅(qū)動(dòng)阻力Qb的作用而產(chǎn)生彎曲變形。當(dāng)齒輪為直齒圓柱齒輪，其嚙合角齒面摩擦角α=20176。，齒面摩擦角ρ≈176。時(shí)則： Qa (或Qb)= (N) 式中 N — 該齒輪傳遞的全功率（kW） m、z — 該齒輪的模數(shù)（mm）、齒數(shù) n — 該傳動(dòng)軸入扭矩的齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min） Z=36的 Qa==)（二）驗(yàn)算兩支承傳動(dòng)軸的彎曲變形 機(jī)床齒輪變速箱里的傳動(dòng)軸，如果抗彎剛度不足，將破壞軸及齒輪、軸承的正常工作條件，引起軸的橫向振動(dòng)，齒輪的輪齒偏載，軸承內(nèi)、外圈相互傾斜，加劇零件的磨損，降低壽命。齒輪傳動(dòng)軸的抗彎剛度驗(yàn)算，包括軸的最大撓度、滾動(dòng)軸承處及齒輪安裝處的傾角的驗(yàn)算。由[8]表6142查得，主軸[y]≤== (mm) [θ]≤(rad) 圓柱滾子軸承處 [θ]≤(rad) 向心球軸承處[θ]≤(rad) 在單一彎曲載荷作用下，其中點(diǎn)撓度為： ya=式中 l — 兩支承間的跨距（mm） D — 該軸的平均直徑（mm） x=ai/l，ai — 齒輪的工作位置至較近支承點(diǎn)的距離（mm） 由展開(kāi)圖可知，l=500mm , a1=70mm , a2=150mm , D=102mm 則 ya== mm ya [y] ，即主軸設(shè)計(jì)滿足要求。三、主軸組件的靜剛度驗(yàn)算 （一）求兩支承主軸組件的最佳支承距 最大加工直徑為400mm，主軸前軸頸直徑D1=105 m
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