動(dòng)車用減震器筒體切管機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　組合機(jī)床是一種高效率專用機(jī)床，有特定的使用條件，不是在任何情況下都可以收到良好的經(jīng)濟(jì)效益，在確定設(shè)計(jì)機(jī)床前，應(yīng)該進(jìn)行具體的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。加工同一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的零件，通常會(huì)有很多種工藝方案，不同的方案會(huì)有不同的經(jīng)濟(jì)效果，影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)的因素有很多，有時(shí)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)的方案，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不一定優(yōu)越，因此，需要對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作綜合評(píng)價(jià)，綜合

2、多數(shù)的意見，選出優(yōu)化方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)，如果滿意即可決定。</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)的是筒體切割加工組合機(jī)床。其來(lái)源于惠發(fā)特精密機(jī)械有限公司。在設(shè)計(jì)中：通過(guò)研究被加工零件的特點(diǎn)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行選擇，從而確定機(jī)床的總體布局。并繪制出被加工零件工序圖，加工示意圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。在此基礎(chǔ)上擬定了主軸箱的傳動(dòng)路線，設(shè)計(jì)了軸的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了皮帶輪及軸等相關(guān)零件的強(qiáng)度，剛度校核，并繪

3、制出主軸箱總裝圖和相關(guān)零件圖。工件采用三爪卡盤定位，一次裝夾完成不僅保證了孔的加工精度，而且還提高了加工效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 筒體切割加工；組合機(jī)床；主軸箱。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Portfolio is a highly efficient mach

4、ine for machine tools, there are specific conditions of use, is not under any circumstances to receive good economic returns, in determining the design of machine tools, should carry out specific economic and technical a

5、nalysis. Processing products with a mechanical parts, usually have a variety of programmes, various options have different economic effects, the impact of technological and economic factors are many, sometimes technical

6、indicators advanced prog</p><p>　　Key words: cylinder pipe cutter; combination machine; Headstock。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要III</b></p><

7、;p>　　AbstractIV</p><p><b>　　目 錄V</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 惠發(fā)特精密機(jī)械有限公司簡(jiǎn)介1</p><p>　　1.2 本次設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介1</p><p>　　1.3

8、本次設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)要求1</p><p><b>　　2 總體設(shè)計(jì)2</b></p><p>　　2.1 幾種切管方式的比較2</p><p>　　2.2 總體的布局3</p><p>　　2.3 切削力的確定和電機(jī)的選擇3</p><p>　　2.4 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的確定4</p>

9、;<p>　　2.5 冷卻系統(tǒng)的選用4</p><p><b>　　3 主軸箱設(shè)計(jì)6</b></p><p>　　3.1 主軸箱的原理依據(jù)和要求6</p><p>　　3.1.1 使用要求6</p><p>　　3.1.2 工藝要求與潤(rùn)滑6</p><p>　　3.2 主軸

10、的結(jié)構(gòu)7</p><p>　　3.2.1 主軸的構(gòu)造7</p><p>　　3.2.2 主軸的材料和熱處理7</p><p>　　3.2.3 主軸的技術(shù)要求8</p><p>　　3.2.4 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.2.5 按彎矩合成力校核軸的強(qiáng)度9</p><p>

11、　　3.2.6 軸承的選用12</p><p>　　3.2.7 軸承壽命計(jì)算與潤(rùn)滑13</p><p>　　3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.3.1 計(jì)算并選擇電機(jī)14</p><p>　　3.3.2 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算15</p><p>　　3.3.3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算與潤(rùn)滑18<

12、;/p><p>　　3.3.4 從動(dòng)軸幾何尺寸計(jì)算22</p><p>　　3.3.5 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)28</p><p>　　3.3.6 導(dǎo)軌形式的確定28</p><p>　　3.3.7 其它零部件29</p><p>　　4 床身的設(shè)計(jì)31</p><p>　　4.1 材料和路線選擇

13、31</p><p>　　4.2 主軸箱箱體的結(jié)構(gòu)和材料31</p><p>　　4.2.1 各部位及附屬零件的名稱和作用31</p><p>　　4.2.2 機(jī)體結(jié)構(gòu)32</p><p>　　5 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)36</p><p>　　5.1長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)36</p><p>　　5.

14、2 徑向的調(diào)節(jié)37</p><p>　　6 改進(jìn)方案的設(shè)計(jì)38</p><p>　　6.1 控制電器與執(zhí)行電器的選擇38</p><p>　　6.2 線路的設(shè)計(jì)38</p><p>　　7 結(jié)論與展望40</p><p><b>　　致謝41</b></p><p&

15、gt;<b>　　參考文獻(xiàn)42</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 惠發(fā)特精密機(jī)械有限公司簡(jiǎn)介</p><p>　　無(wú)錫惠發(fā)特精密機(jī)械有限公司,位于風(fēng)景秀麗的太湖之濱,無(wú)錫市郊著名的吳文化公園西側(cè),距無(wú)錫市十三公里,水陸交通十分便利.</p><p>

16、　　該公司生產(chǎn)工藝先進(jìn),設(shè)備齊全,技術(shù)力量雄厚,專門從事各種系列和型號(hào)液壓機(jī)的生產(chǎn).其各項(xiàng)性能指標(biāo)均已達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,產(chǎn)品已通過(guò)ISO9001:2000質(zhì)量體系認(rèn)證,為各種內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)電器、汽車、摩托車、粉末冶金、軸承等的良好組配創(chuàng)造了條件.同時(shí)還生產(chǎn)專用組合機(jī)床、數(shù)控專用組合機(jī)床及三棍輪、二棍輪精密校直機(jī)。該公司設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的產(chǎn)品已為國(guó)內(nèi)外幾十家生產(chǎn)廠家配套.該公司除對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品精益求精外,還可根據(jù)用戶需要專業(yè)設(shè)計(jì),制造特殊的產(chǎn)品

17、. </p><p>　　1.2 本次設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)介</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為“動(dòng)車用減震器筒體切管機(jī)設(shè)計(jì)”，本設(shè)計(jì)的專題為切管機(jī)設(shè)計(jì)。課題來(lái)源于無(wú)錫市惠發(fā)特精密機(jī)械有限公司。本課題系機(jī)動(dòng)車減震器筒體加工的專用機(jī)床設(shè)計(jì)，對(duì)于摩托車及其他一些機(jī)動(dòng)車的減震器加工均有一定的參考價(jià)值，在減震器行業(yè)的技術(shù)更新中起到了相當(dāng)?shù)淖饔谩?lt;/p><p>　　1.

18、3 本次設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)要求</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)要求機(jī)床功能得到進(jìn)一步的完善，能夠提高零件的加工精度和加工效率，能夠降低加工成本。該零件屬動(dòng)車減震器用，其材料為鑄鋁，要求單班制大批量生產(chǎn)，班產(chǎn)2000件。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)從2012年11月開始，至2013年5月結(jié)束。</p><p><b>　　2 總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　

19、　2.1 幾種切管方式的比較</p><p><b>　?。?） 滾切法</b></p><p>　　將管子置于滾切刀與兩個(gè)支承輪之間，使刀片、支承輪與管子做相對(duì)的圓周運(yùn)動(dòng)與徑向走刀運(yùn)動(dòng)，管子受剪切擠壓直至被切斷。</p><p>　　圖2.1 滾切法裝置示意圖</p><p>　?。?） 特行刀剪切切斷法</p&

20、gt;<p>　　采用特行刀剪切切斷法，刀具在氣缸帶動(dòng)下做徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，刀尖先插入管壁成一小孔，然后順著刀具的兩圓弧切削刃將管子切斷。此方法為有屑切斷法，管子的斷口微有變形，是一種較新的切斷方法。切斷過(guò)程中管子不旋轉(zhuǎn)，可使用盤料。</p><p>　?。?） 圓環(huán)刀漸近切斷法</p><p>　　是使用圓環(huán)刀切管時(shí)在切斷過(guò)程中的各個(gè)瞬間位置。</p><p

21、>　　圖2.2 圓環(huán)刀漸近切斷法示意圖</p><p>　　根據(jù)加工零件的特點(diǎn)選用滾切法。</p><p><b>　　2.2 總體的布局</b></p><p>　　由于無(wú)縫管的定尺有6米，且在一定長(zhǎng)度和外徑范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。故總體的布局如圖所示</p><p>　　圖2.3 總體布局圖</p><

22、p>　　2.3 切削力的確定和電機(jī)的選擇</p><p>　　（1）切管機(jī)輸出轉(zhuǎn)速110r/min，切削力；</p><p><b>　　(2.1)</b></p><p>　　查《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》得</p><p>　?。?）步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)是由輸入的電脈沖信號(hào)控制的，每當(dāng)電機(jī)繞組接收一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過(guò)一

23、個(gè)相應(yīng)的角度。其角位移量與輸入脈沖的個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，在時(shí)間上與輸入脈沖同步。因而，只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率和電機(jī)繞組的相序，即可得到所需轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和方向。</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)有反應(yīng)式、永磁式和混合式三種類型。</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，歸納起來(lái)主要有：步矩值不受各種干擾因素的影響；誤差不長(zhǎng)期積累；控制性能好用作自動(dòng)控制裝置中執(zhí)行元件的微特電機(jī)。又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)

24、。其功能是將電信號(hào)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。 </p><p>　　表2-1 步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的區(qū)別</p><p><b>　　續(xù)表2-1 </b></p><p>　　所以考慮到這次設(shè)計(jì)的要求，為了在不影響工作精度條件下，我選擇了步進(jìn)電機(jī)。</p><p>　　2.4 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的確定</p><

25、;p>　　無(wú)縫鋼管直徑有從，長(zhǎng)度從150~400之間變動(dòng)。直徑的變化可以用三爪卡盤來(lái)控制；長(zhǎng)度的大小可以用擋板控制。</p><p>　　圖2.4活動(dòng)擋板簡(jiǎn)圖</p><p>　　2.5 冷卻系統(tǒng)的選用</p><p><b>　　切削液的使用方法：</b></p><p><b>　　(1) 澆注法&l

26、t;/b></p><p>　　切削加工時(shí)，切削液以澆注法使用最多。這種方法使用方便，設(shè)備簡(jiǎn)單，但流速慢、壓力低。難于直接滲透入最高溫度區(qū)。</p><p><b>　?。?） 高壓冷卻法</b></p><p>　　高壓冷卻法是利用最高切削液直接作用于切削區(qū)周圍進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑并沖走切削，效果比澆注法好的多。深孔加工的切削液常用高壓冷卻法。

27、</p><p><b>　　（3） 噴霧冷卻法</b></p><p>　　噴霧冷卻法是以的壓縮空氣，通過(guò)噴霧裝置是切削液霧化，高速噴射到切削區(qū)。高速氣流帶著霧化成小液滴的切削液，滲透到切削區(qū)，在高溫下迅速汽化，吸收大量熱，從而獲得良好的冷卻效果。</p><p>　　根據(jù)零件的加工特點(diǎn)選擇澆注法。</p><p>&

28、lt;b>　　3 主軸箱設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 主軸箱的原理依據(jù)和要求</p><p>　　主軸箱是機(jī)床的主要部件之一，按專用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)由通用零件組成其主要作用是根據(jù)被加工零件的加工要求，安排主軸位置，并將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)由電機(jī)或動(dòng)力部件傳給工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。</p><p>　　機(jī)床主軸箱不僅要能保證較高的生產(chǎn)率和

29、一定的加工質(zhì)量，操作方便省力，同時(shí)主軸箱的制造和裝配工作也都要容易，檢修方便，成本低等。也就是說(shuō)，主軸箱必須滿足使用和工藝兩個(gè)方面要求。</p><p>　　3.1.1 使用要求</p><p><b>　?。?）運(yùn)動(dòng)特性</b></p><p>　　機(jī)床主軸箱必須滿足在擬定機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)所決定的運(yùn)動(dòng)特性，并且轉(zhuǎn)速誤差不超過(guò)允許值</p&

30、gt;<p><b>　?。?）剛度和強(qiáng)度</b></p><p>　　耐磨和抗震；為保證主軸箱的零件能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)和達(dá)到加工質(zhì)量方面的要求。各類零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，必要的剛度和抗震性能。同時(shí)為延長(zhǎng)機(jī)床的使用期限。也要具有良好的耐磨性能或在磨損后能夠調(diào)整補(bǔ)償，這時(shí)除了選擇適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)機(jī)件和材料外，也應(yīng)該注意變速箱的整體構(gòu)造，以便可使受力合理分布，減少受力變形以提高剛度，以及注意

31、選擇便于補(bǔ)償磨損的構(gòu)造。</p><p><b>　?。?）高效率</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代機(jī)床的功率日益加大，提高主軸箱的傳動(dòng)效率，以減少損失的意義將格外重大，這除了可以在設(shè)計(jì)變速箱時(shí)注意采用高效率的傳動(dòng)機(jī)件，提高零件加工和裝配質(zhì)量外，縮短傳動(dòng)路線尤其是高速的傳動(dòng)路線和減少空轉(zhuǎn)零件也是提高效率的有效方法。</p><p>　　（4

32、）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)和無(wú)噪音</p><p>　　主軸箱的零件運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可以提高工件的加工質(zhì)量，這可以由采用運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)的零件，如傳動(dòng)帶等傳動(dòng)方式和提高零件的加工和裝配質(zhì)量得到。</p><p>　?。?）便于操作和安全</p><p>　　（6）便于觀察、調(diào)整和檢修</p><p><b>　?。?）防塵、防漏</b></p

33、><p>　　3.1.2 工藝要求與潤(rùn)滑</p><p><b>　?。?）構(gòu)造簡(jiǎn)單</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單帶來(lái)很多優(yōu)點(diǎn)，可以提高加工的精度和光度，便于使用和維護(hù)以及節(jié)省材料和降低成本，為此少用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)件和減少零件的數(shù)量</p><p><b>　?。?）容易加工</b></p

34、><p>　　主軸箱的各種零件，尤其是比較復(fù)雜的箱體應(yīng)使其容易加工，例如竟可能使軸孔同心，以便于從一側(cè)加工，但是在成批生產(chǎn)而利用專用機(jī)床時(shí)，箱體外表的突出部分最好位于一個(gè)平面上以便于同時(shí)加工孔內(nèi)有槽或螺紋都不便于加工，應(yīng)盡可能的避免</p><p>　?。?）采用標(biāo)注通用零件</p><p>　　應(yīng)盡量減少專用件而采用標(biāo)準(zhǔn)件或通用件。同時(shí)配合直徑，螺紋種類，齒輪模數(shù)也應(yīng)

35、限制到最少的種類。</p><p><b>　?。?）便于裝配</b></p><p>　　應(yīng)盡可能的減少裝配的勞動(dòng)量</p><p>　　（5）主軸箱采用飛濺潤(rùn)滑：用35號(hào)或40號(hào)潤(rùn)滑油。</p><p>　　圖3.1 主軸箱總裝圖</p><p><b>　　3.2 主軸的結(jié)構(gòu)<

36、;/b></p><p>　　3.2.1 主軸的構(gòu)造</p><p>　　主軸的構(gòu)造和形狀主要決定主軸上所安裝的刀具、所裝零件的尺寸、傳動(dòng)件、軸承等零件的種類、位置、數(shù)量和安裝方法等。設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮主軸加工的工藝性及裝配的工藝性；主軸基本為空心階梯軸，尾部的徑向尺寸要最小，前端的徑向尺寸最大，中間的徑向尺寸逐漸減小。</p><p>　　3.2.2 主軸的材

37、料和熱處理</p><p>　　軸的材料應(yīng)根據(jù)載荷特點(diǎn)、耐磨性要求、熱處理方法和熱處理后變形情況選擇。普通機(jī)床定心軸頸或定心錐面等部位進(jìn)行局部高頻淬硬。以提高其耐磨性。只有載荷大和有沖擊時(shí)，或精密機(jī)床需要見效熱處理后的變形時(shí)，或有其它特殊要求時(shí)，才考慮選用合金鋼。當(dāng)支承為滑動(dòng)軸承，則軸頸也許淬硬，以提高耐磨性。</p><p>　　機(jī)床主軸的常用材料和熱處理要求見下表3.6</p&g

38、t;<p>　　表3-1 主軸常用的材料和熱處理要求[3]</p><p>　　對(duì)于高速、高效、高精度機(jī)床的主要部件，熱變形及振動(dòng)等一直是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)課題，特別是對(duì)高精度、超高精密加工機(jī)床的主軸。據(jù)資料介紹，目前出現(xiàn)一種叫玻璃陶瓷材料，又稱微晶玻璃的新材料，其線膨脹系數(shù)幾乎接近于零，是制作高精度機(jī)床主軸的理想材料。</p><p>　　3.2.3 主軸的技術(shù)要求</

39、p><p>　　主軸的技術(shù)要求，應(yīng)根據(jù)機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)項(xiàng)目制定。首先制定出滿足主軸旋轉(zhuǎn)精度所必需的技術(shù)要求，如主軸前后軸承軸頸的同軸度，錐孔相對(duì)于前后軸頸中心連線的徑向圓跳動(dòng)，定心軸頸及其定位軸肩相對(duì)于前后軸頸中心連線的徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)等。再考慮其它性能所需的要求，如表面粗糙度，表面硬度等。主軸的技術(shù)要求要滿足設(shè)計(jì)要求、工藝要求、檢測(cè)方法的要求，應(yīng)盡量做到設(shè)計(jì)、工藝、檢測(cè)的基準(zhǔn)相統(tǒng)一。</p>&

40、lt;p>　　主軸各部位的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和表面硬度等具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)機(jī)床的類型、規(guī)格、精度等級(jí)及主軸軸承的類型來(lái)確定。</p><p>　　3.2.4 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P370表15-3，，于是得：</p><p><b>　　(3.1)</b

41、></p><p>　　當(dāng)軸截面上開有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的消弱。對(duì)于直徑的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大5%—7%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大10%—15%。然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　選取直徑</b></p><p&g

42、t;　　輸入軸的最小端是安裝在聯(lián)軸器處的直徑，使所選擇的軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，所以需要同時(shí)選擇聯(lián)軸器型號(hào)</p><p>　　聯(lián)軸器：計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表14-1，因轉(zhuǎn)矩變化小，故取</p><p><b>　　(3.2)</b></p><p>　　按照轉(zhuǎn)矩要小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩。查表17-4選用LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器，軸孔L=112mm，L1

43、=84mm，軸徑</p><p><b>　　圖3.2 主軸簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　擬定軸上零件裝配方案</p><p>　　A 段取其長(zhǎng)度為48mm</p><p>　　B 段臺(tái)階取該段長(zhǎng)度為48mm</p><p>　　C 段臺(tái)階：安裝深溝球軸承,B=19取L=48mm</p&

44、gt;<p>　　D 段為齒輪寬度，L=52mm</p><p>　　E 段軸承與箱體內(nèi)壁之間5mm，齒輪端面與箱體內(nèi)壁之間間隔15mm，取L=26mm</p><p>　　F 段臺(tái)階：由于軸承配合，因此取軸承寬度為L(zhǎng)=19mm</p><p>　　軸承支承跨度距：L=19+26+52+48-19=107mm</p><p>　

45、　3.2.5 按彎矩合成力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　?。?）繪出軸的受力簡(jiǎn)圖</p><p>　　計(jì)算直齒輪的圓周力徑向力和軸向力</p><p>　　圖3.3 軸受力簡(jiǎn)圖</p><p>　　圓周力 (3.3)</p><p>　　徑向力

46、 (3.4)</p><p>　　由于為直齒輪，軸向力</p><p>　　圖3.4 水平面受力圖</p><p><b>　?。?）水平面支承</b></p><p><b>　　(3.5)</b></p><p><b>　　=101

47、4N</b></p><p><b>　　(3.6)</b></p><p><b>　　水平面彎矩</b></p><p><b>　　(3.7)</b></p><p><b>　　（3）垂直面</b></p><p&g

48、t;<b>　　圖3.5</b></p><p><b>　　力矩平衡式</b></p><p><b>　　(3.8)</b></p><p><b>　　(3.9)</b></p><p><b>　　垂直面彎矩</b></

49、p><p><b>　　(3.10)</b></p><p>　?。?）計(jì)算C處左右兩側(cè)的合成彎矩</p><p><b>　　(3.11)</b></p><p><b>　　(3.12)</b></p><p>　　可見C處右側(cè)的合成彎矩較大，合成彎矩見

50、圖</p><p>　?。?）計(jì)算危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩</p><p>　　由彎矩圖可見C處是危險(xiǎn)截面（其上的內(nèi)力最大）按照式計(jì)算該處的當(dāng)量彎矩（取扭矩校正系數(shù)a=0.6）</p><p><b>　　(3.13)</b></p><p>　?。?）計(jì)算C處的需要軸徑d</p><p>　　參照表1

51、5-1取許用彎曲應(yīng)力</p><p><b>　　(3.14)</b></p><p>　　它小于該處實(shí)際直徑50mm故軸的彎矩組合強(qiáng)度足夠。</p><p>　　圖3.6 水平彎矩圖</p><p>　　圖3.7 垂直彎矩圖</p><p>　　圖3.8 合成彎矩圖</p><

52、;p>　　圖3.9 當(dāng)量彎矩圖</p><p>　　3.2.6 軸承的選用</p><p><b>　?。?） 調(diào)心球軸承</b></p><p>　　主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受小量的雙向的軸向載荷，外圈滾道為球面，具有自動(dòng)調(diào)心性能，內(nèi)外圈軸線相對(duì)偏斜允許2°—3°，適用于多支點(diǎn)軸、彎曲剛度小的軸及難于精確對(duì)中的支

53、承。</p><p>　　（1） 圓錐滾子軸承</p><p>　　能承受較大的徑向載荷和單向的軸向載荷，極限轉(zhuǎn)速較低。</p><p>　　內(nèi)外圈可分離，故軸承游隙可在安裝時(shí)調(diào)整，通常成對(duì)使用，對(duì)稱安裝使用于轉(zhuǎn)速不太高、軸的剛性較好的場(chǎng)合</p><p>　?。?） 單向推力球軸承</p><p>　　單向推力球軸承

54、只能承受單向的軸向載荷。兩個(gè)圈的孔不一樣大：內(nèi)孔較小的是緊圈，與軸的配合；內(nèi)孔較大的是松圈，與機(jī)座固定在一起。極限轉(zhuǎn)

55、 速較低，適用于軸向力大而轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合。沒有徑向限位能力，不能單獨(dú)組成支承，一般要與向心軸承組成組合支承使用。</p><p>　?。?） 雙向推力球軸承</p><p>　　雙向推力軸承可承受雙向軸向載荷，中間圈為緊圈，與軸配合，另兩圈為松圈。</p><p>　　高速時(shí)，離心力大，球與保持架

56、磨損，發(fā)熱嚴(yán)重，壽命較低。沒有徑向限位能力，不能單獨(dú)組成支承，一般要與向心軸承組成組合支承使用。常用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高處。</p><p><b>　?。?） 深溝球軸承</b></p><p>　　主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受少量的雙響的軸向載荷，工作是內(nèi)外圈軸線允許偏斜8‘—16‘</p><p>　　摩擦阻力小，極限轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

57、，價(jià)格便宜，應(yīng)用最廣泛，但是承受沖擊載荷能里較差。適用于高速場(chǎng)合，在高速時(shí)，可用來(lái)代替推力球軸承。</p><p><b>　?。?）角接觸球軸承</b></p><p>　　能同時(shí)承受徑向載荷與單向的軸向載荷，公稱接觸角α有15°、25°、40°三種。α越大，軸向承載能力也越大。通常成對(duì)使用，對(duì)稱安裝。極限轉(zhuǎn)速較高。適用于轉(zhuǎn)速較高、同時(shí)

58、承受徑向和軸向載荷的場(chǎng)合。</p><p>　　由于本次為進(jìn)給切削加工，受徑向力，所以選用深溝球軸承。</p><p>　　3.2.7 軸承壽命計(jì)算與潤(rùn)滑</p><p>　　6209軸承的主要性能參數(shù)（GB/T276-1994）為 Cr=31.5KW Cor=20.5KW，預(yù)期壽命10年</p><p>　　（1）求兩個(gè)軸承受到的徑向載

59、荷</p><p><b>　　(3.15)</b></p><p><b>　　(3.16)</b></p><p>　?。?）計(jì)算軸承所受當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2</p><p><b>　　(3.17)</b></p><p>　　因?yàn)椴捎弥饼X輪傳動(dòng)，

60、所以Y=0.</p><p>　　因軸承工作時(shí)有中等沖擊，由上表 載荷系數(shù) fp=1.5</p><p>　　故 </p><p><b>　　=</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算軸承壽命</b></p><p><b&g

61、t;　　在參考文獻(xiàn)中</b></p><p>　　表3-2 軸承工作溫度</p><p>　　有上表查得ft=1，對(duì)于球軸承=3，</p><p>　　故Lh=(106/60n)(ftC/p) (3.18)</p><p>　　=（106/60×110）（1×3150

62、0/1711.5）3</p><p>　　=944620 h></p><p><b>　　所以軸承符合要求</b></p><p>　?。?）軸承潤(rùn)滑選擇二硫化鉬鋰基脂：有良好的耐水性和耐熱性。</p><p>　　3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　通常用的機(jī)械傳動(dòng)有螺旋傳動(dòng)、齒輪

63、傳動(dòng)、帶傳動(dòng)及各種其它非線性傳動(dòng)等。其中主要的功能是提供和傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)矩，實(shí)質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩和功率的轉(zhuǎn)換器。使得執(zhí)行元件和負(fù)載之間在轉(zhuǎn)矩與功率方面得到最佳配合。機(jī)械傳動(dòng)部件的傳動(dòng)類型、傳動(dòng)方式、傳動(dòng)剛性和傳動(dòng)的可靠性對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性有重大的影響，所以應(yīng)設(shè)計(jì)及選擇傳動(dòng)間隙較小、精度高、重量輕、運(yùn)行平穩(wěn)、傳遞轉(zhuǎn)矩較大的傳動(dòng)部件。</p><p>　　3.3.1 計(jì)算并選擇電機(jī)</p

64、><p>　　已知：切管機(jī)輸出轉(zhuǎn)速110r/min對(duì)應(yīng)的切削力，直徑</p><p>　?。?）選擇電動(dòng)機(jī)功率</p><p><b>　　(3.19)</b></p><p><b>　　(3.20)</b></p><p>　　傳動(dòng)裝置總效率

65、 (3.21)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P13表3-1知：</p><p><b>　　皮帶傳動(dòng)效率</b></p><p><b>　　齒輪嚙合效率</b></p><p><b>　　滾動(dòng)軸承效率</b></p><p><

66、b>　　則傳動(dòng)總效率</b></p><p><b>　　(3.22)</b></p><p>　?。?） 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)以上所求得功率，參照電動(dòng)機(jī)功率對(duì)照表如下：</p><p>　　表3-3 電動(dòng)機(jī)機(jī)座號(hào)與功率及轉(zhuǎn)速對(duì)照表</p><p><b

67、>　　續(xù)表3-3 </b></p><p>　　注：機(jī)座號(hào)欄中S、M、L后面的數(shù)字1、2分別代表同一機(jī)座號(hào)和極數(shù)下不同的功率</p><p>　　選擇電機(jī)型號(hào)及其相應(yīng)技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　電機(jī)型號(hào) Y100L2-4</p><p>　　電機(jī)極數(shù)為

68、 4</p><p>　　額定功率 3KW</p><p>　　同步轉(zhuǎn)速 1500r/min</p><p>　　3.3.2 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　(1) 分配傳動(dòng)比</b></

69、p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P14表3-2：取，，則</p><p>　　(2) V帶設(shè)計(jì)已知數(shù)據(jù)：傳動(dòng)功率P 帶輪轉(zhuǎn)速 工作條件 外輪廓尺寸要求</p><p>　　V帶設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定V帶型號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度 根數(shù) 中心距 帶輪直徑 材料結(jié)構(gòu) 張緊力以及其對(duì)帶輪軸的壓力</p><p><b>　　1）

70、 確定V帶型號(hào)</b></p><p>　　表3-4 V帶工作系數(shù)KA</p><p><b>　　續(xù)表3-4</b></p><p>　　注：I類—直流電動(dòng)機(jī)、Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、水輪機(jī)；</p><p>　　II類—交流同步電動(dòng)機(jī)、交流異步滑環(huán)電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)。</p>&l

71、t;p>　　單班 KA取1.1</p><p>　　計(jì)算功率 Pc=KAP=1.1×3=3.3KW (3.23)</p><p>　　V帶型號(hào) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P155圖8—11知：普通V帶選型圖</p><p>　　2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑D1、D<

72、;/p><p>　　表3-5 帶輪基準(zhǔn)直徑D1、D</p><p>　　表3-6 帶輪的基準(zhǔn)直徑系列</p><p><b>　　D1=90 mm</b></p><p>　　小帶輪直徑D2=（n1/n2）D1 (3.24)</p

73、><p><b>　　=390</b></p><p><b>　　=270mm</b></p><p>　　按上表D2=280mm (3.25)</p><p><b>　　3）驗(yàn)算帶速v</b></p>

74、<p>　　v=D1n1/6000 (3.26)</p><p>　　=3.14×90×1430/60×1000=6.74 m/s</p><p>　　要求帶速在5~25之間，v =6.74 m/s 帶速符合要求</p><p>　　4）確定V帶長(zhǎng)度Ld和中

75、心距a</p><p>　　若沒有給定中心距，可按0.7（D1+D2）≤a0≤2(D1+D2) (3.27)</p><p>　　初取中心距a0=500 mm，由下式初算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L‘</p><p>　　L’=2a0+（D1+D2）/2+（D2-D1）2/4a0 (3.28)&l

76、t;/p><p>　　=2×500+（90+280）/2+（280-90）2/4×500</p><p>　　=1203.05 mm</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P146表8-2 圓整 基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1250 mm</p><p>　　中心距： a≈a0+（Ld-L）/2‘

77、 (3.29)</p><p>　　=500+（1250-1203.05）/2</p><p>　　=523.475 mm</p><p>　　5）驗(yàn)算小帶輪包角 α1=180°-（D2-D1）×57.3°/a

78、 (3.30)</p><p>　　=180°-（280-90）×57.3°/523.475</p><p>　　≈159°>120°</p><p><b>　　6）確定V帶跟數(shù)z</b></p><p>　　單根V帶試驗(yàn)條件下許用功率P0查表8-4a P

79、0=1.07 KW</p><p>　　傳遞功率增量△P0 查表8-4b △P=0.17KW</p><p>　　包角系數(shù)Kα 查表8-5 Kα=0.95</p><p>　　長(zhǎng)度系數(shù)KL 查表8-2 KL=0.91</p><p>

80、　　z =PC/（P0+△P0）KαKL (3.31)</p><p>　　=3.3/(1.07+0.17)×0.95×0.91 </p><p><b>　　=3.54</b></p><p><b>　　取整z =4</b&g

81、t;</p><p>　　7）計(jì)算初拉力F0=500Pc（2.5-Kα）/ Kαzv+qv2 (3.32)</p><p>　　表3-7 尺寸v與q質(zhì)量聯(lián)系表</p><p><b>　　q =0.1 Kg</b></p><p

82、>　　F0=500Pc（2.5-Kα）/ Kαzv+qv2</p><p>　　=500×3.3（2.5-0.95）/0.95×4×6.74+0.1×6.742</p><p><b>　　≈108.5 N</b></p><p>　　8）計(jì)算壓軸力 Q=2zF0sin(α1/2)

83、 (3.33)</p><p>　　=2×4×108.5×sin(159/2)</p><p><b>　　≈853.5N</b></p><p><b>　　9）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>

84、;　　圖3.10 V帶輪結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　3.3.3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算與潤(rùn)滑</p><p>　　1）按圖的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)</p><p>　　2）切管機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）</p><p>　　3）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選擇小齒輪選用40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HB

85、S；</p><p>　　大齒輪選用45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS；</p><p><b>　　4）選小齒輪齒數(shù)</b></p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)，，取</b></p><p>　?。ㄒ唬┌待X面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　

86、　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行試算，即</p><p><b>　　(3.34)</b></p><p>　?。?） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　1) 試選載荷系數(shù)</b></p><p>　　2）計(jì)算小齒輪的傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p><b

87、>　　(3.35)</b></p><p>　　3）由表10-7選取齒寬系數(shù)</p><p>　　4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) (3.36)</p><p>　　5）由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限&l

88、t;/p><p>　　6）由式10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)；</p><p>　　7) 計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式10-12得</p><p><b>　　(3.37)</b></p><p><b>　　(3.38)</b&g

89、t;</p><p><b>　　(2) 計(jì)算</b></p><p>　　1）試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑，代入中的較小的值</p><p>　　= (3.39)</p><p><b>　　2）圓周速度計(jì)算</b></p><p><b>　　(3.40)

90、</b></p><p><b>　　3）齒寬b計(jì)算</b></p><p>　　b==52.282mm (3.41)</p><p>　　4）齒寬與齒高之比的計(jì)算</p><p>　　模數(shù) (3.42)<

91、;/p><p>　　齒高 (3.43)</p><p><b>　　=11.57</b></p><p><b>　　5）載荷系數(shù)的計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)，7級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)；</p><p><

92、b>　　直齒輪，；</b></p><p>　　由表10-2查得使用系數(shù)；</p><p>　　由表10-4用插入法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，；</p><p>　　由=11.57，查圖10-13得故載荷系數(shù)</p><p><b>　　(3.44)</b></p><

93、;p>　　6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑，由式10-10a得</p><p><b>　　(3.45)</b></p><p><b>　　7）模數(shù)m的計(jì)算</b></p><p><b>　　(3.46)</b></p><p>　　（二）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)<

94、/p><p>　　由式10-5得到彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算公式為</p><p><b>　　(3.47) </b></p><p>　　（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　1) 由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　2) 由圖10-18取彎

95、曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)；</p><p>　　3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式10-12得</p><p><b>　　(3.48)</b></p><p><b>　　(3.49)</b></p><p><b>　　

96、4）計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p><b>　　(3.50)</b></p><p><b>　　5）查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由表10-5查得 ；</p><p>　　6）查取應(yīng)力校正系數(shù)</p><p>　　由表10-5查得 ；

97、</p><p>　　7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較</p><p><b>　　(3.51)</b></p><p><b>　　(3.52)</b></p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算&

98、lt;/b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算得到的結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m應(yīng)該大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，而齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而且齒面的接觸疲勞強(qiáng)度多決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.66并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.0mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=52.282mm，算出小齒輪齒數(shù)</p>&l

99、t;p><b>　　(3.53)</b></p><p><b>　　大齒輪齒數(shù) </b></p><p>　　，取 (3.54)</p><p>　　這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。</p><

100、p><b>　　（三）幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　分度圓直徑：</b></p><p>　　=m=2×26=52mm</p><p>　　=m=2×113=226mm (3.55)</p><p><b>　　中心

101、距：</b></p><p><b>　　(3.56)</b></p><p><b>　　齒輪寬度：</b></p><p>　　==1×52=52mm (3.57)</p><p>　　=+（5~10）=57~62mm

102、 取=57mm</p><p><b>　　齒頂圓直徑：</b></p><p>　　=+2=(+2)=(26+2×1)×2=56mm</p><p>　　=+2=(+2)=(113+2×1)×2=230mm (3.58)</p><p><b>　　齒

103、全高:</b></p><p><b>　?。?0.25）</b></p><p>　　=(2+)=(2×1+0.25)×2=4.5mm (3.59)</p><p><b>　　齒厚:</b></p><p><b>　　(3.60)

104、</b></p><p><b>　　齒根高:</b></p><p>　　=(+)=(1+0.25)×2=2.5mm (3.61)</p><p><b>　　齒頂高:</b></p><p>　　==2mm

105、 (3.62)</p><p><b>　　齒根圓直徑</b></p><p>　　=-2=52-2×2.5=47mm</p><p>　　=-2=226-2×2.5=221mm (3.63)</p><p>　?。ㄋ模X輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p>

106、<p>　　小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪采用鍛造毛坯的腹板式結(jié)構(gòu)</p><p>　　大齒輪的有關(guān)尺寸計(jì)算如下：</p><p><b>　　軸孔直徑:</b></p><p><b>　　=50mm</b></p><p><b>　　輪轂直徑:</b><

107、/p><p>　　=1.6=1.6×50=80mm (3.64)</p><p><b>　　輪轂長(zhǎng)度:</b></p><p><b>　　==52mm</b></p><p><b>　　輪緣厚度:</b></p><

108、p>　　=(3~4)=6~8mm 取=8mm</p><p><b>　　輪緣內(nèi)徑:</b></p><p>　　=-2-2=202-2×4.5-2×8=215mm (3.65)</p><p><b>　　取=220mm</b></p><p><

109、;b>　　腹板厚度:</b></p><p>　　=0.3=0.3×52=15.6mm 取=16mm (3.66)</p><p><b>　　腹板中心孔直徑：</b></p><p><b>　　(3.67)</b></p><p><

110、b>　　腹板孔直徑:</b></p><p>　　=0.25(-)=0.25×(220-80)=35mm (3.68)</p><p><b>　　取=35mm</b></p><p><b>　　齒輪倒角:</b></p><p>　　=0.

111、5=0.5×2=1mm (3.69)</p><p><b>　　齒輪工作圖如圖所示</b></p><p>　　圖3.11 齒輪結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　（五）齒輪選擇全損耗系統(tǒng)用油L-AN68潤(rùn)滑油潤(rùn)滑。</p><p>　　3.3.4 從動(dòng)軸幾何尺寸計(jì)算&

112、lt;/p><p>　　初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P370表15-3，，于是得：</p><p><b>　　(同3.1)</b></p><p>　　當(dāng)軸截面上開有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度的消弱。對(duì)于直徑的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大5%—7%；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大10%—15%。然后將軸徑

113、圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　選取直徑</b></p><p>　　輸入軸的最小端是安裝在聯(lián)軸器處的直徑，使所選擇的軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需要同時(shí)選擇聯(lián)軸器型號(hào)</p><p>　　聯(lián)軸器：計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表14-1，因轉(zhuǎn)矩變化小，故取<

114、/p><p><b>　　(同3.2)</b></p><p>　　按照轉(zhuǎn)矩應(yīng)該小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件。查表17-4選用LT3型彈性套柱銷聯(lián)軸器，軸孔L=52mm，L1=38mm，軸徑</p><p>　　圖3.12 從動(dòng)軸簡(jiǎn)圖</p><p>　　擬定軸上零件裝配方案 </p><p>　　A

115、段聯(lián)軸器配合，故取其長(zhǎng)度為33mm</p><p>　　B 段臺(tái)階：考慮軸承透蓋的軸向尺寸和透蓋左端面與聯(lián)軸器右端面有一定的間隔，取該段長(zhǎng)度為62mm</p><p>　　C 段臺(tái)階：安裝深溝球軸承,B=16取L=32mm</p><p>　　D 段為齒輪寬度，L=57mm</p><p>　　E 段軸承與箱體內(nèi)壁之間5mm，齒輪端面與箱體內(nèi)

116、壁之間間隔15mm，取L=25mm</p><p>　　F 段臺(tái)階：由于軸承配合，因此取軸承寬度為L(zhǎng)=16mm</p><p>　　軸承支承跨度距：L=16+25+57+27+62-16=155mm</p><p>　　（一） 按彎矩合成力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　?。?）繪出軸的受力簡(jiǎn)圖</p><p>　　計(jì)

117、算直齒輪的圓周力徑向力和軸向力</p><p>　　圖3.13 受力簡(jiǎn)圖</p><p>　　圓周力 (同3.3)</p><p>　　徑向力 (同3.4)</p><p>　　由于為直齒輪，軸向力</p><p>　　圖3.14 水平

118、受力圖</p><p><b>　?。?）水平面支承</b></p><p><b>　　(同3.5)</b></p><p><b>　　=696N</b></p><p><b>　　(同3.6)</b></p><p><

119、;b>　　水平面彎矩</b></p><p><b>　　(同3.7)</b></p><p><b>　?。?）垂直面</b></p><p>　　圖3.15 垂直受力圖</p><p><b>　　力矩平衡式</b></p><p>

120、;<b>　　(同3.8)</b></p><p><b>　　(同3.9)</b></p><p><b>　　垂直面彎矩</b></p><p><b>　　(同3.10)</b></p><p>　　（4）計(jì)算C處左右兩側(cè)的合成彎矩</p>

121、;<p><b>　　(同3.11)</b></p><p><b>　　(同3.12)</b></p><p>　　可見C處右側(cè)的合成彎矩較大，合成彎矩見圖</p><p>　?。?）計(jì)算危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩</p><p>　　由彎矩圖可見C處是危險(xiǎn)截面（其上的內(nèi)力最大）按照式計(jì)算該

122、處的當(dāng)量彎矩（取扭矩校正系數(shù)a=0.6）</p><p><b>　　(同3.13)</b></p><p>　?。?）計(jì)算C處的需要軸徑d</p><p>　　參照表15-1取許用彎曲應(yīng)力</p><p><b>　　(同3.14)</b></p><p>　　它小于該處實(shí)

123、際直徑50mm故軸的彎矩組合強(qiáng)度足夠。</p><p>　　圖3.16 水平彎矩圖</p><p>　　圖3.17 垂直彎矩圖</p><p>　　圖3.18 合成彎矩圖</p><p>　　圖3.19 當(dāng)量彎矩圖</p><p><b>　?。ǘ┹S承壽命計(jì)算</b></p>&l

124、t;p>　　6207軸承的主要性能參數(shù)（GB/T276-1994）為 Cr=25.5KW Cor=15.2KW，預(yù)期壽命10年</p><p>　?。?）求兩個(gè)軸承受到的徑向載荷</p><p><b>　　(同3.15)</b></p><p><b>　　(同3.16)</b></p><

125、p>　?。?）計(jì)算軸承所受當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2</p><p><b>　　(同3.17)</b></p><p>　　因?yàn)椴捎弥饼X輪傳動(dòng)，所以Y=0.</p><p>　　表3.-8 載荷系數(shù)fv</p><p>　　因軸承工作時(shí)有中等沖擊，由上表 載荷系數(shù) fp=1.5</p><p>

126、　　故 =</p><p><b>　?。?）計(jì)算軸承壽命</b></p><p>　　有上表查得ft=1，對(duì)于球軸承=3，</p><p>　　故Lh=(106/60n)(ftC/p) (同3.18)</p><p>　　=（106/60&#

127、215;476.66）（1×25500/2107.83）3</p><p><b>　　=61909 h></b></p><p><b>　　所以軸承符合要求</b></p><p>　　3.3.5 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　絲杠螺母機(jī)構(gòu)又稱螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其主要的功能是將

128、直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或者將旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。絲杠螺母機(jī)構(gòu)分為滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦兩種。滑動(dòng)絲杠螺母的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、加工和維護(hù)方便、具有自鎖功能。但摩擦阻力較大，傳動(dòng)效率低。滾動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，但其最大優(yōu)點(diǎn)是摩擦阻力較小，因此在機(jī)電一體化系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用</p><p>　　圖3.20 進(jìn)給結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　3.3.6 導(dǎo)軌形式的確定</p&

129、gt;<p>　　機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)軌的基本要求是導(dǎo)向精度高、剛性好、運(yùn)動(dòng)輕便平穩(wěn)、耐磨性好、溫度變化小以及結(jié)構(gòu)工藝性好等。</p><p>　　按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為：</p><p><b>　?。?）滑動(dòng)導(dǎo)軌副</b></p><p>　　滑動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻尼系數(shù)大，剛度大；但易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象，易磨損?；瑒?dòng)導(dǎo)軌是金屬對(duì)

130、金屬型式，目前在數(shù)控機(jī)床上很少采用。摩擦系數(shù)較大，而且變化范圍也大，對(duì)于精度高的工件加工心有余而力不足。承載能力中等。接觸剛度高?；瑒?dòng)導(dǎo)軌一般僅用于普通精度的機(jī)床。數(shù)控機(jī)床已不采用。</p><p><b>　　（2）滾動(dòng)導(dǎo)軌副</b></p><p>　　直線滾動(dòng)導(dǎo)軌由導(dǎo)軌和滑塊兩部分組成。導(dǎo)軌通常為兩根，裝在支撐件上，每根導(dǎo)軌上有2個(gè)滑塊，固定在移動(dòng)件導(dǎo)軌體上。直

131、線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的工作原理就是滑塊中裝有四組滾珠，在導(dǎo)軌條的滑塊的斷點(diǎn)，就經(jīng)合成樹脂制造的端面擋板和滑塊中的回珠孔回到另一端，經(jīng)另一端端面擋板再進(jìn)入循環(huán)。四組滾珠各有自己的回株孔，分別處于滑塊的四角。四組滾珠和滾道相當(dāng)于四個(gè)直線運(yùn)動(dòng)角接觸滾珠軸承。接觸角為45度時(shí)，四個(gè)方向具有相同的承載能力。</p><p><b>　?。?）液體靜壓導(dǎo)軌</b></p><p>　　無(wú)

132、磨損，無(wú)靜摩擦，無(wú)低速爬行現(xiàn)象，阻尼系數(shù)大；但設(shè)計(jì)、制造、使用較復(fù)雜。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)中選用滾動(dòng)導(dǎo)軌副。</p><p>　　3.3.7 其它零部件</p><p><b>　　（1）軸承座</b></p><p>　　軸承座顧名思義就是軸承的支撐座。軸承座的作用是穩(wěn)定軸承及其所連接的回轉(zhuǎn)軸，確保軸和軸承內(nèi)