車床主軸箱設(shè)計(jì)【數(shù)據(jù)：Z=18； 7.5KW】

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課程設(shè)計(jì)的任務(wù)（列出主軸箱設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)） 3. 主傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)（3.1擬定結(jié)構(gòu)式 3.2設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速圖 3.3 確定齒輪齒數(shù)） 4. 主傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)計(jì)（關(guān)鍵零部件的計(jì)算與校核） (4.1齒輪的設(shè)計(jì) 4.2帶輪的設(shè)計(jì) 4.3傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) 4.4主軸設(shè)計(jì) 4.5軸承選取) 5. 總結(jié)（設(shè)計(jì)收獲和感想） 6. 參考文獻(xiàn) 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及時(shí)間安排：（總計(jì)3周） ⑴ 理解題目，閱讀指導(dǎo)書(shū)，擬訂總體方案，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)； 2天 ⑵ 動(dòng)力設(shè)計(jì)，主要零件的計(jì)算和初算； 3天 ⑶ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，驗(yàn)算主要零件； 3天 ⑷ 繪制正式裝配圖； 4天 ⑸ 整理、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) ； 2天 ⑹ 答辯。 1天 四、（主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)）工作量***： ① 臥式銑床（或普通車床）主軸箱裝配圖（A0號(hào)）一張； ② 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（20頁(yè)以上）。 目錄 前言 1 1課程設(shè)計(jì)目的和意義 2 2課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 2 3主傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 2 3.1轉(zhuǎn)速圖設(shè)計(jì) 2 3.1齒輪齒數(shù)的確定 3 3.3繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 3 3.4各傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定 4 3.5估算各傳動(dòng)軸軸徑 4 3.6 齒輪模數(shù)的估算 5 4皮帶輪的設(shè)計(jì) 6 4.1 傳動(dòng)形式的確定 6 4.2參數(shù)計(jì)算 6 5機(jī)床零件的驗(yàn)算 9 5.1傳動(dòng)軸的驗(yàn)算 9 5.2齒輪的驗(yàn)算 14 5.3滾動(dòng)軸承的驗(yàn)算 17 結(jié)束語(yǔ) 30 參考文獻(xiàn) 31 前言 數(shù)控車床、車削，是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。配備多工位刀塔或動(dòng)力刀塔，機(jī)床就具有廣泛的加工工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復(fù)雜工件，具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)各種補(bǔ)償功能，并在復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮了良好的經(jīng)濟(jì)效果。 20 1課程設(shè)計(jì)目的和意義 目的： 1.根據(jù)課堂講授內(nèi)容，學(xué)生做相應(yīng)的自主練習(xí)，消化課堂所講解的內(nèi)容。 2.通過(guò)調(diào)試典型例題或習(xí)題積累調(diào)試程序的經(jīng)驗(yàn)。 3.通過(guò)完成輔導(dǎo)教材中的編程題，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的編程能力，用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 意義： 1.有助于加深我們對(duì)操作系統(tǒng)這門課程的理解，我們?cè)谡n堂上學(xué)的都是基礎(chǔ)理論知識(shí)，對(duì)于如何用程序語(yǔ)言來(lái)描述所學(xué)知識(shí)還是有一定難度。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我們可以真正理解其內(nèi)涵。 2.有利于我們邏輯思維的鍛煉，程序設(shè)計(jì)能直接有效地訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力。即使是一個(gè)簡(jiǎn)單的程序，依然需要學(xué)生有條不理的構(gòu)思。 3.有利于培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，在程序設(shè)計(jì)過(guò)程里，當(dāng)我們進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)計(jì)算的時(shí)候，如果不夠認(rèn)真或細(xì)心，那么可能就導(dǎo)致錯(cuò)誤，從而無(wú)法得出運(yùn)行結(jié)果。那么，這個(gè)我們反復(fù)調(diào)試，反復(fù)修改的過(guò)程，其實(shí)也是對(duì)我們認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的一個(gè)鍛煉。 2課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 一、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 普通 車床主傳動(dòng)系 技術(shù)參數(shù) 具體數(shù)據(jù) 1組 2組 3組 正轉(zhuǎn)變速級(jí)數(shù)Z 18 18 18 反轉(zhuǎn)變速級(jí)數(shù) 6 9 6 最小轉(zhuǎn)速nmin(r/min) 30 16 16 電機(jī)功率P電(KW) 4 7.5 7.5 電機(jī)轉(zhuǎn)速n電(r/min) 1440 1440 1450 二、主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄（設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟）： 1. 課程設(shè)計(jì)目的和意義 2. 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)（列出主軸箱設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)） 3. 主傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)（3.1擬定結(jié)構(gòu)式 3.2設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速圖 3.3 確定齒輪齒數(shù)） 4. 主傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)計(jì)（關(guān)鍵零部件的計(jì)算與校核） (4.1齒輪的設(shè)計(jì) 4.2帶輪的設(shè)計(jì) 4.3傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) 4.4主軸設(shè)計(jì) 4.5軸承選取) 5. 總結(jié)（設(shè)計(jì)收獲和感想） 6. 參考文獻(xiàn) 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及時(shí)間安排：（總計(jì)3周） ⑴ 理解題目，閱讀指導(dǎo)書(shū)，擬訂總體方案，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)； 2天 ⑵ 動(dòng)力設(shè)計(jì)，主要零件的計(jì)算和初算； 3天 ⑶ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，驗(yàn)算主要零件； 3天 ⑷ 繪制正式裝配圖； 4天 ⑸ 整理、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) ； 2天 ⑹ 答辯。 1天 四、（主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)）工作量***： ① 臥式銑床（或普通車床）主軸箱裝配圖（A0號(hào)）一張； ② 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（20頁(yè)以上） 3數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床采用無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)，以利于在一定的調(diào)速范圍內(nèi)選擇到理想的切削速度，這樣既有利于提高加工精度，又有利于提高切削效率。 已知數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的變速范圍為16r/min，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1440r/min,電機(jī)最大轉(zhuǎn)速為6000r/min，主軸輸出額定功率為7.5KW。 3.1轉(zhuǎn)速圖的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目 級(jí)數(shù)為Z的傳動(dòng)系統(tǒng)由若干個(gè)順序的傳遞組組成，各傳動(dòng)組分別有Z1、Z2、Z3、…個(gè)傳動(dòng)副.即 Z=Z1Z2Z3… 傳動(dòng)副數(shù)由于結(jié)構(gòu)的限制以2或3為適合，即變速級(jí)數(shù)Z應(yīng)為2和3的因子： 即 Z=2a3b 實(shí)現(xiàn)18級(jí)主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動(dòng)系統(tǒng)可以寫成多種傳動(dòng)副的組合: 1) 18=3×3×2 2) 18=6×3 3) 18=3×2×3 4) 18=2×3×3 按照傳動(dòng)副“前多后少”的原則選擇Z=3×3×2這一方案，但主軸換向采用雙向片式摩擦離合器結(jié)構(gòu)，致使Ⅰ軸的軸向尺寸過(guò)大，所以此方案不宜采用，而應(yīng)先擇18=3×3×2。 方案4）是比較合理的 18=3×3×2的傳動(dòng)副組合 根據(jù)級(jí)比指數(shù)分配要“前密后疏”的原則，應(yīng)選用Z=××這一方案，然而對(duì)于我們所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)將會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題： 第一變速組采用降速傳動(dòng)時(shí)，由于摩擦離合器徑向結(jié)構(gòu)尺寸限制，使得Ⅰ軸上的齒輪直徑不能太小，Ⅱ軸上的齒輪則會(huì)成倍增大。這樣，不僅使Ⅰ-Ⅱ軸間中心距加大，而且Ⅰ-Ⅱ軸間的中心距也會(huì)輥大，從而使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸增大。這種傳動(dòng)不宜采用。 如果第一變速組采用升速傳動(dòng)，則Ⅰ軸至主軸間的降速傳動(dòng)只能同后兩個(gè)變速組承擔(dān)。為了避免出現(xiàn)降速比小于允許的杉限值，常常需要增加一個(gè)定比降速傳動(dòng)組，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這種傳動(dòng)也不是理想的。 如果采用Z=××這一方案則可解決上述存在的問(wèn)題。 1）電機(jī)功率N： 中型機(jī)床上，一般都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源。 根據(jù)機(jī)床切削能力的要求確定電機(jī)功率： N=7.5KW 2） 電機(jī)轉(zhuǎn)速： 選用時(shí)，要使電機(jī)轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速和I軸轉(zhuǎn)速相近或相宜，以免采用過(guò)大的升速或過(guò)小的降速傳動(dòng)。 =1440r/min 3）分配降速比: 該車床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)共設(shè)有四個(gè)傳動(dòng)組其中有一個(gè)是帶傳動(dòng)。根據(jù)降速比分配應(yīng)“前慢后快”的原則以及摩擦離合器的工作速度要求，確定各傳動(dòng)組最小傳動(dòng)比。 u總=/ =16/1440 分配總降速傳動(dòng)比時(shí)，要考慮是否增加定比傳動(dòng)副，以使轉(zhuǎn)速數(shù)列符合標(biāo)準(zhǔn)和有利于減小齒數(shù)和減小徑向與軸向尺寸，必須按“前慢后快”的原則給串聯(lián)的各變速器分配最小傳動(dòng)比。 a 決定軸Ⅲ-Ⅳ的最小降速傳動(dòng)比主軸上的齒輪希望大一些，能起到飛輪的作用，所以最后一個(gè)變速組的最小降速傳動(dòng)比取極限1/4，公比ψ=1.26，1.264=4，因此從 Ⅳ軸的最下點(diǎn)向上4格，找到Ⅲ上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，連接對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)即為Ⅲ-Ⅳ軸的最小傳動(dòng)比。 b 決定其余變速組的最小傳動(dòng)比根據(jù)“前慢后快”的原則，軸Ⅱ-Ⅲ間變速組取umin=1/ψ3，即從Ⅲ軸向上3格，同理，軸Ⅰ-Ⅱ間取u=1/ψ3，連接各線。 c 根據(jù)個(gè)變速組的傳動(dòng)比連線按基本組的級(jí)比指數(shù)x0=3，第一擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)x1=1，第二擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)x3=6,畫(huà)出傳動(dòng)系統(tǒng)圖如2.2所示 圖3.1轉(zhuǎn)速圖 3.2 齒輪齒數(shù)、模數(shù)的確定 當(dāng)各變速組的傳動(dòng)比確定以后，可確定齒輪齒數(shù)。對(duì)于定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和及小齒輪的齒數(shù)可以從表3-6（機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)）中選取。 一般在主傳動(dòng)中，最小齒數(shù)應(yīng)大于18～20。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)，應(yīng)檢查滑移齒輪之間的齒數(shù)關(guān)系：三聯(lián)滑移齒輪的最大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4，以保證滑移是齒輪外圓不相碰。 第一組齒輪： 傳動(dòng)比：， ， 查《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表3-6，所有齒輪副齒數(shù)和均取88 第一組齒輪副：Z=37 第二組齒輪副：Z=31 第三組齒輪副：Z=20 同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，故取（）最小的齒輪進(jìn)行計(jì)算，然后取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)值作為該變速組齒輪的模數(shù)。 式中 P ——該齒輪傳遞的功率（KW）； Z ——所算齒輪的齒數(shù)； ——該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。 (1)Ⅰ-Ⅱ齒輪模數(shù)的計(jì)算： 取 (2) Ⅱ-Ⅲ齒輪彎曲疲勞的計(jì)算： 取=2.5 (3)Ⅲ-Ⅳ齒輪彎曲疲勞的計(jì)算： 取 (4)標(biāo)準(zhǔn)齒輪： 從機(jī)械原理表10-2查得以下公式 分度圓 齒輪尺寸表 齒輪 齒數(shù)z 模數(shù)m 1 37 2.5 2 31 2.5 3 20 2.5 4 48 2.5 5 35 2.5 6 33 2.5 7 37 3 8 44 3 9 30 2.5 10 51 2.5 11 24 3 12 57 3 13 18 3 14 78 3 15 60 3 16 30 3 3.4各傳動(dòng)軸直徑的確定： 軸：有8級(jí)轉(zhuǎn)速，查圖，其中計(jì)算轉(zhuǎn)速為630r/min 所以：nIV=630r/min 同理可得：，nⅢ =625r/min ， nⅡ =1000r/min,nⅠ =1250r/min 其中：P-電動(dòng)機(jī)額定功率 K-鍵槽系數(shù) A-系數(shù) -從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積 -該傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 計(jì)算轉(zhuǎn)速是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。 Ⅰ軸：K=1.06，A=120 , 所以 取30mm Ⅱ軸：K=1.06，A=120， , 取30mm Ⅲ軸：K=1.06，A=120 , , 取35mm Ⅳ軸：K=1.06，A=120， 取35mm 此軸徑為平均軸徑，設(shè)計(jì)時(shí)可相應(yīng)調(diào)整。 3.6 齒輪模數(shù)的估算 初步計(jì)算齒輪模數(shù)時(shí)，按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行。一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，選擇負(fù)荷最重的小齒輪進(jìn)行計(jì)算。從等強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，可減小其它齒輪的寬度，使齒輪基本上處于在相近的接觸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作。這樣一來(lái)，還可以縮短該傳動(dòng)組的軸向尺寸。 （3.2） 根據(jù)表選擇鋼（整體淬火），其接觸應(yīng)力σj=1850MP，取φm=8，由公式來(lái)確定各對(duì)齒輪的模數(shù)： （1） 第一變速組： N1=750r/min；Z1=30；=0.48； 取標(biāo)準(zhǔn)值m1=3 （2）第二變速組： N1=300r/min；Z2=25；=0.3； 取標(biāo)準(zhǔn)值m2=4 2．皮帶輪的設(shè)計(jì) 2.1傳動(dòng)形式的確定 帶傳動(dòng)是由帶和帶輪組成傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)。根據(jù)工作原理可分為兩類：摩擦帶傳動(dòng)和嚙合帶傳動(dòng)。摩擦帶傳動(dòng)是機(jī)床主要傳動(dòng)方式之一，常見(jiàn)的有平帶傳動(dòng)和V帶傳動(dòng)；嚙合傳動(dòng)只有同步帶一種。 普通V帶傳動(dòng)是常見(jiàn)的帶傳動(dòng)形式，其結(jié)構(gòu)為：承載層為繩芯或膠簾布，楔角為40°、相對(duì)高度進(jìn)似為0.7、梯形截面環(huán)行帶。其特點(diǎn)為：當(dāng)量摩擦系數(shù)大，工作面與輪槽粘附著好，允許包角小、傳動(dòng)比大、預(yù)緊力小。繩芯結(jié)構(gòu)帶體較柔軟，曲撓疲勞性好。其應(yīng)用于：帶速V＜25～30m/s;傳動(dòng)功率P＜700kW;傳動(dòng)比i≤10軸間距小的傳動(dòng)。 2.2參數(shù)計(jì)算 同步三角帶傳動(dòng)中，軸間距A可以加大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會(huì)有打滑，宜可緩和沖擊及隔離振動(dòng)，使傳動(dòng)平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但尺寸大，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。 普通V帶傳動(dòng)的計(jì)算 普通V帶的選擇應(yīng)保證帶傳動(dòng)不打滑的前提下能傳遞最大功率，同時(shí)要有足夠的疲勞強(qiáng)度，以滿足一定的使用壽命。 設(shè)計(jì)功率 （kW） ——工況系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》（任殿閣，張佩勤 主編）表2-5，取1.1； 故 小帶輪基準(zhǔn)直徑為130mm； 帶速 ； 大帶輪基準(zhǔn)直徑為230 mm； 初選中心距＝1000mm, 由機(jī)床總體布局確定。過(guò)小，增加帶彎曲次數(shù)；過(guò)大，易引起振動(dòng)。 帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》（任殿閣，張佩勤 主編）表2-7，?。?800mm; 帶撓曲次數(shù)＝1000mv/=7.0440； 實(shí)際中心距 故 小帶輪包角 單根V帶的基本額定功率,查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》（任殿閣，張佩勤 主編）表2-8，取2.28kW； 單根V帶的基本額定功率增量 ——彎曲影響系數(shù)，查表2-9，取 ——傳動(dòng)比系數(shù)，查表2-10，取1.12 故； 帶的根數(shù) ——包角修正系數(shù)，查表2-11，取0.93； ——帶長(zhǎng)修正系數(shù)，查表2-12，取1.01； 故 圓整z取4； 單根帶初拉力 q——帶每米長(zhǎng)質(zhì)量，查表2-13，取0.10； 故＝58.23N 帶對(duì)軸壓力 3.機(jī)床零件的驗(yàn)算 3.1傳動(dòng)軸的驗(yàn)算 根由于變速箱各軸的應(yīng)力都比較小，驗(yàn)算時(shí)，通常都是用復(fù)合應(yīng)力公式進(jìn)行計(jì)算： 對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無(wú)須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。 軸的抗彎斷面慣性矩（） 軸 = 式中 d—軸的小徑（mm）； i—花軸的大徑（mm）； b、N—軸鍵寬，鍵數(shù)； 傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得： = 式中 N—該軸傳遞的最大功率（kw）; —該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。 傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力 式中 D—齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。 齒輪的徑向力： 式中 α—為齒輪的嚙合角，α＝20o； ρ—齒面摩擦角，； β—齒輪的螺旋角；β＝0 故N 軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗(yàn)算 花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為： 式中 —花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（）； D、d—軸的大徑和小徑（mm）； L—花鍵工作長(zhǎng)度； N—花鍵鍵數(shù)； K—載荷分布不均勻系數(shù)，K=0.7～0.8； 故此軸校核合格 3.2　齒輪的驗(yàn)算 ?、琵X輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度檢驗(yàn) 在驗(yàn)算速箱中的齒輪應(yīng)力時(shí)，選相同模數(shù)中承受載荷最大，齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算。這里要驗(yàn)算的是齒輪2，齒輪12這兩個(gè)齒輪。 驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪，進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算。一般對(duì)高速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。 接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （MPa）≤[]（3-1） 彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （3-2） 式中 N-齒輪傳遞功率（KW），N=； T-齒輪在機(jī)床工作期限（）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取=15000~20000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為T=/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)； -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）; -基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表3-1（以下均參見(jiàn)《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》） m—疲勞曲線指數(shù)，查表3-1； —速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2； —功率利用系數(shù)，查表3-3； —材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4； —的極限值，見(jiàn)表3-5，當(dāng)≥時(shí)，則取=；當(dāng)＜時(shí)，取=； —工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取=1.2~1.6； —?jiǎng)虞d荷系數(shù)，查表3-6； —齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9； Y—標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8； []—許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表3-9； []—許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。 如果驗(yàn)算結(jié)果或不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。 I軸上的齒輪采用整淬的方式進(jìn)行熱處理 傳至I軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為： N==5.625kw 在離合器兩齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為50×2.25，且齒寬為B=12mm u=1.05 =≤[]=1250MP 符合強(qiáng)度要求。 驗(yàn)算56×2.25的齒輪： =≤[]=1250MP 符合強(qiáng)度要求 3.3滾動(dòng)軸承的驗(yàn)算 　 機(jī)床傳動(dòng)軸用滾動(dòng)軸承，主要是因疲勞強(qiáng)度而破壞，故應(yīng)進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算。其額定壽命的計(jì)算公式為： （h） （3.9） 或按計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： （N） （3.10） 式中 Lh ——額定壽命（ h ）； Cj——計(jì)算動(dòng)載荷（N）； T ——工作期限（ h ），對(duì)一般機(jī)床取T=10000～14400小時(shí)，重型或精密機(jī)床可取T=20000～30000小時(shí)； C ——滾動(dòng)軸承的額定負(fù)載（N），根據(jù)《軸承手冊(cè)》或《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》查取，單位為(kgf)時(shí)應(yīng)換算成（N）； fn ——速度系數(shù)， ， ni為滾動(dòng)軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/mm） fh ——壽命系數(shù)， ，Lh等于軸承的工作期限； ε——壽命指數(shù)，對(duì)球軸承 ε=3，對(duì)滾子軸承 ε=10/3 ； fF——工作情況系數(shù)，對(duì)輕度沖擊和振動(dòng)的機(jī)床（車床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機(jī)床）， fF =1.1～1.3； Kp——功率利用系數(shù)，查表5-6 Kn——速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表5-5 Kl——齒輪轉(zhuǎn)換工作系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》2上表4.9—13； P——當(dāng)量動(dòng)載荷，按《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》2上計(jì)算。 因?yàn)棰蜉S載荷最大，所以校核Ⅱ軸兩端的軸承6209 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得軸承的，；6110軸承的， 軸承的受力分析情況如圖3.5所示 圖3.5軸承受力圖 其中 N N N 合成支反力為： N N ，且因與有關(guān)，現(xiàn)軸承的受軸向力未知，因此試用逼近法來(lái)確定、以及的值。 初選 N N 軸承之間的軸向力 N N 對(duì)于軸承Ⅰ 查表取 對(duì)于軸承Ⅱ 查表取 從計(jì)算結(jié)果看與的結(jié)果與初選值接近，故可使用。 軸承Ⅰ 所以取，，由于軸承所受力矩較小，所以取，由于軸承所受的載荷是無(wú)沖擊，所以取。 軸承Ⅱ 所以取，，由于軸承所受力矩較小，所以取，由于軸承所受的載荷是無(wú)沖擊，所以取。 由表查得 ，由表查得 ，且取， 由于是球軸承， 由于，所以計(jì)算時(shí)取 所以軸承滿足要求。 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)為時(shí)兩周的課程設(shè)計(jì)真的可以說(shuō)是學(xué)習(xí)到了很多，這次的數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)可以說(shuō)是從零開(kāi)始的一個(gè)狀態(tài)，因?yàn)橹暗母呒?jí)應(yīng)用課程是考查課的原因而沒(méi)有好好學(xué)習(xí)，所以才在這次課設(shè)中顯得手忙腳亂。但是真的要感謝陳白寧老師的不厭其煩的講解，讓我在對(duì)這個(gè)課設(shè)一無(wú)所知的情況下，能夠順利的進(jìn)行接下來(lái)的程序。 通過(guò)這兩個(gè)周的學(xué)習(xí)，還是學(xué)到了不少的知識(shí)！不僅糾正了課程學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的許多錯(cuò)誤，還在試驗(yàn)中驗(yàn)證了自己的一些猜想。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中有失敗，當(dāng)然也有困惑，有成功，當(dāng)然就有喜悅。雖然只是課程設(shè)計(jì)，但我拿出了自己的全部精力去對(duì)待，能學(xué)到知識(shí)固然值得驕傲，能認(rèn)識(shí)到自己的過(guò)錯(cuò)和不足不也是一件幸事嗎！做學(xué)問(wèn)也是做人，再作學(xué)問(wèn)的過(guò)程中體味做人的道理不也是一種收獲嗎？記得古語(yǔ)中說(shuō)：“學(xué)，然后知不足”！希望這次學(xué)習(xí)只是我學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床的開(kāi)始，也算是啟蒙吧！我必將更加努力的學(xué)習(xí)它完善自己。我想這就是我學(xué)習(xí)這門課的最大感受吧！ 參考文獻(xiàn) [1]濮良貴，陳國(guó)定，吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì)(第九版)>.北京：高等教育出版社，1960.8-2013.5 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