機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-動(dòng)車用減震器筒體切管機(jī)設(shè)計(jì)-組合機(jī)床【全套圖紙】

《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-動(dòng)車用減震器筒體切管機(jī)設(shè)計(jì)-組合機(jī)床【全套圖紙】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-動(dòng)車用減震器筒體切管機(jī)設(shè)計(jì)-組合機(jī)床【全套圖紙】（54頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、1 編編 號(hào)號(hào) 無錫太湖學(xué)院 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（論論文文） 題目：題目： 動(dòng)車用減震器筒體切管機(jī)設(shè)計(jì)動(dòng)車用減震器筒體切管機(jī)設(shè)計(jì) 信機(jī)系系 機(jī)械工程及其自動(dòng)化專專 業(yè)業(yè) 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： （職稱：高級(jí)工程師） （職稱： ） 2013 年 5 月25 日 2 無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）無錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠誠 信信 承承 諾諾 書書 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 動(dòng)車用減震器筒體切 管機(jī)設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi) 容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，

2、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作 品。 班 級(jí)： 機(jī)械 97 學(xué) 號(hào)： 0923817 3 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無錫太湖學(xué)院 信信 機(jī)機(jī) 系系 機(jī)械工程及其自動(dòng)化機(jī)械工程及其自動(dòng)化 專業(yè)專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書 一、一、題目及專題：題目及專題： 1 1、題目、題目 動(dòng)車用減震器筒體切管機(jī)設(shè)計(jì) 2 2、專題、專題 總體設(shè)計(jì)及部件設(shè)計(jì) 二、課題來源及選題依據(jù)二、課題來源及選題依據(jù) 1. 課題來源：無錫市惠發(fā)特精密機(jī)械制造公司 2. 材料：各類無縫鋼管 3. 年產(chǎn)：不少于 20 萬件（可兩班制加工） 4. 材料尺寸：6 米 三、

3、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 1. 要求一人操作 6 米的定尺材料 2. 力求簡易，降低制造成本 3. 總體及部件圖紙數(shù)量不少于 3 張零號(hào)圖紙（可折算） 4. 編寫設(shè)計(jì)說明書一份，要求：論述清楚，文字通暢， （不少于 10000 字） II 5專業(yè)英語翻譯（不少于 10000 字符） 四、接受任務(wù)學(xué)生：四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 97 班班 姓名姓名 五、開始及完成日期：五、開始及完成日期： 自自 2012 年年 11 月月 12 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）：六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)

4、教師指導(dǎo)教師 簽名簽名 簽名簽名 簽名簽名 教教研研室室主主任任 學(xué)科組組長研究所所長學(xué)科組組長研究所所長 簽名簽名 系主任系主任 簽名簽名 20132013 年年 5 5 月月 2525 日日 III 摘摘 要要 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

5、 意即可決定。 本課題設(shè)計(jì)的是筒體切割加工組合機(jī)床。其來源于惠發(fā)特精密機(jī)械有限公司。在設(shè) 計(jì)中：通過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。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: : 筒體切割加工；組合機(jī)床；主軸箱。 IV IV ABSTRACT Portfolio

6、is a highly efficient machine 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 analysis. Processing products with a mechanical parts,

7、usually have a variety of programmes, various options have different economic effects, the impact of technological and economic factors are many, sometimes technical indicators advanced programmes, economic indicators do not necessarily superior, therefore, need to On the technical, economic indicat

8、ors for comprehensive evaluation, comprehensive views of the majority, elected Optimization of economic evaluation, if you satisfied with the decision. This topic is designed to face cylinder pipe cutter machine combinations. Its benefits from the special Precision Machinery Co., Ltd In the design:

9、The study was part of the processing characteristics of the relevant data, the relevant components of choice to determine the overall layout of machine tools. And the mapping of processes to be processed parts map, diagram processing, machine size map and the associated productivity calculation card

10、. On this basis the development of the spindle box of transmission lines, the design of the shaft structure, a pulley and shaft, and other relevant parts of the strength and stiffness Verification, and spindle box assembly to map out plans and related spare parts plans. Tool Guide to achieve a ball

11、screw feed. Workpiece positioning using three jaw chuck blocks, a fixture not only guarantee the completion of the hole processing precision, but also improve the processing efficiency and reduce the labor intensity of the workers. Key words: cylinder pipe cutter; combination machine; Headstock。 V 目

12、目 錄錄 摘 要.III Abstract .IV 目 錄 V 1 緒論.1 1.1 惠發(fā)特精密機(jī)械有限公司簡介.1 1.2 本次設(shè)計(jì)任務(wù)簡介.1 1.3 本次設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)要求.1 2 總體設(shè)計(jì).2 2.1 幾種切管方式的比較.2 2.2 總體的布局.3 2.3 切削力的確定和電機(jī)的選擇.3 2.4 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的確定.4 2.5 冷卻系統(tǒng)的選用.4 3 主軸箱設(shè)計(jì).6 3.1 主軸箱的原理依據(jù)和要求.6 3.1.1 使用要求.6 3.1.2 工藝要求與潤滑.6 3.2 主軸的結(jié)構(gòu).7 3.2.1 主軸的構(gòu)造.7 3.2.2 主軸的材料和熱處理.7 3.2.3 主軸的技術(shù)要求.8 3.2.4 主動(dòng)

13、軸的設(shè)計(jì).8 3.2.5 按彎矩合成力校核軸的強(qiáng)度.9 3.2.6 軸承的選用.12 3.2.7 軸承壽命計(jì)算與潤滑.13 3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).14 3.3.1 計(jì)算并選擇電機(jī).14 3.3.2 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 3.3.3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算與潤滑.18 3.3.4 從動(dòng)軸幾何尺寸計(jì)算.22 3.3.5 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì).28 3.3.6 導(dǎo)軌形式的確定.28 3.3.7 其它零部件.29 4 床身的設(shè)計(jì).31 4.1 材料和路線選擇.31 4.2 主軸箱箱體的結(jié)構(gòu)和材料.31 4.2.1 各部位及附屬零件的名稱和作用.31 VI 4.2.2 機(jī)體結(jié)構(gòu).32 5 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).3

14、6 5.1 長度的調(diào)節(jié)36 5.2 徑向的調(diào)節(jié).37 6 改進(jìn)方案的設(shè)計(jì).38 6.1 控制電器與執(zhí)行電器的選擇.38 6.2 線路的設(shè)計(jì).38 7 結(jié)論與展望.40 致謝.41 參考文獻(xiàn).42 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 1 1 緒論緒論 1.1 惠發(fā)特精密機(jī)械有限公司簡介惠發(fā)特精密機(jī)械有限公司簡介 無錫惠發(fā)特精密機(jī)械有限公司,位于風(fēng)景秀麗的太湖之濱,無錫市郊著名的吳文化公園 西側(cè),距無錫市十三公里,水陸交通十分便利. 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)到國外同類產(chǎn)品的水平,產(chǎn)品已通過 ISO9001:2000 質(zhì)量體系認(rèn)證

15、,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. 1.2 本次設(shè)計(jì)任務(wù)簡介本次設(shè)計(jì)任務(wù)簡介 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)。 課題來源于無錫市惠發(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?1.3

16、本次設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)要求本次設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)要求 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。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 2.1 幾種切管方式的比較幾種切管方式的比較 （1） 滾切法 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。 圖 2.1 滾切法裝置示意圖 （2） 特行刀剪切切斷法 采用特行刀剪切切

17、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。切斷過程中管子不旋轉(zhuǎn)，可使用盤料。 （3） 圓環(huán)刀漸近切斷法 是使用圓環(huán)刀切管時(shí)在切斷過程中的各個(gè)瞬間位置。 圖 2.2 圓環(huán)刀漸近切斷法示意圖 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 3 根據(jù)加工零件的特點(diǎn)選用滾切法。 2.2 總體的布局總體的布局 由于無縫管的定尺有 6 米，且在一定長度和外徑范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。故總體的布局如圖所 示 圖 2.3 總體布局圖 2.3 切削力的確定和電機(jī)的選擇切削力的確定和電機(jī)的選擇 （1）切管機(jī)輸出轉(zhuǎn)速110r/

18、min，切削力； 出 n 1 F (2.1) Fc Z c YX pF KvfaCF FcFcFc c 81 . 9 1 查金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)得 NF4442 1 （2）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)過一個(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。 步進(jìn)電機(jī)有反應(yīng)式、永磁式和混合式三種類型。 步進(jìn)電機(jī)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，歸納起來主要有：步矩值不受各種干擾因素的影響；誤 差不長期積累；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)。

19、又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。 其功能是將電信號(hào)換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度。 表 2-1 步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的區(qū)別 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)伺服電機(jī)系統(tǒng) 力矩范圍中小力矩（一般在 20Nm 以下） 小、中、大， 全范圍 速度范圍 低（一般在 2000RPM 以下，大力矩電機(jī) 小于 1000RPM） 高（可達(dá) 5000RPM）,直流 伺服電機(jī)更可達(dá) 12 萬轉(zhuǎn)/分 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 續(xù)表 2-1 控制方式主要是位置控制 多樣化智能化的控制方式， 位置/轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩方式 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)伺服電機(jī)系統(tǒng) 平滑性低速時(shí)有振動(dòng)（但用細(xì)分型 驅(qū)動(dòng)器則可明顯改善） 好，運(yùn)行平滑 精度一般較低，細(xì)分型驅(qū)動(dòng)時(shí)較 高 高 矩頻特性高速時(shí)

20、，力矩下降快力矩特性好，特性較硬 過載特性過載時(shí)會(huì)失步可 310 倍過載（短時(shí)） 反饋方式大多數(shù)為開環(huán)控制，也可接 編碼器，防止失步 閉環(huán)方式，編碼器反饋 編碼器類型光電型旋轉(zhuǎn)編碼器（增量型/ 絕對(duì)值型） 旋轉(zhuǎn)變壓器型 旋轉(zhuǎn)變壓器型一般快 溫升運(yùn)行溫度高一般 維護(hù)性基本可以免維護(hù)較好 價(jià)格低較高 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)。 2.4 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的確定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的確定 無縫鋼管直徑有從，長度從 150400之間變動(dòng)。直徑的變mmmm10050mmmm 化可以用三爪卡盤來控制；長度的大小可以用擋板控制。 圖 2.4 活動(dòng)擋板簡圖 2.5 冷卻系統(tǒng)的選用冷卻系

21、統(tǒng)的選用 切削液的使用方法： (1) 澆注法 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 5 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)備簡單，但流速慢、 壓力低。難于直接滲透入最高溫度區(qū)。 （2） 高壓冷卻法 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。 （3） 噴霧冷卻法 噴霧冷卻法是以的壓縮空氣，通過噴霧裝置是切削液霧化，高速噴射MPa6 . 03 . 0 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。 根據(jù)零件的加工特點(diǎn)選擇澆注法。 無錫太湖

22、學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 3 主軸箱設(shè)計(jì)主軸箱設(shè)計(jì) 3.1 主軸箱的原理依據(jù)和要求主軸箱的原理依據(jù)和要求 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。 機(jī)床主軸箱不僅要能保證較高的生產(chǎn)率和一定的加工質(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，主軸箱必須滿足 使用和工藝兩個(gè)方面要求。 3.1.1 使用要求使用要求 （1）運(yùn)動(dòng)特性 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 過允許值 （

23、2）剛度和強(qiáng)度 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 及注意選擇便于補(bǔ)償磨損的構(gòu)造。 （3）高效率 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。

24、 （4）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)和無噪音 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。 （5）便于操作和安全 （6）便于觀察、調(diào)整和檢修 （7）防塵、防漏 3.1.2 工藝要求與潤滑工藝要求與潤滑 （1）構(gòu)造簡單 結(jié)構(gòu)的簡單帶來很多優(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 （2）容易加工 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

25、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 （3）采用標(biāo)注通用零件 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 7 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)限制到最少的種類。 （4）便于裝配 應(yīng)盡可能的減少裝配的勞動(dòng)量 （5）主軸箱采用飛濺潤滑：用 35 號(hào)或 40 號(hào)潤滑油。 圖 3.1 主軸箱總裝圖 3.2 主軸的結(jié)構(gòu)主軸的結(jié)構(gòu) 3.2.1 主軸的構(gòu)造主軸的構(gòu)造 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

26、小，前端的徑向尺寸最大，中 間的徑向尺寸逐漸減小。 3.2.2 主軸的材料和熱處理主軸的材料和熱處理 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。 機(jī)床主軸的常用材料和熱處理要求見下表 3.6 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 表 3-1 主軸常用的材料和熱處理要求3 鋼 材熱 處 理用 途 45 調(diào)質(zhì) 2228HRC 高頻 淬硬為 5055HRC 一般為機(jī)床

27、的主軸和傳 動(dòng)軸 45Cr淬硬 4050HRC 載荷要求大或表面較硬 的主軸 20Cr滲碳、淬硬 5662HRC 中等載荷、轉(zhuǎn)速很高、 沖擊較大的主軸 38CrMoA1A氮化處理 8501000HV精密和高精密機(jī)床主軸 65Mn淬硬 5258HRC高精度機(jī)床主軸 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。 3.2.3 主軸的技術(shù)要求主軸的技術(shù)要求 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

28、。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、檢測方法的要求，應(yīng)盡量做到設(shè)計(jì)、工藝、檢測的基準(zhǔn)相統(tǒng)一。 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確定。 3.2.4 主動(dòng)軸的設(shè)計(jì)主動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 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

29、得：115A0 (3.1)mm 2 . 33 n P d3 0 0 0 3 0min 齒帶 齒帶 iin P AA 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%100mmd 15%。然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。 則mm 9 . 3405 . 1 2 . 33dmin 選取直徑mm35d1 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) 聯(lián)軸器：計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表 14-1，因轉(zhuǎn)矩變化小，故取TKT aca 3 . 1 a K (3.2)mNTKT aca

30、 6 . 318 1 . 2453 . 1 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 9 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 ca T 孔 L=112mm，L1=84mm，軸徑35mmdmin 圖 3.2 主軸簡圖 擬定軸上零件裝配方案 A 段取其長度為 48mm B 段臺(tái)階取該段長度為 48mm C 段臺(tái)階：安裝深溝球軸承,B=19 取 L=48mm D 段為齒輪寬度，L=52mm 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 F 段臺(tái)階：由于軸承配合，因此取軸承寬度為 L=19mm 軸承支承跨度距：L=19+2

31、6+52+48-19=107mm2 3.2.5 按彎矩合成力校核軸的強(qiáng)度按彎矩合成力校核軸的強(qiáng)度 （1）繪出軸的受力簡圖 計(jì)算直齒輪的圓周力徑向力和軸向力 圖 3.3 軸受力簡圖 mm107LAB 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 mm522/5226LBC mm5552107LAC 圓周力 (3.3)mN d T 15.2086 52 5424022 Ft 徑向力 (3.4)mNFt 3 . 75920tanFr 由于為直齒輪，軸向力mN 0Fa 圖 3.4 水平面受力圖 （2）水平面支承 (3.5)05215.2086107MB AHCBtAH RLFLR =1014N AH R (3.6)

32、NRFRFRR AHtBHtBHAH 15.1072101415.20860F 水平面彎矩 (3.7)mNLRM ACAHCH 55770551014 （3）垂直面 圖 3.5 力矩平衡式 (3.8)052 3 . 759107M VB AvCBrA RLFLR NRAv369 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 11 (3.9)NRFR AVBV 3 . 390369 3 . 7590Y r 垂直面彎矩 (3.10) NLRM NLRM BCBVCV ACAVCV 2029652 3 . 390 2029555369 “ （4）計(jì)算 C 處左右兩側(cè)的合成彎矩 (3.11)mNMMMVCHC c 96

33、.593472029555770 22 2 2 (3.12)mNMMMVCHC c 29.593482029655770 22 2 “ 2 “ 可見 C 處右側(cè)的合成彎矩較大，合成彎矩見圖 （5）計(jì)算危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩 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） (3.13) mN TMM ce 67686 )542406.0(29.59348)( 2222 （6）計(jì)算 C 處的需要軸徑 d 參照表 15-1 取許用彎曲應(yīng)力MPa55 1 (3.14)mm M d e 09.23 551 . 0 67686 1 . 0 3 3 1

34、它小于該處實(shí)際直徑 50mm 故軸的彎矩組合強(qiáng)度足夠。 圖 3.6 水平彎矩圖 圖 3.7 垂直彎矩圖 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 3.8 合成彎矩圖 圖 3.9 當(dāng)量彎矩圖 3.2.6 軸承的選用軸承的選用 （1） 調(diào)心球軸承 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 23，適用于多支點(diǎn)軸、彎曲剛度小的軸及 難于精確對(duì)中的支承。 （1） 圓錐滾子軸承 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。 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、軸的剛性較好的場合 （2） 單

35、向推力球軸承 單向推力球軸承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) 速較低，適用于軸向力大而轉(zhuǎn)速較低的場合。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。 （3） 雙向推力球軸承 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。 高速時(shí)，離心力大，球與保持架磨損，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。 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 13 （4） 深溝球軸承 主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承

36、受少量的雙響的軸向載荷，工作是內(nèi)外圈軸線允許 偏斜 816 摩擦阻力小，極限轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，應(yīng)用最廣泛，但是承受沖擊載荷 能里較差。適用于高速場合，在高速時(shí)，可用來代替推力球軸承。 （5）角接觸球軸承 能同時(shí)承受徑向載荷與單向的軸向載荷，公稱接觸角 有 15、25、40三種。 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)承受徑向和軸向載荷的場合。 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。 3.2.7 軸承壽命計(jì)算與潤滑軸承壽命計(jì)算與潤滑 6209 軸承的主要性能參數(shù)（GB/T276-1994）為 Cr=31.5KW Cor=

37、20.5KW，預(yù)期壽 命 10 年 （1）求兩個(gè)軸承受到的徑向載荷 21rr FF 和 (3.15)NRF AVr 10793691014R 2222 AH1 (3.16)NRF BVr 1141 3 . 39015.1072R 2222 BH2 （2）計(jì)算軸承所受當(dāng)量動(dòng)載荷 P1 和 P2 (3.17)(1 1111arp FYFXfp )(2 2222arp FYFXfp 因?yàn)椴捎弥饼X輪傳動(dòng)，所以Y=0. 因軸承工作時(shí)有中等沖擊，由上表 載荷系數(shù) fp=1.5 故 =)(1 1111arp FYFXfpN 5 . 161810795 . 1 NFYFXfp arp 5 . 17111141

38、5 . 1)(2 2222 （3）計(jì)算軸承壽命 在參考文獻(xiàn)中 表 3-2 軸承工作溫度 軸 承工作 溫度 120125150175200225250300 溫 度系數(shù) ft 1.000.950.900.850.800.750.700.6 有上表查得 ft=1，對(duì)于球軸承=3， hLh29200365810 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 故 Lh=(106/60n)(ftC/p) (3.18) =（106/60110） （131500/1711.5）3 =944620 h h L 所以軸承符合要求 （4）軸承潤滑選擇二硫化鉬鋰基脂：有良好的耐水性和耐熱性。 3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 通

39、常用的機(jī)械傳動(dòng)有螺旋傳動(dòng)、齒輪傳動(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。 3.3.1 計(jì)算并選擇電機(jī)計(jì)算并選擇電機(jī) 已知：切管機(jī)輸出轉(zhuǎn)速110r/min 對(duì)應(yīng)的切削力，直徑 出 nNF4442 1 mmd100 （1）選擇電動(dòng)機(jī)功率 (3.19)FVP (3.20) sm d

40、nV /576 . 0 100060/11010014 . 3 100060/ 出 NF4442 1 kwP6 . 2 傳動(dòng)裝置總效率 (3.21) 2 軸齒帶 由 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P13 表 3-1 知： 皮帶傳動(dòng)效率96 . 0 帶 齒輪嚙合效率級(jí)）（齒輪精度為 齒 798 . 0 滾動(dòng)軸承效率99 . 0 軸 則傳動(dòng)總效率922 . 0 99 . 0 98 . 0 96 . 0 2 (3.22)kwpw82 . 2 922 . 0 /6 . 2/pr （2） 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 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： 表 3-3 電動(dòng)機(jī)機(jī)座號(hào)與功率及轉(zhuǎn)速對(duì)照表 電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速(r/m

41、in) 300015001000750 機(jī)座號(hào) 功率/W功率/W功率/W功率/W 80M 10.750.55 80M 21.10.75 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 15 90S2.21.10.75 90Ll2.21.51.1 續(xù)表 3-3 100L132.21.5 100L2331.5 112M442.2 132S15.55.532.2 132S27.55.532.2 132M17.543 132M27.55.53 160M111117.55.5 160M215117.55.5 160L18.515117.5 180M2218.5 180L221511 注：機(jī)座號(hào)欄中 S、M、L 后面的數(shù)字

42、1、2 分別代表同一機(jī)座號(hào)和極數(shù)下不同的功率 選擇電機(jī)型號(hào)及其相應(yīng)技術(shù)參數(shù)如下： 電機(jī)型號(hào) Y100L2-4 電機(jī)極數(shù)為 4 額定功率 3KW 同步轉(zhuǎn)速 1500r/min 3.3.2 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 分配傳動(dòng)比 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)P14 表 3-2：取，則0 . 3i 帶 13110/1430i 總 33 . 4 3/13i 齒 (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 V 帶設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定 V 帶型號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)長度 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 1） 確定 V 帶型號(hào) 表 3-4 V 帶工

43、作系數(shù) KA 原動(dòng)機(jī)（一天工作時(shí)數(shù)，h） I 類II 類工 作 機(jī) 1010161610101616 載荷平 穩(wěn) 液體攪拌機(jī)；離心式水泵； 通風(fēng)和鼓風(fēng)機(jī)（7.5KW） ； 離心式壓縮機(jī)；輕型運(yùn)輸 機(jī) 1.01.11.21.11.21.3 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 載荷變 動(dòng)小 帶式運(yùn)輸機(jī)（運(yùn)送砂石、 谷物） ；通風(fēng)機(jī)（7.5KW） ； 發(fā)電機(jī)；旋轉(zhuǎn)式水泵 1.11.21.31.21.31.4 續(xù)表 3-4 變動(dòng)較 大 螺旋式運(yùn)輸機(jī)；斗式提升 機(jī)；往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)； 鍛錘；磨粉機(jī)；鋸木機(jī)； 1.21.31.41.41.51.6 變動(dòng)很 大 破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式等） ； 球磨機(jī)；棒磨機(jī)；起

44、重機(jī)； 挖掘機(jī)；橡膠輥壓機(jī) 1.31.41.51.51.61.8 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)； 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)。 單班 KA取 1.1 計(jì)算功率 Pc=KAP=1.13=3.3KW (3.23) V 帶型號(hào) 由機(jī)械設(shè)計(jì)P155 圖 811 知：普通 V 帶選型圖 2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 D1、D 表 3-5 帶輪基準(zhǔn)直徑 D1、D 型 號(hào)YZABCDE 最小基準(zhǔn)直徑205075125 200335500 表 3-6 帶輪的基準(zhǔn)直徑系列 型號(hào)YZABCDE 基準(zhǔn)直徑系列 D 20，22.4，25，28，31.5，35.

45、5，40，45，50，56，63，71 ，75，80，85，90，95，100，106，112，118，125，132 ，140，150，160，170，180，200，212，224，236，250 ，265，280，300，315，355，375，400，425，450，500 ， D1=90 mm 小帶輪直徑 D2=（n1/n2）D1 (3.24) =3 90 =270mm 按上表 D2=280mm (3.25) 3）驗(yàn)算帶速 v v=D1n1/6000 (3.26) =3.14901430/601000=6.74 m/s 要求帶速在 525 之間，v =6.74 m/s 帶速符合要求

46、動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 17 4）確定 V 帶長度 Ld和中心距 a 若沒有給定中心距，可按 0.7（D1+D2）a02(D1+D2) (3.27) 初取中心距 a0=500 mm，由下式初算帶的基準(zhǔn)長度 L L=2a0+（D1+D2）/2+（D2-D1）2/4a0 (3.28) =2500+（90+280）/2+（280-90）2/4500 =1203.05 mm 由機(jī)械設(shè)計(jì)P146 表 8-2 圓整 基準(zhǔn)長度 Ld=1250 mm 中心距： aa0+（Ld-L）/2 (3.29) =500+（1250-1203.05）/2 =523.475 mm 5）驗(yàn)算小帶輪包角 1=180-（D2

47、-D1）57.3/a (3.30) =180-（280-90）57.3/523.475 159120 6）確定 V 帶跟數(shù) z 單根 V 帶試驗(yàn)條件下許用功率 P0查表 8-4a P0=1.07 KW 傳遞功率增量P0 查表 8-4b P=0.17KW 包角系數(shù) K 查表 8-5 K=0.95 長度系數(shù) KL 查表 8-2 KL=0.91 z =PC/（P0+P0）KKL (3.31) =3.3/(1.07+0.17)0.950.91 =3.54 取整 z =4 7）計(jì)算初拉力 F0=500Pc（2.5-K）/ Kzv+qv2 (3.32) 表 3-7 尺寸 v 與 q 質(zhì)量聯(lián)系表 型 號(hào)尺寸

48、 YZABCDE 帶寬 bp(mm)5.38.51114192732 頂寬 b（mm） 6101317223238 高度 h（mm） 46810.513.51923.5 鍥角 40 每米長質(zhì)量 q(kg/m) 0.020.060.100.170.30.620.90 q =0.1 Kg 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 F0=500Pc（2.5-K）/ Kzv+qv2 =5003.3（2.5-0.95）/0.9546.74+0.16.742 108.5 N 8）計(jì)算壓軸力 Q=2zF0sin(1/2) (3.33) =24108.5sin(159/2) 853.5N 9）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 3.10

49、 V 帶輪結(jié)構(gòu)圖 3.3.3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算與潤滑齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算與潤滑 1）按圖的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) 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） 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 280HBS； 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； 4）選小齒輪齒數(shù),26Z1 大齒輪齒數(shù)，取58.1122633 . 4 Z2113Z2 （一）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行試算，即 (3.34) 2 3 1 1t ) ( 1 32 . 2 d H

50、E d Z u uKT （1） 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1) 試選載荷系數(shù)3 . 1Kt 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 19 2）計(jì)算小齒輪的傳遞的轉(zhuǎn)矩 (3.35)mN n P 2 . 54 9550 T 1 1 1 3）由表 10-7 選取齒寬系數(shù)1 d 4）由表 10-6 查得材料的彈性影響系數(shù) 2 1 8 . 189ZMpa E (3.36) 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;600 1limH Mpa 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限;600 1limH Mpa 6）由式 10-19 取接觸疲勞壽命系數(shù)；95 . 0 ;90 . 0 21 HNHN KK 7) 計(jì)

51、算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由式 10-12 得 (3.37)Mpa S KHN 5406009 . 0 1lim1 1H (3.38)Mpa S KHN 5 . 52255095 . 0 2lim2 2H (2) 計(jì)算 1）試計(jì)算小齒輪的分度圓直徑，代入中的較小的值 t d1 H = (3.39) 2 3 1 1t ) ( 1 32 . 2 d H E d Z u uKT mm282.52) 5 . 522 8 . 189 ( 33 . 4 133 . 4 1 2 . 543 . 1 32 . 2 2 3 2）圓周速度 計(jì)算v (3.40)sm nd v t

52、 /3 . 1 100060 667.476282.5214 . 3 100060 11 3）齒寬 b 計(jì)算 b=52.282mm (3.41)d t d1 4）齒寬與齒高之比的計(jì)算 h b 模數(shù) (3.42)011 . 2 26/282.52 1 1 1 z d m t 齒高 (3.43)52 . 4 011 . 2 25 . 2 25 . 2 1 mh =11.57 h b 5）載荷系數(shù)的計(jì)算 根據(jù)，7 級(jí)精度，由圖 10-8 查得動(dòng)載荷系數(shù)；smv/3 . 10 . 1Kv 直齒輪，；1KH F K 由表 10-2 查得使用系數(shù)；1KA 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 由表 10-4 用

53、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)，；42 . 1 KH 由=11.57，查圖 10-13 得故載荷系數(shù) h b 42 . 1 KH 4 . 1KF (3.44) A KK v K H K42 . 1 KH 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑，由式 10-10a 得 (3.45)mm K K d t t 84.53 3 . 1 42 . 1 282.52d 3 3 11 7）模數(shù) m 的計(jì)算 (3.46)mm z 07 . 2 26 84.53d m 1 1 （二）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式 10-5 得到彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算公式為 (3.47) 3 2 1 1 ) ( 2 m F

54、 SaFa d YY z KT （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 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;500 FE1 mpa 極限;380 FE2 mpa 2) 由圖 10-18 取彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)；,85 . 0 KFN188 . 0 K 2F N 3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4，由式 10-12 得 (3.48)Mpa S K FEFN 57.303 4 . 1 50085 . 0 11 1H (3.49)Mpa S K FEFN 86.238 4 . 1 38088 . 0 22 2H 4）計(jì)算載荷系數(shù) K (3.50)

55、 A KK v K H K4 . 1KF 5）查取齒形系數(shù) 由表 10-5 查得 ；6 . 2YFa117 . 2 YFa2 6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10-5 查得 ；595 . 1 YSa18 . 1YSa2 7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 F SaFaY Y (3.51)01366 . 0 57.303 595 . 1 6 . 2 1 F SaFaY Y (3.52)02035 . 0 86.238 8 . 17 . 2 2 F SaFaY Y 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 21 大齒輪的數(shù)值大 設(shè)計(jì)計(jì)算 66 . 1 02035 . 0 261 2 . 544 . 12 m 3 2 對(duì)

56、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) 1 d (3.53)26 2 282.52 1 1 m d z 大齒輪齒數(shù) ，取 (3.54)58.1122633 . 4 2 z113 2 z 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)

57、構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 （三）幾何尺寸計(jì)算 分度圓直徑： =m=226=52mm 1 d 1 Z =m=2113=226mm (3.55) 2 d 2 Z 中心距： (3.56)mmdda139)22652( 2 1 )( 2 1 21 齒輪寬度： =152=52mm (3.57) 2 B d 1 d =+（510）=5762mm 取=57mm 1 B 2 B 1 B 齒頂圓直徑： =+2=(+2)=(26+21)2=56mm 1a d 1 d 1a h 1 Z a hm =+2=(+2)=(113+21)2=230mm (3.58) 2a d 2 d 2a h 2 Z a hm 齒全高: （=0

58、.25）h c =(2+)=(21+0.25)2=4.5mm (3.59)h a h cm 齒厚: (3.60)mm mP S14 . 3 2 214 . 3 22 齒根高: =(+)=(1+0.25)2=2.5mm (3.61) f h a h cm 齒頂高: 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 =2mm (3.62) a h a hm 齒根圓直徑 f d =-2=52-22.5=47mm 1f d 1 d f h =-2=226-22.5=221mm (3.63) 2f d 2 d f h （四）齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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) 大齒輪的有關(guān)尺寸計(jì)算如下：

59、軸孔直徑: =50mmd 輪轂直徑: =1.6=1.650=80mm (3.64) 1 Dd 輪轂長度: =52mmL 2 B 輪緣厚度: =(34)=68mm 取=8mm 0 m 0 輪緣內(nèi)徑: =-2-2=202-24.5-28=215mm (3.65) 2 D 2a dh 0 取=220mm 2 D 腹板厚度: =0.3=0.352=15.6mm 取 =16mm (3.66)c 2 Bc 腹板中心孔直徑： (3.67)mm150802205 . 0DD5 . 0 120 ）（）（D 腹板孔直徑: =0.25(-)=0.25(220-80)=35mm (3.68) 0 d 2 D 1 D

60、取=35mm 0 d 齒輪倒角: =0.5=0.52=1mm (3.69)rm 齒輪工作圖如圖所示 動(dòng)車用減震器筒體切換機(jī)設(shè)計(jì) 23 圖 3.11 齒輪結(jié)構(gòu)圖 （五）齒輪選擇全損耗系統(tǒng)用油 L-AN68 潤滑油潤滑。 3.3.4 從動(dòng)軸幾何尺寸計(jì)算從動(dòng)軸幾何尺寸計(jì)算 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：115A0 (同 3.1)mm92.17 n P d3 0 0 0 3 0min 帶 帶 in P AA 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)，

61、應(yīng)增大 10%100mmd 15%。然后將軸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。 則mm82.1805. 192.17dmin 選取直徑mm19d1 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) 聯(lián)軸器：計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表 14-1，因轉(zhuǎn)矩變化小，故取TKT aca 3 . 1 a K (同 3.2)mNTKT aca 48.2483.183 . 1 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) ca T 軸器，軸孔 L=52mm，L1=38mm，軸徑22mmdmin 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 圖 3.12 從動(dòng)軸簡圖 擬定軸上零件裝配方案 A 段聯(lián)軸