2T2?2.22?105Ft???4930Nd90⑸确定齿间载荷分配系数:
KAFt1.0?4930??123?100N/mb40由《机械设计》查得
KF??KH??1.1
⑹确定动载系数: K?KAKvKF?KH??1.0?0.9?1.1?1.27?1.2573 ⑺查表 10-5
YFa?2.91 FSa?1.53
⑻计算弯曲疲劳许用应力
由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE?540Mpa。 图10-18查得 KN?0.9,S = 1.3
[?F]?0.9?540?374Mpa1.3
[?F]374??84YFaYSa2.91?1.53，
KFt1.2573?4930??30.99?84bm40?5 故合适。
4. 主轴挠度的校核 4.1 确定各轴最小直径
[1]Ⅰ轴的直径：?1?0.96,n1?710r/min
4?d?914?91n44?0.96?25mm 710[2]Ⅱ轴的直径：?2??1?0.98?0.99?0.99?0.922,n2?355r/min
4?d?914?91n
44?0.922?30mm 355[3]Ⅲ轴的直径：?3??2?0.98?0.99?0.89,n3?125r/min
4?d?914?91n44?0.89?45mm 125[4]主轴的直径：?4??3?0.99?0.98?0.98?0.85,n4?31.5r/min
d?9144??91n44?0.85?29mm 31.54.2轴的校核
Ⅰ轴的校核：通过受力分析，在一轴的三对啮合齿轮副中，中间的两对齿轮对Ⅰ轴中点处的挠度影响最大，所以，选择中间齿轮啮合来进行校核
T?9.55?106?P/n?9.55?106?7.5?0.96/710?96.8N?mFt?2?T/d?2?96.8/(96?10?3)?2017N
P?F?Ft2?Ft2?2852N已知:d?36mm,E?200?109Pax?330mm,b?228mm,?F?b?xl2?x2?b2YB???6?E?I?l?y??0.03?4?0.12mm?????4
???2852??228?330?6852?2282?3302?10?3?4??36496?200?10??10?3?685?10?364?0.98?10?3mm???
YB??y?,所以合格。
Ⅱ轴、Ⅲ轴的校核同上。
5. 主轴最佳跨距的确定
250mm车床，P=4KW.
5.1 选择轴颈直径,轴承型号和最佳跨距
前轴颈应为75-105mm,初选d1=100mm,后轴颈d2?(0.7?0.9)d1取
d2?70mm,前轴承为NN3020K,后轴承为NN3016K,根据结构,定悬伸长
度a1?75mm
5.2 求轴承刚度
考虑机械效率 主轴最大输出转距
T?9550P?0.85?676N90
床身上最大加工直径约为最大回转直径的60%,取50%即200mm,故半径为0.1m.
切削力
FC?676?6760N0.1
背向力 FP?0.5FC?0.5?6760?3380N 故总的作用力
F?FP2?FC2?7558N
次力作用于顶在顶尖间的工件上主轴尾架各承受一半, 故主轴轴端受力为 F/2?3779N 先假设 l/a?3,l?3?75?225mm 前后支撑RARB分别为
Fl?a225?75??3779??5039N2l225Fa75RB???3779??1260N2l225 RA?根据
Kv?dFr0..8?3.39Fr0.1la(iz)0.9cos1.9?d?r
FvA?5039N,FvB?1260NlaA?8.8mm,laB?10.8,zB?17,iB?1,iA?2,zA?300.9
KA?3.39?50390.1?8.80.8??2?30?cos1.90??1809N0.10.81.9???K?3.39?1260?10.8?2?17cos0?1107N B
0.91809?1.631107de??100?70?/2?85mmKA/KB?I?0.05?0.0854?0.0464?2.39?10?6m4EI2.1?1011?2.39?10?6???0.658336KAa1809??0.075??10
??
查线图l0/a?3,与原假设相符l?75?3?225mm。
6. 各传动轴支承处轴承的选择
主轴 前支承：NN3020K;中支承：N219E;后支承：NN3016K Ⅰ轴 前支承：30207;后支承：30207
Ⅱ轴 前支承：30207;中支承：NN3009;后支承：30207 Ⅲ轴 前支承：30208;后支承：30208
7. 主轴刚度的校核 7.1 计算跨距
前支承为双列圆柱滚子轴承，后支承为双列圆柱滚子轴承
l?332?374?12.5?31.5?687mm?0.687m
当量外径
4444468?22?72?54?80?756?100?35?104?8de?4?80.56mm887
主轴刚度：由于di/de?45/80.56?0.5586?0.5
故根据式（10-8）
3?104?de4?di43?104?80.564?454?10?12ks???149.3N/?m22?9aA?l?aA?75??887?75??10
????对于机床的刚度要求，取阻尼比??0.035
?k?2.46N/?m?m,??68.8cb当v=50m/min,s=0.1mm/r时,,
取blim?0.02Dmax?0.02?687?50%?6.87mm
KB?2.46?6.87?cos68.8??84.36N?m2?0.035??1?0.035?
计算KA
L?0.3Dmax?206.1mm,加上悬伸量共长281.1mm22???aB???281.1???1????1?????22a281.1l687??????76.5N/?m??84.36??0.6KA?KB?0.6B?0.4?0.4222?aA?75275???aA??????1????1???687l???????? Ks?1.66KA?1.66?76.5?127.0N/?m?152.3N/?m
可以看出，该机床主轴是合格的.