(机电系)组合式专用铣齿机床毕业设计(5)

2018-11-23 21:53

Fa———————— 轴向负荷 KN Mk———————— 倾翻力矩 KNm DL———————— 滚道中心圆直径 m ? ———————— 摩擦系数 ? ———————— 角速度 n ———————— 每分钟转速 ? ———————— 传动效率

计算如下:

Fa=177.43 KN Fr=1774 KN Mk= 0 KN DL=4000mm ?=0.003 n=0.5r/m ?=0.75 带入数据计算:

?Mr??4.1?Mk?Fa?DL?2.05?Fr?DL?

20.003?4.1?0?177.43?4?2.05?1774?4? =2 =1282.78N·m =1.28KN·m

由于考虑到其他参数影响的情况下,取参考系数为1.5,因此

Mr=1.28×1.5 =1.92 KN·m

通过查阅湖北行星减速机产品目录得, 选取减速机型号为PX190的产品。

4.3齿轮强度校验

工作台驱动部分齿轮的强度分析:

所设计的机床的工作台部分的驱动使用的是直齿圆柱齿轮传递运动的形式,使用的是小齿轮驱动回转支承的形式。工作过程中,回转支承转速为0.5r/min,回转支承上部负荷总计为:轴向力Fa=177428N,径向力Fr=17742.8N,倾翻力矩Mk=0。工作台每天工作24小时,使用寿命10年,间歇转动,齿轮为非对称放置,轴的刚性较大,原动机为伺服电动机,工作机载荷为轻微冲击载荷。Z1?18,Z2?180,m?24mm,b1?180mm,

b2?170mm。大齿轮(回转支承)材料为42CrMo,调质,小齿轮材料为45,调质。齿轮精度为10级,则有如下计算:

第 21 页 共 25 页

论文)

以下所有图与表均查来自钟毅芳,吴昌林主编,机械设计(第二版).武汉:华东科技大学出版社,2001

1)、确定许用应力

查图3-16,得?Hlim1??Hlim2?700MPa; 查图 3-17,得?Flim1??Flim2?280MPa; 查表 3-4,取SHmin?1.1,SFmin?1.5;

u?Z2?10 Z1N2?60n2ta?60?0.5?10?365?24?2.62?106 N1?N2?u?2.62?106?10?2.62?107 查图3-18,得 ZN1?1.1,ZN2?1.3; 查图3-19,得 YN1?YN2?1。

?HP1??Hlim1ZN1SHmin?700?1.1MPa?700MPa 1.1700?1.3MPa?827.27MPa 1.1

?HP2??Hlim2ZN2SHmin?

?FP1??FP2??FlimYSTSFminYN?280?2?1MPa?373.33MPa 1.12)验算齿面接触疲劳强度条件 a) 计算工作转矩

回转支承的摩擦力矩(主要是由于外载所引起的摩擦力矩):

Mr??2?4.1?Mk?Fa?DL?2.05?Fr?DL?

Mr?n? 9.55??驱动回转支承所需功率:

P?Mr?????1其中, Fr—— 径向负荷 KN

Fa—— 轴向负荷 KN

第 22 页 共 29 页

Mk——倾翻力矩 KNm DL——滚道中心圆直径 m ? ——摩擦系数 ? ——角速度 n ——每分钟转速 ? ——传动效率

Mr???2?4.1?Mk?Fa?DL?2.05?Fr?DL?

0.003??4.1?0?177.428?4?2.05?17.7428?4?2 ?1.28KNm

?1282804NmmP?Mr??????1Mr?n? 9.55??1.28?0.59.55?.075 ?0.1KWb) 确定载荷系数K

工作机为回转工作台,可以认为有轻微冲击,查表 3-1 ,KA高,取Kv?1.06;齿轮非对称布置,取K??1.08;K??1.1。

?1.25。齿轮精度较

K?KAKvK?K??1.25?1.06?1.08?1.1?1.574

c) 计算齿面接触应力

查图 3-11,。查表 3-2,ZE?189.8MPa。 因齿数较多,取Z??0.86。

?H?ZHZEZ?2KT2(u?1)

bd12u2?1.574?1282804??10?1? 170?43202?10?2.5?189.8?0.88??15.62MPa??HP1??HP2第 23 页 共 25 页

论文)

齿面接触强度满足要求。 3)、验算轮齿弯曲强度

由图3-14 查得,YFa1?2.92,YFa2?2.15;

查图 3-15 得,YSa1?1.53,YSa2?1.84。取Y??0.68。

?F2??2KT2YFa2YSa2Y? bd2m

2?1.574?1282804?2.15?1.84?0.68 170?4320?24?0.62MPa??FP2?F1

YFa1YSa1??F2YFa2YSa2

2.92?1.532.15?1.84

?0.70MPa??FP1?0.62?故两齿轮的轮齿弯曲强度都满足要求。

第 24 页 共 29 页

5 组合机床刀具及工具

5.1组合机床刀具的特点

组合机床刀具是组合机床主要组成部分之一。组合机床刀具设计、制造和使用的情况,将影响到组合机床加工出零件的质量、组合机床的生产率及经济效果。

要使组合机床刀具很好的工作,就必须了解组合机床刀具与一般刀具不同的特点。 (1) 要求有较高的耐用度和可靠性,并用于装卸和调整。 (2) 有较高的复合程度 (3) 有良好的导向 (4) 具有一定的通用性

5.2铣齿刀具的选择

5.2.1选择铣齿刀具的主要因素 a) 铣刀的类型

铣刀的类型选择决定于加工的性质、加工表面的分布情况及形状、加工表面的尺寸、

所要求加工表面粗糙度、工件材料及其他因素。 b) 铣刀的尺寸

铣刀尺寸的选择决定于加工表面的尺寸及铣刀深度,同时铣刀的夹持方法也影响铣

刀构造的选择。 铣刀的材料

铣刀材料的选择决定于工件的材料、加工的方法、加工精度和表面粗糙度的要求、以及机床的情况:如有效功率、主轴转数和进给量等等。用碳素工具钢制成的铣刀仅用于加工黄铜、紫铜及其他类似的材料。

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