组合机床多工位回转工作台设计
?ZEZ??a?3KT2???????H??，强度。由课本式(11-12)，传动中心距 确定作用在蜗轮上的转矩按Z1?2,有T3=620.16N·m。
确定载荷系数K，因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数
K?2=1；有表11-5选取使
用系数KA=1.15；由于转速不高，冲击力不大，可取动载系数KV=1.05；则 K=
K?KAKV
=1.15?1?1.05=1.21。
确定弹性影响系数ZE=160MPa。确定接触系数
12Z?，先假设蜗杆分度圆直径d1和传动
d1Z中心距A的比值a=0.35，从图11-18中可查得?=2.9.
确定许用接触应力??H?，根据涡轮材料为ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋吃面硬度>45HRC，、可以从表11-7中查得蜗轮的基本许用应力??H?1=268MPa.
6?2?8?300?8Lh62应力循环次数N=60jn=60?1?=2.23?10
7108?1.21KHN=2.23?106则 ??H?=KHN???H?1=1.21?268MPa=324MPa。
6，寿命系数
?160?2.9?a?31.21?620.16?1000???MPa?115.45mm?324?计算中心距考虑到蜗轮与工作台
2为一体，去a=160mm，因i=31,故从表11-2中取模数m= 8mm,蜗杆分度圆直径d1=80mm。这是
d1a=0.5，从图11-18中查得接触系数Z?'=2.36，因为Z?' 4.5.4 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 蜗杆：轴向齿距?a??m?3.14?8?25.12mm； q?d180??10m8； 直径系数 齿顶圆直径 da1?d1?2ha?m?80?2?1?8?96mm - 16 - 组合机床多工位回转工作台设计 齿根圆直径 df1?d1?2?(ha?m?c)?80?2?(1?8?0.25)?63.5mm ??arctan(分度圆导程角 mz1?8?1??)?arctan???5.71d1?80?； 蜗杆轴向齿厚Sa?0.5?m?0.5???8?12.57 蜗杆齿厚b1??8?0.06?31??8?78.88，取b1?124.8。 涡轮：蜗轮齿数Z2?31?1?31； 蜗轮分度圆直径d2?mz2?8?31?248mm 变位系数x2?160?8??80?248??2?8??0.50 蜗轮喉圆直径da2?d2?2ha2?248?2?8?264mm 蜗轮齿根圆半径 df2?d2?2?hf?248?2?(1?8?0.25)?231.5mm 涡轮咽喉母圆半径ra2?a?0.5da2?160?0.5?264?28mm 蜗轮厚度B?0.75da1?0.75?96?72mm，取B=54mm。 ?F?4.5.5校验齿根弯曲疲劳强度 Zv2?1.53KT2YFa2Y????F?d1d2m 当量齿数 31?31.483cos?，根据x2??0.50，Zv2?31.48，从图11-19中可查得齿 形系数YFa2?3.25。螺旋角系数 ???1??140??0.959，许用弯曲应力 ??F????F?1?KFN 从表11-8中查得有ZCuSn10P1制造的蜗轮的基本许用弯曲应力??F?1?56MPa，寿命系数 KFN610?9?0.91562.23?10 ，??F??56?0.915MPa?51.24MPa。 1.53?1.21?620.16?103?F??0.959?3.25?21.18MPa8?264?80。 所以弯曲强度是满足的。 4.5.6蜗杆传动副的特殊参数 (1) 齿厚增量系数 ks - 17 - 组合机床多工位回转工作台设计 齿厚增量系数为轴向移动单位长度, 轴向齿厚的变化量? 所以ks=0.040。 8?31?0.040 =4 =3.1 (3)差?m及两侧模数 ?m?0.5?m?ks?0.5?8?0.040?0.20 ?k?md??1?s??m?8.162?? ?k?md??1?s??m?7.842?? （4）齿后调整量?s 推荐?s?0.3?0.6mm 令调整长度为Lp?12 Lp??s，则?s?Lp?ks?12?0.04?0.48 。ks- 18 - 组合机床多工位回转工作台设计 4.6 蜗杆轴的设计及计算 1）输入轴上的转矩：T2=61.88 2）求作用在齿轮上的力 轴齿轮分度圆直径为：d1=123.67mm 所以 Ft= 2T2=323.44N d2Ft1tan?=121.33N cos? Fr= Fa=Ft1tan?=90.63N 3）确定最小直径，选取轴的材料为45钢，调质处理。由表15-3，取Ao=112，于是得 dmin=A3PT=A3=14.33mm ，dmin×（1+5﹪）=15.06mm n9550考虑到周最小处与轴承配合，故确定轴的最小直径d1=35mm 4）轴的结构设计 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。尺寸如下： 初步选定轴承选择单列圆锥滚子轴承32207。 5）求轴上的载荷 首先根据结构图作出轴的计算简图,根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。如图： - 19 - 组合机床多工位回转工作台设计 水平面上支反力： FH1??130.91N，FH2?307.42N 垂直面上支反力： FV1?970.58N，FV2??349.13N 水平面上弯矩： MH＝84523.51 N?mm 垂直面上弯矩： MV1=-104076.07 N?mm ，MV2=95975.53N?mm 弯矩合成： M1=134074.80 N?mm ，M2=127888.72 N?mm 作扭矩图， T＝20000N?mm，如上图。 6）按弯曲扭转合成应力校核轴的强度 MB?(?T)2'2取α=0.6,轴的计算应力 ?'ca= WB=2.05MPa 由蜗杆的设计可知选定轴的材料为45钢。 查表15-1得[??1]=275MPa，因此 4.7 轴承校验与计算 所选轴承32207，查询机械设计手册得到： 基本额定动载荷：Cr＝70.5kN 基本额定静载荷：C0r＝89.5kN - 20 - ?ca〈 [??1] ，此轴合理安全。