组合机床多工位回转工作台设计
Y=1.6，e=0.35。 计算得F(r1)=979.37N，
F(r2)=465.22N；
F（d1）=979.37/(2?1.6)=306.07N， F(d2)=465.22/(2?1.6)=145.38N；
轴向力 F（a）=F(a2)-F(a1)=5001.29-80.63=4920.66N；
F(a)+F(d2)=4920.66+145.38=5066.04>F（d1） 所以左端压紧，右端放松，
所以F（a1）=4920.66N，F（a2）=145.38N。
取f(p)=1.1，因为 F（a1）/F(r1)=4920.66/979.37=5.024>e。 则 X=0.4，Y=1.6，
得左边的轴承的当量动载荷P＝X×Fr＋Y×Fa
P（1）=9091.27N
因为F（a2）/F(r2)=145.38/465.22=0.31 根据4.P319公式13－5，得： 10(因为是圆锥滚子轴承，其中ε取3)，Lh左边轴承＝48074.41h>L0=38400h。 故轴承符合要求。 4.8 输出轴的设计 4.8.1.输出轴上的转速n3=10.32r/min和转矩T3=620.16N·m.求作用在齿轮上的力。 涡轮大齿轮分度圆直径为 D3=248mm Ft= 2T22?620.16==5001N 0.248d2 Fr=Ft·tan?=5001×tan20° =1820N Fa= 2T32?20==500N 0.08d34.8.2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 - 21 - 组合机床多工位回转工作台设计 d3min=Ao3T3620.16 =115×3 =31.2mm 9550n39550?10.32 错误！未找到引用源。×（1+5﹪）=32.76mm 输出轴的最小直径是回转台，考虑轴肩的高度要求，为使到所选的轴直径与轴承的孔径相适应，需同时选定轴承的型号。 考虑到轴承需要承受轴向力，为此初步选择圆锥滚子轴承，型号为32208，其内径大小为 dmin=40mm，故接回转台的轴的直径大小选择d3min=35mm 4.8.3轴的结构设计 4.8.4 求轴上的载荷 首先根据轴的结构图画出轴上的载荷分析图。因为轴较长，取轴的中点为计算支点，AB=65mm，BC=85mm根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。 - 22 - 组合机床多工位回转工作台设计 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面B是轴的危险截面。现将计算出的截面C处的MH、MV 、T及 M的值列于下表 载荷 支反力F 最大弯矩M 总弯矩 扭矩T 水平面H 垂直面V FH1=2834N，FH2=2167N =184210 N·mm =206773 N·mm =620160N·mm FV1=1445N，FV2=375N =93925 N·mm，MV2=31925 N·mm =186955 N·mm 4.8.5按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时通常只校核承受最大弯矩核最大扭矩的截面（即危险截面B的强度） 根据[1]式15-5及表[1]15-4中的取值，且?≈0.6（式中的弯曲应力为脉动循环变应力。当扭转切应力为静应力时取?≈0.3；当扭转切应力为脉动循环变应力时取?≈0.6） ?'ca= MB?(?T)2WB'22067732?(0.6?620160)2= =46.7Mpa 30.1?45前已选定轴的材料为45号钢，由轴常用材料性能表查得[σ-1]=60MPa因此σca<[σ-1]，故安全。 - 23 - 组合机床多工位回转工作台设计 4.9轴承设计与校核 对于圆锥滚子轴承32208，查询机械设计手册得到： 基本额定动载荷Cr＝77.8kN、基本额定静载荷C0r＝77.2Kn、系数Y=1.6、e=0.37 两轴承的径向载荷： 2222Fr1=FH1?FV1=2834?1445=3181N. 2222Fr2=FH2?FV2=2167?375=2199N 两轴承的派生轴向力为： Fd1= Fr13181F2199==994N ； Fd2=r2==687N 2Y2?1.62Y2?1.6因为Fa+ Fd2=500+678=1187N> Fd1=994，故轴承受到向下的压力，轴承上松下紧。则：Fd1= Fa+Fd2=1187N ； Fd2=687N 求轴承的当量载荷，取载荷系数为fp=1.5 因为Fa1/Fr1=1187/3181=0.373>e＝0.37,经查表，得X1=0.4,Y1=1.6 因为Fa2/Fr2=687/2199=0.312>e＝0.37，经查表，得X2=1，Y2=0 则：P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)=1.5?(0.4?3181+1.6?1187)=4757.4N P2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)=1.5?2199=3298.5 终上所述，取P=P1=4757.4 N 根据轴承寿命公式13－5，得： 106Cr1010677800103()3?17928150h Ln?()= 60?10.324757.460nP故轴承符合要求。 - 24 - 组合机床多工位回转工作台设计 4.10键的选择 根据该轴段的直径，选择键的截面尺寸为b?h=14mm?9mm，选择键的长度为L=56mm。键的材料跟轴一样，选择45号钢，经查表得其挤压应力[ ?p]=140MPa， ?p?2T2?620160???125.0MPa<[p]=140MPa。 kld(0.5?9)?(63?14)?45可见，挤压强度足够，满足要求。 - 25 -