18级机床主轴箱课程设计(7)

项目 内容 结果 第 31 页 共 54 页 nI?9.55?104?NNj ?9.55?104?6.26 800?74728.75N?m5.1.2 作用在齿轮上的力的计算 已知大齿轮的分度圆直径： d=mz=2.5×39=97.5mm 2?2?74728.75圆角力：Ft???1532.9N D297.5径向力：Fr?0.5Ft?0.5?1532.9?766.45N 轴向力：Fa?Ft?1532.9N 方向如图所示： 由受力平衡：F拉?F2?F1?Fr?0 F拉=1759.2N Fr=766.45N 所以F2?F1=－（1759.2+766.45）=－2525.65N 项目 内容 结果 第 32 页 共 54 页 以a点为参考点，由弯矩平衡得： 105F1+Fr（105+40）－F2（300+40+105）=0 所以：F1=2245.5N F2=280.1N 在V面内的受力情况如下： 受力平衡：FE?Ft?F1?F2?0 即：1759.2+1532.9?F1?F2?0 项目 5.1.3 主轴抗震性的验算 内容 结果 以a点为参考点，由弯矩平衡： F1×105－Ft×（105+40）+F2（300＋105＋40）=0 所以F1=－3629N F2=3653N 在V面的弯矩图如下： 5.1.3 主轴抗震性的验算 （1）支撑刚度，包括轴承的弹性变形和坐圈接触变形。 向心推力球轴承：??=（0.7~0.002）d 圆锥孔双列向力短圆柱滚子轴承： ???=0.4?10?3R?（mm） d?前轴承处d=100，d??100，R=5400kgf，R??12500kgf 所以： 第 33 页 共 54 页 ?r?=0.0108mm 项目 内容 结果 ?r1=0.0251mm 4rkd坐圆外变形：?r??(1?) ?dbD对于向心球轴承：D=150，d=100，b=60，取k=0.01 所以： ?r??4?5400?0.0160(1?)?0.016mm 3.14?100?60150对于短圆柱滚子轴承：D=150，d=100，b=37，取k=0.01，R=12500kgf 所以： 第 34 页 共 54 页 ?r??4?12500?0.0137(1?)?0.053mm 3.14?100?37150所以轴承的径向变形： ?r=?r???r???0.06?0.016?0.076mm ?r1=?r?1+?r??1=0.05+0.053=0.103mm 支撑径向刚度： 5400??71052.63kgf k=?r0.076k1?R12500??121359.22kgf 0.103R?r1（2）量主要支撑的刚度折算到切削点的变形 kAa22aPYz??[(1?)2??1)] 9.8kAkBLL其中L=419mm，KA=121359.2kg/mm 所以： 项目 内容 结果 7PkAa22aYz??[(1?)2??1)] 9.8kAkBLL2940121359.2212522?125??[(1?)??1)]9.8?121359.2278709.894192419?0.0045mm （3）主轴本身引起的切削点的变形 Ys?PaL 3FI2其中：P=2940N，a=125mm，L=419mm，E=2×10N/cm，D=91mm I=0.05·（D-d）=0.05×（91-46）=3163377.25mm 所以： 44442 Ys?PaL 3FI22 ?2940?125?4193?2?107?3163377.25?4.25?10?3mm（4） 主轴部件刚度 K? P2940??336000N/mm?336N/?m Yz?Ys0.0045?0.00425 第 35 页 共 54 页