18级机床主轴箱课程设计(8)

项目 内容 结果 （5） 验算抗振性 K?bK?cdlim?cos? 2?(1??)则： blim2K?(1??) ?Kcd?cos?所以： blim2K?(1??) ?Kcd?cos??2?336?0.03(1?0.03)2.46?cos68.8 主轴抗振性满足要求。 ?22.6mm?0.02Dmax?10mm所以主轴抗振性满足要求。 5.2 齿轮校验 5.2 齿轮校验 在验算算速箱中的齿轮应力时，选相同模数中承受载荷最大，齿数最小的齿轮进接触应力和弯曲应力的验算。这里要验算的是齿轮2，齿轮7，齿轮12这三个齿轮。 （1）接触应力公式： Qf?2088?10zm4?u?1?k?kvkaksNuBnj u----大齿轮齿数与小齿轮齿数之比； k?---齿向载荷分布系数；kv----动载荷系数；kA----工况第 36 页 共 54 页 项目 内容 结果 系数；ks----寿命系数 查《机械装备设计》表10-4及图10-8及表10-2分布得kHB?1.15,kFB?1.20;kv?1.05,kA?1.25 假定齿轮工作寿命是48000h，故应力循环次数为 N?60njLh?60?500?1?48000?1.44?109次 查《机械装备设计》图10-18得KFN?0.9,KHN?0.9，所以： 2088?103?f?18?4 （2）弯曲应力： ?72?2 ??1??1.15?1.05?1.25?0.9?7.5?0.96?0.98?18??1.024?103M72 ?21?50018 Qw?191?105k?kvkaksNzmBYnj2 查《金属切削手册》有Y=0.378，代入公式求得：Qw=158.5Mpa 查《机械设计》图10-21e,齿轮的材产选40Cr?渗碳?，大齿轮、 小齿轮的硬度为60HRC，故有???f???1650MPa，从图10-21e读 出??w??920MPa。因为：?f????f??,?w???w?，故满足要求， 5.3轴承的另外两齿轮计算方法如上，均符合要求。 校验 5.3轴承的校验 Ⅰ轴选用的是角接触轴承7206 其基本额定负荷为30.5KN 第 37 页 共 54 页 项目 内容 结果 齿轮均符合要求 由于该轴的转速是定值n?710r/min所以齿轮越小越靠近轴承，对轴承的要求越高。根据设计要求，应该对Ⅰ轴未端的滚子轴承进行校核。 齿轮的直径 d?24?2.5?60mm P n7.5?0.96 T?9550??59.3 Nm 7102T2?59.3 齿轮受力 Fr???1412 N d60?103 Ⅰ轴传递的转矩 T?9550 根据受力分析和受力图可以得出轴承的径向力为 Fl Rv1?r1?1060 N l1?l2 Rv2?1412?1060?352 N 因轴承在运转中有中等冲击载荷，又由于不受轴向力，按《机械设计》表10-5查得fp 为1.2到1.8，取fp?1.3，则有： P1?fpX1R1?1.3?1062?1378 N P2?fpX2R2?1.3?352?457.6 N 轴承的寿命 因为P1?P2，所以按轴承1的受力大小计算： 106C?106172003()?()?38309.1 Lh?60nP160?8501378 h 第 38 页 共 54 页 项目 内容 结果 6.结构设故该轴承能满足要求。 计及说明 6.结构设计及说明 6.1 结构6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 设计的内设计主轴变速箱的结构包括传动件（传动轴、轴承、带轮、齿、主轴组件、操纵机构、润滑密封系统和 容、技术要轮、离合器和制动器等）求和方案 箱体及其联结件的结构设计与布置，用一张展开图和若干张横截面图表示。课程设计由于时间的限制，一般只画展开图。 主轴变速箱是机床的重要部件。设计时除考虑一般机械传动的有关要求外，着重考虑以下几个方面的问题。 精度方面的要求，刚度和抗震性的要求，传动效率要求，主轴前轴承处温度和温升的控制，结构工艺性，操作方便、安全、可靠原则，遵循标准化和通用化的原则。 轴承能满足要求 主轴变速箱结构设计时整个机床设计的重点，由于结构复杂， 设计中不可避免要经过反复思考和多次修改。在正式画图前应该先画草图。目的是： 1） 布置传动件及选择结构方案。 2） 检验传动设计的结果中有无干涉、碰撞或其他不合理的情况，以便及时改正。 3） 确定传动轴的支承跨距、齿轮在轴上的位置以及各轴的相对位置，以确定各轴的受力点和受力方向，为轴和轴承的验算提供必要的数据。 6.2 展开图及其布6.2 展开图及其布置 置 展开图就是按照传动轴传递运动的先后顺序，假想将各轴沿第 39 页 共 54 页 项目 内容 结果 其轴线剖开并将这些剖切面平整展开在同一个平面上。 I轴上装的摩擦离合器和变速齿轮。有两种布置方案，一是将两级变速齿轮和离合器做成一体。齿轮的直径受到离合器内径的约束，齿根圆的直径必须大于离合器的外径，负责齿轮无法加工。这样轴的间距加大。另一种布置方案是离合器的左右部分分别装在同轴线的轴上，左边部分接通，得到一级反向转动，右边接通得到三级反向转动。这种齿轮尺寸小但轴向尺寸大。我们采用第一种方案， 通过空心轴中的拉杆来操纵离合器的结构。 总布置时需要考虑制动器的位置。制动器可以布置在背轮轴上也可以放在其他轴上。制动器不要放在转速太低轴上，以免制动扭矩太大，是制动尺寸增大。 齿轮在轴上布置很重要，关系到变速箱的轴向尺寸，减少轴向尺寸有利于提高刚度和减小体积。 6.3 I轴6.3 I轴（输入轴）的设计 （输入轴）的设计 将运动带入变速箱的带轮一般都安装在轴端，轴变形较大，结构上应注意加强轴的刚度或使轴部受带的拉力（采用卸荷装置）。 I轴上装有摩擦离合器，由于组成离合器的零件很多，装配很不方便，一般都是在箱外组装好I轴在整体装入箱内。我们采用的卸荷装置一般是把轴承装载法兰盘上，通过法兰盘将带轮的拉力传递到箱壁上。 车床上的反转一般用于加工螺纹时退刀。车螺纹时，换向频率较高。实现政反转的变换方案很多，我们采用正反向离合器。正反向的转换在不停车的状态下进行，常采用片式摩擦离合器。由于装在箱内，一般采用湿式。 第 40 页 共 54 页