率为二者之比。即ŋ负.组合机床主轴箱设计.主轴箱设计的原始依据主轴箱设计的原始依据图,是根据三图卡整理编绘出来的,其内容包括主轴箱设计的原始要求和已知条件在编辑此图时从三图卡中已之主轴箱轮廓尺寸。工件位置尺寸及连杆大小头中心位置尺寸。工件与主轴箱位置尺寸。根据这些数据可编制出主轴箱设计原始依据图。.运动参数和动力参数的确定传动系统传动比分配本机床主轴箱采用三级传动传动比为.根据所提供数据估算各对齿轮齿轮数及传动比第对其传动比.第二对其传动比.第三对其传动比.按任务书的要求,本机床要同时粗铣两端面。因被加工零件两端面所要达到的各级参数都完全相同,故设计成相互对称的传动系统。计算传动装置的运动和设计参数推算出各轴的转速和转矩.各轴的转速.各轴输入功率分别为齿轮传动效率.各轴输入转矩齿轮模数的估算及其叫校核估算齿轮弯曲疲劳的估算齿面点蚀的估算其中为大齿轮的计算转速,为齿轮的中心距,由中心距及齿数求其摸数根据估算所得和中较大的值选取相近的标准摸数对于第对齿轮第二对齿轮.取摸数为第二对齿轮.取摸数为第三对齿轮取摸数为齿轮模数计算及强度校核.选定齿轮类型精度材料及齿数按照所示的传动方案选用直齿圆拄齿轮传动组合机床为般工作机器,速度不高,故选用级精度材料选择选用小齿轮材料,硬度为,大齿轮材料为号钢硬度为,二者材料硬度为选小齿轮齿数大齿轮齿数.按齿面接触强度设计由设计计算公式机械设计第七版进行试算,所涉及的公式到机械设计的第七版得。确定公式内的各计算数值试选择载荷系数计算小齿轮传递的转矩由表中可得选取齿宽系数为由表中可查材料弹性系数由图可知按齿轮面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限计算应力循环次数由图可知查得接触疲劳寿命系数计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为安全系数则有计算试算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值由于大于等于.毫米,故取为毫米。计算摸数按齿轮弯曲强度设计由公式得弯曲强度的设计公式为.由图则有小齿轮的弯曲强度疲劳强度极限,大齿轮的弯曲疲劳强度极限.由表上则有弯曲的疲劳强度寿命系数.计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数.,由书中的公式有.计算载荷系数.查取齿形系数.查取应力系数.计算大,小齿轮的并加以比较大齿轮的计算值大。设计计算对比计算结果,取,则有这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。此时关于几何计算计算分度圆的直径计算中心距计算齿轮宽度通过查阅组合机床手册得第二对齿轮的计算,经校核有第三对齿轮的计算,经校核有轴各参数估算及强度校核传动轴的估算估算轴的最小直径,按扭转强度条件计算,先按照下列初步估算的最小直径,选取轴的材料号钢,调质处理。式中扭转切应力,单位兆帕轴所受的扭矩轴的抗扭截面系数轴的转速轴的传递的功率计算截面处轴的直径许用扭转切应力由以上公式可得轴的直径取取取取二主轴的强度校核对传递动力轴满足强度条件是最基本的要求。通过结构设计初步确定出轴的尺寸后,根据受载情况进行轴的强度校核计算。首先作出轴的计算图。如果轴上零件的位置已知,即已知外载荷及支反力的作用位置。将齿轮带轮等级装配宽度的分布简化为集中力,并视为作用在轮毂宽度的中点上略去轴和轴上的自重略去轴上产生的拉压应力把轴看成铰链支承,支反力作用在轴承上,其作用点的位置可用如下图所示确定。则将双支点轴当作受集中力的简支梁进行计算,然后绘制弯矩图和扭矩图,并进行轴的强度校核。求出输出轴的功率,转速和转矩。设,分别为齿轮传动轴承的传动效率.,.则又于是求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径而.式中主轴上大齿轮传递的转矩,单位为主轴上大齿轮的节圆直径,对标准齿轮即为分度圆直径。单位为啮合角。对标准齿轮求轴上的载荷首先根据轴的结构图见主轴箱图作出计算简图。在确定轴承的支点位置时,应从手册中查得值。对于型圆锥滚子轴承,由手册中查得。对于型圆锥滚子轴承,由手册中查得。因此,作为简支梁的轴的轴承跨距.。图主轴箱图从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面是轴的危险截面。现将计算截面处的及的值确定支座处的约束力水平由和可求得其中.因此又由.,.可求得.确定支座处垂直约束力由和可求得其中.因此由上式可求得.由可求得.按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时,通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面即危险截面强度。由式式中轴的计算应力。单位为轴所受的弯矩。单位为轴所受的扭矩。单位为轴的抗弯截面系数。单位为对于圆环形截面,.其中.查表得.因此.前已选定轴的材料为号钢,调质处理。由表查得因此,故安全满足要求。三轴Ⅲ的强度校核求轴Ⅲ上的功率,转速和转矩设,分别为齿轮传动,轴承传动的效率.,.又于是求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径为而式中轴Ⅲ上大齿轮传递的转矩,单位为轴Ⅲ上大齿轮的节度圆直径,对标准齿轮即为分度圆直径。单位为为啮合角。对标准齿轮。对于轴Ⅲ上小齿轮受力因轴Ⅲ上小齿轮与轴Ⅲ上大齿轮相啮合,由主轴校核已知.,.。由牛顿第三定律可知.,.求轴的载荷首先根据轴的结构图见主轴箱装配图作出轴的计算简图如下图所示。对于型深沟球轴承,起其作用支点在其轴承中心。因此作为简支梁的轴的支承跨矩,.轴的结构图从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面心是轴的危险截面。现将计算截面处及的值。确定支座处水平的约束力由和可求得从而推得由,可求得由上可推出.确定支座处垂直方向约束力由,可求得将公式.,.代入因此,由,已知可求得由上可推出由可求得两齿轮之间按弯扭和成应力校核轴的强度进行校核时通常只校核轴上承受最大的弯矩和扭矩的截面即危险截面的强度由式对于圆柱形截面.查手册得前已选定轴的材料为号钢,经过调质量处理。查手册得因此,故安全满足要求。同理可得轴Ⅰ,轴Ⅱ校核安全。.主轴箱的坐标计算坐标计算是机床主轴箱设计中的个重要问题。坐标计算就是根据已知的驱动轴和主轴的位置及传动关系。计算中间传动轴的坐标,以便在绘制主轴零件加工图时,将各孔的坐标尺寸完整地出来。并用已绘制的坐标检查图作为传动设计的全面检查。加工基准坐标架的选择及确定各主轴的坐标为了便于主轴箱的加工,设计时必须基准坐标架。通常采用直角坐标。用表示。它的选择是根据主轴箱的安置情况和加工所用设备条件而定。针对本设计的组合机床,采用以下的方法确定主轴及驱动轴坐标。坐标架原点选在定位销孔上。坐标架的横架轴选在主轴箱底面,纵轴轴通过定位销孔如上图。这是因为坐标架的轴与主轴箱底面重合,则工艺基准与设计基准统,可减少因基准转换引起的加工误差。坐标原点确定后,便可以根据主轴箱设计原始依据图。在基准坐标架上标出各主轴及其驱动轴的坐标。根据设计要求,两主轴中心.,与轴的夹角为,驱动轴在的垂直平分线上,点在主轴箱中心线上。则有对于驱动轴.由以上分析可知驱动轴,主轴Ⅰ,主轴Ⅱ的坐标分别是,.,.,.结论所设计的组合机床能满足以下要求.机床应能满足加工要求,保证加工精度.机床应运转平稳,工作可靠,结构简单.装卸方便,便于维修调整.各动力头分别由电机拖动,可单独控制。参考文献谢家瀛.组合机床设计简明手册.第版.北京机械工业出版社,.姚永明.非标准设备设计.上海上海交通大学出版社,.大连组合机床研究所编.组合机床设计机械部分.第版.机械工业出版社,.孟宪倚.组合机床及其调整与使用.第版.科学技术出版社,.艾兴肖诗纲编.切削用量简明手册.北京机械工业出版社,.范云涨陈兆年编.金属切削机床设计简明手册.北京机械工业出版社,.徐锦康.机械设计.北京机械工业出版社,.薛源顺.机床夹具设计.北京机械工业出版社徐灏.机械设计手册.第二版.北京机械工业出版社,.东北重型机械学院.洛阳工学院.第汽车制造厂职工大学.机床夹具设计手册.上海上海科学技术出版社,.致谢本次为期三个月的毕业设计已结束,这次毕业设计是我大学四年的最后次作业,也是最后次考试,之前几次课程设计累积的经验给了我很大的帮助。对于我来说,它不仅仅是毕业设计,更是次实战演习,个人的孤军奋战是不行了,要注重团队合作精神。总的来说,在整个设计过程,我意识到了团队的重要性,作为个整体,彼此间的协助合作很重要,这对于即将踏上工作岗位的我来说,无疑更具
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