（毕设全套）XTK7140数控立式铣镗床及控制系统设计（含CAD图纸）

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数控立式铣镗床及控制系统设计摘要所得和中较大的值，选取相近的标准模数。前面已求得各轴所传递的功率，各轴上齿轮模数估算如下第对齿轮副所以，第对齿轮副传动的齿轮模数应为第二对齿轮副所以，第二对齿轮副传动的齿轮模数应为第三对齿轮副所以，第三对齿轮副传动的齿轮模数应为第四对齿轮副所以，第四对齿轮副传动的齿轮模数应为综上所述，为了降低成本，机床中各齿轮模数值应尽可能取相同，但因为Ⅴ轴得转速比较小，扭矩比较大，为了增加其强度和在主轴上能起到飞轮的作用，需增加Ⅴ轴齿轮的几何尺寸。所以，本次设计中在ⅠⅣ间各个齿轮模数均为，在Ⅴ轴上就取。齿轮分度圆直径的计算根据渐开线标准直齿圆柱齿轮分度圆直径计算公式可得各个传动副中齿轮的分度圆直径为单位齿轮宽度的确定齿宽影响齿的强度，但如果太宽，由于齿轮制造误差和轴的变形，可能接触不均匀，反儿容易引起振动和噪声。般取。本次设计中，取主动齿轮宽度在最后对齿轮啮合取也取。齿轮其他参数的计算根据机械原理中关于渐开线圆柱齿轮参数的计算公式及相关参数的规定，齿轮的其它参数都可以由以上计算所得的参数计算出来，本次设计中，这些参数在此不在计算。齿轮结构的设计不同精度等级的齿轮，要采用不同的加工方法，对结构的要求也不同，级精度的齿轮，用较高精度的滚齿机或插齿机可以达到。但淬火后，由于变形，精度将下降。因此，需要淬火的级齿轮般滚或插后要剃齿，使精度高于级，或者淬火后再珩齿。级精度的齿轮，用精密滚齿机可以达到。淬火齿轮，必须达到级。机床主轴箱中的齿轮齿部般都需要淬火。齿轮的校核接触疲劳强度计算齿轮强度用的载荷系数，包括使用系数,动载荷系数,齿间载荷分配系数及齿向载荷分布系数，即.查表得.将数据代入得齿轮接触疲劳强度满足，因此接触的应力小于许用的接触应力。其它齿轮也符合要求，故其余齿轮不在验算，在此略去。轴的设计计算各传动轴轴径的估算滚动轴承的型号是根据轴端直径确定的，而且轴的设计是在初步计算轴径的基础上进行的，因此先要初算轴径。轴的直径可按扭转强度法用下列公式进行估算。对于空心轴，则式中，轴传递的功率，轴的计算转速，其经验值见表取的值为.。计算各传动轴传递的功率根据电动机的计算选择可知，本次设计所选用的电动机额定功率各传动轴传递的功率可按下式计算电机到传动轴之间传动效率由传动系统图可以看出，本次设计中采用了联轴器和齿轮传动，则各轴传递的功率为.，.，所以，各传动轴传递的功率分别为.估算各轴的最小直径本次设计中，考虑到主轴的强度与刚度以及制造成本的经济性，初步选择主轴的材料为，其它各轴的材料均选择钢，取值为，各轴的计算转速由转速图得出所以各轴的最小直径为在以上各轴中，每根轴都开有平键或花键，所以为了使键槽不影响轴的强度，应将轴的最小直径增大，将增大后的直径圆整后分别取各轴的最小直径为,各轴段长度值的确定各轴段的长度值，应根据主轴箱的具体结构而定，且必须满足以下的原则应满足轴承及齿轮的定位要求轴的刚度与强度校核根据本次设计的要求，需选择除主轴外的根轴进行强度校核，而主轴必须进行刚度校核。在此选择第Ⅲ根轴进行强度校核。第Ⅲ根轴的强度校核轴的受力分析及受力简图由主轴箱的展开图可知，该轴的动力源由电动机通过弹性联轴器传递过来，而后通过齿轮将动力传递到下根轴。其两端通过对角接触球轴承将力转移到箱体上去。由于传递的齿轮采用的是直齿圆柱齿轮，因此其轴向力可以忽略不计。所以只要校核其在平面及平面的受力。轴所受载荷是从轴上零件传来的，计算时常将轴上的分布载荷简化为集中力，其作用点取为载荷分布段的中点。作用在轴上的扭矩，般从传动件轮毂宽度的中点算起。通常把轴当作铰链支座上的梁，支反力的作用点与轴承的类型和布置方式有关。其受力简图如下在平面内在平面内作出轴的弯矩图根据上述简图，分别按平面及平面计算各力产生的弯矩，并按计算结果分别作出两个平面的上的弯矩图。在平面内，根据力的平衡原理可得将各个力对取矩可得由以上两式可解出由于有多个力的存在，弯矩无法用个方程来表示，用来表示所选截面距的距离，则每段的弯矩方程为在段在段在段则该轴在平面内的弯矩图为同理可得在平面内的弯矩图为作出轴的扭矩图由受力分析及受力简图可知，该轴只在平面内存在扭矩。其扭矩大小为••则扭矩图为作出总的弯矩图由以上求得的在平面的弯矩图，根据可得总的弯矩图为作出计算弯矩图根据已作出的总弯矩图和扭矩图，则可由公式求出计算弯矩，其中是考虑扭矩和弯矩的加载情况及产生应力的循环特性差异的系数，因通常由弯矩产生的弯曲应力是对称循环的变应力，而扭矩所产生的扭转切应力则常常不是对称循环的变应力，故在求计算弯矩时，必须计及这种循环特性