ZXK7532數(shù)控立式鉆銑床主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 目 錄 . 1 床總體尺寸參數(shù)的選定 . 3 床主要部件及其運(yùn)動(dòng)方式的選定 . 3 運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn) . 3 給運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn) . 3 字控制的實(shí)現(xiàn) . 3 床其它零部件的選擇 . 3 床總體布局的確定 . 3 第 2 章 主傳動(dòng)的設(shè)計(jì) . 5 轉(zhuǎn)速圖 . 5 定結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)式 . 5 定轉(zhuǎn)速圖 . 6 定各齒 輪的齒數(shù) . 8 動(dòng)系統(tǒng)圖的擬定 . 9 傳動(dòng)主要零件的強(qiáng)度計(jì)算 . 10 動(dòng)機(jī)的選擇 . 10 輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 11 的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 14 傳動(dòng)軸軸徑的估算 . 14 軸段長(zhǎng)度值的確定 . 16 的剛度與強(qiáng)度校核 . 16 第 3 章 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 30 直進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 30 沖當(dāng)量和傳動(dòng)比的確定 . 30 珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算 . 31 進(jìn)電機(jī)的選擇 . 35 珠絲桿副的預(yù)緊方式 . 36 向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 37 沖當(dāng)量和傳動(dòng)比的確定 . 37 珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算 . 39 第 4 章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 42 制系統(tǒng)總體方案的擬定 . 42 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) . 42 片機(jī)的設(shè)計(jì) . 42 統(tǒng)的擴(kuò)展 . 45 鍵盤、顯示器接口設(shè)計(jì) . 50 電隔離電路設(shè)計(jì) . 55 它接口 電路設(shè)計(jì) . 56 分控制程序 . 56 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 線圓弧插補(bǔ)程序設(shè)計(jì) . 56 線插補(bǔ)程序 . 56 圓弧插補(bǔ)程序設(shè)計(jì) . 57 制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) . 61 進(jìn)電機(jī)控制程序設(shè)計(jì) . 61 態(tài)顯示接口程序設(shè)計(jì) . 63 結(jié) 論 . 66 致 謝 . 67 參考文獻(xiàn) . 68 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 1 章 機(jī)床總體布局設(shè)計(jì) 床總體尺寸參數(shù)的選定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求并參考實(shí)際情況，初步選定機(jī)床主要參數(shù)如下： 工作臺(tái)寬度長(zhǎng)度 400 1600軸錐孔 7 24 工作臺(tái)最大縱向行程 300作臺(tái)最大橫向行程 375軸箱最大垂直行程 400軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 12級(jí) 主軸轉(zhuǎn)速范圍 301500r/、 130應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)） 130應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)） 主電動(dòng)機(jī)的功率 軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 1440r/床外形尺寸（長(zhǎng)寬高） 150 1200 2300床凈重 500床主要部件及其運(yùn)動(dòng)方式的選定 運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn) 因所設(shè)計(jì)的機(jī)床要求能進(jìn)行立 式的鉆和銑 ， 垂直方向的行程比較大 ,因而 采用工作臺(tái)不動(dòng) ,而主軸箱各軸向擺放為 立式的結(jié)構(gòu)布局 ；為了使主軸箱在數(shù)控的計(jì)算機(jī)控制上齒輪的傳動(dòng)更準(zhǔn)確、更平穩(wěn)，工作更可靠，主軸箱主要采用液壓系統(tǒng)控制滑移齒輪和離合器變換齒輪 的有級(jí)變速。 給運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn) 本次所設(shè)計(jì)的機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字控制，因此在 X、 Y、 給運(yùn)動(dòng)均采用滾珠絲杠螺母副，其動(dòng)力由步進(jìn)電機(jī)通過(guò)調(diào)隙齒輪傳遞。 字控制的實(shí)現(xiàn) 采用單片機(jī)控制，各個(gè)控制按扭均安裝在控制臺(tái)上，而控制臺(tái)擺放在易操作的位置，這一點(diǎn)須根據(jù)實(shí)際情況而定。 床其它零部件的選擇 考慮到生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，機(jī)床附件如油管、行程開關(guān)等，以及標(biāo)準(zhǔn)件如滾珠絲杠、軸承等均選擇外購(gòu)形式。 床總體布局的確定 根據(jù)以上參數(shù)及主要部件及其運(yùn)動(dòng)方式，則可擬定機(jī)床的總體布局圖，詳細(xì)圖紙請(qǐng)參照 1號(hào) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 2 章 主傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)速圖 定結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)式 根據(jù) 步定主軸轉(zhuǎn)速范圍為 95 1600r 則 1z 11 951600 (由設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)值得： = 令 m 600m a x ，則 m 160 0111m a xm i n (則取 m 6 0 0m 。 大多數(shù)機(jī)床廣泛應(yīng)用滑移齒輪的變速方式，為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操縱方便的要求，通常采用雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪，因此主軸轉(zhuǎn)速為 12 級(jí)的變速系統(tǒng)，總共需要三個(gè)變速組。 按著傳動(dòng)順序，各變速組排列方案有： 12 3 2 2 12 2 3 2 12 2 2 3 從電 機(jī)到主軸，一般為降速傳動(dòng)。接近電機(jī)處的零件，轉(zhuǎn)速較高，從而轉(zhuǎn)矩較小，尺寸也就較小。如使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在接近電機(jī)處，則可使小尺寸的零件多些，而大尺寸的零件可以少些，這樣就節(jié)省省材料，經(jīng)濟(jì)上就占優(yōu)勢(shì)，且這也符合“前多后少”的原則。從這個(gè)角度考慮，以取 18=3 3 2 的方案為好，本次設(shè)計(jì)即采用此方案。 傳動(dòng)順序方案確定以后，還可列出若干不同擴(kuò)大順序方案。如無(wú)特殊要求，根據(jù)“前密后疏”的原則，應(yīng)使擴(kuò)大順序和傳動(dòng)順序一致，通常能得到最佳的結(jié)構(gòu)式方案，故選用 12 13 3262結(jié)構(gòu)式方案。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 檢查最后擴(kuò)大組的變速范圍： r= 6)12(23 10 故合符要求。 定轉(zhuǎn)速圖 根據(jù)已確定的結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)議定轉(zhuǎn)速圖時(shí)，應(yīng)注意解決定比傳動(dòng)和分配傳動(dòng)比，合理確定傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。 定比傳動(dòng) 在變速傳動(dòng)系統(tǒng)中采用定比傳動(dòng)，主要考慮傳動(dòng)、結(jié)構(gòu)和性能等方面 的要求，以及滿足不同用戶的使用要求。在鉆銑床的設(shè)計(jì)中，總降速比為u=125/1440=每一個(gè)變速組的最小降速比均取 1/4。則三個(gè)變速組的總降速可達(dá) 01 。故無(wú)需要增加降速傳動(dòng)，但為了使中間兩個(gè)變速組做到降速緩慢，以利于減小變速箱的徑向尺寸和有利于制動(dòng)方便，在軸間增加一對(duì)降速傳動(dòng)齒輪（3424），同時(shí)，也有利于設(shè)計(jì)變型機(jī)床，因?yàn)橹灰?變這對(duì)降速齒輪傳動(dòng)比，在其他三個(gè)變速組不變的情況下，就可以將主軸的 12種轉(zhuǎn)速同時(shí)提高或降低，以便滿足不同用戶的要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 分配降速比 前面已確定， 12 3 2 2共需三個(gè)變速組，并在軸間增加一對(duì)降速傳動(dòng)齒輪，要用到四個(gè)變速組，在主軸上標(biāo)出 12 級(jí)轉(zhuǎn)速： 125 1600r/第軸上用 4400 ，最低轉(zhuǎn)速用 此A,1格，即代表總降速傳動(dòng)比為111 定出各變速組的最小傳動(dòng)比 根據(jù)降速前慢后快的原則，在軸間變速組取41u ，在軸間變速組取31u ，在軸間變速組取21u ，則： n 1 2 ( 1 6 0 0 )n 1 1 ( 1 2 6 3 )n 1 0 ( 1 0 0 2 )n 9 ( 7 9 5 )n 8 ( 6 3 1 )n 7 ( 5 0 0 )n 6 ( 3 9 7 )n 5 ( 3 1 5 )n 4 ( 2 5 0 )n 3 ( 1 9 8 . 5 )n 2 ( 1 5 7 . 5 )n 1 ( 1 2 5 )1 4 4 0根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知：軸間變速組的級(jí)比指數(shù)分別為： 1， 3， 6。傳動(dòng)副為： 3， 2， 2。則畫出上圖的轉(zhuǎn)速圖。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 定各齒輪的齒數(shù) 在確定齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)注意：齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過(guò)大，以免加大兩軸之間的中心距，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)龐大，而且增大齒數(shù)和還會(huì)提高齒輪的線速度而 增大噪聲，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要把齒數(shù)和控制在 120100了控制每組嚙合齒輪不產(chǎn)生根切現(xiàn)象，使最小齒數(shù) 2018z，因而齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過(guò)小。 在軸間： 又 17 208,77,73,70,674 s 在高速軸中盡量使齒輪的幾何尺寸小一點(diǎn)以減小主軸的尺寸，所以可取 67 可查出： 1915z， 48196716 z， 41266713 1 4,72,66,603 s z . 取 663 2211z， 44226612 z， 33336610 z 12 .4,522 s z 三聯(lián)滑移齒輪中的最大齒數(shù)與次大齒數(shù)之差必須要大于或等于 4，則必需有 70 前傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速高，扭矩小，一般傳動(dòng)件的尺寸要小一些，因而齒數(shù)和可取比前一級(jí)變速組小 用計(jì)算法：取 23z， 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 則 603723 35 z 3327606 z 3601111 223 3030604 z 413469 滑移齒輪齒數(shù)的驗(yàn)算：在三聯(lián)滑移齒輪 ,中，為了確保其左右移動(dòng)時(shí)能順利通過(guò)，不致相碰，則必須保證三聯(lián)滑移齒輪的次大齒輪 大齒輪布置在中間），即： )2(21)2(21 45 又 )(21 43 則必須保證： 453 上面計(jì)算可知： 303 3273053 但是與都采用了離合器，使齒輪 而在滑移齒輪在移動(dòng)過(guò)程中不存在相碰的情況， 三聯(lián)滑移齒輪在這個(gè)設(shè)計(jì)里是可以實(shí)現(xiàn)的。 動(dòng)系統(tǒng)圖的擬定 根據(jù)以上分析及計(jì)算，擬定如下傳動(dòng)系統(tǒng)圖： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 傳動(dòng)主要零件的強(qiáng)度計(jì)算 動(dòng)機(jī)的選擇 1. 電動(dòng)機(jī)的 功率計(jì)算 鉆頭材料選用 毫米公斤 /80 25 則查表得進(jìn)給量 S 根據(jù)鉆孔切削用量表查得： n 377r/M=8580N m 0 0 0 0 (2. 電動(dòng)機(jī)參數(shù)的選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須使得 據(jù)這個(gè)原則，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 選取 電動(dòng)機(jī)，其基本參數(shù)如下（單位為 A=190 B=140 C=70 D=28 E=60 F=8 G=24 H=112 K=12 45 30 90 65 80 L=400 輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于直齒圓柱齒輪具有加工和安裝方便、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，而且直齒圓柱齒輪傳動(dòng)也能滿足設(shè)計(jì)要求，所以本次設(shè)計(jì)選用漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)；主軸箱中的齒輪用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，它的精度直接與工 作的平穩(wěn)性、接觸誤差及噪聲有關(guān)。為了控制噪聲，機(jī)床上主傳動(dòng)齒輪都選用較高的精度，但考慮到制造成本，本次設(shè)計(jì)都選用 7體設(shè)計(jì)步驟如下： 1、模數(shù)的估算： 按接觸疲勞和彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪各參數(shù)都已知道后方可確定，所以只在草圖畫完之后校核用。在畫草圖之前，先估算，再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。 齒輪彎曲疲勞的估算公式： 32 （式中 N 即為齒輪所傳遞的功率） （ 齒面點(diǎn)蝕的估算公式： （式中 N 即為齒輪所傳遞的功率） （ 其中A 為齒輪中心距。 由中心距 A 及齒數(shù) 21, 出模數(shù)： 212 (根據(jù)估算所得取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。 前面已求得各軸所傳遞的功率，各軸上齒輪模數(shù)估算如下： 第一對(duì)齒輪副 440 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 A 以，第一對(duì)齒輪副傳動(dòng)的齒輪模數(shù)應(yīng)為 二對(duì)齒輪副 002 2 2 6 以，第二對(duì)齒輪副傳動(dòng)的齒輪模數(shù)應(yīng)為 三對(duì)齒輪副 31 23 23 以，第三對(duì)齒輪副傳動(dòng)的齒輪模數(shù)應(yīng)為 四對(duì)齒輪副 15 34 34 以，第四對(duì)齒輪副傳動(dòng)的齒輪模數(shù)應(yīng)為 上所述，為了降低成本，機(jī)床中各齒輪模數(shù)值應(yīng)盡可能取相同，但因?yàn)橘I文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 軸 的 轉(zhuǎn)速比較小，扭矩比較大，為了增加其強(qiáng)度和在主軸上能起到飛輪的作用，需增加軸齒輪的幾何尺寸。所以，本次設(shè)計(jì)中在間各個(gè)齒輪模數(shù)均為1m =軸上就取 2 。 2、齒輪分度圓直徑的計(jì)算 根據(jù)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪分度圓直徑計(jì)算公式可得各個(gè)傳動(dòng)副中齒輪的分度圓直徑為： d d d d d 12334113 d 5731915 輪寬度 齒寬影響齒的強(qiáng)度，但如果太寬，由于齒輪制造誤差和軸的變形，可能接觸不均勻，反兒容易引起振動(dòng)和噪聲。一般取 B=（ 610） m。本次設(shè)計(jì)中，取主動(dòng)齒輪寬度 B=8m=8 0最后一對(duì)齒輪嚙合取也取 B=7m 20)，則與其嚙合的從動(dòng)齒輪的寬度一致。而取多聯(lián)齒輪的寬度 B=8m=8 0了使嚙合更容易和平穩(wěn)，則與其嚙合的從動(dòng)齒輪的寬度要小一點(diǎn)，取 B =6m 6 15 4、齒輪其他參數(shù)的計(jì)算 根據(jù)機(jī)械原理中關(guān)于漸開線圓柱齒輪參數(shù)的計(jì)算公式及相關(guān)參數(shù)的 規(guī)定，齒輪的其它參數(shù)都可以由以上計(jì)算所得的參數(shù)計(jì)算出來(lái)，本次設(shè)計(jì)中，這些參數(shù)在此不在一一計(jì)算。 5、齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 不同精度等級(jí)的齒輪，要采用不同的加工方法，對(duì)結(jié)構(gòu)的要求也不同，7 級(jí)精度的齒輪，用較高精度的滾齒機(jī)或插齒機(jī)可以達(dá)到。但淬火后，由于變形，精度將下降。因此，需要淬火的 7級(jí)齒輪一般滾或插后要剃齒，使精度高于 7級(jí)，或者淬火后再珩齒。 6級(jí)精度的齒輪，用精密滾齒機(jī)可以達(dá)到。淬火齒輪，必須才能達(dá)到 6級(jí)。機(jī)床主軸箱中的齒輪齒部一般都需要淬火。 6、齒輪的校核（接觸疲勞強(qiáng)度）： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 計(jì)算齒輪強(qiáng)度用的載 荷系數(shù) K，包括使用系數(shù) 動(dòng)載荷系數(shù)間載荷分配系數(shù)，即： K (查表得：Z= = Z (2 (將數(shù)據(jù)代入得： H 1100輪接觸疲勞強(qiáng)度滿足，因此接觸的應(yīng)力小于許用的接觸應(yīng)力。其它齒輪也符合要求，故其余齒輪不在驗(yàn)算，在此略去。 的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)軸軸徑的估算 滾動(dòng)軸承的型號(hào)是根據(jù)軸端直徑確定的，而且軸的設(shè)計(jì)是在初步計(jì)算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此先要初算軸徑。軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法用下列公式進(jìn)行估算。 30 (對(duì) 于空心軸，則 0 ) (式中， P 軸傳遞的功率， n 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速， r/ 0A 其經(jīng)驗(yàn)值見表 15 取的值為 （ 1）、計(jì)算各傳動(dòng)軸傳遞的功率 P 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算選擇可知，本次設(shè)計(jì)所選用的電動(dòng)機(jī)額定功率d 各傳動(dòng)軸傳遞的功率可按下式計(jì)算： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 ( 電機(jī)到傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)效率； 由傳動(dòng)系統(tǒng)圖可以看出，本次設(shè)計(jì)中采用了聯(lián)軸器和齒輪傳動(dòng)，則各軸傳遞的功率為： 1 = 2 = 3 = 4 = 所以，各傳動(dòng)軸傳遞的功率分別為： 4 2 1 (2) 估算各軸的最小 直徑 本次設(shè)計(jì)中，考慮到主軸的強(qiáng)度與剛度以及制造成本的經(jīng)濟(jì)性，初步選擇主軸的材料為 40它各軸的材料均選擇 45鋼，取 15，各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速圖得出： 002r/31r/15r/50r/ 所以各軸的最小直徑為： 0 28 4 5 31 17 2 5 32 56 1 5 33 05 0 5 34 在以上各軸中，每根軸都開有平鍵或花鍵，所以為了使鍵槽不影響軸的強(qiáng)度，應(yīng)將軸的最小直徑增大 5%，將增大后的直徑圓整后分別取各軸的最小直徑為： d=18 d=23 d=34 d=46買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 軸段長(zhǎng)度值的確定 各軸段的長(zhǎng)度值，應(yīng)根據(jù)主軸箱的具體結(jié)構(gòu)而定，且必須滿足以下的原則： （ 1）、應(yīng)滿足軸承及齒輪的定位要求； （ 2）、應(yīng)滿足滑移齒輪安全滑移的要求； 的剛度與強(qiáng)度校核 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，需選擇除主軸外的一根軸進(jìn)行強(qiáng)度校核，而主軸必須進(jìn)行剛度校核。在此選擇第根軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。 （ 1）、第 三 根軸的強(qiáng)度校核 1)、軸的受力分 析及受力簡(jiǎn)圖 由主軸箱的展開圖可知，該軸的動(dòng)力源由電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪傳遞過(guò)來(lái)，而后通過(guò)一個(gè)三聯(lián)齒輪將動(dòng)力傳遞到下一根軸。其兩端通過(guò)一對(duì)角接觸球軸承將力轉(zhuǎn)移到箱體上去。由于傳遞的齒輪采用的直齒圓柱齒輪，因此其軸向力可以忽略不計(jì)。所以只要校核其在 面的受力。軸所受載荷是從軸上零件傳來(lái)的，計(jì)算是，常將軸上的分布載荷簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布段的中點(diǎn)。作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。通常把軸當(dāng)作鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)。其受力簡(jiǎn)圖如下： 在 ： t 2F t 1 2 5l = 4 5 0a = 1 1 0在 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10l=450b=25 F r 1F r 2 R 2 2）、作出軸的彎矩圖 根據(jù)上述簡(jiǎn)圖，分別按 按計(jì)算結(jié)果分別作出兩個(gè)平面的上的彎矩圖。 在 據(jù)力的平衡原理可得： 2+ (將各個(gè)力對(duì) a= +l ( P/ (P/ (由以上兩式可解出： b/l (a/b/l (由于有多個(gè)力的存在，彎矩?zé)o法用一個(gè)方程來(lái)表示，用 每段的彎矩方程為： 在 M=x （ a x 0） 在 M= a+x） x （ x a） 在 M= （ l x 則該軸在 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 作出軸的扭矩圖 由受力分析及受力簡(jiǎn)圖可知，該軸只在 扭矩大小為： (則扭矩圖為： 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4）、作出總的彎矩圖 由以上求得的在 據(jù) M= 22M 可得總的彎矩圖為： 作出計(jì)算彎矩圖 根據(jù)已作出的總彎矩圖和扭矩圖，則可由公式 22 )( 求出計(jì)算彎矩，其中是考慮扭矩和彎矩的加載情況及產(chǎn)生應(yīng)力的循環(huán)特性差異的系數(shù)，因通常由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)的變應(yīng)力，而扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力則常常不是對(duì)稱循環(huán)的變應(yīng)力，故在求計(jì)算彎矩時(shí)，必須計(jì)及這種循環(huán)特性差異的影響。即當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取 轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力也為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，則取 =1。應(yīng)本次設(shè)計(jì)中扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力，所以取 計(jì)算彎矩圖為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 校核軸的強(qiáng)度 選擇軸的材料為 45 鋼，并經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得其許用彎曲應(yīng)力為 60計(jì)算彎矩圖可知，該軸的危險(xiǎn)截面在 B 的作用點(diǎn)上，由于該作用點(diǎn)上安裝滑移齒輪，開有花鍵，由機(jī)械設(shè)計(jì)可查得其截面的慣性矩為： W= D+d） 232D (其中 本次設(shè)計(jì)中， z=6， D=28d=23 b=6以其截面的慣性矩為 W=據(jù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪受力計(jì)算公式可得圓周力與徑向力： T1/ t (其中 N 為嚙合角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，取 =20 ；而 別對(duì)應(yīng)與 面及 面的力。各段軸的長(zhǎng)度可從 2 號(hào) 中得出，則根據(jù)前面的公式可得出該軸危險(xiǎn)截面的計(jì)算彎矩為： m，則該軸危險(xiǎn)截面所受的彎曲應(yīng)力為： 60以該軸的強(qiáng)度滿足要求。 （ 2）、主軸的剛度校核 1）、主軸材料的選擇 考慮到主軸的剛度 和 強(qiáng)度，選擇主軸的材料為 40經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理； 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2）、主軸結(jié)構(gòu)的確定 主軸直徑的選擇 根據(jù)機(jī)床主電機(jī)功率來(lái)確定 1D (參考金屬切削機(jī)床（下）的 154 頁(yè) )： P 4于中等以上轉(zhuǎn)速，中等以下載荷的機(jī)床 可取 0601 主軸內(nèi)孔直徑 444 4400 1)(164/ 64/)( (其中 0K，0K, I 當(dāng) 則主軸的剛度急劇下降，故取 軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)主軸上應(yīng)安裝的組件以及在主軸箱里的具體布置來(lái) 確定，主軸的具體結(jié)構(gòu)已在三維圖上表達(dá)清楚，在此不在繪出。 其中： D D= D d 18 141d L=73 3）、主軸的剛度驗(yàn)算 軸的變形和允許值 軸上裝齒輪和軸承處的繞度和傾角（ y 和 ）應(yīng)該小于彎曲變形的許用值 和y 即 y y 軸的類型 y （ 變形部位 （ 一般傳動(dòng)軸 向心軸承處 度的要求較高 齒輪處 裝齒輪軸 （ m 裝單列圓錐滾子軸承 中： 軸的變形計(jì)算公式 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 計(jì)算軸 本身彎曲變形產(chǎn)生的繞度 時(shí)，一般常將軸簡(jiǎn)化為集中載荷下的簡(jiǎn)支梁。按材料力學(xué)相關(guān)公式計(jì)算，主軸的直徑相差不大且計(jì)算精度要求不高的時(shí)候，可把軸看作等徑軸，采用平均直 算花鍵時(shí)同樣選擇用平均直徑 圓軸： (慣性矩： I=644 (矩形花鍵軸： (442 (慣性矩： 64 )(624 ( 軸的分解和變形合成 對(duì)于復(fù)雜受力的變形，先將受力分解為三個(gè)垂直面上的分力，應(yīng)用彎曲變形公式求出所求截面的兩個(gè)垂直平面的 和 y。然后進(jìn)行疊加，在同以平面內(nèi)的可進(jìn)行代數(shù)疊加，在兩平面內(nèi)的按幾何公式，求出該截面的總繞度和總傾角 危險(xiǎn)工作面的判斷 驗(yàn)算剛度時(shí)應(yīng)選擇最危險(xiǎn)的工作條件進(jìn)行，一般時(shí)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速低傳動(dòng)齒輪的直徑小，且位于軸的中央時(shí)，軸受力將使總變形劇烈，如對(duì)：二、三種工作條件難以判斷那一種最危險(xiǎn)，就分別進(jìn)行計(jì)算，找到最大彎曲變形值 和 y。 提高軸剛度的一些措施 加大軸的直徑，