機械式氣缸珩磨機設(shè)計

V緒論1.1課題背景由珩磨機在汽車氣缸上的應(yīng)用以及磨削機的工作特點和拋光技術(shù)對于未來的發(fā)展起著不可不視的作用，主軸旋轉(zhuǎn)跟往復(fù)運動的無段調(diào)速作為發(fā)展方向，滿足了現(xiàn)代磨削業(yè)的需要。珩磨機的發(fā)展在拋光加工上愈加重要。最終實現(xiàn)提高拋光的質(zhì)量和生產(chǎn)效率的目的。1.2珩磨原理及特點（1）國際上近幾年發(fā)展起來的立方氮化硼超硬磨材和金屬粘合劑燒結(jié)后沖壓而成的金屬切斷率是金剛石的10-11倍，單位消耗量小，一般在0.1-0.3

mg/g之間是金剛石的1/3--1/5，使用的是用來生產(chǎn)的高硬度合金零件，（2）在國際上近幾年發(fā)展起來的立方氮化硼超硬磨材和金屬粘合劑進行燒結(jié)后得到的金屬切斷率為金剛石的10-11倍，單位消耗量小，一般在0.1-0.3

mg/g之間是金剛石的1/3--1/5，精度和效率都已被證明是理想的?？梢赃M行全余量0.01

mm的超精密加工。（3）研磨位置的快速調(diào)節(jié)，是一種令操作工人滿意的良好設(shè)計，該機構(gòu)在鉆孔過程中實現(xiàn)了磨削條切削位置的微調(diào)整，能夠及時控制零件梯度誤差的發(fā)展。（4）研磨結(jié)束定程和零件自動停止，可以減小加工零件的分散性，隨時知道去除余量的速度，操作方便。1.3機械式汽缸珩磨機的特點此機床為機械式汽缸珩磨機。研磨運動是磨削機床主軸進行旋轉(zhuǎn)運動和上下往復(fù)直線運動，保證加工尺寸。(1)主軸變速及循環(huán)變換：主軸通過2級三角皮帶輪更換變速。主軸前端安裝有工具安裝套筒，將主軸推桿的起升動作傳遞，使其產(chǎn)生切削壓力。(2)定壓切削系統(tǒng)將輕壓和重壓手柄旋轉(zhuǎn)后對應(yīng)的彈簧進行壓縮，利用彈簧將釋放的力傳送到送線棒上，通過主杠桿、主軸中的推桿向磨砂傳遞，從而產(chǎn)生對加工孔內(nèi)壁的壓力。(3)該磨刀機采用單段寶塔式皮帶輪變速，工作時切削振動和扭矩要求不高，但主軸制動輪直徑大，考慮到用于高速運行時會產(chǎn)生振動。為此，采用兩只C段角接觸球軸承，選擇內(nèi)、外隔輪厚度調(diào)整軸向間隙，保證了運行精度，降低了噪聲。(4)該電機的轉(zhuǎn)子軸特殊長，其本身就具有制動感應(yīng)塊。在使用過程中控制線路簡單，即使在實際使用中也是可靠的。送絲桿的位置穩(wěn)定性設(shè)計：裝置經(jīng)過使用時間后，由于裝置加工的振動，進給絲桿不能保持原來的位置，會產(chǎn)生尺寸誤差。為了克服這一缺點，采用了簡單的桿子，增加了其阻尼結(jié)構(gòu)。1.4珩磨技術(shù)發(fā)展跟現(xiàn)狀現(xiàn)代磨齒機大多采用新技術(shù)，如控制技術(shù)雙膨脹齒輪頭控制技術(shù)、目前測量的技術(shù)使用等，而制冷機組是日新月異的。國外拋光技術(shù)的迅速發(fā)展對我國拋光機制造業(yè)和拋光技術(shù)的使用行業(yè)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的我國工藝和磨削機制造技術(shù)束縛著拋光技術(shù)的廣泛應(yīng)用，國內(nèi)磨鑲機制造商生產(chǎn)的拋光設(shè)備還大部分還停留在半自動化的水平上，而且研磨技術(shù)和精度的水平也比較落后于國外。不能滿足高端市場的需求，影響著我國裝備制造行業(yè)整體水平的提高。與其他機械加工方法相比，研磨加工還是一種較新的工藝方法是磨削加工的特殊形式。始于二十世紀(jì)初近二、三十年來，拋光技術(shù)的發(fā)展更加迅速，磨磨理論的研究更加深入，生產(chǎn)拋光機床的公司和廠家也較多。目前，拋光加工技術(shù)的發(fā)展，主要可以總結(jié)出以下幾種趨勢。（1）增加珩磨加工的范圍；（2）提升珩磨加工的精度；（3）提高生產(chǎn)效率；（4）珩磨加工工藝更加經(jīng)濟；（5）磨料的發(fā)展；（6）自動化程度提高；拋光加工的發(fā)展趨勢，對研磨機床提出了各種更多的要求；（7）用戶要求變高，珩磨機床普通產(chǎn)品的生產(chǎn)少了，但特定零件專門設(shè)計的珩磨機床越來越多。1.5研究內(nèi)容本文主要對機械式氣缸珩磨機整體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，主要包括傳動系統(tǒng)跟換向系統(tǒng)設(shè)計。第2章機械式氣缸珩磨機總體設(shè)計方案2.1主要參數(shù)跟規(guī)格磨頭的轉(zhuǎn)速：230r/min；磨頭最大的行程：300mm；磨頭的往復(fù)的行程速度：15次/分；電動機的功率：0．6kW；電動機的轉(zhuǎn)速：1400r/min。2.2氣缸珩磨機的構(gòu)成此氣缸珩磨機由電動機、支架、傳動系統(tǒng)、換向機構(gòu)、夾具及珩磨頭等組成的。2.3電動機的選取方案根據(jù)主軸輸出最大的扭矩和轉(zhuǎn)速，所以采用磨床工作時候的最小磨削量時所對應(yīng)的扭矩做為其最大的扭矩。采用逆推的方式，最后計算出電動機功率。2.4機架的設(shè)計方案保證機器在特定的工作環(huán)境下和保證特定的外形下把剛度達到要求和滿足強度的要求。1、機架設(shè)計的一般要求：(1)機架重量比較輕并且選材合適。(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計比較合理合理制造起來簡單。(3)零件的安裝調(diào)試和修理跟更換都操作簡單。2、機選擇規(guī)則：（1）結(jié)構(gòu)的架結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力分布情況要跟材料的性能相適應(yīng)。（2）其作用是使載荷施力點傳到基礎(chǔ)。綜合以上因素，該機架應(yīng)該采用空心圓柱支架，用螺栓跟廂體進行連接。2.5傳動系統(tǒng)的設(shè)計電動機帶動主軸。主軸安在主軸套內(nèi)，主軸除主軸套轉(zhuǎn)動外，還可在齒條的帶動下，隨同主軸做上下往復(fù)運動。主軸下端通過萬向聯(lián)軸節(jié)跟珩磨頭進行連接。皮帶除驅(qū)動珩磨頭轉(zhuǎn)動外，還通過傳動軸和蝸桿、蝸輪、帶動撥套心軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)套在撥套心軸上的撥套跟活套在該軸上的兩個圓錐齒輪嚙合時，經(jīng)過大圓錐齒輪、圓錐齒輪心軸跟小齒輪驅(qū)動鏈條做向上或向下運動。2.6換向機構(gòu)的設(shè)計換向機構(gòu)分為中間位置跟過度位置。在中間位置情況下，磨頭只轉(zhuǎn)動而無上下運動。撥套跟左面的小圓錐齒輪嚙合時，換向器滑塊（左）滑到左端，跟換向器架接觸，右面的擒縱器在片彈簧的壓力下，跟換向器撞塊右端的臺階卡住，磨頭向上移動。當(dāng)下面的行程調(diào)節(jié)滑塊跟撞塊接觸時，通過撞塊、行程傳動軸、搖臂、連接板、杠桿、撥動滑套，沿?fù)Q向器軸向右移動。左右兩個換向器軸套開始隨同撥動滑套一起向右滑動，但當(dāng)右面的換向器軸套的右端跟還向器撞塊接觸時，由于換向器撞塊右端的臺階被右擒縱器上的臺階卡住，沒辦法做軸向移動，所以換向器軸套停止滑動，而且壓縮彈簧。跟此同時，撥動滑套下面的斜面部分開始跟右擒縱器端面圓弧部分接觸，逐漸抬起擒縱器，當(dāng)右擒縱器被抬高到其臺階跟換向器撞塊右端的臺階高度錯開時，撞塊在彈簧（已被壓縮）的壓力下（通過換向器軸套）從停止?fàn)顟B(tài)突然向又撞去。于是安裝在撞塊上的撥叉隨同撞塊帶動撥套撞到跟右面的小圓錐齒輪嚙合的位置，此時磨頭便開始換向。采用此種換向目的在于使磨頭換向停留時間縮短了，進而避免汽缸筒磨成喇叭狀。2.7磨頭的選擇珩磨頭的結(jié)構(gòu)形式有多種，主要分油石手動脹開式跟自動脹開式，根據(jù)加工孔徑的大小、孔的深度的不同，珩磨頭結(jié)構(gòu)的選擇就不相同。1、手動脹開珩磨頭油石跟墊塊固定連接在安裝在本體的槽中，油石跟孔壁的壓力能通過調(diào)節(jié)螺母頂桿跟頂銷來調(diào)節(jié)。2、中等孔徑通用珩磨頭直徑在15mm以上孔徑的珩磨頭。珩磨頭前面有導(dǎo)向錐，盲孔珩磨頭的前導(dǎo)向錐一般在2-5mm之間，通孔珩磨頭的前導(dǎo)向錐可達15mm以上。珩磨頭的油用明礬或無機黏結(jié)劑黏結(jié)在油石座上，油石（油石座）通過進給脹錐脹開，通過彈簧圈壓縮，油石在油槽不會脫離。珩磨頭的磨頭體有的是棱柱有的是圓柱體。磨削不同的表面，其磨頭的結(jié)構(gòu)也就不同。2.8夾具的選擇此珩磨機的夾具沒有特殊要求，采用通用夾具，通過地腳螺栓進行連接。2.9本章小結(jié)此章主要闡述了機械式氣缸珩磨機整體設(shè)計方案。氣缸的主要參數(shù)跟規(guī)格，以及氣缸珩磨機的構(gòu)成。并且闡述了電動機的選取方案和機架的設(shè)計。對方案傳動系統(tǒng)的設(shè)計進行了描述。最后對換向機構(gòu)的設(shè)計和磨頭的選擇進行了闡述。并且對夾具進行了選擇。傳動系統(tǒng)的計算及校核3.1帶1的選擇（1）確定計算功率由文獻[8]查得其工作情況系數(shù)=1，帶的傳輸功率取96%，得：==10.696%=0.576kW（2）選取帶的類型根據(jù)、由文獻[8]查圖，選用型。（3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑由文獻[8]查表取主動輪的基準(zhǔn)直徑為=70mm，=80mm，從動輪基準(zhǔn)直徑==270=140mm（帶的傳動比在2至4之間，我們?nèi)?2）。驗證帶速：==5.1m/s＜25m/s（4）確定帶的基準(zhǔn)長度跟傳動中心距根據(jù)0.7（+）＜＜2(+)確定=400mm.計算帶的基準(zhǔn)長度=2+（+）/2+()2/4（3-1）=2400+210/2+7070/4400=1132.7mm由文獻[8]查表，取帶的基準(zhǔn)長度=1120mm。計算實際的中心距=+()/2（3-2）=400+(1132.7)/2=393.6mm中心距可調(diào)范圍：=0.015=393.4-0.0151120=376.6mm=+0.015=393.4+0.0151120=410.2mm（5）驗證主動輪上包角=57.3°()/（3-3）=57.3°(70)/393.6=169.8°〉主動輪上包角合適。（6）計算帶的根數(shù)=（3-4）由=1400r/min，=70mm,=2由文獻[8]查表得=0.31kW,=0.03kW，=0.98，=1．于是=1(7)計算初拉力=500+（3-5）由文獻[8]查表，得=0.07kg/m于是=89.40N（8）計算作用在軸上的壓力=2sin（/2）（3-6）=125.16N3.2帶2的設(shè)計（1）確定計算功率由文獻[8]查表其工作情況系數(shù)=1帶的傳輸功率取96%，故==10.696%96%=0.553kW；（2）選取帶的類型、由文獻[8]查圖確定選用型。（3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑由帶1的設(shè)計中可知主動帶輪的基準(zhǔn)直徑==270=140mm主動帶輪跟從動帶輪上級之間的傳動比=3輸出帶輪的基準(zhǔn)直徑為=3=210mm.。驗證帶速==20．5m/s＜25m/s（4）確定帶的基準(zhǔn)長度跟傳動中心距根據(jù)0．7（+）＜＜2(+)初步確定=560mm.計算帶所需要的基準(zhǔn)長度：根據(jù)公式（3-1）=2+（+）/2+()2/4=2560+280/2+140140/(4560)=1568.35mm由文獻[8]查表選取帶的基準(zhǔn)長度=1400mm。計算實際中心距a根據(jù)公式（3-2）=+()/2=475.825mm中心距可調(diào)范圍：=-0.015=475.825-0.0151400=454.825mm=+0.015=475.825+0.0151400=496.825mm（5）驗證主動輪上的包角根據(jù)公式（3-3）=57.3°(-)/=57.3°(210-70)/475.825=167.2°〉120°主動輪上的包角合適。（6）計算帶的根數(shù)根據(jù)公式（3-4）==700r/min，=140mm,=3由文獻[8]查表得=0.31kW，=0.03kW，Ka=0.98，=1．于是=1（7）計算初拉力根據(jù)公式（3-5）=500+由文獻[8]查表=0．07kg/m于是=86.42N（8）計算作用在軸上的壓力根據(jù)公式（3-6）=2sin（/2）=120.98N3.3帶輪的設(shè)計(1)質(zhì)量的小帶輪并且沒有過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力。行動平衡處理轉(zhuǎn)速高時的情況，質(zhì)量均勻而且結(jié)構(gòu)工藝性好。負(fù)載均勻和精度達到要求。2車輪材料，轉(zhuǎn)速三十米/s的時候用鑄鐵，速度計二十五-45m/s時宜球墨鑄鐵或鑄鋼即使鋼板沖壓焊接可能，小功率傳動鑄鋁或塑料可以使用.≥100

mm時，可采用孔板式結(jié)構(gòu)，根據(jù)所選帶的切割形式來確定槽的尺寸。帶的剩余尺寸可以通過文獻[8]圖中的經(jīng)驗公式來計算確定。3.3.1主動帶輪的設(shè)計 帶輪的轉(zhuǎn)速并不高故設(shè)計時不用進行動平衡處理。帶速≤30m/s，所以選擇材料為鑄鐵HT200?！埽ǎ?，取70mm，實心式結(jié)構(gòu)=()，=24mm,取48mm,=(),取30mm。3.3.2從動帶輪的設(shè)計從動帶輪為單級寶塔式皮帶輪，其下級帶輪跟上級帶輪的傳動比為為2。上級結(jié)構(gòu)尺寸跟主動帶輪相同。下級帶輪的基準(zhǔn)直徑為140mm，=150mm，槽的尺寸跟主動帶輪的尺寸一致。3.3.3輸出帶輪的設(shè)計由于該皮帶輪的基準(zhǔn)直徑≤300

mm，其結(jié)構(gòu)形式采用腹板式結(jié)構(gòu)。=290

mm溝的大小與活動式皮帶輪的大小一致。驅(qū)動能力被降低，使其正常工作.應(yīng)定期采用重新拉緊或自動拉緊裝置，以保持拉伸力應(yīng)有的值。3.4帶輪傳動張緊裝置的選擇常用的方法是：(1)調(diào)整螺旋推移的電機改變皮帶驅(qū)動的中心距離，實現(xiàn)初引力的控制。在垂直或接近垂直的傳動中，將帶帶輪的電動機安裝在可調(diào)的置臺上。這個辦法只能定期系上腰帶。（2）使用了張緊輪的拉緊裝置，在皮帶的中心距離由于結(jié)構(gòu)性制約而無法調(diào)整的情況下，使用張緊輪的拉緊裝置，一般可以使皮帶位于松邊的一側(cè)，使皮帶向一個方向彎曲。張緊車應(yīng)該盡可能接近大的帶輪，而不會影響小皮帶輪上的包角。(3)在自動張緊裝置上安裝裝有滑輪的發(fā)動機安裝在浮筒上，通過發(fā)動機的自重使滑輪與電動機一起旋轉(zhuǎn)固定軸使之?dāng)[動，可以自動保持張力。結(jié)合此機器的特點在此傳動機構(gòu)中選第（2）種張緊方式。3.5本章小結(jié)此章主要設(shè)計了皮帶傳動的具體幾何參數(shù)，及其張經(jīng)輪裝置的選取。對帶1的選擇和帶2的設(shè)計。并且對帶輪的設(shè)計主動帶輪的輸出帶輪進行設(shè)計。進而對從動帶輪的設(shè)計和設(shè)計帶輪傳動。最后進行了張緊裝置的選擇第4章?lián)Q向機構(gòu)的有關(guān)計算及校核4.1齒輪的設(shè)計及強度校核 4.1.1圓錐齒輪的設(shè)計及強度校核傳遞的扭矩不大并且齒輪均用45號鋼然后小齒輪調(diào)質(zhì)=240—260大齒輪需要正火=190—210。8級精度。1、許用接觸應(yīng)力①壽命系數(shù)長期使用，==1②接觸疲勞強度的極限,由文獻[17]查=2+70=2240+70=550MPa=2+70=2190+70=450MPa③接觸安全系數(shù)，=1.1④速度系數(shù)，設(shè)圓周速度=3—8m/s，則=1⑤光潔度系數(shù),=0.95⑥許用接觸應(yīng)力［］==55010.951/1.1=475MPa［］==45010.951/1.1=389475MPa2、載荷系數(shù)①工作情況系數(shù)，由文獻[17]查表得=1②動載何的系數(shù)，由文獻[17]查表，8級精度軟齒面=1+0.45/2=1.225③載荷分配系數(shù)取寬系數(shù)=/=0.3則：=（4-1）=0.37文獻[17]查圖查得=1（穩(wěn)定載荷）④載荷系數(shù)==11.2251=1.2253、計算小齒輪直徑①材料系數(shù)由文獻[17]查表=189.8②節(jié)點系數(shù)由文獻[17]查圖=2.5③小齒輪上的轉(zhuǎn)矩=9550000（4-2）=95500000.56/38.89=138623.32Nmm④齒數(shù)比，減速傳動μ==20/11⑤小齒輪直徑≥3（4-3）=44.89mm⑥驗證圓周速度平均直徑,=（1-0.5）則=n1/(601000)=4.24m/s跟假設(shè)速度相符。4、確定幾何尺寸①齒數(shù)，因軟齒面?zhèn)鲃?，失效形式是點蝕，一般說彎曲強度是足夠的，考慮傳動平穩(wěn)，齒數(shù)可稍多一些，現(xiàn)在取=11，==20②采用其標(biāo)準(zhǔn)件時模數(shù)為5，或計算結(jié)果跟選取值一致③分度圓直徑=511=55mm=520=100mm④節(jié)錐角====⑤節(jié)錐頂距=（4-4）=57.06mm⑥齒寬,==0.357.6=17.28mm,圓整取,b=18mm（2）齒跟彎曲疲勞強度校核1、許用彎曲應(yīng)力壽命系數(shù)==1彎曲疲勞強度極限由文獻[17]查表=1.8=1.8240=432MPa=1.8=1.8190=342MPa彎曲安全系數(shù),=1.75尺寸系數(shù),=1許用彎曲應(yīng)力==43211/1.75=274MPa==34211/1.75=195MPa2、齒形系數(shù)及齒跟應(yīng)力集中系數(shù)①當(dāng)量齒數(shù)==11/0.877=12.54==20/0.48=41.67②齒形系數(shù)由文獻[17]查得=2.55，=2.06③齒跟應(yīng)力集中系數(shù)由文獻[17]查圖得：=1.09=2.153、載荷系數(shù)①工作情況系數(shù)=1②動載荷系數(shù)由文獻[17]查表=1.45③載荷分配系數(shù)=1.14④載荷系數(shù)==1.654、彎曲應(yīng)力=（4-5）=78.8MPa＜=/()（4-6）=81MPa＜彎曲強度滿足。4.1.2小齒輪及齒條的設(shè)計及校核1、選定齒輪的類型和材料及齒數(shù)。（1）根據(jù)傳動方案選用樂直齒圓柱齒輪跟齒條傳動作為這個機械的傳動方式。（2）考慮到其傳遞的功率雖然不大，但齒條帶動珩磨主軸做往復(fù)運動時，軸本身具有一定的重力，所以選用的直齒圓柱齒輪跟齒條均選用硬齒面。由文獻[8]查表得直齒圓柱齒輪跟齒條材料用40Cr。齒面硬度為48—55HRC并且經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火。（3）選取精度等級因采用表面淬火之后輪齒的變形不大所以不需要磨削因此選7級精度（GB10095—88）。（小齒輪的齒數(shù)=33，齒條的齒數(shù)==47.77。圓整取48，為齒條的模數(shù)其中為磨頭最大行程。2、按齒面接觸強度計算由文獻[8]查計算公式進行計算既：≥3（4.7）（1）確定公式內(nèi)的各個參數(shù)值。試選定載荷系數(shù)=1直齒圓柱齒輪扭矩為=9550000=95500000.553/21.38=247013.3Nmm計算應(yīng)力循環(huán)系數(shù)=60=6021.381(1830015)=46180800=/=31749309.92按每天工作8小時，一班制，一年300天工作制計算安全系數(shù)為=1[]==1170MPa[]==1170MPa（4-8）（2）計算齒輪、齒條參數(shù)①齒輪分度圓直徑代入[]中較小值得≥3（4-9）=58.87mm②計算圓周速度=/(601000)=6mm/s③計算齒寬跟齒高之比/=/=58.87/33=1.78mm=2.25=2.251.78=4.01mm/=52.98/4.01=13.21④計算齒寬==0.958.87=52.98mm=66mm3、按齒跟抗彎強度計算由下式抗彎強度計算公式得：≥（1）確定公式內(nèi)各個參數(shù)值計算齒輪跟齒條的并加以比較=2.651.58/485.71=0.0086=2.2261.76/485.71=0.0081齒輪數(shù)值大。設(shè)計計算≥1.75mm對于這一計算結(jié)果，根據(jù)齒面接觸疲勞強度計算出的模塊略小于由齒和下抗彎疲勞強度計算的模塊，齒輪的模塊與齒輪直徑有關(guān)。求出了能夠算出彎曲強度的模塊1.75.鄰近圓的標(biāo)準(zhǔn)值=3

mm。根據(jù)接觸強度算出的分度圓徑=66.00

mm。①計算分度圓直徑及齒條的徑向?qū)挾?=332=66mm==482=96mm把齒條按齒輪計算其分度圓直徑，將其數(shù)值除以2作為齒條的徑向?qū)挾?。所以齒條的徑向?qū)挾葹?8mm.②計算齒輪寬度==0.966=59.4mm圓整圓柱直齒輪的寬度為60mm③驗算==247013.32/667485.25=124N/mm＞100N/mm,合適。4.2蝸桿跟蝸輪的設(shè)計及校核1.選擇傳動類型跟精度等級由文獻[8]查表中[]=220MPa，[]=56MP應(yīng)力循環(huán)次數(shù)=60×××=60×700/18×300×8×1=5600000，按一年300天工作日，每天8小時單班制。壽命系數(shù)==1.79（4-10）==0.432（4-11）許用應(yīng)力[]=×[]=1.79×220=393.8MP[]=×[]=24.5MP2.選擇蝸桿頭數(shù)及蝸輪由文獻[8]查表，根據(jù)機器的特點需要，傳動比=18，=2，則==36.3.按齒面接觸疲勞疲勞強度設(shè)計≥9（4-12）（1）確定載荷系數(shù)由文獻[8]查表選取=1因速度不高選取=1.05則：==1.1×1×1.05=1.16（2）計算作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩按=2，由文獻[8]查表初選效率η=0.8，則=×η×=18×0.8×9550000×0.576/700=113159Nmm（3）確定彈性系數(shù)，由文獻[8]查表，=155（4）計算，確定模數(shù)跟蝸桿分度圓直徑≥9≥139.5由文獻[8]查表，取=2mm,取35.5mm.（5）確定中心距=(+)/2=(+×)/2（4-13）=(35.5+36×2)=53.75mm4.校核齒跟彎曲強度（1）確定螺旋角系數(shù)=（2）校核彎曲強度==25.3MP＜[]=36.8MP彎曲強度滿足要求。5.蝸桿跟蝸輪主要幾何尺寸計算（1）蝸桿蝸桿齒跟圓直徑=2(+)=36-2(1+0.2)×2=31.2mm蝸桿導(dǎo)程角==arctan蝸桿軸向齒距==2×=6.28mm蝸桿導(dǎo)程=×=12.56mm蝸桿軸向齒厚=/2=3.14mm(2)蝸輪蝸輪齒跟圓直徑=-2（+）=72-2(1+0.2-0)=69.6mm4.3本章小結(jié)此章主要對圓錐齒輪，蝸輪蝸桿、直齒輪齒條進行了設(shè)計。并且進行了較核，滿足實際要求。確定了載荷系數(shù)和計算作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩。校核齒跟的彎曲強度和蝸桿跟蝸輪主要幾何尺寸計算。第5章軸、鍵、軸承的設(shè)計選擇及強度校核5.1軸的強度計算承受彎曲力矩的軸在彎曲條件下對于傳遞扭矩能夠承受彎曲力矩的軸傳遞扭矩的軸用扭轉(zhuǎn)強度計算并且應(yīng)以扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校正軸的強度然后以疲勞強度計算。瞬時過載和不對稱性較嚴(yán)重的軸根據(jù)峰值載荷校正靜強度5.1.1珩磨主軸的設(shè)計及較核珩磨主軸的轉(zhuǎn)速為350r/min，由于傳遞功率不大，=0.55kW其材料采用45鋼正火處理。主軸所受的扭矩按磨床工作時最小磨削量時所對應(yīng)的扭矩為準(zhǔn)。=9550000，=/=(9550000P/n)/0.2≤［］(5-1)式中為軸傳遞的轉(zhuǎn)矩（Nmm）；為軸的抗扭截面模量(mm3)；為軸傳遞的功率（kW）；為軸的轉(zhuǎn)速（r/min）；［］為軸的許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力（MPa）其中取25。計算得:≥14.45mm考慮到鍵槽影響，并按JB176—80圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑，取20mm。對于齒輪心跟蝸輪軸由于其轉(zhuǎn)速較低，才幾十轉(zhuǎn)/分，傳遞的功率較小，跟珩磨主軸相比較而言，其強度只要大于珩磨主軸的強度即可，直徑大于等于珩磨主軸的直徑即可，故勿需要校核。5.1.2蝸桿軸的設(shè)計及較核對于蝸桿軸，由于其轉(zhuǎn)速高于珩磨主軸，傳遞扭矩又承受彎矩，故要對此軸進行彎扭合成應(yīng)力校核其強度，具體過程如下：①由=得選材45鋼因=0.57Kw；=700r/min由文獻[8]查表取=120代入上式得=12.5mm考慮到有鍵槽應(yīng)擴大7%-10%，取=15mm②按彎扭合成強度條件計算傳動軸上的作用力有兩個，一個是輪作用力，另一個是皮帶作用力蝸輪對蝸桿的法向力=2.13(5-2)其中模數(shù)=2mm,齒數(shù)=2，蝸桿所需傳遞的扭矩=9550000=7858.28Nmm故==4518.51N皮帶對軸的作用力=125.16N。軸的受力情況如下圖圖5-1蝸桿軸扭矩圖

截面Ⅰ-Ⅰ的彎矩跟扭矩最大的截面最危險Ⅰ-Ⅰ截面的強度=4518.51×628/2≈1418812.14N.mm。由文獻[8]查表選取軸的許用彎曲應(yīng)力[]=80MPa≥(5-3)式中是考慮彎距跟轉(zhuǎn)距所產(chǎn)生的應(yīng)力的循環(huán)特性不同而引入的修正系數(shù)。選取=1代入計算得≥15.8mm圓整后，取=20mm由文獻[8]查表：=80MPa,=30MPa；取=0.05，=0；由文獻[8]查表：圓角處的=1.3,=1.8；由文獻[8]查表：β=0.8；又因為=0,=(5-4)=46N/mm2；===(5-5)1.9N/mm2；僅考慮彎曲應(yīng)力時的安全系數(shù)為：(5-6)=1.34僅考慮扭轉(zhuǎn)應(yīng)力時的安全系數(shù)為：=(5-7)=8.3Ⅱ-Ⅱ截面的安全系數(shù)為：S=(5-8)1.32＞[n]=1.1～1.3所以軸安全。5.2鍵的設(shè)計及校核5.2.1平鍵的設(shè)計及校核（1）選擇鍵的類型因為工作時候要求對中性比較高并且扭矩較小因此選了A型平鍵。（2）確定鍵的尺寸由文獻[9]查取鍵=6mm=6mm鍵長=40mm（3)驗證擠壓強度鍵的工作長度=-=40-6=34mm擠壓面高度’=/2=6/2=3mm擠壓應(yīng)力==105＜[]所以此鍵安全在蝸輪軸、心軸其余的鍵聯(lián)結(jié)中，因為工作時候要求對中性比較高，扭矩較小，因此選A型平鍵。其鍵的尺寸跟強度校核按上面的鍵計算過程即可，這里就不詳述。帶輪跟珩磨主軸的配合跟套跟蝸輪軸的配合，由于主軸跟帶輪除一同旋轉(zhuǎn)之外，主軸還做軸向運動，套除了跟蝸輪軸一同旋轉(zhuǎn)還要在軸向運動。這樣所選的鍵可以是導(dǎo)向平鍵跟滑鍵，但由于滑動距離較大，導(dǎo)鍵對長度的要求很高，這就使制造困難。為此，此處宜采用滑鍵。下面對此滑鍵進行較核，具體過程如下所示。5.2.2滑鍵的設(shè)計及校核（1）選擇鍵的類型因為工作要求既有軸向運動跟徑向運動，故采用滑鍵。（2）確定鍵的尺寸根據(jù)軸徑=20mm,帶輪的長度’=66mm,由文獻[9]查取鍵寬=6mm,鍵高=6mm,鍵長=40