畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用銑床的研制工作臺(tái)部件設(shè)計(jì)部分

1、目錄中文摘要、關(guān)鍵詞1英文摘要、關(guān)鍵詞2引言3第1章 專用銑床的總體方案設(shè)計(jì)4第2章 工作臺(tái)部件方案的設(shè)計(jì)82.1工作臺(tái)的設(shè)計(jì)步驟82.2方案的選用8第3章 工作臺(tái)各部件的選用103.1 分度裝置的選擇103.1.1材料的選擇103.1.2普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇103.2軸的設(shè)計(jì)133.2.1軸的材料的選擇133.2.2軸的強(qiáng)度計(jì)算133.3 軸承的選用143.3.1軸承的材料143.3.2滾動(dòng)軸承選用原則153.4螺栓組連接的設(shè)計(jì)163.5軸套的使用203.5.1 軸套的選擇203.5.2 軸套的材料203.5.3 軸承的規(guī)格203.5.4 軸承的定位21結(jié)論22致謝23參考文獻(xiàn)

2、24專用銑床的研制 工作臺(tái)部件設(shè)計(jì)部分摘要 ：本課題研究的主要任務(wù)是滿足加工生產(chǎn)80t閉式單點(diǎn)壓力機(jī)銑削要求，研制一臺(tái)專用加工銑床。本課題分為總體設(shè)計(jì)及底座設(shè)計(jì)部分、主軸組件設(shè)計(jì)、立柱及進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分、工作臺(tái)部件設(shè)計(jì)四部分，我負(fù)責(zé)銑床工作臺(tái)部件的設(shè)計(jì)。在認(rèn)真研究、分析了設(shè)計(jì)任務(wù)書后，針對(duì)任務(wù)書提出的要求進(jìn)行了課題調(diào)研和現(xiàn)場(chǎng)考察，提出了兩個(gè)設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析、論證，確定采用第一種方案。該方案的結(jié)構(gòu)形式為：心軸是轉(zhuǎn)動(dòng)的，它的最下面是角接觸球軸承，上面依次是蝸輪，軸套，角接觸球軸承，推力軸承，工作臺(tái)。蝸輪和心軸通過(guò)鍵連接，工作臺(tái)和軸也是鍵連接。工作臺(tái)上面裝齒輪毛坯，齒輪毛坯通過(guò)螺栓固定在工作臺(tái)

3、上。齒輪毛坯、工作臺(tái)的重量全部壓在推力軸承上，然后再傳遞給底座，最后全部重量壓在導(dǎo)軌上。該方案解決了兩個(gè)難點(diǎn)：齒輪毛坯的定位和分度。此處定位用的是套筒定位。由于齒輪毛坯與心軸間的間隙較大，需在心軸上加套筒。齒輪毛坯裝在套筒上，然后用螺母壓緊。分度裝置用的蝸輪裝在箱體內(nèi)，避免了對(duì)周圍的人員、設(shè)備、產(chǎn)品質(zhì)量及自然環(huán)境帶來(lái)的損害與污染，由于箱體的存在，鐵屑、灰塵等雜質(zhì)不易對(duì)分度裝置產(chǎn)生干擾，保證了加工精度。該方案不僅可以滿足加工要求，而且比較簡(jiǎn)單實(shí)用。關(guān)鍵詞：專用銑床 研制 工作臺(tái) 設(shè)計(jì)development of the dedicated milling machine for large ge

4、arpart of workbench componentsabstract：the main task of this research is to satisfy production 80t close-type single-point milling machine,develop a special machining milling machine.this topic is divided into general design and the design of component parts, spindle base and the pillar design, syst

5、em design, worktable for parts design four parts,i am responsible for milling workbench parts design.in the study, analyzing the design task, according to the requirements of project topics investigation and field investigation, this paper suggests two design schemes. after detailed analysis, the fi

6、rst kind, sure. the scheme for the structure of the rotation axis is heart: the most, it is below angle contact ball bearing, it is the shoulder, gear, bushings, angular contact ball bearings, thrust bearing, workbench. worm and through the key links, table and the shaft is key links. table top load

7、ed gears, the blank t-shape trough, the gear is blank by bolts at work. the weight of the worktable gear blank, all the pressure in the thrust bearing, then transfer to base, the last full weight in the guide.the solution for two difficulties: gear indexing and positioning blank. here is the sleeve

8、positioning. due to the gear axis between blank and heart to heart, axial gap on the sleeve. gear blank in the sleeve, then use the nut pressure. indexing of worm gear device with in the cabinet, avoid to personnel, equipment, product quality and the natural environment, and pollution damage due to

9、the existence of cabinet, iron impurity of dividing device to ensure the disturbance, the machining accuracy. this scheme can not only satisfy the requirements of the processing, and relatively simple and practical.key words ： special milling machine; development; table; design.引 言本文主要是大型齒輪專用銑床工作臺(tái)部件

10、的設(shè)計(jì)部分。工作臺(tái)部件是銑床的關(guān)鍵部件。它的作用是加工時(shí)能將齒輪毛坯準(zhǔn)確固定在工作臺(tái)上，以滿足加工要求。在切削時(shí)刀具與工件之間相互作用的力沿著大部分支承件逐個(gè)傳遞并使之變形。銑床的動(dòng)態(tài)力使工作臺(tái)和整機(jī)振動(dòng)。支承件的熱變形改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相對(duì)位置或運(yùn)動(dòng)軌跡。這些，都將影響加工精度和表面質(zhì)量。工作臺(tái)的性能對(duì)整臺(tái)機(jī)床的性能有很大影響。因此，應(yīng)該正確地進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)主要部件進(jìn)行必要的驗(yàn)算和試驗(yàn)，使得能滿足對(duì)它的基本要求，并在這個(gè)前提下最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化的零部件并盡量滿足經(jīng)濟(jì)性要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)是四年大學(xué)學(xué)習(xí)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)大學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決問(wèn)題能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是對(duì)

11、大學(xué)生階段所學(xué)的知識(shí)和能力的一個(gè)總檢驗(yàn)。通過(guò)這次檢驗(yàn)，不但可以提高學(xué)生的綜合訓(xùn)練設(shè)計(jì)能力?？蒲心芰Γò▽?shí)際動(dòng)手能力.查閱文獻(xiàn)能力，撰寫論文能力）。還是一次十分難得的提高創(chuàng)新能力的機(jī)會(huì)，并從下面幾個(gè)方面得到了訓(xùn)練：（1）了解設(shè)計(jì)的一般步驟；（2）學(xué)會(huì)進(jìn)行方案的可行性論證；（3）正確使用常用的工具書和查閱資料的能力；（4）培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；（5）敢于大膽創(chuàng)新的精神這次設(shè)計(jì)不僅提高了自己分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，對(duì)自己以后的工作也是一筆不小的財(cái)富。第1章 專用銑床的總體方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)機(jī)床首先要確定定總體方案，機(jī)床整體設(shè)計(jì)是其他機(jī)床部件設(shè)計(jì)和布局的依據(jù)，因此在總體的方安設(shè)計(jì)中要全面、周

12、密，使所選用的方案經(jīng)濟(jì)、合理、適用。總體方案設(shè)計(jì)以能夠滿足加工要求為前提，因此在設(shè)計(jì)專用銑床時(shí)要首先考慮所要加工的零件。對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的影響較大。因此，在擬定總體方案的過(guò)程中，必須全面地、周密地考慮，使所定方案技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。1.專用銑床總體方案設(shè)計(jì)的依據(jù)專用銑床總體方案設(shè)計(jì)的主要依據(jù)包括工件、刀具、同類型機(jī)床、有關(guān)的科技成就、使用要求以及制造條件等。設(shè)計(jì)者應(yīng)作充分的調(diào)查，明確設(shè)計(jì)要求，掌握有關(guān)資料，在深入分析的基礎(chǔ)上，擬定機(jī)床的總體方案。2.專用銑床加工對(duì)象被加工工件是機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)的重要依據(jù)之一，設(shè)計(jì)者必須明確工件的特點(diǎn)和加工要求。諸如被加工面的尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)

13、率等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一臺(tái)大型齒輪毛胚（如圖1.1）專用銑床，用于加工大型齒輪毛胚。其主要技術(shù)參數(shù)如下：銑削最大外徑 864mm 內(nèi)徑 150mm 齒輪模數(shù) 12mm 齒輪最大厚度 200mm 齒輪齒數(shù) 72 毛胚材料 ht200生產(chǎn)批量 100個(gè)/年圖1.1 齒輪毛坯示意圖3.整體方案設(shè)計(jì)的基本要求一般來(lái)講整體方案設(shè)計(jì)是研制銑床的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是設(shè)計(jì)的主線。整體方案是根據(jù)被加工零件的尺寸，加工方式和加工工藝擬定的。整體方案的主要內(nèi)容有分配銑床部件的運(yùn)動(dòng)，選擇傳動(dòng)形式和支承形式；然后安排操作部位，并擬定好在布局上改善銑床性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的措施。合理的總體布局的基本要求有：(1)滿足加工要求，

14、保證加工精度：(2)保證工件與刀具的正確的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，不能使機(jī)構(gòu)干涉；(3)保證銑床自身的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；(4)節(jié)約成本，選用較為常用的材料和構(gòu)件；1.1 專用銑床的總體布局選擇論證1.1.1.總體方案的布局設(shè)計(jì) 根據(jù)齒輪毛胚及整體方案設(shè)計(jì)的基本要求，設(shè)計(jì)了兩種總體布局方案，兩種方案的機(jī)床的總體布局圖如圖所示： 圖1.2 方案11-床身； 2-立柱; 3-主電動(dòng)機(jī); 4-主軸箱; 5-主軸; 6-銑刀;7-工件; 8-分度裝置; 9-手柄; 10-溜板; 11-進(jìn)給電動(dòng)機(jī); 圖1.3 方案2 1-床身; 2-立柱; 3-進(jìn)給電動(dòng)機(jī);4-進(jìn)給箱; 5-溜板; 6-主電動(dòng)機(jī); 7-主軸箱;

15、8-銑刀; 9-定位軸; 10-工件; 11-工作臺(tái); 12-分度裝置; 13-手輪; 2.總體方案的分析論證方案1采用立式結(jié)構(gòu)，將工件豎直裝夾進(jìn)行生產(chǎn)。床身很低，強(qiáng)度很高，結(jié)構(gòu)可靠，立柱支撐主軸箱，主電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪減速減震后和機(jī)床主軸箱連接，從而帶動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)，使刀具進(jìn)行切削。工作臺(tái)和溜板連接在一起，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)通過(guò)絲桿螺母帶動(dòng)工作運(yùn)動(dòng)，完成切削加工是的進(jìn)給，同是也可以在未加工工件時(shí)快進(jìn)快退。工件通過(guò)芯軸固定，芯軸一端裝配有齒輪，用于齒輪加工是分度裝置。方案2采用臥式結(jié)構(gòu)，將工件定心后，通過(guò)螺栓與工作臺(tái)連接在一起。主電動(dòng)機(jī)和主軸箱固定在溜板上，由溜板一起帶動(dòng)。進(jìn)給系統(tǒng)通過(guò)v帶和齒輪減速機(jī)構(gòu)降速

16、。工件固定在工作臺(tái)上，同時(shí)還要用芯軸定位。工作臺(tái)下有用于分度的裝置為機(jī)構(gòu)生產(chǎn)大齒輪是分度。方案1和方案2都能滿足大齒輪的加工要求，結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)研制也比較容易。方案一采用立式結(jié)構(gòu)，主軸兩端支撐，軸比較長(zhǎng)，在加工生產(chǎn)時(shí)軸容易受力發(fā)生彎曲，降低齒輪加工精度，同時(shí)工件很重，但用一根軸來(lái)承受重力，會(huì)增大軸的尺寸，另外立式銑床銑刀必須與工件軸線重合，安裝精度難以保證。方案2主軸箱和主電機(jī)裝在溜板上，減小了裝配尺寸。各部分結(jié)構(gòu)也十分合理，因此選用方案1。第2章 工作臺(tái)部件方案的設(shè)計(jì)2.1工作臺(tái)的設(shè)計(jì)步驟1）根據(jù)工作臺(tái)的使用要求，選擇零件的類型和結(jié)構(gòu)。2）根據(jù)工作臺(tái)的工作要求，計(jì)算作用在零件上的載荷。

17、3）根據(jù)零件的工作條件及對(duì)零件的特殊要求（如高溫或在腐蝕性介質(zhì)中工作等）選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀?）根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，確定出零件的基本尺寸。5）必要時(shí)進(jìn)行詳細(xì)的校核計(jì)算，以判定結(jié)構(gòu)的合理性。6)畫出零件的結(jié)構(gòu)圖，并寫出計(jì)算說(shuō)明書。2.2方案的選用工作臺(tái)的設(shè)計(jì)方案為了保證齒輪加工的精度，設(shè)計(jì)了兩種方案。都是采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行分度來(lái)保證加工質(zhì)量。圖2.1 方案1 圖2.2 方案21. 對(duì)于方案1 心軸是轉(zhuǎn)動(dòng)的，它的最下面是角接觸球軸承，上面依次是軸肩，蝸輪，軸套，角接觸球軸承，推力軸承，工作臺(tái)。蝸輪和心軸通過(guò)鍵連接，工作臺(tái)和軸也是鍵連接。工作臺(tái)上面裝齒輪毛坯，工作臺(tái)上有t型槽，齒輪毛坯通過(guò)螺栓

18、固定在工作臺(tái)上。齒輪毛坯、工作臺(tái)的重量全部壓在推力軸承上，然后再傳遞給底座，最后全部重量壓在導(dǎo)軌上。該方案滿足了加工的要求。2. 對(duì)于方案2 心軸是固定不動(dòng)的，它直接裝在底座上，裝配方式為過(guò)盈配合，然后用鍵連接以防止松動(dòng)。底座上面裝推力軸承，推力軸承上面依次為蝸輪，軸套，工作臺(tái)，工作臺(tái)上面裝齒輪毛坯，齒輪毛坯還是用螺栓連接在工作臺(tái)的t型槽里。蝸輪和工作臺(tái)都裝在軸承上，工作臺(tái)和蝸輪又用銷釘和螺栓連接在一起，工作臺(tái)的全部壓力壓在底座上，最后傳遞給導(dǎo)軌。方案2可以滿足加工要求，但相對(duì)于方案1，它沒(méi)有方案1保證加工精度。工作臺(tái)和蝸輪連接在一起，保證了可以同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，它比方案2結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。由于方案2沒(méi)有

19、箱體，所以須在外邊加防護(hù)裝置，以防止切屑灰塵等雜物。綜合考慮各種因素最終選定方案1。第3章 工作臺(tái)各部件的選用3.1 分度裝置的選擇簡(jiǎn)單分度裝置有多種，常用的有絲杠螺母、有齒輪齒條、蝸桿傳動(dòng)等。這里優(yōu)先選用蝸桿傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩軸線交錯(cuò)的夾角可為任意值，常用的為90o。蝸桿和蝸輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音小，降速比大，并能進(jìn)行準(zhǔn)確的微量轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，蝸桿和蝸輪除了用作一般的動(dòng)力傳動(dòng)外，還常用于分度機(jī)構(gòu)。另外，蝸桿蝸輪傳動(dòng)尚有一個(gè)獨(dú)具的特點(diǎn)：當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于60左右時(shí)，它還有自鎖作用，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)，反之，則卡住。蝸輪蝸桿示意圖如圖3.1。3.

20、1.1材料的選擇蝸桿一般是用碳鋼或合金鋼制成。高速重載蝸桿常用15cr或20cr，并經(jīng)常淬火，也可用40、45或40cr并經(jīng)淬火。這樣可以提高表面硬度，增加耐磨性。通常要求蝸桿淬火后的硬度為4055hrc，經(jīng)氮化處理后的硬度為5562hrc。一般不太重要的低速中載的蝸桿，可用40或45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，其硬度為220300hrs。常用的蝸桿材料為鑄造錫青銅，鑄造鋁鐵青銅及灰鑄鐵。為了防止變形，常對(duì)蝸桿進(jìn)行時(shí)效處理。3.1.2普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及其選擇 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)有模數(shù)m、壓力角a，蝸桿頭數(shù)z1，蝸輪齒數(shù)z2及蝸輪的直徑d1等，進(jìn)行蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)時(shí)首先要正確地選擇參數(shù)。1

21、、模數(shù)m和壓力角蝸桿和蝸輪嚙合時(shí)，在中間平面上，蝸桿的軸面模數(shù)、壓力角應(yīng)與蝸桿的端面模數(shù)、壓力角相等。即：ma1=mt2=m ，aa1=at2圖3.1 蝸輪和蝸桿a蝸桿的軸向壓力角a 為標(biāo)準(zhǔn)值（20o）。 由于所要加工的齒輪為72齒，模數(shù)為12，而且是專用銑床。只要滿足加工條件即可。可選用與齒輪毛坯齒數(shù)相同的蝸輪。蝸桿用單頭蝸桿，蝸桿每旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距。蝸輪和蝸桿模數(shù)相同，蝸桿為72齒，蝸輪要裝在軸承上，考慮到蝸輪上又要裝銷釘，螺栓，所以模數(shù)不能太小，蝸桿為標(biāo)準(zhǔn)件，參考蝸桿模數(shù)m值選擇表，如下。最后選擇蝸桿的模數(shù)為3.23。查蝸桿的基本尺寸和參數(shù)（gb/t10085-1988）得蝸

22、桿的分度圓直徑d1為56mm，齒頂圓直徑da1為62.3mm，齒根圓直徑df1為48.4mm軸向齒距為9.896mm，分度圓圓柱導(dǎo)程為，該蝸桿具有自鎖性。蝸輪的分度圓直徑d=3.2376=232.4mm蝸輪喉徑dh=d+2=232.4+23.23=238.86mm蝸輪外徑de=dh+2=245.32mm蝸輪根徑dt=（z-2.4）=224.8mm蝸輪寬度b=0.7562.3=46.725mm選b=30mm蝸桿的齒寬b1（11+0.06）m=（11+0.0672）3.23=49mm根據(jù)實(shí)際需要選b1=75mm最后蝸輪和蝸桿的參數(shù)為表1蝸輪蝸桿參數(shù)蝸輪蝸桿材料錫青銅zcusn10pb145鋼齒數(shù)（

23、頭數(shù)）721模數(shù)3.233.23分度圓直徑（mm）232.442齒頂圓直徑（mm）245.3249.3齒根圓直徑（mm）228.2440.3寬度（mm）3075 圖3.2 蝸桿圖3.3 蝸輪3.2軸的設(shè)計(jì)軸的主要用途是支承回轉(zhuǎn)零件，傳遞力矩，力和運(yùn)動(dòng)。軸的設(shè)計(jì)與機(jī)器的總體安排和軸上零件（軸承、齒輪等）的布置及固定等密切相關(guān)，在進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮選材、結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度、剛度等問(wèn)題。軸的設(shè)計(jì)步驟為：（1） 根據(jù)傳動(dòng)方案擬定軸上零件的布置。（2） 選擇軸的材料。（3） 初步估算軸的直徑。（4） 進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（5）驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。3.2.1軸的材料的選擇軸的材料品種很多，設(shè)計(jì)時(shí)主要是根據(jù)對(duì)軸的強(qiáng)度、

24、剛度、耐磨性以及加工、熱處理及經(jīng)濟(jì)性等要求進(jìn)行選擇。這里軸的材料選用的是經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的45鋼。3.2.2軸的強(qiáng)度計(jì)算查參考文獻(xiàn)5表10-12 軸的強(qiáng)度計(jì)算方法得： （3-1） （3-2）式中計(jì)算截面處軸所受當(dāng)量彎曲力（mpa）d計(jì)算截面處軸的直徑（mm） m,t計(jì)算截面處軸所受的彎矩和轉(zhuǎn)矩（n.mm）銑刀切削力f=1504n，齒輪毛坯半徑r=432mm=d 則扭矩m=f.d=1504432=649728 n.mm心軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)矩t=0，查參考文獻(xiàn)5表10-2得=54 mpa=74.5（mm）根據(jù)實(shí)際需要，取d=100mm，軸為實(shí)心圓柱。3.3 軸承的選用滾動(dòng)軸承是現(xiàn)在機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它

25、是依靠主演元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并由專業(yè)工廠大量制造及供應(yīng)各種常用規(guī)格的軸承。滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，啟動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。3.3.1軸承的材料軸承的內(nèi)外圈和滾動(dòng)體，一般是用高碳鉻軸承鋼或滲碳軸承鋼制造的，熱處理硬度一般不低于60hrc,由于一般軸承的這些元件都會(huì)超過(guò)150oc的回火處理，所以通常當(dāng)軸承的工作溫度不低于120oc時(shí)，元件的硬度不會(huì)下降。3.3.2滾動(dòng)軸承選用原則對(duì)于那些在正常載荷下基本上不旋轉(zhuǎn)的軸承，或者慢慢地?cái)[動(dòng)以及轉(zhuǎn)速極低的軸承，滾動(dòng)接觸應(yīng)力過(guò)大，從而使材料表面引起不允許的塑性變形才是軸承的失效形式。這時(shí)應(yīng)按軸承的靜強(qiáng)度來(lái)選擇軸

26、承的尺寸。為此，必須對(duì)每個(gè)型號(hào)的軸承規(guī)定一個(gè)不能超過(guò)的外載荷界限。gb/t46621993規(guī)定，使受載最大的滾動(dòng)體與滾道接觸的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值（對(duì)于向心球軸承為420mpa）的載荷，作為軸承靜載荷的界限，稱為基本額定靜載荷，用co（cor或coa)表示。實(shí)踐證明，在上述接觸應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的永久接觸變形差，除了對(duì)于那些要求轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性高和振動(dòng)低的軸承外，一般不影響其正常工作。軸承樣本中列有各種型號(hào)軸承的基本額定靜載荷值，以供選擇軸承時(shí)查用。軸承上作用的徑向載荷fr和軸向載荷fa，應(yīng)折合成一個(gè)當(dāng)量靜載荷po，即 （3-3） 式中，和分別為當(dāng)量靜載荷的徑向載荷數(shù)和軸向載荷系數(shù)，其值可查軸承手冊(cè)。按

27、軸承靜載荷能力選擇軸承的公式為： （3-4）式中稱為軸承靜載荷安全系數(shù)。的值取決于軸承的使用條件。工作臺(tái)的定位心軸要用到3個(gè)軸承，其中2個(gè)向心軸承，1個(gè)推力軸承，2個(gè)向心軸承的型號(hào)是一樣的。由于心軸是固定在底座上，心軸無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，所以軸承是不承受徑向力的，只承受齒輪毛坯的自重。心軸的直徑為100mm，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-17和表12-15得3個(gè)軸承的型號(hào)分別為：表2向心軸承軸承參數(shù)向心軸承軸承尺寸基本額定載荷/kn極限轉(zhuǎn)速/r.min-1軸承代號(hào)安裝尺寸d d b rsmincr cor脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑6000型damin damax rasmax100 150 24 1.579.2 78.53

28、800 50007020c109 141 1.5表3推力軸承軸承參數(shù)推力軸承軸承尺寸基本額定載荷/kn極限轉(zhuǎn)速/r.min-1軸承代號(hào)安裝尺寸d d t dmin rsminca coa脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑51000型damin damax rasmax100 135 25 102 185.0 2681000 240051120121 114 1查參考文獻(xiàn)5表10-17，徑向當(dāng)量靜載荷查參考文獻(xiàn)1表13-8， 靜強(qiáng)度安全系數(shù) =0.5 =0.5（） =0.3+0.25對(duì)于滾動(dòng)軸承，由于軸承是不常旋轉(zhuǎn)的，=0，=13350n，=3378.5 cr所以選用的軸承滿足使用要求3.4螺栓組連接的設(shè)計(jì)螺栓組連

29、接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的，在于根據(jù)連接接合面的形狀合理地確定螺栓的布置方式，力求使各螺栓接合面間受力均勻，便于加工和裝配。為此，設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。（1） 接合面的幾何形狀應(yīng)與機(jī)器的結(jié)構(gòu)形狀相適應(yīng)。一般都設(shè)計(jì)成軸對(duì)稱的簡(jiǎn)單幾何形狀。這樣不但便與加工制造，而且便于對(duì)稱布置螺栓，使接合面受力比較均勻。（2） 分布在底座上的螺栓數(shù)目，應(yīng)取4、6、8、12等易于分度的數(shù)目，以便于劃線鉆孔。（3） 螺栓排列應(yīng)有合理的釘距、邊距，注意留必要的扳手空間。 （4）螺栓與螺母底面的支撐應(yīng)平整，并與螺栓軸線相垂直，以免引起偏心載荷。 確定螺栓的直徑：螺栓的受力分析，如圖3.5 圖3.6： 圖3.4 受力分

30、析1圖3.5 受力分析2（1） 在總載荷的作用下，螺栓組連接受到一下各力和傾覆力矩的作用：（假設(shè)銑刀切削力與水平面夾角為）軸向力（的水平分力,作用于螺栓組中心，水平向右）=sin=1504n.sin=1303n 向力（的垂直分力，作用于結(jié)合面，垂直向下） =cos=1504n.cos=752n 覆力矩(順時(shí)針?lè)较? m=49.6cm+49.6cm=101928n.cm（2） 在軸向力的作用下，各螺栓的工作拉力為=n=326n（3） 覆力矩的作用下，左邊2螺栓受壓，右邊2螺栓受拉，故右邊的螺栓受力較大，所受的載荷力為=n=1108n （3-5）故右邊的螺栓所受的軸向工作載荷為 f=+=326n+

31、1128n=1454n（4） 在橫向力的作用下，各螺栓所受的預(yù)緊力。底座與尾座體的接合面可能生滑移。根據(jù)不滑移條件： （3-6）查參考文獻(xiàn)1表5-5查的結(jié)合面的摩擦系數(shù)f=0.16，并取=0.2，則=1-=0.8，取防滑系數(shù)ks=1.2，則各螺栓需要的預(yù)緊力為=n=1670n（5） 確定螺栓的直徑將齒輪毛坯的平移到螺栓組，螺栓組所受的總載荷為=6000n,在軸向力的作用下，各螺栓所受的工作拉力為=376n選擇螺栓材料為45，性能等級(jí)為6.6的螺栓。由參考文獻(xiàn)1表5-8查得材料的屈服極限為=300mpa,查表5-10可得其安全系數(shù)為s=2.5。螺栓材料的許用應(yīng)力 =120mpa 根據(jù)公式 (3-

32、7)代入數(shù)據(jù)，可求得螺栓危險(xiǎn)截面的直徑（螺紋小徑）為： 考慮到銑床還要加工其它工件，為了提高安全系數(shù)，根據(jù)實(shí)際需要，選用m16的螺栓。（6） 校核螺栓的預(yù)緊力是否合適查參考文獻(xiàn)1（式5-2），對(duì)碳素鋼螺栓，要求 (3-8)已知=30mpa， =50.24，取預(yù)緊力下限即0.6a=（0.630050.24）n =9043n要求的預(yù)緊力=1670n,小于上值，故滿足要求。3.5軸套的使用3.5.1 軸套的選擇軸套是做成整圓筒形的軸瓦。軸套是軸承中的重要零件，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理對(duì)軸承性能影響很大。為了節(jié)省貴重合金材料或者由于結(jié)構(gòu)上的需要，常常需要加上合適的軸套。軸套在轉(zhuǎn)軸上起到定位和保護(hù)軸的作用，比如轉(zhuǎn)軸和填料之間就要用軸套，軸套磨損了就更換。在此處工作臺(tái)的設(shè)計(jì)中，需要在心軸與加工工件之間加上軸套，以保護(hù)心軸，降低心軸的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命。3.5.2 軸套的材料軸套成本低，一般用鑄鐵或鑄鋼做成。3.5.3 軸套的規(guī)格圖 3.6 軸套與心軸的配合 在此大型齒輪專業(yè)銑床工作臺(tái)的設(shè)計(jì)中，心軸直徑是100mm，最大外徑864mm,內(nèi)徑150mm，如圖3.6 ，故選擇軸套規(guī)格為內(nèi)徑100mm，軸套外徑為150mm,軸套與心軸，軸套與工件均為間隙配合。3.5.4 軸套的定位軸套和軸承不允許有相對(duì)移動(dòng)。為了防止軸套沿