數(shù)控線切割機(jī)床運(yùn)絲裝置的設(shè)計(jì)論文

1、85/91X X 大 學(xué)數(shù)控線切割機(jī)床運(yùn)絲裝置的設(shè)計(jì) 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc264032824 目錄 PAGEREF _Toc264032824 h I HYPERLINK l _Toc264032825 前 言 PAGEREF _Toc264032825 h 1 HYPERLINK l _Toc264032826 1 數(shù)控電火花線切割加工的差不多介紹 PAGEREF _Toc264032826 h 3 HYPERLINK l _Toc264032827 1.1 數(shù)控電火花線切割加工 PAGEREF _Toc264032827 h 3 HYPER

2、LINK l _Toc264032828 1.1.1 電火花線切割起源 PAGEREF _Toc264032828 h 3 HYPERLINK l _Toc264032829 1.1.2 數(shù)控電火花線切割加工原理 PAGEREF _Toc264032829 h 3 HYPERLINK l _Toc264032830 1.1.3 數(shù)控電火花線切割正常加工必須具備的條件 PAGEREF _Toc264032830 h 4 HYPERLINK l _Toc264032831 1.1.4 數(shù)控電火花線切割加工的特點(diǎn) PAGEREF _Toc264032831 h 5 HYPERLINK l _Toc2

3、64032832 1.1.5 數(shù)控電火花線切割的應(yīng)用范圍 PAGEREF _Toc264032832 h 5 HYPERLINK l _Toc264032833 1.2 數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的特點(diǎn) PAGEREF _Toc264032833 h 6 HYPERLINK l _Toc264032834 1.2.1數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的分類 PAGEREF _Toc264032834 h 6 HYPERLINK l _Toc264032835 1.2.2 數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的差不多組成 PAGEREF _Toc264032835 h 6 HYPERLINK l _Toc2640328

4、36 2 機(jī)床要緊參數(shù)的確定 PAGEREF _Toc264032836 h 9 HYPERLINK l _Toc264032837 2.1 機(jī)床的要緊技術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc264032837 h 9 HYPERLINK l _Toc264032838 2.2 確定儲(chǔ)絲筒差不多尺寸 PAGEREF _Toc264032838 h 10 HYPERLINK l _Toc264032839 2.3 傳動(dòng)比的確定 PAGEREF _Toc264032839 h 10 HYPERLINK l _Toc264032840 2.4電動(dòng)機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc264032840 h 1

5、0 HYPERLINK l _Toc264032841 2.5 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264032841 h 12 HYPERLINK l _Toc264032842 3齒輪副的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc264032842 h 15 HYPERLINK l _Toc264032843 4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核 PAGEREF _Toc264032843 h 23 HYPERLINK l _Toc264032844 4.1 第軸的設(shè)計(jì)及校核 PAGEREF _Toc264032844 h 23 HYPERLINK l _Toc264032845 4.2 第軸的設(shè)計(jì)

6、及校核 PAGEREF _Toc264032845 h 29 HYPERLINK l _Toc264032846 4.3傳動(dòng)螺紋副的設(shè)計(jì)及校核 PAGEREF _Toc264032846 h 35 HYPERLINK l _Toc264032847 5 軸承壽命校核 PAGEREF _Toc264032847 h 47 HYPERLINK l _Toc264032848 5.1 第軸上軸承的校荷 PAGEREF _Toc264032848 h 47 HYPERLINK l _Toc264032849 5. 2 第軸軸上軸承的校荷 PAGEREF _Toc264032849 h 48 HYPER

7、LINK l _Toc264032850 6 鍵的強(qiáng)度校核 PAGEREF _Toc264032850 h 50 HYPERLINK l _Toc264032851 6.1 聯(lián)軸器處鍵的強(qiáng)度校荷 PAGEREF _Toc264032851 h 50 HYPERLINK l _Toc264032852 6.2 儲(chǔ)絲筒端蓋與軸聯(lián)接處鍵的校荷 PAGEREF _Toc264032852 h 51 HYPERLINK l _Toc264032853 6.3 第軸與小齒輪聯(lián)接處鍵的校核 PAGEREF _Toc264032853 h 52 HYPERLINK l _Toc264032854 6.4 第根

8、軸上鍵的校核 PAGEREF _Toc264032854 h 53 HYPERLINK l _Toc264032855 7 儲(chǔ)絲筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc264032855 h 54 HYPERLINK l _Toc264032856 結(jié)束語(yǔ) PAGEREF _Toc264032856 h 58 HYPERLINK l _Toc264032857 致 謝 PAGEREF _Toc264032857 h 59 HYPERLINK l _Toc264032858 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc264032858 h 61前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)完大學(xué)教學(xué)打算所規(guī)定的全部基礎(chǔ)課和專業(yè)課

9、后，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，與實(shí)踐相結(jié)合的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，是我們結(jié)束學(xué)生時(shí)代，踏入社會(huì)，走上工作崗位的必由之路，是對(duì)我們工作能力的一次綜合性檢驗(yàn)。 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的（1）鞏固、擴(kuò)大、深化我們往常所學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)；（2）培養(yǎng)我們綜合分析、理論聯(lián)系實(shí)際的能力；(3) 培養(yǎng)我們調(diào)查研究、正確熟練運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)等工具書的能力；(4) 鍛煉進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件、繪圖等獨(dú)立工作能力?？傊?，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們建立正確的設(shè)計(jì)思想，初步掌握解決本專業(yè)工程技術(shù)問(wèn)題的方法和手段，從而使我們受到一次工程師的差不多訓(xùn)練。2、畢業(yè)設(shè)計(jì)的要緊內(nèi)容和要求 （1）調(diào)查

10、使用部門對(duì)機(jī)床的具體要求，現(xiàn)在使用的加工方法；收集并分析國(guó)內(nèi)外同類型機(jī)床的先進(jìn)技術(shù)、進(jìn)展趨勢(shì)以及有關(guān)的科技動(dòng)向；調(diào)查制造廠的設(shè)備、生產(chǎn)能力和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)等。 （2）數(shù)控電火花線切割機(jī)床運(yùn)絲裝置的設(shè)計(jì)要緊是設(shè)計(jì)儲(chǔ)絲筒、傳動(dòng)軸、支撐板、傳動(dòng)齒輪及傳動(dòng)螺紋螺母副，確定各部分的相互關(guān)系；擬訂總體設(shè)計(jì)方案，依照總體設(shè)計(jì)方案，選擇通用部件，并繪制裝配圖和各零件的零件圖；（3）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)計(jì)算和動(dòng)力計(jì)算；（4）其他零部件的設(shè)計(jì)和選擇；（5）編制設(shè)計(jì)技術(shù)講明書一份。1 數(shù)控電火花線切割加工的差不多介紹1.1 數(shù)控電火花線切割加工1.1.1 電火花線切割起源電火花線切割加工WCEDM(Wire Cut EDM)是在上世

11、紀(jì)50年代末期由前蘇聯(lián)進(jìn)展起來(lái)的一種特種加工技術(shù)，它用直徑在0.080.3mm的鉬絲、鎢絲或銅絲做電極，靠脈沖性火花放電蝕除金屬，使材料切割成型，故稱為電火花線切割。電火花線切割加工是電火花加工的一個(gè)分支，是一種直接利用電能和熱能進(jìn)行加工的工藝方法。由于在線切割加工過(guò)程中，工件和電極絲的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是由數(shù)字信號(hào)操縱實(shí)現(xiàn)的，故又稱為數(shù)控電火花線切割加工，簡(jiǎn)稱線切割加工。電火花線切割要緊用來(lái)加工形狀復(fù)雜的模具、細(xì)小周密零件和能夠?qū)щ姷囊恍└哂捕炔牧?。電火花線切割加工具有加工精度高、加工余量小、生產(chǎn)周期短、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用。目前線切割機(jī)床已占電加工機(jī)床的60%以上。1.1.2

12、數(shù)控電火花線切割加工原理電火花線切割加工原理如圖11所示，工具電極（鉬絲或銅絲）接直流脈沖電源的負(fù)極，工件接直流脈沖電源的正極，當(dāng)工具電極和工件的距離在一定范圍內(nèi)時(shí)，產(chǎn)生脈沖性火花放電，對(duì)工件進(jìn)行切割?；鸹ǚ烹娔軌蚯懈罟ぜ囊o緣故是：正負(fù)電極在絕緣工作液中靠近時(shí)，由于正負(fù)電極的微觀表面是凹凸不平的，電極間的電場(chǎng)分布并不均勻，離得最近的凸點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度最高，兩極間介質(zhì)先被擊穿，形成放電通道，同時(shí)電流迅速上升。在強(qiáng)大的電場(chǎng)力作用下，通道內(nèi)的負(fù)電子以專門高的速度奔向陽(yáng)極（正極），正離子也以高速奔向陰極（負(fù)極）。負(fù)電子和正離子在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)互相碰撞，陽(yáng)極和陰極表面分不受到電子流和離子流的強(qiáng)烈轟擊，使兩

13、電極間隙內(nèi)的微小通道中瞬時(shí)產(chǎn)生高溫，通道中心溫度達(dá)到500010000度，瞬時(shí)產(chǎn)生的高溫由于來(lái)不及擴(kuò)散，使局部金屬材料熔化甚至少量金屬氣化，同時(shí)在工件和電極之間的部分絕緣工作液也產(chǎn)生氣化，氣化后的金屬蒸汽和工作液迅速膨脹并產(chǎn)生爆炸，使得熔化和氣化后的金屬材料從金屬表面拋離出來(lái)而達(dá)到切割的目的。 圖11 電火花線切割加工原理圖1.1.3 數(shù)控電火花線切割正常加工必須具備的條件（1）工具電極與工件的被加工表面之間必須保持一定量的間隙，間隙的大小由加工電壓 、脈沖電流大小，脈沖間隙等電規(guī)準(zhǔn)來(lái)決定，間隙大小一般在幾十微米之間。假如間隙小于或大于那個(gè)距離，都不能進(jìn)行火花放電。間隙過(guò)小，正負(fù)極容易短路，不

14、能產(chǎn)生火花放電；間隙過(guò)大，極間電壓不易擊穿介質(zhì)，也不能產(chǎn)生火花放電。（2）在切割工件時(shí)，必須在絕緣工作液中進(jìn)行。常用的絕緣工作液有煤油、皂化液、去離子水等，用的工作液不一樣，在相同的電規(guī)準(zhǔn)下，加工的速度和表面精度也不盡相同。用絕緣性工作液要緊有以下幾個(gè)作用：利于產(chǎn)生脈沖性的火花放電；排除間隙內(nèi)電蝕產(chǎn)物；起冷卻電極的作用。（3）采納脈沖電源，火花放電必須是脈沖性、間歇性的。（4）被加工材料必須導(dǎo)電。只有導(dǎo)電材料才能產(chǎn)生火花放電，導(dǎo)電材料一般為金屬材料和半導(dǎo)體非金屬材料等。1.1.4 數(shù)控電火花線切割加工的特點(diǎn) 接利用線狀的電極絲作為電極，不需要像電火花成型加工的成型工具電極，可節(jié)約電極設(shè)計(jì)和制造

15、費(fèi)用，縮短了生產(chǎn)預(yù)備時(shí)刻。 能夠加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工的微細(xì)異形孔、窄縫和形狀復(fù)雜的零件。 利用電蝕原理加工，電極絲與工件不直接接觸，兩者之間的作用力專門小，因而工件的變形專門小，電極絲、夾具不需要太高的強(qiáng)度。 傳統(tǒng)的車、銑、鉆加工中，刀具硬度必須比工件硬度大，而數(shù)控電火花線切割機(jī)床的電極絲材料不必比工件材料硬，因此能夠加工硬度專門高或?qū)ｉT脆，用一般切削加工方法難以加工或無(wú)法加工的材料。在加工中作為刀具的電極絲無(wú)須刃磨，能夠節(jié)約輔助時(shí)刻和刀具費(fèi)用。 直接利用電、熱能進(jìn)行加工，能夠方便地對(duì)阻礙加工精度的加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，有利于加工精度的提高，便于實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)化操縱。 電極絲是不斷移

16、動(dòng)的，單位長(zhǎng)度損耗少，特不是慢走絲線切割加工時(shí)，電極絲一次性使用，故加工精度高（可達(dá)2.5m） 采納線切割加工沖模時(shí)，可實(shí)現(xiàn)凸、凹模一次加工成形。1.1.5 數(shù)控電火花線切割的應(yīng)用范圍電火花線切割加工由于具有諸多優(yōu)勢(shì)，要緊應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：（1）廣泛應(yīng)用于沖壓模具的加工。（2）加工微細(xì)異形孔、任意曲線窄縫和復(fù)雜形狀的工件。（3）加工鑲拼型腔模、拉絲模、粉末冶金模、波浪板成型模。（4）加工樣板尺和成型刀具。（5）加工硬質(zhì)合金和切割薄片材料。（6）加工凸輪和專門齒輪。（7）加工半導(dǎo)體材料以及稀有、貴重金屬材料的割斷。（8）適合于小批量、多品種零件的加工，減少模具制作費(fèi)用，縮短生產(chǎn)周期。1.2 數(shù)

17、控電火花線切割加工機(jī)床的特點(diǎn)1.2.1數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的分類1）數(shù)控電火花線切割加工簡(jiǎn)述電火花線切割加工是電火花加工的一個(gè)分支，是一種直接利用電能和熱能進(jìn)行加工的工藝方法，它用一根移動(dòng)著的導(dǎo)線（電極絲）作為工具電極對(duì)工件進(jìn)行切割，故稱線切割加工。線切割加工中，工件和電極絲的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是由數(shù)字操縱實(shí)現(xiàn)的，故又稱為數(shù)控電火花線切割加工，簡(jiǎn)稱線切割加工。2）數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的分類（1）按走絲速度分：可分為慢速走絲方式和高速走絲方式線切割機(jī)床。（2）按加工特點(diǎn)分：可分為大、中、小型以及一般直壁切割型與錐度切割型線切割機(jī)床。（3）按脈沖電源形式分：可分為電源、晶體管電源、分組脈沖電源及自適

18、應(yīng)操縱電源線切割機(jī)床。1.2.2 數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床的差不多組成數(shù)控電火花線切割加工機(jī)床可分為機(jī)床主機(jī)和操縱臺(tái)兩大部分。圖13 快走絲線切割機(jī)床主機(jī)1)操縱臺(tái)操縱臺(tái)中裝有操縱系統(tǒng)和自動(dòng)編程系統(tǒng)，能在操縱臺(tái)中進(jìn)行自動(dòng)編程和對(duì)機(jī)床坐標(biāo)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)字操縱。2)機(jī)床主機(jī) 機(jī)床主機(jī)要緊包括坐標(biāo)工作臺(tái)、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、絲架、冷卻系統(tǒng)和床身五個(gè)部分。圖6-1為快走絲線切割機(jī)床主機(jī)示意圖。（1）坐標(biāo)工作臺(tái) 它用來(lái)裝夾被加工的工件，其運(yùn)動(dòng)分不由兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)操縱。（2）運(yùn)絲機(jī)構(gòu) 它用來(lái)操縱電極絲與工件之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（3）絲架 它與運(yùn)絲機(jī)構(gòu)一起構(gòu)成電極絲的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。它的功能要緊是對(duì)電極絲起支撐作用，并使電

19、極絲工作部分與工作臺(tái)平面保持一定的幾何角度，以滿足各種工件（如帶錐工件）加工的需要。（4）冷卻系統(tǒng) 它用來(lái)提供有一定絕緣性能的工作介質(zhì)工作液，同時(shí)可對(duì)工件和電極絲進(jìn)行冷卻。2 機(jī)床要緊參數(shù)的確定 本機(jī)床利用電極絲作為工具，在操縱機(jī)操縱下，按規(guī)定軌跡對(duì)工件進(jìn)行切割加工。適合加工高精度，高硬度，高韌性的金屬模具，樣板及形狀復(fù)雜的零件。廣泛用于電子儀器，周密機(jī)械，輕工，軍工等部門。2.1 機(jī)床的要緊技術(shù)參數(shù)工作臺(tái)橫向行程250mm工作臺(tái)縱向行程320mm加工最大厚度300mm加工最大錐度6/100mm工作臺(tái)最大承載重量120kg加工最大寬度320mm加工最大長(zhǎng)度500mm加工表面粗糙度Ra最高材料去

20、處率100電極絲直徑范圍0.150.25mm工作液乳化液供電電源380V,三相，50Hz功耗1.5KW機(jī)床外形尺寸（長(zhǎng)寬高）150010501450mm機(jī)床重量1200Kg2.2 確定儲(chǔ)絲筒差不多尺寸確定走儲(chǔ)絲筒直徑:走絲速度一般在 712m/s。確定儲(chǔ)絲筒直徑，選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1400r/min.由可知當(dāng)時(shí)得：當(dāng)時(shí)得：因此選擇儲(chǔ)絲筒直徑應(yīng)在95.5163.8之間為了滿足加工要求，設(shè)計(jì)時(shí)儲(chǔ)絲筒的直徑假設(shè)D=130mm,則走絲速度為V=9.52m/s。2.3 傳動(dòng)比的確定令儲(chǔ)絲筒每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)其軸向移動(dòng)距離s=0.25mm. 絲杠的導(dǎo)程取p=3mm。從儲(chǔ)絲筒到絲杠通過(guò)兩級(jí)直齒圓柱齒輪變速，由于機(jī)構(gòu)

21、傳動(dòng)載荷較小，故為了設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，加工方便，兩級(jí)齒輪的傳動(dòng)比取值相等，記為，則，由于，即可得i=0.29。線切割機(jī)床所用的鉬絲的直徑應(yīng)小于s，否則，走絲時(shí)會(huì)產(chǎn)生疊絲現(xiàn)象而導(dǎo)致斷絲。2.4電動(dòng)機(jī)的選擇確定運(yùn)絲機(jī)構(gòu)所需的功率 ，運(yùn)絲機(jī)構(gòu)的工作原理是電動(dòng)機(jī)通過(guò)彈性連軸器帶動(dòng)長(zhǎng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，長(zhǎng)軸中間裝有儲(chǔ)絲筒另一端是齒輪傳動(dòng)，通過(guò)齒輪副傳遞到第二根軸，第二根軸同樣通過(guò)齒輪副將運(yùn)動(dòng)傳遞到絲杠，將螺母固定到工作臺(tái)上面，絲杠與螺母配合，從而驅(qū)動(dòng)整個(gè)運(yùn)絲機(jī)構(gòu)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)運(yùn)絲機(jī)構(gòu)關(guān)于絲杠需要的驅(qū)動(dòng)力記為F，則電動(dòng)機(jī)所需要的功率為其中總效率，電動(dòng)機(jī)的效率, 0.70;滾動(dòng)軸承的效率, =0.99;滑動(dòng)軸承的效率, =

22、0.97;齒輪傳動(dòng)的效率, =0.99;連軸器的效率，0.99；則，絲杠的線速度，力，則電動(dòng)機(jī)的功率為轉(zhuǎn)速為，型號(hào)為 YS7124 三相交流異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的差不多參數(shù)為功率：370W 電壓：頻率：50Hz 電流：效率：0.70 轉(zhuǎn)速：功率因數(shù)：0.72 重量：6.8Kg工作制：S1 絕緣等級(jí)：B級(jí)防護(hù)等級(jí)：IP55 冷卻方式：IC411環(huán)境溫度：2.5 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)從與電動(dòng)機(jī)相連接的高速軸到低速軸算起，各軸依次命名為軸，軸，軸。1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算第軸轉(zhuǎn)速 第軸轉(zhuǎn)速 第軸轉(zhuǎn)速 式中 n電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 第軸到第軸傳動(dòng)比 第軸第軸傳動(dòng)比2各軸功率計(jì)算第軸功率 第軸功率 第軸功率 式中 電動(dòng)機(jī)的效

23、率, 0.70;滾動(dòng)軸承的效率, =0.99;滑動(dòng)軸承的效率, =0.97;齒輪傳動(dòng)的效率, =0.99;連軸器的效率，0.99；3各軸扭矩計(jì)算第軸扭矩第軸扭矩第軸扭矩將以上計(jì)算數(shù)據(jù)列表軸 號(hào)轉(zhuǎn) 速n輸出功率P（W）輸出扭矩T傳動(dòng)比效率軸246416801066軸2305396344093軸222517961.73440933齒輪副的設(shè)計(jì)計(jì)算為防止走絲電動(dòng)機(jī)換向裝置失靈，導(dǎo)致絲杠副和齒輪副損壞，在齒輪副中，可選用尼龍輪代替部分金屬齒輪。這不但可在電動(dòng)機(jī)換向裝置失靈時(shí)，由于尼龍輪先損壞，愛(ài)護(hù)絲杠副和走絲電動(dòng)機(jī)，還能夠減少振動(dòng)和噪聲。塑料齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核與金屬齒輪不同，因此沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)化設(shè)計(jì)

24、，依照裝置所需傳動(dòng)比和加工要求合理設(shè)計(jì)或選擇其他產(chǎn)品，通過(guò)校核檢查其性能。2 基于劉易斯公式的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)劉易斯公式的差不多思路是假設(shè)一個(gè)齒尖承受所有法向負(fù)荷如此一種嚴(yán)峻的情況，并據(jù)此來(lái)考慮齒根處所產(chǎn)生的最大彎曲應(yīng)力。但齒形系數(shù)一般使用節(jié)點(diǎn)附近的值。嚙合率。雖講劉易斯公式是在假定所有的負(fù)荷都施加在一個(gè)齒尖上來(lái)計(jì)算齒根強(qiáng)度的，但實(shí)際上嚙合的輪齒不止一個(gè)，壓力角為20度的標(biāo)準(zhǔn)齒正齒輪的嚙合率在1和2之間。如齒數(shù)為20和30的齒輪嚙合率約為1.6。換言之，在一對(duì)齒開始嚙合的瞬間，另一對(duì)齒已在前一個(gè)法向節(jié)距處嚙合，因此在隨后的0.6個(gè)法向節(jié)距內(nèi)有兩對(duì)齒嚙合，而在此后的0.4個(gè)法向節(jié)距內(nèi)只有一對(duì)齒嚙合。

25、因此，考慮到把在齒尖承受所有法向負(fù)荷時(shí)所得出的值y用作齒形系數(shù)會(huì)大大超過(guò)安全側(cè)，因此設(shè)計(jì)時(shí)采納節(jié)距附近承受負(fù)載是的值y嚙合率越大則越有利于輪齒強(qiáng)度，因此關(guān)于傳動(dòng)齒輪來(lái)講，應(yīng)重點(diǎn)考慮增加其嚙合率。此外，假如壓力角變小，則嚙合率增大，齒輪承受的切向負(fù)荷、傳遞扭矩依照劉易斯公式，正齒輪的輪齒上所承受的切向負(fù)荷P和傳遞扭矩T分不用（1）（2）來(lái)表示 （1） （2）其中P：輪齒上的切向負(fù)荷（N）T：扭矩（N*mm）：彎曲應(yīng)力（Mpa）b: 齒寬（mm）m： 模數(shù) （mm）d： 節(jié)圓直徑（mm）y： 節(jié)點(diǎn)附近的齒形系數(shù)“模數(shù)m基準(zhǔn)”（見(jiàn)表11）Z： 齒數(shù)表3-1 齒形系數(shù)y“模數(shù)m基準(zhǔn)”（節(jié)點(diǎn)附近加載時(shí)的

26、值）（2）最大容許彎曲應(yīng)力齒輪的容許彎曲應(yīng)力會(huì)因各種運(yùn)行條件以及輪齒的大小（模數(shù)）而變化，圖1-1中給出了從標(biāo)準(zhǔn)條件下的試驗(yàn)中得出，與各種模數(shù)相對(duì)應(yīng)的最大容許彎曲應(yīng)力，假如運(yùn)行條件與之不同，則可依照（3）式來(lái)修正其中 ：給定運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的最大容許彎曲應(yīng)力(Mpa) : 從圖1-1中求出的標(biāo)準(zhǔn)條件下的 M90最大容許彎曲應(yīng)力（Mpa） :使用狀況系數(shù)（表1-2） ：速度修正系數(shù)（圖1-2） ：溫度修正系數(shù)。 工作溫度高時(shí)必須修正溫度。由于輪齒的彎曲強(qiáng)度與靜態(tài)彎曲強(qiáng)度間存在良好的相關(guān)性，因此可用彎曲強(qiáng)度-溫度的關(guān)系來(lái)修正。例如，當(dāng)溫度為80時(shí)，用圖1-3可得出 ： 潤(rùn)滑系數(shù) 無(wú)潤(rùn)滑時(shí)=0.8 ： 對(duì)

27、象材質(zhì)系數(shù) 對(duì)金屬時(shí)=1對(duì)時(shí) =0.8 ： 材料強(qiáng)度修正系數(shù)(表1-3)也確實(shí)是要對(duì)用（3）式求出的容許彎曲應(yīng)力和用（1）或（2）式求出的發(fā)生應(yīng)力比較：則不可則能夠 表3-2 使用狀態(tài)系數(shù)表3-3 材料強(qiáng)度修正系數(shù)圖3-1 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下的M90齒輪的最大容許彎曲應(yīng)力圖1-1給出了齒輪中經(jīng)常使用的模數(shù)范圍0.8-2.即使模數(shù)低于0.8，使用模數(shù)為0.8的齒輪會(huì)更加安全，因此可不能出現(xiàn)問(wèn)題。此外，圖1-1所示的曲線考慮到偏差因素。圖3-2 速度修正系數(shù)Kv圖3-3 非強(qiáng)化彎曲強(qiáng)度與溫度的關(guān)系按照?qǐng)D中所示的傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。選小齒輪齒數(shù)Z1=36,大齒輪齒數(shù)Z2=uZ1=3.4436

28、=123.84，取Z2=124。齒輪幾何參數(shù) 計(jì)算公式齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒距p p=m分度圓直徑d d=mz塑料齒輪模數(shù)的選擇可采納下面的公式:m 模數(shù) mma 設(shè)計(jì)中心距 mm 兩嚙合齒輪的齒數(shù) a取96mm 則依照公式 壓力角選擇=20（2） 計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩（3） 由表107（機(jī)械設(shè)計(jì)第七版）選取齒寬系數(shù)。2） 計(jì)算（1） 試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值（2） 計(jì)算圓周速度v。圖3-4 小齒輪零件圖圖3-5 大齒輪零件圖 4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核4.1 第軸的設(shè)計(jì)及校核1 軸上的各參數(shù)功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩2 求作用在齒輪上的力由齒輪設(shè)計(jì)部分知小齒輪的分度圓直徑為，能

29、夠求得，。3 初步確定軸的最小直徑先按式（152）初步估算軸的最小直徑。依照表153取A=112,因此得由于軸較長(zhǎng)，同時(shí)軸上裝有儲(chǔ)絲筒直徑較大，最小直徑處需要與連軸器相配合，另外軸上開有鍵槽，查表選取鍵的類型及其尺寸為一般平建5520mm選取連軸器為彈性柱銷連軸器，與軸配合的尺寸取，長(zhǎng)度為。 圖41 第一根軸的裝配方案4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 定軸上零件的裝配方案如圖所示 2) 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 (1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，-段右端需要制出一軸肩，故取段的直徑，段的長(zhǎng)度首先要考慮到在不需要拆卸聯(lián)軸器的情況下能夠?qū)⑤S承蓋取下查看軸承。因此取。（2）初步選擇滾動(dòng)軸承。因?yàn)檩S承僅承受徑

30、向力的作用，然而由于軸較長(zhǎng)，同時(shí)軸的直徑較小，儲(chǔ)絲筒在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下要求平穩(wěn)，無(wú)不正常震動(dòng)。儲(chǔ)絲筒外圓振擺應(yīng)小于0.03mm，反向間隙應(yīng)小于0.05mm，軸向竄動(dòng)應(yīng)完全消逝。故在，段各安裝一對(duì)調(diào)心球軸承，型號(hào)為D36204 GB276，差不多尺寸為dDT174012mm，故，而。（3）軸承采納軸肩定位，軸，段的直徑除了軸向定位軸承外還要裝配儲(chǔ)絲筒，因此，段需要安裝儲(chǔ)絲筒端蓋，周向采納一般平鍵定位，鍵的差不多尺寸為：。（4）儲(chǔ)絲筒的軸肩定位，段對(duì)儲(chǔ)絲筒器軸肩定位的作用，因此其直徑取。長(zhǎng)度依照儲(chǔ)絲筒的長(zhǎng)度確定。（5）軸段安放齒輪，同時(shí)在齒輪與軸承之間采納套筒進(jìn)行軸向定位，由于齒輪與箱體壁最小間距為6m

31、m，齒輪采納普通平鍵進(jìn)行徑向定位，鍵的尺寸為：，軸上各尺寸為，。（6）齒輪右端采納螺母進(jìn)行軸向定位，螺紋的螺矩為1mm。（7）段為方形，其邊長(zhǎng)為10mm，軸向長(zhǎng)度為13mm，要緊是為了裝鉬絲時(shí)用手輪攪動(dòng)方便而設(shè)計(jì)。3）確定軸上圓角和倒角尺寸軸端及各軸肩倒角均取1。圓角半徑見(jiàn)零件圖示。4）求軸上的載荷 首先依照軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖， 圖42 第一根軸的受力分析由圖分析各支點(diǎn)處的受力狀況：由前已知：轉(zhuǎn)矩在垂直面內(nèi)對(duì)B點(diǎn)取矩可得：式中，。將這些數(shù)值代入上式課求得。又由，可得。則在垂直面內(nèi)B，C，D點(diǎn)處的彎矩分不為；。計(jì)算水平面內(nèi)各量對(duì)B點(diǎn)取矩可得由可得，表示其方向與圖示假設(shè)方向相反。則在水平面

32、內(nèi)B，C，D點(diǎn)處的彎矩。如圖所示軸上AE點(diǎn)各處的扭矩均相等，?？芍狣點(diǎn)處彎矩最大，其值為。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖能夠看出截面D是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出的截面D處的，及列于下表載荷水平面H垂直面V支反力F彎矩M總彎矩扭矩T5）按彎扭合成應(yīng)力校荷軸的強(qiáng)度進(jìn)行校荷時(shí)，通常只校荷軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。依照式155及表中的數(shù)據(jù)，并取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由表151查得。因此，故安全。4.2 第軸的設(shè)計(jì)及校核1軸上的各參數(shù)，以下各量均為第二根軸的輸出參數(shù)：功率轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩2求作用在齒輪上的力由齒輪設(shè)計(jì)部分知大齒輪的分度圓直徑為能夠求得大齒輪上的受

33、力狀況：同樣右端銷齒輪上受力狀況為：3初步確定軸的最小直徑先按式（152）初步估算軸的最小直徑。依照表153取A=112,因此得，軸上最小直徑處是螺紋連接，其作用是對(duì)齒輪起到軸向定位的作用則，長(zhǎng)度用兩個(gè)螺母緊固。4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 擬定軸上零件的裝配方案如圖所示 圖43 第二根軸的零件圖2) 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度(1) 關(guān)于軸由以下幾種裝配方案：其一，傳統(tǒng)的傳動(dòng)方案，由于軸的長(zhǎng)度較小，能夠?qū)⑤S的左端利用滑動(dòng)軸承緊固在箱體上，為了增加軸的傳動(dòng)平穩(wěn)性，能夠增加軸承的數(shù)量，在軸段安放兩個(gè)調(diào)心球軸承，同時(shí)在箱體壁上開處直徑的孔，為了軸承的拆卸方便，軸承外圈與箱體壁的配合采納過(guò)盈配合。 軸上齒輪采納一

34、般平鍵聯(lián)接固定在軸上，右端同樣采納螺母軸向定位，由于第二級(jí)齒輪傳動(dòng)的齒輪同時(shí)對(duì)軸由著支撐的作用這種方案的缺點(diǎn)是軸的平穩(wěn)性能不夠好，成本較高。其二，將軸固定在箱體壁上，同時(shí)在箱體壁上開出直徑為的孔，一邊軸的拆卸方便，軸上需要安放齒輪，同時(shí)齒輪要作高速旋轉(zhuǎn)，同樣又有兩種方案：軸與齒輪間采納滾動(dòng)軸承聯(lián)接，然而由于齒輪的輪轂長(zhǎng)度較大，關(guān)于每個(gè)輪轂上需要安放兩個(gè)滾動(dòng)軸承，其缺點(diǎn)是成本較大安放與拆卸苦惱。軸與齒輪間采納滑動(dòng)軸承配合，即能滿足傳動(dòng)的要求，又節(jié)約成本，軸瓦的材料能夠選用鑄造青銅，因?yàn)殍T造青銅主要用于高速，重載的軸承，同時(shí)能夠承受較大的沖擊，其成分為。對(duì)比以上裝配方案，在同樣能夠滿足使用要求，同

35、時(shí)又經(jīng)濟(jì)，裝配與拆卸方便的原則，可知第二種裝配方案種的滑動(dòng)軸承聯(lián)接更好。以下就采納此方案進(jìn)行計(jì)算確定軸的各參數(shù)。（2）軸與段需要安放滑動(dòng)軸承，滑動(dòng)軸承的軸瓦與齒輪裝配，依照齒輪的輪轂直徑及其輪轂長(zhǎng)度同時(shí)要考慮到軸向定位的穩(wěn)定性，確定與段的尺寸，這兩個(gè)軸段需要裝滑動(dòng)軸承，加工精度要求較高，表面粗糙度要達(dá)到1.6。（3） 大齒輪左端采納軸肩定位，軸肩高度要求，取，則，段長(zhǎng)度由裝配后確定，要保證齒輪與箱體壁的間距，取。（4）段依照材料力學(xué)及強(qiáng)度計(jì)算能夠確定差不多尺寸，。（5） 確定軸上圓角及倒角尺寸，參照表152，各倒角及圓角見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)零件圖。5求軸上的載荷首先依照軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，再依照軸的

36、計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩和扭矩圖 圖44 第二根軸的受力分析由圖分析各支點(diǎn)處的受力狀況：由前已知：轉(zhuǎn)矩，依照力的合成定理計(jì)算出A點(diǎn)處的支反力在水平面內(nèi)，帶入數(shù)值能夠求得346.1N，在垂直面內(nèi)，帶入數(shù)值得，方向向下，由圖課知B處彎矩最大，現(xiàn)計(jì)算B處的彎矩和扭矩水平面內(nèi)，在垂直面內(nèi)，BC間扭矩為。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖能夠看出截面B是軸的危險(xiǎn)截面現(xiàn)將計(jì)算出的截面B處的，及列于下表載荷水平面H垂直面V力F彎矩M總彎矩扭矩T 5）按彎扭合成應(yīng)力校荷軸的強(qiáng)度進(jìn)行校荷時(shí)，通常只校荷軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面B）的強(qiáng)度。依照式155及表中的數(shù)據(jù)，并取，軸的計(jì)算應(yīng)力。前已選定軸的材料為45鋼

37、，調(diào)質(zhì)處理由表151查得。因此，故安全。4.3傳動(dòng)螺紋副的設(shè)計(jì)及校核1第軸是絲杠，絲杠通過(guò)與螺母連接帶動(dòng)整個(gè)儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)在導(dǎo)軌上面做直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。螺旋傳動(dòng)是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)要求的。它要緊用于將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。 1、特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：工作平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高，易于自鎖，良好的減速性能.缺點(diǎn)：相對(duì)滑動(dòng)大，磨損大，效率低2、傳動(dòng)形式： a)螺桿轉(zhuǎn)螺母移 b)螺桿又轉(zhuǎn)又移（螺母固定）用得多 c) 螺母轉(zhuǎn)螺桿移 d) 螺母又轉(zhuǎn)又移（螺桿固定）用得少3、分類按其用途，還可分為傳動(dòng)螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋三種類型按照摩擦性質(zhì)分：滑動(dòng)螺旋 滾動(dòng)

38、螺旋 靜壓螺旋（后兩種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高的重要傳動(dòng)中，一般用滑動(dòng)）連接螺紋牙型有三種：矩形、梯形、鋸齒形螺紋。本次設(shè)計(jì)運(yùn)絲裝置螺紋傳動(dòng)形式選擇滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，螺母固定、螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)?；瑒?dòng)螺旋的結(jié)構(gòu)螺旋傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)要緊是指螺桿、螺母的固定和支撐的結(jié)構(gòu)形式。螺旋傳動(dòng)的工作剛度與精度等和支撐結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系，當(dāng)螺桿短而粗且垂直布置時(shí)，如起重及加壓裝置的傳力螺旋，能夠利用螺母本身作為支撐。當(dāng)螺桿細(xì)長(zhǎng)且水平布置時(shí)，如機(jī)床的傳導(dǎo)螺旋（絲杠）等，應(yīng)在螺桿兩端或中間附加支撐，以提高螺桿的工作剛度。螺桿的支撐結(jié)構(gòu)與軸的支撐結(jié)構(gòu)差不多相同。此外，關(guān)于軸向尺寸較大的螺桿，應(yīng)采納對(duì)接的組合結(jié)構(gòu)代替整體結(jié)構(gòu)，以

39、減少制造工藝上的困難。螺母的結(jié)構(gòu)有整體螺母、組合螺母和剖分螺母等形式。整體螺母結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但有磨損產(chǎn)生的軸向間隙不能補(bǔ)償，只適合在精度要求較低的螺旋中使用。關(guān)于經(jīng)常雙向傳動(dòng)的傳導(dǎo)螺旋，為了消除軸向間隙和補(bǔ)償旋合螺紋的磨損，幸免反向傳動(dòng)時(shí)的空行程，常采納組合螺母或剖分螺母。滑動(dòng)螺旋采納的螺紋類型有矩形、梯形、鋸齒形。其中以梯形和鋸齒形螺紋應(yīng)用最廣。螺桿常用右旋螺紋，只有在某些專門場(chǎng)合才使用左旋螺紋。關(guān)于傳導(dǎo)螺紋，為了提高其傳動(dòng)效率及直線運(yùn)動(dòng)速度，可采納多線螺紋（線數(shù)n=34，甚至多大6）。二、 滑動(dòng)螺旋：構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳動(dòng)比大，承載能力高，加工方便、傳動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠、易于自鎖缺 點(diǎn) ：磨損快、壽命短

40、，低速時(shí)有爬行現(xiàn)象（滑移），摩擦損耗大，傳動(dòng)效率低（3040%）傳動(dòng)精度低螺桿和螺母的材料螺桿材料要有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。螺母材料除要有足夠的強(qiáng)度外，還要求在與螺桿材料配合時(shí)摩擦系數(shù)小和耐磨。考慮走絲裝置傳動(dòng)性能，螺桿材料選擇40Cr 通過(guò)熱處理。螺母采納鑄鐵制造，內(nèi)孔澆注巴氏合金。螺紋差不多知識(shí)螺紋幾何參數(shù)(1) 大徑d(2) 小徑 d1(3) 中徑d2(4) 螺距P(5) 導(dǎo)程S S = nP(6) 螺紋升角 (7) 牙型角 牙側(cè)角 PdPd1d2dS圖4-1 螺紋牙形圖四、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的工作能力分析失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則要緊失效 螺紋的磨損耐磨性計(jì)算確定：螺桿直徑 d2、螺母高度 H傳力較大

41、時(shí)： 螺桿強(qiáng)度校核 、螺紋牙強(qiáng)度校核要求自鎖時(shí)：校核自鎖條件受壓細(xì)長(zhǎng)螺桿; 校核穩(wěn)定性滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算滑動(dòng)螺旋工作時(shí)，要緊承受轉(zhuǎn)矩及軸向拉力（或壓力）的作用，同時(shí)在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對(duì)滑動(dòng)。其失效形式要緊是螺紋磨損。因此，滑動(dòng)螺旋的差不多尺寸（即螺桿直徑和螺母高度），通常是依照耐磨性條件確定的。關(guān)于受力較大的傳力螺旋，還應(yīng)校核螺桿危險(xiǎn)截面以及螺母螺紋牙的強(qiáng)度，以防止發(fā)生塑形變形和斷裂；關(guān)于周密的傳導(dǎo)螺旋應(yīng)校核螺桿的剛度（螺桿的直徑應(yīng)依照剛度條件確定），以免受力后由于螺距的變化引起傳動(dòng)精度降低；關(guān)于長(zhǎng)徑比專門大的螺桿，應(yīng)校核其穩(wěn)定性，以防止螺桿受力后失穩(wěn)；關(guān)于高速的長(zhǎng)螺桿還應(yīng)

42、校核其臨界轉(zhuǎn)速，以防止產(chǎn)生過(guò)度的橫向振動(dòng)等。1、耐磨性計(jì)算 滑動(dòng)螺旋的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動(dòng)速度，螺紋表面粗糙度以及潤(rùn)滑狀態(tài)等因素有關(guān)，其中最要緊的是螺紋工作面上的壓力，壓力越大螺旋副間越容易形成過(guò)度磨損。因此，滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算，要緊是限制螺紋工作面上的壓力p，使其小于材料的許用壓力p。 假設(shè)作用于螺桿的軸向力為F(單位為N)，螺紋的承壓面積為A（單位為mm2）螺紋中徑為d2（單位為mm）螺紋工作高度為h（單位為mm），螺紋螺距為P（單位為mm），螺母高度為H（單位為mm），螺紋工作圈數(shù)為，則螺紋工作面上的耐磨性條件為 圖4-2 梯形螺紋傳動(dòng)副尺寸圖令，則 代入上式整理后可得關(guān)于矩

43、形和梯形螺紋，h=0.5P，則關(guān)于30鋸齒形螺紋，h=0.75P，則 螺母高度 設(shè)計(jì)軸上的各參數(shù)，以下各量為螺桿的輸出參數(shù)：功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩。2求作用在齒輪上的力依照作用力與反作用力定理能夠明白，。3初步確定軸的最小直徑，先按式（152）初步估算軸的最小直徑。依照表153取A=112,因此得，軸上最小直徑處是裝配齒輪，為了增加傳動(dòng)的穩(wěn)定性取，齒輪左端用套筒進(jìn)行軸肩定位，依照裝配要求求得。查表梯形螺紋差不多尺寸（GB5796.386）可知：螺桿螺距P=0.2mm公稱直徑d=18mm中徑d2=17mm小徑d3=15.5mm4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 擬定軸上零件的裝配方案如圖所示 圖43 第三根軸的零件圖

44、2) 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（1）軸的段安裝軸承，由于軸承的寬度較小，選用兩個(gè)軸承并放，以增加絲杠傳動(dòng)的穩(wěn)定性，因此段的差不多參數(shù)由所選的軸承尺寸確定。，。（2）軸承左端才用軸肩定位，軸肩高度不能超過(guò)軸承的內(nèi)圈的高度，通過(guò)計(jì)算取，長(zhǎng)度尺寸取。（3）段的作用是起從絲杠羅紋到軸肩的過(guò)渡作用，差不多尺寸參數(shù)為。（4）軸段是絲杠螺紋，目的是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)度由儲(chǔ)絲筒的行程有關(guān)，取，螺紋的差不多參數(shù)為M183。左端開有螺紋孔，用螺釘固定以檔圈防止絲杠越程導(dǎo)致絲杠與螺母脫節(jié)。（5）確定軸上圓角和倒角見(jiàn)零件圖示。5.求軸上的載荷首先依照軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，再依照軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩和

45、扭矩圖： 圖44 第三根軸的受力分析由圖分析各支點(diǎn)處的受力狀況：由于螺母支撐點(diǎn)的位置在行程范圍內(nèi)變化，在校荷時(shí)只需要取最危險(xiǎn)的位置，在此處應(yīng)該是在螺母與絲杠最左端接觸時(shí)，在此情況下進(jìn)行校荷，由前已知：轉(zhuǎn)矩在水平面內(nèi)對(duì)A點(diǎn)取矩，式中，代入上式可得，又 可得 表示方向與假設(shè)方向相反。水平面內(nèi)的彎矩為在垂直面內(nèi)對(duì)A點(diǎn)取矩，代入各值可得又可得，與假設(shè)方向相反則 AB，BC間扭矩均為從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖能夠看出截面B是軸的危險(xiǎn)截面現(xiàn)將計(jì)算出的截面B處的，及列于下表載荷水平面H垂直面V力F彎矩M總彎矩扭矩T5）按彎扭合成應(yīng)力校荷軸的強(qiáng)度進(jìn)行校荷時(shí)，通常只校荷軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面

46、B）的強(qiáng)度。依照式155及表中的數(shù)據(jù)，并取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理由表151查得。因此，故安全。5 軸承壽命校核5.1 第軸上軸承的校荷兩端均采納雙軸承聯(lián)接軸承類型：深溝球軸承，軸承代號(hào)：6203標(biāo)稱尺寸： 在校荷時(shí)每個(gè)軸承所承受的載荷是支撐點(diǎn)處載荷的一半計(jì)算，壽命計(jì)算： h滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷： 其中：X、Y分不為徑向、軸向載荷系數(shù)。 因?yàn)檩S承只受純徑向載荷。則 參照前面軸的計(jì)算可知： 左軸承： 右軸承： 3）載荷系數(shù)：查表“載荷系數(shù)”（按中等沖擊）得 4）轉(zhuǎn)速： 5）壽命指數(shù)： 6）額定動(dòng)載荷：查表知 C7.36K 左軸承： 右軸承： 由此可知：該軸承符合要求符合要

47、求5. 2 第軸軸上軸承的校荷兩端均采納雙軸承聯(lián)接軸承類型：深溝球軸承，軸承代號(hào)：6203 標(biāo)稱尺寸：在校荷時(shí)每個(gè)軸承所承受的載荷是支撐點(diǎn)處載荷的一半計(jì)算，壽命計(jì)算： h滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷： 其中：X、Y分不為徑向、軸向載荷系數(shù)。 因?yàn)檩S承只受純徑向載荷。則 參照前面軸的計(jì)算可知： 3）載荷系數(shù)：查表“載荷系數(shù)”（按中等沖擊）得 4）轉(zhuǎn)速： 5）壽命指數(shù)： 6）額定動(dòng)載荷：查表知 C7.36KN 由此可知：該軸承符合要求符合要求6 鍵的強(qiáng)度校核鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個(gè)方面。鍵的類型應(yīng)依照鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用要求和工作條件來(lái)選擇：鍵的尺寸則按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和強(qiáng)度要求來(lái)取定。關(guān)于常見(jiàn)的

48、材料組合和按標(biāo)準(zhǔn)選取尺寸的一般平鍵聯(lián)接（靜聯(lián)接），其要緊失效形式是工作面被壓潰。除非有嚴(yán)峻過(guò)載，一般可不能出現(xiàn)鍵的剪斷，因此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校荷計(jì)算。校荷方法：假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，一般平鍵的強(qiáng)度條件為式中：T傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位為；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，單位為mm；鍵的工作長(zhǎng)度，單位為mm，圓頭平鍵，平頭平鍵，那個(gè)地點(diǎn)的L為鍵的公稱長(zhǎng)度，單位為mm；b為鍵的寬度，單位為mm；鍵，軸輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位 為；6.1 聯(lián)軸器處鍵的強(qiáng)度校荷選擇類型：?jiǎn)螆A頭一般平鍵差不多尺寸：；代入上式得鍵的強(qiáng)度能溝滿足要求。6.2 儲(chǔ)絲筒端蓋與軸聯(lián)接處鍵的校荷選擇類型

49、：圓頭一般平鍵差不多尺寸：；代入上式得鍵的強(qiáng)度能溝滿足要求。6.3 第軸與小齒輪聯(lián)接處鍵的校核選擇類型：圓頭一般平鍵差不多尺寸：；代入上式得鍵的強(qiáng)度能溝滿足要求。6.4 第根軸上鍵的校核選擇類型：圓頭一般平鍵差不多尺寸：；代入上式得鍵的強(qiáng)度能溝滿足要求。7 儲(chǔ)絲筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)儲(chǔ)絲筒是電極絲穩(wěn)定移動(dòng)和整齊排繞的關(guān)鍵部件之一，一般用45#鋼制造。為了減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，筒壁應(yīng)盡量薄，按機(jī)床規(guī)格不同，選用范圍為。為了進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，也可選用鋁鎂合金材料制造。儲(chǔ)絲筒壁要均勻，工作表面要有較好的表面粗糙度，一般為。為保證組合件動(dòng)態(tài)平衡，應(yīng)嚴(yán)格操縱內(nèi)孔，外圓對(duì)支承部分的同軸度。儲(chǔ)絲筒與主軸裝配后的徑向跳動(dòng)量應(yīng)不大于0.01mm。一般裝配后，以軸的兩端中心孔定位，重磨儲(chǔ)絲筒外圓與軸承配合的軸徑。方案選擇：參考方案一，整體式，立即儲(chǔ)絲筒壁與兩端蓋做成一個(gè)整體，如下圖加工方式采納整體鑄造，裝配固定在軸上，徑向采納一般平鍵聯(lián)接固定，軸向采納彈簧卡片或者套筒進(jìn)行定位。優(yōu)點(diǎn)：是安放時(shí)能夠達(dá)到較高的同軸度；缺點(diǎn)；加工和裝配苦惱。參考方案二，將筒壁及兩端蓋均做成分體式，即做成三部分，在裝配時(shí)先將兩端蓋裝配的軸上面，再將筒外圓壁與端蓋用螺釘緊固，端蓋與軸固定軸向采納軸肩定位，徑向采納一般平鍵定位。優(yōu)點(diǎn)：在加工和裝配方面占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，假如對(duì)絲筒的徑向跳動(dòng)要求不高的條件下，這種方案是比較好的;缺點(diǎn)：裝配精度不