首页 考试资料幻灯片工程技术公务员考试小学教学中学教学大学教学外语资料
毕业设计论文


2.主轴材料的选择及尺寸、参数的计算 主轴是主轴组件的重要组成部分,它的结构尺寸和形状、制造精度、 材料、及其热处理,对主轴组件的工作性能都有很大的影响。主轴结构随 系统设计要求的不同而有各种形式。 根据设计要求,此设计选用的主轴材料是 45 号钢。其热处理及参数 如下表 表 5-1 材 料 热处 理 调 45 质、 渗氮 硬度 (HBS) 217~ 255 45 号钢热处理参数 屈服 强度极 限ζ
s

抗拉强 度极限

弯曲 疲劳极 限ζ
-1

剪切 限η

许用弯 [ζ -1] 60

疲劳极 曲应力
-1

640

355

300

155

1. 主轴直径的确定 主轴的主要尺寸参数包括:主轴直径、内孔直径、悬伸长度和支撑 跨距。评价和考虑主轴的主要尺寸参数的依据使主轴的刚度、结构工艺

设计内容
31

主要结论

性和主轴组件的工艺适应范围。 主轴直径越大,其刚度越高,但使得轴承和轴上其他零件的尺寸相 应增大。轴承的直径越大,同等级精度轴承的公差值也越大,要保证主轴 的旋转精度就越困难。同时极限转数下降。主轴后端支撑轴颈的直径可视 为 0.7~0.8 的前支承轴颈值, 实际尺寸要在主轴组件结构设计时确定。 前、 后轴颈的差值越小则主轴的刚度越高,工艺性能也越好。 主轴的内孔用来安放棒料、刀具夹紧装置固定刀具、传动气动或液动卡盘 等。主轴孔径越大,可通过的棒料直径也越大,机床的适用范围就越广, 同时主轴部件的相对重量也越轻。主轴孔径的大小主要受主轴刚度的制 约。主轴的孔径与主轴的直径之比,小于 0.3 时空心主轴的刚度几乎与实 心主轴的刚度相当; 等于 0.35 时, 空心主轴的刚度为实心主轴刚度的 90%; 大于 0.7 时空心主轴的刚度急剧下降。一般可取其比值为 0.5 左右。 主轴轴径尺寸的确定: 已知铣床最大加工直径为 Dmax=300mm, 则: 主轴轴端直径 主轴内孔直径 D1=0.25Dmax±15=60~90mm d=0.1Dmax±10=30~40mm 取 D1=75mm 取 d=40mm D1=75mm d=40mm

主轴的疲劳强度安全系数校核,危险截面安全系数 s 的校核计算: s=

s? s? s? ? s
2 2

≥[s]
?

(式 5-3)

s ? —只考虑弯距作用的安全系数;

sη —只考虑扭距作用是的安全系数; [s] —许用安全系数;[14] 在此查表所得[s]=1.3~1.5;sζ =

? ?1
k?

? ??

? ? ?? ?? m

s? ?

? ?1
k? ? ? ? ?? ? m ? ??

查表得出ζ -1=270Mpa

32

η -1=155Mpa ε M=
η

=0.74,
(1 ? ? 4 )

β =1.6 M ψ ζ =0.3,ψ η =0.21,ζ α = , 2W kζ =1.71 kη =1.44

ε

ζ

=0.78
α

ζ m=ζ Wp=

?d 3
32

??

d0 d

?d 3
16

(1 ? ? 4 )

所以:s=

s? s? s 2 ? ? s 2?

=1.08<[s]=1.3~1.5

所以主轴设计符合要求 轴上齿轮的设计 一.齿轮参数的估算 按接触疲劳强度和弯曲疲劳强度计算齿轮模数比较复杂,而且有些系 数只有在齿轮的各参数都已知方可确定,故只有在装配草图画完后校验 用。在画草图时用经验公式估算,根据估算的结果然后选用标准齿轮的模 数。 齿轮模数的估算有两种方法,第一种是按齿轮的弯曲疲劳进行估算, 第二种是按齿轮的齿面点蚀进行估算,而这两种方法的前提条件是各个齿 轮的齿数必须已知,所以必须先给出各个齿轮的齿数。 根据齿轮不产生根切的基本条件: 齿轮的齿数不小于 17, 在该设计中, 即最小齿轮的齿数不小于 17。 而由于 Z3,Z3’这对齿轮有最大的传动比, 各 个传动齿轮中最小齿数的齿轮必然是 Z3’。取 Z3’=20,S=114,则 Z3=94。 从转速图上直接看出直接可以看出 Z3 的计算转速是 750r/min。 根据齿轮弯曲疲劳估算公式
mω ? 32 3

N =2.4 z ? nj
m=2.84

根据齿轮接触疲劳强度估算公式计算得:

33

设计内容

主要结论

34

由于受传动轴轴径尺寸大小限制,选取齿轮模数为 m =3mm,对比上述结 果,可知这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了 齿根弯曲疲劳强度,而且考虑到两传动轴的间距,故取同一变速组中的所 有齿轮的模数都为 m=3mm。现将各齿轮齿数和模数列表如下: 齿轮的估算齿数和模数列表 齿轮 齿数 Z1 57 Z1’ 29 3 Z2 32 3 Z2’ 76 3 Z3 63 3 Z3’ 45 3

m =3mm

模数 (mm) 3 齿轮相关尺寸的计算

为了确定轴的轴向距离,齿轮齿宽的确定是必须的。而容易引起振动和噪 声,一般取齿宽系数 Φm =(6-10)m。这里取齿宽系数 Φm=10, B=Φm×m=10×3=30mm.现将各个齿轮的齿厚确定如下表所示。 各齿轮的齿厚 齿轮 齿厚(mm) Z1 30 Z1′ 30 Z2 30 Z2′ 30 Z3 30 Z3′ 30 则齿宽 B=30 mm

齿轮的直径决定了各个轴之间的尺寸,所以在画展开图草图前,各个 齿轮的尺寸必须算出。现将主轴部件中各个齿轮的尺寸计算如下表所示。 各齿轮的直径 齿轮 Z1 Z1′ 87 93 79.5 Z2 96 102 88.5 Z2′ 228 234 220.5 Z3 189 195 181.5 Z3′ 135 141 127.5

分度圆直径(mm) 171 齿顶圆直径(mm) 177

齿根圆直径(mm) 163.5

二. 齿轮强度的校核 校核 II 轴齿轮 P=7.2KW, 校核齿数为 32 的即可,确定各项参数

n=750r/min

设计内容
35

主要结论

Ⅱ轴扭矩 : T2=9550P2/n2=9550 ? 7.2/750=91.68N.m
v?

(5-1)

? Dn
60 ? 1000 =2.35m/s

确定动载系数:

齿轮精度为 7 级,由《机械设计》查得使用系数 K v ? 1.05 非对称 K H ? ? 1.12 ? 0.18 ?1 ? 0.6?d 2 ? ?d 2 ? 0.23 ? 10?3 b

? 1.12 ? 0.18(1 ? 0.6) ? 0.23?10?3 ? 27 ? 1.42
查《机械设计》得 K F? ? 1.24 确定齿间载荷分配系数:
Ft ? 2T 2 ? 91.68 ?103 ? =2778.2N D 66

(5-2)

K A Ft 1? 2778.2 = =42.1 ? 100N/m 由《机械设计》查得 66 b
K F? ? K H? =1.2
确定动载系数:

K ? K A Kv K F? K H ? =1 ? 1.05 ? 1.2 ? 1.42=1.6
查表 10-5
YF? ? 2.65 FS? ? 1.58

计算弯曲疲劳许用应力,由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限

? FE ? 540MPa

1234567891011121314151617

 


 

  【Top

最新搜索

 

毕业设计(论文)材料 - 毕业设计(论文)材料 班级 学号 姓名指导教师 论文题目 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 材料名称 论文封面(使用学院统一规格的封面) 毕业...

度米文库汇编之本科毕业论文工作计划怎么写例文 - 度米文库汇编之本科毕业论文工作计划 怎么写例文 一、组织管理 毕业论文(设计)工作由院主管领导具体负责,下设系...

工作计划南京邮电大学毕业设计论文相关表格理工类 - 文档均来自网络,如有侵权请联系我删除文档

工作总结2012模版毕业设计论文开题报告 - 文档均来自网络,如有侵权请联系我删除文档... 工作总结2012模版毕业设计论文开题报告_工作总结/汇报_总结/汇报_实用文档。文档...

板厚为6mm的0Cr18Ni9钢采用焊条电弧焊的焊接工艺评定 毕业设计(论文) - 峨惯 闭莲澎盾峦掐 祖倡耽进蝗 赡锹蕴拆翘蒂 瘸他辑讶廷 兢阻岸暖陆口 咋谋...

外文电影标题的翻译英语专业毕业设计毕业论文 - 文档均来自网络,如有侵权请联系我删除文档

大型立式圆筒形储罐的结构设计及焊接工艺设计毕业论文 - Q235 储罐毕业设计 [ 作者:刘侨 系别:机电工程系 班级:焊接 1201 学院:四川建筑职业技术学院 内容摘要...

城市道路照明设施的研究毕业论文 - 佳木斯大学 汽车运行材料 摘要 早期人类的夜间活动,只不过是白天劳动的准备与延续,随着生产力水平的 大幅提高,城市化进程的加快,...

毕业设计论文---作业提交系统 - Xxxxx 毕业设计论文 题系姓学 目别名号 xxxxx 计算机系 XXXX 指导教师 2010 年 12 月 25 日 毕业设计论...

城市供水问题与对策研究毕业论文 - 销码她七鹏退邦示 幸瘴盎罕邓尹 射崭己匿绣携 坛摄羌员欲媒 鲍孟私识促鳖 滞垫践猫剃戊 烧秋裴侧管反 息币藏爆俄...