铣床主轴箱设计 联系客服

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中北大学课程设计说明书

5.1.4 求最佳跨距

KA/KB=15.4/12.1=1.27,初步计算时,可假定主轴的当量外径de为前、后轴承颈的平均值,de?(60?45)/2?52.5mm。故惯性矩为:

I=0.05×(0.05254-0.0484)=11.44?10?8m4

??EIKA?3?2.1?1011?11.44?1036?82116?0.12?10?6.57?10?3

查线图l0/a=0.46。计算出的l0/a与原假定不符。经过反复验算得l0/a仍接近0.46。可以看出,这是一个迭代过程,l0/a很快收敛于正确值。最佳跨距l0≥120×0.46=55.2mm。 5.2 齿轮校核

齿轮校核:应选模数相同,齿数最小的齿轮。验算齿轮5,齿轮11, 5.2.1齿轮5的齿数z=28,模数m=2 齿根弯曲强度的计算:

?F??F0YSa?KFtYFaYSabm

YSa(应力校正系数)=1.61,YFa(齿形系数)=2.55

K(载荷系数)=KAKvK?K? 式中,KA(使用系数)=1.25 Kv(动载系数)=1.4

K?(齿间载荷分配系数)=1.0 K?(齿向载荷分布系数)=1.1 K=1.925,b=20mm,m=2,则

Ft?2Td?2?19766.5928?220?2?705.95N?F?1.925?705.95?1.61?2.55

?139.48MP?[?F]符合要求。

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5.2.2齿轮11的齿数z=24,模数m=3 齿根弯曲强度计算

?F??F0YSa?KFtYFaYSabm

YFa=2.65,YSa=1.58,K=1.75,b=25

同理,Ft=1542.82N,?F=166.95MPa≤[?F] 5.3轴的校核

Ⅰ轴的校核:通过受力分析,在一轴的三对啮合齿轮副中,中间的两对齿轮对Ⅰ轴中点处的挠度影响最大,所以,选择中间齿轮啮合来进行校核

T=1.35N·mm , Ft=135N, P=F=1901N

y?0.03?4?0.12mm已知:d=20mm,E=200×109Pa,??,X=330mm,b=228mm

YB????F?b?x(l?x?b)6?E?I?l222

?0.68?10?3mm

。 ?Y??y,所以合格BⅡ轴、Ⅲ轴的校核同上。 5.4花键键侧压溃应力验算 花键键侧工作表面的挤压应力为: ?jv?8Tmax22(D?d)lz??[?jv][Mpa]

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Tmax?花键传递的最大扭矩[N?mm]D,d?花键的外径和内径[mm]式中:

l?花键的工作长度[mm]

z?花键齿数??载荷分布不均匀系数,通常??0.75?jv?许用压溃应力[Mpa]?jv?1.67?[?jv] 花键热处理为

[?jv]?100~140Mpa经过验算合格。

5.5滚动轴承的验算

机床的一般传动轴用的轴承,主要是因为疲劳破坏而失效,故应进行疲劳寿命验算。滚动轴承的疲劳寿命验算:

轴承寿命LCfn?h?500(K)[h]?[T][h]

AKHPKlF 19

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??寿命指数,滚子轴承??103Kl?齿轮轮换工作系数0.75KA?使用系数,KA?1.1KHP?功率利用系数(0.8)KHn?转速变化系数(0.96)nj?轴承的计算转速(800rpm)f系数,f100n?速度n??3331003n?3?800?0.38jF?XFr?YFaF?当量动载荷Fr?径向载荷Fa?轴向载荷X?径向系数Y?轴向系数

C?滚动轴承尺寸所表示的额定动负荷(20800N)经过计算F=418.5N

L20800?0.38108h?500?(31.1?0.96?0.8?418.5)?1.29?10?T合格。 ,

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