毕业设计泵体零件钻8φ8孔专用机床设计精品.docx

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1、毕业设计泵体零件钻88孔专用机床设计精品河南科技大学毕业设计(论文) 泵体零件钻8-8孔专用机床设计 摘要 专用机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。由于组合机床能够进行多工位加工，提高自动化程度，缩短加工时间和辅助时间，而且组合机床大部分都是由通用部件组成，研制周期较短，便于设计，制造和使用维护，成本低。而且机床易于改造，产品和工艺变化时，通用部件还能重复利用，经济性较好。所以组合机床在大批量生产中的应用十分广泛。 本次设计中我主要负责主轴箱、夹具、通用进给系统及床身联系尺寸的设计。 在进行专用机床设计之前，要进行必要的调查研究。在调查研究中进

2、行的主要工作有： 1、认真阅读被加工零件图样，研究其尺寸、形状、材料、加工部位的结构及加工精度和表面粗糙度要求等内容。 2深入到专用机床使用和制造单位。为了全面细致地了解专用机床的有关知识，我们在指导老师的带领下，深入到汇翔的加工车间，参观了专用机床的工作情况，并听取了指导老师的详细讲解。 做好任何工作，掌握好调查研究的工作是必不可少的，只有这样才能全面、细致地完成各项任务，不至于在工作中出现茫然不知所措的情况。 由于时间仓促，设计之处难免有不足之处，还望各位老师多多指正。 关 键 词：主轴箱，夹具，专用机床，通用进给系统 河南科技大学毕业设计(论文) THE DESIGN OF THE SP

3、ECIAL MACHINE FOR THE DRILLING 8-7 HOLE OF THE PUMP ABSTRACT The assembly machine tools processes is according to the requirement of work pieces, and it is made of a lot of general use parts and a little exclusive use parts and it is a kind of a efficiently production machine. Because the assembly m

4、achine tool can process some parts together ,so it can boost to automate extent, and shorten the time of process，And that assembly machine tool is made of a lot of general use parts, short the time of design, and the it is convenient for designing, fabrication , the cost is low. And the machine tool

5、 is apt to be reconstructed, When the techniques route changes, the general parts can be reused again, so we use assemble machine tool is economicalSo large numbers of assembly machine tools are applied in the machine industrial I am responsible for what to design is designing spindle box , fixtures

6、, generic processes feeding system and size relation drawing Before the designing for the special machine, it is necessary to carry out the necessary investigations and studies. In the investigation and study, the major work: 1. Seriously read parts processing design, its size, shape, materials, pro

7、cessing location, the structure of the machining accuracy and surface roughness requirements and so on. 2. Go to the use and manufacture of machine tools dedicated units. To detailed and thorough understanding of the relevant knowledge for machine tools, we have a special machine of the work, and to

8、 listen to the instructor of detailed briefings. Any work, grasping the investigation and research work is essential so that 河南科技大学毕业设计(论文) you can comprehensive and accomplish various tasks.There will not appear of the suggested conditions in the work . Due to the short time, it is inevitable that

9、there are some mistakes in the design. I really hope teachers can give me some corrections. KEY WORDS: spindle box, fixture, special machine, general feeding system 河南科技大学毕业设计(论文) 目 录 前 言 . 1 第1章 机床总体设计 . 2 1.1 机床总体方案的选定 . 2 1.2 机床联系尺寸的绘制 . 4 1.3 动力头工作循环及工作行程的确定 . 5 第2章 主轴箱的设计 . 8 2.1 概述 . 8 2.1 轴的参

10、数的计算 . 8 2.3 主轴的支撑方式 . 11 2.4 传动系统的选型与计算 . 12 第3章 进给系统的设计 . 27 3.1 对进给系统的要求 . 27 3.2 导轨的选型 . 27 3.3 支撑件的选择 . 29 3.4 丝杠螺母副的选型与计算 . 29 3.5 进给系统的控制原理 . 33 第4章 专用机床夹具 . 34 4.1 定位方案的确定 . 34 4.2 零件的工艺分析 . 35 4.3 切削用量的选择 . 36 4.4 导向元件的选择 . 37 4.5 夹紧元件的选择 . 38 4.5 夹紧力的计算 . 38 结 论 . 40 参考文献 . 41 致 谢 . 43 河南科

11、技大学毕业设计(论文) 前言 随着现代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。现代大型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的实现成本，软件支持机制也使得实现变得更为简单，因此，研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。 在工业高速发展的现代化浪潮中，各种机械设计和制造业中，组合机床的应用越来越广泛，越来越转化为生产力，从这个意义上讲，对组合机床的研究具有重要的现实意义。组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床

12、。组合机床是按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，从而缩短了设计和制造的周期，因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到了广泛的应用，并可用以组成自动生产线。 目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。平面加工包括铣平面、锪平面、车端面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正扩大到车外圆、钻削、铣削、拉削、推削、磨削、珩磨及抛光、冲压等工序。此外，还可以完成焊接、热处理、自动装配和建材、清洗和零件分类

13、及打印等非切削工作。 组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工、缝纫机和自行车等工业领域的大批、大量生产中已获得广泛应用，一些中小批量生产的企业，如机床、机车、工程机械制造业中也亦推广应用。组合机床最适宜加工各种大中型箱体类零件，如气缸盖、气缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件，也可以用来完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。 此次毕业设计的选题为八工位专用机床，其加工范围为钻孔。在单件小1 河南科技大学毕业设计(论文) 批生产时可以采用台钻或是摇臂钻床加工，但是在大批量的加工中依靠台钻或是摇臂钻床的生产效率想大批量快捷的加工肯定是不现实的，因此此类专用机床

14、就应运而生了。 这类专用机床可以在任何大批量的加工中使用，它只需要在前期设计阶段进行艰苦的工作，在专用机床投产以后将给生产带来巨大的贡献。不仅仅能够提高生产效率，更能够大幅提高工件的成品率。给企业带来一次投入永久获利的良好局面。 在生产线中能够大量的看到类似的机床，年产量越大，机床的设计水平与先进程度越高。因为它可以依靠去较高的生产效率与成品率来换回其低成本。 此次设计中主要要解决的问题有主轴的支撑方式、齿轮的分布、进给的选择、以及适合该专用机床使用的夹具。 由于适用于大批量加工，故机床组件应当尽可能的通用，以方便其使用过程中的维修,也有了一定的互换性。 在这次设计中最重要的就是一定要充分考虑

15、其可行性，不能只是能够将图画出来，而根本没有加工的可能。一定要积极与老师沟通，减少自己走的弯路。 2 河南科技大学毕业设计(论文) 第1章 机床总体设计 1.1 机床总体方案的选定3,4,8,10 工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素，并经技术经济分析后拟出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。 1.1.1 确定组合机床工艺方案的基本原则 粗精加工分开原则 粗加工的切削负荷较大，切削产生的热变形、较大夹压力引起的工件变形以及切削振动等，对精加

16、工工序十分不利，影响加工尺寸精度和表面粗糙度。因此，在拟订工件一个连续的多工序工艺过程时，应选择粗、精加工工序分开的原则。 工序集中原则 组合机床运用多刀集中在一台机床上完成一个或多个工件的不同表面的复杂过程，从而有效的提高生产率。因此，在拟订工艺方案时，在保证加工质量和操作维修方便的情况下，应适当提高工序集中程度，以便减少机床台数、占地面积和节省人力，取得理想的效益。 1.1.2 组合机床工艺方案的拟定 本次设计的专用机床主要用来完成泵体零件上的8-f7光孔的加工。这八个孔的中心线对称的分布在f38的圆上。工艺方案分析如下： 机床为单工位的立式钻床，一次只是钻一个面上的四个孔，翻动后再加工另

17、一个面上的四个孔，分两次加工完成。 机床为卧式的双面组合钻床，两个动力头同时开始加工，一次加工完成。 综上所述，比较以上两工艺方案，方案结构简单，成本低，适合小批量生产。方案适合大批量生产。 3 河南科技大学毕业设计(论文) 1.2 机床联系尺寸的绘制 图1-1 机床尺寸联系图 1.2.1 被加工零件联系尺寸图的作用 1、机床联系尺寸图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据。 2、按初步选定的主要通用部件以及确定的主用部件的总体结构而绘制的。 3、可用来表示机床的配置型式、主要构成及各部件安装位置、相互联系运动关系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适。 4、它为多轴箱、夹具等专用部件设计提供

18、重要依据，它可以看成是机床总体外观简图。 1.2.2 被加工零件联系尺寸图的内容 1、表明机床的配置型式与总布局。以适当数量的视图，用同一比例画出4 河南科技大学毕业设计(论文) 主要部件的外廓形状和相关位置，表明机床基本型式及操作位置等。 2、完整齐全的反应各部件间的主要装配关系和联系尺寸，专用部件的主要联系尺寸、运动部件的机械极限位置几、及各滑台工作循环总的工作行程和前后行程备量尺寸。 3、标注主要通用部件的规格代号和电动机的型号、功率及转速，并标出机床分组编号及组件名称，全部组件包括机床全部通用及专用零部件。 4、标明机床验收标准及安装规程。 1.2.3绘制机床联系尺寸总图之前应确定的主

19、要内容 1.动力部件的选择 动力部件的选择主要是确定动力箱和滑台，根据一定的工艺方案和机床配置型式并结合使用及维修等因素，确定机床为卧式多工位组合钻床，交流电机加滚珠丝杠同过PLC控制来实现工作进给运动，。 2确定机床的装料高度H 装料高度一般指工件安装基面至地面的垂直距离。选择H=900mm 3确定夹具轮廓尺寸 根据本工序加工内容及方式，估算夹具体的大小,夹具高度不小于240mm。夹具的具体设计结构见夹具总装图。 4确定中间底座尺寸 中间底座的轮廓尺寸在长宽方向应满足夹具的安装需要。其高度方向尺寸的确定，要根据选定的滑台及其相应的配套部件的位置关系，照顾部件联系尺寸的合理性。一定要保证加工终

20、了时端面至主轴箱距离不小于加工示意图规定的距离。中间底座的宽、高方向轮廓尺寸，除了考虑上述一些有关因素外，一定要注意不降低刚性，一般中间底座高度不小于540mm，长度、宽度根据所选工作台尺寸而定。 5主轴箱轮廓尺寸的确定 在绘制联系尺寸图时，需要确定主轴箱的宽度B、长度H及最低高度，根据所加工零件各孔分布位置情况及机床初步的布置情况，在由此结合所选滑台、动力箱，选定主轴箱。 1.3 动力头工作循环及行程的确定4,8,15 5 河南科技大学毕业设计(论文) 动力部件的工作循环是指加工时，动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置，又返回到原位的动作过程。动力头工作循环一般包括快速引进、工作进给和快

21、速退回等动作。 图1-2 动力图工作循环图 工作进给长度的确定 动力头切入长度是按加工长度最大的孔的深度来确定的，工作进给长度 l 等于刀具的切入长度 l1、加工孔深度 l2 以及切出值 l3 之和，如下： l=l1+l2+l3 式中： l工作进给长度 l1切入长度 l2加工孔深度 l3切出值 代入数值得： l=l1+l2+l3=19+8=27mm 快进长度的确定 快速引进是动力头把刀具送到工作进给的位置，其长度按具体工作情况来确定。此处通过类比及估算取快进长度为65mm。 快速退回长度的确定 6 河南科技大学毕业设计(论文) 快速退回长度=27+65=92mm 动力头总行程的确定 动力头的总

22、行程除了满足工作循环所需长度之外，还要考虑装卸和调整刀具的方便。因此确定前备料量为20mm，后备料量为50mm。 所以，动力头的总行程为50+92+20=162mm。 7 河南科技大学毕业设计(论文) 第2章 主轴箱设计 2.1 概述1,5,8,9 主轴箱是专用机床的重要组成部件。它是选用通用零件，按专用要求进行设计的，在专用机床设计过程中，是工作量较大的部件之一。 主轴箱按结构特点分为通用和专用主轴箱两大类。前者结构典型，能利用同用的箱体和传动件；后者结构特殊，往往需要加强主轴系统刚性，而使主轴及某些传动件必须专门设计，故专用主轴箱通常指“刚性主轴箱”，即采用不需要刀具导向装置的刚性主轴和用

23、精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度。通用主轴箱则采用标准主轴，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。 本设计中所采用的就是通用主轴箱。 2.2 轴的参数的计算4,7,9,11 2.2.1 主轴转速的计算 钻孔时： n=v pdv切削速度 d钻头直径 代入数值得： n=100020p7 =910 r/min 8 河南科技大学毕业设计(论文) 2.2.2 主轴切削功率计算 采用高速钢钻头钻孔时： F=26Df0.8HB0.6 T=10D1.9s0.8HB0.6 P=Tv9550pD式中 F轴向切削力 D钻头直径 F每转进给量 T切削转矩 P切削功率 v切削速度 HB材料硬度 代入数值得： F

24、=2670.150.81150.6 =687.6 N T=1071.90.150.81150.6 =1524 Nmm P=1524209550p7 =0.145 KW 电动机所需功率为： P主=P实+P空 P实=Ph 式中： P主电动机所需功率 P实实际功率 9 25）26） h传动效率 常取0.8 实际功率 P0.145实=ph=0.8=0.18 KW 空载功率 P空=0.04 KW 电动机所需功率为： P主=P实+P空=0.04+0.18=0.22 KW 又由于有四根主轴同时加工,所以电动机所需功率为： P主=4(P实+P空)=4(0.04+0.18)=0.88 KW 所以所选电动机型号为

25、：Y90L-6 同步转速为 1000 r/min 满载转速为 910r/min 2.2.3 主轴直径的计算 按刚度条件计算时，主轴的直径为 d432T1801000Gp2q=B4T 式中： d主轴直径 T主轴所承受的转矩 q允许的最大单位长度扭转角 B系数 常取B=2.316 代入数值得： dB4T=2.13641524 =14.5 mm 所以，主轴直径选取d=15 mm，主轴外伸直径为L=85 mm 2.2.4 选取主轴端部和可调刀具接杆 10 27） 在保证主轴的强度、刚度、转速和转向的条件下，力求传动轴和齿轮规格、数量为最少。为此，应尽量用一根中间传动轴带动多根主轴，并将齿轮布置在同一排

26、上。当中心距不符合标准时，可采用变位齿轮或略微改变传动比的方法解决。 尽量不用主轴带动主轴的方案，以免增加主轴负荷。遇到主轴较密时，布置齿轮的空间受到限制或主轴负荷较小、加工精度要求不高，也可用一根强度较高的主轴带动12根主轴的传动方案。 为使结构紧凑，多轴箱内齿轮副的传动比一般要大于1/2，后盖内齿轮齿轮传动比允许至1/313.5，尽量避免用升速传动。当驱动轴转速较低时，允许先升速然后再降一些，使传动链前面的轴、齿轮转矩较小，结构紧凑，但空转功率损失随之增加，故要求升速传动比小于等于2；为使主轴上的齿轮不过大，最后一级经常采用升速传动。 用于粗加工主轴上的齿轮，应尽可能设置在第排，以减少主轴

27、的扭转变形；精加工主轴上的齿轮，应设置在第排，以减少主轴端的弯曲变形。 驱动轴直接带动的转动轴数不能超过两根，以免给装配带来困难。 2.4.2 拟定主轴箱传动的基本方法 拟定多轴箱传动系统的基本方法是：先把全部主轴中心尽可能分布在几12 河南科技大学毕业设计(论文) 个同心圆上，在各个同心圆的圆心上分别设置中心传动轴；非同心圆分布的一些主轴，也宜设置中间传动轴；然后根据已经选定的中心传动轴再取同心圆，并用最少的传动轴带动这些中心传动轴；最后通过合拢传动轴与动力箱驱动轴连接起来。 将主轴划分为各种分布类型：被加工零件上加工孔的位置分布是多种多样的，但大致可归纳为：同心圆分布、直线分布和任意分布三

28、种类型。因此，多轴箱上主轴分布相应分为这三种类型。 1）同心圆分布：对这类主轴，可在同心圆处分别设置中心传动轴，由其上的一个或几个齿轮来带动各主轴。 2）直线分布：对此类主轴，可在两轴中心连线的垂直平分线上设传动轴，由其上一个或几个齿轮来带动各主轴。 3）任意分布：对此类主轴可根据“三点共圆”原理，任意分布可以看作是同心圆和直线的混合分布形式。 确定驱动轴转速转向极其在多轴箱上的位置：驱动轴的转速按动力箱型号选定；当采用动力滑台时，驱动轴旋转方向可任意选择；动力箱与多轴箱连接时，应注意驱动轴中心一般设置于多轴箱箱体宽度的中心线上，其高度则决定于所选动力箱的型号规格。驱动轴中心位置在机床联系尺寸

29、图中已经确定。 用最少的传动轴及齿轮副把驱动轴和各主轴连接起来：在多轴箱设计原始依据图中确定了各主轴的位置、转速和转向的基础上，首先分析主轴位置，拟订传动方案，选定齿轮模数，再通过“计算、作图和多次试凑”相结合的方法，确定齿轮齿数和中间传动轴的位置及转速 2.4.3 带传动的设计计算与校核 主轴箱所选电动机型号为：Y90L-6 电机功率0.88 KW 同步转速为 1000 r/min 满载转速为 910r/min 传动比 i2 每天工作8小时 1、确定计算功率Pca 13 河南科技大学毕业设计(论文) 由机械设计查得工作情况系数KA1.1，故 Pca=KAP=1.10.88=0.968 2、选

30、择V带的带型 根据Pca、n1由机械设计图811用Z型带。 3、确定带轮的基准直径dd并验算带速v 初选小带轮的直径dd1。 由机械设计表88，取小带轮的基准直径dd1125mm 验算带速v。按下面公式验算带的速度 v=pdd1n1601000 式中： v带速 dd1小带轮直径 (mm) n1小带轮转速 (r/min) 代入得： v=3.14125910601000 =5.95m/s 因为5 m/sv30 m/s，故带速合适。 计算大带轮的基准直径。 根据公式计算大带轮的基准直径dd2 dd2i dd12125250mm 4、确定v带的中心距a和基准长度Ld 根据式下列公式，初定中心距a021

31、0mm。 0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2) 式中： dd1小带轮直径 dd2大带轮直径 (mm) 14 210） a02 即 ： 262.5mma0750mm 所以初定中心矩为300 mm。 计算带所需的基准长度 Lpd2-dd1)2d02a0+2(dd1+dd2)+(d4a0 代入得： Ld02300+p2(125+250)+0 =1188.75mm 根据机械设计表82选带的基准长度Ld1120mm。 计算实际中心距a。 aaLd-Ld00+2 式中： LdV带的基准长度 Ld0计算相应的带长 (mm) 代入2-12得： aaLd-Ld00+2=300+1120-1188.7

32、52mm =270mm 5、验算小带轮上的包角a1 a180o-(d57.3o57.3oo1d2-dd1)a=180-(250-125)270 15390 6、计算带的根数z (1)计算单根V带的额定功率Pr 由dd1125mm和n1910r/min，查机械设计表84a得P00.321KW。 15 河南科技大学毕业设计(论文) 根据n1910r/min，i2和Z型带，查机械设计表84b得DP00KW。 查机械设计表8-5得K1，表82得KL1，于是 PrKaKL11 KW 0.321KW 计算V带的根数z zpca0.968=3.01根 pr0.321取z3根。 7、计算单根V带的初拉力的最小

33、值(F0)min 由机械设计表8-3得Z型带的单位长度质量q0.06kg/m，所以 (F0)min500(2.5-Ka)Pca+qv2Kazv (2.5-1)0.968+0.065.952 135.95=500 42.8 N 应使带的实际初拉力F0(F0)min8、计算压轴力Fp 压轴力的最小值为 (F)pmin=2z(F0)minsina2153o=2342.8sin 2 =249.7N 9、带轮的设计 因为带轮直径dd1125mm dd2=250mm 带轮直径dd300mm，所以带轮采用腹板式。 2.4.4传动轴的校核 (1) 传动轴上的功率P1、转速n和转矩T1 P1= P 2=0.88

34、0.970.97=0.828kw 16 河南科技大学毕业设计(论文) n1= 910 r/min T1=9550P0.8281 N mm =9550000n1910 =8689.5 N mm (2) 求作用在齿轮上的力 大齿轮 d1=m1z1=240mm=80mm Ft=2T128689.5 =217Nd180 oF=Ftana=217tan20=79.0N rt 小齿轮 d2=mz2=215mm=30mm Ft=2T221524=101.6N d230Fr=Fttana=101.6tan20o=36.98N 带轮 Fp=250N 轴的受力分析 轴的受力示意图如图2-3所示 图2-3 传动轴受

35、力示意图 17 河南科技大学毕业设计(论文) 图2-4 V面受力示意图 图2-5 H面受力示意图 计算V面的轴承力 由图2-4 依据受力平衡得： Fp1+FNV1+Fr1+Fr2+FNV2=Fr3250+FNV1+79+36.98+FNV2=36.98 即：FNV1+FNV2+329=0 又因为 250250+FNV1183+79155+36.9835-FNV242.5=0 整理的： FNV1183-FNV242.5=-76039 由2-20、2-21式联立得： FNV1=-391N FNV2=62N 计算V面的轴承受力 由图2-5依据受力平衡得： FNH1-Ft1-Ft2+Ft3+FNH2=

36、0 FNH1-217-101.6+101.6+FNH2=0 FNH1+FNH2=217 又因为：FNH10-21728-101.6148+101.6183+FNH2225.5=0 18 河南科技大学毕业设计(论文) 整理得：FNH1=206N FNH2=11N 画出V面和H面的弯矩图 通过受力分析可画出轴的弯矩图，如图2-6 图2-6 弯矩图 做出扭矩图 扭矩图如图2-7所示 图 2-7 扭矩图 判断危险截面并校核轴的强度 由图2-4和图2-5可知危险截面在第一个小齿轮的安装面上，则： M=MH2+MV2=128022+57682=14041Ngmm轴的弯扭合成强度条件如下： MaTsca=+

37、4=W2W22M2+(aT)W19 2s-1河南科技大学毕业设计(论文) 式中： sca轴的计算应力，MPa M轴轴所受的弯矩，Nmm T轴所受的扭矩，Nmm W轴的抗弯截面系数，mm3， s-1对称循环变应力时轴的许用弯曲应力 代入数值得： sca=M2+(aT)W2=140412+(0.68689)0.11232MPa =86.7 MPa 由机械设计表15-1查得： 传动轴材料为20Cr时 s-1=305MPa scas-1 因此，传动轴安全。 2.4.5 主轴的校核 轴的受力示意图如图2-8所示 图2-8 主轴受力示意图 20 河南科技大学毕业设计(论文) 图2-9 V面的受力示意图 图

38、2-10 H面的受力示意图 计算V面的轴承力 由图2- 9 依据受力平衡得： FNV1+FNV2=Fr2 FNV1+FNV2=37又因为： FNV150-FNV285=0 联立公式2-25、2-26得：FNV1=23N FNV2=14N 计算H面的轴承力 由图2- 10 依据受力平衡得： FNH1+FNH2+Ft2=0 FNH10+FNH2135+Ft250=0 联立以上式子得： FNH1=-64N FNH2=-38N画出V面和H面的弯矩图 通过受力分析可画出轴的弯矩图，如图2-11 21 河南科技大学毕业设计(论文) 图2-11 弯矩图 做出扭矩图如图2-12所示 扭矩图如图2-12所示 图

39、 2-12 扭矩图 判断危险截面并校核轴的强度 由图2-4和图2-5可知危险截面在小齿轮的安装面上，则： M=MH2+MV2=11902+32002=3414Ngmm 轴的弯扭合成强度条件如下： MaTsca=+4=W2W22M2+(aT)W2s-1式中：sca轴的计算应力，MPa M轴轴所受的弯矩，Nmm 22 河南科技大学毕业设计(论文) T轴所受的扭矩，Nmm W轴的抗弯截面系数，mm3， s-1对称循环变应力时轴的许用弯曲应力 代入数值得： sca= =10.5MPa 由机械设计表15-1查得： 主轴材料为20Cr时 s-1=305MPa scas-1 因此，主轴安全。 2.4.6 齿

40、轮的校核 主轴齿轮的校核。 齿轮材料为40Cr； 1） 对齿轮进行受力分析： M2+(aT)W2=34142+(0.61524)0.11532MPa P1=0.880.980.992=0.84 KW 主轴转速 n =910 r/min 小齿轮所传递的转矩为： T=9.55103P1n0.84 =9.55106910=8815M.mmFt=2T28815=588N d30Fr=Fttana=588tan20=214N 2） 齿根弯曲疲劳强度校核: 齿轮在受载荷时，齿根所受的弯矩最大，因此，齿根处的弯曲疲劳强度最弱。齿根危险截面的弯曲疲劳强度条件式为： 23 河南科技大学毕业设计(论文) sF=KFYtFaYsasF