畢業(yè)論文---ck516立式數(shù)控車床變速箱中傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)

1、<p>　　CK516數(shù)控車床變速箱中</p><p><b>　　傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　院 系：機(jī)電工程學(xué)院</p><p>　　專 業(yè)：機(jī)械制造與自動(dòng)化</p><p><b>　　班 級：</b></p><p><

2、b>　　學(xué) 生： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p><b>　　學(xué) 院</b></p><p><b>　　2011年5月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p&g

3、t;<p><b>　　內(nèi)容摘要1</b></p><p><b>　　關(guān)鍵詞1</b></p><p>　　Abstract.1</p><p>　　Keywords1</p><p>　　1.數(shù)控車床簡介2</p><p>　　1.1 數(shù)控車床的簡

4、介2</p><p>　　1.2 數(shù)控車床技術(shù)的發(fā)展趨勢3</p><p>　　2.設(shè)計(jì)題目及參數(shù)4</p><p><b>　　1.1 題目4</b></p><p><b>　　1.2 參數(shù)4</b></p><p>　　3.傳動(dòng)軸的概念4</p>

5、<p>　　4.軸類零件技術(shù)要求5</p><p>　　5.軸上零件的軸向定位和固定6</p><p>　　6.傳動(dòng)軸的強(qiáng)度計(jì)算及受力分析7</p><p>　　6.1 Ⅱ軸的強(qiáng)度計(jì)算及受力分析8</p><p>　　6.2 Ⅲ軸強(qiáng)度計(jì)算及受力分析10</p><p>　　6.3 Ⅳ軸強(qiáng)度計(jì)算及

6、受力分析12</p><p>　　7.傳動(dòng)軸主要參數(shù)的計(jì)算及校核14</p><p>　　7.1傳動(dòng)軸主要參數(shù)的計(jì)算14</p><p>　　7.2 傳動(dòng)軸的剛度計(jì)算17</p><p><b>　　結(jié)論19</b></p><p><b>　　致謝20</b>&

7、lt;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p>　　題目：CK516立式數(shù)控車床變速箱中傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　內(nèi)容摘要：本次設(shè)計(jì)主要是數(shù)控車床的傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)，這類設(shè)計(jì)可用于對普通車床的改造，以適應(yīng)當(dāng)前我國機(jī)床發(fā)展的現(xiàn)狀，具有-定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行

8、CK516立式數(shù)控車床變速箱中傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)，其中包括根據(jù)一些原始數(shù)據(jù)（其中包括機(jī)床的類型、規(guī)格等) 結(jié)合實(shí)際條件和情況對車床參數(shù)進(jìn)行擬定，再根據(jù)擬定的參數(shù)，對傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括傳動(dòng)軸上各零件的定位，包括長度和直徑的計(jì)算，機(jī)構(gòu)支撐和扭矩，彎曲強(qiáng)度的計(jì)算，扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的計(jì)算，扭轉(zhuǎn)變形，疲勞輕度的計(jì)算等。校核包括對傳動(dòng)軸硬度和強(qiáng)度等的校核。從而完成對傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 傳動(dòng)軸 設(shè)

9、計(jì)</p><p>　　Abstract: this design is the design of NC lathe drive shaft, this type of design can be used for ordinary lathe reconstruction, to adapt to the current situation of development of machine tools in

10、 China, with-in economic and social benefits. </p><p>　　This design main is for CK516 vertical NC lathe gearbox in the drive shaft of design, which including under some original data (which including machine

11、 tool of type, and specifications,) light conditions and situation on lathe parameter for developed, then under developed of parameter, on drive shaft structure for design, including drive shaft Shang the parts of positi

12、oning, including length and diameter of calculation, institutions support and torque, bent strength of calculation, reverse stren</p><p>　　Keywords: design of NC lathe drive shaft</p><p&

13、gt;<b>　　數(shù)控車床簡介</b></p><p>　　1.1 數(shù)控車床的簡介</p><p>　　數(shù)控車床又稱為 CNC車床，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制車床，是目前國內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的25%。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)

14、的工作母機(jī)。數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一，它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置，幾十年來一直受到世界各國的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。</p><p>　　數(shù)控車床、車削中心，是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。它具有廣泛的加工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋。具有直線插補(bǔ)、

15、圓弧插補(bǔ)各種補(bǔ)償功能，并在復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮 了良好的經(jīng)濟(jì)效果。</p><p>　　數(shù)控車床按車削中心是在普通數(shù)控車床基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種復(fù)合加工機(jī)床。除具有一般二軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控車床的各種車削功能外，車削中心的轉(zhuǎn)塔刀架上有能使刀具旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力刀座，主軸具有按輪廓成形要求連續(xù)（不等速回轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行連續(xù)精確分度的C軸功能，并能與X軸或Z軸聯(lián)動(dòng)，控制軸除X、Z、C軸之外，還可具有Y軸。可進(jìn)行端面和圓周上任意部位的鉆

16、削、銑削和攻螺紋等加工，在具有插補(bǔ)功能的條件下，還可以實(shí)現(xiàn)各種曲面銑削加工。數(shù)控車床種類較多，但主體結(jié)構(gòu)都是由：車床主體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)三大部分組成。</p><p>　　數(shù)控的實(shí)質(zhì)是通過特定處理方式下的數(shù)字信息（不邊疆變化的數(shù)字量）去自動(dòng)控制機(jī)械裝置進(jìn)行動(dòng)作，它與通過連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行的程序控制（即順序控制），有著截然不同的性質(zhì)。由于數(shù)控中的控制信息，而處理這些短信息離不開計(jì)算機(jī)，因此將通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)

17、控制的技術(shù)，簡稱為數(shù)控。這里講的數(shù)控，特指用于機(jī)床加工中的數(shù)控（即機(jī)床數(shù)控）。除此之外，數(shù)控還廣泛應(yīng)用于測量、理化試驗(yàn)與分析、物質(zhì)與信息的傳輸、建筑以及科學(xué)管理等領(lǐng)域。早期的數(shù)控機(jī)床的NC裝置由各種邏輯元件、記憶元件組成隨機(jī)邏輯電路，是固定接線的硬件結(jié)構(gòu)，由硬件來實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能，稱作硬件數(shù)控，用這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)控機(jī)床一般稱作為NC機(jī)床。計(jì)算機(jī)數(shù)控，簡稱CNC。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)是采用微處理器或?qū)Ｓ梦C(jī)的數(shù)控系統(tǒng)，由事先存放在存儲器里的系統(tǒng)程序（

18、軟件）來實(shí)現(xiàn)控制邏輯，實(shí)現(xiàn)部分或分部數(shù)控功能，并通過接口與外圍設(shè)備進(jìn)行連接，稱為CNC系統(tǒng)，這樣的機(jī)床一般稱為CNC機(jī)床。</p><p>　　1.2 數(shù)控車床技術(shù)的發(fā)展趨勢</p><p>　　高速、精密、復(fù)合、智能和綠色是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的總趨勢，近幾年來，在實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化等方面取得可喜成績。主要表現(xiàn)在： </p><p>　　1.機(jī)床復(fù)合技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展隨著數(shù)控

19、機(jī)床技術(shù)進(jìn)步，復(fù)合加工技術(shù)日趨成熟，包括銑-車復(fù)合、車銑復(fù) 合、車-鏜-鉆-齒輪加工等復(fù)合，車磨復(fù)合，成形復(fù)合加工、特種復(fù)合加工等，復(fù)合加工的精度和效率大大提高?！耙慌_機(jī)床就是一個(gè)加工廠”、“一次裝卡，完全加工”等理念正在被更多人接受，復(fù)合加工機(jī)床發(fā)展正呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢。 </p><p>　　2.智能化技術(shù)有新突破數(shù)控機(jī)床的智能化技術(shù)有新的突破，在數(shù)控系統(tǒng)的性能上得到了較多體現(xiàn)。如：自動(dòng)調(diào)整干涉防碰撞功能、斷電

20、后工件自動(dòng)退出安全區(qū)斷電保護(hù)功能、加工零件檢測和自動(dòng)補(bǔ)償學(xué)習(xí)功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能、加工過程自動(dòng)消除機(jī)床震動(dòng)等功能進(jìn)入了實(shí)用化階段，智能化提升了機(jī)床的功能和品質(zhì)。 </p><p>　　3.機(jī)器人使柔性化組合效率更高機(jī)器人與主機(jī)的柔性化組合得到廣泛應(yīng)用，使得柔性線更加靈活、功能進(jìn)一步擴(kuò)展、柔性線進(jìn)一步縮短、效率更高。機(jī)器人與加工中心、車銑復(fù)合機(jī)床、磨床、齒輪加工機(jī)床、工具磨床、電加工機(jī)床、鋸床、沖

21、壓機(jī)床、激加工機(jī)床、水切割機(jī)床等組成多種形式的柔性單元和柔性生產(chǎn)線已經(jīng)開始應(yīng)用。 </p><p>　　4.精密加工技術(shù)有了新進(jìn)展數(shù)控金切機(jī)床的加工精度已從原來的絲級（0.01mm）提升到目前的微米級（0.001mm），有些品種已達(dá)到0.05μm左右。超精密數(shù)控機(jī)床的微細(xì)切削和磨削加工，精度可穩(wěn)定達(dá)到0.05μm左右，形狀精度可達(dá)0.01μm左右。采用光、電、化學(xué)等能源的特種加工精度可達(dá)到納米級（0.001μm）

22、。通過機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、機(jī)床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環(huán)控制及溫度、振動(dòng)等動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù)，提高機(jī)床加工的幾何精度，降低形位誤差、表面粗糙度等，從而進(jìn)入亞微米、納米級超精加工時(shí)代。 </p><p>　　5.功能部件性能不斷提高功能部件不斷向高速度、高精度、大功率和智能化方向發(fā)展，并取得成熟的應(yīng)用。全數(shù)字交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置，高技術(shù)含量的電主軸、力矩電機(jī)、直線電機(jī)，高性能的直線滾動(dòng)組件，高精度

23、主軸單元等功能部件推廣應(yīng)用，極大的提高數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平。</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)題目及參數(shù)</p><p><b>　　1.1 題目</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的題目是CK516立式數(shù)控車床變速箱中傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　包括傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核計(jì)算。</p>

24、<p>　　傳動(dòng)軸是數(shù)控車床的關(guān)鍵部位，其結(jié)構(gòu)優(yōu)劣對加工中心的性能有很大的影</p><p>　　響，因此，在設(shè)計(jì)的過程中要多加注意。傳動(dòng)軸前后的受力不同，故要選用不同</p><p><b>　　的軸承。</b></p><p><b>　　1.2 參數(shù)</b></p><p>&l

25、t;b>　　規(guī)格參數(shù)</b></p><p>　　床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 mm 800</p><p>　　最大車削直徑 mm 600</p><p>　　最大車削高度 mm 600</p>

26、<p>　　主軸轉(zhuǎn)速范圍（四段無級） r/min 45-1000</p><p>　　主軸孔前端錐度 mm 120</p><p>　　主電機(jī)功率 kw 15</p><p>　　X/Z軸伺服電機(jī)

27、 N.m 22</p><p>　　第三章 傳動(dòng)軸的概念</p><p>　　傳動(dòng)軸總成主要由傳動(dòng)軸及其兩端焊接的花鍵軸和萬向節(jié)叉組成。傳動(dòng)軸中一般設(shè)有由滑動(dòng)叉和花鍵軸組成的滑動(dòng)花鍵，以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)長度的變化。為了減小滑動(dòng)花鍵的軸向滑動(dòng)阻力和磨損，有時(shí)對花鍵齒進(jìn)行磷化處理或噴涂尼龍層；有的則在花鍵槽中放入滾針、滾柱或滾珠等滾動(dòng)元件，以滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，提高傳動(dòng)效

28、率。但這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。有時(shí)對于有嚴(yán)重沖擊載荷的傳動(dòng)，還采用具有彈性的傳動(dòng)軸。傳動(dòng)軸上的花鍵應(yīng)有潤滑及防塵措施，花鍵齒與鍵槽間隙不宜過大，且應(yīng)按對應(yīng)標(biāo)記裝配，以免裝錯(cuò)破壞傳動(dòng)軸總成的動(dòng)平衡。 </p><p>　　傳動(dòng)軸的長度和夾角及它們的變化范圍由汽車總布置設(shè)計(jì)決定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證在傳動(dòng)軸長度處在最大值時(shí)，花鍵套與軸有足夠的配合長度；而在長度處在最小時(shí)不頂死。傳動(dòng)

29、軸夾角的大小直接影響到萬向節(jié)十字軸和滾針軸承的壽命、萬向傳動(dòng)的效率和十字軸旋轉(zhuǎn)的不均勻性。</p><p>　　第四章 軸類零件技術(shù)要求</p><p><b>　　一、尺寸精度</b></p><p>　　起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5～I(xiàn)T7）。裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6～I(xiàn)T9）。

30、</p><p><b>　　二、幾何形狀精度</b></p><p>　　軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差。</p><p><b>　　三、 相互位置精度</b></p><

31、;p>　　軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動(dòng)件（齒輪等）的傳動(dòng)精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為0.01～　0.03mm　，高精度軸（如主軸）通常為0.001～　0.005mm。</p><p><b>　　四、表面粗糙度</b></p><p

32、>　　一般與傳動(dòng)件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.5～0.63μm，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.63～0.16μm。</p><p>　　第五章 軸上零件的軸向定位和固定</p><p>　　為保證軸上零件能正常工作，軸上零件應(yīng)有確定的工作位置。為了防止軸上零件在載荷作用下沿軸向或周向相對運(yùn)動(dòng)，軸上零件與軸必須有可靠的軸向定位和固定及周向定位和固定。 </p&g

33、t;<p>　　1．軸上零件的軸向定位和固定 </p><p>　　零件在軸上的軸向定位和固定方法，主要取決于它所受軸向力的大小。固定的方式很多，常用的有軸肩、套筒、圓螺母、軸端擋圈和軸承端蓋等。 </p><p><b>　?。?）軸肩和軸環(huán) </b></p><p>　　階梯軸上截面變化處叫軸肩，由定位面和過渡圓角組成；軸環(huán)功

34、能與軸肩相同。軸肩和軸環(huán)結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，可承受較大的軸向力，常用于齒輪、鏈輪、帶輪、聯(lián)軸器和軸承等定位。軸肩分為定位軸肩和非定位軸肩兩類。 為了使零件能緊靠軸肩而得到可靠的定位，軸肩處的過渡圓角半徑 r 必須小于與之相配的零件轂孔端部的圓角半徑 R 或倒角尺寸 C 1 ， 一般情況下定位軸肩高度 h = (2 ~ 3) C 1 ，軸環(huán)寬度 b ≈ 1.4 h 。滾動(dòng)軸承配合處的軸肩)高度必須低于軸承內(nèi)圈 端面的安裝高度，以便拆卸軸承

35、，軸肩高度 h 及圓角半徑 r 應(yīng)根據(jù)滾動(dòng)軸承的類型與尺寸確定（見軸承標(biāo)準(zhǔn)）。非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)置的，不承受軸向力，軸肩高度一般為 h ＝ 1 ～ 2mm 。</p><p>　　但應(yīng)注意，采用軸肩定位不但使軸的直徑加大，從而所需軸的毛坯直徑較大，而且在軸的直徑變化處也會產(chǎn)生應(yīng)力集中 ,另外，軸肩過多不利于加工，因此在滿足軸上零件定位要求時(shí)，軸肩數(shù)量應(yīng)盡量少。 彈性擋圈或緊定螺釘定位方法簡單，但只

36、能傳遞不大的軸向力。緊定螺釘常用于光軸上零件的定位，并兼有周向定位作用。 </p><p>　　（2）軸端擋圈和圓錐面 </p><p>　　軸端擋圈和圓錐面定位，可傳遞較大的軸向力，一般用于軸端上零件的定位。對于承受沖擊載荷或軸上零件與軸的同軸度要求較高的軸端零件，常用圓錐面定位。 </p><p>　　軸承端蓋常用螺釘與箱體聯(lián)接而使?jié)L動(dòng)軸承的外圈得到軸向定位。通

37、常情況下，整個(gè)軸相對機(jī)器箱體的位置也常利用軸承端蓋來確定。 </p><p><b>　?。?）套筒</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)簡單、可靠。適于軸上兩零件間的定位和固定，軸上不需開槽，鉆孔。零件的軸向力不經(jīng)軸而直接傳到軸承上</p><p>　　2．軸上零件的周向定位和固定 </p><p>　　為了滿足機(jī)器傳遞運(yùn)

38、動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的要求，并防止軸上零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動(dòng)，軸上零件還必須有可靠的周向定位和固定。常用鍵、花鍵、緊定螺釘、銷及過盈配合等方法實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　傳動(dòng)軸的強(qiáng)度計(jì)算及受力分析</p><p>　　電機(jī)為Ⅰ軸，電機(jī)功率15Kw，轉(zhuǎn)速1500 r/min；Ⅱ軸計(jì)算轉(zhuǎn)速907r/min，傳動(dòng)效率為0.97；Ⅲ軸計(jì)算轉(zhuǎn)速395 r/min，傳動(dòng)效率為0.97；Ⅳ軸計(jì)算轉(zhuǎn)速140 r/mi

39、n，傳動(dòng)效率為0.951；傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖見圖1。</p><p><b>　　圖1 傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖</b></p><p>　　6.1 Ⅱ軸的強(qiáng)度計(jì)算及受力分析</p><p><b>　　（一）Ⅱ軸強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　　圖2 Ⅱ軸</b></p>

40、;<p><b>　　軸的安全系數(shù)</b></p><p>　　d＝45mm ξ＝d0/d 因?yàn)檩S為實(shí)心，故ξ＝0</p><p>　　δ-1＝0.45δb＝0.45×6500＝2925Kgf/cm2</p><p>　　α＝Kc (1+C)，取Kc＝1.7、C＝0，則　α＝1.7；</p>&l

41、t;p>　　αn＝δ-1/δs+Kτ.Cn ，取Kτ＝1.7、Cn＝0，則αn＝2925/3600＝0.8125</p><p><b>　　軸在危險(xiǎn)斷面處彎矩</b></p><p><b>　　A點(diǎn)的支反力</b></p><p><b>　　由得</b></p><p&

42、gt;<b>　　由得</b></p><p><b>　　危險(xiǎn)面彎矩</b></p><p>　　危險(xiǎn)面扭矩 取[n]=3</p><p>　　故軸的疲勞強(qiáng)度合格。</p><p><b>　?。ǘ蜉S受力分析</b></p><p><b

43、>　　圖3 Ⅱ軸受力分析</b></p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算公式</b></p><p>　　材料剪切彈性模量 I=13.3cm</p><p>　　極慣性矩 In=33.2609</p><p>　　機(jī)床上通常當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速高于3000 r/min (軸的鋼度較差時(shí))，或者500

44、0 r/min (軸的鋼較好時(shí))，才 需進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的核算，該軸轉(zhuǎn)速為907 r/min，故可認(rèn)為合格，不用再進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速的核算。</p><p>　　6.2 Ⅲ軸強(qiáng)度計(jì)算及受力分析</p><p><b>　　（一）Ⅲ軸強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　　圖4 Ⅲ軸</b></p><p&

45、gt;　　Ⅲ軸的疲勞強(qiáng)度的計(jì)算</p><p><b>　　軸的安全系數(shù)</b></p><p>　　d＝50mm ξ＝d0/d 因?yàn)檩S為實(shí)心，故ξ＝0</p><p>　　δ-1＝0.50δb＝0.50×6500＝3250Kgf/cm2</p><p>　　α＝Kc (1+C)，取Kc＝1.7、C＝

46、0，則　α＝1.7；</p><p>　　αn＝δ-1/δs+Kτ.Cn ，取Kτ＝1.7、Cn＝0，則αn＝3250/3600＝0.9532</p><p><b>　　軸在危險(xiǎn)斷面處彎矩</b></p><p><b>　　A點(diǎn)的支反力</b></p><p><b>　　由得<

47、/b></p><p><b>　　由得</b></p><p><b>　　危險(xiǎn)面彎矩</b></p><p>　　危險(xiǎn)面扭矩 取[n]=3</p><p>　　故軸的疲勞強(qiáng)度合格。</p><p><b>　?。ǘ蜉S受力分析</b>&l

48、t;/p><p>　　圖4 Ⅲ軸受力分析</p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算公式</b></p><p>　　材料剪切彈性模量 I=13.0cm</p><p>　　極慣性矩 In=33.0123</p><p>　　6.3 Ⅳ軸強(qiáng)度計(jì)算及受力分析</p><p&

49、gt;<b>　?。ㄒ唬蜉S受力分析</b></p><p><b>　　圖5 Ⅳ軸</b></p><p><b>　　軸的安全系數(shù)</b></p><p>　　d＝40mm ξ＝d0/d 因?yàn)檩S為實(shí)心，故ξ＝0</p><p>　　δ-1＝0.40δb＝0.40

50、×6500＝2600Kgf/cm2</p><p>　　α＝Kc (1+C)，取Kc＝1.7、C＝0，則　α＝1.7；</p><p>　　αn＝δ-1/δs+Kτ.Cn ，取Kτ＝1.7、Cn＝0，則αn＝2600/3600＝0.7653</p><p><b>　　軸在危險(xiǎn)斷面處彎矩</b></p><p>

51、;<b>　　A點(diǎn)的支反力</b></p><p><b>　　由得</b></p><p><b>　　由得</b></p><p><b>　　危險(xiǎn)面彎矩</b></p><p>　　危險(xiǎn)面扭矩 取[n]=4</p><p>

52、;　　故軸的疲勞強(qiáng)度合格。</p><p><b>　?。ǘ蜉S受力分析</b></p><p>　　圖6 IV受力分析</p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算公式</b></p><p>　　材料剪切彈性模量 I=13.1cm</p><p>　　極慣性矩

53、In=33.1123</p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算公式</b></p><p>　　第七章 傳動(dòng)軸主要參數(shù)的計(jì)算及校核</p><p>　　7.1傳動(dòng)軸主要參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　傳動(dòng)軸的主要參數(shù)是：傳動(dòng)軸前端直徑D1，傳動(dòng)軸內(nèi)徑d。傳動(dòng)軸懸伸量a和傳動(dòng)軸支撐跨距L。</p><

54、;p>　　（1）傳動(dòng)軸前端直徑D1</p><p>　　傳動(dòng)軸D1（按電機(jī)功率）如下表7-1（mm）：</p><p>　　車床、銑床、鏜床、加工中心等機(jī)床因裝配的需要，傳動(dòng)軸直徑常是自前往后逐漸減小的。前軸頸直徑D1大于后軸直徑D2。對于車、銑床一般，由上表可取D1=110mm。</p><p><b>　　因此可知由式子</b><

55、;/p><p>　　后端直徑 </p><p>　　圓整后 </p><p><b>　?。?）傳動(dòng)軸內(nèi)徑d</b></p><p>　　傳動(dòng)軸內(nèi)孔徑與機(jī)床類型有關(guān)，主要用來通過棒料、鏜桿、拉桿或頂尖。確定內(nèi)孔徑原則是為減輕傳動(dòng)軸重量，在滿足對空心主軸孔徑要求和最小壁厚要求下，應(yīng)取最大值。</p

56、><p>　　傳動(dòng)軸的內(nèi)徑是通過刀具夾具裝置固定刀具、傳動(dòng)氣動(dòng)或液壓卡盤等。傳動(dòng)軸孔徑越大，傳動(dòng)軸部件的相對重量就越輕。傳動(dòng)軸的孔徑大小主要受傳動(dòng)軸剛度的制約。傳動(dòng)軸的孔徑與傳動(dòng)軸直徑之比，小于0.3時(shí)空心傳動(dòng)軸的剛度幾乎與實(shí)心傳動(dòng)軸相等；等于0.5時(shí)空心傳動(dòng)軸的剛度為實(shí)心傳動(dòng)軸的90%；大于0.7時(shí)，空心傳動(dòng)軸的剛度就急劇下降。一般可取其比值為0.5左右。</p><p>　　傳動(dòng)軸本身剛度

57、K正比于抗彎斷面慣性矩I</p><p>　　由式子可知取孔徑的直徑極限d1max為</p><p>　　此時(shí)若孔徑再大，剛度急劇下降</p><p><b>　　根據(jù)推薦值</b></p><p>　　取 d1=55 mm</p><p>　?。?）傳動(dòng)軸前端懸伸量a確定&

58、lt;/p><p><b>　　圖（7-1）</b></p><p>　　傳動(dòng)軸懸伸量指傳動(dòng)軸前端面到前支承徑向反力作用中點(diǎn)（一般即為前徑支撐中點(diǎn)）的距離，它主要取決于傳動(dòng)軸前端部結(jié)構(gòu)形式和尺寸，前支撐軸承配置和密封等。因此主要由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。</p><p>　　懸伸量與主軸部件的剛度及抗振性成反比，故應(yīng)盡量取小值。</p><

59、;p>　　式中：E---材料的彈性模量</p><p><b>　　I---軸慣性距</b></p><p>　　K1--前剛度值 K2--后剛度值</p><p>　　初選a值可參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊確定</p><p>　　計(jì)算得懸伸量為80mm</p><p>　?。?）傳動(dòng)軸跨距的確

60、定</p><p>　　傳動(dòng)軸跨距是決定傳動(dòng)軸系統(tǒng)動(dòng)靜剛度的重要影響因素，目的是找出在切削力作用下，傳動(dòng)軸前端的柔度值最小的跨距稱為最優(yōu)跨距（）。實(shí)驗(yàn)證明，動(dòng)態(tài)作用下最優(yōu)跨距很接近于推得最優(yōu)值，因此設(shè)計(jì)時(shí)盡量達(dá)到最優(yōu)值。</p><p>　　前端角接觸球軸承的剛度（主要為軸向剛度）</p><p><b>　　其中： </b></p>

61、;<p><b>　　內(nèi)徑為110mm</b></p><p><b>　　z = 20 </b></p><p>　　查軸承樣本額定動(dòng)載荷</p><p>　　計(jì)算得傳動(dòng)軸跨距為300mm</p><p>　　7.2 傳動(dòng)軸的剛度計(jì)算</p><p>　　如

62、果傳動(dòng)軸前后軸承由數(shù)段組成，則當(dāng)量直徑d</p><p>　?。╩m） （參考文獻(xiàn)2）</p><p>　　式中 、、、、…、、——分別為各段的直徑和長度（㎜）；</p><p><b>　　——總長</b></p><p>　　如果前后軸承的直徑相差不大，也可把前后軸承直徑的平均值近似地作為當(dāng)量直徑d。</p&

63、gt;<p>　　傳動(dòng)軸的前懸伸部分較粗，剛度較高，其變形可以忽略不記，后懸伸部分不影響剛度，也可不計(jì)算。如傳動(dòng)軸前端作用一外載荷F如下圖（參考文獻(xiàn)3）</p><p><b>　　圖（7-2）</b></p><p>　　圖7-2 傳動(dòng)軸組件計(jì)算模型</p><p>　　則撓度： （參考文獻(xiàn)2）<

64、/p><p>　　式中 F——外載荷（N）；</p><p>　　a——前懸伸，等于載荷作用點(diǎn)至前支承點(diǎn)間的距離（mm）；</p><p>　　l——跨距，等于前后支承的距離（mm）；</p><p>　　E——彈性模量，鋼的 E=2×105（MPa）；</p><p>　　I——截面慣性距,I =0.05(d

65、4-di4)(mm4)；</p><p>　　——傳動(dòng)軸的外徑和孔徑（mm）。又因?yàn)椋椎挠绊懣梢院雎杂纱丝傻脗鲃?dòng)軸剛度滿足要求。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　這次設(shè)計(jì)主要是CK516數(shù)控車床變速箱中傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以及對其進(jìn)行受力分析和強(qiáng)度校核，通過精細(xì)的設(shè)計(jì)，使數(shù)控車床

66、在加工過程中更能滿足加工要求，加工出精密的零件。經(jīng)過這次的設(shè)計(jì)，讓我了解到，要想設(shè)計(jì)出更好的，這需要我們以后更加深入專業(yè)的學(xué)習(xí)。</p><p>　　在此次設(shè)計(jì)過程中，我充分認(rèn)識到知識的欠缺，設(shè)計(jì)中遇到了許多困難，因此在整個(gè)設(shè)計(jì)期間不僅查閱大量的文獻(xiàn)資料，并有機(jī)的把所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識應(yīng)用到設(shè)計(jì)中，對自己的能力進(jìn)行了巨大的考驗(yàn)。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)由于知識的欠缺，設(shè)計(jì)中還存在一些不

67、足，如軸上其他零件的選取及其設(shè)計(jì)，沒有從各個(gè)方面進(jìn)行考慮，像設(shè)計(jì)在實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，材料利用的合理性及計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性等。因此以后我會更加努力的學(xué)習(xí)這方面知識，并在工廠中多加實(shí)踐積累知識，做出更精密的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文設(shè)計(jì)在zz老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝

68、聚著xx老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，zz老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，zz老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動(dòng)，沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此向zz老師表示深深的感謝和崇高的敬意！ 在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會向在這三年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘?。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫

69、助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 同時(shí)，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。我還要感謝同組的各位同學(xué)以及我的各位室友，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

70、<p>　　1.李洪主編.實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊[M].沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1997.</p><p>　　2.杜君為主編.機(jī)械制造技術(shù)裝備設(shè)計(jì)[M].天津:天津大學(xué)出版社,2002.</p><p>　　3.楊可楨、程光蘊(yùn)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2006.5.</p><p>　　4.成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出

71、版社,2001 .</p><p>　　5.王愛玲主編.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床設(shè)備[M].北京:國防出版社,2004.</p><p>　　6.林宋主編.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.</p><p>　　7.蔡春源主編.新編機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(上下冊) [M].北京:學(xué)苑出版社,1992.7.</p><p>　　8.趙妙霞主編.

72、機(jī)械設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制[M].蘭州：蘭州大學(xué)出版社,2004.9.</p><p>　　9.左健民主編.液壓與氣壓傳動(dòng)(第二版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.5.</p><p>　　10.胡家秀主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001.5.</p><p>　　11.胡家秀主編.簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.

73、10.</p><p>　　12.王茂元主編.機(jī)械制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001.8.</p><p>　　13.楊黎明、黃凱、李思至、陳仕賢.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊[M].北京:國防工業(yè)出版社,1986.12.</p><p>　　14.吳宗澤，羅圣國主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(第二版) [M].北京高等教育出版社,1999.3.</p>