1、XX 大 学毕 业 设 计 (论 文 )平衡轴钻孔组合机床总体及多轴箱体设计所 在 学 院专 业班 级姓 名学 号指 导 老 师年 月 日I摘 要根据设计任务书的要求,本设计说明书针对平衡轴机床的设计及专用夹具设计进行说明。内容包括组合机床工艺方案的制定、组合机床配置型式的选择、总体设计还有多轴箱设计。全文含组合钻床的总体设计和多轴箱设计两部分。机床总体设计要是在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上确定“三图一卡” ， 主轴箱设计根据“三图一卡” ，整理编绘出主轴箱原始依据图，重点分析传动系统，经过各种方案的比较，最后确定最优方案。此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量
2、，需设计专用夹具。关键词：主轴箱；组合机床；夹具全套图纸加 153893706IIAbstractAccording to the requirements of the mission design, design for wallboard machine and special fixture for the design specification is described. The main contents include aggregate machine-tool craft plan formulation, combined machine tool configurati
3、on choice, aggregate machine-tool system design and main shaft case design.The full text mainly includes overall design and main shaft box combination milling machine design two parts. The overall design of machine tool is mainly in the selected process and determine the basis of machine tool config
4、uration, structure scheme to determine the “three charts and a card“, the headstock design according to “three charts and a card“, reorganizes the compilation to leave the headstock primitive basis chart, the key analysis transmission system, through the comparison of various schemes, and finally to
5、 determine the optimal scheme. In addition, in order to improve labor productivity, reduce labor intensity, guaranteed the processing quality, need to design special jig.Keywords: spindle box; modular machine tool; fixtureIII目 录摘 要 .IAbstractII1 绪论 11.1 本课题研究的意义 .11.2 组合机床总体设计 .11.2.1 组合机床的简述 11.2.2
6、 组合机床的发展趋势 22 组合机床的总体设计 42.1 组合机床方案的制定 .42.1.1 制定工艺方案 .42.1.2 确定配置形式及结构方案 .52.2 确定切削用量及选择刀具 .72.2.1 确定工序余量 .72.2.2 选择切削用量 .72.2.3 确定切削力、切削扭矩、切削功率 .72.2.4 选择刀具结构 .82.3 钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制 .82.3.1 平衡轴工序图 82.3.2 加工示意图 102.3.3 机床联系尺寸图 .142.3.4 生产率计算卡 .163 主轴箱的设计 183.1 主轴箱的设计 .183.1.1 绘制主轴箱设计原始依据图 .183.1.
7、2 齿轮模数选择 .193.1.3 主轴箱的传动设计 .193.1.4 绘制传动系统图 .213.2 传动轴的直径估算 .223.2.1 确定各轴转速 223.2.2 传动轴直径的估算：确定各轴最小直径 .233.2.3 键的选择 233.3 传动轴的校核 .233.3.1 传动轴、键的校核 233.3.2 键的校核 243.4 各变速组齿轮模数的确定和校核 .243.4.1 齿轮模数的确定 243.4.3 齿轮结构的设计 273.5 轴承的选用与校核 .273.5.1 各轴轴承的选用 273.5.2 各轴轴承的校核 273.6 轴组件设计 .28IV结 论 30致 谢 31参考文献 3211
8、 绪论1.1 本课题研究的意义据统计，在车间的平均切削时间普通机床的一般很少超过总工作时间的 15%。其余的时间阅读，装卸，更换刀具，机床，测量和手术去除铁等。使用数控机床虽然可以提高 85%，但购买昂贵的。它必须更多地缩短加工时间。不同处理方法具有不同的特点，在钻孔过程中，钻孔设备是一种能够通过少量的投资提高生产力的有效措施。虽然不可调多轴头是用于自动线的早期，但仅限于大规模生产。特别是随着工业的发展，大型复杂钻孔专用设备是吸引某人的注意的。1975 法国巴黎机床展也反映了这一趋势增加使用的钻孔设备。1.2 组合机床总体设计1.2.1 组合机床的简述组合机床（transfer and uni
9、t machine）是以系列化和标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件对一种或多种工件按预先确定的工序进行切削加工的机床。兼有万能机床和专用机床的优点。通用零部件通常占整个机床零部件的 7090，只需要根据平衡轴的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装，从而组成适应新的加工要求的设备。由于在组合机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面积，实现工序集中，改善劳动条件，提高生产效率和降低成本。将多台组合机床联在一起，就成为自动生产线。组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽车等行业中的箱体等。加工件总箱或特殊形状的组合机床。工
10、件的加工，一般不旋转，相对进给运动的刀具的旋转运动和刀具和工件，来实现钻孔，扩孔，钻孔，扩孔，钻孔，铣削平面，内、外螺纹切削加工圆等。夹紧工件的加工头旋转组合机床，由刀具作进给运动，也可达到一定的旋转部件（如飞轮，汽车后桥等）的循环和过程。组合机床通用组件分为功率元件，支撑部分，传输部分，控制部分和附件 5。功率部件的机器提供主运动和进给运动，主电源箱（将转移到主轴箱电机的旋转运动） ，切2割头（安装在主轴上，用于每一步处理） ，动力滑台（对配电箱或切割头，该安装为了实现进给运动安装） ；动力滑台进给机构，切割头或夹具的支撑件，侧基，中间底座，支架，可调支架，柱和柱底；用于输送工件或主轴箱部件
11、的处理站的传输，主要分度回转台的，分度回转工作台，工作台分度滚筒往复；控制部件，用于控制机自动循环组成，液压站，电气柜和控制表等。单工位组合机床根据表面的数量被加工，单面，双面，三面和四 4，通常只能在同一时间，一个处理，每个处理现场；多工位组合机床回转工作台，往复工作台，长柱型和滚筒式 4 种，可多个处理站点。通用部件按功能可分为动力元件，支撑部分，传输部分，控制部分和辅助部件五类。1.2.2 组合机床的发展趋势组合机床现代发展的方向主要有以下几个特点：A、组合机床品种的发展重点。在这种特殊的机床，旋转组合机床及自动线中占有非常重要的地位。因为这两种类型的机床的工件可以把许多进程分配到多个处
12、理站，还可加工，工件从另外多个方向，而且通过分度夹具（在转盘机）或转折点.B、自动线节拍时间进一步缩短。目前，对汽车和轻型卡车的特点是大批量生产，发动机的输出通常是 600000 左右，这样的大批量生产的实现，旋转组合机床和自动线在运行三班，一般为 20 30 秒钟的时间，当零件的生产批量当机器周期时间短，甚至。自动线短射，主要是通过缩短时间和辅助时间。缩短时间的主要途径是新的刀具材料和刀具在小说中的使用，通过提高切削速度和进给率和缩短时间。缩短辅助时间主要包括工件输送，缩短时间处理模块和处理模块由一个快速导入工作切割工件花后。为了缩短这部分空气的旅行时间，提高工件（常用的工件直接输送）输送速
13、度和处理模块或夹移动速度。目前，托盘输送速度可以达到 60 米/分钟或更高，处理模块移动到40mmin 的速度。C、组合机床柔性化进展迅速。十多年来，为机床的汽车业的一个重要用户的组合，以满足人们的个性化需求，汽车变型品种不断增加，许多品种的竞争已经成为汽车市场的竞争特点，使机床制造业面临挑战。为了适应多品种生产，传统的刚性组合机床和自动线的一种处理必须增加灵活性。柔性组合机床主要是通过数字控制技术的使用来实现的。对机床和柔性自动线的柔性组合发展的一个重要前提是数控加工模块的开发，有着悠久的加工中心的数控加工模块的技术发展提供了经验的历史。由数控加工3模块的柔性组合机床和柔性自动生产线，可实现
14、自动换刀，自动更换多轴箱和改变加工范围，工作周期，切削参数和加工位置通过和数控程序更改应用程序，不同品种的加工。D、提高加工精度。特别是 80 年代中期以来，汽车制造业，提高车辆的制造公差的竞争力，关键部件的不断收紧了引擎，并通过计算机辅助测量和分析方法，以及设备能力测试来提高其产品的质量。这无疑提出了更高的要求，对机床和自动线的组合。组合机床厂为了满足加工精度要求高的用户，提高自动线和新的监测精度。电子，自动化程度的提高。在过去的十年中，为了进一步提高工件的加工精度，在生产过程中，工件减少中间存储，处理和缩短生产周期时间，工件的加工过程中的一些非加工过程（如清洗过程，测量，装配和测试泄漏）的
15、生产系统集成到自动线、自动线，为了实现全面自动化加工，表面处理，测量和装配过程。F、应用技术趋势，其他。在机床行业在发达国家，该技术得到了越来越广泛的应用。在国外许多企业的机床和 CAD 技术推广设计，机床的设计已被广泛用于 CAD 工作站，在设计室很难看到传统的绘图板。CAD 除了绘图工作，和刚度分析组件（有限元方法） ，该组合机床和自动线的比较和选择的设计方案，以及报价等方面得到了广泛的应用，以提高设计质量，缩短设计周期大大。此外，许多外国公司形成了一系列的模块和通用性的高度是机和自动线的组合（通常大于 90%） ，机床和自动线输送进一步缩短组合。42 组合机床的总体设计2.1 组合机床方
16、案的制定2.1.1 制定工艺方案加工技术将确定组合机床的加工质量，生产率，夹具的总体布局和结构。因此，在计划的过程中，我们必须要平衡轴的分析，和现场的形状，尺寸，材料，硬度，刚度的深入了解，表面粗糙度的加工精度，加工零件的结构特点，和定位，夹紧方法，过程，和切割工具，生产力的场景，环境和条件等。与国内外相关技术资料的收集，制定合理的工艺。根据平衡轴平衡轴的零件图（图 2.1） ，加工十四个孔的工艺过程如下：(1)技术要求。12 个直径为 14.5mm，其他 2 个 10mm。工件材料为 42CrMo，假设年产量 5 万件，2 班制生产，每班 6 小时，每年工作 300 天。(2) 工艺分析5加
17、工孔的位置度公差=0.05mm。根据精度要求，决定用下列加工方案：一次性加工 孔径=14.5mm 10mm 的通孔。(3) 选择定位基准、选择夹紧点此零件上的孔，以上表面限制三个自由度和右端面限制 3 个自由度，中间孔通过螺杆起到夹紧的作用。2.1.2 确定配置形式及结构方案(1)平衡轴的加工精度平衡轴需要过程完成机器的组合，应保证加工精度，根据制造机方案。平衡轴钻孔的精度要求较高，钻井机。为了机 ra1.6um 孔的表面粗糙度，改善原机的制造精度和工件的定位精度和减少夹紧变形的对策研究。因此，该机通常采用的尾部安装的齿轮传动装置，进给采用液压系统，平衡轴图如图 2.1 所示6图 2.1 平衡
18、轴(2) 平衡轴的特点此平衡轴的材料是 42CrMo、硬度 HB170241、孔的直径为 14.5mm。采用多孔同步加工，的刚度是足够的，少力，振动，和工件变形的影响可以忽略不计的加热。此零件的加工特点是中心线与定位基准平面是垂直的，并且定位基准面是水平的，工件小，孔分布密集，主轴箱体积较大，一次钻孔，选钻床。(3) 零件的生产批量零件的生产批量是决定采用单工位、多工位、在自动线或组合机床设计的小批量生产的特点。根据 50000 件的年生产能力的生产程序设计的要求，从工件的形状和轮廓尺寸，以减少处理时间，采用多轴，以减少机床数量，过程在一台机器上完成，为了提高利用率。(4)使用条件根据车间布局
19、，组合机床的使用选择合适的组合机床工艺连接，技术能力和自然条件和要求。基于上述特点：结构，平衡轴类零件加工的零件，尺寸精度，表面粗糙度和技术要求，定位，夹紧方法，过程，和机床的总体布局和技术性能等的影响因素，最终决7定设计多工位同步钻床。2.2 确定切削用量及选择刀具2.2.1 确定工序余量14.5mm 的孔在钻孔时，直径上工序间余量均为 0.2mm。2.2.2 选择切削用量同一轴箱上的刀具轴可设计成同转速和同的每转 进给量（mm/r）与其适应。以满足直径的加需要，即：2.112.inffnfv式中： =各轴转速（r/min）1、 2、 i=各轴进给量（mm/r）12,.iff=动力滑台每分钟
20、进给量（mm/min）vf由于加工精度，平衡轴钻孔工件材料，工作条件，技术要求，按照经济原则选择满足加工要求，检查表法：钻头直径 D = 14.5 毫米，进给速度，切削 V = 18mmin f = 0.2mm/r 速度.2.2.3 确定切削力、切削扭矩、切削功率经查表 切削力，扭矩，切削功率的计算如下：切削力： =26 2.2FD8.0f6.HB=2614.5 8.02.=4372N切削扭矩： =10 2.3T9.18.0f6.B=10 1.9450.82.=30463.4Nmm切削功率： = 2.4P/4TvD8=30463.418/(97403.1414.5)=0.717kw2.2.4
21、选择刀具结构由于平衡轴布氏硬度 hb170-241，孔径 d 高速钢钻头的 14.5mm 刀具材料（W18Cr4V） ，为了使工作可靠，加工简单，的麻花钻直径 14.5mm 选择标准。孔加工刀具长度应确保在工具和导套的末端之间的螺旋槽加工结束 30 50mm 范围，以排出切屑与刀具磨损已调整了一定量的。2.3 钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制内容包含：绘制平衡轴工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、编制生产率卡。2.3.1 平衡轴工序图1、平衡轴工序图的作用及内容平衡轴工序图如 2.2 所示。图上要内容：（1）平衡轴的形状，尺寸和机加工零件，精度，表面粗糙度，形状和位置精度等技术要求，以及工
22、作程序和技术要求。（2）定位基准选择定位夹紧，夹紧方向的过程。（3）平衡轴的名称，数量，材料，硬度和加工件与津贴。2.绘制平衡轴的工序图9（1）为了使平衡轴画面清晰，必须通过处理这台机器的内容。绘制时，要按一定比例，选择足够的视图和剖面看，优秀的处理站点（用粗实线） ，和零件和机床的轮廓，重行标记的夹具设计。如在参考 2.2 位置，机械夹紧位置和方向，辅助支持由符号部规定（细实线）表清楚，所有的程序来确保尺寸，角度等，应使用尺寸的数值表示。10图 2.2 平衡轴工序图（2）和定位基准加工零件的注射位置大小，为了便于加工和检验，有时为选定的定位基准与设计基准不重合，应处理网站的转换位置精度要求。
23、2.3.2 加工示意图1、加工示意图内容图 2.3 为平衡轴钻孔的加工示意图11图 2.3 加工示意图在图上应标注的内容：要在地图上的标记的内容：（1）切削加工方法，机床消费，流通和工作行程。（2）工件和夹具之间，刀具和主轴箱端的距离。（3）结构式轴，大小和延伸长度；工具的类型，大小和结构尺寸，连杆，数量导向装置；与工具和导向装置，连接工具，连接杆，轴，刀具应根据加工结束位置映射。2，绘制加工示意图在计算图（1）刀具的选择刀具的选择考虑到加工的尺寸精度，表面粗糙度，裁剪和生产力的要求和其他因素。刀具的选择，正如前面提到的，这是没有讨论。（2）导套的选择12所以正确的选择式导向装置，合理确定规模
24、，精度，是组合机床设计的重要内容，也是解决必须处理内容绘制示意图。1）选型指南根据刀具导向部分的直径和 V = 18m/min 刀具导向线速度，固定式导向选择。2）根据刀具的直径选择固定导向装置导向套参数表 2.1 固定导向装置标准尺寸表d d1 D D1 D2 l l1 l2 l3 l4 L514.5 14.5 40 30 34 150 40 14.5 12 17 46表 2.2 固定装置配合表导向类别工艺方法 D D D1刀具导向部分外径固定导向钻孔 G7（或 F8） H7/g6 H7/n6 g6固定导向装置的布置图见图 2.4图 2.4 固定导向装置的布置图（3）初定轴类型、尺寸、外伸长
25、度由于轴材料为 40Cr，剪切模量 G = 81.0gpa，刚性轴 PSI14（0）m，所以 B 2.316，根据轴径刚性条件计算：d B 2.594T式中： d=轴直径（mm） （24.65）13T=轴所承受的转矩（Nmm）B=系数本设计中轴直径 d=14.5mm,轴外伸长度为：L=115mm，D/ 为 40/28。1d（4）选择刀具接杆 由以上可知，各轴延伸的主轴箱是一定值，和刀具长度是一定值，因此，确保机床主轴箱也可以达到加工结束位置，需要调节杆设置轴和工具之间，它可以在组合机床的调整连接杆的调整解决，连接杆如图 2.5 所示， 图 2.5 可调连接杆根据接杆直径 d 选择刀具接杆参数如
26、表 2.3 所示：表 2.3 可调接杆的尺寸d D1(h6) d2 d3 L l1 l2 l3螺母厚度28 Tr282 莫氏 1 号 12.061 36 14.55 51 42 50 12（5）确定加工示意图的联系尺寸从加工结束端到端的所有链接的大小来确定的表面之间的最小距离，加工示意图连接尺寸如图 2.3 所示。其中一个最重要的连接尺寸工件表面的主轴箱面之间（图中尺寸 321mm） ，它等于刀具悬伸长度，厚度，眼轴长度延长螺母和连接杆的长度（可调）和减去加工，孔的深度和切出的价值。（6）工作进给长度的确定 如图 2.6 工作进给长度 应等于工件加工部位长度 L 与刀具切入长度 和切出长工L
27、1L度 之和。误差大时取大值，因此取 =8mm，切出长度 =1/3d+(38)= x14.5+72L12312mm，所以 =8+12+12=32mm.工14（7）快进长度的确定 不考虑实际加工，加工，确保有表面和尖端之间有足够的空间，也是快速返回行程应确保所有工具已经撤退到夹套不影响工件的装卸。在这里，采取快速返回行程120mm，倒带的长度等于快速引进工作，因此快速长度 120-45 = 75mm。2.3.3 机床联系尺寸图图 2.7 机床联系尺寸图1、联系尺寸图的作用和内容如上图所示，机床联系尺寸图包括机床布局的大小，电机，功率元件的规格，大会并与工件的尺寸参数与电机，和特殊部件之间的零件尺
28、寸。2、选用动力部件选用动力部件要选择型号、规格合适的动力滑台、动力箱。（1）滑台的选用1）驱动形式的确定2）确定轴向进给力滑台所需的进给力 进F= i=84372=34976N式中： i=各轴加工时所产生的轴向力15由于滑台工作时，除了克服各轴的轴的向力外，还要克服滑台移动时所产生的摩擦力。因而选择滑台的最大进给力应大于 进F34.976KN。3）确定进给速度本系统中进给速度 =nf=18mm/min。所以选择 1HY32A 液压滑台，工作进vf给速度范围 20650mm/min，快速速度 10m/min。4）确定滑台行程即：行程 L120+20+80=220mm，取 L500mm。综合上述
29、条件，确定动力滑台型号 1HY32A,以及相配套的滑台底座（1CC321 型） 。（2）由下式确定动力箱的选用动力箱要依据电动机功率来选用，在主轴箱没有设计之前， 可算主P 2.6主P切8*0.7170.87.1 KW式中：=主轴箱传动效率，加工黑色金属时 0.80.9；有色金属时0.70.8，本系统加工 42CrMo，取 0.8动力箱的电动机功率应大于计算功率，结合转速大小选择。选用电动机型号为Y132M1-6 的 1TD32I 型动力箱，动力箱输出轴至箱底面高度为 180mm。要技术参数如下表：表 2.4 电机型号及参数转速范围（r/min）电机传动型号电机转速 输出转速电机功率（）kw配
30、套轴部件型号D50 Y160M-6 970 470 7.51HY32A,1CC321,1CD3213、配套支承部件的选用立柱底座 1CD322。4、确定装料高度装卸工件高度安装表面，从机床的垂直距离的底面，目前的组合机床设计，装料高度根据 H = 580 1060mm 具体情况，该系统以装载高度为 800mm。165、中间底座轮廓尺寸中间基满足滑在上面的连接需要的外形尺寸，考虑到连接的柱脚。因此，中间底座采用侧基 1cd321。6、确定主轴箱轮廓尺寸机床主轴箱配置 630nm 的总厚度，根据标准尺寸的选择的宽度和高度。计算时，主轴箱的宽度和高度 H 可确定为：B = 630，H = 400根据
31、计算值，根据箱外形尺寸系列标准，最后确定轴箱轮廓尺寸BH=630400mm。2.3.4 生产率计算卡计算如下：切削时间： T 切 = L/vf+t 停 2.7 17表 2.5 生产率计算卡183 主轴箱的设计3.1 主轴箱的设计3.1.1 绘制主轴箱设计原始依据图从“三图一卡”来设计主轴箱原始依据图两个定位头架的身影在销孔中心线为横坐标，工件孔对称，选择垂直盒为纵坐标，相对位置尺寸的轮廓尺寸和电源箱传动轴的坐标系统。轴部逆时针旋转（面对轴视图） 。过程中的轴的内容，以及切削参数模型的性能参数和轴的尺寸和功率元件如 3.1 所示：19表 3.1 轴外尺寸及切削用量轴外伸尺寸 切削用量轴号D/d
32、L工序内容 N（r/min）V(m/min)f(mm/r)Vf(mm/min)1、2、3、45、67、840/28 115钻14.5415 18 0.18 74.7注：1平衡轴编号及名称：箱体材料：42CrMo JB297-62；硬度: HB170-241 ，前、后、侧盖等材料为 HT1502动力部件型号：1TD32I 动力箱，电动机型号 Y160M-6；功率 P7.5kw。3.1.2 齿轮模数选择本组合机床要用于钻孔，因此采用滚珠轴承轴。齿轮模数 m 可按下式估算：m=(3032) =32 2.452.113)/(ZNP3)4158/(.7式中：m=估算齿轮模数P=齿轮所传递的功率（kw）Z
33、=对啮合齿中的小齿轮数N=小齿轮的转速（r/min）为了模数计算还需要满足中心距的关系主轴箱输入齿轮模数取 m=2.5。取 m=2.5 齿轮分配可以圆整3.1.3 主轴箱的传动设计（1）根据原始依据图（图 3.2） ，画出驱动轴、轴坐标位置。如下表：20表 3.2 驱动轴、轴坐标值坐标 销 O1 驱动轴 O 轴 1 轴 2 轴 3 轴 4X 175 0 37 37 -37 -37Y 0 86.5 103.5 14.59.5 14.59.5 103.5（2）确定传动轴位置及齿轮齿数图 3.2 齿轮的最小壁厚2）传动轴 2 为轴 1，2，3，4 都各自在同一同心圆上。主轴箱的齿轮模数估算2.14.
34、5302Pmzn输入齿轮模数取 m=4。用降速传动。轴齿数选 Z=21，传动齿轮用 z=22 齿的齿轮，变位系数 。传动轴的转速为:0.18x=2.15735/inr传动轴直径都选取 40，这样为了减少传动轴种类和设计题目需要由于传动轴转速是 ，则驱动轴至传动轴的传动比为:735/minr2.167351i所以选择两级传动：一级为 1.01.0;二级为 1.41.0。21驱动轴直径=40mm，查手册手册得：t=33.3mm,当 m=3 时，驱动轴上的齿数为：Zmin 2.17303.2(1.5)2(1.25).8dmt去驱动齿轮齿数 Z=24。通用的齿轮材料均为 45 钢，热处理为齿部高频淬火
35、 G54。本机床齿轮的选用按照下表选用表 2.8 齿轮种类及参数齿轮种类 宽度（mm） 齿 数 模数（mm） 孔径（mm）驱动轴齿轮 24321750 连续17702、2.5、32、2.5、3、415、20、30、35、4014.5、30、35、40、50传动轴齿轮 44（B 型） 21-24 3 14.5、30、35、40、50输出轴齿轮 32 21-24 3 18、22、28、32、36计算各轴转速使各轴转速的相对转速损失在 5%以内，由公式：V= 知：3.140Dnn1=n2=n3=n4=18x1000/3.14.5/14.5=415r/min2.183.1.4 绘制传动系统图传动系统图
36、是用以确定的传动轴将驱动轴和各轴连接起来，如图 3.3 所示22图 3.3 钻孔主轴箱传动系统图图中第排为传动轴齿轮、驱动轴齿轮。3.2 传动轴的直径估算除了满足强度要求的传动轴，也应满足刚度要求的强度要求，以确保在重复载荷和扭转载荷下的疲劳失效的无轴。高精度机床传动系统，大变形是不允许的。因此，在一般的疲劳强度是不矛盾的，除了负荷大，不能在轴的强度校核。刚度要求，保证轴的载荷作用下不发生大变形。因此，必须保证传动轴具有足够的刚度。3.2.1 确定各轴转速 计算转速 是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动件的计算转速可以从转jn速图上确定。3.2.2 传动轴直径的估算：确定各轴最小直径当轴上
37、有键槽时，d 值应相应增大 45%;当轴为花键轴时，可将估算的 d 值减小 7%为23花键轴的小径;空心轴时，d 需乘以计算系数 b，b 值见【5】表 7-12。和为由键槽并且轴为空心轴，和为花键轴。根据以上原则各轴的直径取值： ，md30和 在后文给定， 轴采用光轴， 轴和 轴因为要安装滑移齿轮所以都采用花 键轴。查【15】表 5-3-30 的矩形花键的基本尺寸系列， 轴花键轴的规格； 轴花键轴的规格 。742368为BDdN 842为BDdN3.2.3 键的选择查【4】表 6-1 选择轴 上的键，根据轴的直径 ，键的尺寸选择 302，键的长度 L 取 22。轴处键的选择同上，键的尺寸为78
38、取键 高键 宽 hb，键的长度 L 取 100。162取键 高键 宽3.3 传动轴的校核验算倾角时，若支撑类型相同则只需验算支反力最大支撑处倾角；当此倾角小于安装齿轮处规定的许用值时，则齿轮处倾角不必验算。验算挠度时，要求验算受力最大的齿轮处，但通常可验算传动轴中点处挠误差%3。3.3.1 传动轴、键的校核轴的校核：选择中间齿轮啮合来进行校核 NdTF mnPr 7.153)012/(86/2 860/9.905.96 最大挠度： mEIbl3 4349222max1068. 10647.583;6.39740614.;24mdII MPaEE轴 的 ；材 料 弹 性 模 量 ；式 中 ；24
39、查【1】表 3-12 许用挠度 ； my12.043.。所 以 合 格,yYB轴、轴的校核同上。3.3.2 键的校核键和轴的材料是 45，由【4】表 6-2 查的许用挤压应力中间值，。键的工作长度 ，键与轮榖键槽的接触MPap10 mbLl 1682高度 。由【4】式（6-1）可得mhk5.37.5. MPaPaMldT pp 03.1016.823 式 中 ： ；】 表键 【，弱 材 料 的 许 用 挤 压 应 力键 、 轴 、 轮 毂 三 者 中 最；键 的 直 径 ， ；为 键 的 宽 度 ，为 键 的 公 称 长 度 ， 圆 头 平 键键 的 工 作 长 度 ， 为 键 的 高 度此
40、处度键 与 轮 毂 键 槽 的 接 触 高传 递 的 转 矩 264, ,5.0,;,p MPamd mbmLbll hkkN可见连接的挤压强度足够了，键的标记为： 20319680TGB键3.4 各变速组齿轮模数的确定和校核3.4.1 齿轮模数的确定计算最小齿数齿轮的模数，齿轮选用直齿圆柱齿轮及斜齿轮传动，查选用 7 级精度，由同表 10-1 选择小齿轮材料为 40C (调质)，硬度=280HBS：r根据【5】表 7-17 公式：齿面接触疲劳强度： 32)1(1602HPjmHznK齿轮弯曲疲劳强度： 34FPjF、a 变速组：分别计算各齿轮模数，先计算最小齿数 28 的齿轮。25齿面接触疲
41、劳强度： 32)1(1602HPjmHznK其中: -公比= 2；P-= 0.96 7.5=7.2KW；-齿宽系数 = ；mm105b-齿轮许允接触应力 ， 由【5】图 7-6 按 MQ 线查取;HPlim9.HPli-计算齿轮计算转速;jnK-载荷系数取 1.2。=650MPa，limHMPaPaP589.065 312217.3.140H m根据【6】表 10-4 将齿轮模数圆整为 2.5mm 。齿轮弯曲疲劳强度：34FPjmFznK其中: P-齿轮传递的名义功率；P = 0.96 7.5=7.2KW；-齿宽系数 = ；mm105b-齿轮许允齿根应力 ， 由【5】图查取；FPlim4.FPli-计算齿轮计算转速; jnK-载荷系数取 1.2。，MaF30lim PaPP420.1mF 1.87431根据【6】表 10-4 将齿轮模数圆整为 2.5mm 。 所以1FHm12.5于是变速组 a 的齿轮模数取 m = 2.5mm，b =24mm。
