立式钻床用轴均布多轴头设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

立式钻床用轴均布多轴头设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

查表 821 并查值 则动载荷系数 K= = 齿型动载荷系数aFY 查图 867 得 20 中心轮 1  介轮 2  应力修正系数1aSY 查图 868 中心轮 1  介轮 2  重合度系数 Y 由式 867 Y =+ =+ 许用弯曲应力  F 由式 871  F =limF=2 2 2lim 2 /F F N x FY Y S / FS 弯曲 疲劳极限limF 查图 872 应力循环次数由式 870 得 81 6 0 6 0 1 4 0 1 ( 8 2 0 0 8 ) 3 . 2 1 0hN n jL        ） 2N = 860 14 0 2 ( 8 20 0 8 ) 2. 2 10       弯曲寿命系数 1NY 查图 873 尺寸系数 1xY 查图 874 安全系数  查图 827 则 1 1 1l im 1 /F F N x FY Y S =390 1 1/=300N/mm 2 2 2lim 2 /F F N x FY Y S =460 1 1/=354N/mm 21 又因为中心轮齿宽 320 .4 6 0 1 616db d m mb b m m    介轮齿宽较大，在计算时按 32 ( 5 10 ) 20b b mm  （已经取得比实 际值大，若校核安全，则肯定安全） 故 2 1 . 7 1 1 9 6 5 02 . 2 8 1 . 7 3 0 . 6 9 7 6 . 22 0 6 0 2F      2 1 . 7 1 1 9 6 5 02 . 2 8 1 . 7 3 0 . 6 9 5 8 . 62 6 6 0 2F      （ 3） 对小齿轮进行齿面接触疲劳强度校核计算 由式 863得 1212 1H E H KT uZ Z Z b d u  齿宽系数查表 823，按齿轮相对轴承为悬臂布置，取齿宽 3 0. 4 60 16db d m m    介轮齿宽暂取 2 16b b mm ，实际不 止这尺寸，则按照他校核安全，则介轮肯定安全。 小齿齿宽 32 ( 5 10 ) 20b b mm   小齿轮转矩 3 N m （注：为极大值） 载荷系数 K 由式（ 8— 54）得 AVK K K K K 使用系数  查表 820 22 动载荷系数  查表 857 齿向载荷分布系数   查表 860 齿间载荷分布系数   查表 855 及  =0 得 231 1 1 11 . 8 8 3 . 2 ( ) c o s 1 . 8 8 3 . 2 ( ) 1 . 6 23 0 2 0v ZZ              查表 821 并查值 则载荷系数 1 .2 5 1 .0 7 1 .1 1 1 .1 0 1 .6 3K      弹性系数lim2H  查表 822 节点影响系数  查表 864 重合度系数  查表 865（ 0 ） 许用接触应力  H 式 869 得 2 l im 3 /H H N W HZ Z Z    接 触 疲 劳 极 限 应 力lim 2 570 /H N mm 、lim 3 1 4 8 0 /H N mm 查图 869 应力循环次数由式 870 得 82 10N  （已算得） 81 6 0 6 0 4 2 6 . 8 1 ( 8 2 0 0 8 ) 3 . 2 8 1 0hN n j L         则查图 870 得接触强度的寿命系数2NZ、3NZ（不允许有 23 点蚀） 硬化系数 WZ 查图 871 及说明 接触强度安全系数 HS 查表 827，按一般可靠度查得 min  取 3H=570 1 1/=518N/mm 3H=1480 1 1/=1345N/mm 齿数比 2330 Z   故 2 22 1 . 6 3 1 3 1 0 0 ( 1 . 5 1 )1 8 9 . 8 2 . 5 0 . 9 5 8 1 . 4 /2 4 4 0 1 . 5H N m m         3 22 1 . 6 3 1 3 1 0 0 ( 1 . 5 1 )1 8 9 . 8 2 . 5 0 . 9 6 4 9 . 6 /2 0 4 0 1 . 5H N m m         轴的设计与校核 （ 1）小轴的设计校核 1）小轴最大转矩 3 /T N m 2）作用在齿轮的力 24 圆周力 331 3 . 12 2 6 5 50 . 0 4t TFNd    径向力 0t a n 2 0 2 3 8 . 4rtF F N 3）确定轴的最小直径 选取轴的材料为 45 钢调质处理，按式 42 初估轴的最小直径，查表 42 取 A=115，可得 高速钢钻头钻削碳素钢时 3m i n 1 0 . 5 41 1 5 1 1 . 75 1 2 . 7d m m 高速钢钻头钻削灰铸铁时 3m i n 2 0 . 5 91 1 5 1 3 . 54 2 6 . 8d m m   硬质合金钻头钻削灰铸铁时 3m i n 3 0 . 9 61 1 5 9 . 91 5 0 9 . 6d m m   当轴上开有键槽时会削弱轴的强度，要适当增大轴的直径。 轴段上有一个键槽时，轴径增大 3～ 5%，故 m in m in 2 ( 1 5 % ) 1 4 .5 ( 1 5 % ) 1 4 .1 7 5d d m m      4）轴的结构设计 A 拟定轴上零件的装配方案（见图 4） B 按轴向定位要求确定各轴段直径和长度 轴段 1 齿轮左端用弹簧挡圈定位，按轴段 1 的直径 25 1 20d mm ，取挡圈直径 D=().取 1 mm . 轴段 2 该轴段安装滚动轴承。 此轴承主要承受切削力，即轴向力，选用单向推力轴承，取轴段直径 2 25d mm ，选用 8205 型单向推力轴承，尺寸 d D T=25 47 2mm,铜套的长度取为 45mm, 3 2 45 15 62L mm    轴段 3 该轴段为夹头，起加紧钻头的作用，其具体尺寸有相关标准，此处不再详细分析。 夹头 图 4 小轴的装配简图 5）轴上零件的周向定位 齿轮与轴的周向定位采用 A 型普通平键，尺寸为6 6 16b h l    ，为了保证齿轮与轴有良好的对中性，取齿轮与轴的配合为 7/ 6Hr。 滚动轴承与轴的周向定位是采用过渡配合保证的，此轴段公差取为 6j。 6）确定轴上零件圆角和倒角尺寸 26 各轴 肩处的圆角半径见图 3，轴端倒角取 01 45。 7）轴的强度校核 A）求轴的载荷 首先根据轴的结构图作出计算简图，在确定轴承支点位置时，因其只承受轴向力，对轴的强度无影响，而铜套与轴的配合段可视为墙壁。 根据轴的计算简图作出轴的弯矩图、扭矩图和当量弯矩图。 从轴的结构图和弯矩图可以看出， A截面的当量弯矩最大，是轴的危险截面。 A 截面处的 、 、 M 及   260 /N mm  的数值如下 弯矩 HM 和 VM 水平面 26200HM N mm 垂直面 9536VM N mm 合成弯矩 M 2 2 2 2( ( 2 6 2 0 0 9 5 3 6 ) 2 7 8 8 1 . 5 .HVM M M N m m     扭矩 T 13100 .T N mm 当量弯矩 22 2 2( ( ) ( 8 3 6 4 .4 ( 0 .6 1 3 1 0 0 ) 1 1 4 7 7 .9 .caM M T N m m      B）校核轴的强度 27 轴的材料为 45 钢，调质处理，由表 41 查得 2650 .B N mm  ，则   B ，即 58～ 65N/mm,取   260 /N mm  ，轴的计算应力为   232 7 8 1 1 . 5 4 7 . 8 6 0 /1 1 8caca M N m mW     根据计算结果可知，该轴满足强度要求。 28 小轴的受力分析简图 29 （ 3） 介轮轴的设计校核 1） 求轴上的转矩 1T 222 606 5 5 1 9 6 5 0 0 .22dT F N m m    2） 求作用在齿轮上的力 圆周力 13655ttF F N 径向力 13 F N 3） 确定轴的最小直径 选取轴的材料为 45 钢调质处理，按式 42 初估轴的最小直径，查表 42 取 A=115，可得 33m i n 11/ 0 . 5 9 / 0 . 9 81 1 5 1 1 5 1 4 . 8/ 4 2 6 . 8 / 1 . 5Pd m mni      4） 轴的结构设计 拟定轴上零件的装配繁方案（见图 5） A 按轴向定位要求确定各轴段直径和长度 轴段 1 左端用螺母定位，螺纹选用 M20，配合螺母选用M20，规格为 GB617286， m=10,螺纹长度为 l=18mm,L=18+4=22mm. 轴段 2 固定介轮轴用，为保证其垂直度、同轴度不受影响齿轮齿轮啮合，选 L=24mm,d=22mm. 轴肩 3 与螺母拧紧相互作用，另外，由于 4段的表面粗 糙 度 有 要 求 ， 留 有 退 刀 槽 ， 轴 肩 取 L=4mm, 则L=4+2+2=8mm,d=38mm.。