王冲 毕业设计 打印版(8)

东北电力大学本科毕业设计论文 (24mm)

lu?220?128?24?2?396mm

支撑跨距L1 应略大于lu，取为L1?450mm 3.临界转速

fdnrc?9910222

Lc2d2?d0?1.2Dw?40?1.2?4?35.2mm

查《实用机床设计手册》表3.7-37 f2?4.73 （两端固定）

128450?396Lc??220?24??335mm

224.732?35.2?10?3nrc?9910??661837r?nmax ?32min(335?10)两端固定，丝杠一般不会受压，故不需进行压杆稳定性验算 4.预拉伸计算

（1）温升引起的伸长量?t

设温升为3.5?C，则螺纹部分伸长量为

?tH???tlu?11?106?3.5?0.396?15.25?m

丝杠全长的伸长量?t为：

?t???tL1?11?106?3.5?0.45?17.33?m

为此，丝杠的目标行程可定为比公称行程小0.15250.45mm。丝杠在安装时，进行预拉伸，伸长量为0.01733。

（2）预拉伸力Ft

根据材料力学欧拉公式：

3.1421.733?10?2??0.03522?2.1?1011'?AE4Ft?0??8939N lu0.3963.2.3轴承的选择

根据《实用机床设计手册》表3.7-46 选取轴承型号。

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第3章 进给机构设计计算 表3-3 轴承参数

型号 7603030TVP

1.预负荷

d0(mm) 30 D(mm) 72 动负载预负荷 Fao(N) B(mm) Ca(N) 19 34500 4300 轴承的预负荷不应小于轴承最大载荷的1，丝杠两端固定，故

3轴承的最大载荷等于拉伸力Ft加最大外载荷的一半。

11F?Ft?Fmax?8939??607.99?9143N，故符合要求。

222.疲劳寿命计算

轴承要求的动负荷可按公式计算 Cc?fnKFK1KNKnP，考虑到机

fn床特点，上式中系数K1、KN、KF、Kn均取1，进給力的方向是可变

1的，轴承负荷可能是P?Fm，也可能是P?Ft?Fm。两者机会均等，

2故取其平均值

P?Ft，当量转速

nm?50rmin，故

fn??Cc?1003100??0.874，如寿命为1500h，则fh?3.11 3nc3?503.11?8939?31808N，可以看出Cc?31808N?34500N所以轴承可0.718用。

3.2.4电动机的选择

1.电机的初选

初选电动机型号为Z2-32型直流电动机，额定功率1.1KW，额

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东北电力大学本科毕业设计论文 定电流6.58A，效率76％，最高转速2000r，额定转速1000r，minmin飞轮转矩GD2?1.05Nm2 。 2.功率的验算

P?Fv?128.2N?4.41mmin?128.2?4.41W?9.4W?1.1kW 60????T?9.55P9.4W?9.55??0.013N?m，所以选用电机合适。

rn700min3.2.5减速机构的设计与计算

1.基本尺寸的计算

材料的选择

选择小齿轮材料为40Cr（调制），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。传动

?1.43 比i?1000700取小齿轮齿数Z1?28 Z2?Z1i?40。

模数m?2.5mm 齿高h?2.25?2.5?5.63mm ??20?

d1?mZ1?2.5?28?70mm d2?mZ2?2.5?40?100mm

da1?d1?2mha?70?5?75mm da2?d2?2mha?100?5?105mm

a?d1?d270?100??85mm 22??2.强度校核计算

（1）按齿面疲劳强度校核

按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ?Hlim1?600MPa 大齿轮的接触疲劳强度极限 ?Hlim2?550MPa 由公式（3-16）计算循环次数

N1?60n1jLh?60?1000?1?2?8?300?15??4.32?109

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第3章 进给机构设计计算 N14.32?109N2???3.02?109

i1.43由《机械设计使用手册》图10-19查得，接触疲劳寿命系数

KHN1?0.95 KHN2?0.97

计算接触疲劳许用应力

取失效概率为10%，安全系数S?1

??H?1?KHN1?Hlim1?0.95?600MPa?570MPa

SK? ??H?2?HN2Hlim2?0.97?550MPa?533.5MPa

S.5MPa 弹性模量取ZE?189Ft?2T1d1

1.1N?mm?1.051?104N?mm 1000T1?95.5?105?为了使机床结构紧凑，且金属切削机床的齿轮传动，若传递的功率不大时?d可小到0.2所以，取齿宽系数?d?0.28 由公式b??dd1计算得 b?20mm

i?1.43

K?KAKvK?K?

由《机械设计使用手册》表10-2查得，使用系数KA?1

?d1n13.14?70?1000??3.66m，7级精度 根据v?s60?100060?1000由图10—8查得动载荷系数 Kv?1.11

KF假设At?100N，由表10—3查得KH??KF??1.2

bm由表10-4，7级精度小齿轮相对支撑非对称布置 查得KH??1.12?0.18?1?0.6?d?d?0.23?10?3b

KH??1.12?0.18?1?0.6?0.320.282?0.23?10?3?20?1.145

?2?2??K?KAKvKH?KH??1?1.2?1.11?1.145?1.53

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东北电力大学本科毕业设计论文 1.53?2?1.051?1041.43?1?H1?2.5?189.8???475.25MPa???H?1

1.4320?702所以，齿面接触疲劳强度满足要求。

（2）按齿根弯曲强度校核

由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限

?FE1?500MPa

大齿轮的弯曲疲劳强度极限

?FE2?380MPa

由图10-18[16]查得弯曲疲劳寿命系数

KFN2?0.85 KFN2?0.88 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S?1.4

??F?1?KFN1?FE1?0.85?500MPa?303.57MPa

S1.4??F?2?KFN2?FE2S?0.88?380MPa?238.86MPa 1.4?3.56，KH??1.145查图10—13得 由b?20h2.25?2.5KF??1.08

计算载荷系数K

K?KAKvKF?KF??1?1.11?1.08?1.2?1.44

查取齿形系数

由表10-5查得YFa1?2.55 YFa2?2.4 查取应力校正系数

由表10-5查得YSa1?1.61 YSa2?1.67

齿根弯曲强度校核

KFtYFaYSa由公式?F?得

bm42T12?1.051?10KYFa1YSa11.44??2.55?1.61d170?F???35.5MPa???F?1 bm20?2.5所以，满足齿根弯曲强度条件。

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