车床主轴设计车床主轴.doc

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1、车床主轴设计计算说明书目录一、材料力学课程设计的目的--------------------------------------------------3二、材料力学课程设计的任务和要求--------------------------------------------------3三、设计题目--------------------------------------------------3四、对主轴静定情况校核--------------------------------------------------51.根据第三强度理论校核---

2、-----------------------------------------72.根据刚度进行校核---------------------------------------------83.疲劳强度校核-------------------------------------------12五、对主轴超静定情况校核-------------------------------------------------131.根据第三强度理论校核---------------------------------------------152.根据刚

3、度进行校核---------------------------------------------161.疲劳强度校核----------------------------------------------19一、循环计算程序---------------------------------------------------19二、课程设计总结----------------------------------------------------26一、设计目的材料力学课程设计的目的是在于系统的学习材料力学之后，能结合工程中的实际问题，运用材

4、料力学设计的基本原理和计算方法，独立计算工程中的典型零部件，已达到综合运用材料力学的知识解决工程实际问题的能力。同时，可以使我们将材料力学的理论和现代的计算方法及手段融为一体。即从整体上掌握了基本理论和现代的计算方法，又提高了分析问题，解决问题的能力；即把以前学到的知识综合的运用，又为以后的学习打下了基础，并初步掌握工程中的设计思想和设计方法，对实际工作能力有所提高。1.使我们的材料力学知识系统化，完整化。2.在系统的全面的复习的基础上，运用材料力学的知识解决工程中的实际问题。3.由于选题力求结合专业实际，因而课程设计可以把材料力学的知识和专业需要结

5、合起来。4.综合运用以前所学的各门课程知识，是相关学科知识有机的联系起来。5.初步了解和掌握工程实践中的设计思想和方法，为以后打下基础。二、设计的任务和要求1.画出受力分析计算简图和内力图1.列出理论依据和导出的计算公式2.独立编制计算机程序，通过计算机给出计算结果3.完成设计说明书。三、设计题目车床主轴设计---某车床主轴尺寸及受力情况如图1所示。在A、B、C三个支座的中间支座B处，轴承与轴承座之间有间隙，正常工作时，B处轴承不起支撑作用，此时轴处于A、C两支座下的静定状态。当B截面处弯曲变形大于间隙时，轴处于A、B、C三支座下的静不定状态。轴截面

6、E处装有斜齿轮，其法向压力角为，螺旋角为，工作处的切削力有Fx、Fy、Fz（在进行强度、刚度计算时，可以不计轴向力Fx的影响，而以弯曲、扭转变形为主）。轴的材料为优质碳素结构钢（45钢），表面磨削加工，氮化处理。其他已知数据见表1。1、试按静定梁（A、C支撑）的强度、刚度条件设计等截面空心圆轴外径D(d/D值可见数据表2)，并计算这时轴上B截面处的实际位移。2、在安装齿轮的E截面处有一铣刀加工的键槽，试校核此截面处的疲劳强度。规定的安全系数n=3（=420，=240）。3、对静不定情况（A、B、C支撑），同时根据强度、刚度条件设计外径D，并用疲劳强度

7、理论校核。表1：20100.51503.33.50.0028注意：设计中不考虑轴的旋转静定要求和热变形的影响，并且将各轴承视为刚体，且不产生刚体位移，不考虑制造工艺和尺寸链等因素。表2：（设计计算数据表Ⅰ12）/m/m/mA/mB/mR/m(n/(r/min)P/kw/N/N120.160.480.150.120.160.12455005.40.7040002500图一：一、对主轴静定情况校核由公式可知Me=9549==103.13NF==859.41N由斜齿轮受力分析得：F===317.59N则有：F=Fsin-Fcos=383.12NF=Fcos

8、+Fsin=832.26NFb=Fb=40000.16=640NmFb=Fb=25000.16=400Nm由