龙门式数控钻床设计说明书

毕业设计（论文）龙门式数控钻床机械结构设计The Mechanical Structural Design For Gantry CNC Drilling Machine长 春 工 程 学 院： 周 海 东 ： 机 电 学 院 ： 机械设计制造及其自动化 ： 机制 0545 ： 杜 华 ： 教 授 ： 2009 年 6 月 18 日 学生姓名所在院系所学专业所在班级指导教师教师职称完成时间 摘 要近些年来，国内外机床工业的发展十分迅速，以数控为特征的现代化机床在生产中广泛应用。在工农业生产中，经常会碰到一些大型回转体类零件，其上需加工很多孔。用普通机床对其加工往往会遗漏，而小型数控加工中心则难以对其进行加工。本课题就是针对这一问题，设计一台龙门式数控钻床，专门适合对这一类零件进行钻削加工。它不仅大大减轻了操作者的劳动强度，而且大大提高了劳动生产率。本次设计包括了数控钻床的主要机械结构，其中包括：主轴箱中的主传动系装配；进给系统中的工作台装配和传动系统中的丝杠螺母等设计。同时，将各项相关技术合理运用，以达到最优化设计的目的。机械制造工业是国民经济的基础。机床工业则是机械制造工业的基础，它在国民经济中起着至关重要的作用，但我国机床工业与发达国家相比还有较大差距，我们必须奋发图强，努力工作，以便早日赶上世界先进水平。关键词数控钻床 主轴箱 工作台 丝杠螺母AbstractIn recent years, domestic machine tool industry developed rapidly, to a modern CNC machine tool is characterized by widely used in the production. In the industrial and agricultural production, often encounter a number of large-scale rotating body parts, its a lot of holes to be processed. Ordinary machine tools are often left out of its processing, and small-scale CNC machining center is difficult to carry out its processing. The subject is a response to this problem, the design of a gantry CNC Drilling Machine, specifically suited for this type of drilling parts. It not only greatly reduces the operators labor intensity and labor productivity increased significantly. The design includes a CNC drilling machine of the main mechanical structure, including: the main spindle box powertrain assembly; feeding system table in the assembly and the lead screw nut drive system design. At the same time, the related technology will be used in a reasonable manner, so as to achieve the purpose of optimum design. Machinery manufacturing industry is the foundation of the national economy. Machine tool industry is the basis of mechanical manufacturing industry, which in the national economy plays a vital role, but Chinas machine tool industry and still a wide gap between developed countries, we must work hard, work hard in order to catch up with the world at an early date advanced level.Keywords:CNC drilling machine headstock worktable leadscrew and nut. 目 录一 绪论 .11.1 金属切削机床及其重要地位 .11.2 问题的提出 .11.3 国内外发展状况 .1二 方案论证 .22.1 总体布局方案论证 .22.1.1 数控立式钻床 .22.1.2 钻削中心 .22.1.3 印刷线路板数控钻床 .32.1.4 其它大型数控钻床 .32.2 数控钻床功能组成及各部件方案论证 .32.2.1 数控系统总体方案确定 .32.2.2 主机部分总体方案确定 .4三 横梁滚珠丝杠设计计算 .53.1 动载强度计算 .53.2 滚珠丝杠轴向负荷 F 的计算 .63.3 确定滚珠丝杠型号 .73.4 珠丝杠副的几何参数 .73.5 传动效率计算 .73.6 刚度检验 .8四 机械部分设计计算 .84.1 主传动系设计计算 .84.1.1 动设计计算 .84.2 主轴的设计与计算 .144.2.1 选择轴的材料 .144.2.2 估算轴的直径 .144.2.3 按弯扭轴上合成强度条件计算 .154.2.4 按疲劳强度的安全系数校核计算 .164.3 轴承的选择与校核 .184.4 主轴上键的选择与校核 .204.4.1 挤压强度校核 .204.4.2 耐磨条件校核 .20五 工作台设计与计算 .205.1 工作台电机的选择 .215.1.1 确定脉冲当量 .215.1.3 等效力矩计算 .225.1.4 确定蜗轮蜗杆的传动比 .225.1.5 确定电机型号 .225.2 工作台蜗轮蜗杆的设计计算 .235.2.1 确定蜗轮蜗杆模数 m.235.2.2 蜗杆轴的刚度验算 .245.2.3 蜗杆蜗轮几何尺寸计算 .245.2.4 蜗杆传动的效率和散热计算 .275.3 工作台弹簧的设计计算 .285.4 工作台滚动导轨设计计算 .285.4.1 滚动体的尺寸要求及确定 .295.4.2 滚动体数目确定 .295.4.3 保持架样式 .29总结 .30致谢 .31参考文献 .321一 绪论1.1 金属切削机床及其重要地位金属切削机床（Metal cutting machine tools）是用切削的方法将金属毛坯加工成机械零件的机器。它是制造机器的机器，所以称它为“工作母机” 。习惯上简称为机床。机床的母机属性决定了它在国民经济中的重要地位。机械制造业肩负着为国民经济各部分提供现代化技术装备的任务。机械制造业是国民经济的基础，而机床工业则是机械制造工业的基础，一个国家的机床工业技术水平在很大程度标志着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。1.2 问题的提出在生产活动中，经常会遇到需要在大型回转体零件上加工出许多孔。如用普通机床，往往会遗漏加工，故需设计一台大型数控钻床来对其进行加工。这不仅减轻了劳动者的劳动强度，而且大大提高了劳动生产率。1.3 国内外发展状况（一）国内数控机床现状 近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中，除少量机床以 FMS 模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。 2001 年，我国机床工业产值已进入世界第 5 名，机床消费额在世界排名上升到第 3 位，达47.39 亿美元，仅次于美国的 53.67 亿美元，消费额比上一年增长 25%。但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，2001 年进口机床跃升至世界第 2 位，达 24.06 亿美元，比上年增长 27.3%。 （二）国外数控机床现状况 1、国际机床市场的消费主流是数控机床。 1998 年世界机床进口额中大部分是数控机床，美国进口机床的数控化率达 70%，我国为 60%。目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主。 2、国外数控机床的网络化。 随着计算机技术、网络技术日益普遍运用，数控机床走向网络化、集成化已成为必然的趋2势和方向，互联网进入制造工厂的车间只是时间的问题。从另一角度来看，目前流行的 ERP 即工厂信息化对于制造业来说，仅仅局限于通常的管理部门（人、财、物、产、供、销）或设计、开发等等上层部分的信息化是远远不够的，工厂、车间的最底层加工设备数控机床不能够连成网络或信息化就必然成为制造业工厂信息化的制约瓶颈，所谓的 ERP 就比较“虚”没有能够真正地解决制造工厂的最关键的问题。所以，对于面临日益全球化竞争的现代制造工厂来说，第一是要大大提高机床的数控化率，即数控机床必须达到起码的数量或比例；第二就是所拥有的数控机床必须具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在工厂、车间的底层之间及底层与上层之间通讯的畅通无阻。 以西门子为代表的数控系统生产厂商已在几年前推出了具有网络功能的数控系统。在这些系统中，除了传统的 RS232 接口外，还备有以太网接口，为数控机床联网提供了基本条件。由于国外企业的发展水平，数控机床的网络接口功能被定义为用于远程监控、远程诊断。二 方案论证2.1 总体布局方案论证数控钻床是数字控制为主的孔加工机床。在数控机床的发展过程中，数控钻床的出现是比较早的。50 年代末，我国已有几种数控钻床的雏形。美国普拉特惠特尼公司在 1961 年就成批生产 Tape-O-Matic 数控钻床。它也是数控钻床的最早产品。此后，美国、日本等国家的公司也陆续生产数控钻床，数控转塔钻床等产品。数控钻床按其布局形式及功能特点可分为数控立式钻床、钻削中心、印刷线路板数控钻床，数控深孔钻床及其它大型数控钻床等。2.1.1 数控立式钻床数控立式钻床是在普通立式钻床的基础上发展起来的，可以完成钻，扩，铰，攻丝等多道工序。适用于孔间距离有一定精度要求的零件的中小批量生产。它一般带有两坐标数控十字型工作台，被加工零件装夹在工作台上可进行两坐标移动，其控制系统一般是点位控制系统。属于经济型数控，价格便宜。2.1.2 钻削中心钻削中心是在 3 坐标数控立式钻床的基础上增加转塔刀库及自动换刀机构而成的采用无级调速的主轴电动机，可实现自动变换主轴转速，可以进行钻、扩、铰、锪、攻丝等加工工序，而且，可以完成具有直线和圆弧插补的轮廓控制铣削。3由于一般中小型零件大多需要几把刀具来加工，故增加自动换刀装置并同时自动变换主轴转速。可减轻劳动强度，减少换刀时间，既提高了机床的自动化程度，又提高了生产率。由于用轮廓控制数控系统代替了点位控制数控系统。可进行具有直线和圆弧插补功能的铣削加工，更适合于钻铣联合加工的零件。根据换刀原理及机床结构的不同，目前钻削中心分为单立柱式玉双立柱式两种。多立柱式的换刀方式是在砖塔中径布置 6 或 8 根主轴，由转塔回转实现主轴转换及自动换刀。由于转塔中需要布置多根主机，并由主轴主传动，分度，定位等机构。由于转塔头结构复杂，加工困难，还有尺寸限制，主轴刚性受到一定影响，各主轴间的位置精度也不理想，因此多主轴式钻削中心存在上述一些问题，很多厂家开发了单轴式钻削中心，它是在同一根主轴上自动换装有各种刀具的刀柄实现自动换刀，并采用转塔式刀库，克服了多轴式的缺点。2.1.3 印刷线路板数控钻床印刷线路板数控钻床是一种专门用来加工印刷线路板的专用钻孔机床。2.1.4 其它大型数控钻床对于某些大型零件，在一般数控钻床，钻削中心上无法加工。故使用大型数控钻床。由于该设计的钻床是要求钻妃的最大直径为 ，且工件为的盘形零件 ，工件高度为m30m5.1，属大型多孔零件，加工所需刀雎较少，且不频繁换刀，孔距精度要求不太高，故设计m50成龙门式数控 钻床，其也可完成钻、扩、铰、攻丝等多道工序。2.2 数控钻床功能组成及各部件方案论证数控钻床一般包括以下几个部分：（1） 、主机 包括床身，立柱，工作台，和主轴箱等机械部件（2） 、数控系统（3） 、驱动装置（4） 、其它辅助装置，如冷却系统，防护罩，排屑器。2.2.1 数控系统总体方案确定2.2.1.1 系统运动方式的确定数控统的运动方式可分为点位控制系统，点们直线系统，连续控制系统。点位控罅系统只能够实现由一个位置到另一个位置的精确移动，在移动过程中不进行任何加工。连续控制系统要求工作台或刀具沿各个坐标轴的运动有精确的运动关系。数控钻床在工作台移动过程中钻头并不进行钻孔加工，回此数控装置可采用点位控制方式。点位系统的要求是快速定位，保证定位精度。2.2.1.2 伺服系统的选择4开环控制系统没有检测反馈部件，不能纠正系统的传动误差。但其结构简单，调整维修方便，在速度和精度要求不太高的场合广泛应用。闭环控制系统在机床移动部件上装有检测反馈元件来检测实际位移，能补偿系统的传动误差，伺服控制精度高，调试复杂，系统造价高。由于该机床是加工敢距精度有要求但不太高的零件，采用开环控制系统。精度要求满足，结构简单，调整维修容易，可降低机床造价。并采用步进电机作为伺服电机。2.2.1.3 执行机构传动方式确定为确保数控系统的传动精度和工作台平稳性，通常提出低摩擦，低质量，高刚度，无间隙，高谐振，以及由适宜阻尼比的要求。为满足低摩擦，尽量消除传动间隙的要求。本设计横梁采用滚珠丝杠螺母传动副。为提高系统的传动刚度，保证加工精度，丝杠支撑设计成两端轴向固定，并加预拉伸的结构。2.2.2 主机部分总体方案确定2.2.2.1 工作台工作台是数控机床的重要部件，其形式尺寸往往表现机床的规格和性能。工作台有矩形，回转形式，以及倾斜成各种角度的万能工作台等三种。由于该机床是加工大型盘形零件。故采用回转工作台。并采用开环控制。其定们精度由控制系统决定。开环系统中的数控转台由传动系统，间隙消除装置，及蜗轮夹紧装置等组成。2.2.2.2 床身采用龙门式结构。由两立柱，顶梁，横梁，工作台，主轴箱等组成。其钻孔的位置定们分别由主轴箱沿横梁的横向移动和工作台的转动来实现。横梁可沿两个立柱的导轨上下调整位置，以适应不同高度的加式需要。这种布局形式由两个立柱，顶梁和床身构成龙门框架式结构，主轴中心线的悬身距离也很小，所以刚度较高，可提高加工精度。2.2.2.3 主轴箱带有刀具的主轴箱的垂直移动为 Z 坐标。采用步进电机驱动。其旋转主运动采用交流电机驱动，可变换主轴转速，以适应钻孔直径改变的需要。各主要参数工件为 的盘形零件m5.1钻孔大小为 305工件高度为 m50查表：最大钻孔直径 确定主轴圆锥孔莫氏号数为 43主轴端面到工作台的最大距离 m740H主轴端面到底座工作台面的最大距离 13三 横梁滚珠丝杠设计计算3.1 动载强度计算 额定动负荷 是指当一批规格相同的滚珠丝杠螺母副，在一负荷力的测试运转下，能通过rF运动，而有 不产生疲劳损伤时所能承受的最大轴向载荷。r106%90当 时，滚珠丝杠螺母的主要破坏形式是工作表面的疲劳点蚀，因此要进行动载r/min荷强度计算，其计算动载荷 应小于或等于滚珠丝杠螺母副的额定动负荷，有公式：)N(cCreqHd3/FfT式中， 动载荷系数，从数控机床系统设计 15表 5-1 可查得：df 0.1df硬度影响系数，同上，表 5-2 可查得：H 56.1Hf当量动负荷，单位 NeqF滚珠丝杠螺母副的额定动负荷，单位 Nr寿命，以 为 1 个单位。/Tr60K1066eq/ Tn式中， 使用寿命，h;T循环次数；K滚珠丝杠的当量转速， 。eqnr/min3213eq tnFF式中， 、 滚珠丝杠螺母副所承受的轴向载荷，N；1F26、 与 、 相对应的转速， ；1n21F2r/min、 相对应的工作时间，t in3.2 滚珠丝杠轴向负荷 F 的计算（1）摩擦力的计算初估算主轴箱重量为 1000N， 知；1.0N101NF（2）惯性力计算有公式： aMm1G30tTn)K(4.)(2g42mjkmVJJ显然惯性力很小，可忽略，所以。轴向负荷 N10F（3）丝杠螺母长度估算由公式： 6h10nL查表得，使用推荐寿命，h5h初选丝杠螺距 由此可以算出丝杠转速：mt5r/min10n所以： 9566L（4）确定最大动负荷： kahtw3fPQ式中， 滚珠丝杠轴向负荷；P7负荷性质系数；查数控机床机器人机械系统设计指导 6中表 4-2 得wf=1.2温度系数；同上书中在表 4-3 中可得： =1;tf tf硬度系数；同上书中表 4-4 中得到： =1;h h精度系数；同上书中表 4-5 中得到： =1;af af可靠性系数；同上在表 4-6 中可得： =1；k k将查得数值： =1.2; =1; =1; =1; =1;代入公式得：wftfhfafkfN2.168.093kahtw3 fPLQ3.3 确定滚珠丝杠型号额定动负荷应满足的条件为：额定动负荷 最大动负荷查书数控机床设计实践指南 7表 F-8 可得：取公称直径 m320D滚珠丝杠螺母副的型号为：FF3204-3；其基本额定动负荷为 96000N，足够用。3.4 珠丝杠副的几何参数公称直径 m320D螺距 5t螺旋升角 /滚珠直径 30d滚道半径 m65.1R偏心距 4e丝杠外径 .3丝杠内径 928螺母配合外径 6D8螺母装配总长度 m47L3.5 传动效率计算 95.0)123tan()tan(/式中， 为摩擦角； 为丝杠螺旋升角。3.6 刚度检验滚珠丝杠受工作负载 引起的导程 L 的变化量FEAP1P=100N； L=0.45cm;E= (材料为钢)Pa1029)m(106.52.84.32RA所以 )u(3.106931 L丝杠因受扭矩而引起的导程变化量很小，可以忽略。所以导程总误差为： )um(75.43.1t查标志 B 级精度的丝杠允许误差为 50故刚度足够。四 机械部分设计计算4.1 主传动系设计计算在主传动时，应结合具体机床进行具体分析，一般应满足以下几个基本要求：a) 满足机床使用性能的要求b) 满足机床传递动力的要求c) 满足机床工作性能的要求d) 满足产品设计经济性的要求e) 调整维修方便，结构简单、合理、便于加工和装配。防护性能好，使用寿命长。而且在设计过程中，还应按照主变速传动系设计的一般原则来设计：即传动副前多后少原则；9传动顺序与扩大顺序相致的原则；变速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电动机的转速。4.1.1 动设计计算4.1.1.1 主运动参数确定钻头采用高速钢钻头，同切削加工手册查得：（P516）页取切削速度 ，进给量取 。m/in21cVm/r48.0f4.1.1.2 计算转速的确定采用 ZK9350 型龙门式数控钻床主轴转速范围。取 r/in205n由机械制造装备设计 11表 3-10（P97）页得： 25.0minaxij 由切削用量手册 10查得：（P61 ）r/min75205.j n切削功率 由此可以选取主轴电动机。KW4cp4.1.1.3 主轴电动机型号由切削功率 选取 Y 系列（IP44 ）电动机机械设计课程设计手册 （P167-表 12-1） 。c其参数如下：Y132M1-6 电机：极数为 6 极，额定功率 4KW,满载转速 960r/min,额定转矩 2，质量 73kg，同步转速为 602530 .r/min由上面可以确定:主轴: , ,r/i20主axr/min25in主r/in75j电动机: , ， ， ， ,KW4p960额 0.2额Tkgm73r/min2530主maxnr/min6主in通常，无级变速装置作为传动系中的基本组，而分级变速作为扩大组，其公比 理论上应f等于无级变速装置的变速范围 。实际上，由于机械无级变速装置属于摩擦传动，有相对滑动dR现象，可能得不到理论上的转速。为了得到连续的无级变速，设计时应使分级变速箱的公比10略小于无级变速的变速范围，即取 。使转速之间有一小段重叠，保证f )97.0.(fdR转速连续。由上面的已知条件可以知道：主轴要求的恒功率调速范围为： 2750nNR电动机可达到的恒功率调速范围为： 3.1d取 ，由机械制造装备设计 11中式（3-19）(P105)页可算出变速箱的变速级53.2f数，取 。583.lg1fdNnRZ4Z由于主轴要求恒功率变速范围 远大于电机恒功率变速范围 。因此在电动机与主轴间串nNdNR联一个分级变速箱.其总体布局如下图 1：图 1 主轴箱总体布局在设计时，为了避免从动轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸，限制降速最小传动比；为避免扩大传动误差，减少振动噪声，直齿圆柱齿轮最大升速比 ；4/1主minu 2主maxu在满足主轴恒功率输出时的最大传动比为 。可以将其分解为 。8.1275/960i 73.46i而另一组的最大传动比为 。可以将其分解为 。.2/530i 2.1i所以。在轴 I-II 间的变速组中的两个传动副中的传动比为：； ；1au6.2au在轴 II-III 间的变速组中的两个传动副中的传动比为；1126.1bu73.4b2u设计中，变速组中所有齿轮的模数相同，并是标准齿轮，所以这 4 对啮合齿轮的齿数和相同。查机械制造装备设计 11可得：表 3-9（P94 页） 1au .74,2068,42,0.zs26. 593取 则： 7zs/a1u/a2u同上面的方法可得到 II-III 轴传动齿轮的齿数和： 92zs67/5b1 76/1bu各传动齿轮的参数如表 1：表 1 主轴箱内各传动齿轮参数序号 齿数 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 模数1 Z =361144 152 134 42 Z =362144 152 134 43 Z =24396 104 86 44 Z =484192 200 182 45 Z 5=25 100 108 90 46 Z 6=67 268 276 258 47 Z =16764 72 54 48 Z =768304 312 294 4由上面的传动比和齿轮齿数可以得到转速图如图 2：12图 2 转速图4.1.1.4 齿轮模数的估算初步计算齿轮的模数，由于是初步估算，传动链中传动副的机械效率可以可以忽略，可用主电动机的额功率直接代入。而且齿轮材料为 45 钢，齿部高频淬火 ，当计算转速远大HRC450于 时，所得模数 值可能对于接触疲劳强度是不够的，可以按下公式计算：min/10r在机床主传动系统中推荐齿宽系数 106/mb从中可以得到： 4确定中心距： 14)36(2)(21za同理可得： m84由于在设计中采用的是滑移齿轮。从现代实用机床设计手册 8中可以查得：齿宽： 30B4.1.1.5 齿轮齿根弯曲疲劳强度校核校核主轴上的啮合齿轮其 ；16z72zFSaFn1F2YmbdKT64.172.38.38121a z()12j9j3nP1371.064.52.075.2.0a Y查机械设计 12图 6-19、6-20(P129 页)可得：，.3Fa15.Sa1Y，282从上面可得： ， 87.0N19.0N从图 6-22c,按小齿轮齿面硬度均值 235HBS，在 ML 线上查得 ；同理，在aFlim1MP340图 6-22b 上，查得： ；aFlim2P3取 ，得：5.1inSaFminNlF1236YF2MPFli2S将确定出的各项数值代入弯曲强度校核公式，得： aF1 1845.0437630.85.2 F1aSF12 P72.82Y2所以齿轮齿根弯曲疲劳足够。 4.1.1.6 齿面接触疲劳强度校核 H1HE2ubdKTZ从机械设计 12查表 6-5（P-122 页）得： MPa8.9E由图 6-14 查得： 5.2H由图 6-13 查得： 890Z由图 6-15，按不允许出现点蚀 ,查得： ,7.N192.0NZ14由图 6-16e,按齿面硬度均值 51HRC,在 MQ 和 ML 线中间查出 :MPa105Hlim2li1liS则： a914HminNl11ZMP6in2lH2S将确定出的各项数值代入接触强度校核公式，得： 1H2H Pa6.873.4163018.89.52.189 所以，接触强度满足。主轴箱中的其它齿轮也是通过上述方法进行校核。在此不再展开。4.2 主轴的设计与计算4.2.1 选择轴的材料轴的材料选为 45 钢，调质处理。其力学性能可查得：， ， ， ，MPa640bPa35sMPa2751Pa15MPa601由于主轴为空心轴，根据公式求得其最小直径：，)1(440nAd式中； ，即空心轴的内径 与外径 之比，通常取 。d11 6.05对于直径 mm 的轴，有键槽时，轴径增大 ；有两个键槽时，应增大0%75。%54.2.2 估算轴的直径在主轴箱结构中，联轴器的效率、齿轮传动效率和滚动轴承的效率都比较高，因此在计算主轴的转矩时可以忽略。由公式可以得出： mN50937415.9105.966 nPT15由公式可求： )1(440nPAd m72.53).01(7544考虑到键槽对主轴强度的影响取主轴的直径为： d在主轴上的两传动齿轮依靠套筒定位。齿轮的周向定位采用 A 型普通平键连接。根据，由机械设计课程设计手册 14可以查得平面键截面m70dm3212Lhb，同时为了保证齿轮与轴配合具有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 。67kH4.2.3 按弯扭轴上合成强度条件计算由所确定的结构图可确定出简支梁的支承距离 ，m1582L143L据此求出齿轮宽度中心所在截面的 、 、 及 的值。HMVca计算轴上的外力：齿轮的圆周力 N8.1057642t dTF齿轮的径向力： 6.42tantanr 轴上的支反力：水平面内支反力： )(32H13t LFLN5480632tH1F8.02.1t 垂直面内的支反力： 3ra32V1)(LFMLF16N46.193584032rV1 LF5.2.1r计算轴的弯矩：水平面弯矩： mN82950152H1 LFM垂直面弯矩： 3792V1 018V合成弯矩： mN26937295V12H1 M86计算并画当量弯矩：转矩按脉动循环变化计算，取： .0mN1846.0T29e1M3.140208)(22e2 M进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩的截面的强度。由机械设计 12中式 8-4 得a1aa43e22ca MP6P9.)1(70.2)( WT4.2.4 按疲劳强度的安全系数校核计算4.2.4.1 判断危险截面危险截面的位置应是弯矩和转矩较大及截面面积较小且应力集中较严重处。当在同一截面处有几个应力集中源时，取各源所引起的应力集中的最大值。根据轴的结构尺寸可知，在齿轮配合和键槽引起的应力集中。所以按此处截面进行疲劳强度的安全系数计算。4.2.4.2 危险截面处疲劳强度安全系数校核17抗弯截面系数： 334343 m25.16)5.01(7.0)1(.0 dW抗扭截面系数： 334343 .).(2.)(2.T合成弯矩： mN7962143/8869/32 LBM转矩 mN10T弯曲应力幅（按对称循环变应力计算）： aaa MP48.25.32679W弯曲平均应力： amMP0扭转切应力幅（按脉动循环变应力计算）： aaTa P307.15.6432182扭转平均切应力： aam.07P由机械设计 12中的。附图 1a、附图 2a 可以查得，有效应力集中系数：5.2k52.1k由 ， ，按附表 5 查得尺寸系数abMP640d74.07.0同轴精车加工， 按附图 8 查得表面质量系数ab 93按机械设计 12书中公式（2-7a）和式（2-7b）计算可得综合影响系数值为： 6.93.07452k7.118截面附近由于键槽引起的有效应力集中系数是 和 ，按附表 3、附表 4 查得：k81.k6.故得综合影响系数值为： 3.