卧式加工中心回转工作的设计

XXX毕业设计(论文)图书分类号：密级：毕业设计(论文)HMC160卧式加工中心回转工作的设计THEDESIGNOFTHEROTARYWORKHMC160HORIZONTALMACHININGCENTER学生姓名学院名称学号班级专业名称指导教师XXX学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：2015年5月26日XXX学位论文版权协议书本人完全了解XXX关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归XXX所拥有。XXX有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。XXX可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：VI转矩变化大并有极强烈冲击载荷，如压延机、无飞轮的活塞泵、重型初轧机4.03.5校核最大转速二者转速相比较，被连接的轴的转速n要比我们选定的联轴器的最高转速nmax还小，即n≤nmax综合以上条件，选用凸缘联轴器。利用套筒、销锭以及过盈配合等方式联接两轴。按照使用频率来比较的话，对于所有弹性联轴器，凸缘式联轴器出现评率最高。该结构由两个法兰半联轴器通过键分别与两个轴用螺栓连接在一起。这种耦合有两种形式：匹配的凸肩和槽，并与普通螺栓连接，在传动转矩之间的接触表面的两个半联轴器的工作；同时也可以用在铰孔螺栓，螺栓以及过渡配合孔，通过螺栓的剪切以及挤压传递转矩。我们选择45钢作为凸缘联轴器的材料。由于凸缘联轴器传递转距较大而且对中精度准确，但是在两个轴对齐需求,主要用于负载平衡。选择法兰联结螺栓,应同时检查两个半联轴器螺栓强度。由于不同的连接形式,传递转矩有两种不同的方法。查机械设计手册得：轴直径d（H7)=20，许用转矩为50NM，D0=35，L=60，l=15D和D1分别为联轴器环行接合面的外直径和直径，综上式可以得出以下关系式，其中u，Z,F分别为摩擦系数，螺栓的数量和螺栓预紧力的数值。图3-1凸缘联轴器4圆柱蜗轮蜗杆传动设计计算4.1圆柱蜗杆传动的介绍蜗杆传动的组成部分为蜗轮和蜗杆，当两条轴相互错开的时候，交错的角度大小为90度主动件是蜗杆。齿轮传动的发展是蜗杆传动的基础。蜗杆传动的特点是大的传动比,结构比较紧凑而且工作状况稳定,产生的噪音污染少,而且在有时候还能自我锁定起来，所以用的也比较广泛。然而,蜗轮蜗杆传动机构的低效率和热磨损经常需要消耗有色金属的缺点。近十几年来研究开发出多种新型的蜗轮蜗杆传动机构，该机构效率低等缺点正在不断地改善。4.2蜗杆传动的类型和选择按照蜗杆分度曲面的形状区别，蜗杆传动的分类有圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥面蜗杆传动圆柱蜗杆传动包括普通圆柱蜗杆传动和循环蜗杆传动;在普通蜗轮和蜗杆传动,根据不同的处理方法,可以分为普通圆柱蜗杆传动和阿基米德蜗杆,渐开线圆柱蜗杆和直齿圆柱蜗杆锥面包络蜗杆,等。根据实际情况,我们选择了渐开线圆柱蜗杆,加工,切割面和基圆或雕刻,渐开线螺旋面蜗杆齿面加工、渐开线齿廓的结束。这种蜗杆磨削加工,精密蜗杆传动简单,常用的机器。图4-1蜗杆传动的类型4.3蜗杆传动的计算准则和主要参数计算准则：在开式传动中，通过正确的的设计防止齿面发生问题后导致的一系列问题对传动系统的损坏蜗杆传动的闭式传动，散热的问题需要优先解决，热平衡的计算也必须要有。主要参数：中间平面垂直于轴涡轮的轴平面。在中间平面,圆柱蜗杆传动齿条和小齿轮啮合传动是相似的,所以我们在蜗杆传动的设计,必须在平面上的参数和尺寸是标准的,并使用齿轮传动的计算。该装置采用两个分别蜗杆蜗轮的正向和反向旋转,两个类型,一个用于轴向固定的蜗杆,另一个用于轴向调整和蜗杆。为了让两个蜗杆蜗轮齿面接触,积极的和消极的传动间隙我们将尽力摆脱。双蜗杆传动比双主机齿圆柱包络蜗轮蜗杆传动结构更为复杂,普通蜗轮和蜗杆制造,但方法简单,承载力是导致蜗杆的两倍以上。100Nm是我们假定的最大工作负载转矩的数值。2500r/min是蜗杆转速的数值。选用松下交流伺服电机A5系列MDME102G1H，额定功率为1000W，nmax=3000r/min。初步估算的滑动速度为vs：P1=1KW，n1=2500r/min（原始数据）。选择材料和加工精度选材时,我们不仅要满足强度的要求,但也要注意材料磨合好,耐磨,耐磨损。材料是碳钢或合金钢。材料我们选择40cr钢,表面硬化和核心处理后,硬度45~50。和磨削加工精度级别6。选择的材料青铜ZCuSn10Pbl蜗轮材料,金属模具制造。初选几何参数参考机械设计手册，当i=50时，蜗杆头数Z1=1（蜗杆头数和导程角γ=3°~8°，Z1=1），蜗轮齿数Z2=Z1×i=1×50=50，为了得到更大的传动比，蜗杆数量少，应此造成的不良后果还有高热量以及效率低下。传动比计算蜗轮输出转矩T2初算传动效率计算蜗轮输出转矩T2确定许用接触应力为查机械设计手册可得σHbp=220N/mm²，Va=1m/s这是使用浸泡在油液中润滑的滑动速率，可以求得Za=1。根据注册公式可求得，根据N查表可得Zn=1.22。所以σHp=179×1×1.22=218N/mm²因为Z1=1，所以cosγ=0.998。蜗杆圆周速度为＞（4~5）m/s，相对滑动速度为我们选择的蜗轮材料为ZCuSn10Pbl，数据符合材料的性能。蜗轮圆周速度初估计动载系数KV=1适合；Vs=6.55m/s选择6级精度是合适的。Pe=1°11′，啮合效率，采用滚动轴承取η2=0.94，η=η1η2η3=0.753，与我们之前估计的传动效率数值接近，所以选择合适。蜗轮转矩不变，为T2=143.8Nm。根据赫兹公式可以算出来涡轮齿面的疲劳强度状况综上分析可得。接触应力σH（单位为MPa）为：将综上式可得蜗轮齿面的接触疲劳强度验算公式式中：Zρ——接触系数，含义就是蜗杆传动过程中接触部分的长度以及接触强度和曲率半径之间的影响情况系数K——K=KAKβKV，也就是载荷系数图4-2圆柱蜗杆传动的接触系数蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算蜗杆齿轮的齿根弯曲强度的失败是由于不足的情况下，在蜗轮齿数更多的或开放的传输经常发生。这些力量在重负载下的蜗杆，运动精度以及平稳状况会受到涡轮齿的形变而产生影响一般情况下是把蜗轮类似参考，得蜗轮齿根的弯曲应力为：式中各项数值：指的是蜗轮轮齿的弧长，，而涡轮的齿宽角度可以参照下图，可以算作100度计算；mn——法面模数，mn=mcosγ，mm；YSa2——齿根的应力校正系数，把[σF]带进去算一下；Yε——取值为Yε=0.667，重合度系数，弯曲的疲劳程度，Yβ——取值为这是螺旋角度对结果产生影响的系数。图4-3普通蜗杆转动的基本几何尺寸综合上面的几个参数进行运算得到以下关系式：式中：σF——弯曲应力，在涡轮的齿轮根部的，单位是MPa；YFa2——蜗轮齿形的系数，涡轮的当量齿数，还有从下面图表中获取的变为系数X2。图4-4蜗轮的齿形系数⑤载荷系数根据机械设计可查得K=K1×K2×K3×K4×K5×K6大多数情况下取K=1~1.4，保持平稳的载荷，滑动速度标准为3m/s，比他小就是最小值，比他大就是最大值。因此K1=1，由于加工精度为8时，可以查表得K2=1，由于JC=25%，同样可查表得K3=0.6，K4=1，选取K5=1.15，K6=0.75。所以可得K=1×1×0.6×1×1.15×0.75=0.518⑥计算蜗杆直径系数q和蜗轮模数m的关系查机械设计上的表格可得到模数m=5，直径系数q=10.00。⑦蜗轮齿面接触疲劳强度计算由于σH＜σHP，接触强度完全是充足的。查参数匹配表可以得到，带入m和Z1,Z2的各项数值，可以查到γ=5°42′38″，a=160mm，a为涡轮蜗杆的中心间距。蜗杆分度圆直径蜗轮齿顶圆半径蜗杆齿顶高蜗轮齿根圆半径蜗杆齿顶圆直径顶隙蜗杆轴向齿距蜗杆齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径蜗杆齿根高蜗杆齿高蜗轮分度圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮齿根高蜗杆轴向齿厚蜗杆齿厚测量高度蜗杆节圆直径蜗杆节圆直径表4-1蜗轮蜗杆属性数据表蜗轮输出转矩许用接触应力蜗轮齿顶圆弧半径蜗轮蜗杆传动比i蜗杆特性系数q蜗轮模数m蜗轮蜗杆中心距a蜗杆螺纹长度L蜗轮轮缘宽度蜗轮齿根圆弧半径143.8Nm218N/mm220mm50105160mm70mm45mm31mm5锥齿轮设计计算5.1圆锥齿轮的概述锥齿轮传动一般用于交叉的的两轴运动和能量传输,如图示。这是特殊的锥齿轮之间的区别。因此,对应于圆柱齿轮“列”,它已成为一个“锥由于传动的要求，圆锥齿轮的两轴之间夹角是可以变化的。但通常情况下，工业操作上∑=90°的传动最为常用。可以直齿锥齿轮、螺旋弯曲的牙齿和其他形式。最最常见的是直齿锥齿轮，这种安装方便，制造也简单方便，还有一种齿轮传动过程中比较平缓，而且承受压力的能力比较强，这就是曲线齿锥齿轮，所以我们把它应用在高速的压力大的环境。图5-1圆锥齿轮模型图图5-2直齿锥齿轮传动的几何参数5.2设计参数轴角为90°的直齿圆锥齿轮传动,它的各种参数相比齿数,锥距R,分度圆直径d1,d2,和程度的平均直径dm1dm2,当量齿轮的分度圆直径可以列出dv1关系,dv2:令R=b/R，通常取R=0.25～0.35，最常用的的值为R=1/3，所以由上图分析可得：当量直齿圆柱齿轮的模数用mm表示，则当量齿数zv就是：当量齿轮的齿数比为了防止锥齿轮根切，圆柱齿轮的咫尺根切齿数量和当量齿数相比要更小最多也就是相等。另外，一下式子表示的是平均的模数和大段的模数：5.3选定齿轮及主要参数的设计现挑选35°弧齿锥齿轮，为格里森制造轮。根据机械设计手册我们可以得到m=4，z1=z2=15。α取值20°，正交传动。根据选定的齿形角，我们可以查表得到：齿顶高系数，顶隙系数，螺旋角大端端面模数m=4；齿数比，符合锥齿轮传动要求。对于格里森齿制，变位系数x，xt：查表可以得到，Xt1=Xt2=0。分锥角分度圆直径锥距齿宽系数太大会导致小端齿顶太薄，齿根圆半径也会太小，且应力集中会太大，所以系数不能太大，所以齿宽系数：。齿宽齿顶高齿高齿顶圆直径齿根角齿顶角顶锥角根锥角外锥高支承端距周节5.4轮齿的受力分析锥齿轮齿面法向载荷Fn一般都看成是集中作用在平均分度圆上，且忽略摩擦力，如下图所示：图5-3直齿锥齿轮的轮齿受力分析圆周力径向力轴向力在驱动轮方向的周向应力，和驱动轮的旋转方向相反，径向方向指向心轮，轴方向偏向了分别端，并有如下公式：5.5齿根弯曲疲劳强度计算带入公式得综上可得锥齿轮传动中蜗杆受热会变长，为了不让它卡住，蜗杆上吸收变形量的为蹀行弹簧装置，在另一个蜗杆上面安装一个相同的弹簧机构。表5-1锥齿轮的属性数据表齿顶圆直径mm齿顶角齿根角顶锥角根锥角齿宽mm周节mm分度圆直径mm锥距Rmm螺旋角64.815°35′20″5°35′20″50°35′20″39°24′40″15012.566042.435°6夹紧机构的设计计算6.1气压缸的优点本工作台的夹紧装置我们选用气压缸。通过压缩空气产生能量控制该夹具，有点有两个比较突出。其一，没有介质消费以及供应困难因为大气资源是取之不尽的，不用考虑管道堵塞，空气的粘度比较小，阻力的造成的能量损失很低。其二，4～8kgf/cm2的工作压力对该加紧装置某些元件的精度要求也不是很大这，节约加工中心的制造成本，对材质要求也小，在节约材料费用的同时还能提升反映速度，因为，空气流动很快，所以系统的反映速度也相应的快。6.2单个气缸的设计计算单作用汽缸的汽缸工作原理：压缩空气只有一个入口，运动也是单向的，活塞杆可以帮助推回去，通常与膜张力的帮助下，弹簧力，重力等。单作用气缸的特点：结构的简单明了，因为进气和排气都在同一个口进行，膜力和弹簧力的使用将减少。气缸安装膜片，弹簧，总的行程相比较要短一些，与气缸的体积相同的双重角色相比，单作用气缸行程较小。气缸的膜片的张力变化变多了，复位弹簧变形变化也变多了，因而，在活动过程中改变活塞杆的输出力。3.气缸计算根据上述特点，单作用气缸主要用于短行程，推力，速度要求不高的场合，如定位，提升夹紧装置。单作用柱塞缸是不一样的，它可用于长距离，高负荷的应用。选择缸筒内径D=40mm，活塞和连杆材料45钢,查表可用抗拉强度560MPa,选择安全系数为1.5,容许应力是通过计算:560/1.5=373MPa,所以我们选择了活塞杆直径d是8毫米(头部直径20毫米)。活塞是40毫米直径D。活塞和杠重计算公式为：现选择弹簧截面直径d1=0.8mm，弹簧中径为D2=5mm，有效的匝数设为5，每一圈弹簧的刚性强度设为32.1N/mm，整个一个弹簧的刚性强度就是K=32.1/5=6.24N/mm。弹簧预压缩量弹簧力，活塞行程L=4mm。压缩空气的工作压力P=6kgf/cm2，效率系数η=0.9。气缸的夹紧力单作用气缸活塞杆上输出的推力必须要克服活塞杆工作时的总阻力和弹簧的反作用力。输出推力单作用气缸直径缸筒壁厚气缸壁通常是计算厚度很薄，但受到机械加工的影响，安装在气缸盖的气缸的两头，往往会适当加厚筒壁厚度。4.缓冲计算缓冲效果，通常是为了使缓冲装置允许吸收能量的能源生产和活塞的运动来相互平衡，减少和消除影响，保证各缸工作正常。工作机构（活塞、活塞杆包括所有一起运动的部件），在运行开始至接近行程末段时所产生的全部能量E：我们使用6个气压缸进行夹紧，6个气压缸总的合力F=1494N。制动力矩M=FL：工作台所担当的负载转矩是100Nm，L=83mm，所以5.活塞杆的验算由于活塞为拉杆，只受到拉力的作用，所以可以按照强度来检验。活塞杆直径、抗拉、抗压强度计算：式中，F——液压缸输出力(N)[σ]——活塞杆材料的许用应力(Pa)，碳钢作为活塞杆的制作材料的时候，[π]=100～200MPa，设计中我们选择[σ]=110MPa。活塞杆的端部包含内、外端部，其中内端部和活塞联接，外端部和负载的构造件连接。内连接有三种方式:活塞和活塞杆螺纹,积分半环连接。我们认为困难的处理、加工细长轴是困难的,如果你选择将不得不做出的整体连接的生产成本。和整体连接的地方更高更多的压力,所以我们不使用。在机械振动的场合,半环连接,更频繁的压力、振动和压力加工中心很小,所以我们不使用这个连接。下图所示,螺纹连接属于最常见的连接方式,处理和可靠连接,组装方便,成本低。通过比较我们选择螺纹连接,最适用于转盘气缸夹紧机制。图6-1螺纹联接许用应力[σP]，抗拉强度系数σb，活塞杆的材料我们选择的是45钢，按照机械设计课本中的数据看出来σb=560MPa，安全系数为S，通常S＞1.4，这里我们取S=1.5。所以而d=8mm，所以满足要求。6.3弹簧的选择在可以调整的蜗杆轴上我们加上了碟行弹簧装置。碟行弹簧的材料选择55CrVA钢，其经过回火淬硬后，强度高，力学性能很好，冲击韧度好，在环境温度比较高的时候也会有比较不错的稳定性。许用最大压应力可以取为：循环次数N＜5×104，[σc]=1900MPa～2000MPa。轴向变形为λ时的承载力弹簧的最大变形量不得超过截圆圆锥高的80%。在弹簧内侧的外表面上产生的最大应力，为压应力，弹簧厚度7轴的选用7.1轴设计的主要内容轴有不同的设计和其他组件设计、结构设计及工作能力计算。设计出一个合理的结构的轴很重要，如果不合理，就会对其他的部件产生不好的作用，其他零件工作能力也会减少，最后装配的时候也会比较难，成本也会变多。因此,结构设计的轴在轴的设计中是非常重要的。轴工作能力强度和刚度的计算、稳定计算、振动,等等。在大多数情况下,轴和轴的强度密切相关工作的能力。高速轴和振动稳定性计算,为了防止共振故障。7.2轴的材料和类型选用40Cr来做轴的主要材料，调质处理，用于载荷比较大但是冲击力不是很大的轴。由于蜗杆轴与联轴器相联接，在其运转过程中，转动力矩和弯曲力矩都有所承受，所以该轴的形式样选为转动轴承图7-1齿轮轴7.3轴的结构设计由于轴承安装轴中心,扩展耦合装置,使中间的轴的结构设计的两个小阶梯轴悬轴直径、最小的直径逐渐变大。左轴承使用的肩膀和袖子是固定的,正确的轴承使用套筒和紧固螺母固定,和周向固定的轴承我们采用过盈配合,耦合安装在轴的右端是周向固定的关键。如下图所示：图7-2轴的结构由于轴的支承距离无法肯定，不能通过强度来确定轴径，因此我们用初步预算的方式，就是按照纯扭矩，并适当下降许用扭转切应力来决定轴径d的大小，最小轴径式中：P——单位是KW，表示该轴所传递的功率大小n——单位是r/min，表示该轴转速A——轴的许用切应力所确定的系数，（根据机械设计书上的数据，当轴的材料是40Cr，A=102）当延长的轴通过联轴器与电机连接，和d初步计算直径必须匹配，与电机轴和必要时的耦合孔，直径d的大小而改变（增加或减少）。因此，最小直径d=14轴端直径转变时，固定轴上的零件或担当轴向力时，那么直径变化值要要相应的变大一些，一般为6~8mm。当直径转变只是为了区分加工外观或装配更加方便，且不担当轴向力也不用为了固定轴上零件的时候，相接近的直径变化范围不大，差异非常小，而公差的数值便可以直接忽略不计。取它的变化量为1~3mm根据轴向定位的条件来确定轴直径和长度的段落和轴部分的直径和长度。输出轴的最小直径的耦合de=20毫米直径通过半联轴器的长度我们可以得到le=40mm。如下图：图7-3半联轴器的长度由于轴的材料我们选择的是40Cr，查表可以得到它的材料力学性能数据：抗拉强度屈服强度点弯曲疲劳极限扭转疲劳极限弹性模量因为要装联轴器和键，故我们将会把轴的直径扩大4%~5%。联轴器的安全工作情况系数K值为1.5。7.4轴上的受力分析轴上能传递的转矩蜗轮上的圆周力蜗轮的轴向力联轴器装配安置和加工误差所出现的附加圆周力（方向不确定）水平面内的反支力垂直面的反支力因为有F0的作用力，在支点A、B处的反支力弯矩和转矩轴的强度校核弯曲应力幅可以得到S＞[S]，所以该轴是安全的。半联轴器上的周向定位选择为平键联接方式，能够查到平键截面b×h=8×7，长为28mm，又为了保证轴上各零件的优秀对中性，半管接头的组合轴H8/f7,偏心轮的结合和轴H8/js7,滚动轴承和轴,以确保圆周定位过渡配合取轴端倒角为2×45°。下图表示的受力图画的是中心轴的受力状况，图7-4受力示意图中心轴位于工作台的中心，它主要起着传递推力的作用，它的上端通过与动作台连接，下面是通过几个轴承安装在蜗轮上面的，当工作台工作时轮带带动挡轮一起转动，但是他却不传递转矩，它只传递一个推力，中心轴受力大致可以看成FA=1.62×106。关于同时担当弯矩和关于同时担当转矩和弯矩的轴，我们按照转矩和弯矩同时作用所产生的复合力进行计算，便是以当量弯矩为参照对轴进行强度计算。总上可得，该实行圆周直径大小为d：根据弯矩相等可以通过计算得到：选d=15mm，，最小轴径定为15mm。考虑到轴的长度大体为222mm，所以确定轴的尺寸时一定要安排的脱档、上部外壳相配的轴端，应该与挡轮的孔径相互配合，起到带动转动的作用，那么这样轴端的导角部分可以和弹簧、垫片螺丝配合起来，起固定的作用，因为L2是一个小台阶，是为了和固定环相配合的，所以只要安装合适就可以了，L3是与套筒HM315L相配合的，并且有锥形滚轮，根据调心滚子轴承的宽度，还有一个10×φ254的槽起固定作用选L3=220mm，L4算是一节自由段，可以略微小于前面一段所以L4=130mm，L5可以算是离最小端轴最近的一段，取L5=145mm，L6=24mm，这样算是初步定下了轴径尺寸和轴向尺寸，再校核一下最小的轴强度，如果强度足够那就可以了。按照弯矩初步确定校核轴的强度：强度足够，所以整根轴的强度都足够。关于如何提高轴的强度、刚度和减轻重量的一系列措施。1)安排好各个零件在轴上面的位置，以便于减少该轴收到的转矩影响；2)对轴上面的零件进行结构的优化，这对减少轴所收到的弯矩很有帮助；3)通过分担载荷减小轴的载荷；4)轴的载荷过多可以通过力的平衡计算来相互抵消；5)改变支点位置，提升轴的强度以及刚度；6)轴的主体结构需要优化，这样可以避免应力的过度集中造成损坏；7)改善表面品质提高轴的疲劳强度。8滚动轴承的选用8.1滚动轴承的概述和优点滚动轴承属于标准件，必须由制造轴承的工厂生产。只有根据滚动轴承的类型和模式的工作条件下的机械设计是复合材料结构的设计适合的。滚动轴承的特点有价格低廉并且容易安装和后期维护，所以应用非常广泛。优点：1）正常工作前提下，摩擦效果产生的力矩和混合润滑轴承相比要更小，基本上和液体润滑轴承差不多。机的起动转矩小滚动轴承的使用，有利于负载起动；2）径向间隔很小，角接触轴承预紧的核心方法可以删除间隔,运行过程中精度效果高；3）轴颈大小，比较宽度，当然是滚动轴承比滑动轴承小，电机的轴向结构紧凑；4）大部分的轴承可以承受径向和轴方向两个载荷，使轴承结构比较简单；5）不需要很多的润滑剂，这样可以做到较好的密封性并且后期的保养工作也比较方便进行6）不需要有色金属；7）在较低的成本下还可以成批的生产制造，具有较好的标准性能。与蜗杆轴相连的轴承我们选用了圆锥滚子轴承，该轴承有如下性能：径向和单向的轴向载荷能一同承担，承载能力很大。可以把内、外圈分开，安装时可以调整游隙。可以成对使用，允许角偏斜小。轴承中的摩擦用磨擦力矩的大小来衡量的。摩擦力矩和轴承类型、尺寸、结构、加工精度等因数有关。摩擦力矩式中，Mf——摩擦力矩M——摩擦系数D——轴承内径F——外载荷7204E轴承是圆锥棍子轴承，我们选用这个。查表可以得到，轴承代号是30204，原轴承代号为7204E，基本尺寸为d=20mm，D=47mm，T=15.25，B=14。Cr=28.2KN这是基本载荷数值，Cor=30.5KN，计算系数为e=0.35，Y=1.7，Y0=1.0。预算的使用时间为Lh′=15000h。设FA=2635N，Fr1=940N，Fr2=292N，fd=15000h，S0=1.2静载荷的安全系数。寿命计算查表可以得到当量动载荷轴承组寿命静载荷计算7207型轴承的派生力轴承所受的轴向负载当量动负荷轴承寿命为了确保轴承能正常工作，在确定了比较合适的轴的型号和尺寸之后，就是如何对这几个轴进行组合安装，然后主要考虑下面几个问题：1）轴系的固定；2）如何与其他的零件配合安装；3）润滑以及密封的工作如何开展；4）整个系统的刚性强度如何提升。9箱体的设计9.1箱体的主要功能和制造方法作为整个系统中各个零件的容纳和支撑部件的箱体设计非常重要，一般设计做为矩形截面的六面体。箱体的主要功能：支持，包含各种各样的旋转部件，比如之前设计的齿轮和各种轴零件如何使他们保持应有的精密运动性能，与润滑油的储存箱，可实现各运动部件的润滑。安全保护和密封效果,使箱体部位不受外界影响,确保操作员的安全具有一定的隔振效果,但也有保温,隔音效果。让机器的每部分由一个独立的情况下，使各个单元加工方便，装配和维修。改善了机器外形，能协调机器每一部分，使机器和造型更和谐美观。箱体的制造方法：铸造铸铁常用建筑材料,有时铸钢,铸铁合金或铜铸造、等特点的复杂结构的铸铁盒;具有良好的振动和加工功能;成批量生产的中小型住房通常用于。2. 套管选择钢板,钢或铸铁焊接、布局简单,生产周期短。大内阁焊接箱适用于单件少量生产,产品,对成本节约非常有利。在其他情况下,如冲压、注塑箱,箱体是轻负荷,和产生少量产品一样的结构很简单。9.2箱体的设计计算形状和大小的确定内部之间的连接部分,“这种设计方法”结构是用于确定结构的大小和形状的外壳,当然,我们也会考虑身体的形状和大小的部分箱体的尺寸规格多样,的影响。在类比的一般设计方法,并参考同类产品比较,参考手册或他人信息和数据设计经验,布局和壁厚的结构参数和布局。箱体设计的主要要求为箱体壁的刚度和强度。箱体的材料我们选择了HT200。因为铸铁收缩性能小、流动性能好，并在身体结构和形状容易获得的是更复杂的。阻尼铸铁强，加工性能好，可用于改善合金元素的耐磨性增加。我们查阅资料后，设箱体的长a=414mm，宽b=410mm，高h=142mm。为了求壁厚，当量尺寸公式：以上式子中，L表示铸造长度（单位mm），L、B、H，L值最大；B表示铸件宽度（单位mm）；H表示铸件高度（单位mm）。查表可以得到铸件箱体的壁厚为8mm。为了增加箱体的刚度,特别是为了提高刚度的壁厚,在盒子里墙我们添加了加固设计。甚至在箱体中心或短轴轴