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买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 本次毕业设计课题 是 数控机床是典型的机电一体化 产品,该产品在加工一些普通零件时比一般车床快捷,方便,加工效率高,产品质量好,能很大程度上提高产品的市场竞争能力。 要是由传动系统 ,进给系统和控制系统三部分组成。对其传动系统设计时,先进行总体方 案的确定,画出简易的传动系统图。 再根据给定的设计参数来确定传动和进给系统 。 滚珠丝杠由步进电机来驱动 ,从而实现进给系统的进给。 步进电机由控制系统来驱动。控制系统是由键盘,显示,变频器,脉冲发生器和电机驱动部分组成。 无级调速的,由电动机加变频器来实现 。最后通过 技术经济分析,验证了 设计生产该产品是经济合理的。 关键词 :数控 ; 车床; 变频器 ;滚珠丝杠 ;无级调速 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 he of is C is to by C of is of of of C is of of to is of by is by of C is by In on to 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . 1 . 2 第 1 章 绪论 . 5 . 1 . 8 . 8 . 9 . 6 第 2 章 总体方案设计 . 11 计参数 . 11 . 11 动原理 . 12 本参数的确定 . 错误 !未定义书签。 章小结 . 14 第 3 章 传动设计 . 15 计参数 . 15 速齿轮设计及校核 . 15 轮及带的计算 . 19 的初步确定 . 21 的校核 . 21 的校核 . 24 章小结 . 24 第 4 章 进给系统设计 . 25 . 25 动螺旋传动工作原理 . 25 杠设计计算 . 25 横向进给丝杠设计 . 27 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 进电机的选择 . 28 . 28 进电机的选取 . 30 本章小结 . 32 第 5 章 控制原理设计 . 33 控系统基本硬件组成 . 33 进电机的控制 . 33 进电机的控制原理 . 33 进电机的控制 . 33 键盘显示器接口 . 34 程序存储器( 片 . 35 章小结 . 35 第 6 章 经济 技术分析 . 36 结论 . 39 参考文献 . 40 致谢 . 41 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章 绪 论 题研究的背景 目的和意义 装备 工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、 航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域: (1)机械制造技术; (2)信息处理、加工、传输技术; (3)自动控制技术; (4)伺服驱动技术; (5)传感器技术; (6)软件技术等。 数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优 点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业( 车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展 的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面 : 1、高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为 5 大现代制造技术之一,国际生产工程学会( 其确定为 21世纪的中心研究方向之一。 在加工精度方面,近 10年来,普通级数控机床的加工精度已由 10m 提高到 5m ,精密级加工中心则从 3 5m ,提高到 1 并且超精 密加工精度已开始进入纳米级 (。 在可靠性方面,国外数控装置的 已达 6000h 以上,伺服系统的 0000现出非常高的可靠性。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。 2、 5 轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用 5 轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为, 1 台 5 轴联动机床的效率可以等于 2台 3 轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材 料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5 轴联动加工可比 3 轴联动加工发挥更高的效益。但过去因 5 轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比 3 轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了 5 轴联动机床的发展。 当前由于电主轴的出现,使得实现 5 轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型 5 轴联动机床和复合加工机床(含 5 面加工机床)的发展。 3 、 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 21 世纪的数控装备将是具有一 定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。 为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是 数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现 新的制 造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和 数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在 中,日本山崎马扎克( 司展出的 “(智能生产控制中心,简称 日本大隈( 床公司展出 “(信息技术广场,简称 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 广场 );德国西门子 (司展出的 放制造环境,简称 ,反映了数控机床加工 向网络化方向发展的趋势。 4 、重视新技术标准、规范的建立 ( 1) 关于数控系统设计开发规范 如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(研究和制定, 世界 3 个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在 2000年也开始进行中国的 控系统的规范框架的研 究和制定。 ( 2) 关于数控标准 数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的 50 年间的信息交换都是基于 准,即采用 G, M 代码描述如何( 工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的 统标准 其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。 出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控 技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先, 出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中, 工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下, 序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次, 控系统还可大大减少加工图纸(约 75)、加工程序编制时间(约 35)和加工时间(约 50)。 目前,美国的 司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型 (其目标是用统一的 规范描述所有加工过程。这种新的数据交换格式已经在配备了 及欧洲 控系统的原型样机上进行了验证。 马克思曾经说过 “各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产 ”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发 展自己的数控技术及其产业,而且在 “高精尖 ”数控关键技术和装备方 面对我国实行封锁和限制政策。 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业 (车、轻工、医疗等 )的发展起着越来越重要的作用。 数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接关系到一个国家的经济发展和综合国力。 总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速 经济发展,提高综合国力和国际地位的重要途径。 数控 机床是典型的机电一体化课题,通过毕业设计可使所学机械学、力学、电工学知识得到综合应用。结构设计及控制系统设计能力都能受到训练,可有力的提高学生的分析问题、解决问题能力及机电一体化水平。 国数控技术的现状及发展趋势 我国数控技术及其产业发展的基本估计 我国数控技术起步于 1958 年,近 50 年的发展历程大致可分为 3 个阶段:第一阶段从 1958 年到 1979 年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的 “六五 ”、 “七五 ”期间以及 “八五 ”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的 “八五 ”的后期和 “九五 ”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在 “九五 ”末期,国产数控机床的国内市场占有率达 50,配国产数控系统(普及型)也达到了 10。 纵观我国数控技术近 50 年的发展历程,特别是经过 4 个 5 年计划的攻关,总体来 看取得了以下成绩: ( 1) 奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。 ( 2) 初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。 ( 3) 建立 了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要 清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的 现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩 大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下: 技术水平上,与国外先进水平大约落后 10 15 年,在高精尖技术方面则更大;产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产,功能部件专业化生产水平及成套能力较低,外观质量相对差,可靠性不高,商品化程度不足, 国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不 足;可持 续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱 , 数控技术应用领域拓展力度不强 , 相关标准规范的研究、制定滞后。 分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面 : 对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及 能力分析不够。 从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。 不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。 企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。 我国数控技术和产业化发展的战略思考 1、战略考虑 我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步 “ 空芯 ” 。我们以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际 “ 加工中心 ” 和 “ 组装中心 ” ,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。 我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓 解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制, “ 东芝事件 ”和 “ 考克斯报告 ” 就是最好的例证。 2、发展策略 从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导 21 世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。 强调市场需求为导向,即以 数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。 在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以 “ 做得出、用得上、卖得掉 ” 为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急 需。 在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。 计的主要内容 要是由传动系统,进给系统和控制系统三部分组成。本次设计也重点设计这三个部分。首先,对其传动系统设计时,先进行总体方案的确定,画出简易的传动系统图。然后,根据给定的设计参数来确定传动和进给系统。滚珠丝杠由步进电机来驱动,从而实现进给系统的进给。步进电机由控制系统来驱动。控制系统是由键盘,显示,变频器,脉冲发生器和电机驱动部 分组成。 无级调速的,本次设计通过三相异步电动机加变频器来实 现无级调速。最后通过 技术经济分析, 可以看出 设计生产该产品是经济合理的。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章 总体方案设计 计参数 数控车床 大加工直径 160频调速(手动两档),开环系统,脉冲当量 体方案的确定 初步对 数控车床的主轴箱设计有两种设计方案。 1、 用皮带轮降速到轴上,再用一个二联滑块实现两档变速,最后用 一个一比一的定比传到主轴上,电机用变 频电机。转速图如 图 速图 1 2、 用普通电机带皮带轮降速到轴上,再用一个二联滑块实现两档变速,最后用一个传动比为 1:2的定比传动齿轮来传到主轴上,加变频器经过传动比为 1: 1 齿轮传到主轴上。转速图如 图 图 速图 2 对 于第一种方案虽然要简单,它不需要变频器要比第二种方案少一根轴,但是由于它的变频范围是的它皮带轮上 的传动比达到了 于带传动来说要大了,我们不买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 采用这种结构。第二种方案虽然要多一根轴来连接变频器,但是它由于有定比为 1: 2的传动使的皮带轮的传动比降低达到 个方案比较合理,在带传动结构中这样的传动比很常见,而且不是很大可以采用。而且带轮 不是很大不会和主轴存在干涉现象。 纵向和横向进给是靠丝杠来实现的,丝杠用步进电机来带动。所以在步进电机和丝杠之间 , 我 采用 传动比为 1: 2的齿轮来降低脉冲当量。 大带轮与带轮轴连接采用卸荷方式,可以使大带轮的重量不压在轴上,减轻了轴的负荷, 使传 动更平稳。主轴箱内有两对滑移齿轮,把它们都放在第二根轴上,将第一 根轴做成花键轴,使整体结构更紧凑,更合理。主轴与脉冲发生器连接采用齿轮一比一传动,这样方便计算主轴转一圈,丝杠进 给多少。 纵、横向进给系统选择的步进电机步距角都为 向进给的最小进给量为 以必须通过减小步距角来实现这个最小进给量。减小步距角一可以通过齿形带传动来减小,二是通过齿轮传动来减小,由于齿形带传动精度没有齿轮传动精度高,而机床的进给精度要求较高,所以选择齿轮传动来减小步距 角,采用双片薄齿轮错齿调整法来消除传动齿轮间隙。 动原理 1、 传动原理主要满足设计任务所给出的精度要求。 2、 应当在保证精度的情况下尽量使结构简单。 3、 主轴的转速范围为 02000r/采用变频电机则只需通过一级齿轮减速就能达到,并且不用换挡转速连续可变。 4、 脉冲当量为 采用较高级数的步进电机,通过齿轮减速来带动丝杠就可以达到,并且结构简单,在该处还没有传动误差,可以使电控部分的结构及程序编制更为简单。 因此,得到如下传动原理 ,如图 本参数的确定 1、 通过主轴孔最大棒料直径 32320101101 ( 2、 床身宽度 2 ( 3、 经济合理的工件或刀具直径按照以下几种经验公式估定 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 图 动方案总图 a x a x 4、 运动参数 可通过类比实验和计算等方法综合确定 m a vn d m a xm a x m i vn d ( 经济加工切削速度和经济合理 的工件或刀具直径。 机床的最低、最高转速,其中常用经济加工切削速度硬质合金刀具精车中碳钢买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 v =200 220m/ 220m/高速钢刀具精车丝杠 速度 v = n r/n r/ n 501800r/轴 计算转速 147)501 8 0 0(50)( i nm a xm i n jr/ 5、 动力参数 据下列公式及数据估算电机功率 P。 总切削力 ZF f t s ( f 单位切削面积上的切削力,取硬质合金刀加工中碳钢 f =200( ; t 切削深度 ; s 进给量 。 切削深度及进给量取半精车中碳钢,故 t 取 1s 取 v =190m/s ( 章小结 本章对整个数控车床的原理做了详细的介绍,并重点分析和计算了两种设计方案,通过比较,确定了 第二 种方案作为本次设计的方案, 第二种方案虽然要多一根轴来连接变频器,但是它由于有定比为 1:2 的传动使的皮带轮的传动比降低达到 个方案比较合理,在带传动结构中这样的传动比很常见,而且不是很大可以采用。而且带轮不是很大不会和主轴存在干涉现象。 另外,还 确定了机床的 一些基本的设计参数 ,主要有床身宽度,最大加工棒料直径,运动参数,动力参数等。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 章 传动设计 计参数 为了方便计算 ,现将 主要技术参数 列表如下: 表 要技术参数 项 目 单 位 参 数 床身上最大工件回转直径 320 拖板上最大工件回转直径 160 最大工件长度 50 主轴转速范围 5 1910 主轴通孔直径 38 主轴锥孔 轴锥孔 主轴电机功率 刀架刀位数 车刀刀杆最大尺寸(宽 高) 020 进给电机扭矩(功率)横向( X) 纵向( Z) 尾架套筒锥孔 氏 3 号 机床外形尺寸(长 宽 高) 6807401160 机床重量(毛重 /净重) 50 速齿轮设计及校核 设计齿轮的输入功率是 小齿轮的转速1n=330r/齿数比 u =75/22,工作寿 命 15 年(设每年工作 300 天) ,两班制。 1、 选齿轮的类型、精度等级、材料及齿数 ( 1) 按传动方案选用直齿圆柱柱齿轮传动。 ( 2) 速度不是很高,选用 7 级精度( 8 )。 ( 3) 材料的选择。由 参考文献 1表 101 常用齿轮材料及力学特性选小齿轮的材料是 40质 ),硬度为 280齿 轮的材料为 45 钢 (调质 ),硬度为 240者材料硬度差 40 ( 4) 选小齿轮的齿数1z=22,大齿轮的齿数2z=75。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 2、 按齿面接触强度设计 由 参考文献 1设计计算公式( 109a )进行试算,即 1 ( 确定公式内的各计算数值 ( 1) 试选载荷系数 ( 2) 计算小齿轮传递的扭矩 1T=9550000p/1n=955000030= 参考文献 1表 柱齿轮的齿宽系数d根据齿轮相对支撑非对称布置选取齿宽系数d=1。 ( 3) 由 参考文献 1表 106 弹性影响系数查的材料 弹性影响系数2 ( 4) 由 参考文献 1表 1021d 齿轮的接触疲劳强度 查按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限600大齿轮的接触疲劳强度极限550 ( 5) 由 参考文献 1式 1013 计算应力循环的次数 1160 hN n 60330(2830015)1=10 ( 2N=10 /10 ( 6) 由 参考文献 1图 1019 查得接触疲劳寿命系数1 2 7) 计 算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%,安全系数 S =1,由 参考文献 1式( 1012)得 =00=552 ( =50=528 ( 3、 齿轮主要尺寸 计算 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 ( 1) 试算小齿轮分度圆直径1入 H中较小的值 1 =23 1 . 3 1 1 7 4 9 3 . 9 3 . 3 1 1 8 9 . 8()1 3 . 3 5 2 8= 2) 计算圆周速度 v 0 060 0 060 11 tm/s ( 计算齿宽 b 1 1 5 4 . 7 5 4 . 7 ( ( 3) 计算齿宽与齿高之比 /数 11/d z=2= ( 齿高 2 . 2 5 2 . 2 5 2 . 4 8 6 5 . 5 9 ( / ( ( 4) 计算载荷系数 根据 v =s, 7 级精度,由图 参考文献 1108 查得动载荷系数齿轮,假设 / 1 0 0 b N/。由 参考文献 1表 103 查得 参考文献1表 102 查得使用系数 参 考文献 1表 104 查得 7 级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时, 2 2 31 . 0 3 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 ) 0 . 2 3 1 0H d ( 将数据代入后得 2 2 3 1 1 . 0 3 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 ) 0 . 2 3 1 0H d d =( 由 / 参考文献 1图 1013 得载荷系数 =1 ( ( 5) 按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径,由 参考文献 1式( 1010a)得 ( 6) 计算模数 11/m d z=2= ( 4、按齿根 弯曲强度设计 由 参考文献 1式( 105)得弯曲强度的设计公式为 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2112 F ( ( 1) 确定公式内的各计算数值 由 参考文献 1图 1020c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500齿轮的弯曲疲劳强度极限2380 ( 2) 由 参考文献 1图 1018 查得弯曲疲劳寿命系数2 ( 3) 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S = 参考文献 1公式( 1012)得 ( ( ( 4) 计算载荷系数 K A V F K K K1 ( ( 5) 查取齿形系数 由 参考文献 1表 105 查得 1 2 6) 查取应力校正系数 由 参考文献 1表 105 查得 1 2 7) 计算大、小齿轮的并加以比较 0 1 4 6 1 F Y 0 1 7 2 8 2 F Y ( 大齿轮的数值大。 ( 8) 设计计算 3 22 1 . 6 6 8 6 5 9 9 0 4 . 5 0 . 0 1 7 2 3 1 . 9 31 2 2m 比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 的模数,由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取由弯曲强度算得的模数 就近圆整为标准值 m =2,按接触强度算得的分度圆直径1d=出小齿轮齿数 11 5 9 . 2 2 9 . 62dz m 取 30 ( 大齿轮的齿数2z=0=99 这样设计出的齿轮传动,既满足了齿面接触疲劳强度,又满足了齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费。 5、 几何尺寸计算 ( 1) 计算分度圆直经 11d z m=302=60 ( 22d z m=992=198 ( ( 2) 计算中心距 12/2a d d =( 60+198) /2=12

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