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ca6140 车床 主轴 变速 设计

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太原学院 机电系 毕业设计（论文）开题报告 毕业设计（论文）题目 ： 轴箱变速机构设计 学 生 ： 指 导 教 师 ： 专 业 班 级： 2017 年 4 月 6 日 1 1. 课题名称 轴箱变速机构设计 床主轴箱的基本 结构 组成 及作用 轴箱的基本结构组成： 本设计为 床的主轴箱。 作为主要的车削加工机床， 床广泛的应用于机械加工行业中。 床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速 改变为主运动执行件（主轴、工作台、滑枕等）所需的各种速度；传递机床工作时所需的功率和扭矩；实现主运动的起动、停止、换向和制动 。 主轴箱通常主要由下列装置和机构组成：齿轮变速装置；定比传动副；换向装置；起动停止装置；制动装置；操纵装置；密封装置；主轴部件和箱体。根据机床的用途和性能不同，有的机床主轴箱可以只包括其中的部分装置和部件。 轴箱的作用： 主轴箱是支承主轴 并安装主轴的传动变速装置，使主轴获得各种不同转速，以实现主切削运动。该机床主轴箱刚性好、功率大、操作方便。 床可进行各种车削工作，并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。主轴三支撑均采用滚动轴承；进给系统用双轴滑移共用齿轮机构；纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机。该机床刚性好、功率大、操作方便。 内 外研究现状及主要问题 机床设计和制造的发展速度是很快的， 由原先的只为满足加工成形而要求刀具与工件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度，发展至今日的高度科学技术成果综合应用的现代机床 的设计，也包括计算机辅助设计（ 应用。但目前机床主轴变速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统（经验）设计方法。因此，探索科学理论的应用，科学地分析的处理经验，数据和资料，既能提高机床设计和制造水平，也将促进设计方法的现代化。 随着科学技术的不断发展，机械产品的 性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一，不仅能提高产品质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件。为此，许多企采用自动机床、组合机床和专用机床组成自动或半自动生产线。但是，采 用这种自动、高效的设备，需要很大的初期投资以及较长的生产准备周期，只有在大批量的生产条件（如汽车、拖拉机、家用电器等工 2 业主要零件的生产）下、才会有显著的经济效益 。 在机械制造工业中，单件、小批量生产的零件约占机械、加工的 70% 80%。科学技术的进步和机械产品市场竞争的日益激烈，致使机械产品不改型、更新换代、批量相对减少，质量要求越来越高。采用专用的自动化机床加工这类零件就显得横不合理，而且调整或改装专用的“刚性”自动化生产线投资大、周期长，有时从技术上甚至是不可能实现的。采用各类仿型机床，虽然可以部分地解 决小批量复杂的加工，但在更新零件时需制造靠模和调整机床，生产准备周期长，而且由于靠模误差的影响，加工零件的精度很难达到较高的要求 。 为了解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂、精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的、能够适于产品频繁变化“柔性”自动化机床。随着计算机科学技术的发展， 1952 年，美国帕森斯公司（ 麻省理工学院（ 作，研制成功里世界上第一台以数字计算机为基础的数字控制（ 称3 坐标直线插补铣床，从而机械制 造业进入了一个新阶段 同时，在设计中处处实际出发，分析和处理问题是至关重要的。从大处讲，联系实际是指在进行机床工艺可能性的分析。参数拟定和方案确定中，既要了解当今的先进生产水平和可能趋势。 内 外 研究现状及发展趋势 1946 年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。 6 年后，即在 1952 年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。 我国目前机床总 量 380 余万台，而其中数控机床总数只有 台，即我国机床数控化率不到 3。近 10 年来，台，年产值约为 18 亿元。机床的年产量数控化率为 6。我国机床役龄 10 年以上的占 60以上； 10 年以下的机床中，自动 /半自动机床不到 20， 自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占 60以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在 10 年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低 、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响 企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。 在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个 永恒 的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新 3 的行业。在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。 近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业己有较多的使用，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 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，我国机床工业产值己进入世界第 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% ，数控化改造在我国很有必要。 1):本课题名称是： 床主轴箱传动系统进行设计，可以更加充分了解 造及工艺的理解，锻炼理论联系实际能力 培养了自己进行综合分析和提高解决实际问题的能力，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的。 2):通过查阅相关资料 培养了自己调查研究，熟悉有关技术政策，运用国家标准、规范、手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件的独立工作能力 。 3):通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中， 得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练， 使自己建立正确的设计思想；初步掌握解决本专业工程技术问题的方法和手段；从而使自己受到一次工程师的基本训练。 阅 概 况 1姚希杰 J2007年 4月第二期 . 摘要 :机床导轨表面相互运动产生摩擦 ,导致轨面磨损是造成主要啮合零部件间隙过大 、 影响产品加工件精度的重要因素 。 本文提出了修复磨损的几种有效方法 , 并详细分析了贴塑导轨用料四氟乙烯材料的优点和贴塑导轨的工艺 。 2娄天祥 J2012年 6月第 67期 . 摘要 :高 职 院 学生 在 学 习 机 床 内部 构 造 和 机 床 维 护 时 ， 无 法 直 接 观 察 机 床 内部的 运转状况 。 用 件模 拟 仿真了 床 的主 轴 箱 ， 并 且 通 过 按照 主 轴 箱 的 传动 系统 图 设 定齿 轮 的 啮 合 情况 ， 做 出在 一 定 转 速 下 齿 轮 传动 仿真 视 频 。 通 过 这 套 模 拟软 件 ， 不 仅 可 以 分析 床 主 轴 箱 内 各个 零 件的 结构 ， 还 可 以 分 析 这 个 部件的装 配 工 艺 ， 以及 机 床 运 4 转 时 内部的 传动状 况 。 使 学生 更 直 观 的 学 习 机 床 内部 构 造 和 机 床 维 护 ， 提高 学 习 效 果 。 3章鸿 J2012年第十期 . 摘要 :针对 通车床原主轴制动系统存在的缺陷，提出了采用电子制动器进行主轴制动系统改造的方案，详细阐述了改造过程，并通过对改造后机床的使用，验证了改造后的制动系统具有优越的性 能 为同类设备制动系统的改造提供了参考 。 4洪林军 J2013年二月 . 摘要： 普通车床数控化改造，能够解决机械制造中复杂技术的问题，并可以提高生产效率，稳定其加工质量。本文选择 普通车床 普通车床数控改造的主要关键技术着手，对 5陈秀珍 J2010年第五期 . 摘要 :本文主要介绍了 阐述了车床的主传动系统 、 进给传动系统及辅助机构进行数控化改造的改造部位和方法 。 改造后的数控车床的加工能力 、 自动化水平和加工精度明显提高 。 6宋国青 J2008年 第三期 . 摘要： 目前 ,在机械加工企业中 ,有许多旧式普通机床 ,为了使机床适应小批量 、 多品种 、复杂零件的加工 ,充分利用普通机床 ,就需要对普通机床进行机电一体化改造 。 高效能的数控机床给制造业带来了高倍率的效益增长 ， 是促进国民经济发展的巨大动力 。 特别是数控技术在制造业的扩展与延伸所产生的辐射作用和波及效果足以对机械制造业的产业结构 、 产品结构 ， 专业化分工方式及管理模式 ， 社会的生产分工 ， 企业的运行机制等带来深刻的变化 。 7黄艳芳 J 2011年第 24卷第一期 . 摘要 :针对传统的继电器控制系统故障频繁的特点 ， 对 床的电气控制系统进行了技术改造 ， 采用可编程逻辑控制器 （ 代替原有的继电器 ， 设计了 制系统的硬件组成及其控制程序 。 改造后车床运行稳定 ， 降低了故障率 ， 提高了使用效率 。 8孙 克华 J. 连云港市锐远农业装备科技有限公司工程师论文， 2016年 12月 . 摘要 :基于制造行业快速发展背景下，机床应用数量逐渐增多，但由于部分机床质量较差，因而，车床数控化改造问题逐渐引起了人们关注。即原有机床质量逐渐影响到了产品生产水平与生产效率，为此，为了扩大我国制造业市场竞争实力，且提高制造企业生产技能，必须从经济角度出发，对制造设备数控化水平进行改造，以期满足产品生产条件。本文从数控化改造必要性分析入手 ,详细阐述了普通 床数控化改造方法 。 9310027,2016年 6月 5 a on of on to of a on of of of a on of on to as as to as as in ao of of 10 of in on . 10027,2015年 4月 in a an an in is an to in a In a be in A on is in of is to by of be to VA is to 11. 10027,2015年 9月 he on is it 6 a of SC SC to to on be by in a a is to of 论文）的 主要内容 1、运动分析：根据所给定的转速范围及变速级数，确定公比，绘制结构网、转速图，计算齿轮齿数； 2、动力计算：选择电动机型号及转速，确定传动件的计算转速，对主要零件（如皮带、齿轮、主轴和轴承）进行计算（初算和验算） 3、主轴展开图、剖面图 . 论文）提交 形式 1、 开题报告 2、 功 能设计及计算 3、 零件设计 4、 编些设计说明书 5、主轴展开图、剖面图各一张 排 4：布置题目，搜集资料，熟悉内容，写开题报告 ,完成外文资料翻译共作 . 7：设计计算主轴箱结构；绘制草图； 10：绘 制总装图；拆画零件图 14 周：出图自检并将所有设计交指导老师审核 ； 15 周：修改，编写说明书 16 周：准备答 辩 7 签名： 20 年 月 日 I 毕业设计（论文） 毕业设计题目： 毕业生姓名 ： 专业 ： 学号 ： 指导教师 ： 所属系（部） ： 要 床作为主要的车削加工机床，在机械加工行业中得到了普遍的应用 ，主要功用是支撑并且传动主轴，使车床的主轴带动工件用特定的转速转动。本次毕业设计运用计算、验算 、 实验等方法，确定了运动方案和实现结构优化设计，通 过功能设计与计算。 关键词 : 床 主轴箱 ； 设计与装配； as in is is on to D 录 摘要 1 绪论 .究意义 .究现状 .题研究内容与方法 .计方案可行性分析 .结 . 总体设计方案 .轴箱的组成和特点 .轴箱的主要参数 .动系统及其方案的确定 . 车床主轴箱的设计 计算 .轴箱的箱体 .轴主要零件设计计算 .轴主要零件设计计算 .轴主要零件设计计算 .轴主要零件设计计算 .轴主要零件设计计算 .轴主要零件设计计算 .结 .结与展望 .考 文献 .文文献 .谢 .1 1 绪论 究意义 车床的应用极为广泛 ， 主要用于加工各种回转表面，其中 床是卧式车床应用最广泛的一种。 成部件有 ：主轴箱、 刀架 、溜板箱、 进给箱 、尾架、床身等 1。 1)检验理论知识：本次关于 过去所学的机械设计专业理论知识进行了全面检验，在设计过程中发现自身在以前学习过程中所忽略和不会的部分，并进一步加强和学习。 2)完善理论知识： 在完成本次毕业设计的过程中，发现了许多我从未学过的新知识，对新知识的学习，扩大了自己的知识面，完善了自己的基 础理论知识。 3)应用理论知识： 在本次毕业设计过程中，应用所学的机械专 业理论知识，对车床主轴箱做了外观和部分零部件尺寸方面的优化设计。 究现状 传统的车床主轴箱设计方法比较复杂，尤其是在 制造新零件时需制造模具和调整机床， 有 准备时间周期长，误差大，加工零件的精度很难达到 标准 要求 等缺点，在 设计过程中图纸和数据更改也比较费事，需要投入大量的时间和精力，如果使车床主轴箱的设计一开始从三维实体造型开始，整个产品的设计过程从草图，实体，装配，虚拟样机，都可以利用三维呈现出来。将大大减少了产品的设计过程时间，提 高了开发设计效率，使产品变得更加形象、具体，更利于开发者的观察和修改。 题研究内容与方法 进一步了解了车床的发展历程，尤其主要学习 且 采用计算、类比和实验、模拟等方法， 完成运动方案的确定和机构优化设计， 通过功能设计与计算、完成零件建模与装配、完成零件图与装配效果图，实现装配动态展示等任务。 计方案可行性分析 2 车床主轴箱 因为 其内部 结构 复杂，性能受制造参数影响较大， 到 目前为止，车床主轴箱的设计仍然 采用 比较传统的方法，设计人员都是 利 用二维视图来进行 设计 ，使产品的设计 和制造周期较长。 现在出现的三维技术可以方便的进行绘图，并且摆脱了二维设计的局限性。而且利用三维技术可以创建参数化模型，实现车床主轴箱的优化设计，减少了设计过程的时间，提高了产品的开发设计效率。 2 总体设计方案 轴箱的组成及特点 床主轴箱 是一个比较复杂的传动部件，其主要功用是支撑并且传动主轴，使车床的主轴带动工件用规定的转速转动。 轴箱的主要参数 工件最大回转直径： 400件最大长度（四种规格）： 1000轴孔径： 48轴前端孔锥度： 400轴转速范围 ：正转： 10 1400r/转： 14 1580r/工螺纹范围： 1 1922 24牙 /英寸 模数： 48 纵向进给量范围： 向进给量： 架快速移动速度： 4m/电机：功率： 瓦；转速： 1450r/速电机：功率： 370 瓦；转速： 2600r/却泵：功率： 90瓦；流量： 25L/动系统及其方案的确定 确定主轴的极限转速： 车床主轴的最小旋转速0mm/s,最大的旋转速400mm/s，车床主轴的转速调速范围是 m a x m i n / 1 4nR n n 3 确定车床主轴旋转速度的公比： 确定主轴的转速级数 Z： 由图及系统传动路线得，主轴正转时，传动路线（ - - -轴）使主轴有 23=6级正转，第二条（ - - - - -轴）使主轴有 2 3 2 2=24 级正转，总共可获 30级正转。反向旋转时，有 3 3 2 2 1 5 级反转。但是由于车床轴 -之间有四种传动方式，且传动比为 : 1 5 0 5 1 15 0 5 0U 2 5 0 2 0 15 0 8 0 4U 3 2 0 5 1 18 0 5 0 4U 4 2 0 2 0 18 0 8 0 1 6U 车床主轴只有 2 3 2 2 1 1 8 （ ）级正向旋转，这样车床主轴实际上获得 6 18 24级正向旋转。同样的道 理，车床主轴只获得 3 3 2 2 1 1 2 （ ） 级反向旋转。 确定车床转速结构网或者结构式： 1 2 3a a P P （ ） （ ） （ ）式中： Z 为车床的主轴旋转转速级数； 为每个变速组的传动副数量； 为每个变速组的 级 比 指 数 。 所以车床转速结构式是 2 4 2 3 2 2 选定电动机： 132机的满载旋转速速是 1440r/ 分配主轴箱的总降速传动比： 总降速传动比m i n 310 6 . 6 7 1 01440n 3 式中： 为车床主轴最小旋转速度。 确定传动轴的轴数： 车床传动轴的数量等于车床变速组的数量加上车床定比传动副的数量再加一，最后结果为 6 绘制转速图 4 图 速图 主轴运动的传动路线为： 图 动路线表达式 5 3 车床主轴箱的具体设计 轴箱的箱体 箱体尺寸选择表 长宽高 ( 3 箱体的壁厚 (5 5 3 5 3 5 5 8 52 体在主轴箱中起支承和定位的作用。床主轴箱箱体上主要轴的安装和定位如下： 1 / 2 1 2 ? 5 6 3 8 / 2 2 . 2 5 1 0 5 . 7 55 0 3 4 / 2 2 . 2 5 9 4 . 53 0 3 4 / 2 2 . 2 5 7 23 9 4 1 / 2 2 . 2 5 9 05 0 5 0 / 2 2 . 5 1 2 54 4 4 4 / 2 2 8 8a d d y m 中 心 距 （ ） （ 式 中 是 中 心 距 变 动 系 数 ）中 心 距 （ ）中 心 距 （ ）中 心 距 （ ）中 心 距 （ ）中 心 距 （ ）中 心 距 （ ）中 心 距 2 6 5 8 / 2 4 1 6 85 8 2 6 / 2 2 8 45 8 5 8 / 2 2 1 1 63 3 3 3 / 2 2 6 62 5 3 3 / 2 2 5 8 （ ）中 心 距 （ ）中 心 距 （ ）中 心 距 （ ）中 心 距 （ ）轴主要零件设计计算 通 V 带传动设计 选择 工况系数查机械设计表 7计算功率 7 . 5 1 . 2 9 P k w （ 3 确定 由功率 4 5 0 / m 查机械设计图 7取 带。 6 计算 查机械设计表 7730dd 带轮的带速一般是在 5 25 /。 1 1 3 . 1 4 1 3 0 1 4 5 0 1 0 . 0 1 6 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0n m s （ 3 取 V=10m/s，符合要求。 大带轮的基准直径 12121 3 0 2 3 0 / 1 3 0 2 3 0dd nd d m （ 3 计算中心距 b、带长 c，并且验算包角 ： 中心距： 000 . 7 5 1 2 2 1 2 , 0 . 7 3 6 0 2 3 6 0d d b d d b 及 0 450b 带基准长度 ： 2 2210 1 2 0() 3 . 1 4 1 0 02 ( ) 9 0 0 3 6 0 1 4 7 0 . 7 5 62 4 2 4 4 5 0a d d m （ 3 查机械设计表 7600dc 际中心距有： 00 1 6 0 0 1 4 7 14 5 0 5 1 4 . 522b m m （ 3 因为中心距的变动范围是（ 验算1： 0 0 0 0211 1 8 0 5 7 . 3 1 6 9 9 0 ，符合要求 . 计算带轮带的根数 Z： 11() P K K （ 3 查机械设计表 71 ，查表 71 查表 7 ，查表 7 19 4 . 4 3 8(1 . 9 4 0 . 1 5 ) 0 . 9 8 0 . 9 9z ，得 ()5Z 根 计算初拉力0F、轴压力 20 2 . 55 0 0 ( 1 )q vv z K 式中： q 带的单位质量，查表 7 ； 0 1 4 9 . 5 9 27 10 1692 s i n 2 5 1 4 9 . 5 9 2 s i n 1 4 8 9 . 0 3 1 422 F N 1. 离合器的设计 设计过程选用离合器时，外摩擦片内径尺寸要比花键轴大 26。 计算摩擦片数目 Z： 202 b （ 3 式中： T N m m 离 合 器 所 传 递 的 扭 矩 （ ）；/j r m i n 安 装 离 合 器 传 动 轴 的 计 算 转 速 （ ）； 01450 8 1 9 . 5 6 5 / m i 0 / 1 3 0dj 4 4 49 5 5 1 0 / 9 5 5 1 0 7 . 5 0 . 9 8 / 8 1 9 . 5 6 5 8 . 5 6 1 0 N m m ； 式中： 从 电 动 机 到 离 合 器 的 传 动 效 率； 机 的 额 定 功 率 （）； 1 . 3 1 . 5K 安 全 系 数 ， 一 般 取 ； 0 D 片 的 平 均 直 径 0 . 0 8摩 擦 片 间 的 摩 擦 系 数 ， 由 摩 擦 片 是 淬 火 钢 ， 查 得 ； 0 / 2 8 1 3 9 / 2 6 0 m m （ ） （ ）； b 内摩擦片接触宽度（ ( D ) / 2 ( 8 1 3 9 ) / 2 2 1b d m m ; ;P 摩 擦 片 许 用 比 压 0 2 1 5 1 . 1P 基 本 许 用 压 强 ， 查 机 床 设 计 指 导 表 取 ；1K 速 度 修 正 系 数； 0 1 2 3 K K K 1 . 1 1 . 0 0 1 . 0 0 0 .P 7 6 0 8 3 6 240 / 6 1 0 2 . 5 ( m / s ) n 根据平均圆周转速机械设计指导取1K=K=K= 420 2 8 . 5 6 1 0 1 . 4 / 3 . 1 4 0 . 0 8 6 0 2 1 0 . 8 3 6 ) 1 5 . 0 72 b 9f D P （ 16Z ； 计算空载功率损耗 0 . 4 0 . 4 7 . 5 3 最后计算离合器在轴向的压紧力 Q： 2500 1 . 1 3 . 11 4 2 1 1 . 0 0 2 . 6 1 0NQ p D （ 3 离 合 器 摩 擦 片 的 厚 一 般 取 1 1 2 、 、 （ ）， 分 离 时 取 最 大 的 间 隙 为 8 0 .4 （ ） 。 2. 轴和齿轮的设计 齿轮的计算： 在主轴箱内轴 I 和主轴箱内轴 啮合的齿轮中，选着小齿轮齿数是1 24Z 12,一对相啮合的齿轮中大齿轮的齿数为 21 2 8 . 4 7Z Z i ，取2 29Z ，选1 计算1T： 51 9 . 5 5 1 0 PT n（ 3 由上面的计算可以得到： 8 2 5 . 2 1 7 / 7 . 2n r m k w， 551 9 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 7 . 2 0 8 3 3 2 ( )8 2 5 . 2 1 7 m 8 18 d 查 机 械 设 计 表 ， 取 得 齿 宽 系 数； 86查 机 械 设 计 表 ， 得 材 料 的 弹 性 影 响 系 数 l i m 1 l i m 26 0 0 , 5 0 08 2 0 M P查 机 械 设 计 图 ， 得； 计 算 应 力 循 环 次 数 ： 9116 0 6 0 9 6 0 1 ( 2 8 3 0 0 1 5 ) 4 . 1 4 7 1 0hN n j L （ 3 9 912 4 . 1 4 7 1 0 1 . 2 9 6 1 03 . 2 3 . 2 120 . 9 ,82 K 0 54 H 查 机 械 设 计 图 ， 取1 % 1 8 1 4S 计 算 接 触 疲 劳 许 用 应 力 ， 取 失 效 概 率 为 ， 安 全 系 数 ， 由 机 械 设 计 式 得 1 l i m 11 0 . 9 6 0 0 5 4 01 （ 3 2 l i m 22 0 . 9 5 5 0 0 4 7 51 （ 3 计 算 小 齿 轮 分 度 圆 直 径 由 机 械 设 计 得 211 12 . 2 3 ( ) u （ 3 代入 H中小值 52151 11 . 3 0 . 8 3 3 2 1 0 1 8 9 . 8432 . 2 3 ( ) 7 3 . 5 5 9 7 ( m m )511 4 7 543 计算 V：由 机械设计 得 116 0 1 0 0 0 （ 3 3 . 1 4 7 3 . 5 5 9 7 8 2 5 . 2 1 7 3 . 1 7 6 8 ( m / s )6 0 1 0 0 0V 9 计算齿轮的齿宽 ，由机械设计得： 1 7 3 . 5 5 9 7 7 3 . 5 5 9 7 ( m m ) （ 3 计算 机械设计得： 1117 3 . 5 5 9 3 . 0 6 524 （ 3 12 . 2 5 2 . 2 5 3 . 0 6 5 6 . 8 6 9 ( m m ) （ 3 7 3 . 5 5 9 7 1 0 . 6 76 . 8 6 9 计算载荷系数： 差机械设计表 8使用系数 ,差机械设计表 8 K 由 ,及 1 3 5 查机械设计图 8 1 . 2 5 1 . 0 5 1 1 . 4 2 4 1 . 8 6 9A V H K K K （ 3 校正所分度圆直径， 由311，代入数据得： 31 1 . 8 6 97 3 . 5 5 9 7 8 3 . 0 2 2 41 . 3d 确定模数 m ： 1 8 3 . 0 2 2 4 3 . 4 5 924 根据齿轮齿根的弯曲强度进行设计，查机械设计式 8 13 212 ()F a S （ 3 由机械设计图 8 0 , 4 2 0F E F a M P a 。 1 . 4 8 1 6S 计 算 弯 曲 疲 劳 许 用 应 力 ： 取 弯 曲 疲 劳 安 全 系 数 ， 由 机 械 设 计 式 得 ：机械设计图 8120 . 8 5 , 0 . 8 8F N F N 111 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 7 ( M P a )1 . 4F N F S 222 0 . 8 8 4 2 0 2 6 4 ( M P a )1 . 4F N F S 计算载荷系数：122 . 6 5 , 2 . 5 3F a F 查应力校正系数： 121 . 5 8 , 1 . 6 2S a S 计算并对大小齿轮加以比较： 1112 . 6 5 1 . 5 8 0 . 0 1 3 7 9 3 0 3 . 5 7F a S （ 3 10 2222 . 5 3 1 . 6 2 0 . 0 1 4 5 2 5 2 6 4F a S （ 3 得大齿轮数据大 设计计算 : 13 212 ()F a S （ 3 代入数据： 53 22 1 . 7 1 9 0 8 3 3 2 1 0 0 . 0 1 4 5 1 . 9 3 21 2 4m ， 整圆成 2m ，选择 m=按 m=齿轮和小齿轮的齿数是： 1118 3 . 0 2 2 4 3 6 . 9 , 4 32 . 2 5 整 园 成2 52 4 3 5 143Z i Z 几何尺寸的计算： 11 2 . 2 5 4 3 9 6 . 7 5 ( )d m z m m 22 2 5 1 9 4d m z m m 12 8 6 1 0 2 9 4 ( )22m m 11 1 9 6 . 7 5 9 6 . 7 5 ( )db d m m 2 9 6 . 7 5 8 1 1 4 . 7 5 ( )b m m 同理得各齿轮参数如下： 5638 齿轮： 1 38Z 2 56Z 齿轮的小齿轮： 齿轮的分度圆直径是11 2 . 2 5 3 8 8 5 . 5d m Z m m 齿轮的齿顶高是 齿轮的齿根高是 ( *1 齿轮的齿全高是 6 2 2 齿轮的齿顶圆直径是 11 齿轮的齿根圆直径是 2 11 齿轮的大齿轮： 齿轮的分度圆直径是 11 齿轮的齿顶高是 齿齿轮的根高是 ( *2 齿轮的齿全高是 6 2 2 齿轮的齿顶圆直径是 62 222 齿轮的齿根圆直径是 7 08 1 2 62 222 4351 齿轮： 25.2m 431 z 512 z 齿轮的小齿轮： 齿轮的分度圆直径是 齿轮的齿顶高是 齿轮的齿根高是 ( *1 齿轮的齿全高是 6 2 2 齿轮的齿顶圆直径是 11 齿轮的齿根圆直径是 2 11 齿轮的大齿轮： 齿轮的分度圆直径是 齿轮的齿顶高是 齿轮的齿根高是 ( *2 齿轮的齿全高是 6 2 2 齿轮的齿顶圆直径是 22 齿轮的齿根圆直径是 2 22 3450 齿轮 : 1 34z 502 z 小齿轮： 齿轮的分度圆直径是 11 齿轮的齿顶高是 12 齿轮的齿根高是 ( *1 齿轮的齿全高是 6 2 2 齿轮的齿顶圆直径是 11 齿轮的齿根圆直径是 2 11 大齿轮： 齿轮的分度圆直径是 齿轮的齿顶高是 齿轮的齿根高是 ( *2 齿轮的齿全高是 6 2 2 齿轮的齿顶圆直径是 1 22 222 齿轮的齿根圆直径是 2 22 齿轮的齿宽是： d 取 62 1516521 轴的计算 3 （ 3 式中： P k 传 递 的 功 率 ，； /n r m 转 速 ，； 112A 轴 的 材 料 及 承 载 情 况 确 定 的 系 数 ， 取 m 92 301 301 45 0 3 7 . 2 0 31 1 2 2 3 . 18 1 9 . 6d m m选择最小段是 303. 主要零件的校核 齿轮的校核 : 弯曲应力 : 5 1 2 3w 22 0 8 1 1 0 ()S K K N M P aZ m B Y n （ 3 接触应力 13 1 2 3 K K K NZ m u B n （ j （ 3 式中： N 齿轮传递功率； （ 3 160 （ 3 式中：齿 轮 在 机 床 工 作 期 限 （ ） 内 的 总 工 作 时 间 （ ） ；1 /rn m i n 齿 轮 的 最 低 转 速 （ ）; 31基 准 循 环 次 数 ； 查 表 （ 以 下 均 参 见 机 床 设 计 指 导 31m 疲 劳 曲 线 指 数 ， 查 表 ； 32速 度 转 化 系 数 ， 查 表 ； 33功 率 利 用 系 数 ， 查 表； 34材 料 强 化 系 数 ， 查 表 ；1 1 . 2 1 . 6K 工 作 情 况 系 数 ， 中 等 冲 击 的 主 运 动 ， 取 ；m a x m i n m a x m a x m i n m i n= 3 =5S S S S S S S S S S K K K K K K K K K的 极 限 值 见 表 ， 当 时， ， 时当 。， 则 取 取62 3K 动 载 荷 系 数 ， 查 表 ； 93 3K 齿 向 载 荷 分 布 系 数 ， 查 表 ； 38Y 标 准 齿 轮 齿 形 系 数 ， 查 表 ； , 3 9j M P a 许 用 接 触 应 力 （ ） 查 表 ； 39w M P a 许 用 弯 曲 应 力 （ ） ， 查 表 。 传到 1 130 8 1 9 . 5 6 5 / m i n r 7 . 2dN k 8 1 9 . 5 6 5 / m i n r3 齿轮 50 的校核 : 12B j= 32 0 8 1 1 0 (1 . 0 5 1 ) 1 . 2 1 . 3 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 6 2 51 0 1 8 . 1 55 0 2 . 2 5 1 . 0 5 1 2 8 2 0 j=1250合强度要求 。 齿轮 56 j= 32 0 8 1 1 0 (1 . 0 5 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 6 2 5 9105 6 2 . 2 5 1 . 0 5 1 2 8 2 0 j=1250合强度要求 轴校核； 5 0 （ 3 式中 :T M p a 扭 转 切 应 力 ， ； 3m m ; 轴 的 抗 扭 矩 截 面 系 数 ， 14 /n r m 轴 的 转 速 ， ； 9 . 5 6r / m 01 301 45 0 n P k w 轴 传 递 的 功 率 ， ； d 0 5 T N m m 轴 所 受 的 扭 矩 ， ； T M P a 许 用 扭 转 切 应 力 ，。 d m m 计 算 截 面 处 轴 的 直 径 ， ； 代入数据 M P a 3 故此传动轴合格 轴承校核 : )(6010 6 h （ 3 ： 当 量 动 载 荷 ， ； 12 /n r m 转 速 ， ； 9 . 5 6r / m 01 301 45 0 n 1 . 0 温 度 系 数 ， 取 ； 所 能 承 受 的 基 本 额 定 载 荷 ， 带入数据得 : 9 5 0 0 0) 81 6 2 0 960 10 36 故此轴承合格 轴 主要零件设计计算 和齿轮的设计 同上原理：齿轮的计算，4139齿轮 391 z 412 z 15 小齿轮： 齿轮的分度圆直径是 齿轮的齿顶高是 齿轮的齿根高是 ( *1 齿轮的齿全高是 6 2 2 齿轮的齿顶圆直径是 11 齿轮的齿根圆直径是 2 11 大齿轮： 齿轮的分度圆直径是 齿轮的齿顶高是 齿轮的齿根高是 ( *2 齿轮的齿全高是 6 2 2 齿轮的齿顶圆直径是 22 齿轮的齿根圆直径是 2 22 5822齿轮 : 221 z 582 z 小齿轮： 齿轮的分度圆直径是 11 齿轮的齿顶高是 齿轮的齿根高是 ( *1 齿轮的齿全高是 6 2 2 齿轮的齿顶圆直径是 11 齿轮的齿根圆直径是 2 11 大齿轮： 齿轮的分度圆直径是 齿轮的齿顶高是 16 齿轮的齿根高是 ( *2 齿轮的齿全高是 6 2 2 齿轮的齿顶圆直径是 3 02 222 齿轮的齿根圆直径是 2 22 503