机械毕业设计（论文）-立式内孔表面珩磨机的总体设计【全套图纸】.doc

本科毕业设计(论文)题目：立式内孔表面珩磨机的总体设计系 别： 机电信息系 专 业：机械设计制造及其自动化班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2013年05月立式内孔表面珩磨机的总体设计摘要随着科学技术的迅速发展，国民经济各部门所需求的多品种、多功能、高精度、高品质、高度自动化的技术装备的开发和制造，促进了先进制造技术的发展。珩磨加工是一种最常用的内孔表面加工方式，近年来随着对油缸等产品市场需求量的大幅提升,如何找到经济高效的内孔精密加工方法，成为许多厂家面临的课题。磨削加工技术是先进制造技术中大的重要领域，是现代机械制造业中实现精密加工、超紧密加工最有效、应用最有效的基本工艺技术。本次设计从分析机械系统设计的任务和目标开始，介绍机械系统的组成，各组成部分之间的配置，选择和结构匹配性设计，以及进行机械系统整体设计时应该考虑哪些问题，目的是培养学生结构设计创新和整体设计的能力，培养 自己的综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，以加强对理论知识的理解。本次设计首先是珩磨机的总体设计，主要包括主轴箱，珩磨头，主轴以及带传动、液压系统传动等部分的设计。对珩磨机做了简单介绍，接着对珩磨机的主要部件进行了尺寸计算和校核。该设计代表了珩磨机设计的一般过程。关键词：珩磨机；主轴；珩磨；液压系统全套图纸，加153893706IIIVertical honing machine overall design of the inner hole surfaceAbstractWith the rapid development of science and technology, the demand of national economic sectors more varieties, multi-function, high precision, high quality, high automation technology and equipment development and manufacturing, to promote the development of advanced manufacturing technology. Honing processing is one of the most commonly used way of inner hole surface treatment, in recent years, along with the market demand for oil cylinder and other products, how to find a economic and efficient inner hole precision machining method, many manufacturers are faced with the task. Grinding technology is one of the important areas, cuhk advanced manufacturing technology is implemented in modern mechanical manufacturing precision machining, the super close the most effective, the application of the most effective technology.This design from the analysis of mechanical systems design tasks and goals, the composition of the mechanical system is introduced in this paper, configuration, between each component matching selection and structure design, and what issues should be considered when the overall design of mechanical system, the purpose is to cultivate students innovative structural design and the overall design ability, cultivating their comprehensive analysis and solve this major general engineering technical problem of ability to work independently, to strengthen the understanding of theoretical knowledge. First is the overall design of honing machine, the design mainly includes the main spindle box, honing head, shaft and belt transmission, hydraulic system and other parts of the design. For honing machine to do a simple introduction, and then for a major part of the honing machine to calculate and check the size. This design represents the general process of honing machine design. Key Words: honing ； machine headstock ； honing；hydraulic systemIII目 录1 绪论11.1 普通珩磨加工11.2 珩磨加工原理11.3 珩磨加工特点21.4 课题来源及组织架构32总体方案设计42.1 整体布局设计要求42.2 珩磨机床结构特点42.3 珩磨机床传动部分设计42.3.1 立式珩磨机特点42.3.2 设计传动部件52.3.3 珩磨前工序要求52.4 珩磨液的选择63 立式珩磨机结构计算73.1 珩磨头工艺参数的计算73.1.1 选择珩磨油石73.1.2 加工余量73.1.3 珩磨油石的越程83.2 设计计算珩磨速度83.3 珩磨机主运动参数93.3.1 主运动参数93.3.2电机的选择103.3.3 传动比分配113.4 减速器的设计123.4.1 减速器的类型123.4.2 减速器选用123.4.3 ZDY100型减速器特点133.5 带传动的设计133.5.1 确定计算功率133.5.2 选取V带带型13IV3.5.3 确定带轮基准直径并验算带速143.5.4 带速验算1413.5.5 V带基准长度和传动中心距的确定143.5.6 验算小带轮包角143.5.7 计算V带根数153.5.8 计算单根V带预紧力153.5.9 计算轴压力F153.5.10 带轮结构153.6 直齿锥齿轮的设计计算154 轴的结构设计194.1 轴结构设计基本要求194.2 改善轴装配及加工工艺一些措施194.3 轴刚度校核194.3.1 轴结构204.3.2 轴强度验算234.3.3 轴材料及热处理275 轴承选用及校核285.1 轴承选用及校核285.2 滚动轴承预紧和游隙286 液压油缸的设计计算316.1 确定液压缸内径316.2 确定缸筒厚度326.3 缸筒底部厚度计算326.3.1 缸筒加工要求326.3.2 活塞杆结构326.4 活塞杆校核326.5 活塞杆加工要求336.6 机架设计337 总结35参考文献36致谢37毕业设计（论文）知识产权声明38毕业设计（论文）独创性声39IV 1 绪论 1 绪论1.1 普通珩磨加工珩磨是指用镶嵌在珩磨头上的油石（又称珩磨条）对精加工表面进行的精整加工，又称镗磨。主要加工直径5500毫米甚至更大的各种圆柱孔，孔深与孔径之比可达10或更大。在一定条件下，也可加工平面、外圆面、球面、齿面等。珩磨头外周镶有210根长度约为孔长 1334的油石，在珩孔时既旋转运动又往返运动，同时通过珩磨头中的弹簧或液压控制而均匀外涨，所以与孔表面的接触面积较大，加工效率较高。珩磨后孔的尺寸精度为 IT74 级，表面 粗糙 度可达Ra0.320.04微米。珩磨余量的大小，取决于孔径和工件材料，一般铸铁件为 0.020.15 毫米，钢件为 0.010.05毫米 。珩磨头的转速一般为100200转分，往返运动的速度一般为1520米分。为冲去切屑和磨粒，改善表面粗糙度和降低切削区温度，操作时常需用大量切削液，如煤油或内加少量锭子油，有时也用极压乳化液1。珩磨加工是有一种珩磨头，具有带通道并沿其长度方向延伸的细长体，它至少包括一侧面开口部分，可作径向运动的磨具组件位于侧面开口的通道部分，它具有由磨粒制成的径向外表面和有相对于珩磨体轴线成锐角取向的隔开表面的径向内侧部分。在磨具组件和珩磨体上的相互可啮合表面之间产生相对轴向运动但不影响他们之间的相对径向运动，操作器元件位于通道中可以在其中作轴向运动，该操作元件具有相对珩磨体轴线成锐角取向的表面部分，其位置可与磨组件上的内表面中的相应表面产生面与面间的滑配合，从而操作器元件相对磨具组件在一个方向的轴向运动将产生该磨具组件径向向外的运动。1.2 珩磨加工原理磨削原理的研究内容主要包括磨屑形成过程、磨削力和磨削功率、磨削热和磨削温度、磨削精度和表面质量、磨削效率等。目的在于深入了解磨削的本质，并据以改进或创造磨削方法。珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石，由涨开机构（有旋转式和推进式两种）将油石沿径向涨开， 使其压向工件孔壁，以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动，零件不动或珩磨头只作旋转运动，工件往复运动从而实现珩磨。在大多数情况下，珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是浮动的。这样加工时珩磨头以工件孔壁作导向，因而加工精度受机床本身精度的影响较小，孔表面的形成基本5毕业设计（论文）上具有创制过程的特点。所谓创制过程是油石和孔壁相互对研，互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面11。珩磨时由于珩磨头旋转并往复运动或珩磨头旋转工件往复运动，使加工面形成交叉螺旋线切削轨迹，而且在每一往复行程时间内珩磨头的转数不是整数， 因而两次行程间珩磨头相对工件在周向错开一定角度，这样的运动使珩磨头上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹亦不会重复。此外，珩磨头每转一转，油石与前一转的切削轨迹在轴向上有一段重叠度，使前后磨削轨迹的衔接更平滑均匀。这样在整个珩磨过程中，孔壁和油石面的每一点相互干涉的机会差不多相等2。因此，随着珩磨的进行孔表面和油石表面不断产生干涉点，不断将这些干涉点磨去并产生新的更多的干涉点，又不断磨去使孔和油石表面接触面积不断增加，相互干涉的程度和切削作用不断减弱，孔和油石的圆度和圆柱度也不断提高，最后完成孔表面的创制过程。为了得到更好的圆柱度，在可能的情况下，珩磨中经常使零件掉头，或改变珩磨头与工件轴向的相互位置。需要说明的一点：由于珩磨油石采用金刚石和立方氮化硼等磨料，加工中油石磨损很小，即油石受工件修整量很小。因此，孔的精度在一定程度上取决于珩磨头上油石的原始精度。所以在用金刚石和立方氮化硼油石时，珩磨前要很好地修整油石，以确保孔的精度。1.3 珩磨加工特点加工精度高：特别是一些中小型的光通孔，其圆柱度可达 0.001mm 以内。一些壁厚不均匀的零件，如连杆，其圆度能达 0.002mm。对于大孔（孔径在200mm以内），圆度也可达0.005mm，如果没有环槽或径向孔等，直线度在 0.01mm 以内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高，磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外，会产生偏差，特别是小孔加工，磨削比珩磨精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形状精度，要想提高零件的位置精度，需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面与轴线的垂直度（面板安装在冲程臂上，调它与旋转主轴垂直，零件靠在面板上加工即可）。 表面质量好：表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而提高了产品的使用寿命。珩磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的平均磨削压力小，这样工件的发热量很小，工件表面几乎无热损伤和变质层，变形小。珩磨加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。 磨削比珩磨切削压力大，磨具和工件是线接触，有较高的相对速度。因而会在局部区域产生高温，会导致零件表面结构的永久性破坏。加工范围广:主要加工各种圆柱形孔，光通孔。轴向和径向有间断的孔，如有径向孔或槽的孔、键槽孔、花键孔，盲孔多台阶孔等。另外，用专用珩磨头还可加工圆锥孔，椭圆孔等，但由于珩磨头结构复杂一般不用。用外圆珩磨工具可以珩磨圆柱体，但其去除的余量远远小于内圆珩磨的余量。几乎可以加工任何材料，特别是金刚石和立方氮化硼磨料的应用。同时也提高了珩磨加工的效率3。1.4 课题来源及组织架构 通过对本课题珩磨头的结构设计，使书本知识和理论与实际生产相结合，加强了对机械零件、机械制造工艺学以及现代磨削技术等相关专业知识的理解，使自己能运用书本知识设计出基本符合生产要求的零部件。在论文中我充分地运用了大学期间所学到的知识。进行了研究，巩固和深化，达到了预期的设计意图。论文的组织框架：本论文的组织结构如下：第一章：简单介绍了珩磨加工的原理和特点，课题的研究意义。第2章 ：对机床的总体布局进行了总体方案的设计分析，拟定设计思路，明确了机床的特点。第3章 ：对珩磨机的整体布局以及珩磨头的工艺参数、珩磨的速度、减速器的选择进行了初步预算拟定各主要尺寸。第4章 ：进行了珩磨机主传动部分的计算及结构的设计，进行强度校核及受力分析。第5章 ：进行了轴承的选用和校核。第6章 ：液压传动部分的设计计算，包括液压缸的选择，活塞杆的选择计算。第七章：本章为论文的总结。 2 总体方案设计 2 总体方案设计机床主要由电机，减速器，主轴箱，床身等部分组成，其中电机、减速器的选择直接影响所设计立式内孔表面珩磨机的各个性能参数，所以在制定与选择方案时，既要满足被加工零件的加工要求，还要保证机床布局设计的总体要求4。 毕业设计（论文） 2.1整体布局设计要求a. 稳定性 最大程度保证机床的精度以及稳定性。 b. 安全性能 机床应便于进行操作和管理以及维修，具有良好的安全性能。c. 精度 保证机床应按既定的加工工序加工，最大程度保证被加工工件的精度。d. 高效性 机床结构简单合理，选用高效的传动系统，保证传动链的高效传动。e. 外观 外形美观，保证操作的舒适性。2.2 珩磨机床结构特点珩磨机是如今机械行业珩磨机的主要精加工之一，因其操作简单、价格低廉、工作可靠、结构简单等优点备受欢迎。床身部分：床身由珩磨箱、立柱、机座、横拖板、工作台等五大部件组成。立式珩磨机，其特点是主轴垂直小型磨床，可安放在作业台上。主轴旋转轴线固定，移动工件使加工点对准主轴轴线，主轴在主箱内作轴向移动和转动。主轴箱固定在立柱上端或在立柱上能作转动及上、下移动以调整其位置，还可增加能绕立柱转动及上、下移动的工作台15。2.3珩磨机床传动部分设计2.3.1 立式珩磨机特点立式珩磨机，其特点是主轴垂直的小型机床，可安放在作业台上。主轴旋转轴线固定，移动工件使加工点对准主轴轴线，主轴在主箱内作轴向移动和转动。主轴箱固定在立柱上端或在立柱上能作转动及上、下移动可以调整，还可增加能绕立柱转动及上、下移动的工作台。珩磨机的选择：立式珩磨机，主轴旋转中心固定，移动工件使加工点对准主轴中心。主轴箱和工作台安装在立柱上，主轴垂直布置。立柱有圆柱、方柱，主轴可机动进给3。2.3.2 传动部件设计a. 主轴传动：电机减速器主轴齿轮珩磨头往复运动有液压马达控制。b. 工作台的传动：采用液压传动系统带动进给。c. 电机的选择：变速电动机优缺点：液压装置工作平稳，由于重量小、惯性小、反应快，液压装置易于实现快速启动、别动和频繁的换向，操纵控制方便，还可以在运行中调速，使用寿命长，容易实现直线运动、机器的自动化及过载保护。采用电液联合控制后，可实现大负载、高精度远程控制。易实现标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。但液压传动不能保证严格的传动比，这是由于液压油可压缩性和泄漏造成的。工作性能易受温度变化的影响12。 综上，该方案应选用液压传动，以实现珩磨头灵活的旋转。图2.1 立式珩磨机床的工作原理图2.3.3 珩磨前工序要求：a. 珩磨加工前要求: 珩磨前被加表面不应有硬化层，否则珩磨前将硬化层完全磨去，以保证加工精度的稳定性。7 3 立式珩磨机结构计算 b. 珩磨前孔尺寸: 严格控制珩磨前孔的尺寸公差，以保证珩磨余量合理。c. 选择加工时油石: 不得使用钝化了的油石，以免加工表面形成积压硬化层。金刚石油石珩磨淬硬钢时，加工表面不允许有脱碳层。d. 珩磨加工前表面要求: 待珩表面不应残留氧化物(脱碳层、铁锈等)、油漆、油垢等物，以免堵塞油石4。2.4珩磨液选择珩磨应使用切削液，目的是吸收热量，冷却工件与油石；冲刷工件和油石表面，冲走脱落磨料碎末，以免堵塞油石；在油石和工件接触表面形成油膜，改善工作状况。 珩磨液的使用要求： a珩磨液应干净无杂质: 杂质会使油石堵塞，珩磨头卡死、划伤工件表面。通常采用磁性分离与纸袋过滤的联合净化装置，以保证切削液含污程度小于0.2-0.3gL。 b. 珩磨时的温度：控制切削温度应低于35，以免产生振动，影响珩磨精度和加工表面质量。除要求油箱的容积大外，最好在冷却润滑系统中设有自动冷却装置。 c. 珩磨液的控制：珩磨过程中的珩磨液必须供给充足，连续不断的供给。珩磨液的种类：有油剂和水剂两种，水剂切削液冷却性和冲刷性好。适用于粗珩。油剂切削液通常加入有适量硫化物，硫和铁元素化合形成一种抗粘焊和堵塞的硫化铁。3 立式珩磨机结构计算立式珩磨机的运动参数包括主运动参数与进给运动参数。主运动与进给运动系单独驱动，主运动参数是主轴的转速，进给运动为珩磨头的上下运动。3.1珩磨头工艺参数计算3.1.1 珩磨油石选择本次加工为精珩铸铁汽缸套表面粗糙度为Ra0.055。因此油石材料为绿色碳化硅，主要用于珩磨抗拉强度和脆性大的材料，如铸铁、硬质合金、黄铜、青铜、陶瓷和玻璃等。珩磨油石结合剂的选择，结合剂（陶瓷）代号（Vca）特点及应用：性能稳定、脆性大，用作钢和碳化硅磨料的结合剂6。珩磨油石宽度和数量的选择，珩磨头直径50-150mm，油石宽度7-15m，油石数量为3-8。珩磨油石长度的选择根据被加工孔的类型的不同而不同，在不校准原孔的直线度的情况下： 一般孔LwDw3；大孔 l(1-1.6)Dw；小孔l(12-13)Dw由于珩磨上道工序采用浮动精镗，表面粗糙度可达Rn3.2，因此其珩磨加工余量取为0.15-0.25 mm，这样有利于提高生产效率。实践经验表明，浮动精键后的缸筒约有0.1mm 余量就可基本磨去加工刀痕。3.1.2 加工余量由于珩磨上道工序采用浮动精镗,表面粗糙度可达Rn3.2，因此其珩磨加工余量取为0.15-0.25 mm,这样有利于提高生产效率。实践经验表明，浮动精加工后的缸筒约有0.1mm 余量就可基本磨去加工刀痕。 一般来说，粗珩时径向进给量为0.005-0.01mm/min，精珩时径向进给量为0.005-0.002mm/min。当衍磨的径向进给量完毕以后，必须再进行几次设有径向进给量的附加行程，用来修整被加工面，以提高表面粗糙度。具体可根据表面的表3.1选择合适的加工余量：9 毕业设计（论文） 表3.1珩磨加工余量表被加工孔直径珩磨加工余量铸铁钢251250.030.10.010.041501750.080.160.0250.052004000.120.20.040.063.1.3 珩磨油石的越程分析 珩磨头在往复运动中，必须保证油石在孔（或加工面）的两端超出一定距离，即油石的越程。越程的长短会直接影响孔的圆柱度，越程过长，则孔端被过多珩磨，形成喇叭孔；越程过短，则油石在孔中间的重叠珩磨时间过长，出现鼓形；若两端越程不等，则产生锥度6。如图3.1所示：图3.1 珩磨油石的行程距离 油石在孔两端的正常越程一般为： l1（1/31/5）l（mm） （3.1）油石的行程距离： lx= L十2l1一l（mm） （3.2）式中，l1油石在孔端的越程（mm）； lx油石的行程长度（mm）； l一铀石的长度（mm）； L一孔或加工面的长度（mm）。式中l=125mm，则l1=1/3l。L=250mm。可得油石行程距离lx=167mm。3.2设计计算珩磨速度在确定珩磨机的零件材料是45号钢，材料经过调制处理，达到的硬度是：HB=220250HB。珩磨速度有两个方面：珩磨头的圆周速度Vt，上下往复速度Va，二者的合成速度则构成珩磨交叉网纹，形成网纹交叉角： （3.3） （3.4） （3.5） （3.6） （3.7）式中：-珩磨头直径 -珩磨头的转速 -珩磨头的往复运动频率 -珩磨头的单行程长度 -珩磨速比越大，角也越大，珩磨生产率高；反之越小，角越小生产率低，但加工表面质量可提高。3.3 珩磨机主运动参数珩磨所加工零件材料45号钢，材料经过调制处理达到HB=220250HB。所加工零件的直径d:200mm250mm查机械设计加工工艺手册本次毕业设计-立式内孔表面珩磨机的有关参数的确定如下：圆周速度的参数为65 140 。3.3.1 主运动参数：主轴转速n与切削速度v之间的关系： （3.8） 式中：-磨孔直径 珩磨机是为适合多种零件加工而设计的，主轴需要的转速范围。若采用分级变速，则应确定转速分级数。根据转速与切削速度的关系式可知： 10 (3.9) (3.10)则与的比值称为变速范围用表示。磨削时上述数据可以折算出转速： 提高往复速度Va，可提高珩磨效率。珩磨机的特点之一是具有较高的往复速度（2035m/min）以便获得较大的网纹交叉角。当时，珩磨效率最高10。 可以看出最低转速ntmin与ntmax与切削速度，被加工孔径大小有关。在计算为最大情况下，常用孔径D值最小的数值。同理计算时要用较大的数值。主轴转速数列在采用变速时，则Z级转速数列为：n1,n2,n3nz任意前口两级转速之间的关系为： （3.11）既称为公比。机床主轴转速按等比数列分级，则各级转速为： 最大相对转速损失率为： （3.12）则变速范围为Rn则与的比值称为变速范围为：选0.26则级数Z=lgRn/lg+1=3则主轴转速分成3级，主轴的各级转速分别82.76,128，222.82113.3.2 选择电机根据所加工的零件的材料的条件，确定主电动机的功率，查机械加工工艺手册得计算公式： （3.13） （3.14）式中：珩磨油石工作压力820 网纹交叉角 泊松比 0.270.30 A油石面积机床的机械效率取0.8则电动机的选择为表2：表3.2 电动机的选择型号同步转速()额定功率（）效率功率因数额定电流（A）额定转矩（）YD160M-8/672050.830.665.51.515007.50.840.896.51.63.3.3 传动比分配电动机的型号YD160M-8/6，满载的最小转速720r/min。a. 总传动比：i=6b. 分配转动装置的传动比： (3.15)上式中i0、i1 、带传动与减速器（两级齿轮减速）以及锥齿轮传动的传12动比，为使带传动的外廓尺寸不致过大，同时使减速器的传动比圆整以便更方便的获得圆整地齿数。初步取，则减速器的传动比为3.4 设计减速器3.4.1 减速器类型减速器是应用于原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。主要功能是降低转速，增大转矩，以满足各种工作机械的需要。若按传动和结构特点来划分，这类减速器有下述六种：a. 齿轮减速器 主要有圆柱齿轮减速器，圆锥齿轮减速器和圆锥-圆柱齿轮减速器。b. 蜗杆减速器 主要有圆柱蜗杆减速器，环面蜗杆减速器和锥蜗杆减速器。c. 蜗杆齿轮减速器及齿轮-蜗杆减速器d. 行星齿轮减速器e. 摆线针轮减速器f. 谐波齿轮减速器上述六种减速器已有标准系列产品，使用时只需结合所需传动功率、转速、传动比、工作条件和机器的总体布置等具体要求，从产品目录有关手册中选择即可。只有在选不到合适的产品时，才自行设计制造13。3.4.2 减速器选用初选ZDY100型减速器，输入转速为640r/min，输出转速为120r/min。本减速器承载能力受机械强度和热功率两方面的限制，因此减速器型号的选用要通过两个功率的校核计算。计算公式如下： a. 机械强度的校核计算： (3.16)式中：-减速器的计算输入功率（）； -减速器的实际输入功率（）；13-工况系数； 与实际输入转速相对应的额定输入功率（）。 减速器的实际输入转速与承载能力表中的（r/min）公称转速相对误差 则：式中-该挡转速下的额定输入功率（）。查表4得=1计算得，故ZDY100型减速器满足机械强度要求。b. 热功率校核计算： （3.17）式中 -计算功率（）-额定功率利用系数-负荷率系数-环境温度系数-许用热功率（） 查表得=0.9，=0.75，=1.1，=29。计算得，故此减速器校核通过。3.4.3 ZDY100型减速器特点ZDY100型硬齿面渐开线圆柱齿轮减速器特点：效率及可靠性高，工作寿命长，维护简便；此减速器的齿轮全部采用合金钢锻件，齿轮精度达6级以上；箱体经精密镗孔，轴承为加强型，从而使承载能力和寿命大大提高。适用范围：冶金、矿山、运输、水泥、纺织、建筑、轻工业等13。3.5带传动设计带传动部分主要由减速器降低后的速度通过带轮传递给主轴使主轴的速度达到珩磨加工时所要求的速度。电机的额定功率为，转速，传动比9/8。143.5.1 确定计算功率查表12-1-16 可得工况系数KA =1.1。故：3.5.2 选取V带带型，Pd =5.5。选取窄V带A型3.5.3 确定带轮基准直径并验算带速a. 小帯轮直径：初取主动轮（小带轮）的基准直径为b. 计算大齿轮的基准直径：则从动轮（大带轮）基准直径：3.5.4 带速验算带速v的计算为：因为带速V：,故带速合适。3.5.5 确定V带基准长度和传动中心距根据式： （3.18）可初步得到传动中心距即暂取计算带的基准长度：取带长度为1400mm计算实际中心距：143.5.6 验算小带轮包角因，故小带轮包角合适。3.5.7 计算V带根数系数 查表圆整可得；取Z=3。3.5.8 计算单根V带预紧力应使实际处拉力。3.5.9 计算轴压力F3.5.10 带轮结构V带轮由轮缘、轮辐和轮毂组成。根据轮辐结构的不同，V带轮可以分为实心式、腹板式、孔板式和椭圆轮辐式。本设计中带传动的带轮结构如图3.215图3.2 带轮结构图3.6 设计计算直齿锥齿轮小直齿锥齿轮：40Cr调质，表面硬度为240HBS。大直齿锥齿轮：40Cr调质，表面硬度为200HBS。a. 齿轮材料的选择b. 确定齿轮齿数、,取小齿轮齿数，则则 取31传动误差在内符合情况c. 确定齿宽系数 取齿宽系数d. 确定传动精度等级 由齿宽的实际工作情况定位8级精度。e. 计算小齿轮转矩f. 确定载荷系数K使用载荷系数。由已知条件，查表得16动载荷系数键载荷分配系数 齿向载荷分布系数 则 g. 齿面接触疲劳强度计算式中 齿宽系数查表得材料弹性影响系数查表按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度 大齿轮接触疲劳强度计算接触许用应力安全系数S=1，则失效概率为1%，寿命系数 h. 确定模数 取标准i. 计算小锥齿轮分度圆直径:对的直齿圆锥齿轮取j. 验算速度由得mmk. 齿根抗弯疲劳强度计算确定许用弯曲应力 取寿命系数 安全系数17式中。 齿宽 取齿宽l. 齿宽系数 分锥角当量齿数 查表得 许用弯曲应力 、查表得 将上述参数代入式中 满足强度要求m. 小直圆锥齿轮和大直圆锥齿轮的主要参数如表3.3:表3.3 小直圆锥齿轮和大直圆锥齿轮的主要参数名称代号小锥齿轮大锥齿轮齿数比i1.02齿数Z3031大端模数m44大段分度圆直径d12813021 4 轴的结构设计 分锥角锥矩R90齿宽b3840齿宽系数0.3分度圆直径d126128齿顶高ha9.44.8齿根高Hf4.25.8齿顶角齿顶圆直径da132.86134.48当量齿数Zv42.0144.34 轴的结构设计4.1 轴结构设计基本要求a. 轴与装在轴上的零件要有准确的工作位置，并便于装拆，调整:b. 制造工艺性好:c. 要特别注意轴应具有足够的刚度:d. 结构设计中提高刚度的一些措施：(1) 增大轴的直径，缩短轴的长度，选择合适的支撑跨距。如轴上有多个齿轮时，齿轮应设计的较薄，以缩短轴长。对于不能再缩短的轴，才采用增大直径的方法。(2) 为减小弯距，应将轴上受力较大的零件尽可能设置在靠近支撑处。(3) 为避免轴和轴承受过大的弯矩，对某些传动轴，如带轮的轴，可采用卸荷结构。(4) 尽可能不采用悬臂轴，因为它的刚度小。 根据上面的基本要求和提高轴的刚