数控机床主传动系统设计【全套CAD图纸+毕业答辩论文】

买文档就送全套 纸 扣扣交流 414951605 含全套 纸和论文 答辩精品 毕业设计 数控机床主传动系统设计 学 生 姓 名： 指导教 师 ： 合 作 指 导 教 师 ： 专业名 称 ： 机械设计制造及其自动化 所在学 院 ： 2009 年 6 月 I 目 录 摘 要 . I . 一章 前言 . 1 控机床的发展概况 . 1 控机床的发展方向 . 1 控机床的主传动系统 . 1 第二章 主传动系统的运动设计 . 2 运动系统驱动电机的选择 . 2 定转速图 . 5 拟定传动方案 . 6 第三章轴的结构设计 . 8 3 1轴的结构设计及齿轮尺寸参数 . 8 磁摩擦离合器的计算和选择 . 16 承的选择 . 21 第四章 主轴结构设计 . 22 轴组件的性能要求 . 22 编码器的选择与安装 . 24 轴器的选择及带轮参数 . 25 结束语 . 27 谢 . 28 参 考 文 献 . 29 大连水产学院本科毕业设计 摘要 I 摘 要 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。 随着数控技术的发展，考虑到它的控制方式和使用特点，才对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。 本课题主要研究的是 数控机床的主体机构 。并将研究重点放在 以下 两个方面 ： 1）由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，数控机床的极限传动结构大为简化，传动链也大大缩短。 2）为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性，而且热变形小。 关键词： 数控机床，主轴，无级变速 大连水产学院本科毕业设计 摘要 连水产学院本科毕业设计 摘要 连水产学院本科毕业设计 摘要 连水产学院本科毕业设计 I he of of o as . of of of is of on 1) of of is is 2) of of 连水产学院本科毕业设计 前言 1 第一章 前言 数控机床是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度上就代表这个国家的制造业水平和竞争力 。 近年来，党中央、国务院高度重视包括数控机床在内的装备制造业发展，相继出台的一系列政策措施，进一步确立了数控机床产业的战略地位，为行业发展创造了有利条件。我国机床行业经过几十年的发展，形成了具有一定生产规模和技术水平的产业体系，具备了快速提升的基础，尤其是 “ 十五 ” 以来，面对持续高涨的国内市场需求和良好的政策环境，我国机床行业发展迅速，在质和量上都取得了飞跃。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。初步形成了数控产业基地。 数控机床产业的发展，需要自身装备水平的提升。 另外， “ 十五 ” 期间技术改造的不断投入，极大地提高了机床行业的自身装备水平。齐一、齐二、沈阳机床、大连机床等主机企业，在国家的支持下已投入了一批技术改造项目，哈量、哈一工、华中数控、南京工艺等数控机床配套基础制造企业也提升了自身装备水平，北京 第 一机床、武汉重型机床等通过搬迁改造也将很快奠定快速发展的 基础。 控机床的发展方向 1) 高速度、高精度化。速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。 2) 多功能化。配有自动换刀机构（刀库容量可达把以上）的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工，现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多结构和分级中断控制方式，即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制，实现所谓的“前台加工，后台编辑”。 3) 机床的智能化。加工设备不仅提供 “ 体力 ” ，也有 “ 头脑 ” ，能够在线监测工况、独立自主地管理自己，并与企业的生产管理系统通信。 4) 数控编程自动化。随着计算机应用技术的发展，目前图形交互式自动编程已得到较多的应用，是数控技术发展的新趋势 5）可靠性最大化。数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标。 6）控制系统小型化。数控系统小型化便于将机、电装置结合为一体。 控机床的主传动系统 主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统，它应具有一定的转速 (速度 )和一定的变速范围，以便采用不同材 料的刀具，加工不同材料、不同尺寸、不同要求的工件，并能方便地实现运动的开停、变速、换向和制动等。 数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单，这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担，省去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。 大连水产学院本科毕业设计 第二章 主传动系统的运动设计 2 第二章 主传动系统的运动设计 运动系统驱动电机的选择 择电机应综合考虑的问题 (1)根据机械的负载特性和生产工艺对电动机的启动、制动、反 转、调速等要求，选择电动机类型。 (2)根据负载转矩、转速变化范围和启动频繁程度等要求，考虑电动机的温升限制、过载能力额启动转矩，选择电动机功率，并确定冷却通风方式。所选电动机功率应留有余量，负荷率一般取 (3)根据使用场所的环境条件，如温度、湿度、灰尘、雨水、瓦斯以及腐蚀和易燃易爆气体等考虑必要的保护措施，选择电动机的结构型式。 (4)根据企业的电网电压标准和对功率因素的要求，确定电动机的电压等级和类型。 (5)根据生产机械的最高转速和对电力传动调速系统的过渡过程的要求，以及机械减速机构的 复杂程度，选择电动机额定转速。 此外，还要考虑节能、可靠性、供货情况、价格、维护等等因素 11。 动机类型和结构型式的选择 由于不同的机床要求不同的主轴输出性能 (旋转速度，输出功率，动态刚度，振动抑制等 )，因此，主轴选用标准与实际使用需要是紧密相关的。总的来说，选择主轴驱动系统将在价格与性能之间找出一种理想的折衷 9。表 1简要给出了用户所期望的主轴驱动系统的性能。下面将对各种交流主轴系统进行对比、分析。 表 想主轴驱动系统性能 项目 内容 高性能 低速区要有足够的转矩 宽恒功 率范围 ,并在高速范围内保持一定转矩 高旋转精度 高动态响应 高加减速 ,起制动能力 具有强鲁棒性 ,能适应环境条件和参数变化 高效率 ,低噪声 低价格 低购买价格 ,低维护价格 ,低服务价格 通用要求 耐用性 ,可维护性 ,安全可靠性 大连水产学院本科毕业设计 第二章 主传动系统的运动设计 3 感应电机交流主轴驱动系统是当前商用主轴驱动系统的主流，其功率范围从零点几个 上百 泛地应用于各种数控机床上。 经过对比分析本设计中决定采用 系列交流主轴电机。 系列是高速、高精、高效的伺服系统，可实现机床的高速、高精控制，并使机床更紧凑。 动机容量的选择 选择电动机容量就是合理确定电动机的额定功率。决定电动机功率时要考虑电动机的发热、过载能力和起动能力三方面因素，但一般情况下电动机容量主要由运行发热条件而定。电动机发热与其工作情况有关。但对于载荷不变或变化不大，且在常温下连续运转的电动机（如本课题中的电动机），只要其所需输出功率不超过其额定功率，工作时就不会过热，可不进行发热计算 9，本设计中电机容量按以下步骤确定： （ 1）确定主轴切削力 (如无 特殊说明，该小节计算方法均出自资料 7) 确定主轴材料为 45号钢，淬硬处理（淬火及低温回火），硬度为 44位切削力为2270 / ( s mm r ). 切削用量范围： 9 0 1 0 5 / m i 1 0 . 5 /m ms m m s主切削力 P z P z V P z P z r P z n P z C t S K K K K K g g g g g g 取 1 6 7 , 1 . 0 , 0 . 7 51 . 0 9 , 1 . 0 81 . 3 , 1 . 0 5 , 0 . 9F z F z F z n F z V F K 料 t 取 5进给量取 mm r 。 切削功率： 1 0 2 6 0 6 1 2 01 0 5 / m i n ,4 8 9 . 5 1 0 58 . 3 9 76120F z v F z w切 削切 削 速 度 （ 2）确定电机输出动率 Pd 切 削传 动装置的总效率 1 2 1 3 (其中，1圆柱直齿轮传动效率，由资料 12，表 2 4查得3 大连水产学院本科毕业设计 第二章 主传动系统的运动设计 4 2 轴轴承效率，由资料 12，表 2 4查得 2 3 轴（主轴）轴承效率，由资料 7，表 2 4查得 4 由此， 故， 8 . 3 9 7 9 . 1 0 70 . 9 2 2 w（ 3）选择电动机额定功率动机功率应留有余量，负荷率一般取 以电动机额定功率选取为11 （ 4）电动机电压和转速的选择 由资料 10,表 22 1 9，小功率电动机一般选为 380以本电机的电压可选为 380V。 同一类型、功率相同的电动机具有多种转速。一般而言，转 速高的电动机，其尺寸和重量小，价格较低，但会使传动装置的总传动比、结构尺寸和重量增加。选用转速低的电动机则情况相反。要综合考虑电机性能、价格、车床性能要求等因素来选择。 10 本课题中数控机床的主轴的转速范围要求为 3 5 / m i n 4 0 0 0 / m i 。由于只有一根中间 传动轴，传动链较短，因此变速级数较少，故对电动机恒功率变速范围以及整个变速范围要求较高。 ， ，3 18/7i 。所以两条传动链中，高速传动链传动比12i = i i = 2 / 1 9 / 1 6 = 9 / 8，低速传动链传动比13i = i i = 2 / 1 1 8 / 7 = 3 6 / 7。由此可得电机的转速范围 : m a x m i n n 4 0 0 0 9 / 8 = 4 5 0 0 r / m i n , n 3 5 3 6 / 7 = 1 8 0 r / m i n （ 5）确定电机的型号 由前面信息，可选取 号为 12 / 6000。这种电机转动非常平稳，采用160,000,000/ 通过线圈切换可实现电机的高速、高加速控制 ， 作为 系列的后续产品，具有更先进的节能效果 。电机参数如下表所示： 表 机参数 机座长为 465电机轴径为 48轴伸为 110中心高 132其余安装尺寸及其外形由 资料 8得 8。 型号 额定功率 连续 30率 最低转速 最高转速 重量 振动 冷却 12/6000c i 11151500 / 4500 / 955V 56 第二章 主传动系统的运动设计 5 计算各轴计算转速、功率和转矩 1、各轴计算转速（本小节公式除非特别说明，均出自资料 12） 首先估算主轴的计算转速，由于采用的是无级调速，所以采用以下的公式： 0 . 3 0 . 3m a i ) 3 5 ( ) 1 4 5 / m i ； (然后通过传动比计算传动轴和电机轴的计算转速， 2 3 3 1 4 5 1 8 / 7 3 7 2 . 9 / m i n 3 7 3 / m i nn n i r r 1 2 1 3 7 3 2 7 4 6 / m i nn n i r 上式中 i 、 1i、 i 的意义如前所述。 2、各轴输入功率 IP=112 1 1 0 . 9 8 0 . 9 8 1 0 . 6 (41 2 1 4 1 1 0 . 9 8 1 0 . 2 w 上式中，1、2、3的意义如前所述。 3、各轴输入转矩 1 9 5 5 0 1 1 / 7 4 6 1 4 0 . 8 2T N m 5 5 0 1 0 . 6 / 3 7 3 2 7 1 . 3 9T N m 5 5 0 1 0 . 2 / 1 4 5 6 7 1 . 7 9T N m 以后计算选择，供以后计算使用： 表 轴的传动参数 参数 轴 I 轴（电机轴） （中间传动轴） （主轴） 计算转速（ 746 373 145 输入功率（ 11 矩（ ） 传动比 1 2/1i 2 9/16i ，3 18/7i 定转速图 由电机的转速范围 (包括恒功率变速范围 )和各轴传动比 ,作数控车床的转速图 ,见图 2大连水产学院本科毕业设计 第二章 主传动系统的运动设计 6 图 速图 拟定传动方案 数控机床需要自动换刀、自动变速；且在切削不同直径的阶梯轴，曲线螺旋面和端面时，需要切削直径的变化 ,主轴必须通过自动变速，以维持 切削速度基本恒定。这些自动变速又是无级变速，以利于在一定的调速范围内选择理想的切削速度，这样有利于提高加工精度，又有利于提高切削效率。无级调速有机械、液压和电气等多种形式，数控机床一般采用由直流或交流调速电动机作为驱动源的电气无级变速。由于数控机床的主运动的调速范围较大（ 1 0 0 2 0 0R : ），单靠调速电机无法满足这么大的调速范围，另一方面调速电机的功率扭矩特性也难于直接与机床的功率和转矩要求相匹配。因此，数控机床主传动变速系统常常在无级变速电机之后串联机械有级变速传动，以 满足机床要求的调速范围和转矩特性。 为简化主轴箱结构，本方案仅采用二级机械变速机构，运动方案如图 有级变速的自动变换方法一般有液压和电磁离合器两种。 液压变速机构是通过液压缸、活塞杆带动拨叉推动滑移齿轮移动来实现变速，双联滑移齿轮用一个液压缸，而三联滑移齿轮则必须使用两个液压缸（差动油缸）实现三位移动。液压拨叉变速是一种有效的方法，工作平稳，易实现自动化。但变速时必须主轴停车后才能进行，另外，它增加了数控机床的复杂性，而且必须将数控装置送来的电信号转换成电磁阀的机械动作，然后再将压力油分配到相应的 液压缸，因而增加了变速的中间环节，带来了更多的不可靠因素。 大连水产学院本科毕业设计 第二章 主传动系统的运动设计 7 图 轴传动图 电磁离合器是应用电磁效应接通或切断运动的元件，由于它便于实现自动操作，并有现成的系列产品可供选用，因而它已成为自动装置中常用的操作元件。电磁离合器用于数控机床的主传动时，能简化变速机构，操作方便。通过若干个安装在各传动轴上的离合器的吸合和分离的不同组合来改变齿轮的传动路线，实现主轴的变速。电磁离合器一般分为摩擦片式和牙嵌式 6。 本方案决定采用牙嵌式离合器。 动图 初定数控车床的传动图 ,如图 1图 动图 大连水产学院本科毕业设计 第三章 轴的结构设计 8 第三章轴的结构设计 3 1 轴的结构设计及齿轮尺寸参数 3 轴结构设计及齿轮尺寸参数 （如无特殊说明，本小节公式均出自资料 14） 。一端用凸台定位 ,另一端用紧定螺钉定位。 精度等级 ,材料及齿数 . 根据选定的传动方案 ,选用直齿圆柱齿轮传动 . （ 1）本次设计属于金属切削机床类 ,一般齿轮传动 ,故选用 6级精度 . （ 2）材料选择 00质 ),硬度为 280齿轮材料为 45钢 (调质 )硬度为 240 者材料硬度差为 40（ 3）选小齿轮齿数1 35,z 大齿轮齿数2 2 3 5 7 0z 由设计计算公式 (10行试算 ,即 2131 12 . 3 2 ( )t (1） 确定公式内的各计算数值 （ 1）试选载荷系数 3.12）计算小齿轮传递的转矩 由上文可知为 （ 3）由表 10.0d（ 4）由表 10 （ 5）由图 10齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ;6001 大齿轮的接触疲劳强度极限 502 ; （ 6）由式 10算应力循环次数 9119926 0 6 0 7 4 6 1 5 0 0 0 0 2 . 2 4 1 02 . 2 4 1 0 / 2 1 . 1 2 1 0hN n j (（ 7）由图 10得接触疲劳寿命系数120 . 9 0 ; 0 . 9 5H N H （ 8）计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S=1，由式（ 10 大连水产学院本科毕业设计 第三章 轴的结构设计 9 1 l i m 112 l i m 22 0 . 9 0 6 0 0 5 4 0 0 . 9 5 5 5 0 5 2 8H N P a M P P a M P (2）计算 （ 1）小齿轮分度圆直径1入 H中较小的值 5221 33 1 1 . 3 1 . 4 0 8 1 0 2 1 1 8 9 . 81 2 . 3 2 ( ) 2 . 3 2 ( ) 0 . 5 2 5 2 89 6 . 0 4 7t ud t m (（ 2）计算圆周速度 v 11 3 . 1 4 9 6 . 0 4 7 7 4 6 3 . 7 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s (（ 3）计算齿宽 b 1 0 . 5 9 6 . 0 4 7 4 8 . 0 2 4d m m g(（ 4）计算齿宽与齿高之比 /数 11/ 9 6 . 0 4 7 / 3 5 2 . 7 4 4d z m m m m (齿高 2 . 2 5 2 . 2 5 2 . 7 4 4 6 . 1 7 5th m m m ( (（ 5） 计算载荷系数 根据 v m s ， 6级精度，由图 10； 直齿轮，假设 / 1 0 0 / b N m m。由表 10 ； 由表 10； 由表 10级精度，小齿轮悬臂支承时， 2 2 31 . 1 1 0 . 1 8 (1 6 . 7 ) 0 . 1 5 1 0H d (将数据代入得 2 2 31 . 1 1 0 . 1 8 (1 6 . 7 0 . 5 ) 0 . 5 0 . 1 5 1 0 4 4 . 0 0 1 1 . 2 3 7 ； (由 / 7 . 7 8 , 1 . 2 3 7Hb h K ，查图 10 ；故载荷系数 1 . 2 5 1 . 0 7 1 . 2 1 . 2 3 7 1 . 9 8 5A V H K K K (（ 6） 按实际的载荷系数校正所得的分度 圆直径，由式（ 10 3311 / 9 6 . 0 4 7 1 . 9 8 5 / 1 . 3 1 1 0 . 6 0d K K m m (（ 7） 计算模数 m 大连水产学院本科毕业设计 第三章 轴的结构设计 10 11/ 1 1 0 . 6 0 / 3 5 3 . 1 6m d z m m (由式（ 10弯曲强度的设计公式为 13 212 ()F a S (1）确定公式内的各计算数值 （ 1）由图 10得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 1 5 0 0F E M P a ；大齿轮的弯曲疲劳强度极限 2 3 8 0F E M P a ； （ 2）由图 10得弯曲疲劳寿命系数1 ，2 ； （ 3）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S= 式（ 10 111 0 . 8 2 5 0 0 2 9 2 . 8 61 . 4F N F M P (（ 4）计算载荷系数 K 1 . 2 5 1 . 0 7 1 . 2 1 . 1 8 1 . 8 9 4A V F K K K (（ 5） 查取齿形系数 由表 10；2 。 （ 6） 查取应力校正系数 由表 10；2 。 （ 7） 计算大小齿轮的加以比较 1112 . 4 5 1 . 6 5 0 . 0 1 3 8 0 2 9 2 . 8 6F a S (2222 . 2 4 1 . 7 5 0 . 0 1 6 9 9 2 3 0 . 7 1F a S 大齿轮的数值大。 2）设计计算 大连水产学院本科毕业设计 第三章 轴的结构设计 11 53 22 1 . 8 9 4 1 . 4 0 8 1 0 0 . 0 1 6 9 9 2 . 4 60 . 5 3 5m m m m m 对比计算结果，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，可取由弯曲疲劳强度算得的模数 ，按接触强度算得的分度圆直径1 1 1 0 d 算出小齿轮齿数 1 1 1 0 . 6 0 / 2 . 5 4 4z 大齿轮齿数21 2 4 4 8 8z u z 这样设计出的齿轮传动，即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。 1）计算分度圆直径 11 4 4 2 . 5 1 1 0d z m m m m m 22 8 8 2 . 5 2 2 0d z m m m m m 2）计算中心距 12( ) / 2 ( 1 1 0 2 2 0 ) / 2 1 6 5a d d m m 3）计算齿轮宽度 1 0 . 5 1 1 0 5 5db d m m 取215 5 , 6 0B m m B m m。 5112 2 1 . 4 0 7 1 0 2558110 1 . 2 5 2 5 5 8 / 5 8 . 1 4 / 1 0 0 /55 m m N m m N m ，合适。 I 轴结构设计 （如无特殊说明，本小节公式均出自资料 14） 该轴不受或只受极小的轴向力，而右端所受径向力矩明显高于左端，故左端选用深沟球轴承，而右端选用一对角接触球轴承背靠背安装，如图所示： 图 间轴的支承形式 大连水产学院本科毕业设计 第三章 轴的结构设计 12 滚子轴承的左端靠在端盖上，右端用轴肩定位。与电机轴上齿轮相啮合的齿轮左端用圆螺母固定 ,右端用轴肩定位 互紧靠，两齿轮的另两端用螺钉锁紧挡圈定位。轴右端的轴承左边利用轴肩定位，右端用一摔油盘（有套筒的作用）和圆螺母进行定位。 （ 1）轴的选材和最小直径轴的材料选择为： 45 号钢（调质处理）。 轴的最小尺寸，由式（ 15 2）， 3m 中，05 3，可取得 110，故 3m i n 1 0 . 61 1 0 3 3 . 6373d m m 取35于以不用再按弯扭合成强度条件计算和进行疲劳强度校合。 轴的零件图如图 2图 间轴零件图 （ 2）齿轮的设计 齿轮 1和 2的直径相差较大，对齿轮 1（小齿轮）在模数和选材及 热处理方面要求较高，所以首先进行该对齿轮的设计。 选齿数 本数控机床的运行速度较高，精度等级选择 6级精度； 由表 10 1，小齿轮材料选择为 40质后表面淬火，硬度为 280齿轮材料选择为 45 钢，调制后表面淬火，硬度为 240 小齿轮齿数初选为1z 24，2z 1z 3i 2 4 1 8 / 7 6 2 按式（ 10 9a ）试算， 大连水产学院本科毕业设计 第三章 轴的结构设计 13 2131 12 . 3 2 ( )t 确定公式内的各计算值： 初选载荷系数 计算小齿轮传递的转矩 由前文可知小齿轮传递的转矩为 由表 10 7及其说明，可选定齿宽系数d 由表 10 6，查得材料的弹性影响系数； 由图 10 21d，按齿面接触硬度查得小齿轮的接触疲劳强度 650齿轮的接触疲劳强度 600 两齿轮的设计寿命为 50000h，由式 10 13，计算应力循环次数 9116 0 6 0 3 7 3 1 5 0 0 0 0 1 . 1 1 9 1 0nN n j L 9821 / 1 . 1 1 9 1 0 7 / 1 8 4 . 3 5 2 1 0N N i 由图 10 19查得接触疲劳寿命系数1 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%,安全系数 s 1。由式（ 10 12）， 1H= 1 =650/1 585 2H= 2 =600/1=570 将以上参数代入公式进行计算 试算小齿轮分度圆直径 入 较小的值 3 231 1 . 6 2 7 1 . 3 9 1 0 1 8 / 7 1 1 8 9 . 92 . 3 2 ( ) 1 2 7 . 8 50 . 4 1 8 / 7 5 7 0td m m 计算圆周速度 v 1143 . 1 4 1 2 7 . 8 5 3 7 3 / 2 . 5 0 /6 0 1 0 0 0 6 1 0m s m s 计算齿宽 1 0 . 4 1 2 7 . 8 5 5 1 . 1 4d m m m m 计算 齿宽与齿高之比 齿轮模数11/ 1 2 7 . 8 5 / 2 4 5 . 3 2 7d z m m m m 齿高 2 . 2 5 2 . 2 5 5 . 3 2 7 1 1 . 9 8 6th m m m m m 大连水产学院本科毕业设计 第三章 轴的结构设计 14 / 5 1 . 1 4 / 1 1 . 9 8 6 4 . 2 7 计算载荷系数 K 由图 10 8，查得动载系数 ； 由表 10 3，查得 1 ; 由表 10 2，查得使用系数 小齿轮精度为 6级，相对支撑作对称分布。由表 10 4， 23 1 1 0 . 1 8 0 . 1 5 1 0 b 31 . 1 1 0 . 1 8 0 . 1 5 1 0 5 1 . 1 4 1 . 1 5 22（ 1 + 0 . 6 0 . 4 ） b/h K=图 10 13，得 故，动载系数 1 . 2 5 1 . 0 6 1 . 2 1 . 1 5 1 . 8 2 9A V H K K K 按实际得载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（ 10 10a）得 3311 / 1 2 7 . 8 5 1 . 8 2 9 / 1 . 6 1 3 3 . 6 8d K K m m 计算模数 11/ 1 3 3 . 6 8 / 2 4 5 . 5 7m d z 由式（ 10 5）得弯曲疲劳的设计公式为 13 212 ()F a S 以下确定式中各参数的值： 由图 10 20的弯曲疲劳强度极限1 520齿轮的弯曲疲劳强度极限2 440 由图 10 18查得弯曲疲劳寿命系数1 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S 式（ 10 12）得 1F11 520/328F22 440/ 计算载荷系数 K 1 . 2 5 1 . 0 6 1 . 2 1 . 1 2 1 . 7 8 1A V F K K K 查取齿形系数 由表 10 6 5 ; 2 . 2 8F a F 。 查取应力校正系数 大连水产学院本科毕业设计 第三章 轴的结构设计 15 由表 10 5,查得1 ；2 。 计算大、小齿轮的加以比较 1112 . 6 5 1 . 5 8 0 . 0 1 2 7 7 3 2 8F a S 2222 . 2 8 1 . 7 3 0 . 0 1 3 4 0 2 9 4 . 4 6F a S 大齿轮数值大，将用于以下计算。 将以上参数代入式（ 10 5）进行计算 53 22 1 . 7 8 1 2 . 7 1 4 1 0 0 . 0 1 3 4 0 3 . 80 . 4 2 4m m m m m 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于