减速箱设计毕业设计

1、i 目录目录 目录目录.i i 摘摘 要要.iiiiii abstractabstract.iviv 前前 言言.v v 1 1 机床总体设计机床总体设计.9 9 1.1 机床总体方案设计的依据.9 1.1.1 工件.2 1.1.2 刀具.2 1.2 工艺分析.3 1.2.1 工艺方法的确定.3 1.2.2 机床整体布局.3 1.2.3 机床运动的确定.4 1.3 机床主要技术参数的确定.4 1.3.1 确定工件余量.4 1.3.2 选择切削用量.4 1.3.3 运动参数.5 1.3.4 动力参数主运动驱动电动机功率的确定.5 2 2 变速箱设计计算变速箱设计计算.6 6 2.1 变速器传动机

2、构的方案分析.7 2.1.1 传动组和传动副数的确定.7 2.1.2 结构网或结构式的选择.7 2.1.3 拟定转速图.8 2.2 选定齿轮参数.9 2.2.1 确定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。.9 2.3 轴的强度校核计算.18 2.5 轴承的选择.19 ii 2.6 变速箱总图设计.19 结论结论.2121 致致 谢谢.2222 参参 考考 文文 献献.2323 iii 摘 要 组合机床，是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中 的高效率机 床。其特点有：结构紧凑、工作质量可靠、设计和制造 周期短、投资少、经济效 果好、生产率高等。 本次设计的题目是标准节加工专用铣床设计。首先针

3、所要加工的 零件入手， 对机床进行总体方案设计，进而确定机床的总体布局， 随后，对变速箱进行设计。在设计主轴组件时，以齿轮组为线索，在 满足刚度、精度等要求下，完成其它 （如轴承、轴、箱体）所有零 件的设计。 设计机械加工工艺规程遵循如下原则： 1）保证零件图样上所有技术要求的实现。 2）必须能满足生产纲领的要求。 3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，要求工艺成本最低， 低耗节能。 4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。维护环境卫生。 关键词：组合机床，变速箱，齿轮，轴承，轴。 iv abstract modular machine, by the large number of c

4、ommon parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. its features include compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity. the design is the subject of special machine. firs

5、t of all, for the processing of parts to start with a general program of machine design, machine tool and then determine the overall layout, then the design of the main components. components in the design of the gears to spindle for clues, to meet the stiffness and precision required to complete th

6、e other (such as bearings, shafts,box, etc.) the design of all parts. design mechanical processing order to follow the following principles 1) to ensure that all parts drawings on the realization of the technical requirements. 2) program must be able to meet production requirements. 3) to meet the t

7、echnical requirements and requirements of the production program, under the premise of the minimum requirements of cost, low energy. 4) minimize the labor intensity of workers, protection of production safety. keywords: modular machine, gearbox, bearings, shafts v 前 言 机械制造业在国民经济中占有重要的地位，是国民经济各部门赖 以发

8、展的基 础，是国民经济的重要支柱，是生产力的重要组成部分。 机械制造业不仅为工业、 农业、交通运输业、科研和国防等部门提 供各种生产设备、仪器仪表和工具，而 且为制造业包括机械制造业 本身提供机械制造装备。机械制造业的生产能力和制 造水平标志着 一个国家或地区的科学技术水平、经济实力。 机械制造业的生产能力和制造水平，主要取决于机械制造装备的 先进程度。 机械制造装备的核心是金属切削机床，精密零件的加工， 主要依赖切削加工来达 到所需要的精度。金属切削机床所担负的工 作量约占机器制造总工作量的 40% 60%，金属切削机床的技术水 平直接影响到机械制造业的产品质量和劳动生产率。 换言之，一个

9、国家的机床工业水平在很大程度上代表着这个国家的工业生产能力 和科学技术水平。显然，金属切削机床在国民经济现代化建设中起着 不可替代的 作用。 纵观几十年来的历史，机械制造业从早期降低成本的竞争，经过 20 世纪 70 年代、80 年代发展到 20 世纪 90 年代乃至 21 世纪 初的新的产品的竞争。目前， 我国已加入世界贸易组织，经济全球 化时代已经到来，我国机械制造业面临严峻 的挑战，也面临着新的 形势：知识技术产品的更新周期越来越短，产品 的批量越 来越小，产品的性能和质量的要求越来越高，环境保护意识和绿色制 造 的呼声越来越强，因而以敏捷制造为代表的先进制造技术将是制 造业快速响应市

10、场需要、不断推出新产品、赢得竞争、求得生存和 发展的主要手段。 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺 设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。它具有：生 产率高；加工精度稳定； 研制周期短，便于设计、制造和使用維護， 成本低；配置灵活等。正是由于这些 特点的存在，决定了组合机床 在当今新形势下仍能被广泛应用于汽车、拖拉机、 柴油机、电机、 vi 仪器仪表、军工及自行车等轻工行业和机床、机车、工程机械等 制 造业中。 组合机床的发展史 专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某 些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。 最早的组合机

11、床是 1911 年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期， 各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用 部件的互换性，便于用户使用和维修，1953 年美国福特汽车公司和 通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准 化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。 二十世纪 70 年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自 动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。 铣削平面的平面度可达 0.05 毫米1000 毫米，表面粗糙度可低达 2.50.63 微米；镗孔精度可达 it76 级，孔距精度可达 o.03o.02 微米。

12、现在为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应 用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工， 以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机 床和转塔式组合机床。 组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动， 以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动 更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。 组合机床的部件分类 通用 部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助 部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主 要有动力箱、切削头和动力滑台。 vii 支承部件是用以安装动力滑台、带

13、有进给机构的切削头或夹具等 的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。 输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分 度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。 控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电 气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。 组合机床加工方式 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工 的方式，生 产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经 标准化和系列化，可根据 需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。 因此，组合机床兼有低成本和高效率的 优点，在大批、大量生产中得到广泛

14、应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件 一般不旋转， 由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来 实现钻孔、扩孔、锪孔、铰 孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以 及加工外圆和端面等。有的组合机床采用 车削头夹持工件使之旋转， 由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞 轮、汽车后桥 半轴等)的外圆和端面加工。 国内外该研究技术现状 组合机床自 1911 年在美国研制成功后便广泛应用于大批量生产的 汽车工业中，并且随着汽车工业的发展而逐步完善。组合机床是根据 被加工件的工艺要求，按照工序高度集中的原则而设计的，并以系列 化 、标准化的通用

15、部件为基础，配以少量专用部件而组成的专用设 备，并配以专用夹具，采用多把刀具同时进行加工。组合机床的辅助 动作实现了自动化，具有专用、高效、自动化和易于保证加工精度。 当被加工的零件尺寸结构有所改进时，合机床的通用零部件还可以重 viii 新被利用组成新的组合机床，且具有一定的柔性度。在数控设备还没 有普及和推广的几十年里，它对于提高加工效率，降低对操作者的技 术要求起到了很大的作用，尤其是组合铣床和专用钻床，在壳体类零 件的加工线中应用非常广泛。 近几年来，由于国家加大基础设施的投入，工程机械需求呈现了 强劲的增长势头，部分生产厂家呈现出一年翻一番的发展形势，虽然 国家因出现局部经济过热而采

16、取对钢材、建材、电解铝等行业进行调 控，但许多重点工程都陆续开工上马，工程机械虽不会出现过热现象， 但今后几年仍然会维持较大程度的增长态势。国内工程机械同进口产 品相比，其特点是价位低、产品稳定性、可靠性差、零件加工手段落 后。随着国家对世贸承诺的逐步实现，价格的竞争优势也逐渐减少， 以装载机为例：目前大多数的主机生产厂及部件配套厂家对变速箱箱 体、变矩器壳体前车架、后车架、动臂、驱动桥等关键零件，大多采 用通用设备加工，这种加工方式的缺点有：生产能力难以扩大，产品 质量不稳定，在制品积压严重，经济效益不够显著。值得庆幸的是国 内比较大的装载机生产厂家都已逐步认识到这一问题。在机构件方面， 厦

17、工、临工、宜工、龙工纷纷采用组合机床对动臂、前车架、后车架， 前后铰接架的孔系进行加工，零件一次装夹，多头同时加工，比通用 机床单孔逐个加工，效率提高了 36 倍，而且避免了工件调头而产 生的二次定位误差。运用组合机床加工结构件与通用机床相比各孔系 坐标精度可以由1mm 提高到0.2mm，同轴度 05mm 提高到 008mm 孔系平行度由 07mm 提高到01 mm 而且所有精 度均靠机床本身的装配精度保证，为提高整车的质量奠定了基础。变 速箱箱体是装载机运动系统中的核心部件， 零件本身的结构刚度较 差，而加工精度相对要求较高，不采用特殊措施，使得与变速器结合 面 008mm 的平面度以及各孔

18、对此面的垂直度，各孔中心矩均难以 保证。组合机床与通用机床组合生产线使适当的投资能迅速扩大生产 规模，解决通用机床加工效率低，同一工序需要多台机床加工的难题。 在工程机械快速发展的今天，我们面临的产品上规模，质量上台阶的 ix 难题，都可以运用组合机床加工得到有效的解决，组合机床在工程机 械领域有着更大的发展空间。 1 机床总体设计 设计机床的第一步，是确定总体方案。总体方案是机床部件和 零件的设计 依据，对整个设计的影响较大。因此，在拟定总体方案 的过程中，必须全面地、 周密地考虑，使所定方案技术先进、经济 合理。 1.1 机床总体方案设计的依据 1.1.1 工件 工件是机床总体方案设计的重

19、要依据之一，设计者必须明确工件 的特点和加工要求。本次毕业设计要求设计一种专用铣床用于加工型 材、钢管等钢材的两侧面。工件材料为q235，硬度为135- 150hbs。生产批量为大批量。 加工部位的加工要求如下： 1、钢材的两端面距离为2500mm0.5mm，两端面平行度公差为 2 2mm 2、被加工表面的粗糙度要求为r12.5 1.1.2 刀具 硬质合金可转位三面刃铣刀 1.2工艺分析 1.2.1工艺方法的确定 机床的工艺方法是多种多样的，工艺方法对机床的结构和性能的 影响很大， 工艺方法的改变常导致机床的运动、传动、布局、结构、 性能以及经济效果等方 面的一系列变化。 对于钢材的加工，用车

20、床进行加工时，不易装夹，且加工效率低 下。用刨床进行刨削加工时，机床需要两个运动，机床和刀具结构 简单，装夹在工件台 上快速，稳固，但生产率低，加工精度也达不 到工件要求。用端铣刀进行铣削加 工时，生产率不仅提高了，也能 满足工件所要求的加工精度，且装夹快速，方便。 因此，当生产量很 大时，用组合机床进行加工更合理。 1.2.2机床整体布局 3 机床的总体布局指确定机床的组成部件之间的相对位置及相对运 动关系。根据钢材的加工要求，机床总体布局图如图 1-1 所示： 1.变速箱 2 电动机 3 主轴箱 4 铣刀 5 动力滑台 6 机座 7 工件 8 工作台 图 1-1 钢材安装在工作台上，铣削动

21、力头带动铣刀作旋转主运动，工作 台作纵向进给运动，完成对工件的切削加工。此方案的优点是各部 件均是针对钢材设计的，因此，结构紧凑，刚性好，生产率高，加 工质量稳定。 1.2.3 机床运动的确定 确定机床运动，指确定机床运动的数目，运动类型以及运动的执 行件。 本次毕业设计的组合机床的工艺方法是，用一把铣刀直接进行加 工。相应 的表面成形运动为：单主轴的回转运动，工作台纵向进给 运动；辅助运动为：主轴轴向调整运动。 1.3 机床主要技术参数的确定 机床主要技术参数包括主参数和基本参数，基本参数又包括尺寸 参数，运动 参数，动力参数。 4 1.3.1 确定工件余量 钢材，零件材料为q235，硬度1

22、35-150hbs，生产类型 为大批 量，钢材。取加工余量为 6mm(此为双 边加工)。 1.3.2 选择切削用量 确定切削用量应注意的问题： 尽量做到合理利用所有刀具，充分发挥其性能。由于本设计两端 面工艺要求相同，所以选择同一数据即可。 复合刀具切削用量的选择，应考虑刀具的使用寿命。进给量通常 按复合刀具最小直径选择，切削速度按复合刀具的最大直径选择。 选择切削用量时，应注意零件生产批量的影响。 切削用量选择应有利于变速箱设计。 选择切削用量时，还应考虑所选动力滑台的性能尤其是当采用液 压动力滑台时，所选择的每分钟进给量一般应比动力滑台可实现的 最小进给量大50%左右。否则，会由于温度和其

23、他原因导致进给量 不稳定，影响加工精度，甚至造成机床不能正常工作。 查机械加工工艺师手册 取 mmap3zmmaf/3 . 0 1.3.3 运动参数 机床的运动参数包括主运动转速和转速范围、进给量范围、进给 量数列以及 空行程速度等。此次设计主要确定主运动的运动参数。 确定主轴转速 min/36 1 rn min/52 2 rn min/72 3 rn min/104 4 rn 1.3.4 动力参数主运动驱动电动机功率的确定 切削力的计算： 由前面已知，本次设计的组合机床的最高转速为 n=110r/min， 则此时的切削速度为： min/ 1 . 108 1000 11031514 . 3 1

24、000 1 dnmv 5 计算切削工件时的切削力： pofeffz zadaakcf 86 . 0 72 . 0 86 . 0 式中：铣刀铣削力材料系数 f c 铣刀铣削力修正系数 f k 铣削宽度 e a mmae90 铣削深度，由于是一次铣削就能达到设计尺寸，则铣 p a 削深度为工件加工余量 mmap3 每齿进给量 f azmmaf/3 . 0 z铣刀刀齿数，取 z=4 nfz25.57483203153 . 0901670 86 . 0 72 . 0 86 . 0 计算切削功率： kw fv pm96 . 9 60000 10425.5748 60000 kw n p p m e 48

25、.10 95 . 0 96 . 9 选择电动机： 选取y160m-4电机，主要参数如下： 额定功率， 转速kwpe11min/1460rne 6 2 变速箱设计计算 变速器是能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比的齿轮传动装 置。又称变速箱。变速器由传动机构和变速机构组成，可制成单独变 速机构或与传动机构合装在同一壳体内。传动机构大多用普通齿轮传 动，也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮 和离合器等。滑移齿轮有多联滑移齿轮和变位滑移齿轮之分。用三联 滑移齿轮变速，轴向尺寸大；用变位滑移齿轮变速 ，结构紧凑 ，但 传动比变化小。离合器有啮合式和摩擦式之分。用啮合式离合器时， 变

26、速应在停车或转速差很小时进行，用摩擦式离合器可在运转中任意 转速差时进行变速，但承载能力小，且不能保证两轴严格同步。为克 服这一缺点，在啮合式离合器上装以摩擦片，变速时先靠摩擦片把从 动轮带到同步转速后再进行接合。行星齿轮传动变速器可用制动器控 制变速。变速器广泛用于机床、车辆和其他需要变速的机器上 。 机 床主轴常装在变速器内，所以又也叫主轴箱，其结构紧凑，便于集中 操作。在机床上用以改变进给量的变速器称为进给箱。 变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。变速传动机 构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向；操纵机构的主要作用 是控制传动机构，实现变速器传动比的变换，即实现换档，以达到

27、变 速变矩。 7 2.1变速器传动机构的方案分析 2.1.1传动组和传动副数的确定 传动组和传动副数可能的方案有： 144414224 前两种方案有时可以省掉一根轴，缺点是有一个传动组内有四个 传动副。如果用一个四联滑移齿轮，会增加轴向尺寸；如果用两个双 联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。 所以选取。224 2.1.2结构网或结构式的选择 在中，又因基本组和扩大组排列顺序的不同而有不同的 224 方案，其结构网和结构式如下图。 8 21 224 12 224 根据“前紧后松”原则选取。 21 224 2.1.3拟定转速图 2.1.4齿轮齿数的确定 9 28 1 z56

28、/ 1 z 17 2 z68 / 2 z 21 3 z59 / 3 z 16 4 z64 / 4 z 2.2选定齿轮参数 2.2.1确定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。 第一组齿轮 1）选用直齿圆柱齿轮传动 2）专用铣床转速不高，选用7级精度 3）材料选择 小齿轮材料为40cr(调质)，硬度为280hbs。大齿轮材 料为45钢（调质），硬度为240hbs，两者材料硬度差为40hbs。 4）小齿齿数 大齿齿数26 1 z56 / 1 z 10 2.2.2按齿面强度设计 2 3 1 1 )( 1 h z u ukt d e d t （1）确定公式内各计算数值 1）载荷系数5 . 1 t k 2）计

29、算小齿轮传递的转矩 mmn n p t.10 1 . 18 580 1110 5 . 9510 5 . 95 4 5 1 1 5 1 3）齿宽系数1 d 4）材料弹性影响系数 2 1 8 .189 mpaze 5）按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限大齿轮mpa h 600 1lim 接触疲劳强度mpa h 550 2lim 6）计算应力循环次数 9 11 10758 . 3 )1530083(158060ln60jnn 9 9 2 10879 . 1 2 10758 . 3 n 7）取接触疲劳寿命系数 90 . 0 1 hn k95 . 0 1 hn k 8）计算解除疲劳许用应力 mpa s

30、 k h limhn 5406009 . 0 11 1 mpa s k h limhn 5 . 52255095 . 0 22 2 （2）计算 1）试算小齿轮分度圆直径 t d1 11 mm h z u ukt d e d t 992.82 5 . 522 8 . 189 6 . 3 6 . 410 1 . 185 . 1 32 . 2 )( 1 3 2 4 2 3 1 1 2）计算圆周速度 sm nd v t /52 . 2 100060 580992.82 100060 11 3)计算齿宽 mmdb td 992.82 1 4）计算齿宽与齿高比 模数mm z d m t 964 . 2 2

31、8 992.82 1 1 1 齿高mmmh669 . 6 964 . 2 25 . 2 25 . 2 1 齿高比44.12 669 . 6 992.82 h b 5）计算载荷系数 七级精度 选取动载系数smv/52 . 2 1 . 1 v k 直齿轮 1 fh kk 选取使用系数5 . 1 a k 选取 426 . 1 hb k36 . 1 fb k 计算载荷系数： 353 . 2 426 . 1 11 . 15 . 1 hbhva kkkkk 6）按实际载荷系数校正所得的分度圆直径 428.96 5 . 1 353 . 2 992.82 3 3 11 t t k k dd 7）计算模数 mm

32、 z d m44 . 3 28 428.96 1 1 12 3.按齿根弯曲强度设计 弯曲强度设计公式为： 3 2 1 1 2 f yy z kt m safa d （1）确定公式内各计算数值 1）小齿轮弯曲疲劳强度极限mpa fe 500 1 大齿轮弯曲疲劳强度极限mpa fe 380 2 2）弯曲疲劳寿命系数 85 . 0 1 fn k88 . 0 2 fn k 3）计算弯曲疲劳应力 取弯曲疲劳系数 4 . 1s mpa s k fefn f 57.303 4 . 1 50085 . 0 !1 1 mpa s k fefn f 86.238 4 . 1 38088 . 0 22 1 4）计算

33、载荷系数 244 . 2 36 . 1 11 . 15 . 1 ffva kkkkk 5）获取齿形系数 60 . 2 1 fa y32 . 2 2 fa y 6）获取应力校正系数 595 . 1 1 sa y70 . 1 2 sa y 7）计算大小齿轮的并加以比较 1 11 f yy safa 01366 . 0 57.303 595 . 1 60 . 2 1 11 f yy safa 13 01651 . 0 864.238 70 . 1 32 . 2 2 22 f yy safa 通过比较可知大齿轮的数值大 （2）设计计算 mmm707 . 2 01651. 0 261 10 1 . 18

34、244 . 2 2 3 2 4 对此计算结果，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 与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算的的模数2.707并就近圆整为标 准值m=3mm，并按接触强度算得的分度圆直径，算出小mmd428.96 1 齿轮齿数： 32 3 428.96 1 1 m d z 大齿轮齿数： 64232 / 1 z 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。 4.几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径 mmmzd

35、96332 11 mmmzd192364 22 （2）计算中心距 mm dd a144 2 19296 2 21 （3）计算齿轮宽度 14 mmdb d 96961 1 第二组齿轮 1）选用直齿圆柱齿轮传动 2）专用铣床转速不高，选用7级精度 3）材料选择 小齿轮材料为40cr(调质)，硬度为280hbs。大齿轮材 料为45钢（调质），硬度为240hbs，两者材料硬度差为40hbs。 4）小齿齿数 大齿齿数21 3 z59 / 3 z 2.2.2按齿面强度设计 2 3 3 3 )( 1 h z u ukt d e d t （2）确定公式内各计算数值 9）载荷系数5 . 1 t k 10） 计算

36、小齿轮传递的转矩 mmn n p t.10 4 . 72 14 1110 5 . 9510 5 . 95 4 5 2 1 5 1 11） 齿宽系数8 . 0 d 12） 材料弹性影响系数 2 1 8 .189 mpaze 13） 按齿面硬度查得小齿轮接触疲劳强度极限大齿轮mpa h 600 1lim 接触疲劳强度mpa h 550 2lim 14） 计算应力循环次数 9 11 10879 . 1 )1530083(129060ln60jnn 9 9 2 10671 . 0 8 . 2 10879 . 1 n 15） 取接触疲劳寿命系数 15 92 . 0 1 hn k97 . 0 1 hn k

37、 16） 计算解除疲劳许用应力 mpa s k h limhn 55260092 . 0 11 1 mpa s k h limhn 5 . 53355097 . 0 22 2 （2）计算 1）试算小齿轮分度圆直径 t d1 mm h z u ukt d e d t 113 5 . 533 8 . 189 8 . 28 . 0 8 . 310 2 . 365 . 1 32 . 2 )( 1 3 2 4 2 3 3 1 2）计算圆周速度 sm nd v t /06 . 3 100060 2900992.82 100060 11 3)计算齿宽 mmdb td 7 . 90 1 4）计算齿宽与齿高比

38、模数mm z d m t 38 . 5 21 113 1 1 1 齿高mmmh 1 . 1238 . 5 25 . 2 25 . 2 1 齿高比34 . 9 1 . 12 113 h b 5）计算载荷系数 七级精度 选取动载系数smv/06 . 3 1 . 1 v k 直齿轮 1 fh kk 选取使用系数5 . 1 a k 16 选取 298 . 1 hb k25 . 1 fb k 计算载荷系数： 14 . 2 298 . 1 11 . 15 . 1 hbhva kkkkk 6）按实际载荷系数校正所得的分度圆直径 mm k k dd t t 127 5 . 1 14 . 2 113 3 3 1

39、1 7）计算模数 mm z d m06. 6 21 127 1 1 3.按齿根弯曲强度设计 弯曲强度设计公式为： 3 2 1 1 2 f yy z kt m safa d （4）确定公式内各计算数值 1）小齿轮弯曲疲劳强度极限mpa fe 500 1 大齿轮弯曲疲劳强度极限mpa fe 380 2 2）弯曲疲劳寿命系数 88 . 0 1 fn k9 . 0 2 fn k 3）计算弯曲疲劳应力 取弯曲疲劳系数 4 . 1s mpa s k fefn f 29.314 4 . 1 50088 . 0 !1 1 mpa s k fefn f 28.244 4 . 1 3809 . 0 22 2 4）

40、计算载荷系数 17 063 . 2 25 . 1 11 . 15 . 1 ffva kkkkk 5）获取齿形系数 76 . 2 1 fa y28 . 2 2 fa y 6）获取应力校正系数 56 . 1 1 sa y73 . 1 2 sa y 7）计算大小齿轮的并加以比较 1 11 f yy safa 0137 . 0 29.314 56 . 1 76 . 2 1 11 f yy safa 0161 . 0 28.244 73 . 1 28 . 2 2 22 f yy safa 通过比较可知大齿轮的数值大 （2）设计计算 mmm08. 40161 . 0 218 . 0 102 .36063

41、. 2 2 3 2 4 对此计算结果，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 与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算的的模数4.08并就近圆整为标 准值m=4.5mm，并按接触强度算得的分度圆直径，算出小mmd113 1 齿轮齿数： 25 5 . 4 113 1 1 m d z 大齿轮齿数： 708 . 225 / 1 z 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 18 了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 4.几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径 mmm

42、zd 5 . 1125 . 425 11 mmmzd3155 . 470 22 （5）计算中心距 mm dd a75.213 2 315 5 . 112 2 21 （6）计算齿轮宽度 mmdb d 908 . 0 5 . 112 1 2.3轴的强度校核计算 进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力状况，采 取相应的计算方法，并恰当的选取其许用应力。对于仅仅（或主要） 承受扭矩的轴（传动轴），应按扭转强度条件计算；对于只承受弯 矩的轴（心轴），应按弯曲强度条件计算；对于既承受弯矩又承受 扭矩的轴（转轴），应按弯扭合成强度条件进行计算，需要时还应 按照疲劳强度条件进行精确校核。此外，对于瞬时过载很大或应力 循环不对称性较为严重的轴，还应按峰尖载荷校核其静强度，以免 产生过量的塑性变形。 mm n p a n p d t 33.292667 . 0 110 2 . 0 9550000 3 0 3 1 mm n p a n p d t 57.464233 . 0 110 2 . 0 9550000 3 0 3 2 mm n p a n p d t 65596 . 0 110 2 . 0 9550000 3 0 3 3 许用扭转切应力，mpa t 19 p轴传递的功率，kw n轴的转速，r/min d计算截面处轴的直径，mm 2.5轴承的选择