【正文】 （ 524） 820 / m injn n r??3 在離合器兩齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為 50 ，且齒寬為 B=12mm u= j? = 32 0 8 1 1 0 1 0 1 8 . 1 55 0 2 . 2 5 MP? ? ? ? ? ? ?? ? ?（ +1 ） 1 . 2 1 . 3 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 6 2 51 . 0 5 1 2 8 2 0≤[ j? ]=1250MP （ 525） 符合強(qiáng)度要求。 傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力4 32 2 10 10 ND 56t MP ??? ? ? ?扭 （ 529） 式中 D— 齒輪節(jié)圓直徑（ mm） ,D=mZ?！?計(jì) 算 動(dòng) 載 荷 。一般對(duì)高速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。 B齒寬（ mm） Z小齒輪齒數(shù)； u大齒輪與小齒輪齒數(shù)之比， u≥ 1，“ +”號(hào)用于外嚙合，“ ”號(hào)用于內(nèi)嚙合； SK 壽命系數(shù)： S T n N QK K K K K? （ 536） TK 工作期限系數(shù)： 160TOnTKmC? （ 537） CA6140 車床主軸箱的設(shè)計(jì) 24 T齒輪在機(jī)床工作期限（ ST ）內(nèi)的總工作時(shí)間（ h） ，對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取ST =15000~20200h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為 T=ST /P， P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)； 1n 齒輪的最低轉(zhuǎn)速（ r/min） 。 軸的抗彎斷面慣性矩（ 4mm ） 花鍵軸4 2 4 244( ) ( ) 32 6 8 ( 36 32 ) ( 36 32 )( ) 6. 53 4 1064 64d b N D d D dI m m m m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? （ 547） 式中 d— 花鍵軸的小徑（ mm） ； i— 花軸的大徑（ mm） ； b、 N— 花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)； 傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得： 4 4 4jN 5 . 4 29 5 5 1 0 ( N m m ) 9 5 5 1 0 4 . 5 1 1 0n 1 1 4 8 . 8 6M N m m? ? ? ? ? ? ? ? ?扭 (548） 式中 N— 該軸傳遞的最大功率（ kw） 。進(jìn)行計(jì)算，以便修改草圖，當(dāng)跨距遠(yuǎn)大于 L。其額定壽命 hL 的計(jì)算公式為： jhj F N nnnj500 ( ) [ ] ( )CfC f K K K l P [ C ] ( N )f L h C T h 10000 15000nhFNCfL T hf K K lP?????或 按 計(jì) 算 負(fù) 荷 的 計(jì) 算 公 式 進(jìn) 行 計(jì) 算 ：式 中 — 額 定 壽 命 （ )。 1 24 86 3 [ ]nL h T?? （ 557） 2 32020 [ ]nL h T?? （ 558） 3 19 85 2 [ ]nL h T?? （ 559） 故軸承校核合格 CA6140 車床主軸箱的設(shè)計(jì) 31 圖 58 傳動(dòng)系統(tǒng)的Ⅲ軸及軸上零件設(shè)計(jì) 齒輪的驗(yàn)算 驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪，進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算。 m初算的齒輪模數(shù)（ mm） 。 三軸上的三聯(lián)滑移齒輪采用整淬的方式進(jìn)行熱處理 傳至三軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為： 1 3 0 5 6 3 91 4 5 0 1 1 4 8 . 8 6 / m in2 3 0 3 8 4 1nr? ? ? ? ?3 71 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 7 2 32 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? N= ??dN = （ 563） 1 1 4 8 .8 6 / m injn n r??3 在三聯(lián)滑移齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為 41 ，且齒寬為 B=12mm u= j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 . 0 5 1 ) 1 . 2 1 . 3 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 4 2 11894 1 2 . 2 5 1 . 0 5 2 0 1 1 4 8 . 8 6 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP （ 564） 故三聯(lián)滑移齒輪符合標(biāo)準(zhǔn) 驗(yàn)算 50 的齒輪： 50 齒輪采用整淬 1 1 4 8 .8 6 / m injn n r??3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? ? N= ??dN = B=15mm u=1 （ 565） j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 9105 0 2 . 5 1 1 5 1 1 4 8 . 8 6 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP （ 566） CA6140 車床主軸箱的設(shè)計(jì) 34 故此齒輪合格 驗(yàn)算 63 3 的齒輪： 63 3 齒輪采用整淬 1 1 4 8 .8 6 / m injn n r??3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? ? N= ??dN = B=10mm u=4 （ 567） j? = 32 0 8 1 1 0 ( 4 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 5586 3 3 4 1 0 1 1 4 8 . 8 6 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP （ 568） 故此齒輪合格 驗(yàn)算 44 2 齒輪： 44 2 齒輪采用整淬 1 1 4 8 .8 6 / m injn n r??3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? ? N= ??dN = B=10mm u=1 （ 569） j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 12394 4 2 1 1 5 1 1 4 8 . 8 6 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP （ 570） 故此齒輪合格 CA6140 車床主軸箱的設(shè)計(jì) 35 圖 59 傳動(dòng)軸 的驗(yàn)算 對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。 齒輪的徑向力 rP ： ( ) / c o s ( ) 9 0 2rtP P tg N N? ? ? ? ? ? ? （ 574） 式中 α — 為齒輪的嚙合角； ρ — 齒面摩擦角； β — 齒輪的螺旋角； 22()0 .1[MTd m m??? ??= （ 575） 符合校驗(yàn)條件 花鍵軸鍵側(cè)擠壓應(yīng)力的驗(yàn)算 花鍵鍵側(cè)工作表面的擠壓應(yīng)力為： m a x228 , ( )()njy jyM M P aD d lN K ??? ? ? ???? （ 576） 式中 maxnM — 花鍵傳遞的最大轉(zhuǎn)矩（ N mm? ）； D、 d— 花鍵軸的大徑和小徑（ mm） ； L— 花鍵工作長(zhǎng)度； N— 花鍵鍵數(shù)； K— 載荷分布不均勻系數(shù)， K=～ ； 4228 4 . 5 1 1 0 2 . 0 4 2 0 ( )( 3 6 3 2 ) 1 1 6 8 0 . 7jy jyM P a M P a?? ??? ? ? ? ? ???? ? ? ? （ 577） CA6140 車床主軸箱的設(shè)計(jì) 37 故此三軸花鍵軸校核合格 圖 510 軸組件的剛度驗(yàn)算 兩支撐主軸組件的合理跨距：主軸組件的跨距對(duì)其剛度的影響很大，在繪制主軸組件的結(jié)構(gòu)草圖后，可以對(duì)合理跨距 L。 — 合理跨距； C — 主軸懸伸梁； AC ﹑ BC — 后﹑前支撐軸承剛度 該一元三次方程求解可得為一實(shí)根： CA6140 車床主軸箱的設(shè)計(jì) 38 33 212(1 ) ( )12()(1 )(1 )BOBABBAO BACEIL m mCCEIC m mCCCL CCC??????并 且 （ 579） 機(jī)床傳動(dòng)軸用滾動(dòng)軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。 （ 580） C— 滾動(dòng)軸承的額定負(fù)載（ N） ,根據(jù)《軸承手冊(cè)》或《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》查取，單位用（ kgf）應(yīng)換算成（ N）； nf — 速度系數(shù)， 1003nif n?? in 為滾動(dòng)軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速（ r/mm） nf — 壽 命系數(shù)，500nn Lf ?? nL 等 于 軸 承 的 工 作 期 限 ； ? — 壽命系數(shù)，對(duì)球軸承 ? =3，對(duì)滾子軸承 ? =103 ； Ff — 工作情況系數(shù)，對(duì)輕度沖擊和振動(dòng)的機(jī)床（車床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機(jī)床）， ~ ? ； NK — 功率利用系數(shù)，查表 3— 3； nK — 速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表 3— 2； CA6140 車床主軸箱的設(shè)計(jì) 39 lK — 齒輪輪換工作系數(shù)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》； P— 當(dāng)量動(dòng)載荷，按《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》。 接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 ? ? 1 2 3j 12081 Sju K K K K NZ m uB n? ?? ???? （ MPa）≤ [ j? ] （ 581） 彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 ? ?5 1 2 3w 22 0 8 1 1 0 ()S wjK K K K N M P aZ m B Y n?? ? ? ? （ 582） CA6140 車床主軸箱的設(shè)計(jì) 40 式中 N齒輪傳遞功率（ KW）， N= ??dN ； dN 電動(dòng)機(jī)額定功率（ KW）； ? 從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率； jn 齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（ r/min）