【正文】 粗糙度 aR =。 ② 確定切削速度，參《切削加工簡明實(shí)用手冊(cè)》 448P 表 857，取 Vc =2 sm 。 根據(jù)以上的計(jì)算和設(shè)計(jì)任務(wù)書可得到本次設(shè)計(jì)車床的基本參數(shù)： 車床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)表 工件最大回轉(zhuǎn)直徑 maxD (mm) 最高轉(zhuǎn)速 maxn ( minr ) 最低轉(zhuǎn)速 minn ( minr ) 電機(jī)功率 P（ kW） 公比? 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z 200 1500 3 12 分級(jí)變速主傳動(dòng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟如下：根據(jù)已確定的主變速傳動(dòng)系的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，擬定結(jié)構(gòu)式 ， 轉(zhuǎn)速圖， 包括變速型式的選擇以及開停、換向、制動(dòng)、操縱車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 40 頁 等整個(gè)變速系統(tǒng)的確定。 確定變速組及各變速組中變速副的數(shù)目 級(jí)數(shù)為 Z 的變速系統(tǒng)由若干個(gè)順序的變速組組成，各變速組分別有 ?Z 、?Z ??個(gè)變速副。 ※ 變速組的降速要前慢后快，中間軸的速度不易超過電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； 根據(jù)以上的原則我們最終確定的傳動(dòng)方案是： 631 22312 ??? 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 根據(jù)中間變速軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。 ? ?1222 ???? PXR ? 其中， ?? 62?X ， 22?P 車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 40 頁 ∴ )10~8( ?????R ，符合要求 確定各軸的轉(zhuǎn)速 ?總降速變速比 的分配 總降速變速比 4 6 0/45/min ??? dnni 又電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 min/1460rnd ? 不符合轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)，因而增加一定比變速副?，F(xiàn)由Ⅳ（主軸）開始，確定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速。對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳動(dòng)比是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方時(shí)，變速組內(nèi)每對(duì)齒輪的齒數(shù)和 zS 及小齒輪的齒數(shù)可以從《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 39 中選取。 ⑴變速組 a: 1ia =1 2ia =1/? =1/ 3ia =1/2 ※確定最小齒輪的齒數(shù) minz 及最小齒數(shù)和 minzs 該變速組內(nèi)的最小齒輪必在 i=1/2 的齒輪副中，根據(jù)結(jié)構(gòu)條件，假設(shè)最小齒數(shù)為 minz =22時(shí)，查表得到 minzs =66。3z =36； ⑵變速組 b的齒數(shù)確定： 1ib =1 2ib =1/ 3? =1/ 故變速組中最小齒輪必在 1/ 3? 的齒輪副中，假設(shè)最小齒數(shù)為 minz =22，minzs =84， 同上，去 zs =84，查得 1z =22， 2z =42； 39。1z 60， 39。帶輪結(jié)構(gòu)簡單，但尺寸大，機(jī)床中常用作電機(jī)輸出軸的定比傳動(dòng)。 (2)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 ?D ， ?D 帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。 故 mmD )(140100014602 ????， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》 157P 表 88取圓整為 200mm。 v = 1460r/min = ?？梢圆捎脤?shí)心式，當(dāng) mmdd 300? 可以采用腹板式， mmdDmmd d 1 0 0,3 0 0 11 ??? 同時(shí) 時(shí)可以采用孔板式，當(dāng) mmdd 300? 時(shí)，可以采用輪輻式。為了使 V帶的工作面與大論的輪槽工作面緊密貼合，將 V帶輪輪槽的工作面得夾角做成小于 o40 。 ⑷ V 帶輪的技術(shù)要 求 鑄造、焊接或燒結(jié)的帶輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有傻眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造帶輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對(duì)輪緣、凸臺(tái)、腹板及輪轂的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之做動(dòng)平衡。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是主要矛盾，除了載荷很大的情況 外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。 ⑷核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 ∵ m i n/2 0 4 430/6042/4236/362 0 0/1 4 01 4 4 0 rn ?????? ??實(shí) m in/2021rn ?標(biāo) ∴ %5%%1002021 )20442021(%100)( ???????標(biāo) 標(biāo)實(shí) n nn 所以合適?？招妮S時(shí)， d需乘以計(jì)算系數(shù) b， b值見《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 712。按 19871144 ?TGB 規(guī)定，矩形花鍵 的 定 心 方 式 為 小 徑 定 心 。 需要驗(yàn)算傳動(dòng)軸薄弱環(huán)節(jié)處的傾角荷撓度。彎曲剛度驗(yàn)算；的剛度時(shí)可采用平均直徑 1d 或當(dāng)量直徑 2d 。4449mmdIIM P aEE?????????軸的；材料彈性模量；式中； 查《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 312 許用撓度 ? ? mmy ??? ； ? ?所以合格,yYB ? 。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（ 61）可得 MP aMP aMP akldT pp 110][ 10862102 33 ????? ????? ?? 式中： ；鍵《機(jī)械設(shè)計(jì)》表，弱材料的許用擠壓應(yīng)力鍵、軸、輪轂三者中最；鍵的直徑，；為鍵的寬度，為鍵的公稱長度，圓頭平鍵鍵的工作長度，為鍵的高度此處度鍵與輪轂鍵槽的接觸高傳遞的轉(zhuǎn)矩26,][,。 ①齒面接觸疲勞強(qiáng)度：3 22 )1(1 6 0 2 0 ??? ? HPjmH znKPm ?? 其中 : ? 公比 ； ? = 2； P齒輪傳遞的名義功率； P = ? 11=； m? 齒寬系數(shù) m? = 105??mb ； HP? 齒輪許允接觸應(yīng)力 HHP ?? ? ， limH? 由《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》圖 76按 MQ線查取 。 ②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度：3430 FPjmF znKPm ??? 其中 : P齒輪傳遞的名義功率； P = ? 11=； m? 齒寬系數(shù) m? = 105??mb ； FP? 齒輪許允齒根應(yīng)力 FFP ?? ? ， limF? 由《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》圖 711按 MQ 線查?。? jn 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 。 軸Ⅱ上三聯(lián)從動(dòng)輪齒輪的直徑分別為： mmdmmdmmd aaa 1 8 03652 1 04252 4 0485 339。 ① 齒面接觸疲勞強(qiáng)度：（公式見 a變速組） 其中 : ? 公比 ； ? =； P齒輪傳遞的名義功率； P = ? 11=； m? 齒寬系數(shù) m? = 105??mb ； HP? 齒輪許允接觸應(yīng)力 HHP ?? ? ， limH? 由《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》圖 76按 MQ線查取 。 ② 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度：343 0FPjmF znKPm ??? 其中 : P齒輪傳遞的名義功率； P =? 11=； m? 齒寬系數(shù) m? = 105??mb ； FP? 齒輪許允齒根應(yīng)力 FFP ?? ? ， limF? 由《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》圖 711 按 MQ 線查?。? jn 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 。 軸Ⅱ上主動(dòng)輪齒輪的直徑： 。 車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 25 頁 共 40 頁 計(jì)算中心距 a， )(23214c os2 5)7218(c os2 )( 21 mmmzza on ?? ????? ? 修正螺旋角 ? ， ozz 2322 5)7218(a rc c os2802 5)(a rc c os 21 ?? ???? ???? 因 ? 值改變不多，所以參數(shù) ?? ， ?K ， HZ 等值不必修正。 1 ?????? ⑷、標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù)： **2 0 h 1 c 0 .2 5?? ? ? ?度， ， 從《機(jī)械原理》表 51 查得以下公式 齒頂圓直徑 mhzd aa )2+(= *1 ； 齒根圓直徑 mchzd af )22( 1 ?? ??? ； 分度圓直徑 mzd= ； 齒頂高 mhh aa *= ； 齒根高 mchh af )+(= ** ； 齒輪的具體值見下表： 表 齒輪尺寸表 （單位： mm） 齒輪 齒數(shù) z 模數(shù) nmm 分度圓直徑 d 齒頂圓直徑 ad 齒根圓直徑 fd 齒頂高 ah 齒根高 fh ⒈ 24 5 120 130 5 ⒉ 30 5 150 160 5 車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 26 頁 共 40 頁 ⒊ 36 5 180 190 5 ⒋ 48 5 240 250 5 ⒌ 42 5 210 220 5 ⒍ 36 5 180 190 5 ⒎ 22 5 110 120 5 ⒏ 42 5 210 220 5 ⒐ 42 5 210 220 5 ⒑ 62 5 310 320 5 ⒒ 18 5 5 ⒓ 60 5 5 ⒔ 72 5 5 ⒕ 30 5 5 齒輪的設(shè)計(jì) 由公式 )10~5( ?? mm mb ?? 得： ①Ⅰ軸主動(dòng)輪齒輪 mmb 3058 ???? ； ②Ⅱ軸主動(dòng)輪齒輪 mmb 4058 ???? ； ③Ⅲ軸主動(dòng)輪齒輪 mmb 40???? ； 一般一對(duì)嚙合齒輪，為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計(jì)上，應(yīng)使主動(dòng)輪比從動(dòng)輪齒寬大（ 5～ 10mm）。當(dāng) 1 6 0 5 0 0amm d mm??時(shí)，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，再考慮到加工問題，現(xiàn)決定把齒輪 12 和 13 做成腹 板式結(jié)構(gòu)。 ②齒輪 10 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 。 ③齒輪 12 結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 mmDmmmdD na )14~10( 00 取，?????? ， mmD 424 ? ； , 43 mmDD ????mmDmmDDD )68260())(~( 2302 取，?????? ； mmDmmDDD 164,1642 682602 1301 取????? ； mmBC )~( ???? ， C取 14cm。 齒輪強(qiáng)度校核 計(jì)算公式：①彎曲疲勞強(qiáng)度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ??。 ⑷確定齒向載荷分配系數(shù) :取齒寬系數(shù) ?d? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104，得非對(duì)稱齒向載荷分配系數(shù) ??HK ； h= fa hh? =； ??hb , 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1013得 ??FK ⑸確定齒間載荷分配系數(shù) : 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 102 查的使用 ?AK ， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 103 查得齒間載荷分配系數(shù) 1?? ?? FH KK ⑹ 確定載荷系數(shù) : ?????? ?? FFvA KKKKK ⑺ 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105 齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù) ?FaY ； ?SaY ⑻計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1020(c)查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 aFE Mp540?? 。 校核 c組齒輪 ①彎曲疲勞強(qiáng)度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ?? 2；校核齒數(shù)為 18 的齒輪，確定各項(xiàng)參數(shù) ⑴ kWPP ????????? ? ? ,n=500r/min, mmNnPT ????????? 566 0 0/⑵確定動(dòng)載系數(shù)： smdnv / ?? ????? ?? 齒輪精度為 7 級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 108查得動(dòng)載系數(shù) ?vK ⑶ mmb 50? ⑷確定齒向載荷分配系數(shù) :取齒寬系數(shù) ?d? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104，插值法得非對(duì)稱齒向載荷分布系數(shù)， ??HK 2 6 )(48/ ???hb ,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1013 得 ??FK ⑸確定齒間載荷分配系數(shù) : NdTFt 5 ????? 車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 32 頁 共 40 頁 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 103齒間載荷分布系數(shù)， ?? ?? HF KK ⑹確定荷載系數(shù) : ?????? ?? HFvA KKKKK ⑺查表 105 齒形系數(shù)及應(yīng)力校正系數(shù)。主軸 結(jié)構(gòu)尺寸的影響因素比較復(fù)雜，目前尚難于用計(jì)算法準(zhǔn)確定出。 1D 選定后，其他部位的外徑可隨之而定。當(dāng) ?Dd 時(shí)，?KKd ，空心主軸剛度降低了 24%，因此為了避免過多削弱主軸的剛度，一般取 ?Dd 。 a