【正文】 加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。要求我們設(shè)計(jì)一個(gè) 合理的 方案。 。當(dāng)這五個(gè)法蘭面都加工完時(shí)，動(dòng)力箱退回到初始位置，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)， 此時(shí)取下 工件 ，裝夾好另外兩個(gè)工件，繼續(xù)加工。能防止灰塵、鐵屑或其他雜物的侵入。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 1． 銑法蘭面的傳動(dòng)路線： 電動(dòng)機(jī) — V帶 — I 軸 —62ZZ — ? 軸 —129ZZ — V? 軸 2． 鉆大孔的傳動(dòng)路線： 電動(dòng)機(jī) — V帶 — I 軸 —62ZZ — ? 軸 — 915ZZ — VII 軸 3． 鉆小孔和 攻絲的傳動(dòng)路線： 電動(dòng)機(jī) — V帶 — I 軸 —73ZZ — ? 軸 — 916ZZ — VI 軸 —Z13Z14— V軸 4． 刀架轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)路線： 電動(dòng)機(jī) — V帶 — I 軸 —41ZZ — ? 軸 —85ZZ — ? 軸 總傳動(dòng)比的分配查【 2】表 12得： V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i=2(為防止大帶輪和底架相碰，通常應(yīng)滿足 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比小于齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比 )； 銑削加工一級圓柱齒輪傳動(dòng)比 i= 二級圓錐傳動(dòng)比 i=； 鉆大孔加工一級圓柱齒輪傳動(dòng)比 i= 二級圓錐傳動(dòng)比 i=； 鉆小孔和 攻絲加工 一級 圓柱齒輪傳動(dòng)比 i=3， 二級圓錐傳動(dòng)比 i=2，三級圓 錐 齒輪傳動(dòng)比 i=； 刀架轉(zhuǎn)動(dòng)部分一級圓柱齒輪傳動(dòng)比 i＝ 3，二級圓柱齒輪傳動(dòng)比 i＝ 4， 三級圓柱齒輪傳動(dòng)比 i＝ . 由以上傳動(dòng)比確定各軸相應(yīng)傳動(dòng)所需轉(zhuǎn)速如下表： 傳動(dòng)軸速r/min 帶傳動(dòng) ?軸 ∏軸 IV軸 V軸 VI軸 VII軸 III 軸 銑削 1460 730 608 562 鉆大孔 1460 730 270 120 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 鉆小孔和攻絲 1460 730 243 122 53 刀架轉(zhuǎn)動(dòng) 1460 730 243 60 （備注：傳動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)速損失約為 3℅ ） 由電動(dòng)機(jī)功率確定的各傳動(dòng)過程各軸功率：（每根軸的功率損失可取為 1℅ ）； 銑削傳動(dòng)過程： 一級圓柱齒輪 I軸功率 kwPP IDI ??? ? ； 二級圓柱齒輪 II軸功率 kwPP IIIII ??? ? ； 二級圓錐齒輪 Ⅳ 軸功率 kwPP IIIII ??? ?Ⅳ 鉆大孔傳動(dòng)過程： 一級圓柱齒輪 I軸功率 kwPP IDI ??? ? ； 二級圓柱齒輪 II 軸功率 kwPP IIIII ??? ? ； 二級圓錐齒輪 VII 軸功率 kwPP IIIIIV II ??? ? 鉆小孔和 攻絲傳動(dòng)過程： 一級圓柱齒輪 I軸功率 kwPP IDI ??? ? ； 二級圓柱齒輪 Ⅱ 軸功率 kwPP ??? ⅡⅠⅡ ? ； 二級圓錐齒輪 V軸功率 kwPP IIIIIV 7??? ? ； 三級圓柱齒輪 VI 軸功率 kwPP IVVVI 1 2 ??? ? ； 由電動(dòng)機(jī)功率確定的各傳動(dòng)過程各軸轉(zhuǎn)矩 ：（每根軸的功率損失可取為 1℅ ） 銑削傳動(dòng)過程： 一級圓柱齒輪 I軸轉(zhuǎn)矩 18895502 ?? ⅠⅠⅠ nPT DZ； 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 二級圓柱齒輪 II 軸轉(zhuǎn)矩 1 7 09 5 5 0 ?? nPTⅡⅡⅡ 二級圓錐齒輪 Ⅳ 軸轉(zhuǎn)矩 1 4 49 5 5 0 ?? nPTⅣⅣⅣ ； 鉆大孔傳動(dòng)過程： 一級圓柱齒輪 I軸轉(zhuǎn)矩 1 8 89 5 5 0 ?? nPTⅠⅠⅠ ； 二級圓柱齒輪 II 軸轉(zhuǎn)矩 3829550 ?? nPTⅡⅡⅡ ； 二級圓錐齒輪 VII 軸轉(zhuǎn)矩 ?? nPTV II ⅧⅧ 鉆小孔和 攻絲傳動(dòng)過程： 一級圓柱齒輪 I軸轉(zhuǎn)矩 1 8 89 5 5 0 ?? nPTⅠⅠⅠ ； 二級圓柱齒輪 II 軸轉(zhuǎn)矩 2 49 5 5 0 ?? nPTⅡⅡⅡ ； 二級圓錐齒輪 V軸轉(zhuǎn)矩 5 4 89 5 5 0 ?? nPTV ⅦⅦ； 三級圓柱齒輪 VI軸轉(zhuǎn)矩 5 5 0 ?? nPTNNVI V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 由于 V帶兩側(cè)面和輪槽接觸，可提高更大摩擦力且 V帶傳動(dòng)允許傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，故 在動(dòng)力箱的第一級用普通 V帶傳動(dòng)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 由表 102 查的 使用系數(shù) ? 。 （ 6）許用接觸應(yīng)力 ? ? MPaH 905?? （ 7）選取區(qū)域系數(shù) ? , 21 ?? ?? ?? ， ， ??? ??? ??? 2.)計(jì)算 (1) 試 計(jì) 算 小 齒 輪 分 度 圓 直 徑 ， 代 入 ??H? mmZZuuTKd H EHd t 2 ?????????? ??? ? (2)計(jì)算圓周速度 smndv 6 4 0 0 060 ?? ??? ? (3)計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) ntm ： mmtddb 011 ????? ? mmztdm nt 14co s1 ???? ?? mmmh ???? ??hb 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 36 (4)計(jì)算縱向重合度 5 8 a n2020 1 a n3 1 1 ?????? ???? ? dZ (5)計(jì)算載荷系數(shù) 使用系數(shù) 1?AK 由 v =,7 級精度，由圖 108查得動(dòng)載系數(shù) 1?vK ,直齒輪 , 假設(shè) mNbKK tA 100?? ,則 ?? ?? FH KK ,使用系數(shù) 1?AK , 7 級精度，齒輪非對稱布置時(shí)， ? ? 322 ??????? ? bKH dd ??? 由mmhb 18? , ??HK 查圖 1013 得 ??FK ，故載荷系數(shù) 9 8 ????????? ?? HHVA KKKKK (6) 按 實(shí) 際 載 荷 系 數(shù) 校 正 所 算 得 的 分 度 圓 直 徑mmKKdd tt 1 1 0 0 33 ????? (7)計(jì)算模數(shù) 模數(shù) mmzdm n 14co s1 1 1co s1 ???? ?? ? ?3212c o s2FsaFadnYYZK T Ym ???? ??? (1) 計(jì)算載荷系數(shù) 9 8 4 ????????? ?? FFVA KKKKK (2)由 ??? 查圖 1028 得螺旋角影響系數(shù) ??Y (3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 14c o s20c o s 11 33 ??? ??ZZv 14c o s46c o s 22 33 ??? ??ZZv (4) 查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)為 ,59 ,59 2121 ???? FasaFaFa YYYY (5) 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 5001?? ；大齒輪山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 37 的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 MPaFE 4002 ?? ；由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù), 21 ?? FNFN KK ， S=. ? ? M P aSK FEFNF 0 5 0 ????? ?? ,? ? M P aSK FEFNF 8 4 5 ????? ?? (6)計(jì)算大小齒輪的 ? ?FsaFaYY? 加以比較： ? ? 0 1 3 6 0 3 5 9 9 11 ???FsaFa YY ? ， ? ? 0 1 4 4 8 2 22 ???FsaFa YY ? ，大齒輪的數(shù)值大。 漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)， n =243r/min,齒數(shù)比 i=4,工作壽命 10年，一天一班，300 天，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 轉(zhuǎn) 向不變，輕微沖擊（查【 5】 209 頁） 1 .(1) 傳動(dòng)方案如傳動(dòng)系統(tǒng)圖 (2)為一般工作機(jī)器，速度不高，選七級精度級精度（ GB1009588） (3)材料由表 101 選出，小齒輪材料 40 rC (調(diào)質(zhì) )硬度 280HBS， 大齒輪材料 45 號鋼 (調(diào)質(zhì) )硬度 240HBS (4)試選小齒輪齒數(shù) 20，則大齒輪齒數(shù) 80 2 . 按齒面強(qiáng)度設(shè)計(jì) 231 tEdHK T u Zd u??? ???? ???? 1.)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值。 (7)計(jì)算 ? ? mmZ YK T Ym FdsaFa 2 ?? ?? 齒輪模數(shù)的大小主要取決于齒根的彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，則可取彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并進(jìn)一步圓整為 3mm, 則小齒輪直徑 d = mm ,小齒輪齒數(shù) Z =d /m =20 ，大齒輪齒數(shù) Z =60 齒寬 b ＝ 50mm (8)幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算分度圓直徑 1d = 1 zm =60mm 2d = 2 zm =180mm 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 31 計(jì)算中心距 a=120mm 計(jì)算齒輪寬度 b= d? 1d =60mm 取 2B =60mm 1B =65mm 驗(yàn)算 nⅡ轉(zhuǎn)速 m in/243602073073 rzznn ???? ⅠⅡ 攻絲傳動(dòng)過程 II 軸 Ⅶ 軸圓 錐 齒輪的設(shè)計(jì) 齒輪材料的選擇 [3]370 頁 漸開線圓錐齒輪傳動(dòng)， n =243r/min,齒數(shù)比 i=2,工作壽命 10年，一天一班，300 天，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，專向不變，輕微沖擊 1 .(1) 傳動(dòng)方案如傳動(dòng)系統(tǒng)圖 （ 2）為一般工作機(jī)器，速度不高，選七級精度級精度（ GB1009588） (3)材料由表 101 選出，小齒輪材料 40Cr (調(diào)質(zhì) )硬度 280HBS，大齒輪材料 45 號鋼 (調(diào)質(zhì) ) 硬度 240HBS （ 4）試選小齒輪齒數(shù) 20，則大齒輪齒數(shù) 40 2. 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) ? ? ? ?3 2121 UTKZd RRHE ???? ???????? ? 1.)確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值（ 1）試選載荷系數(shù) Kt ＝ 1 (2)小齒輪傳遞扭矩 T = (3)取齒寬系數(shù)為 R? =1/3 (4)材料影響系數(shù) MPaZE ? (5)由圖 1021d 按吃面硬度查的小輪齒接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPa6001lim ?? ，大輪齒接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPa5502lim ?? (6)由式 1013 計(jì)算過應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 91 08124 360 ????????N 912 ??? NN (7)由圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 1,1 21 ?? FNFN KK (8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率 1﹪安全系數(shù) S=1, 由式 1012 得 ? ? ,60060011 M P aH ???? ? ? ,55055012 M P aH ???? 2.(1)試計(jì)算大齒輪分度圓直徑，代入 ? ?H? 中較小值 ? ? ? ?3 212 UTKZd RRHE ???? ???????? ? = (2)計(jì)算圓周速度 smndv ?? ??? ? (3)齒寬 mmdB d ???? (4) 模數(shù) mmZdm 720 3 9 ??? ,齒高 h=,齒寬與齒高之比 ?hb (5)計(jì)算載荷系數(shù) 由 v =,7 級精度，由圖 108查得動(dòng)載系數(shù) VK = ,直齒錐齒輪 , 假設(shè) /AtK K b? ＜ 100 N/m ,則 1HFKK????,使用系數(shù) ? ,7 級精度，齒輪懸臂布置時(shí)， ? ? +? (1+ ? ) 2d? + 10 b? = 則載荷系數(shù) 5 1 6 0 4 8 ????????? ?? HHVA KKKKK (6)按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 mmKKdd tt ?? 平均分度圓直徑 ? ? mmdd Rm 3 ???? ,模數(shù) mmzdm ?? 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 ? ? ? ?3 222 1 4 F saFaRR YYUZKTm ??????? (1)由圖 1020c 查得小輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度極限與大輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度極限分別為 1285 0 , 82 4F N a F N aM P M P???? M P aM P a FF 824,850 21 ?? ?? (2)由圖 1018 查得彎曲疲勞強(qiáng)度系數(shù) 121