【正文】 ... 34 齒輪疲勞強(qiáng)度 ................................................................................... 40 5．技術(shù)指標(biāo)分析 ..................................................................................................... 43 傳動(dòng)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì) ..................................................................................... 43 齒輪齒數(shù)、模數(shù)的選擇 ............................................................................. 43 軸徑、孔徑的選擇 ..................................................................................... 43 其他零部件、細(xì)節(jié) ..................................................................................... 44 6．存在的問題與建議 ............................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 國外機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，特別講究機(jī)床的精度、效率，講究機(jī)床制造工藝技 術(shù)水平， 試驗(yàn)分析與理論研究。（ 標(biāo)注：中心距，配合尺寸，中心高（車床），外形尺寸。 主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列為 ， ， ， 53， 67， 85， 106， 132， 170， 212，265， 335， 425， 530， 670， 850， 1060r/min 。為避免從動(dòng)齒輪尺寸過大而增加箱體的徑向尺寸，一般限制降速最低傳動(dòng)比min 14u ?，又為了避免擴(kuò)大傳動(dòng)誤差，減少震動(dòng)噪聲，限制最大升速比 3max 2u ???。 （ 2）主軸高速傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)縮短傳動(dòng)鏈，以減小傳動(dòng)副數(shù) 。 一般變速組內(nèi)所有齒輪的模數(shù)相同，并是標(biāo)準(zhǔn)齒輪，因而三對(duì)傳動(dòng)副的齒數(shù)和 ZS 應(yīng)該是相同的。在端部錐孔，定心軸頸或定心錐面等部位，采用高頻淬火至 50~55HRC。 對(duì)于變速組 c，在主軸上，選用單鍵槽，查得 ( 3 7 .5 4 .9 ) 2 8 4 .8 m mD ? ? ? ?，若 =3mmm ，則 min 35Z ? ，小于已確定的最小齒數(shù) 42 ，在主軸上該模數(shù)滿足要求。 基本組在軸 I 上的最小齒輪齒數(shù) min 25Z ? ，選用花鍵 6 28 32 7? ? ? ，將32mmD? 代入，若 3mmm? ，則 min 16 .59 25Z ??，在軸 I 上該模數(shù)滿足要求。電機(jī)軸與電動(dòng)機(jī)采用彈性柱銷聯(lián)軸器連接，可一定程度降低定心精度要求，隔離點(diǎn)擊震動(dòng)。這里選定 60mmC? 。 則 22 0 . 9 8 3 8 4 3 . 5 3NH V tP P P P? ? ? ?， 1. 1 43 14 .1 7 NtPP? ?? ，即 P? 與水平面成 60? 角， P? 在水平面的投影與 HP 成 65? 角。 前后 軸承的負(fù)荷大小與支反力大小相同，方向相反。 可以得到， （ 413） （ 414） （ 415） 0 . 9 0 . 9 0 . 8 0 . 1 1 . 9 63 . 0 1 1 1 6 2 0 1 2 0 0 0 0 c 0 . 5 2o s 1 5 1 0AC ? ??? ? ? ? ? ? 0 . 9 0 . 9 0 . 8 0 . 1 1 . 9 63 . 0 1 1 2 0 2 4 2 0 0 0 0 0 c 1 . 2 5o s 1 5 1 0BC ? ??? ? ? ? ? ? 前后支承軸承的彈性位移， 63/ 2 8 6 4 / 0 . 5 2 1 0 5 . 5 0 8 1 0 m mA A ARC? ?? ? ? ? ? 63/ 7 5 2 3 / 1 . 2 5 1 0 6 . 0 1 8 1 0 m mB B BRC? ?? ? ? ? ? 分別計(jì)算各作用力對(duì)彈性主軸前端 c 點(diǎn)產(chǎn)生的撓度。 0[ ] 390 myl? ? ? ? [ ] ? ? 由參考文獻(xiàn) [3]知，對(duì)于傳動(dòng)軸 Ⅱ ，僅需要進(jìn)行剛度計(jì)算，無須進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。 可以得到， 71 3 . 5 82 . 1 2 1 0 9 7 4 . 1 5 N3 4 9 5 3 0bQ ? ? ? ??? 72 3 . 5 82 . 1 2 1 0 3 5 9 6 . 1 1 N3 2 1 3 3 5bQ ? ? ? ??? （ 419） （ 420） 73 3 . 5 82 . 1 2 1 0 1 7 5 0 . 7 7 N3 3 4 4 2 5bQ ? ? ? ??? 可以得到， 331 4390 ( ) = m36 3 49 530by ? ? ? ??? ? ? ? 332 4390 ( ) = m36 3 21 335by ? ? ? ??? ? ? ? 2 439 0 3. 58 ( 0. 75 0. 49 2 0. 49 2 )17 1. 39 = 0. 12 5m m36 3 34 42 5by ? ? ? ??? ? ? ? 故 1bQ 引起的中點(diǎn)撓度最大，在計(jì)算合成撓度時(shí)使用 2bb? ， 2bbyy? 進(jìn)行計(jì)算。因而此處僅驗(yàn)算 223? 與 873? 這對(duì)齒輪。 齒輪齒數(shù)、模數(shù)的選擇 中 型 機(jī) 床 一 般取 70~100ZS ? ，max 120ZS ?， 機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 系統(tǒng) 齒 數(shù)min 18 ~ 20Z ? ； 變速組內(nèi)所有齒輪的模數(shù)相同，并是標(biāo)準(zhǔn)齒輪，初算齒輪模數(shù)時(shí)應(yīng)選擇各組負(fù)荷最重的小齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)； 同時(shí)應(yīng)該考慮齒根到它的鍵槽深處的最小尺寸應(yīng)大于基圓齒厚。同時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)靥砑舆^度軸段，增大軸肩高度等； 孔的大小需要在能夠安裝軸承的基礎(chǔ)上，綜合考慮鏜刀加工路線，鉆孔時(shí)鉆頭能否順利進(jìn)行加工等問題。 1 .0 6 0 .8 8 0 .9 6 0 .7 7 0 .6 9sK ? ? ? ? ?； 1K ——齒向載荷分布系數(shù)，取 1 / ? ； 2K ——?jiǎng)虞d荷系數(shù)，取 2 ? ； 3K ——工作狀況系數(shù)，考慮載荷沖擊的影響，主運(yùn)動(dòng)（中等沖擊）取3 ? ； Y ——齒形系數(shù)，取 ? 。 ) )2( (? ? ? ??? ?? 可以得到 2 ( ) 1 8 0 2 ( 2 0 5 . 7 2 ) 1 2 8 . 5 6? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 可以得到 220 . 1 0 6 0 . 2 1 3 2 0 . 1 0 6 0 . 2 1 3 c o s 1 2 8 . 5 6 = 0 . 1 7 0 m mhy ? ? ? ? ? （ 421） （ 422） （ 423） 由綜合撓度，可見 []hhyy? ，滿足要求。 可以得到 71 3 . 5 82 . 1 2 1 0 1 5 1 0 . 3 8 N3 5 0 3 3 5aQ ? ? ? ??? 72 3 . 5 82 . 1 2 1 0 1 1 3 6 . 5 1 N3 4 2 5 3 0aQ ? ? ? ??? 73 3 . 5 82 . 1 2 1 0 1 2 9 4 . 0 5 N3 4 6 4 2 5aQ ? ? ? ??? 對(duì)于輸出驅(qū)動(dòng)阻力，由于各種情況轉(zhuǎn)速不定，故應(yīng)在選定校核用軸 Ⅲ 速度以后計(jì)算。 A 點(diǎn)： 3c o s ( 1 4 7 . 4 9 ) 3 . 1 8 1 0 m mA x A?? ?? ? ? ? ? ?? 3s i n ( 1 4 7 . 4 9 ) 4 . 5 0 1 0 m mA y A?? ?? ? ? ? ? ?? B 點(diǎn)： 4c o s 9 3 . 6 7 3 . 2 8 1 0 m mB x B?? ?? ? ? ? ?? 3s i n 9 3 . 6 7 6 . 0 0 9 1 0 m mB y B?? ?? ? ? ?? 在水平面（ x 方向） c 點(diǎn)產(chǎn)生的撓度 ： 00 32 03 18 00 32 827 6 60 cxy?? ? 在垂直面（ y 方向） c 點(diǎn)產(chǎn)生的撓度： 2 60cyy ?? ? 可以得到， 2 42 .9 4 1 0 m mcxy ?? ? ? 2 10 m mcyy ??? 將主軸組件前端 c 點(diǎn)在直角坐標(biāo)上的各分量進(jìn)行代數(shù)疊加后，再合成綜合 （ 416） 撓度值并計(jì)算其方向角。 7523NBR ? ， 方向與 x 軸正方向夾角 BR? ? ?。 可以得到， （ 411） （ 410） 60 60 120 m ms ? ? ? 齒輪驅(qū)動(dòng)力 Q 的確定 齒輪傳動(dòng)軸受輸入扭矩的齒輪驅(qū)動(dòng)力 Q 的作用而產(chǎn)生彎曲變形，當(dāng)齒 輪為直齒圓柱齒輪時(shí)，其嚙合角 20???，齒面摩 擦角 ???時(shí)，其彎曲載荷 72 .1 2 1 0 ( N )NQ m zn?? 其中： N ——齒輪傳遞的全功率 (KW )，取 4KWN? ； ,mz——該齒輪的模數(shù) (mm) 、齒 數(shù)； n ——該傳動(dòng)軸的計(jì)算工況轉(zhuǎn)速 (r/min) 。 最大切削合力 P 的確定 最大圓周切削力 tP 須按主軸輸出全功率和最大扭矩確定 42 9 5 5 1 0 ()dt jj NPNDn ? ?? ? ?? 其中： dN ——電動(dòng)機(jī)額定功率 (KW )， K4 WdN ? ； ?? ——主傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率，1nii??? ???， i? 為各 傳動(dòng)副、軸承的效率，總效率 ~ ?? ? 。主軸采用單列圓錐滾子軸承的前中支承為主端深溝球軸承的尾端支承為輔的三支撐結(jié)構(gòu)。 對(duì)于電機(jī)軸 O 上的齒輪配合，選單鍵槽，查得 (1 5 3 .3 ) 2 3 6 .6m mD ? ? ? ?。 第二擴(kuò)大組在軸 III 上的最小齒輪齒數(shù) min 22Z ? ，選用花鍵 8 42 46 8???，將 46mmD? 代入，若 3mmm? ，則 min 22Z ??，在軸 III 上該模數(shù)滿足要求。 后軸頸為前軸頸的 70%~85% ，即為 56~68mm 。 定比組（電動(dòng)機(jī)主軸與 Ⅰ軸之間的齒輪齒數(shù) ） 122333zz ???????? 變速組 a 75ZS ? 123342ZZ ??? ?? 342946ZZ ??? ?? 562550ZZ ??? ?? 變速組 b 88zS ? 784939ZZ ??? ?? 9103454ZZ ??? ?? 11122167ZZ ??? ?? 第二擴(kuò)大組 109zS ? 13146742ZZ ??? ?? 15162287ZZ ??? ?? 初選的齒輪齒數(shù)和應(yīng)在后面進(jìn)行限制的討論和驗(yàn)證。 （ 4）前邊的變速組中的降速傳動(dòng)比不宜采用極限值，以避免增加徑向尺寸。 ④ 最后確定電動(dòng)機(jī)主軸與Ⅰ軸之間的的傳動(dòng)比。 可以得到， nlg lg 401 1 17lg lg 6RZ ?? ? ? ? ? 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式 因兩軸間變速組的傳動(dòng)副數(shù)多采用 2 或 3，在設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單變速系統(tǒng)時(shí)，變速級(jí)數(shù)應(yīng)選擇 mn=32Z 的形式， mn、 均為正整數(shù)，即選用三聯(lián)齒輪和兩聯(lián)齒輪進(jìn)行變速。 驗(yàn)算：一對(duì)齒輪，小齒輪驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度，大齒輪驗(yàn)算接觸強(qiáng)度，一根傳動(dòng)軸，主軸按兩支撐計(jì)算。日本和美國已建成柔性自動(dòng)化生產(chǎn)車間和柔性自動(dòng)化工廠，整個(gè)機(jī)床制造的技術(shù)水平和自動(dòng)檢測(cè)控制技術(shù)已有大幅度提高。其目的是在相關(guān)先修課程學(xué)習(xí)后，進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練，使學(xué)生掌握機(jī)械系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的基本步驟和