【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 所以，可以假設(shè)其中最小的齒輪 2 齒數(shù)為 20，而且由上可知，齒輪 2 和齒輪 5之間的傳動(dòng)比為 ，查常用傳動(dòng)比的適用齒數(shù)（小齒輪）表，可找到最接近的傳動(dòng) 15 比為 ，當(dāng)時(shí)的齒數(shù)之和為 82?？傻么簖X輪齒數(shù)為 62。 齒輪模數(shù)的估算 按接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜 ,而且有些系數(shù)只有在齒輪各參數(shù)都已經(jīng)知道后方可確定 ,所以只在草圖畫(huà)完之后校核用。在畫(huà)草圖之前，先估算，再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。 齒輪彎曲疲勞的估 算： ?m ≥ 323znjN mm [1] 其中 N計(jì)算齒輪傳遞的額定功率 N=η Nd 齒輪點(diǎn)蝕的估算： A≥ 3703njNmm[1] 其中 nj 為大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 ,A為齒輪中心距。 由中心距 A及齒數(shù) z z2求出模數(shù)： 212 zz Amj ?? [1] 根據(jù)估算 所得 ?m 和 mj 中較大得值 ,選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 以齒輪 2和齒輪 5為例 nj =輪帶i n=1500 =801 r/min N= = ?m ≥ 32 3 ?? ≈ A≥ 3703 ?≈ 6220 ???mj ≈ 所以 ,根據(jù) mj 選取 ,為了保證模數(shù)一定滿(mǎn)足要求 ,假設(shè)齒輪 2和齒輪 5的模數(shù)為 3 由此可知 ,輸入軸 1 和傳動(dòng)軸 2之間的中心距為 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 A=2 )52( zzm ??=2 )6220(3 ??=123mm 同理且根據(jù) 1 軸和 2 軸之間的距離始終為 123mm,可得出 1 軸和 2 軸之間其余的齒輪的齒數(shù)和模數(shù) 分別為 z1=35 m1=3 z4=47 m4=3 z3=51 m3=3 z6=31 m6=3 4． 1. 2 確定齒輪的齒數(shù)和模數(shù)（計(jì)算法）并校核 以齒輪 8和 9為例 , 設(shè)計(jì)時(shí)采用最高轉(zhuǎn)速，即齒輪 10 的轉(zhuǎn)速為 1800r/min,已知該組齒輪傳遞的功率為 ,已知傳動(dòng)比為 89i ≈ ,假設(shè)齒輪對(duì)稱(chēng)布置 ,使用壽命為 8 年 ,每年以 300工作日計(jì) ,兩班制 ,中等沖擊 ,齒輪單向回轉(zhuǎn)。 齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇 因傳遞功率不大、轉(zhuǎn)速不高、材料按 表71選取，都采用 55 鋼，鍛造毛坯，大齒輪 正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。 齒輪精度用 6級(jí)，軟齒表面粗糙度為 aR 。 軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為點(diǎn)蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，取齒輪 8 的齒數(shù)為17，則齒輪 9為 17/=66 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 （ 2）、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 311 ][ )1(2 u uKTZZZddHEHt ??? ?? [2] 1T =? mmNmmNnp .11 32 66 ?? ????? 由圖 76選取材料的接觸疲勞極限應(yīng)力為 : aH MP580lim2 ?? , aH MP560m in2 ?? 由圖 77選取材料的彎曲疲勞極限應(yīng)力為 : aF MP230lim1 ?? , aF MP210lim2 ?? 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N由式 (73)計(jì)算 17 66/830016171800601 ??????N = ? ?2N ?uN1 89 ???? 由圖 78查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 11?NZ , ?2NZ 由圖 79查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 11?NY , ?2NY 1, 由表 72 查得接觸疲勞安全系數(shù) ?minHS 1,彎曲疲勞安全系數(shù) ?minFS ,又STY =,試選 ?tK 由前面的式子求得許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力 aNHHm MPZS 580][ 1limlim1 ?? ?? [2] aNH linHH MPZS 571][ 2lim12 ?? ?? [2] ? ? aNF STFF MPYS Y 22301limlim11 ????? ?? [2] ? ? aNF STFF MPYS Y 3002limlim22 ?? ?? [2] 將有關(guān)值代入式子 得 3 11 ][ )1(2 u uKTZZZddHEHt ??? ?? = 3266 83113 ????????? ??= [2] 則 ??? 100060 111 ndV t? sm/ 查圖 710 得 ?vK 。 由表 73 查得 ?AK 。由表 74 查得 ??K 。取1??K 。則 4 3 ?????? ?? KKKKK VAH 修正 mmddt ????[2] mmzdm ??? 由表 76取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) ?m 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 3．校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由圖 718 查得 ?FSY ?FSY 取 ??Y 由式（ 712）校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度 ? ?1213211 11 329 FaFSdFMPYYmZKT I ??? ? ???? ???? [2] [ ][ 21212 FaFSFSFF MPYY ??? ????? [2] 所以，初選的齒輪齒數(shù)和計(jì)算出的模數(shù)符合要求。 求得齒輪 8和 9的齒數(shù)和模數(shù)分別為 z8=17 m8= z9=66 m9= 其中齒輪 8 的齒數(shù)為 17，有可能會(huì)發(fā)生根切現(xiàn)象，所以要修正齒輪，用變位修正法求得 8齒輪的變位系數(shù)為 +。用同樣的方法可以求得其他齒輪的變位系數(shù)。 列出各齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、和變位系數(shù) 編號(hào) 模數(shù) 齒數(shù) 齒形角 變位系數(shù) 1 3 35 ?20 + 2 3 20 ?20 + 3 3 51 ?20 0 4 3 47 ?20 5 3 62 ?20 0 6 3 31 ?20 0 7 3 56 ?20 0 8 3． 5 17 ?20 + 9 3． 5 66 ?20 0 10 3 41 ?20 + 齒輪材料為 55 鋼 ,熱處理為齒部 G58177。 ,深 19 4． 1. 3 齒輪的精度設(shè)計(jì)； 齒輪精度設(shè)計(jì)的方法及步驟： 確定齒輪的精度等級(jí)； 齒輪誤差檢驗(yàn)組的選擇及其公差值的確定； 計(jì)算齒輪副側(cè)隙和確定齒厚極限偏差代號(hào)； 確定齒坯公差和表面粗糙度； 公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度極限偏差的換算； 繪制齒輪零件圖。 以齒輪 9為例：齒數(shù)為 66，模數(shù)為 ,變位系數(shù)為 0。 確定齒輪的精度等級(jí) 由于該齒輪是主軸箱內(nèi)的齒輪，對(duì)傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性的要求都比較高，主要要求的是傳動(dòng)平穩(wěn)性精度等級(jí)。 據(jù)圓周速度 ??? 100060 dnv ? sm / ????? 對(duì)于如此要求高的齒輪采用 6級(jí)精度。 齒輪誤差檢驗(yàn)組的選擇及其公差值的確定 該齒輪屬中等精度，且為批量生產(chǎn)查表 123選定 iF? 、 WF? 、 if? 、 ?F 組成檢驗(yàn)方案。根據(jù) mmmzd 2 3 ???? 及 mmb 271 ? 查表 121表 121表 1215 可得公差值： 第Ⅰ公差組 36?rF 25??F 45?pF 第Ⅱ公差組 9?ff 177。 11?ptf 10?? pbf 第Ⅲ公差組 9??F 計(jì)算齒輪副側(cè)隙和確定齒厚極限偏差代號(hào)代號(hào) 計(jì)算齒輪副的最小極限側(cè)隙 minnj 由表 1210 按油池潤(rùn)滑和 smv /? 查得0 3 ????? nn mj ??? s in)(2 22112 tn taj ???? [6] 根據(jù)齒輪和箱體的材料，從材料手冊(cè)上查得，鋼和鑄鐵的線(xiàn)膨脹系數(shù)分別為c??? ? / 61? ， c??? ? / 62? 。 傳遞的中心距 mmzzma )1766( )21( ????? [6] 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 所以， mmjn ?? 確定齒厚極限偏差代號(hào) 齒厚上偏差 由式（ 1215） ???????? ???????nbbnnnassFffjjfE?? ?c o s2 a n39。 2221221 [6] 式中 ?F 前面已查得 9??F m? pbf 由表 1214 按 6 級(jí)精度查得 mfpb ?111 ? mfpb ?92 ? 由表 1217 按 ， 6 級(jí)精度查得 mfa ?20? ， 所以，代入數(shù)據(jù)得 mE ss ?5639。 ?? ， 因?yàn)? 177。 11?ptf 115639。 ??ptssfE 由圖 1229 或者 129查得齒厚的上偏差代號(hào)為 G，因此 666 ???? ptss fE 齒厚下偏差 可知 2239。 tan2 rrnS bFT ?? ? [6] 查表 1213 ， 6 級(jí) 精 度 齒 輪 mFr ?36? ，查表 1211 ，mmITb r ?? ???? ，所以 mT s ? a n239。 22 ?????? mmTEE SSSsi 137716639。39。 ??????? 39。 ????ptsifE 由圖 1229 或表 129查得齒厚下偏差代號(hào)為 K，因此 21 mE si ?1321112 ????? 至此，小齒輪的精度為： 6GK GB1009588 確定齒坯公差、表面粗糙度 齒輪內(nèi)孔是加工、檢驗(yàn)及安裝的定位基準(zhǔn)，對(duì) 6 級(jí) 精度的齒輪，由表 1218查得：內(nèi)孔尺寸公差為 IT7，內(nèi)孔直徑為 85mm,偏差按基準(zhǔn)孔 H 選取，即齒輪內(nèi)孔的下偏差為 0，上偏差為 +。內(nèi)孔的形狀公差按 6級(jí)決定或遵守包容原則。 定位端面的端面圓跳動(dòng)公差由表 1219 查得為 。 齒頂圓只作為切齒加工的找正基準(zhǔn)，不作為檢驗(yàn)基準(zhǔn)，故其公差選用 IT11，齒頂圓直徑 mmmhdd aa 238211 ??? ? ，偏差按基準(zhǔn)軸 h 選取 ,即下偏差為 ，上偏差為 0。 齒輪的表面粗糙度按 7級(jí)查表 1220，各表面粗糙度 aR 分別為：齒面 aR =,內(nèi)孔 aR =,基準(zhǔn)端面 aR =,齒頂圓 aR =。 公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度極限偏差的換算 公法線(xiàn)的公稱(chēng)長(zhǎng)度 W及其跨齒數(shù) k,可從機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)手冊(cè)中查得或按式 127和式 128求得 跨齒數(shù) ????? zk 7 2 ]660 1 )116(4 7 []0 1 )12(4 7 [ ????????? zkmW [6] 該齒輪為中模 數(shù)齒輪，控制側(cè)隙的指標(biāo)宜采用公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度極限偏差 wiwsEE ，按換算式 12式 122式 1222 得 mFEE nrnssw m s ??? i o s66s i o s ???????????? [6] mFEE nrnsiw s i ??? 1 520s i o s1 3 2s i o s ??????????? [6] 齒輪工作圖 下圖為本例齒輪零件圖。 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 法向模數(shù)齒數(shù)齒形角齒頂高系數(shù)徑向變化系數(shù)跨齒數(shù)跨K齒公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度偏差精度等級(jí)配對(duì)齒輪公差組ⅠⅡⅢ齒輪副中心距及其極限偏差m nzαha *kwk6GKGB1009588a177。fa圖號(hào)齒數(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目代號(hào)FwFrFpf f177。f pt177。f pbF β662010880. 724 177。13817公差值兩端面未注倒角（ ）其余 電磁離合器的選擇和使用 隨著機(jī)床設(shè)備向自動(dòng)化趨勢(shì)發(fā)展 ,電磁離合器和制動(dòng)器的應(yīng) 用越來(lái)越廣泛 ,本設(shè)計(jì)為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床 ,采用手動(dòng)和電動(dòng)相結(jié)合的方式 ,其中的電控就是用電磁離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)的 ,電磁離合器是自動(dòng)化控制的主要元件之一 ,它具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱和自動(dòng)控制等特點(diǎn)，同時(shí)能滿(mǎn)足簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)，提高齒輪箱的傳動(dòng)剛度和加工精度，實(shí)現(xiàn)機(jī)床高響應(yīng)性、高頻率動(dòng)作等方面的要求。 23 我設(shè)計(jì)的主軸箱采用了 3個(gè)電磁離合器，大大簡(jiǎn)化了主軸箱內(nèi)結(jié)構(gòu)。離合器的類(lèi)型很多，有通電工作的，也有失電工作的。按其傳遞扭矩形式可分為摩擦式離合器、牙嵌式離合