【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 徑向和軸向尺寸，甚至影響主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局，故應(yīng)合理選擇。摩擦片對(duì)數(shù)可按下 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁 共 52 頁 式計(jì)算： 02 []TKZ fD b P?? （ ） 式中 T—— 摩擦離合器所傳遞的扭矩（ Nmm? ） dN —— 電動(dòng)機(jī)的額定功率（ kw） 4 4 4dj9 5 5 1 0 / n 9 5 5 1 0 7 . 5 0 . 9 8 / 8 1 9 . 5 6 5 8 . 5 6 1 0TN ?? ? ? ? ? ? ? ?(Nmm) （ ） jn —— 安裝離合器的傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（ r/min） ? —— 從電動(dòng)機(jī)到離合器軸的傳動(dòng)效率 K—— 安全系數(shù)，一般取 f—— 摩擦片間的摩擦系數(shù)，由摩擦片為淬火鋼，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 215，取 f= mD —— 摩擦片的平均直徑（ mm） ( ) / 2 ( 8 1 3 9 ) / 2 6 0mD D d? ? ? ? ?mm （ ）b—— 內(nèi)外摩擦片的接觸寬度（ mm） ( ) / 2 ( 8 1 3 9 ) / 2 2 3b D d? ? ? ? ?mm （ ） []P —— 摩擦片的許用壓強(qiáng)（ 2/N mm ） 0[]P —— 基本許用壓強(qiáng)，查《機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 215，取 1K —— 速度修正系數(shù) 0 1 3 2[ ] [ ] 1 . 1 1 . 0 0 1 . 0 0 0 . 7 6 0 . 8 3 6p p K K K? ? ? ? ? ? （ ） 240 / 6 1 0 2 .5pv D n?? ? ?(m/s) （ ） 根據(jù)平均圓周速度 pv 取 1K = 3K —— P1004 表 取 2K —— P1004 表 取 所以 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁 共 52 頁 2 4 202 / [ ] 2 8 . 5 6 1 0 1 . 4 / ( 3 . 1 4 0 . 0 8 6 0 2 1 0 . 8 3 6 ) 1 5 . 0 9 7Z M n K fD b p?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 取 16Z? 臥式車床反向離合器所傳遞的扭矩可按空載功率損耗 kP 確定，一般取0 . 4 7 . 5 3 ( )kP kw? ? ?，最后確定摩擦離合器的軸向壓緊力 Q，可按下式計(jì)算： 2 2 50 0 ( )[ ] 1 . 1 3 . 1 4 6 0 2 1 1 2 . 6 1 1 0NQ P D b K?? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 式中各符號(hào)意義同前述。 摩擦片的厚度一般取 、 、 2（ mm），內(nèi)外層分離 時(shí)的最大間隙為 —（ mm），摩擦片的材料應(yīng)具有較高的耐磨性、摩擦系數(shù)大、耐高溫、抗膠合性好等特點(diǎn)，常用 10 或 15 鋼，表面滲碳 — （ mm），淬火硬度達(dá) HRC52— 62。 圖 多片式摩擦離合器的示意圖 軸 I 上的一對(duì)齒輪的計(jì)算 （ 1）由于 CA6140 金屬切削機(jī)床主軸箱里的軸 I 轉(zhuǎn)速不是很高，運(yùn)作時(shí)比較平穩(wěn)，所以初選軸 I 與軸 II 相嚙合的一 對(duì)齒輪中，小齒輪的齒數(shù)為 1Z? 24，齒輪精度為 7級(jí)，則與其相嚙合的大齒輪齒數(shù)為21 5124 28 .4 743Z Z i? ? ? ? ? 取 2 29Z? （ a）試選載荷系數(shù) ? （ b）計(jì)算所傳遞的扭矩 1T 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得 51 10 PT n???（ ），且由以上計(jì)算可知： ? r/min， ? kw 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 17 頁 共 52 頁 ∴ 55 51 9 5 . 5 1 0 9 5 . 5 1 0 7 . 2 0 . 8 3 3 2 1 08 2 5 . 2 1 7PT n? ? ? ?? ? ? ?(Nmm) （ c）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 107，取得齒寬系數(shù) 1d? ? （ d）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 106，得材料的彈性影響系數(shù) MP? （ e）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1021d，得 lim1 600 MPa? ? , lim 2 500 MPa? ? （ f）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 1013得： ? ? 9116 0 6 0 9 6 0 1 2 8 3 0 0 1 5 4 . 1 4 7 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 9 912 4 . 1 4 7 1 0 1 . 2 9 6 1 03 . 2 3 . 2NN ?? ? ? ? （ ） （ g）查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1019，取 1 ? ， 2 ? （ h）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng) 力，取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 1012得： ? ? 1 l im 11 0. 9 60 0 5401HNH K S?? ?? ? ? MPa （ ） ? ? 2 l im 22 0. 95 50 0 4751HNH K S?? ?? ? ? MPa （ ） (2)計(jì)算小齒輪分度圓直徑 1td ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得 ? ?2131 12 .3 2 t EtdHKT Zudu?????? ? ? ? ????， （ ） 代入 ? ?H? 中較小的值 ∴ 253151 1 332 10 189 . 2 73. 559 7511 47543td??? ??? ? ? ? ?????(mm) （ ） (a)計(jì)算圓周速度 V： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得： 1160 10 00tdnV ?? ? （ ）代入已計(jì)算的數(shù)據(jù)得 3 .1 4 7 3 .5 5 9 7 8 2 5 .2 1 7 3 .1 7 6 86 0 1 0 0 0V ?????(m/s) (b）計(jì)算齒寬 b ： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 18 頁 共 52 頁 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得： 1 1 7 3 . 5 5 9 7 7 3 . 5 5 9 7dtbd?? ? ? ? ?(mm) （ ） (c)計(jì)算齒寬與齒高之比 bh： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得：模數(shù) 11 dM Z? ? ? （ ） 齒高 2 . 2 5 2 . 2 5 3 . 0 6 5 6 . 8 6 9thM? ? ? ?(mm) ∴ ?? (d）計(jì)算載荷系數(shù)： 根據(jù) /V m s? ，齒輪精度為 7 級(jí)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 108 得 動(dòng)載系數(shù) ? ，又直齒輪 1HFKK????，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 102 得 使用系數(shù) ? ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 104，用插值法得 7 級(jí)精度的小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， ? ? ，由 ? ，及 ? ? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1013得 ? ? 故載荷系數(shù) 1 .2 5 1 .0 5 1 1 .4 2 4 1 .8 6 9A v H HK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? (e）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 1010a 得：311ttKdd K?? （ ），代入已有數(shù)據(jù)得： 31 1 . 8 6 97 3 . 5 5 9 7 8 3 . 0 2 2 41 . 3d ? ? ?(mm) (f）計(jì)算模數(shù) m ： 11 Z? ? ? （ ） (3）按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 105得，彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 ? ?13212 Fa SadFYYKTm Z????? ???? （ ） （ a) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1020c 查得 彎曲強(qiáng)度極限 1 500FE MPa? ? ， 2 420FE MPa? ? （ b)由《機(jī)械設(shè) 計(jì)》圖 1018,取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? ， 2 ? （ c)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力： 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 19 頁 共 52 頁 1012 得： ? ? 111 0. 85 50 0 N F EF K S?? ?? ? ?(MPa) （ ） ? ? 222 420 FEF K S?? ?? ? ?(MPa) （ ） （ d） 計(jì)算載荷系數(shù)： 1 .2 5 1 .0 5 1 1 .3 1 1 .7 1 9A v F FK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ） （ e） 查取齒形系數(shù)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105 得齒形系數(shù) 1 ? ， 2 ? （ f） 查應(yīng)力校正系數(shù)： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 105 得應(yīng)力校正系數(shù) 1 ? ， 2 ? （ g） 計(jì) 算大、小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? ，并加以比較： ? ?1112 . 6 5 1 . 5 8 0 . 0 1 3 7 93 0 3 . 5 7F a S aFYY? ??? ? ?2222 . 5 3 1 . 6 2 0 . 0 1 4 5 2 5264F a S aFYY? ??? ∴ 比較得大齒輪的數(shù)據(jù)大 （ h) 設(shè)計(jì)計(jì)算 : 由彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 ? ?13212 Fa SadFYYKTm Z????? ????（ ），代入數(shù)據(jù)得： 5322 1 . 7 1 9 0 . 8 3 3 2 1 0 0 . 0 1 4 5 1 . 9 3 21 2 4m ? ? ?? ? ??，整圓成 2m? ，查《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知， m得取值從 開始，每隔 都有值可選，本人選擇 2m? 為軸I與軸 II 相嚙合的那對(duì)齒輪的模數(shù)。 則此時(shí)按 2m? ,大、小齒輪的齒數(shù)分別為： 11 m? ? ? ，整圓成 1 43Z? 21 51 43 5143Z i Z? ? ? ? ? (4）幾何尺寸的計(jì)算： (a）分度圓直徑 11 2 4 3 8 6d m Z? ? ? ? ?(mm) （ ） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 20 頁 共 52 頁 22 2 5 1 1 0 2d m Z? ? ? ? ?(mm) (b）中心距 12 86 102 9422dda ? ?? ? ?(mm) （ ） (c）齒輪寬度 11 1 8 6 8 6dbd?? ? ? ? ?(mm) （ ） 22 1 1 0 2 1 0 2dbd?? ? ? ? ?(mm) 齒輪的校核 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得校核齒輪即滿足： ? ?FtFa SaKFbm Y Y?? ， 2t TF d? （ ） (1）對(duì)軸 I上齒數(shù)為 51的齒輪進(jìn)行校核 52 2 0 . 8 3 3 2 1 0102t TF d ???? ∴ 51 . 8 6 9 2 0 . 8 3 3 2 1 0 1 4 . 9 6 81 0 2 1 0 2 2tKFbm ? ? ????? 又由計(jì)算齒輪時(shí)的數(shù)據(jù)得： ? ? 264 6 6 . 9 3 52 . 3 1 6 1 . 7 0 3FF a S aYY? ??? 比較得： ? ?FtFa SaKFbm Y Y?? 故該齒輪符合要求。 同理校核軸 I 上齒數(shù)為 56，模數(shù)為 2 的齒輪經(jīng)行校核，該齒輪符合要求。 綜上該齒輪副符合要求。 圖 齒輪副示意圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 21 頁 共 52 頁 軸的校核 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。 軸的抗彎斷面慣性矩（ 4mm ） 花鍵軸 42( ) ( )64d