【文章內容簡介】 a 得 0P =，查表 8— 4b 得0P? =，查表 8— 5 得 K? =，查表 8— 2得 LK = ∴ 7 . 5 1 . 1 4 . 0 6 7(1 . 9 4 0 . 1 5 ) 0 . 9 8 0 . 9 9Z ???? ? ? 取 Z =5（根） (7）確定初拉力 0F 由《機械設計》式 8— 6得單根 V 帶所需最小初拉力為： ? ? 20 m in ( 2 .5 )500 caKPF Q VK Z V????? ? ??? （ ） 2( 2 .5 0 .9 8 ) 1 .1 7 .55 0 0 0 .1 1 00 .9 8 5 1 0? ? ?? ? ? ???=（ N） (8)計算帶傳動的壓軸力 PF 由《機械設計》得： 10 0 m in 1692 sin 2 5 ( ) sin 13 73 .2 38 622PF ZF F?? ? ? ? ? ?（ N） （ ） 圖 V 帶輪的結構示意圖 多片式摩擦離合器的計算 設計多片式摩擦離合器時，首先根據(jù)機床結構確定離合器的尺寸，如為軸裝式時，外摩擦片的內徑 d 應比花鍵軸大 2— 6，內摩擦片的外徑 D 的確定，直接影響離合器的徑向和軸向尺寸，甚至影響主軸箱內部結構布局，故應合理選擇。摩擦片對數(shù) 可按下式計算： 02 []TKZ fD b P?? （ ） 式中 T—— 摩擦離合器所傳遞的扭矩（ N mm? ） dN —— 電動機的額定功率（ 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 —— 安裝離合器的傳動軸的計算轉速（ r/min） ? —— 從電動機到離合器軸的傳動效率 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《機床設計指導》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（ 2/N mm ） 0[]P —— 基本許用壓強，查《機床設計指導》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 所以 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?? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 式中各符號意義同前述。 摩擦片的厚度一般 取 、 、 2（ mm），內外層分離時的最大間隙為— （ mm），摩擦片的材料應具有較高的耐磨性、摩擦系數(shù)大、耐高溫、抗膠合性好等特點，常用 10 或 15 鋼，表面滲碳 — （ mm），淬火硬度達 HRC52— 62。 圖 多片式摩擦離合器的示意圖 軸 I 上的一對齒輪的計算 （ 1）由于 CA6140 金屬切削機床主軸箱里的軸 I 轉速不是很高，運作時比較平穩(wěn)，所以初選軸 I 與軸 II 相嚙合的一對齒輪中，小齒輪的齒數(shù)為 1Z? 24，齒輪精度為 7 級，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）計算所傳遞的扭矩 1T 由《機械設計》得 51 10 PT n???（ ），且由以上計算可知： ? r/min， ? kw ∴ 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《機械設計》表 107，取得齒寬系數(shù) 1d? ? （ d）查《機械設計》表 106，得材料的彈性影響系數(shù) MP? （ e）查《機械設計》圖 1021d，得 lim1 600 MPa? ? , lim 2 500 M Pa? ? （ f）計算應力循環(huán)次數(shù)，參考《機械設計》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 j L? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 9 912 4 . 1 4 7 1 0 1 . 2 9 6 1 03 . 2 3 . 2NN ?? ? ? ? （ ） （ g）查《機械設計》圖 1019，取 1 ? ， 2 ? （ h）計算接觸疲勞許用應力，取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，由《機械設計》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)計算小齒輪分度圓直徑 1td ，由《機械設計》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)計算圓周速度 V： 由 《 機 械 設 計 》 得 ： 1160 10 00tdnV ?? ? （ ）代入已計算的數(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）計算齒寬 b ： 由《機械設計》得： 1 1 7 3 . 5 5 9 7 7 3 . 5 5 9 7dtbd?? ? ? ? ?(mm) （ ） (c)計算齒寬與齒高之比 bh ： 由《機械設計》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）計算載荷系數(shù)： 根據(jù) /V m s? ，齒輪精度為 7級，由《機械設計》圖 108 得 動載系數(shù) ? ，又直齒輪 1HFKK????，由《機械設計》表 102 得 使用系數(shù) ? ，由《機械設計》表 104，用插值法得 7 級精度的小齒輪相 對支承非對稱布置時， ? ? ，由 ? ，及 ? ? 查《機械設計》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）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑： 由《機械設計》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）計算模數(shù) m ： 11 Z? ? ? （ ） (3）按齒根彎曲強度設計： 由《機械設計》式 105 得，彎曲強度設計公式為 ? ?13 212 F a S adFYYKTm Z????? ???? （ ） （ a) 由《機械設計》圖 1020c 查得 彎曲強度極限 1 500FE MPa? ? ， 2 420FE M P a? ? （ b)由《機械設計》圖 1018,取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? ， 2 ? （ c)計算彎曲疲勞許用應力： 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? ，由《機械設計》式 1012 得： ? ? 111 0. 85 50 0 N F EF K S?? ?? ? ?(MPa) （ ） ? ? 222 420 FEF K S?? ?? ? ?(MPa) （ ） （ d） 計算載荷系數(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《機械設計》表 105 得齒形系數(shù) 1 ? ， 2 ? （ f） 查應力校正系數(shù)： 由《機械設計》表 105 得應力校正系數(shù) 1 ? ， 2 ? （ g） 計算大、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) 設計計算 : 由彎曲強度設計公式為 ? ?13 212 F a S adFYYKTm 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《實用機床設計手冊》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 相嚙合的那對齒輪的模數(shù)。 則此時按 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）幾何尺寸的計算： (a ） 分 度 圓 直 徑 11 2 4 3 8 6d m Z? ? ? ? ?(mm) （ ） 22 2 5 1 1 0 2d m Z? ? ? ? ?(mm) (b ） 中 心 距 12 86 10 2 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 械 設 計 》 得 校 核 齒 輪 即 滿 足 ： ? ?FtFa Sa