數(shù)控臥式鏜銑床主軸箱變速操縱機構(gòu)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-27 02:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 編號齒輪1齒輪2齒輪3齒輪4齒輪5齒輪6齒輪7齒輪8齒輪9齒輪10齒數(shù)Z27452338675253223560 轉(zhuǎn)速的計算在初步確定齒輪的齒數(shù)的情況下，計算主軸的轉(zhuǎn)速。齒輪6和齒輪8為兩個雙連齒輪并安裝在同一根軸上，齒輪4安裝在另一根軸上，齒輪9和齒輪10安裝在主軸上。從電動機輸出，經(jīng)過齒輪傳動到主軸有4種轉(zhuǎn)速，分別為：230r/min、950r/min、110r/min、450r/min。軸1的轉(zhuǎn)速是由電動直接輸出的，所以轉(zhuǎn)速為1440r/min,軸2和軸3的轉(zhuǎn)速是由齒輪傳遞的，所以軸2的轉(zhuǎn)速為144027/45=864r/min，軸3的轉(zhuǎn)速有兩種分別為86438/52=。 各軸功率及轉(zhuǎn)矩的計算a. 功率的計算軸1功率為P1==；軸2功率為P2==7056W；軸3功率為P3==6779W；主軸功率為P0==6510W。b. 轉(zhuǎn)矩的計算軸1的轉(zhuǎn)矩為：；軸2的轉(zhuǎn)矩為: ；軸3有轉(zhuǎn)矩有兩種，；主軸有四種轉(zhuǎn)矩，、。 齒輪的設(shè)計 確定齒輪齒數(shù)的原則和要求齒輪齒數(shù)確定的原則是使齒輪結(jié)構(gòu)緊湊，主軸轉(zhuǎn)速誤差小。具體要求如下：a. 齒輪的齒數(shù)不應(yīng)過大；b. 最小齒輪的齒數(shù)要求盡可能小，對于圓柱齒輪最小齒數(shù)；c. 受結(jié)構(gòu)限制的最小齒輪的各齒輪（尤其是最小齒輪），應(yīng)可靠的裝到軸上或進行套裝，齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽的壁厚大于等于2mm，以保證有足夠的強度，避免出現(xiàn)變形、斷裂。 齒輪傳動設(shè)計參數(shù)的選擇a. 壓力角a的選擇我國對一般用途的齒輪傳動規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為a=20o，本次設(shè)計中，一對嚙合直齒圓柱齒輪的壓力角均取a=20o。b. 齒數(shù)的選擇保持中心距a不變的情況下，增加齒數(shù)，除能增加重合度，改善傳動平穩(wěn)外，還可以減小模數(shù)，降低齒高，因而減少金屬切削量，節(jié)省制造費用。閉式齒輪傳動一般轉(zhuǎn)速較高，為了提高傳動的平穩(wěn)性，較少沖擊振動，以齒數(shù)多一些為好，小齒輪的齒數(shù)可以是20—40，小齒輪確定后，按齒數(shù)比m=Z2/Z1,確定大齒輪的齒數(shù)。為了使各個相嚙合的齒輪相對磨損均勻，傳動平穩(wěn)，Z1和Z2一般互為質(zhì)數(shù)。 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算由于此次設(shè)計中涉及的齒輪過多，因此這里對齒輪1做詳細設(shè)計分析。a. 選定齒輪類型、精度等級選用直齒圓柱齒輪傳動。由于是金屬切屑機床，轉(zhuǎn)速較高，故選用8級精度（GB 1009588）。b. 選擇材料由表查得選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)處理），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)處理），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。c. 按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式進行試算，即 （）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值試選載荷系數(shù)Kt=；計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩選取齒寬系數(shù)Fd=；由表查得材料的彈性影響系數(shù)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極限sHlim1=600MPa,大齒輪的接觸疲勞極限為sHlim2=550MPa。計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)假定該機床可使用20年，每年按300天計算，則應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為N1=60n1jLh=6014401 (2830020)=N2=60n2jLh=608641 (2830020)= 取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=，KHN2=。計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1。由下式得：試算小齒輪分度圓直徑計算圓周速度n計算齒寬b計算齒寬與齒高比模數(shù)： 齒高：則齒寬與齒高比為計算載荷系數(shù)根據(jù)n=，8級精度，查得動載系數(shù)Kv=直齒輪KHa=KFa=1，查得使用系數(shù)KA=,用插值法查得8級精度小齒輪相對支撐非對稱布置時KHb=。由b/h=，KHb==。故載荷系數(shù)K=KAKVKHaKHb==。按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑。計算模數(shù)m。d. 按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計。彎曲強度的設(shè)計公式 （）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值查得小齒輪的彎曲疲勞極限，大齒輪的彎曲疲勞極限。取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=，KFN2=。計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)s=，則：；。計算載荷系數(shù)K。K=KAKVKFaKFb==。
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