【導(dǎo)讀】現(xiàn)代機(jī)床的發(fā)展都趨向于自動(dòng)化、復(fù)合化以及高速化。業(yè)主力軍的數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，它的發(fā)展更是日新月異。制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)歸根到底是各國(guó)制造生產(chǎn)能力及機(jī)械制造裝備的競(jìng)爭(zhēng)[1]。行業(yè)中廣泛存在原有設(shè)備的數(shù)控改造和系統(tǒng)升級(jí)問(wèn)題。作為關(guān)鍵附件，高性能的刀塔對(duì)?？刂频?，因此，在刀塔本身性能提高的情況下，如何實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)就顯得十分重要了。還有一定的差距，期待開發(fā)設(shè)計(jì)一種性能最優(yōu)，最有實(shí)用價(jià)值的轉(zhuǎn)塔刀架，來(lái)適應(yīng)市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。數(shù)控車床今后將向中高當(dāng)發(fā)展，中檔采用普及型數(shù)控刀。機(jī)床擁有量在一定程度上標(biāo)志著國(guó)家的制造能力的大小。濟(jì)的重要組成部分。航天工業(yè)總公司近年來(lái)花了數(shù)億元購(gòu)置了數(shù)百臺(tái)各類數(shù)控機(jī)。床、機(jī)械加工中心,并先后建立了CAD、CAM和FMC試點(diǎn)。的推動(dòng)力,促我國(guó)工藝技術(shù)和管理人員的素質(zhì)。也使加工產(chǎn)品的功能和精度有了長(zhǎng)足的。在技術(shù)引進(jìn)上,八十年代我國(guó)就引進(jìn)了FANU

　　

【正文】 = (2)計(jì)算 第 27 頁(yè) 共 45 頁(yè) ① 試算小齒輪分度圓直徑 3td ,代入 H?????中較小的值 333 1 22 .3 2 ( )Et HK T u Zd du??? ?? 53 1 . 3 1 . 2 1 3 4 1 0 5 1 8 9 . 8 22 . 3 2 ( )1 4 5 2 2 . 5???? ② 計(jì)算圓周速度 V 3360 1000tdnV ?? ? 30060 1000? ??? ? =③ 計(jì)算齒寬 b 3dtbd??? =1 = ④ 計(jì)算齒寬與齒高之比 bh 模數(shù)： 33t dtm Z? ? = 齒高： thm? = = 所以 bh = ⑤ 計(jì)算載荷系數(shù) 第 28 頁(yè) 共 45 頁(yè) 根據(jù) V= 查圖表得 ： 動(dòng)載荷系數(shù) KV= 直齒輪 1HFKK???? 查表 得使用系數(shù) KA=1 查表 用插值法查得 7 級(jí)精度小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) ? ? 由 bh =， ? ? ，查圖 1013得： ?? 故載荷系數(shù)： A V H HK K K K K ??? =1 1 = ⑥ 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得： 333t TKddK? 3 ?? = ⑦ 計(jì)算模數(shù) m 33dm z? ? = 3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)： 由 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式（ ）計(jì)算 第 29 頁(yè) 共 45 頁(yè) （ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ① 查表得 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 3 500FE MPa? ? 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 4 380FE MP? ? ② 查圖 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 3 ? 4 ? ③ 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 得： ? ? 333 FN FEF K S?? ? ?? = ? ? 444 FN FEF K S?? ? ?? = ④ 計(jì)算載荷系數(shù) K A V F FK K K K K??? 1 1 ? ? ? ? = ⑤ 查取齒形系數(shù) 查表 得： 第 30 頁(yè) 共 45 頁(yè) 3FaY ? 4FaY ? ⑥ 查 表 得： 3SaY? 4SaY ? ⑦ 計(jì)算大、小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? ，并加以比較： ? ?333Fa SaFYY? ? ? = ? ?44 2 .1 8 1 .7 94 2 3 8 .8 6Fa SaFYY? ?? = 大齒輪的數(shù)值較大 （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 ? ?3332 ()2 Fa SaFdKT Y YmZ ??? 5322 1 . 5 1 1 . 2 1 3 4 1 0 0 . 0 1 6 4 41 2 0? ? ???? = 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m的大 小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算的的模數(shù) ，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=3mm，按接觸強(qiáng)度算的的分度圓直徑3d =，算出小齒輪齒數(shù)： 33 dz m? ? 第 31 頁(yè) 共 45 頁(yè) ? 23 大齒輪齒數(shù)： z4=4 23 =92 4)幾何尺寸計(jì)算 （ 1）計(jì)算分度圓直徑： 33d zm? =23 3 =69mm 44d zm? =92 3 =276mm （ 2）計(jì)算中心距： 342dda ?? 69 2762?? = （ 3）計(jì)算齒輪寬度 3dbd?? =1 69 =69mm 取 3 69B mm? 4 70B mm? 第 32 頁(yè) 共 45 頁(yè) Ⅲ .由于此時(shí)高速級(jí)大齒輪轉(zhuǎn)速為 75r/min，而需要銑削速度需要達(dá)到 1500r/min，所以傳動(dòng)比可分配為： 4 7 4 5 6 7 7 5 / m in 7 5 3 7 5 1 1 1 1 5 0 0 / m in 3 7 5 1 5 0 0 5 4 2 0ri i i r? ? ? ? ? 為了簡(jiǎn)單計(jì)算，在分好傳動(dòng)比的基礎(chǔ)上，著重考慮錐齒輪的相關(guān)計(jì)算如下： 1)選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。 （ 1）齒輪類型由設(shè)計(jì)要求知選用標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪。 （ 2）通用減速器的傳動(dòng)精度范圍為 6— 8 級(jí)，故選用 7 級(jí)精度。 （ 3）查表選用小齒輪的材料為 40cr(調(diào)質(zhì)處理 )，硬度為 280HBS；大齒輪的材料為45 鋼（調(diào)制處理），硬度為 240HBS。二者材料的硬度差為 40HBS. （ 4）初選小齒輪的齒數(shù)為 Z1=18，則大齒輪的齒數(shù)為 Z2=4 18=72。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 由公式（ ） 計(jì)算小齒輪分度圓 直徑 確定公式內(nèi)各參數(shù)值 ①試選載荷系數(shù) Kt= ② 小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩 1T = 106 PⅠ /n1= 104 N mm ③ 齒寬系數(shù) R? 取 R? = ④材料彈性影響系數(shù)查 得： ZE= MPa ④查表得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 : MPaH 6001lim ?］［ σ 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ： MPaH 5502lim ?］［ σ ⑤計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ： N1=60n1 j L h=60 1400 1 (2 8 300 15) = 109 N2= 109 ⑥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. M P aSK H NHH 55211lim1 ?? σ］［ σ M P aSK H NHH 55022li m1 ?? σ］［ σ 第 33 頁(yè) 共 45 頁(yè) 2） 計(jì)算 (1) 試算小齒輪分度圓直徑 d1，代入 [ Hσ ]中較小的值 d1≥ 22)(3 ??????????? ］［ σ HEZuRR kT= (2) 計(jì)算小齒輪的圓周速度 V= 100060 1Xdmn? =(3) 計(jì)算齒寬 b Rt=d1 12?u /2= R? =b/R 得 b= R? Rt = mm (4) 計(jì)算 mt mt= d1/z1=(5) 計(jì)算載荷系數(shù) ①根據(jù)小齒輪的圓周速度 V=， 7級(jí)精度，查圖得 ②動(dòng)載荷系數(shù) Kv= ③齒間載荷分配系數(shù) KHa=KFa=1 ④使用系數(shù) KN= ⑤齒向載荷分布系數(shù) KH? = KF? = KH? be 查表得 KH? be=， 則 KH? = KF? = = ⑥齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) YFa=YSa ⑦由于當(dāng)量齒數(shù) Zv1=Z1/cos1σ =22 第 34 頁(yè) 共 45 頁(yè) Zv2= Z2/cos(901σ )=242 查表得 YFa1= YSa1= YFa2= YSa2= 故載荷系數(shù) K=KAKv KHa KH? = ⑧按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 d1= d13 1/ZK =40mm ⑨計(jì)算模數(shù) m= d1/Z1=40/18= 1） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式 （ ） m≥ ???????????? ］［ σ F SaFaYYuZRRkT1)(4322121 () 確定公式內(nèi)各參數(shù)值 (1) 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 : 1FE? = MPa600 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 : 2FE? = MPa380 (2) 由圖差得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1= KFN2= (3) 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 得 [ Fσ ]1 =KFN1 1FE? /S= [ Fσ ]2 =KFN2 2FE? /S= (4) 計(jì)算載荷系數(shù) : K=KAKv KFaKF? = (5) 齒形系數(shù) : YFa1= YFa2= 第 35 頁(yè) 共 45 頁(yè) YSa1= YS a2= (6) 計(jì)算大、小輪的 ］［ σFSaFaYY并加以比較 1］［ σFSaFaYY = 222］［ σFSFYY = m≥ ???????????? ］［ σ F SaFaYYuZRRkT1)(4322121= 對(duì)比 計(jì)算結(jié)果，得齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的模數(shù)。由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲