【正文】 ?? ?? 驗(yàn)算帶輪包角 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 如果過小，應(yīng)加大中心距或加張緊裝置。小帶輪上的包角1?小于大帶輪上的包角 2? 。小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。因此，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生。為了提高帶傳動(dòng)的工作能力，應(yīng)使 ? ?? ?000001201707??????????ADD? 確定 V 帶根數(shù) 1）計(jì)算單根 V帶的額定功率 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 式是： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 —— 單根 V帶的基本額定功率； 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 30 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 —— 單根 V帶的額定功率的增量； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 —— 包角修正系數(shù)； 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 —— 帶長(zhǎng)修正系數(shù)。 由 1D =212mm 和 1n =1500r/min，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》可查得單根 V 帶的基本額定功率 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 根據(jù) 1n =1500r/min， ? 和 C 型帶，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ?Lk ∴ 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =（ +） ?? = 2)計(jì)算 V帶的根數(shù) z z=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = = 所以選取的 V帶根數(shù) Z=3 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 31 5 分級(jí)變速箱的設(shè)計(jì) 變速機(jī)構(gòu)的調(diào)速范圍的確定 數(shù)控銑床主軸要求的恒功率變速范圍遠(yuǎn)大于調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒功率變速范圍，為解決兩者的功率特性的匹配問題， 需要在電動(dòng)機(jī)與主軸之間串聯(lián)一個(gè)分檔變速機(jī)構(gòu)，以便擴(kuò)大其理功率調(diào)速范圍，滿足低速大功率銑削時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)輸出功率的要求。 一般來說，調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍足夠大，所以可滿足主軸恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的要求。因此，在設(shè)計(jì)分檔變速機(jī)構(gòu)時(shí)，主要考慮主軸恒功率調(diào)速范圍的要求。若機(jī)床主軸的恒功率調(diào)速范圍為 npR ，電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍為 dpR ，則變速機(jī)構(gòu)的調(diào)速范圍為： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = npR / dpR 變速機(jī)構(gòu)的調(diào)速范圍： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = npR / dpR =25/3= 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 32 2) 確定各級(jí)傳動(dòng)副齒輪的齒數(shù)： 機(jī)床轉(zhuǎn)速圖確定后．則各變速組的傳動(dòng)比也就確定了．即可進(jìn)一步確定各變速組中傳動(dòng)副的齒輪齒數(shù)、帶輪的直徑等，在確定齒數(shù)時(shí)要注意下列幾點(diǎn)： ① 應(yīng)滿足轉(zhuǎn)速圖上傳動(dòng)比的要求。 ② 齒輪的齒數(shù)和 zs ；不能太大，以免齒輪尺寸過大而引起機(jī)床結(jié)構(gòu)增大。一般推薦齒數(shù)和 100 ~120zS ? ，常選用在 100 之內(nèi)。 ③ 同一變速組中的各對(duì)齒輪，其中心距必須保持相等。為了便于設(shè)計(jì)和制造，在同一變速組內(nèi)一般采用相同的模數(shù)，則各對(duì)齒輪的齒數(shù)和 zS應(yīng)相等。這是因?yàn)楦鼾X輪副的速度變化不大，受力情況差別不大。但是有時(shí)為了滿足傳動(dòng)比的要求，可以使同一傳動(dòng)組內(nèi)各傳動(dòng)副的 zs 不相等，然后采用變位的方法使中心距相等。此時(shí)各傳動(dòng)組的 zs 相差不能太多。 ④ 齒數(shù)和 zS 也不宜過小，最小齒輪的齒數(shù)應(yīng)保證不產(chǎn)生根切。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪．就最小齒數(shù)一般取 2021min ??Z ， 40201 ??Z 。 ⑤ 應(yīng)保證最小齒輪裝到軸上或套簡(jiǎn)上具有足夠的強(qiáng)度、為保證輪齒受力和熱處理之后．齒根部分不致于斷裂．齒根到孔壁或鍵槽的壁厚 M應(yīng)有足夠的厚度，一般推薦值 2am? 〔 m為齒輪的模數(shù) )，由此可知，在確定最小齒輪的齒數(shù)時(shí)，要先估算傳動(dòng)軸的直徑。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 33 齒輪的齒厚 ⑥ 保證主軸的轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。按照 ISO229— 1973 規(guī)定，機(jī)床主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速或每分鐘雙行程數(shù)對(duì)于 優(yōu)先數(shù)列的理論值的相對(duì)誤差，應(yīng)在 ? ?10 1 %???范圍內(nèi)。 從《數(shù)控裝配設(shè)計(jì)》中的表 常用傳動(dòng)比的使用齒數(shù)可以查出各齒輪的齒數(shù)。（周利平主編） 總齒數(shù) 70?zS ， 73, 77， 78，，，，，， ∴擴(kuò)大組的齒數(shù)分配為： ,1K==2743 ,2 ??K 電動(dòng)機(jī)和 I 軸之間是帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比為： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =312212 I軸和 II 軸間齒數(shù)和取為 78即 : 2k =3048 = 各軸及齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定 主傳動(dòng)系統(tǒng)中的 主 軸 和 傳動(dòng)件的尺寸大小主要決定于它所傳遞的轉(zhuǎn)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 34 矩大小，而轉(zhuǎn)矩大小則和所傳遞的功率及轉(zhuǎn)速兩個(gè)因素有關(guān)。 對(duì)于專用機(jī)床，它是按照持定工藝設(shè)計(jì)的，傳遞的功率和轉(zhuǎn)速是固定不變的，所傳遞的轉(zhuǎn)矩也是一定的。但是，對(duì)于通用機(jī)床和某些專門化機(jī)床，主傳動(dòng)的功率是根據(jù)某些典型加 工 的 銑削 用量確定的，機(jī)床在實(shí)際使用中，低轉(zhuǎn)速范圍加工時(shí)，不需要使用機(jī)床的全部功率。據(jù)調(diào)查 ，主 抽在最低一段的幾級(jí)轉(zhuǎn)速一般用來加工螺紋、鉸孔、精 鏜 等輕負(fù)荷工作，或者是用于相加工，但銑削速度較低，這些工序都不 需要使用電動(dòng)機(jī)的全部功率。如果按最低轉(zhuǎn)速 計(jì) 算，勢(shì)必造成各傳動(dòng)件較粗大，具備過大的強(qiáng)度儲(chǔ)備，這是不經(jīng)濟(jì)和不必要的。 由此可知，通用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)只是從某轉(zhuǎn)速開始才有可能使用電動(dòng)機(jī)的全部功率。這一傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速稱為該傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 至于中間傳動(dòng)件 (包括軸上的傳動(dòng)件 )的計(jì)算轉(zhuǎn)速，也是按照上述原則，取主 軸 傳遞全 部 功率時(shí)，各中間傳動(dòng)件相應(yīng)轉(zhuǎn)速中最低的一級(jí)轉(zhuǎn)速作為中間傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，即各個(gè)中間傳動(dòng) 軸 和齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速，同樣應(yīng)是各自傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速 。 各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =120r/min 軸 II 有 1875 r/min、 625 r/min、 63r/min,最低轉(zhuǎn)速 63/min 由雙聯(lián)滑移齒輪傳到主軸得到 120 r/min，所以要傳遞全部功率，故軸 II 的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =63r/min。 軸 I 由電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)得到 3000 r/min、 1000 r/min、 100 r/min 轉(zhuǎn)速，最低轉(zhuǎn)速通過齒輪傳動(dòng)傳到 II 軸得到 63r/min 的轉(zhuǎn)速，要傳遞全部功率，所以軸 I 的計(jì)算轉(zhuǎn)速為： min1001 rnj ? 。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 35 各軸上齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 各變速組內(nèi)一般只計(jì)算組內(nèi)最小的 ,也是強(qiáng)度最薄弱的齒輪 ,故也只需確定最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 軸 II 和軸 III 之間齒數(shù)最小的是 Z=20，經(jīng)過該齒輪傳至主軸，使主軸獲得 750r/min、 250r/min、 30r/min 轉(zhuǎn)速，因得到 250r/min錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =120r/min，所以 z=20齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速為： 相鄰兩個(gè)齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)輪齒數(shù)乘以轉(zhuǎn)速，得數(shù)再除以從動(dòng)輪的齒數(shù)，就是從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，主動(dòng)輪的速度以電機(jī)或其他設(shè)備的實(shí)際轉(zhuǎn)速為準(zhǔn) min62520 rn j ? 。 軸 I 和軸 II 之間齒數(shù)最小的是 Z=30，經(jīng)過該齒輪傳至 II 軸，使 II軸獲得 1875 r/min、 625 r/min、 63r/min 轉(zhuǎn)速，因得到 63r/min=錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =63r/min，所以 z=30 齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速為： min100030 rn j ? 。 各齒輪副模數(shù)計(jì)算 模數(shù) m的計(jì)算 結(jié)構(gòu)確定以后，齒輪的工作條件、空間安排、材料和精度等都已確定，才可能核 算齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞值是否滿足要求。 根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為； ? ?? ? ? ? mmniz pimjjmjj3 22 116338 ????? 式中 :P驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的額定功率 15P KW? nj 計(jì)算齒輪（小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速（ r/min）； m? 齒寬系數(shù) m? =b/d，常取 6—10； zj 計(jì)算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動(dòng)中最小齒輪的齒數(shù)； 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 36 i齒輪與小齒輪的齒數(shù)比， i? 1；“ +”用于外嚙合；“ ”用于內(nèi)嚙合； []j? 許用接觸應(yīng)力 Mpa， []j? =600Mpa； 齒輪采用 45 號(hào)鋼，整體淬火。 ∴ ? ?322 ???? ??am= ? ?322 338 ???? ??bm= ∴查模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)序列可取： mmma ? ， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =5mm 各軸間中心距的計(jì)算 模數(shù)確定以后根據(jù)齒輪齒數(shù)就可以確定各軸中心距了。 I 軸和 II 軸中心距： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ? ? （ 48+30） = II 軸和 III 軸中心距： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ? 5? （ 20+50） =175 mm 確定各軸最小直徑 軸的最小直徑可由公式： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 求得（其中： jn 為各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速）。 I 軸最小直徑： mmnpdjn 44 ??? 經(jīng)圓整可得， mmd 701 ? II 軸最小直徑 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 37 ???? 44 6315108108jnpd 經(jīng)圓整取 : mmd 77?? III 軸最小直徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =108 ??44 12021jnp 經(jīng)圓整取 : mmd 66111? 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（此謹(jǐn)僅以每軸上一個(gè)齒輪為例進(jìn)行計(jì)算） 主軸齒輪的設(shè)計(jì)： 主軸齒輪 8,50,27,5 21 ???? mb zzm ?， ∴ 50522 ???? zmd b =250mm 2 6 0522 5 02 *2 ?????? mhdd aa mm 錯(cuò)誤 !未找到 引用源。 341 .6 1 .6 8 0 1 2 8D D m m? ? ? ? mmmdD a 202112260120 ?????? mmDDD 1642 2021282 301 ????? 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 (502 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ) mm2385?? ? ? ? ? mmDDD 302 ?????? 4 4 5 2 0c m m m? ? ? ? 査機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)齒輪傳動(dòng)齒寬系數(shù) d? mmmzd b 1 0 052033 ????? 203?z mmdB d ????? ? 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 38 軸 I 上的齒輪設(shè)計(jì)尺寸如下： am =， 302?z ， m? =8 ∴ mmzmd a ????? mmmhdd aaa 1 1 271 0 52 *2 ????? （下圖為各軸上齒輪設(shè)計(jì)的示意圖） 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 39 mmD 804 ? mmDD 33 ???? 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 40 mmmdD aa 70421 1 2120 ????? mmDDD 992 128702 301 ????? 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =(30錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ) =96mm mmmc ???? 査機(jī)械設(shè) 計(jì)手冊(cè)齒輪傳動(dòng)齒寬系數(shù) d? mmdB d ????? ? 軸 II上的齒輪設(shè)計(jì)尺寸如下： 軸 II 采用雙聯(lián)滑移齒輪 ?am ， 48z? ， m? =8 ∴ 2 48 168d m z m m? ? ? ? mmmhdd aa 1752 *2 ??? mmD 804 ? mmDD 43 ????? 0 12 175 12 133aD d m m m? ? ? ? ? ? mmDDD 1281332 301 ????? 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =(48錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ) =158mm 4 4 14c m mm? ? ? ? 査機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)齒輪傳動(dòng)齒寬系數(shù) d? mmmzd a ????? 301?z mmdB d 841 0 ????? ? 軸 I 和軸 II軸軸承的選擇 滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要原件間的滾動(dòng)接觸來支撐轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。滾動(dòng)軸承大部分已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 41 根據(jù)本數(shù)控銑床的主軸箱設(shè)計(jì)需要，及其要求，由于軸 I 和軸 II 不是主軸，所以其精度等級(jí)不要求太高， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 級(jí)即可滿足要求。 所以，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》中關(guān)于軸承的選取，得到軸 I 選用中窄系列的 6314 軸承，軸 II 選用中窄系列的 6316 軸承。 上圖為立式升降臺(tái)數(shù)控銑床主軸傳動(dòng)設(shè)計(jì)的示意圖 河南理工大學(xué)萬(wàn)方