【正文】 圓直徑等，而齒圈、輪輻、輪轂等的結構形式及尺寸大小，通常都由結構設計而定。當齒頂圓直徑 mmda 160? 時，可以做成實心式結構的齒輪。當 1 6 0 5 0 0amm d mm??時，可做成腹板式結構，再考慮到加工問題，現決定把齒輪 12 和 13 做成 腹板式結構。其余做成實心結構。根據《機械設計》圖1039（ a） 齒輪 12和 13結構尺寸計算如下： ①齒輪 8結構尺寸計算， 車床主傳動系統(tǒng)設計 第 27 頁 共 40 頁 mmmdD na 1705102 2 0 0)14~10(0 ?????? ； mmD 424 ? ； mmDmmDD 68, 343 取???? ；mmDmmDDD 32,)681 7 0())(~( 2302 取?????? ； 。119,1192 681702 1301 mmDmmDDD ?????? ； mmBC )~( ???? ， C取 12cm。 ②齒輪 10結構尺寸計算 。 。324。260512320)14~10( 00 mmDmmmdD na ??????? ； mmD 424 ? ； mmDmmDD 68, 343 取???? ； mmDmmDDD 60,)682 6 0())(~( 2302 取?????? ； ,1642 682602 301 mmDDD ?????； mmBC )~( ???? ， C取 12cm。 ③齒輪 12 結構尺寸計算 mmDmmmdD na 2 6 5 1 9)14~10( 00 取，?????? ， mmD 424 ? ； , 43 mmDD ????mmDmmDDD )682 6 0())(~( 2302 取，?????? ； mmDmmDDD 164,1642 682602 1301 取????? ； mmBC )~( ???? ， C取 14cm。 ④齒輪 13 結構尺寸計算 mmDmmmdD na 3 2 2 8 1)14~10( 00 取，?????? ， 車床主傳動系統(tǒng)設計 第 28 頁 共 40 頁 mmD 1104 ? ；mmDmmDDD )1 7 63 2 5())(~( 2302 取，?????? , 43 mmDD ???? ； mmDmmDDD 250, 1763252 1301 取????? ； mmBC )~( ???? ， C取 14cm。 在驗算算速箱中的齒輪應力時，選相同模數中承受載荷最大，齒數最小的齒輪進接觸應力和彎曲應力的驗算。 這里要驗算的是齒輪 1，齒輪 5，齒輪 11 這三個齒輪。 齒輪強度校核 計算公式：①彎曲疲勞強度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ??。 ②接觸疲勞強度 ? ?HtEH uubdKFZ ?? ???? 1 a組齒輪 ①彎曲疲勞強度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ?? 2；校核齒數為 24的齒輪，確定各項參數 ⑴ kWPP ???? ,n=1000r/min, )(1011 0 0 0/????????? ⑵確定動載系數 VK ∵ smdnv / 1000120220060 ?? ????? ?? 齒輪精度為 7 級，由《機械設計》圖 108 查得動載系數 ?vK 。由《機車床主傳動系統(tǒng)設計 第 29 頁 共 40 頁 械設計》使用系數。 ?AK ⑶ mmb 40? 。 ⑷確定齒向載荷分配系數 :取齒寬系數 ?d? 查《機械設計》表 104，得非對稱齒向載荷分配系數 ??HK ； h= fa hh? =； ??hb , 查《機械設計》圖 1013得 ??FK ⑸確定齒間載荷分配系數 : 由《機械設計》表 102查的使用 ?AK ， 由《機械設計》表 103查得齒間載荷分配系數 1?? ?? FH KK ⑹確定載荷系數 : ?????? ?? FFvA KKKKK ⑺ 查《機械設計》表 105 齒形系數及應力 校正系數 ?FaY ； ?SaY ⑻計算彎曲疲勞許用應力 由《機械設計》圖 1020(c)查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 aFE Mp540?? 。 《機械設計》圖 1018查得 壽命系數 ?NK ,取疲勞強度安全系數 S = aF ][ ???? 374][ ???SaFa FYY ? ， )( 10122 5 NdTF t ????? ?????bmKF t ②接觸疲勞強度 ? ?HtEH uubdKFZ ?? ???? 1 ⑴載荷系數 K的確定： ?????? ?? FFvA KKKKK ⑵彈性影響系數的 EZ 確定；查《機械設計》表 106得 ?EZ ⑶查《機械設計》圖 1021（ d）得 MPaH 670lim ?? ， ? ? M P aH 6 0 36 7 ???? 車床主傳動系統(tǒng)設計 第 30 頁 共 40 頁 MP aMP aH 1212040 ????????? 故齒輪 1合 適。 校核 b組齒輪 ①彎曲疲勞強度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ?? 2；校核齒數為 22的齒輪，確定各項參數 ⑴ kWPP 9 9 ???????? ,n=500r/min, mmNnPT ????????? 566 0 0/⑵確定動載系數： smdnv / 500110100060 ?? ????? ?? 齒輪精度為 7級，由《機械設計》圖 108查得動載系數 ?vK ⑶ mmb 55? ⑷確定齒向載荷分配系數 :取齒寬系數 ?d? 查《機械設計》表 104，插值法得非對稱齒向載荷分配系數 ??HK )(55/ ???hb ,查《機械設計》圖 1013得 ??FK ⑸確定齒間載荷分配系數 : 由 《 機 械 設 計 》 表 102 查的使用 ?AK ；NdTF t 5 ????? 由《機械設計》表 103查得齒間載荷分配系數 1?? ?? FH KK ⑹確定 動載系數 : 2 4 ?????? ?? HHvA KKKKK ⑺查《機械設計》表 105齒形系數及應力校正系數 ?FaY 、 ?SaF ⑻計算彎曲疲勞許用應力 由《機械設計》圖 1020(c)查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 aFE Mp540?? 。 《機械設計》圖 1018查得 壽命系數 ?NK ,疲勞強度安全系數 S = aF ][ ???? 車床主傳動系統(tǒng)設計 第 31 頁 共 40 頁 374][ ???SaFa FYY ? ， ?????bmKF t ②接觸疲勞強度 ? ?HtEH uubdKFZ ?? ???? 1 u=62/22=； ⑴、載荷系數 K的確定： 4 7 1 ?????? ?? FFvA KKKKK ⑵、彈性影響系數的 EZ 確定；查《機械設計》表 106得 ?EZ ⑶、查《機械設計》圖 1021（ d）得 MPaH 670lim ?? ， ? ? M P aH 6 0 36 7 ???? MP aMP aH ????????? 故齒輪 7合適。 校核 c組齒輪 ①彎曲疲勞強度 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ?? 2；校核齒數為 18的齒輪，確定各項參數 ⑴ kWPP ????????? ? ? ,n=500r/min, mmNnPT ????????? 566 0 0/⑵確定動載系數： smdnv / ?? ????? ?? 齒輪精度為 7級，由《機械設計》圖 108查得動載系數 ?vK ⑶ mmb 50? ⑷確定齒向載荷分配系數 :取齒寬系數 ?d? 查《機械設計》表 104，插值法得非對稱齒向載荷分布系數， ??HK 2 6 )(48/ ???hb ,查《機械設計》圖 1013得 ??FK ⑸確定齒間載荷分配系數 : NdTFt 5 ????? 車床主傳動系統(tǒng)設計 第 32 頁 共 40 頁 由《機械設計》表 103齒間載荷分布系數， ?? ?? HF KK ⑹確定荷載系數 : ?????? ?? HFvA KKKKK ⑺查表 105 齒形系數及應力校正系數。 ?FaY ?SaY ⑻計算彎曲疲勞許用應力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 aFE Mp540?? 。 《機械設計》圖 1018查得 壽命系數 ?NK ,疲勞強度安全系數 S = aF ][ ???? 84 3 74][ ???SaFa FYY ?， o s1550 1 0 6 7 ???? ??otbmKF ②接觸疲勞強度 ? ?HtEH uubdKFZ ?? ???? 1 ⑴載荷系數 K的確定： ?????? ?? FFvA KKKKK ⑵彈性影響系數的 EZ 確定；查《機械設計》表 106得 ?EZ ⑶查《機械設計》圖 1021（ d）得 MPaH 670lim ?? ， ? ? M P aH 6 0 36 7 ???? MP aMP aH ????? ???? 故齒輪 11合適。 主軸的結構儲存應滿足使用要求和結構要求，并能保證主軸組件具有較好的工作性能。主軸結構尺寸的影響因素比較復雜，目前尚難于用計算法準確定出。通常，根據使用要求和結構要求，進行同型號筒規(guī)格機床的類比分析，先初步選定尺寸，然后通過結構設計確定下來，最后在進行必要的驗算或試驗，如不能滿足要求可重新修改尺寸，直到滿意為直。 車床主傳動系統(tǒng)設計 第 33 頁 共 40 頁 主軸上的 結構尺寸雖然很多，但起決定作用的尺寸是：外徑 D、孔徑 d、懸伸量 a和支撐跨距 L。 主軸的基本尺寸確定 D 主軸的外徑尺寸，關鍵是主軸前軸頸的（前支撐處）的直徑 1D 。 1D 選定后，其他部位的外徑可隨之而定。 1D 一般是通過筒規(guī)格的機床類比分析加以確定 。320mm車床， P= 查《機械制造裝備設計》表 313，前軸頸應 145~1101 ?D ,初 選 mmD 1101 ? ,后軸頸 12 )~( DD ? 取 mmD 881 1 ??? , d 中型臥式車床的主軸孔徑，已由 d=48mm,增大到 d=6080mm,當主軸外徑一定時，增大孔徑受到一下條件的限制， 結構限制；對于軸徑尺寸由前向后遞減的主軸，應特別注意主軸后軸頸處的壁厚不允許過薄，對于中型機床的主軸，后軸頸的直徑與孔徑之差不要小于 mm50~20 ，主軸尾端最薄處的直徑不要小于mm15~10 。 剛度限制；孔徑增大會削弱主軸的剛度，由材料力學知，主軸軸端部的剛度與截面慣性矩成正比， 即： 40444 )(164 64)( DdD dDIIKK dd ????? ?? 車床主傳動系統(tǒng)設計 第 34 頁 共 40 頁 主軸孔徑：主軸平均外徑：：空心、實心截面慣性矩、度；空心、實心截面主軸剛、????dDIIKKdd0 據 上 式 可 得 出 主 軸 孔 徑 對 偶 剛 度 影 響 的 ， 有 圖 可 見 當 ?Dd 時， ?KKd ，說明空心主軸的剛度降低較小。當 ?Dd 時，?KKd ，空心主軸剛度降低 了 24%，因此為了避免過多削弱主軸的剛度，一般取 ?Dd 。主軸孔徑 d確定后，可根據主軸的使用及加工要求選擇錐孔的錐度。錐孔僅用于定心時，則錐孔應大些，若錐孔除用于定心，還要求自鎖，借以傳遞轉矩時，錐度應小些，我這里選用莫氏六號錐孔。初步設定主軸孔徑d=60mm，主軸孔徑與外徑比為 。 a