【正文】 355r/min。1j⑶各齒輪的計算轉(zhuǎn)速各變速組內(nèi)一般只計算組內(nèi)最小齒輪，也是最薄弱的齒輪，故也只需確定最小齒輪的計算轉(zhuǎn)速。① 變速組 c 中，18/72 只需計算 z = 18 的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為 56r/min；② 變速組 b 計算 z = 17 的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為 224r/min；③ 變速組 a 應(yīng)計算 z = 22 的齒輪，計算轉(zhuǎn)速為 355r/min。⑷核算主軸轉(zhuǎn)速誤差 ∵ min/67930/42/3/40/197 rn ?????實 minr標(biāo) ∴ %)69(%10)( ???標(biāo) 標(biāo)實 n 所以合適。 傳動軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 根據(jù)《金屬切削機(jī)床設(shè)計 4》公式（71） ， ，并查《金屬??mnPdj491??切削機(jī)床設(shè)計 4》表 713 得到 取 1.??? ①Ⅰ軸的直徑：取 i/35,????mdj ???? ②Ⅱ軸的直徑：取 in/2,.. rnj?????ndj ???? ③Ⅲ軸的直徑：取 min/2, rnj??? ??ndj 44 ????安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文第 28 頁 共 53 頁其中：P電動機(jī)額定功率（kW） ；從電機(jī)到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積；?該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速（ ） ；jnminr 傳動軸允許的扭轉(zhuǎn)角（ ） 。???o當(dāng)軸上有鍵槽時，d 值應(yīng)相應(yīng)增大 4～5%。當(dāng)軸為花鍵軸時，可將估算的 d值減小 7%為花鍵軸的小徑?？招妮S時，d 需乘以計算系數(shù) b，b 值見《金屬切削機(jī)床設(shè)計 4》表 712。Ⅰ和Ⅳ為由鍵槽并且軸Ⅳ為空心軸，Ⅱ和Ⅲ為花鍵軸。根據(jù)以上原則各軸的直徑取值： ， 和 在后文給定， 軸采用光md30???d? ?軸， 軸和 軸因為要安裝滑移齒輪所以都采用花鍵軸。因為矩形花鍵定心精??度高，定心穩(wěn)定性好，能用磨削的方法消除熱處理變形，定心直徑尺寸公差和位置公差都能獲得較高的精度，故我采用矩形花鍵連接。按 規(guī)19874?TGB定， 矩形花鍵的定心方式為小徑定心。查《機(jī)械設(shè)計手冊》 5p的矩形花鍵的基本尺寸系列， 軸花鍵軸的規(guī)格 ；? 236??為DdN軸花鍵軸的規(guī)格 。? 842??為BDdN④各軸間的中心距的確定：；)(165)2()(21 mmzd?????；)(?? ；)8(dV?? 鍵的選擇、傳動軸、鍵的校核查《機(jī)械設(shè)計手冊》表 61 選擇軸 上的鍵，根據(jù)軸的直徑 ，? 38~0?d鍵的尺寸選擇, Ⅰ軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取 108，長度為 70。Ⅱ軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取 128，鍵的長度 L 取 80。Ⅲ軸處鍵的尺寸為鍵寬b鍵高取 149，鍵的長度 L 取 90。主軸處鍵的尺寸為鍵寬 b鍵高取2816，鍵的長度 L 取 100。鍵的長度 L 一般可按輪轂的長度而定。一般輪轂的長度可取為 ,這里 d 為軸的直徑。)2~(39。?需要驗算傳動軸薄弱環(huán)節(jié)處的傾角荷撓度。驗算傾角時，若支撐類型相同則只需驗算支反力最大支撐處傾角；當(dāng)此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時，安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文第 29 頁 共 53 頁則齒輪處傾角不必驗算。驗算撓度時，要求驗算受力最大的齒輪處，但通?？沈炈銈鲃虞S中點處撓度（誤差%3） 。 當(dāng)軸的各段直徑相差不大，計算精度要求不高時，可看做等直徑，采用平均直徑 進(jìn)行計算，計算花鍵軸傳動軸一般只驗算彎曲剛度，花鍵軸還應(yīng)進(jìn)行1d鍵側(cè)擠壓驗算。彎曲剛度驗算；的剛度時可采用平均直徑 或當(dāng)量直徑 。一1d2d般將軸化為集中載荷下的簡支梁，其撓度和傾角計算公式見《金屬切削機(jī)床設(shè)計》表 ，然后疊加，注意方向符號，在同一平面上進(jìn)行代數(shù)疊加，不在同一平面上進(jìn)行向量疊加。 ①Ⅰ軸的校核：通過受力分析，在一軸的三對嚙合齒輪副中，中間的兩對齒輪對Ⅰ軸中點處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進(jìn)行校核 NdTF mnPr )01/(??????最大撓度： ????mEIblF3 4349222max104. ????????。 MPaEE????軸 的 ；材 料 彈 性 模 量 ；式 中 ；查《機(jī)械制造裝備設(shè)計》表 312 許用撓度 ； ??.??。??所 以 合 格,yYB? ②Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。 鍵的校核鍵和軸的材料都是鋼，由《機(jī)械設(shè)計》表 62 查的許用擠壓應(yīng)力,取其中間值， 。鍵的工作長度MPap120~][?? MPap10][??，鍵與輪榖鍵槽的接觸高度mbLl 5363??。由《機(jī)械設(shè)計》式（ 61）可得hk485..? PaakldT pp 10][21..107921033 ???? ?式 中 ：安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文第 30 頁 共 53 頁；鍵 《 機(jī) 械 設(shè) 計 》 表，弱 材 料 的 許 用 擠 壓 應(yīng) 力鍵 、 軸 、 輪 轂 三 者 中 最；鍵 的 直 徑 ， ；為 鍵 的 寬 度 ，為 鍵 的 公 稱 長 度 ， 圓 頭 平 鍵鍵 的 工 作 長 度 ， 為 鍵 的 高 度此 處度鍵 與 輪 轂 鍵 槽 的 接 觸 高傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 26,][ ,。,p ?????? MPamd mbmLbll hkkNT?可見連接的擠壓強(qiáng)度足夠了，鍵的標(biāo)記為： 20319680??TGB鍵 齒輪模數(shù)的確定： 齒輪模數(shù)的估算。通常同一變速組內(nèi)的齒輪取相同的模數(shù)，如齒輪材料相同時，選擇負(fù)荷最重的小齒輪，根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件按《金屬切削機(jī)床設(shè)計》表 717 進(jìn)行估算模數(shù) 和 ，并按其中較大者選HmF取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，為簡化工藝變速傳動系統(tǒng)內(nèi)各變速組的齒輪模數(shù)最好一樣，通常不超過 2～3 種模數(shù)。先計算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)，齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動，查《機(jī)械設(shè)計》表 108 金屬切削機(jī)床的精度等級為 3～8,主傳動齒輪或重要的齒輪傳動，精度等級偏上限選擇。故齒輪精度選用 7 級精度，再由《機(jī)械設(shè)計》表 101 選擇小齒輪材料為 40Cr (調(diào)質(zhì))，硬度為 280HBS：根據(jù)《金屬切削機(jī)床設(shè)計》表 717；有公式：①齒面接觸疲勞強(qiáng)度： 32)1(1602???HPjmHznK??②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度： 34FPjF⑴、a 變速組：分別計算各齒輪模數(shù)，先計算最小齒數(shù) 22 的齒輪。 ①齒面接觸疲勞強(qiáng)度： 32)1(1602???HPjmHznK??其中: 公比 ； = 2；? P齒輪傳遞的名義功率；P = =；? 齒寬系數(shù) = ；m?m105??b 齒輪許允接觸應(yīng)力 ， 由《機(jī)械設(shè)計》HP??li安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文第 31 頁 共 53 頁圖 1021（d）按 MQ 線查取。 =750MPa，limH? 計算齒輪計算轉(zhuǎn)速。jn K載荷系數(shù)取 。 ??? ∴ ?? ???? 根據(jù)《機(jī)械制圖》表 711 將齒輪模數(shù)圓整為 。②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度： 340FPjmFznK??其中: P齒輪傳遞的名義功率；P = =；? 齒寬系數(shù) = ；m?m15??b 齒輪許允齒根應(yīng)力 ， 由《機(jī)械設(shè)計》圖 10FP?20（C）按 MQ 線查??； MaF60li?計算齒輪計算轉(zhuǎn)速。 jn K載荷系數(shù)取 ； ∴ ????∴ ?根據(jù)《機(jī)械制圖》表 711 將齒輪模數(shù)圓整為 ?！?所以1FH??于是變速組 a 的齒輪模數(shù)取 m = 。軸Ⅰ上主動輪齒輪的直徑： mdmdd aaa 321 ??????；；。軸Ⅱ上三聯(lián)從動輪齒輪的直徑分別為： maaa 9..67..83. 339。39。239。1 ；；⑵、b 變速組：確定軸Ⅱ上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)，先計算最小齒數(shù) 17 的齒輪。安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文第 32 頁 共 53 頁① 齒面接觸疲勞強(qiáng)度： 32)1(1602???HPjmHznK??其中: 公比 ； =4；? P齒輪傳遞的名義功率；P = =；? 齒寬系數(shù) = ；m?m105??b 齒輪許允接觸應(yīng)力 ， 由《機(jī)械設(shè)計》圖 10HP??li21（d）按 MQ 線查取。 計算齒輪計算轉(zhuǎn)速。jnK載荷系數(shù)取 。=750MPa，limH?∴ ??? ∴ ??mH ???? 根據(jù)《機(jī)械制圖》表 711 將齒輪模數(shù)圓整為 。 ②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度： 30FPjmFznK??其中: P齒輪傳遞的名義功率；P = =；? 齒寬系數(shù) = ；m?m15??b 齒輪許允齒根應(yīng)力 ， 由《機(jī)械設(shè)計》圖 10FP??li20（c）按 MQ 線查取；計算齒輪計算轉(zhuǎn)速。 jnK載荷系數(shù)取 。，MPaF610lim??∴ FP854.?∴ ?? 根據(jù)《機(jī)械制圖》表 711 將齒輪模數(shù)圓整為 3mm ?！?所以2FHm?安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文第 33 頁 共 53 頁 于是變速組 b 的齒輪模數(shù)取 m = 。 軸Ⅱ上主動輪齒輪的直徑： mddd bbb 23145.。 321 ??????； 軸Ⅲ上三聯(lián)從動輪齒輪的直徑分別為： mmbbb .687.。. 321；⑶、c 變速組： 為了使傳動平穩(wěn)，所以使用斜齒輪，取 ，螺旋角 。n?o14??計算中心距 a， )(27814cos26)8(cos2)(1zn??????圓整后取 280mm。修正螺旋角 ，? oz )(ars80)(ars21 ???因 值改變不多，所以參數(shù) ， ， 等值不必修正。???KHZ 所以軸Ⅲ上兩聯(lián)動主動輪齒輪的直徑分別為： mdmd ococ ???； 軸Ⅳ上兩從動輪齒輪的直徑分別為： 。； ococ ..3039。239。1 ?⑷、標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù)： **0h02???度 ， ，國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T13561988）中規(guī)定，分度圓上的壓力角為標(biāo)準(zhǔn)值，α=20 0 。從《機(jī)械原理》表 102 查得以下公式齒頂圓直徑 ； mhzdaa)2(*1??齒根圓直徑 ；cf ??分度圓直徑 ；=齒頂高 ；ha*1齒根高 ； f)(??齒輪的具體值見下表：安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文第 34 頁 共 53 頁表 齒輪尺寸表 （單位：mm）齒輪 齒數(shù)z模數(shù) nm分度圓直徑 d齒頂圓直徑 a齒根圓直徑 fd齒頂高 ah齒根高 f1 33 2 22 99 108 3 29 4 33 5 44 198 207 6 37 7 17 8 42 231 242 9 28 154 165 10 67 11 42 231 242 12 56 308 319 13 60 6 360 372 345 6 14 18 6 108 120 93 6 15 30 6 180 192 165 6 16 72 6 432 444 417 6 齒輪的設(shè)計 由公式 得：)10~5(?mb?①Ⅰ軸主動輪齒輪 ；??②Ⅱ軸主動輪齒輪 ；?③Ⅲ軸主動輪齒輪 ；b??一般一對嚙合齒輪，為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯位時導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的載荷，設(shè)計上，應(yīng)使主動輪比從動輪齒寬大（5～10mm） 。所以： ， ，mb3621?mb28654?， ，b4987?31210， 。143 65安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文第 35 頁 共 53 頁通過齒輪傳動強(qiáng)度的計算，只能確定出齒輪的主要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、螺旋角、分度圓直徑等，而齒圈、輪輻、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小，通常都由結(jié)構(gòu)設(shè)計而定。當(dāng)齒頂圓直徑 時，可以做成實心式結(jié)構(gòu)的mda160?齒輪。當(dāng) 時，可做成腹板式結(jié)構(gòu)，當(dāng)齒頂圓直徑16050amd?時，可做成輪輻截面為“十”字形的輪輻式結(jié)構(gòu)的齒輪。a4?再考慮到加工問題，現(xiàn)決定把齒輪 13 和 16 做成腹板式結(jié)構(gòu)。其余做成實心結(jié)構(gòu)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》圖 1039（a）腹板式齒輪結(jié)構(gòu)尺寸計算如下：①齒輪 8 結(jié)構(gòu)尺寸計算， ；mmdDna )1~0(0 ??????；46；D,.. 33 取??；mDD 30,)741(0))(50~2( 20 取?????；。25,2541131 m???，C 取 13cm。).~20(?②齒輪 10 結(jié)構(gòu)尺寸計算。；。314。)14( 00 mDmdDna ??????；524；mD84,.8326.. 343 取??；mDD 69,)1(0))(0~( 202 取????? ；,924131??? ，C 取 11cm。.).0~2(?③齒輪 13 結(jié)構(gòu)尺寸計算，mDdDna 3031237)14(0 取，????；m524安徽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文第 36 頁 共 53 頁, mD???；)())(0~2( 20 取，????；mD19, 取???，C 取 14cm。 ).