【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過(guò)的材料。均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。程序清單等），文科類(lèi)論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬(wàn)字。有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程。動(dòng)比及輪齒數(shù)，并計(jì)算主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的相對(duì)誤差。數(shù)，確定皮帶類(lèi)型及根數(shù)等。完成裝配草圖，驗(yàn)算傳動(dòng)件的應(yīng)力、變形等是否在允許范圍內(nèi)，驗(yàn)算主軸組件的靜剛度。

　　

【正文】 (r/min) ； ajn ——該軸輸入扭矩的齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 (r/min) ； bjn ——該軸輸出扭矩的齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速 (r/min) 。 由于軸 Ⅲ 上有三種不同的驅(qū)動(dòng)力和三種不同的驅(qū)動(dòng)阻力，故驅(qū)動(dòng)力具體的計(jì)算結(jié)果在下文討論。 變 形量允許值的確定 齒輪傳動(dòng)軸的抗彎剛度驗(yàn)算，包括軸的最大撓度，滾動(dòng)軸承處及齒輪安裝處的傾角驗(yàn)算。其值均應(yīng)小于允許變形量 0[]y 及 []? ，允許變形量可由參考文獻(xiàn)[4]查得。 0[ ] 390 myl? ? ? ? [ ] ? ? 由參考文獻(xiàn) [3]知，對(duì)于傳動(dòng)軸 Ⅱ ，僅需要進(jìn)行剛度計(jì)算，無(wú)須進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。 主軸組件的撓度驗(yàn)算 圖 54 傳動(dòng)軸 II 載荷分布 其中 1 2 3a a aQ Q Q、 、 是變速組 1 的驅(qū)動(dòng)力，且 3 個(gè)驅(qū)動(dòng)力不能同時(shí)作用； （ 417） （ 418） 1 2 b3bbQ Q Q、 、 是變速組 2 的驅(qū)動(dòng)阻力，且 3 個(gè)驅(qū)動(dòng)阻力不能同時(shí)作用。 可以得到 71 3 . 5 82 . 1 2 1 0 1 5 1 0 . 3 8 N3 5 0 3 3 5aQ ? ? ? ??? 72 3 . 5 82 . 1 2 1 0 1 1 3 6 . 5 1 N3 4 2 5 3 0aQ ? ? ? ??? 73 3 . 5 82 . 1 2 1 0 1 2 9 4 . 0 5 N3 4 6 4 2 5aQ ? ? ? ??? 對(duì)于輸出驅(qū)動(dòng)阻力，由于各種情況轉(zhuǎn)速不定，故應(yīng)在選定校核用軸 Ⅲ 速度以后計(jì)算。 為了計(jì)算上的簡(jiǎn)便，可以近似地以該軸的中點(diǎn)撓度代替最大撓度，其最大誤差不超過(guò) 3%。 由參考 文獻(xiàn) [4]，若兩支承的齒輪傳動(dòng)軸為實(shí)心的圓形鋼軸，忽略其支承變形，在單位彎曲載荷作用下，其中點(diǎn)撓度 334( 5 )17 9 ( m m )l N x xy D m zn ?? 其中： l ——兩支承間的跨距 (mm) ， 390mml? ； D ——該軸的平均直徑 (mm) ， 36mmD? ； /ix a l? ia ——齒輪 iz 的工作位置至較近支撐點(diǎn)的距離 (mm) ； ay ——輸入扭矩的齒輪在軸的中點(diǎn)引起的撓度 (mm) ； by ——輸出扭矩的齒輪在軸的中點(diǎn)引起的撓度 (mm) ； 其余各符號(hào)定義與前文一致。 可以得到， 1 17 5 / 39 0 0. 44 9ax ??； 2 100 / 390 ??； 3 30 / 39 0 0. 07 6ax ??。 1 59 / 39 0 0. 15bx ?? 2 125 / 390 ?? 3 19 2 / 39 0 0. 49 2bx ?? 可以得到 331 439 0 8 ( 5 48 48 )17 9 = 06 m m36 3 50 33 5ay ? ? ? ??? ? ? ? 2 439 0 3. 58 ( 0. 75 0. 25 6 0. 25 6 )17 1. 39 = 0. 05 7m m36 3 42 53 0ay ? ? ? ??? ? ? ? 333 439 0 3. 58 ( 0. 75 0. 07 6 0. 07 6 )17 1. 39 = 0. 02 1m m36 3 46 42 5ay ? ? ? ??? ? ? ? 故 1aQ 引起的中點(diǎn)撓度最大，在計(jì)算合成撓度時(shí)使用 1aa? ， 1aayy? 進(jìn)行計(jì)算。此時(shí)軸 Ⅲ 轉(zhuǎn)速為 335r/min 。 可以得到， 71 3 . 5 82 . 1 2 1 0 9 7 4 . 1 5 N3 4 9 5 3 0bQ ? ? ? ??? 72 3 . 5 82 . 1 2 1 0 3 5 9 6 . 1 1 N3 2 1 3 3 5bQ ? ? ? ??? （ 419） （ 420） 73 3 . 5 82 . 1 2 1 0 1 7 5 0 . 7 7 N3 3 4 4 2 5bQ ? ? ? ??? 可以得到， 331 4390 ( ) = m36 3 49 530by ? ? ? ??? ? ? ? 332 4390 ( ) = m36 3 21 335by ? ? ? ??? ? ? ? 2 439 0 3. 58 ( 0. 75 0. 49 2 0. 49 2 )17 1. 39 = 0. 12 5m m36 3 34 42 5by ? ? ? ??? ? ? ? 故 1bQ 引起的中點(diǎn)撓度最大，在計(jì)算合成撓度時(shí)使用 2bb? ， 2bbyy? 進(jìn)行計(jì)算。 由參考文獻(xiàn) [4]， 中點(diǎn)的合成撓度 22 2 c o s ( m m )h a b a by y y y y ?? ? ? 其中： hy ——被驗(yàn)算軸的中點(diǎn)合成撓度 (mm) ； ? ——在橫截面上，被驗(yàn)算的軸與其前、后傳動(dòng)軸連心線的夾角 ()? ； ? ——驅(qū)動(dòng)力 aQ 和阻力 bQ 在橫截面上，兩向量合成時(shí)的夾角 ()? 。 ) )2( (? ? ? ??? ?? 可以得到 2 ( ) 1 8 0 2 ( 2 0 5 . 7 2 ) 1 2 8 . 5 6? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 可以得到 220 . 1 0 6 0 . 2 1 3 2 0 . 1 0 6 0 . 2 1 3 c o s 1 2 8 . 5 6 = 0 . 1 7 0 m mhy ? ? ? ? ? （ 421） （ 422） （ 423） 由綜合撓度，可見(jiàn) []hhyy? ，滿足要求。 由參考文獻(xiàn) [4]，傳動(dòng)軸在支承點(diǎn) A、 B 處的傾角 A? 、 B? 3 (rad )hAB yl??? ? ? 可以得到， 3 0 . 1 7 0 . 0 0 1 3 r a d390AB?? ?? ? ? ? 可見(jiàn) []??? ，滿足要求，故不用計(jì)算傳動(dòng)軸在齒輪處的傾角。 綜上，傳動(dòng) 軸 Ⅱ 通過(guò)校核。 齒輪疲勞強(qiáng)度 驗(yàn)算變速箱中齒輪強(qiáng)度時(shí)，選擇相同模數(shù)中承受載荷最大的及齒數(shù)最小的齒輪進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力計(jì)算。一般對(duì)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面軟芯的滲淬火齒輪，一定要驗(yàn)算彎曲應(yīng)力。因而此處僅驗(yàn)算 223? 與 873? 這對(duì)齒輪。 由參考文獻(xiàn) [4]，齒面接觸應(yīng)力 ? ? ? ?3 1 2 3 s120 88 10 M pa [ ]jjjK K K NZ m uB nuK?????? 齒根彎曲應(yīng)力 ? ?5 1 2 3 s21 9 1 1 0 M p [ ]awwjK K K NZ m B Y nK????? 其中： m ——初算得到的齒輪模數(shù) (mm) ， 3mmm? ； N ——傳遞的額定功率 (KW) ， / WN ? ； jn ——齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 (r/min) ， 335 / r/ m injn ? ； u ——大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比， 1u? ，外嚙合取 “＋ ”號(hào)，內(nèi)嚙合 （ 424） （ 425） 取 “－ ”號(hào)； Z ——小齒輪的齒數(shù)； B ——齒寬 (mm) ； []j? ——許用接觸應(yīng)力 (Mpa) ，由參考文獻(xiàn) [5]表 1316，齒 輪材料選用45 鋼，高頻淬火，可得 [ ] 1370Mpaj? ? ； []w? ——許用彎曲應(yīng)力 (Mpa) ， [ ] 280Mpaw? ? ； sK ——壽命系數(shù)； s T N n pK K K K K? TK ——工作期限系數(shù)； 1060mT nTK C? T ——齒輪在機(jī)床工作期限 sT 內(nèi)的總工作時(shí)間 (h) ，對(duì)于中型機(jī)床的齒輪， 15 00 0 ~ 20 00 0 hsT ? ，取 15000hsT ? ，統(tǒng)一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為 sTTp?， p 為該變速組的傳動(dòng)副數(shù)，取 2p? ，則 7500hT? ； 1n ——齒輪的最低轉(zhuǎn)速 (r/min) ，取 1 10 6 / 26 .5 r/ m inn ? ； 0C ——基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)，對(duì)于鋼和鑄鐵件，接觸載荷取 70 10C? ，彎曲載荷取 60 2 10C ?? ； m ——疲勞曲線指數(shù)，接觸載荷取 3m? ， 彎曲載荷對(duì)正火、調(diào)質(zhì)及整體淬硬件取 6m? ，對(duì)表面淬硬（高頻、滲碳、氮化等）件取 9m? ； 可以得到， 93 676 0 1 0 6 7 5 0 0 6 0 2 6 . 5 7 5 0 0/ 1 . 4 2 / 1 . 0 62 1 0 1 0TK ? ? ? ???? ； NK ——功率利用系數(shù)，取 / ? ； nK ——轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，取 / ? ； pK ——材料強(qiáng)化系數(shù)，取 / ? ； 可以得到， ? ? ? ? ?， 39。 1 .0 6 0 .8 8 0 .9 6 0 .7 7 0 .6 9sK ? ? ? ? ?； 1K ——齒向載荷分布系數(shù)，取 1 / ? ； 2K ——?jiǎng)虞d荷系數(shù)，取 2 ? ； 3K ——工作狀況系數(shù)，考慮載荷沖擊的影響，主運(yùn)動(dòng)（中等沖擊）取3 ? ； Y ——齒形系數(shù)，取 ? 。 可以得到， 387 1 1 .0 3 1 .1 1 .4 0 .639 3 .3 02 0 8 8 1 0 221 3 4 7 .7 2 M p a87223 2 7 7 .9 222j??? ? ? ? ? ? ???? ????? ??5219 1 10 3 022 .88 4 10 8Mp a3 32 33 5w? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? 可見(jiàn)， [ ]jj??? ， [ ]ww??? 。 綜上，齒輪 223? 和 873? 通過(guò)校核。 5．技術(shù)指標(biāo)分析 傳動(dòng)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì) 主軸高轉(zhuǎn)速范圍的傳動(dòng)比排列，可采用先降速后升速的傳動(dòng)，使總轉(zhuǎn)速和減小，以期降低噪聲。這種高速傳動(dòng)采用先降后升，可使同一變速組的傳動(dòng)比有升速有降速，有利于減小齒數(shù)和，齒輪線速度及中心距； 主軸高速傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)縮短傳動(dòng)鏈，以減小傳動(dòng)副數(shù)； 不采用噪聲大的錐齒輪傳動(dòng)副； 前邊的變速組中的降速傳動(dòng)比不宜采用極限值，以避免增加徑向尺寸。最末變速組中可采用最小傳動(dòng)比，特別是銑床以增加主軸的飛輪效應(yīng)。 齒輪齒數(shù)、模數(shù)的選擇 中 型 機(jī) 床 一 般取 70~100ZS ? ，max 120ZS ?， 機(jī) 床 主 傳 動(dòng) 系統(tǒng) 齒 數(shù)min 18 ~ 20Z ? ； 變速組內(nèi)所有齒輪的模數(shù)相同，并是標(biāo)準(zhǔn)齒輪，初算齒輪模數(shù)時(shí)應(yīng)選擇各組負(fù)荷最重的小齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)； 同時(shí)應(yīng)該考慮齒根到它的鍵槽深處的最小尺寸應(yīng)大于基圓齒厚。 軸徑、孔徑的選擇 軸徑的設(shè)計(jì)需要在考慮扭矩的基礎(chǔ)上，綜合考慮軸用擋圈、軸承的選用，花鍵的加工和過(guò)度，齒輪、軸承、套筒等其他軸系部件的安裝等 。同時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)靥砑舆^(guò)度軸段，增大軸肩高度等； 孔的大小需要在能夠安裝軸承的基礎(chǔ)上，綜合考慮鏜刀加工路線，鉆孔時(shí)鉆頭能否順利進(jìn)行加工等問(wèn)題。 其他零部件、細(xì)節(jié) 其他零部件的設(shè)計(jì)則需要在圖冊(cè)、手冊(cè)的參考之下綜合考慮實(shí)際應(yīng)用情況。例如墊圈、擋圈的使用，螺母的選擇，甩油環(huán)、油溝的設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)動(dòng)體及非轉(zhuǎn)動(dòng)體之間的間隙； 此外，需要考慮實(shí)際的配合關(guān)系，確定配合方式和配合對(duì)象； 同時(shí)，需要考慮實(shí)際加工所產(chǎn)生的空刀槽、越程槽、月牙槽等。 7．參考文獻(xiàn) [1]機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， [2]王連明，宋寶玉 . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， [3]機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [4]宋寶玉，王黎欽 . 機(jī)械設(shè)計(jì)：高等教育出版社， [5]范云漲，陳兆年 . 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)：機(jī)械工業(yè)出版社， 1993 [6] 隋秀凜，高安邦 . 實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. [7] 范云漲，陳兆年 . 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)：機(jī)械工業(yè)出版社，