【正文】 輪模數(shù) m= 遼寧科技大學(xué) 第 32 頁 小齒輪 Z1 =27 大齒輪 Z2 = i1 Z1 =? 27 =41 b1 =17mm b2 =20mm d1 =mZ1 =? 27 = d2 = mZ2 =? 41 =(mm) a1 = 2 21 dd ? = 2 ? =(mm) 小齒輪 Z3 =30 大齒輪 Z4 = i2 Z3 =? 30 =49 b3 =26mm b4 =28mm d3 = mZ3 =? 30 =(mm) 遼寧科技大學(xué) 第 33 頁 d4 = mZ4 =? 49 =(mm) a2 =2 43 dd ? = 2 ? =(mm)4 轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算 工作臺質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量： J1 =( ???180 )2 5)穩(wěn)定驗(yàn)算 機(jī)床的進(jìn)給絲杠通常是軸向力的壓桿，若軸向力過大，將使絲杠失去穩(wěn)定而產(chǎn)生彎曲，依據(jù)《材料力學(xué)》中的歐拉公式計(jì)算 遼寧科技大學(xué) 第 30 頁 FK =2)( LZJ?? 式中截面慣性矩，對實(shí)心圓柱 J= 6441d? =64 ? = (N 6 ?? ? =177。ZFLFm 0 ??2 L0 =6 mm= cm E=21106 N/cm 2 F= 22）（ d 2π =( 2 ) 沒寫 =(cm2 ) △ L1=177。22′由 [3]可知 η=)tan(tan ??v v =)01224tan( 224tan ??? ??? = 滾珠絲杠的傳動效率高，這可使絲杠副的溫度變化較小，對減小熱變形，提高剛度、強(qiáng) 遼寧科技大學(xué) 第 29 頁 度都起 了很大作用。m) ③由 [5]表 107 選出齒寬系數(shù) d? = ④由 [5]表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) ZE =189MPa21 ⑤由 [5]圖 1021d（按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度） 1limH? =600MPa 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 2limH? =550MPa ⑥由 [5]1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N3 =60n1 jh =60? ? 1? （ 2? 8? 300? 15） =? 109 遼寧科技大學(xué) 第 23 頁 N4 =23iN = 9? =? 109 ⑦由 [5]圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù) K 3HN = K 4KN = ⑧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 由式（ 1012），得 [ H? ]3 = SK HHN 3lim3? = ? =570(MPa) [ H? ]4 = SK HHN 4lim4? = ? =( MPa) (2)計(jì)算 ①試算小齒輪分度園直徑 dt 帶入 [ H? ] 中較小的值 d t323231])([ ))(1( Hd Et i ZiTK ?? ?? =?22)( )()(1312 ?? ???? =(mm) ②計(jì)算圓周速度 v v= 100060 21? ndt? = 100060 ? ??? 遼寧科技大學(xué) 第 24 頁 =(m/s) ③計(jì)算齒寬 b= td 1? =? =(mm) ④計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) mt =33Zdt = =(mm) 齒高 h= =? =(mm) hb = ? ⑤ 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v=[5]圖 108得 動載系數(shù) Kv = 直齒輪 假設(shè) bFK tA 〈 100 N/mm 由表 103得 K ?H = K ?F = 由表 102得，使用系數(shù) KA =1 由表 104得 7級精度小齒輪相對支承懸臂布置時 K ?H =+? （ 1+ 2d? ） ? 2d? +? 10 3? ? b =+?（ 1+? ） ? +? 103? ? = 遼寧科技大學(xué) 第 25 頁 由hb= ， K ?H = 查圖 1013 得 K ?F = 故載荷系數(shù) K=KA Kv K ?H K ?H =1? ? ? = ⑦按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度園直徑，由式（ 1010a），得 d3 =d t3 3tKK =? 3 =(mm) ⑧計(jì)算模數(shù) m m=33Zd = =(mm) 5)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式（ 105）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 m 332 ][2FdSaFaZ YYKT ??? (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值 ①由圖 1020C 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限3FZ?=500MPa,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 4FZ?=380MPa ②由圖 1018 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) K3FH= K4FN= ③計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞完全系數(shù) .S= 遼寧科技大學(xué) 第 26 頁 [ F? ]3 =SK FZFN 33? = ? =300(MPa) [ F? ]4 = SK FZFN 44? = ? =(MPa) ④計(jì)算載荷系數(shù) K=KA KV K ?F K ?F =1? ? ? = ⑤查取齒形系數(shù) 由表 105查得 Y1Fa= Y2Fa= ⑥查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表 105查得 Y3Sa= Y4Sa= ⑦計(jì)算大，小齒輪的][ FSaFaYY? 并加以比較 3][33FFaFaYY? = 300625.. ? = 4][44FSaFaYY? = ? = 大齒輪數(shù)值大 (2)設(shè)計(jì)計(jì)算 遼寧科技大學(xué) 第 27 頁 m 311 ][2FdSaFaZ YYKT ??? = 32)30( 016 202 ? ??? = 對比計(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)度多決定的承載能力，而齒面接觸強(qiáng)度多決定的承載能力，僅與只論直徑歸類，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模 數(shù) 〈 m ， m= 故齒輪強(qiáng)度適合 縱向 （ X 向） 設(shè)計(jì)計(jì)算 滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算 1)強(qiáng)度計(jì)算 對于燕尾型導(dǎo)軌的牽引力計(jì)算 Fm=KFX +f,(FZ +2FY +G) 取 K= f,= 考慮工作臺在移動過程中只受 G 影響 故 F 1m =fG =200 =40(N) 考慮工作臺在加工時靜止只受 FX影響 故 F 2m = KFX = = (N) 取 Fmax = F2m 2) 計(jì)算最大動載荷 C 遼寧科技大學(xué) 第 28 頁 初選螺母副導(dǎo)程 L0=6mm 絲杠的轉(zhuǎn)速 n=100r/min L= 61060nT ??2 查 [2]表 67 取 T=15000 h L=61060nT =610 1500010060 ?? =90 考慮滾珠絲杠在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有沖擊振動和考慮滾珠絲杠的硬度對壽命的影響。cm) 當(dāng) η= 時 預(yù)加載荷 P0 = 3XF ，則 遼寧科技大學(xué) 第 18 頁 N1 =60n1 j h =60? 833? 1? （ 2? 8? 300? 15） =? 109 N2 =11iN = 9? =? 109 ⑦ 由 [5]圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù) K 1HN = K 2HN = ⑧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 由式（ 1012），得 [ H? ]1 = SK HHN 1lim1? = ? =552(MPa) [ H? ]2 = SK HHN 2lim2? = ? =528( MPa) (2)計(jì)算 ① 試算小齒輪分度園直徑 dt 帶入 [ H? ] 中較小的值 dt121211])([ ))(1( Hd Et i ZiTK ?? ?? =?22)528( )()( ?? ???? =(mm) ② 計(jì)算圓周速度 v 遼寧科技大學(xué) 第 19 頁 v=100060 11? ndt? =100060 ? ??? =(m/s) ③計(jì)算齒寬 b= td 1? =? =(mm) ④計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) mt =11Zdt =(mm) 齒高 h= =? =(mm) hb = ? 6 ⑤計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v=[5]圖 108 得 動載系數(shù) Kv = 直齒輪 假設(shè) bFK tA 〈 100 N/mm 由表 103得 K ?H = K ?F = 由表 102 得，使用系數(shù) KA =1 由表 104得 7 級精度小齒輪相對支承懸臂布置時 K ?H =+? （ 1+ 2d? ） ? 2d? +? 10 3? ? b = 遼寧科技大學(xué) 第 20 頁 由hb= ，