【正文】 均受到兩個方向相反力的作用。mm 齒輪壓力角 α176。 各傳動力空間角度如圖 52 所示，根據(jù)表 51 的公式計算齒輪的受力。 F1F2 圖 51 軸Ⅱ受力分析圖 金屬切削機床銑床主軸課程設(shè)計說明書 0902021348 韓世杰 17 如 圖 51 中 ??1為齒輪 4（齒數(shù)為 40）上所受的切向力 ????1和 徑向力 ????1的合力。如果是花鍵還要進行鍵側(cè)壓潰應(yīng)力計算。 （ 3）第二擴大組齒輪校核 基本組齒輪以 13 = 26計算 ○ 1 齒輪轉(zhuǎn)速 V = ??????60000 = 3,14 30 40060000 = ??/?? 齒輪精度 選 為 7級， 查《機械設(shè)計》（濮良貴、紀名剛編）知，使用系數(shù) ???? = 1（表 102），動載系數(shù) ???? = （圖 108），齒間載荷分配系數(shù) ?????? = （表 103），齒向載荷分布系數(shù) ?????? = （圖 1013） 金屬切削機床銑床主軸課程設(shè)計說明書 0902021348 韓世杰 16 載荷系數(shù) K = ???????????????????? = 1 = ○ 2 轉(zhuǎn)矩 T = 106 ???? = 106 400 = 104?? ????? ○ 3 齒形系數(shù) ?????? = （表 105） ○ 4 應(yīng)力校正系數(shù) ?????? = （表 105） ○ 5 齒寬 b = 18mm ○ 6 彎曲強度 ???? = 2 104 18 2 = ○7彎曲疲勞許用應(yīng)力 [????] = ?????????????? = = 290Mpa 齒輪的彎曲疲勞強度極限 [??????]= 450Mpa（圖 1020） 由圖 1018查得 彎曲疲勞 壽命系數(shù) ?????? = ， 疲勞強度安全系數(shù) S = 所以， ???? ≤ [????]，滿足要求。 表 44 齒輪寬度 齒輪 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 齒數(shù) 36 36 28 44 32 40 42 42 28 56 55 35 26 64 齒寬 18 14 18 14 18 14 18 14 18 14 18 14 18 14 金屬切削機床銑床主軸課程設(shè)計說明書 0902021348 韓世杰 14 第 5 章 動力校核 齒輪 的 彎曲疲勞 強度計算 查《機械設(shè)計》（濮良貴、紀名剛編） ，由 式 104知，彎曲強度 ???? ???? = 2????1???????????????? （ 1）基本組齒輪校核 基本組齒輪以 3 = 28計算 ○ 1 齒輪轉(zhuǎn)速 V = ??????6 = 3,1435125 6 = ??/?? 齒輪精度 選 為 7級， 查《機械設(shè)計》（濮良貴、紀名剛編）知， 使用系數(shù) ???? = 1（表 102），動載系數(shù) ???? = （圖 108），齒間載荷分配系數(shù) ?????? = （表 103），齒向載荷分布系數(shù) ?????? = （圖 1013） 載荷系數(shù) K = ???????????????????? = 1 = ○ 2 轉(zhuǎn)矩 T = 106 ???? = 106 1250 = 104??? ???? ○ 3 齒形系數(shù) ?????? = （表 105） ○ 4 應(yīng)力校正系數(shù) ?????? = （表 105） ○ 5 齒寬 b = 18mm ○ 6 彎曲強度 ???? = 2 104 18 2 = ○7彎曲疲勞許用應(yīng)力 [????] = ?????????????? = = 290Mpa 齒輪的彎曲疲勞強度極限 [??????]= 450Mpa（圖 1020） 由圖 1018查得 彎曲疲勞 壽命系數(shù) ?????? = ， 疲勞強度安全系數(shù) S = 所以， ???? ≤ [????]，滿足要求。 （ 3） Ⅲ Ⅳ軸 按齒輪彎曲疲勞計算： ???? = 32√ ??3 ????3 = 32√ 64 4003= 2 按 齒輪 齒面點蝕計算： 中心距 A ≥ 370√??3????3 = 370√4 3 = ，取 A=93 由中心距 A及齒數(shù)計算模數(shù)： ???? = 2?? 11 + 12= 2 9390 = 2 模數(shù)取 ????和 ????中較大者，故基本組齒輪模數(shù)取 m=。 按 齒輪 齒面點蝕計算： 中心距 A ≥ 370√??1????3 = 370√7. 6125 3 = ,取 A=66 由中心距 A及齒數(shù)計算模數(shù)： ???? = 2?? 1 + 2= 2 6672 = 模數(shù)取 ????和 ????中較大者，故基本組齒輪模數(shù)取 m=。 則 金屬切削機床銑床主軸課程設(shè)計說明書 0902021348 韓世杰 10 ??1 = ( 110)√ = ???? ??2 = ( 77)√ = ???? ??3 = ( 77)√4= ???? ??4 = ( 110)√4= ???? 取 ??1 = 35????,??2 = 25????,??3 = 30????,??4 = 45???? 綜上，可得傳動軸的參數(shù)如下： 表 42 傳動軸參數(shù) 軸 Ⅰ軸 Ⅱ軸 Ⅲ軸 Ⅳ軸 轉(zhuǎn)速（ r/min） 1250 800 400 315 功率 (Kw) 直徑 (mm) 35 25 30 45 帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 查《機械設(shè)計》（濮良貴、紀名剛編）教材 P161 知，當帶輪基準直徑 ???? ≤ 300????時，帶輪可 做成腹板式結(jié)構(gòu) 。各傳動件的計算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動關(guān)系確定。 查《機械制造裝備設(shè)計》（馮辛安編），根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑： d ≥ KA√????????4 ???? 其中， P 為電動機額定功率； K為鍵槽系數(shù)； A 為系數(shù)； η為從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積， ????為 傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過大的變形。機床主傳動系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。 金屬切削機床銑床主軸課程設(shè)計說明書 0902021348 韓世杰 9 軸Ⅰ的計算轉(zhuǎn)速為 1250r/min。630r/min 要傳遞全部功率，所以軸Ⅲ 的計算轉(zhuǎn)速 為 400r/min。 （ 3） 確定帶輪直徑 12,DD 小輪直徑 D 應(yīng)滿足條件 : 1 minDD? (mm) 而 ???????? = 75????， 故 1D =100mm 大輪直徑 ? ???? 11212 DnnD，其中 2n 為大輪的轉(zhuǎn)速 2n =1250rpm ??2 = 144 125 100 = ????，取 ??2 = 250???? （ 4） 計算膠帶速度 ? v = ????1??160000 = 100 144060000 = ??/?? （ 5） 初定中心距 ?? 兩帶輪中心距應(yīng)在 ?? = (~2)(??1 + ??2)???? 故 ?? 為 245mm700mm，取 ?? =450mm （ 6） 計算膠帶的長度 0L ?? = 2?? + ??2(??1 + ??2)+ (??2???1)24?? = 2 450+ 350 +（ 250 ?100）24 450 = 1462mm 查 《機械設(shè)計》 表 8— 2，選 帶的 標準計算長度 L=1400mm。通常以往前推比較方便，即先決定軸三的轉(zhuǎn)速。主軸共 12 速，故需 12條橫線。 結(jié)構(gòu)式 631 22312 ??? ，其中 12 表示主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)， 2 的次序表示傳動順序，數(shù)值表示各傳動組的傳動副數(shù)；各傳動組的級比指數(shù)，分別為 6，即結(jié)構(gòu)式中的各個下標；擴大順序，可從級比指數(shù)看出。即如果沒有別的要求，則應(yīng)盡量使擴大順序與傳動順序一致。 （ 2） 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的確定 對于 12=3 2 2傳動 形 式，有 6種結(jié)構(gòu)式， 分別為： 表 31 6種結(jié)構(gòu)式 1 3 612 3 2 2? ? ? 2 1 612 3 2 2? ? ? 2 6 112 3 2 2? ? ? 1 6 312 3 2 2? ? ? 4 1 212 3 2 2? ? ? 4 2 112 3 2 2? ? ? 根據(jù) ○ 1 傳動副的極限傳動比和傳動組的極限變速范圍：在降速傳動時，有 ???????? ≥ 14； 在升速傳動時，有 ???????? ≤ 2。 后三種方案， 可以使傳動副 較多的 傳動組放在接近電動機處，則可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件少些，這樣節(jié)省了材料。方案中（ 1）和（ 2）可省一根軸，但是有一個傳動組內(nèi)有四個變速傳動副，如果用一個四聯(lián)滑移齒輪，會增加軸向尺寸。即 ??321 ZZZZ ? 本設(shè)計中傳動級數(shù)為 Z=12。 金屬切削機床銑床主軸課程設(shè)計說明書 0902021348 韓世杰 3 傳動結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對于分析和選擇簡單的串聯(lián)式的傳動不失為有用的方法，但對于分析復(fù)雜的傳動并想由此導(dǎo)出實際的方案，就并非十分有效。 顯然，可能的方案有很多，優(yōu)化的方案也因條件而異。因此，確定傳動方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟等多方面統(tǒng)一考慮。傳動型式則指傳動和變速的元件、機構(gòu)以及組成、安排不同特點的傳動型式、變速類型。 操作性能要求 (1)具有皮帶輪卸荷裝置 (2)主軸的變速由變速手柄，和滑移齒輪完成 第 2 章 機床參數(shù)的擬定 公比 的確定 （ 1） 確定 變速范圍 Rn 及 公比 ? 已知最高轉(zhuǎn)速 nmax=2021rpm， 最低轉(zhuǎn)速 nmin=160rpm，變速級數(shù) Z=12。一個國家的機床工業(yè)的技術(shù)水平，在很大程度上標志著國家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學技術(shù)水平。 機床的分類和功用 根據(jù)我國制定的機床型號編制方法，目前將機床分為 12 大類，包括車床、鉆床、鏜床、磨床、銑床、拉床、鋸床、刨插床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、特種加工機床和其它機床。并獲得設(shè)計工作的基本技能的訓(xùn)練，提高分析和解決工程技術(shù)問題的能力。完成機床主傳動設(shè)計，達到學習設(shè)計步驟和方法的目的。金屬切削機床銑床主軸課程設(shè)計說明書 目錄