【正文】 標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。齒輪彎曲疲勞的計算： …………………………… 齒面點(diǎn)蝕的估算： …………………………………… 其中nj為大齒輪的計算轉(zhuǎn)速，A為齒輪中心距。由中心距A及齒數(shù)zz2求出模數(shù)： …………………………… 根據(jù)估算所得mj的值，由標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)表查取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。計算（驗算）：結(jié)構(gòu)確定后，齒輪的工作條件、空間安排、材料和精度等級等都已確定，才可能核驗齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿足要求。根據(jù)接觸疲勞計算齒輪模數(shù)公式為： ……… 根據(jù)彎曲疲勞計算齒輪模數(shù)公式為： ……………… 式中：N計算齒輪傳遞的額定功率； 計算齒輪（小齒輪）的計算轉(zhuǎn)速r/min； 齒寬系數(shù)=b/m，常取6～10； 計算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動中最小齒輪的齒數(shù)； i大齒輪和小齒輪餓齒數(shù)比，“+”用于外嚙合，“”用于內(nèi)嚙合； 壽命系數(shù)，； 工作期限系數(shù)，；齒輪等傳動件在接觸和彎曲腳變載荷下的疲勞曲線指數(shù)m和基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)C0；n齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/min；T預(yù)定的齒輪工作期限，中型機(jī)床推薦：T=15，000～20，000h；Kn轉(zhuǎn)速變化系數(shù)；KN功率利用系數(shù)；Kq材料強(qiáng)化系數(shù)。幅值低的交變載荷可使金屬材料的晶粒邊界強(qiáng)化，起著阻止疲勞細(xì)縫擴(kuò)展的作用；Ks（壽命系數(shù)）的極值Ksmax，Ksmin當(dāng)Ks≥Kmin時，則取Ks=Ksmax；當(dāng)Ks＜Kmin時，則取Ks=Ksmin。K1工作情況系數(shù)。中等沖擊的主運(yùn)動：K1=～；K2動載荷系數(shù)；K3齒向載荷分布系數(shù)；Y齒形系數(shù)；許用彎曲、接觸應(yīng)力Mpa。本次設(shè)計中的模數(shù)計算與選取如下：1. Ⅰ軸傳到Ⅱ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計算： …………………… 齒輪彎曲疲勞的計算： ………………………… 取A=72mm …………………………… 計算（驗算）核驗齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿足要求。根據(jù)接觸疲勞計算齒輪模數(shù)公式為：經(jīng)查表?。? …………取N=，代入公式得： ……… 根據(jù)彎曲疲勞計算齒輪模數(shù)公式為：查表取代入公式得： …… ……………… 經(jīng)校核和查表取m=。2. Ⅱ軸傳到Ⅲ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計算： ……………………………經(jīng)校核取m=。齒輪彎曲疲勞的計算： ……………………………取A=90mm ……………………………… 經(jīng)校核和查表?。喝j=3.Ⅲ軸傳到Ⅳ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計算： ………………………………齒輪彎曲疲勞的計算： …………………………… 取A=122mm ………………………………經(jīng)校核和查表?。喝j=4. Ⅳ軸傳到Ⅴ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計算： ………………………… 齒輪彎曲疲勞的計算： ………………………… 取A=192mm …………………………… 經(jīng)校核和查表取：取m=以上所有的模數(shù)的選取都是根據(jù)參考書《機(jī)械原理》所提供的模數(shù)表中選取的標(biāo)準(zhǔn)值。四. 電磁離合器的選擇摩擦電磁離合器目前在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用十分廣泛，因為它可以在運(yùn)轉(zhuǎn)中自動的接通或脫開，且具有結(jié)合平穩(wěn)，沒有沖擊、構(gòu)造緊湊的特點(diǎn)，部分零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，多用于機(jī)床主傳動。選用時應(yīng)作必要的計算。根據(jù)初步的計算可從《離合器的選擇與運(yùn)用》一書中選取，所有的作圖和計算尺寸都見書中的表。1. 按扭距選擇一般應(yīng)使用和設(shè)計的離合器的額定靜扭距Mj和額定扭距Md滿足工作要求，由于普通車床是在空載下啟動和反向的，故只需按離合器結(jié)合后的靜負(fù)載扭距來選。即： ……………………………… 對于需要在負(fù)載下啟動和變速，或啟動時間有特殊要求時，應(yīng)按動扭距設(shè)計離合器。2. 步驟：1） 決定外摩擦片的內(nèi)徑d。根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，如為軸裝式時，摩擦片的內(nèi)徑d應(yīng)比安裝軸的軸徑大2～6mm。2） 選擇摩擦片尺寸：可以在參考書中選擇，具體的型號見圖紙。3） 計算摩擦面對數(shù)z …………………………………………… 式中：f摩擦片間的摩擦系數(shù)（有表可選）； 許用壓強(qiáng)MPa（有表可選）； D摩擦片內(nèi)片外徑mm（有表可選）； d摩擦片外片內(nèi)徑mm（有表可選）； Ku速度修正系數(shù)（有表可選）； Kz結(jié)合面數(shù)修正系數(shù)（有表可選）； Km結(jié)合次數(shù)修正系數(shù)（有表可選）。代入數(shù)值得：取Z=9。 滾珠絲桿副的選擇一. 脈沖當(dāng)量和傳動比的確定 機(jī)械系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)通常由設(shè)計任務(wù)書或由產(chǎn)品樣本給出，一般包含功能參數(shù)和精度參數(shù)兩部分。主要精度參數(shù)有：定位精度（mm）、重復(fù)定位精度（mm）等。1. 脈沖當(dāng)量的選定傳感器與電機(jī)軸相連，用來檢測電機(jī)轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，并把它們轉(zhuǎn)換為電信號反饋給數(shù)控裝置。常用脈沖編碼器兼作位置和速度反饋。伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)傳感器發(fā)出一定數(shù)量的脈沖，每個脈沖代表電機(jī)一定的轉(zhuǎn)角。本次設(shè)計中縱向 脈沖當(dāng)量δp=，這是設(shè)計本身所給出的條件。2. 傳動比的選定對步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)脈沖當(dāng)量δp（mm/脈沖）確定，并且滾珠絲桿導(dǎo)程L0（mm）和電機(jī)步距角θb（℃/脈沖）都也已初步選定后，則可用下式來計算，該軸伺服傳動系統(tǒng)的傳動比： ……………………… 盡可能使i=1，這時可使步進(jìn)電機(jī)直接與絲桿聯(lián)結(jié)，有利于簡化結(jié)構(gòu)，提高精度，所以i=，取θb=。二. 傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計算傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量是一種慣性負(fù)載，在電機(jī)選用時必須加以考慮。由于傳動系統(tǒng)的各傳動部件并不都與電機(jī)軸的同軸線，還成在各傳動部件轉(zhuǎn)動慣量向電機(jī)軸折算問題。最后，要計算整個傳動系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量，即傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量。這些比如：轉(zhuǎn)動慣量計算的基本公式、齒輪轉(zhuǎn)動慣量折算、滾珠絲桿轉(zhuǎn)動慣量Js折算、工作臺質(zhì)量折算和傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計算可見相關(guān)的參考書，在這里就不作詳細(xì)的說明與計算了。 三. 滾珠絲桿螺母的選型和校核1. 滾珠絲桿螺母副類型選擇 1） 主要種類滾珠絲桿螺母副由專門工廠制造，當(dāng)類別、型號選定和校核后，可以外購。 滾珠絲桿副的類別主要從三個方面考慮：循環(huán)方式、循環(huán)列數(shù)與圈數(shù)、預(yù)緊方式。 鋼珠在絲桿與螺母之間的滾動是一個循環(huán)閉路。根據(jù)回珠方式可分兩類：內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。 本次設(shè)計中根據(jù)應(yīng)用的需要選：外循環(huán)。 鋼珠每一個循環(huán)閉路稱為列。每個滾珠循環(huán)閉路內(nèi)所含導(dǎo)程數(shù)稱為圈數(shù)。，，種類很多。 。為了消除間隙和提高滾珠絲桿副的剛度，可以預(yù)加載荷，使它在過盈的條件下工作，稱為預(yù)緊。常用的滾珠絲桿副預(yù)緊方法有：雙螺母墊片式預(yù)緊、雙螺母螺紋式預(yù)緊、雙螺母齒差式預(yù)緊等。預(yù)緊后的剛度可提高到為無預(yù)緊時的2倍。但是，預(yù)加載荷過大，將使壽命下降和摩擦力矩加大。通常，滾珠絲桿在出廠時，就已經(jīng)由制造廠調(diào)好預(yù)加載荷，并且預(yù)加載荷往往與絲桿副的額定動載荷有一定的比例關(guān)系。 本次設(shè)計中的采用的是墊片式預(yù)緊，調(diào)整方法—調(diào)整墊片厚度，使螺母產(chǎn)生軸向位移。這種方法結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，剛度高；但調(diào)整不便，滾道有磨損時，不能隨時消除間隙和預(yù)緊，適用于高剛度重載傳動。2） 參數(shù)及代號A. 滾珠絲桿副的主要參數(shù)a. 公稱直徑dm，公稱直徑即滾珠絲桿的名義直徑，dm越大，承載能力和剛度越大。數(shù)控機(jī)床常用進(jìn)給絲桿的公稱直徑dm為Φ30mm至Φ80mm。本次設(shè)計中選用的公稱直徑為Φ40mm。b. 基本導(dǎo)程（螺距）L0。絲桿相對于螺母旋轉(zhuǎn)2Лrad時，螺母的軸向位移?；緦?dǎo)程也稱為螺距。它按承載能力選取，并與進(jìn)給系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量的要求有關(guān)。本次設(shè)計中的導(dǎo)程L0=6mm。c. 精度等級。滾珠絲桿副按其使用范圍及要求分為7個精度等級，即1，2，3，4，5，7，及10七個精度等級，1級精度最高，其余依次逐級降低，一般選取4級～7級，數(shù)控車床及精密機(jī)械可選用2級～3級。滾珠絲桿副的精度直接影響定位精度、承載能力和接觸剛度，因此它是滾珠絲桿副的重要質(zhì)量指標(biāo)，選用時要予以注意。本次所設(shè)計的機(jī)床是數(shù)控機(jī)床，所以選用的精度等級還是很高的，是3級。B. 滾珠絲桿副代號的標(biāo)注本次設(shè)計中所選用的滾珠絲桿副的特征代號見下表：序號 特 征 代 號 1 鋼球 循環(huán) 方式 外循環(huán) 插管式 C 2 預(yù)緊 方式 雙螺母 墊片式 D 3 結(jié)構(gòu) 特征 導(dǎo)珠桿埋入式 M 4 螺紋 方向 右旋 5 負(fù)荷 鋼球 圈數(shù) 6 類型傳動滾珠絲桿副（與旋轉(zhuǎn)角度無關(guān)，用于傳遞動