机械毕业设计（论文）数控机床主轴传动系统设计【全套图纸】 .doc

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1、 本科毕业设计（论文） 题 目 数控机床主轴传动系统设计 姓 名 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 201033173 指导教师 二一四年五月 目录中文摘要I英文摘要II前言III1 主传动系统设计11.1 数控机床主传动系统的特点11.2 主传动系统的要求12 总体方案拟定22.1 拟定主运动参数22.2 运动设计22.3 轴和齿轮的验算23 参数拟定33.1 主轴极限转速的确定33.2 主动参数的拟定43.3 主电动机的选择54、运动设计74.1 确定变速组及变速副数目74.2 结构式的拟定74.3 结构网的拟定84.4 各变速范围及极限传动比84.5 确定各轴的转速94.6 绘制转

2、速图104.7 绘制变速系统图105传动件的设计115.1 带轮的设计115.2 转动轴的直径估算155.3 确定各轴转速155.4 传动轴直径的估算：确定各轴最小直径166各变速组齿轮模数的确定和校核186.1 齿轮模数的确定186.2 齿轮的设计216.3 齿轮校核236.3.1 校核a组齿轮236.3.2 校核b组齿轮256.3.3 校核c组齿轮267主轴结构设计297.1 对主轴组件性能的要求297.2 主轴轴承31结论33致谢34参考文献35附录36 数控机床主轴传动系统设计数控机床主轴传动系统设计摘 要数控车床不仅能够车外圆还能用于镗孔、车端面、钻孔与铰孔。与其他种类的机床相比，车

3、床在生产中使用最广。本论文首先介绍了我国数控机床发展的过程与现状 ,并分析了其存在的问题 ;对数控机床的发展趋势进行了探讨；并对ck6140经济型数控车床主传动系统进行了设计与计算。主轴箱有安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮组成。数控车床主轴可以获得在调速范围内的任意速度，以满足加工切削要求。目前，数控车床的发展趋势是通过电气与机械装置进行无级变速。变频电机通过带传动和变速齿轮为主轴提供动力。通常变频电机调速范围35，难以满足主轴变速要求；串联变速齿轮则扩大了齿轮的变速范围 。本设计将原来的带轮不卸荷结构变为了带轮卸荷结构，使输入轴在带处只受转矩，将轴上的径向力传动到车床机体上,改善了

4、输入轴的受力情况。关键词：主轴箱； 卸荷结构； 传动系统 全套图纸，加153893706II NC machine tool spindle drive system designAbstract Numerical control lathe car can not only circle but also can be used for boring, surfacing, drilling and reaming. Compared with other types of machine tools, lathe the most widely used in the productio

5、n. This paper first introduces the development process and present situation of NC machine tools in our country, and and analyses the existing problems; The development trend of NC machine tools is discussed; And the ck6140 economical NC lathe main transmission system for the design and calculation.

6、Hollow spindle box is installed in the precision bearing of main shaft and a series of change gear. Numerical control lathe spindle can get any speed within the speed range, in order to meet the processing requirements of cutting. At present, the development trend of NC lathe is infinitely variable

7、speed through the electrical and mechanical devices. Through frequency conversion motor drive belt and change gear for the main shaft. Range of 3-5, usually frequency conversion motor meets the requirement of the spindle speed; Series expanded gear speed range change gear. This is not a design will

8、be the original belt wheel unloading structure into the pulley unloading structure, make the input shaft in place only by the torque, the radial force on the shaft transmission to the lathe body, improves the force of the input shaft.Keywords: spindle box;unloading structure;transmission system 前言随着

9、我国国民经济的不断发展，我国制造业领域涌现出了许多私营企业，这些企业的规模普遍不大，没有太多的资本。一些全功能数控系统，其功能虽然丰富，但成本高，对于这些中小型企业来说购置困难，但是中小型企业为了发展生产，希望对原有机床进行改造，进行数控化、自动化，以提高生产效率。我国机床工业的发展现状是机床拥有量大、工业生产规模小，突出的任务就是用较少的资金迅速改变机械工业落后的生产面貌，使之尽可能提高自动化程度，保证加工质量，减轻劳动强度，提高经济效益。我国是拥有三百多万台机床的国家，而这些机床又大量是多年累积生产的通用机床，自动化程度低，也就是说我国机床数控化率还不到3.5。近十几年来，我国的数控机床年

10、产量约为0.650.85万台，年产值约为18亿元。机床的数控化程度仅为6.5。这些机床中,役龄11年以上的占50以上；11年以下的机床中，自动/半自动机床不到23，FMC（柔性制造单元）/FMS(柔性制造系统)等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床已占62以上）。可见我国的大多数制造企业的生产、加工装备绝大部分用的都是传统的机床，而且半数以上是役龄在12年以上的旧机床。采用这种装备加工出来的产品在国内、外市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。 而相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性：（1）可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等

11、复杂的零件。 （2）可以实现加工的柔性自动化，从而效率比传统机床提高37倍。 （3）使加工的零件精度较高，尺寸分散程度小，使其便于装配。（4）便于实现多工序的集中，减少工件在机床之间的多次搬运。 （5）拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，可实现长时间无人看管加工。 因此，采用数控机床，可以降低工人的劳动强度，节省劳动力，减少工件安装，缩短新产品的生产周期和试制周期，可对市场需求作出快速反应。 此外，数控化的机床还是推行FMC、FMS以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经普遍成为企业制造自动化的核心技术。 自从1951年计算机技术应用于机床上，数控系统

12、经历了数控（NC）和计算机数控（CNC）两个阶段的发展。目前，数控系统正处于第六代基于PC（PCBASED）。未来数控系统将呈以下发展趋势：高速化、高精密化当前的机床正不断向高速切削、干切削和准干切削的方向发展，加工精度也在不断地提高。另一方面，电主轴和直线电机的成功应用，陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副以及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市，也为机床向高速、精密方向的发展创造了有利条件。主轴变速范围宽、变速迅速可靠 向智能化方向发展 应用自适应控制技术向高速化和高精度化发展 数控系统在运行过程中能检测一些重要的信息，并且能自动调整系统的相关参数，

13、以达到对系统运的行状态的改善。 引入专家系统指导加工 将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。 引入故障检测专用系统 引入动装置智能化数字伺服驱动系统可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行。V 1 主传动系统设计1.1 数控机床主传动系统的特点与普通机床比较，数控机床主传动系统具有下列特点。（1）转速较高、功率较大。它能实现大功率切削和高速切削，进行高效率的零件加工。（2）较宽的变速范围。它的主传动系统调速范围较宽，一般Ra100，以确保加工时能合理的选用切削用量，从而达到最高的生产效率、表面的质量

14、和加工的精度。（3）可靠的迅速变速主轴，数控机床的变速能按照控制指令自动进行，因此数控机床的变速机构必须适应自动操作的要求。随着直流和交流主轴电动机的调速系统逐渐完善，很容易就能实现宽范围无级变速，这样以来，不仅减少了变速机构的中间传递环节，而且变速控制的可靠性也大大提高了。（4）主轴组件的耐磨性高，这使得传动系统具备了很高的精度。凡有机械摩擦的部位，如轴承、锥孔等都有足够的硬度，轴承处还有良好的润滑。1.2 主传动系统的要求（1）主轴具有一定的转速和足够的转速范围、变速级数，而且能够实现运动的变速、开停、制动和换向，以满足机床的运动要求。（2）主电机具备足够大的功率，为满足机床的动力要求，全

15、部机构和元件都具有足够的强度和刚度。（3）主传动的有关结构，尤其是主轴组件要具备足够高的精度、抗震性，热变形和噪声要小，传动效率高，才能满足机床的工作性能要求。（4）操作灵活可靠，维修方便，润滑密封非常良好，才能满足机床的使用要求。（5）结构要简单、紧凑，工艺性好，成本低，以满足经济性要求。2 总体方案拟定2.1 拟定主运动参数 机床设计的初始，首先需要确定有关参数，它们是传动设计和结构设计的依据，影响到产品是否能满足所需要的功能要求。根据拟定的参数、规格和其他特点，了解典型工艺的切削用量，了解极限转速、和级数Z、主传动电机功率N。2.2 运动设计 根据拟定的参数，通过结构网和转速图的分析，确

16、定传动结构方案和传动系统图。传动方案有多种，传动型式更是式样众多，比如：传动型式上有集中传动的主轴变速箱。分离传动的主轴箱与变速箱；扩大变速范围可以用增加传动组数，也可用背轮机构、分支传动等型式；变速型式上既可用多速电机，也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。然后计算各传动比及齿轮的齿数。 估算齿轮模数m和轴颈d，选择和计算离合器。2.3 轴和齿轮的验算 估算齿轮模数m和轴颈d，选择和计算离合器。在结构草图的基础上，对一根传动轴和齿轮的刚度、强度进行校核。 3 参数拟定3.1 主轴极限转速的确定确定主轴的最高转速和最低转速，应该在分析所设计机床几种典型加工方式的切削用量和参考现有同类型机床的技

17、术性能的基础上，并按照“技术上先进，经济上合理”的原则进行。 由于通用性机床加工对象很广，不同工序所采用的切削用量相差悬殊，而且加工零件的尺寸变换也很大，所以要合理地确定其极限转速是一个复杂的任务，必须对有关加工工序和切削用量进行分析，在分析切削用量的过程中，应特别注意下列几点： 考虑先进加工方法，但所选的切削用量不应该是个别记录，而应该具有普遍性。 应考虑刀具材料的发展趋势。例如普通车到在大多数情况下已经采用硬质合金，目前陶瓷刀具也已开始应用等情况。 最高和最低转速不能仅用计算方法来确定。还应该和先进的同类机床比较，因为过大的转速范围不仅不能充分发挥其性能，而且还可能使结构无法实现。在传动系

18、统拟定好以后，验算各主要传动件的最大圆周速度应不超过允许值。 主轴最高和最低转速可按下列计算： = (rpm) = (rpm) 其中： 、主轴最高、最低转速（m/min）； 、典型工序的最大、最小切削速度（m/min）； 、最大、最小计算直径。 数控车床采用最大速度的典型工序一般为用硬质合金车刀精车或半精车钢质轴类工件的外圆，取=200r/min。 采用最小速度的典型工序又以下几种情况： 在低速光车，要求获得粗糙度小于R3.2m； 精铰孔 加工各种螺纹及多头螺纹； 用高速钢车刀，对铸铁材料的盘类工件进行粗车端面工作，取=25r/min。 一般取计算直径： =0.5D =(0.20.25) 式中

19、D为最大工件回转直径，即主参数(mm)。 当典型工序为铰孔或加工螺纹时，应按在车床上常用最大铰孔直径或经常加工的最大螺纹直径作为最大计算直径，根据调研可推荐：0.2 ,(为刀架上最大工件回转直径） 故 =1990 r/min，取=2000 r/min； =49.65 r/min， 取=45 r/min； 与本次设计的参数相差不大，取计算值。3.2 主动参数的拟定根据机械制造装备设计公式（3-2）因为已知 Z=+1 =1.411根据机械制造装备设计课程设计表10.1标准数列表，这里我们取标准公比系列=1.41.因为=1.41=1.06，根据机械制造装备设计课程设计表10.1标准数列。首先找到最小

20、极限转速45，再每跳过5个数（1.261.06）取一个转速，即可得到公比为1.41的数列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、2000。3.3 主电动机的选择合理的确定电机功率P，使机床既能充分发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。现在以常见的中碳钢为工件材料，取45号钢，正火处理，车削外圆，表面粗糙度=3.2mm。采用车刀具，可转位外圆车刀，刀杆尺寸：16mm25mm。刀具几何参数：=15，=6，=75，=15，=0，=-10，b=0.3mm，r=1mm。现以确定粗车是的切削用量为设计：确定背吃刀量和进给量f，根据

21、切削加工简明实用手册表8-50， 取4mm，f取1 。确定切削速度，参切削加工简明实用手册表8-57，取V=2。机床功率的计算，主切削力的计算 根据切削加工简明实用手册-表8-59和表8-60，主切削力的计算公式及有关参数：F=9.81 =9.8127040.920.95 =4495.4（N） 切削功率的计算 =4495.42=9kw； 取机床的效率为0.85， 根据机械设计课程设计表20-1 Y系列（IP44）三相异步电动机的技术数据,Y系列（IP44）电动机为一般用途全封闭自扇冷式笼型异步电动机，具有防尘埃、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点，B级绝缘，工业环境温度不超过+40，相对湿度不

22、超过95%，海拔高度不超过1000m，额定电压380V，频率50Hz。适用于无特殊要求的机械上，如机床，泵，风机，搅拌机，运输机，农业机械等。根据以上要求，选取Y160M-4型三相异步电动机，额定功率11kW,满载转速1460，质量123kg。根据以上计算可得到本次设计数控车床的基本参数：表3.1车床的主参数（规格尺寸）和基本参数表工件最大回转直径(mm)最高转速()最低转速()电机功率P（kW）公比转速级数Z400200045111.41124、运动设计4.1 确定变速组及变速副数目 级数为Z的变速系统由若干个顺序的变速组组成，各变速组分别有、个变速副。即变速副中由于结构的限制以2或3为合适

23、，即变速级数Z应为2和3的因子： ，可以有三种方案： 4.2 结构式的拟定对于12=322传动式，有6种结构式和对应的结构网。分别为：表4.1 传动方式 根据主变速系统设计的一般原则 传动副前多后少的原则； 主变速传动系从电动机到主轴，通常为降速传动，接近电动机的传动转速较高， 传动的转矩较小，尺寸小一些，反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸就较大。因此在拟定主变速传动系时，应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，传动副数少的变速组放在后面，使主变速传动系中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小一些，以节省变速箱的造价，减小变速箱的外形尺寸； 传动顺序与扩大顺序相一致的原则； 比

24、较两组变速方案 和 通过两种方案的比较，后一种方案因第一扩大组在最前面，轴的转速范围比前种方案大，如两种方案轴的最高转速一样，后一种方案轴的最低转速较低，在传递相等功率的情况下，受的转矩较大，传动件的尺寸也就比前种方案大。 变速组的降速要前慢后快，中间轴的速度不易超过电动机的转速； 根据以上的原则我们最终确定的传动方案是：4.3 结构网的拟定 根据中间变速轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如图4.1：31 23 26图4.1结构网4.4 各变速范围及极限传动比传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围：在降速传动时，为防止被动齿轮的直径过大而使进径向尺寸过大，常限制最小传动比，1/4，

25、升速传动时，为防止产生过大的振动和噪音，常限制最大传动比，斜齿轮比较平稳，可取，故变速组的最大变速范围为/810。 主轴的变速范围应等于住变速传动系中各个变速组变速范围的乘积，即： 检查变速组的变速范围是否超过极限值时，只需检查最后一个扩大组。因为其他变速组的变速范围都比最后扩大组的小，只要最后扩大组的变速范围不超过极限值，其他变速组就不会超过极限值。 其中， ，符合要求4.5 确定各轴的转速 分配总降速变速比总降速变速比 又电动机转速不符合转速数列标准，因而增加一定比变速副。 确定变速轴轴数变速轴轴数 = 变速组数 + 定比变速副数 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。 在五根轴中，除去

26、电动机轴，其余四轴按变速顺序依次设为、（主轴）。与、与、与轴之间的变速组分别设为a、b、c。现由（主轴）开始，确定、轴的转速。先来确定轴的转速变速组c 的变速范围为，故两个传动副的传动比必然是两个极限值： 、结合结构式，轴的转速只有一种可能：125、250、355、500、710、1000确定轴的转速 变速组b的级比指数为3，希望中间轴转速较小，因而为了避免升速，又不致变速比太小，可取 轴的转速确定为：500、710、1000。定轴的转速 对于轴，其级比指数为1,可取： = = = 确定轴转速为1000，电动机于轴的传动比为1460/1000=1.464.6 绘制转速图 如图4.2 图4.2转

27、速图 4.7 绘制变速系统图如图4.3图4.3变速系统图5传动件的设计5.1 带轮的设计三角带传动中，轴间距A可以加大。由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，宜可缓和冲击及隔离振动，使传动平稳。带轮结构简单，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动。电动机转速n=1460r/min,传递功率P=11kW,传动比i=1.46，运转时有轻度冲击，两班制，一天运转16小时，工作年数10年。(1)选择三角带的型号由机械设计表8-7工作情况系数查得工况系数=1.2。故根据机械设计公式（8-21） 式中P-电动机额定功率， -工作情况系数 因此根据、由机械设计 图8-11普通V带轮型图选用A型。(2)确定

28、带轮的基准直径，带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。为提高带的寿命，小带轮的直径不宜过小，即。查机械设计表8-8、图8-11和表8-6取主动小带轮基准直径=140。由机械设计公式(8-15)得： 式中：-小带轮转速，-大带轮转速，-带的滑动系数，一般取0.02。故 ，由机械设计表8-8取圆整为200mm。(3)验算带速度V，按机械设计式（8-13）验算带的速度V= 所以，故带速合适。(4)初定中心距带轮的中心距，通常根据机床的总体布局初步选定，一般可在下列范围内选取： 根据机械设计经验公式（8-20） 0.7（140+200）2（140+200）238680 取=600mm.(5)三角带的计算基

29、准长度 由机械设计公式（8-22）计算带轮的基准长度 =1735.3由机械设计表8-2，圆整到标准的计算长度 L=1800mm(6)确定实际中心距 按机械设计公式（8-23）计算实际中心距 A=+=600+=632.35mm(7)验算小带轮包角根据机械设计公式（8-25），故主动轮上包角合适。(8)确定三角带根数根据机械设计式（8-26）得 查表机械设计表8-4d由 i=1.46和得= 0.36KW 查表机械设计表8-5，=0.98；查表机械设计表8-2，长度系数=0.95 所以取Z=4根(9)计算预紧力 查机械设计表8-3，q=0.1kg/m 由机械设计式（8-27） 其中： -带的变速功率

30、,KW； v-带速,m/s； q-每米带的质量，kg/m；取q=0.18kg/m。 v = 1460r/min = 10.7m/s。 （10）计算作用在轴上的压轴力 （11）带轮结构设计带轮的材料 常用的V带轮材料为HT150或HT200，转速较高时可以采用铸钢或钢板冲压焊接而成，小功略时采用铸铝或塑料。带轮结构形式 V带轮由轮缘、轮辐和轮毂组成，根据轮辐结构的不同可以分为实心式（机械制图图8-14a）、腹板式（机械制图图8-14b）、孔板式（机械制图图8-14c）、椭圆轮辐式（机械制图图8-14d）。V带轮的结构形式与基准直径有关，当带轮基准直径（d为安装带轮的轴的直径，mm）时。可以采用实

31、心式，当可以采用腹板式，时可以采用孔板式，当时，可以采用轮辐式。 带轮宽度：。V带轮的论槽V带轮的轮槽与所选的V带型号相对应，见机械制图表8-10.表2.1 V带轮的轮槽与所选的V带型号 槽型与相对应得A11.02.758.79 V带绕在带轮上以后发生弯曲变形，使V带工作面夹角发生变化。为了使V带的工作面与大论的轮槽工作面紧密贴合，将V带轮轮槽的工作面得夹角做成小于。 V带安装到轮槽中以后，一般不应该超出带轮外圆，也不应该与轮槽底部接触。为此规定了轮槽基准直径到带轮外圆和底部的最小高度。 轮槽工作表面的粗糙度为。V带轮的技术要求 铸造、焊接或烧结的带轮在轮缘、腹板、轮辐及轮毂上不允许有傻眼、裂

32、缝、缩孔及气泡；铸造带轮在不提高内部应力的前提下，允许对轮缘、凸台、腹板及轮毂的表面缺陷进行修补；转速高于极限转速的带轮要做静平衡，反之做动平衡。其他条件参见中的规定。5.2 转动轴的直径估算传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度的要求，强度要求保证轴在反复载荷和扭载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大变形。因此疲劳强度一般不失是主要矛盾，除了载荷很大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求保证轴在载荷下不至发生过大的变形。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。5.3 确定各轴转速确定主轴计算转速： 计算转速是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动件的计算转速可以从转速

33、图上，按主轴的计算转速和相应的传动关系确定。根据机械制造装备设计课程设计表10.2，主轴的计算转速为各变速轴的计算转速： 轴的计算转速可从主轴125r/min按72/18的变速副找上去，轴的计算转速为180r/min； 轴的计算转速为500r/min； 轴的计算转速为1000r/min。各齿轮的计算转速各变速组内一般只计算组内最小齿轮，也是最薄弱的齿轮，故也只需确定最小齿轮的计算转速。 变速组c中，18/72只需计算z = 18 的齿轮，计算转速为500r/min； 变速组b计算z = 22的齿轮，计算转速为500r/min； 变速组a应计算z = 24的齿轮，计算转速为1000r/min。核

34、算主轴转速误差 所以合适。5.4 传动轴直径的估算：确定各轴最小直径根据机械设计手册表7-13，并查金属切削机床设计表7-13得到取1. 轴的直径：取 轴的直径：取 轴的直径：取 其中：P-电动机额定功率（kW）；-从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积；-该传动轴的计算转速（）； -传动轴允许的扭转角（）。当轴上有键槽时，d值应相应增大45%;当轴为花键轴时，可将估算的d值减小7%为花键轴的小径;空心轴时，d需乘以计算系数b，b值见机械设计手册表7-12。和为由键槽并且轴为空心轴，和为花键轴。根据以上原则各轴的直径取值：，和在后文给定，轴采用光轴，轴和轴因为要安装滑移齿轮所以都采用花键轴

35、。因为矩形花键定心精度高，定心稳定性好，能用磨削的方法消除热处理变形，定心直径尺寸公差和位置公差都能获得较高的精度，故我采用矩形花键连接。按规定，矩形花键的定心方式为小径定心。查机械设计手册的矩形花键的基本尺寸系列，轴花键轴的规格；轴花键轴的规格。各轴间的中心距的确定：； ；6各变速组齿轮模数的确定和校核6.1 齿轮模数的确定 齿轮模数的估算。通常同一变速组内的齿轮取相同的模数，如齿轮材料相同时，选择负荷最重的小齿轮，根据齿面接触疲劳强度和齿轮弯曲疲劳强度条件按金属切削机床设计表7-17进行估算模数和，并按其中较大者选取相近的标准模数，为简化工艺变速传动系统内各变速组的齿轮模数最好一样，通常不

36、超过23种模数。先计算最小齿数齿轮的模数，齿轮选用直齿圆柱齿轮及斜齿轮传动，查机械设计表10-8齿轮精度选用7级精度，再由机械设计表10-1选择小齿轮材料为40C(调质)，硬度为280HBS：根据金属切削机床设计表7-17；有公式：齿面接触疲劳强度：齿轮弯曲疲劳强度：、a变速组：分别计算各齿轮模数，先计算最小齿数28的齿轮。 齿面接触疲劳强度：其中: -公比 ； = 2； P-齿轮传递的名义功率；P = 0.9611=10.56KW； -齿宽系数=； -齿轮许允接触应力，由金属切削机床设计图7-6按MQ线查取; -计算齿轮计算转速; K-载荷系数取1.2。=650MPa， 根据画法几何及机械制

37、图表10-4将齿轮模数圆整为5mm 。齿轮弯曲疲劳强度：其中: P-齿轮传递的名义功率；P = 0.9611=10.56KW； -齿宽系数=； -齿轮许允齿根应力，由金属切削机床设计图7-11按MQ线查取； -计算齿轮计算转速; K-载荷系数取1.2； ，根据画法几何及机械制图表10-4将齿轮模数圆整为2.5mm 。所以于是变速组a的齿轮模数取m = 5，b =40mm。轴上主动轮齿轮的直径： 。轴上三联从动轮齿轮的直径分别为： 、b变速组：确定轴上另两联齿轮的模数，先计算最小齿数18的齿轮。齿面接触疲劳强度：（公式见a变速组）其中: -公比 ； =2.82； P-齿轮传递的名义功率；P =

38、0.92211=10.142KW； -齿宽系数=； -齿轮许允接触应力，由金属切削机床设计图7-6按MQ线查取; -计算齿轮计算转速;K-载荷系数取1.2。=650MPa， 根据画法几何及机械制图表10-4将齿轮模数圆整为5mm 。齿轮弯曲疲劳强度：其中: P-齿轮传递的名义功率；P =0.92211=10.142KW； -齿宽系数=； -齿轮许允齿根应力，由金属切削机床设计图7-11按MQ线查取；-计算齿轮计算转速; K-载荷系数取1.2。， 根据画法几何及机械制图表10-4将齿轮模数圆整为3mm 。所以 于是变速组b的齿轮模数取m = 3mm，b = 40mm。 轴上主动轮齿轮的直径： 轴

39、上两联从动轮齿轮的直径分别为： 、c变速组：计算中心距a， 所以轴上两联动主动轮齿轮的直径分别为： 轴上两从动轮齿轮的直径分别为： 、标准齿轮参数：从机械原理表5-1查得以下公式齿顶圆直径 ； 齿根圆直径；分度圆直径 ；齿顶高 ；齿根高 ； 6.2 齿轮的设计 由公式得：轴主动轮齿轮；轴主动轮齿轮；轴主动轮齿轮；一般一对啮合齿轮，为了防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的载荷，设计上，应使主动轮比从动轮齿宽大（510mm）。所以：， ， ， ， ，。通过齿轮传动强度的计算，只能确定出齿轮的主要尺寸，如齿数、模数、齿宽、螺旋角、分度圆直径等，而齿圈、轮辐、轮毂等的结构形式及尺寸大小，通常都由结构设计而定。当齿顶圆直径时，可以做成实心式结构的齿轮。当时，可做成腹板式结构，再考虑到加工问题，现决定把齿轮9、12和13做成腹板式结构。其余做成实心结构。根据机械设计图10-39