哈工大-机械制造装备设计大作业-卧式升降台铣床
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Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称:机械设计设计题目:轴系部件设计院系:班级:设计者:学号:指导教师:郑德志设计时间:2014年11月哈尔滨工业大学目录一、选择轴的材料 (1)二、初算轴径 (1)三、轴承部件结构设计 (2)3.1轴向固定方式 (2)3.2选择滚动轴承类型 (2)3.3键连接设计 (2)3.4阶梯轴各部分直径确定 (3)3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (4)四、轴的受力分析 (5)4.1画轴的受力简图 (5)4.2计算支反力 (5)4.3画弯矩图 (6)4.4画转矩图 (6)五、校核轴的弯扭合成强度 (8)六、轴的安全系数校核计算 (9)七、键的强度校核 (10)八、校核轴承寿命 (11)九、轴上其他零件设计 (12)十、轴承座结构设计 (12)十一、轴承端盖(透盖) (13)参考文献 (13)一、 选择轴的材料通过已知条件和查阅相关的设计手册得知,该传动机所传递的功率属于中小型功率。
因此轴所承受的扭矩不大。
故选45号钢,并进行调质处理。
二、 初算轴径对于转轴,按扭转强度初算直径:d ≥√9.55×106P n10.2[τ]=C √P n13式中 d ——轴的直径;P ——轴传递的功率,kW ;n1——轴的转速,r/min;[τ]——许用扭转剪应力,MPa; C ——由许用扭转剪应力确定的系数;由大作业四知P =3.802kw所以:d ≥36.99mm本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即d ≥36.99×(1+5%)=38.84mm按照GB2822-2005的a R 20系列圆整,取d =40 mm 。
根据GB/T1096—1990,键的公称尺寸b ×h =12×8,轮毂上键槽的尺寸 b=12mm ,1t =3.3mm 3、设计轴的结构3.1轴承机构及轴向固定方式因传递功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件的固定方式采用两端固定方式。
东北大学22春“机械工程”《机械制造装备设计》期末考试高频考点版(带答案)一.综合考核(共50题)1.在自动化生产过程中人参与的环节越少越好,最好没有人干预。
()A.错误B.正确参考答案:A2.下列快速原型方法中,能够使用金属材料成型的有:()A.SLAB.SLSC.FDMD.3D打印E.LOM参考答案:B3.产品成本估算时可采用按重量、()、回归分析和按相似产品成本估算等方法。
A、按体积B、按材料价格C、按材料成本D、凭经验估算参考答案:C4.数控机床按照工艺用途分类为:()A.一般数控机床B.数控加工中心C.经济数控机床D.多轴联动数控机床5.变形产品设计方法主要有()。
A.横系列产品设计B.模块化产品设计C.系列化产品设计D.跨系列产品设计参考答案:BC6.所谓新产品设计是开发一种在性能、()、材质、原理等某一方面或几方面有重大变化的产品A、功能B、结构C、用途D、参数参考答案:B7.机床根据工艺范围可分为普通机床、数控机床和加工中心三类。
()A、错误B、正确参考答案:A8.在半闭环控制系统中,对同一机构的速度反馈和位置反馈取于同一点。
()A.错误B.正确参考答案:B9.机械式进给传动系统里面包括()和运动分配机构、运动转换机构和快速传动机构。
A、动力源D、换向机构E、过载保护机构参考答案:ACDE10.机床使用的电动机功率属于机床的运动参数。
()A.错误B.正确参考答案:A11.锻压机床可分为锻造机、()、挤压机和扎制机。
A、冲压机B、车床C、通用机床D、铣床参考答案:A12.机床根据工艺范围不同能够分为通用机床、()、专用机床三大类。
A.数控机床B.加工中心C.专门化机床D.普通机床参考答案:C13.电火花加工机床是利用火花放电产生高温去除金属材料的加工方法。
()A、错误B、正确参考答案:B14.下列快速原型方法中,属于光驱动的方法有()A、SLAB、SLSC、FDMD、3D打印E、LOM参考答案:AB15.M1432中的“32”代表()。
数控大作业一加工中心零件加工编程哈尔滨工业大学机电工程学院09级数控技术大作业©哈尔滨工业大学一、目的和要求本作业通过给定一台数控机床具体技术参数和零件加工工艺卡,使学生对数控机床具体参数、加工能力和加工工艺流程有直观了解和认识。
同时,锻炼学生解决实际加工问题的能力。
1.了解加工中心的具体技术参数,加工范围和加工能力;2.了解实际加工中,从零件图纸分析到制定零件加工工艺过程;3.按照加工工艺编写指定的工序的零件数控加工程序。
二、数控机床设备(1)机床结构主要由床身、铣头、横进给、升降台、冷却、润滑及电气等部分组成。
XKJ325-1数控铣床配用GSK928型数控系统,对主轴和工作台纵横向进行控制,用户按照加工零件的尺寸及工艺要求,先编成零件的加工程控,最后完成各种几何形状的加工。
(2)机床的用途和加工特点本机床适用于多品种中、小批量生产的零件,对各种复杂曲线的凸轮、孔、样板弧形糟等零件的加工效能尤为显著;该机床高速性能好,工作稳定可靠,定位精度和重复精度较高,不需要模具就能确保零件的加工精度,减少辅助时间,提高劳动生产率。
(3)加工中心的主要技术参数数控机床的技术参数,反映了机床的性能及加工范围。
表1 TH5640D立式加工中心的主要技术参数三、加工工艺制订(一)加工零件加工图1零件,材料HT200,毛坯尺寸长*宽*高为170×110×50mm,试分析该零件的数控铣削加工工艺、如零件图分析、装夹方案、加工顺序、刀具卡、工艺卡等,编写加工程序和主要操作步骤。
图1 加工零件图(二)工艺分析(1)零件图工艺分析。
该零件主要由平面,孔及外轮廓组成,平面与外轮廓的表面粗糙度要求Ra6.3,可采用铣粗—精铣方案。
(2)确定装夹方案。
根据零件的特点,加工上表面,¢60外圆及其台阶面和孔系时选用平口虎钳夹紧;铣削外轮廓时,采用一面两孔的定位方式,即以底面,¢40H和¢13孔定位。
(3)确定加工顺序。
机械制造装备课程设计项目总结报告题目:工作台面积320×1250mm2 卧式升降台铣床主传动系统设计院(系)机电工程学院专业机械设计制造及其自动化学生学号班号指导教师韩振宇填报日期2014年12月10哈尔滨工业大学机电工程学院制2014年4月哈尔滨工业大学机械制造装备课程设计任务书目录1.项目背景分析1.1. 综合课程设计II的目的1.2. 金属切削机床在国内外发展趋势2. 研究计划要点与执行情况2.1. 设计任务2.2. 进度安排3. 项目关键技术的解决4. 具体研究内容与技术实现4.1.机床的规格及用途4.2.运动设计1.确定极限转速:2.确定结构网或结构式:3.绘制转速图:4.绘制传动系统图1)确定变速组齿轮传动副的齿数2)核算主轴转速误差4.3.动力设计1.传动件的计算转速2.传动轴直径初定3.主轴轴颈直径的确定4.齿轮模数的初步计算4.4.结构设计4.5.零件的验算1直齿圆柱齿轮的应力计算2齿轮精度的确定3传动轴的弯曲刚度验算4主轴主件静刚度验算5. 存在的问题与分析6. 技术指标分析参考文献1. 项目背景分析1.1.综合课程设计II的目的机床课程设计,是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。
其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计,使学生在拟定传送和变速的结构方案中,得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,并培养学生具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
1.2.金属切削机床在国内外发展趋势机床作为加工的母机,总是要保证和提高加工质量和生产率,随着科技的不断进步,各种机床也相应地不断发展与更新,如性能参数的提高、功能的扩大、切削功率的加大,自动化程度的提高,机床动态性能的不断改善,加工精度的不断提高,基础元件的不断创新,控制系统的更新等等。
我国机床工业的发展趋势:根据机床工具工业局对振兴我国机床工业的设想,要在以后相当长时期内限制和压缩落后机床的生产,要化大力气发展高性能、高效率、高水平的适合国民经济需要的“高档”产品,改善机床品种的构成比。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y机械制造技术基础大作业题目:院系:机械制造及其自动化班级:0808103姓名:XXX学号:********XX©哈尔滨工业大学一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。
它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。
零件上方的Ф22孔与操纵机构相连,二下方的Ф55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。
通过上方的力拨动下方的齿轮变速。
两件零件铸为一体,加工时分开。
(二)零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:1.小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔2.大头半圆孔Ф553.小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。
二、工艺规程设计(一)确定生产类型已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。
(二)确定毛坯的制造形式确定毛坯种类:零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批生产,故选择铸件毛坯。
查《机械制造工艺及设备设计指导手册》(后称《指导手册》)选用铸件尺寸公差等级CT9级。
(三)基面的选择(1)粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。
而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。
根据这个基准选择原则,现选取Ф40的外表面和底面为粗基准加工Ф22孔的上表面。
(2)精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。
卧式升降台铣床主传动系统设计机电学院机械设计制造及其自动化0940002班高力扬1090811003哈尔滨工业大学(一) 设计任务设计题目:卧式升降台铣床主传动系统设计已知条件:工作台面积250×1000mm 2,最低转速26.5r/min ,公比φ=1.26,级数Z=17,切削功率N=4KW 。
设计任务:1. 运动设计:确定系统的转速系列;分析比较拟定传动结构方案;确定传动副的传动比和齿轮的齿数;画出传动系统图;计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。
2. 动力设计:确定各传动件的计算转速;初定传动轴直径、齿轮模数;选择机床主轴结构尺寸。
(二) 运动设计1. 确定转速系列已知最低转速为26.5r/min ,公比φ=1.26,查教材表4-2标准转速系列的本系统转速系列如下:26.5 33.5 42.5 53 67 85 106 132 170 212 265 335 425 530 670 850 10602. 确定结构式(1) 确定传动组和传动副数由于总级数为17,先按18设计再减掉一组。
共有以下几种方案:17=3×3×2 17=3×2×3 17=3×3×2根据传动副前多后少原则,以减少传动副结构尺寸选择第一组方案,既:17=3×3×2(2) 确定结构式按前密后疏原则设计结构式中的级比指数,得到:18=31×33×29减掉一组转速为:17=31×33×28对于该结构式中的第二扩大组x 2=8、p 2=2,因此r 2=φ8×(2-1)=1.268=6.32<8。
该方案符合升二降四原则。
3. 绘制转速图 (1) 选定电动机本题已经确定切削为4KW ,4极电机,由于机床结构未定,按公式=0.8P P 切主估算主电机功率为5KW 。
参照相关手册选择Y132S-4型电机。
哈尔滨工业大学“综合课程设计II”任务书综合课程设计II项目总结报告题目:卧式升降台铣床主传动系统设计院(系)机电工程学院专业机械设计制造及其自动化学生学号班号1208108指导教师填报日期2015年12月16日哈尔滨工业大学机电工程学院制2014年11月目录1.项目背景分析 (1)2.研究计划要点与执行情况 (1)3.项目关键技术的解决 (1)3.1确定转速系列 (1)3.2确定结构式 (1)3.3绘制转速图、传动系统图及核算误差 (2)4.具体研究内容与技术实现 (2)4.1确定转速系列 (2)4.2绘制转速图 (3)4.3确定变速组齿轮传动副的齿数及定比传动副带轮直径 (5)4.4绘制传动系统图 (7)4.5核算主轴转速误差 (7)4.6传动轴的直径的确定 (8)4.7齿轮模数的初步计算 (9)4.8选择带轮传动带型及根数 (10)5.技术指标分析 (11)5.1第2扩大组的验证计算 (11)5.2传动轴2的验算 (13)5.3主轴组件的静刚度验算 (15)6. 存在的问题与建议 (19)参考文献 (19)1.项目背景分析铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。
通常铣刀旋转运动为主运动,工件(和)铣刀的移动为进给运动。
它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。
铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。
铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。
铣床是一种用途广泛的机床,在铣床上可以加工平面(水平面、垂直面)、沟槽(键槽、T 形槽、燕尾槽等)、分齿零件(齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面(螺纹、螺旋槽)及各种曲面。
此外,还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。
铣床在工作时,工件装在工作台上或分度头等附件上,铣刀旋转为主运动,辅以工作台或铣头的进给运动,工件即可获得所需的加工表面。
由于是多刃断续切削,因而铣床的生产率较高。
Graduation Project (Thesis)Harbin University of CommerceX6132milling machine feed system, lifting platform and platform designStudent SunMingxingSupervisor Yan ZugenSpecialty X6132 milling machine feedsystem, lifting platform andplatform design School Harbin University of Commerce2012年6月9日1 绪论1.1机床的用途及性能X6132、X6132A型万能升降台铣床属于通用机床。
主要适用于机械工厂中加工车间、工具车间和维修车间的成批生产、单件、小批生产。
这种铣床可用圆柱铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成型铣刀和端面铣刀加工各种平面、斜面、沟槽等。
如果配以万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件,还可以扩大机床的加工范围。
X6132、X6132A型铣床的工作台可向左、右各回转45 º当工作台转动一定角度,采用分度头时,可以加工各种螺旋面。
X6132型机床三向进给丝杠为梯形丝杠,X6132A型机床三向进给丝杠为滚珠丝杠。
X6132/1、X6132A/1型数显万能升降台铣床是在X6132、X6132A型万能升降台铣床的基础上,在纵向、横向增加两个坐标的数字显示装置的一种变型铣床,该铣床具有普通万能升降台铣床的全部性能外,借助于数字显示装置还能作到加工和测量同时进行,实现动态位移数字显示,既保证了工件加工质量,又减轻了工人劳动强度和提高劳动生产率,配上万能铣头还可以进行镗孔加工。
图1-1 X6132卧式铣床整机外形图图1-2 X6132卧式铣床整机三维建模外形图图1-3 X6132卧式铣床所设计部分三维建模外形图3 X6132-进给系统传动方案和传动系统图的拟定3.1 转速图的拟定已知主轴转速为n=10~1000r/min ,转速级数Z=21,电动机转速n 0=1410r/min.3.1.1确定公比ϕ由公式 R n =nn m inm ax =ϕ1-Z (3-1)301500=ϕ118- 26.1≈ϕ3.1.2 确定变速组和传动副数目大多数机床广泛应用滑移齿轮变速,为了满足结构设计和操纵方便的要求,通常采用双联或三联滑移齿轮,因此,主轴转速为21级的变速系统需要3个变速组,即Z=21=3×3×3-6。
Harbin Institute of Technology课程大作业说明书课程名称:机械制造装备设计设计题目:卧式升降台铣床院系:班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:哈尔滨工业大学目录一、设计任务 (3)1.1机械制造装备设计大作业的目的 (3)1.2机械制造装备设计大作业的内容 (3)1.3设计任务书 (3)二、运动设计 (3)2.1确定转速系列 (3)2.2绘制转速图 (4)2.3确定定比传动副带轮直径 (7)三、动力设计 (8)3.1传动轴直径初定 (9)3.2主轴轴颈直径的确定 (9)3.3齿轮模数的初步计算 (9)3.4对各种限制的讨论 (10)3.5选择带轮传动带型及根数 (12)3.6离合器与制动器 (12)参考文献 (12)一、设计任务1.1机械制造装备设计大作业的目的机械制造装备设计大作业,是机械制造装备设计课程进行过程中的一个重要教学环节。
其目的在于通过机床主传动系统设计,使学生进一步理解设计理论,得到设计构思、方案分析、零件计算、查阅技术资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,培养学生具有初步机械系统设计和计算能力。
1.2机械制造装备设计大作业的内容1、运动设计根据给定的机床用途、规格、极限速度、转速数列公比(或转速级数),分析比较拟定传动结构方案(包括结构式和结构网,转速图)和传动系统图,确定传动副的传动比及齿轮的齿数,并计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。
2、动力设计根据给定的电动机功率和传动件的计算转速,初步计算传动轴直径、齿轮模数;确定皮带类型及根数、摩擦片式离合器的尺寸和摩擦片数及制动器尺寸、选择机床主轴结构尺寸。
1.3设计任务书二、运动设计1确定转速系列已知设计参数为:电机额定功率4w P K =额,铣床最低转速m in /5.37min r N =,级数Z=11,公比=1.41ϕ。
由铣床的最低转速m in /5.37min r N =、公比=1.41ϕ、级数Z=11,可知转速调整范围110n = 1.4132Z R ϕ-==,主轴的极限转速m in /12005.3732min max r N R N n =⨯=⋅=,查文献[1]表3-6可知主轴实际最大转速1180max =N /min r ,且主轴的转速数列为37.5、53、75、106、150、212、300、425、600、850、1180因两轴间变速组的传动副数多采用2或3,在设计简单变速系统时,变速级数应选择m n z=32的形式,m n 、均为正整数,即选用三联齿轮和两联齿轮进行变速。
由参考文献[1],主变速传动系设计的一般原则是:传动副前多后少原则,传动顺序与扩大顺序相一致原则和变速组降速前慢后快原则,确定变速结构式如下:13511=322⨯⨯,其最末扩大组的调速范围5-52==1.41=5.68R ϕ⨯<(21),满足要求。
设计机床主变速传动系时,为避免从动齿轮尺寸过大而增加箱体的径向尺寸,一般限制降速最小传动比min 14u ≥主;为避免扩大传动误差,减少振动噪声,一般限制直齿圆柱齿轮的最大升速比max 2u ≤主,由于铣床箱体尺寸较大,可选择最后扩大组的最小降速比min 14u =主,最大升速比max 1u =主。
2.2绘制转速图1、选定电动机根据机床主轴最大转速,由参考文献[2]表15.1,选用Y 系列封闭自扇冷式鼠笼式三相异步电动机,电机型号1124Y M -,其级数4P =,同步转速1500/min r ,满载转速为1440/min r 。
2、分配总降速传动比总降速传动比为min d n u n ∏==0318.011805.37=,又电动机转速为1440/min r ,在所要求标准转速数列当中,因而需用到带轮传动。
3、确定传动轴的轴数传动轴数=变速组数+定比传动副数+1=3+1+1=5。
4、齿轮齿数确定由传动结构式可知,变速组a 有3个传动副,其传动比分别是 1a U 、2a U 、3a U 。
传动比小于1时取其倒数,由参考文献[1]表3-9可得到以下数据:011a U ϕ== 74,72,70,68,66,64,62,60=Z S12 1.41a U ϕ==60,63,65,67,68,70,72,73Z S =232a U ϕ== 78,75,72,69,66,63,60=Z S取72=Z S同理,在变速组b 中,可以得到:011b U ϕ==74,76,78,80,82,84,86Z S =32 2.82b U ϕ==72,73,76,77,80,81,84,87Z S =取80Z S =在变速组c 中,可以得到:11/1/1.41c U ϕ==100,102,104,106,108,110Z S =42 3.98c U ϕ==100,101,103,104,105,106,108,109,110,111Z S =取104Z S =一般变速组内所有齿轮的模数相同,并是标准齿轮,因而三对传动副的齿数和Z S 是相同的。
由此可以确定各传动之间的齿数,如下所示:基本组 72=Z S123636Z Z =⎧⎨=⎩343042Z Z =⎧⎨=⎩562448Z Z =⎧⎨=⎩ 第一扩大组 80z S =784040Z Z =⎧⎨=⎩9102159Z Z =⎧⎨=⎩ 第二扩大组 104z S =11126143Z Z =⎧⎨=⎩13142183Z Z =⎧⎨=⎩5、绘制转速图如下图(图1)所示:图1 转速图6、绘制传动系统图由参考文献[1],根据各级变速组传动比,可绘制出一种合理的传动系统图,如下图(图2)所示。
图2 传动系统图7、核算主轴转速误差齿轮齿数确定后,主轴的各级实际转速即确定,实际传动比所造成的主轴转速误差,应满足:10(1)% 4.1%n n n ϕ-≤⋅-=实标标所得结果如下表(表1)所示:2.3确定定比传动副带轮直径根据电机功率为7.5KW ,电机类型为Y 型电机,执行机构类型为金属切削机床,设每天工作8-16小时。
可得设计功率为:..KW d A P K P ==⨯=12448式中:A K 为工况系数,由参考文献2取.A K =12P 为电机功率,KW P =4根据d P 和n 选择带型和小带轮直径,由参考文献2,普通V 带直径优选系列选择A 型带,小带轮直径120mm 。
则大带轮直径为:22.199)02.01(8501440120)1(21=-⨯⨯=-=εn n d D取D=200mm式中,ε为转速损失率,取.200。
综上,mm d =120,D=200mm 。
三、动力设计3.1传动轴直径初定由参考文献[1],按扭转刚度估算轴的直径4][91jin N d φ≥式中 d ——传动轴直径(mm )i N ——该轴传递的功率(KW )j n ——该轴的计算转矩(r /min )[]φ——该轴每米长度允许扭转角(deg/m ),取10/75.0][-=m φ由图1可知各轴的计算转速为:Nj1=850r/min ,nj2=425r/min ,nj3=150r/min ,nj4=106r/min本次计算中,各州传递功率为点击功率与传递过程中的效率的乘积,效率值可由参考文献[2]表9.1查得,如下所示:*****=0.99η联轴器,=0.99η轴承,=0.98η齿轮,=0.98η滚子轴承代入各数据得到以下结果:022.11d mm ≥=Ⅰ轴126.8d mm ≥=取128mm d =; Ⅱ轴231.68d mm ≥=取232mm d =; Ⅲ轴340.8d mm ≥=取342mm d =。
*******3.2主轴轴颈直径的确定没有特殊要求的时候,主轴材料优先选用价格低廉的优质结构钢,如45号钢,调质到220~250HB ,在端部锥孔,定心轴颈或定心锥面等部位,采用高频淬火至50~55HRC 。
由参考文献[3]表 5.7,功率为4KW 的卧式升降台铣床选用前轴颈直径160~95mm D =,取180mm D =。
后轴颈为前轴颈的70%~85%,即为42~80.75mm 。
为了选用轴承的方便,由参考文献[2]轴承型号,主轴中部与圆锥滚子轴承配合处轴颈直径取60mm ,为使主轴缓慢过度,主轴后部与深沟球轴承配合处轴颈直径取45mm 。
3.3齿轮模数的初步计算一般同一变速组中的齿轮取同一模数,选择各组负荷最重的小齿轮,由参考文献[2],其计算得到的齿轮模数为:32][)1(16338jj i m d j n i Z N i m σΦ+=式中:j m ——按接触疲劳强度计算的齿轮模数(mm); d N ——驱动电机的功率(kW); j n ——计算尺轮的计算转速(r/min);i ——大齿轮齿数与小齿轮齿数之比,1i ≥,外啮合取“+”号,内啮合取“-”号;i Z ——小齿轮的齿数;m ϕ——齿宽系数,m Bmϕ=(B 为齿宽,m 为模数), 一般为6~10,此处均选用8m ϕ=;[]j σ——许用接触应力()MPa ,由参考文献[4]表13-16,齿轮材料训勇20r C ,渗碳处理,可得[]1370j σ=MPa 。
可以得到: 基本组1 1.15j m ==按标准模数表取3m =;第一扩大组2 2.2j m == 按标准模数表取3=m ;第二扩大组3 3.04j m ==按标准模数表取4m =。
由于取齿轮厚度系数8m ϕ=,则由公式m m B ϕ=可得各齿轮厚度。
3.4对各种限制的讨论对于第二扩大组变速组,由于主轴轴径是由标准查得,其值较大,前轴径为80mm ,后轴径为45mm ,即安装齿轮处轴外径约为70mm ,由参考文献[1],轴上的小齿轮还要考虑到齿根和到它的键槽深处的最小尺寸应大于基圆齿厚,以防断裂,即其最小齿数min Z 应满足:min 1.035.6D Z m ≥+ 式中:D ——齿轮花键孔的外径mm (),单键槽的取孔中心至键槽底的尺寸两倍m ——齿轮模数对于主轴VI ,选用单键槽,查得(35 4.9)279.8mm D =+⨯=,若m=3,min 33Z =,小于已确定的最小齿数43,在主轴VI 上该模数满足要求。
考虑到花键滑动与定位较容易,除主轴VI 和电机轴O 外,其余轴均选用花键连接。
又注意到第二扩大组变速组在轴III 上最小齿轮齿数为min 21Z =,选用花键842468⨯⨯⨯,将46mm D =代入,若4m =,则min 17.4421Z =<,在轴III 上该模数满足要求。
故第二扩大组变速组的模数取4c m =。
对于第一扩大组,在轴II 上的最小齿数min 21Z =,选用花键632366⨯⨯⨯,将36mm D =代入,若3m =,则min 17.9621Z =<,在轴II 上该模数满足要求。