1、全套图纸，加 153893706 毕业设计说明书题目名称：三通阀 2-17 双头立式孔加工专用机床2011 年 05 月三通阀 2-17 双头立式孔加工专用机床设计摘要：随着自动化生产能力的提高，现代工厂中出现需要组合机床的场合越来越多，组合机床是以通用部件为基础，配以工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。它一般采用多轴，多刀，多工序，多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化合系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。
2、本课题针对三通阀端面上 2X17 孔钻削这一特定工序而设计的一台专用立式组合机床。本设计中，在充分数据计算的基础上对标准通用零件做了仔细选择，并依据被加工零件的结构特点，加工部位的尺寸精度，表面粗糙度要求，以及定位夹紧方式，工艺方法和加工过程中所采用的刀具，生产率，切削用量情况等设计了结构合理的多轴箱。关键词： 组合机床，多轴箱，工艺流程，钻削I三通阀 2-17 双头立式孔加工专用机床设计摘要：随着自动化生产能力的提高，现代工厂中出现需要组合机床的场合越来越多，组合机床是以通用部件为基础，配以工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。它一般采用多轴，多刀，多工序，
3、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化合系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。本课题针对三通阀端面上 2X17 孔钻削这一特定工序而设计的一台专用立式组合机床。 本设计中，在充分数据计算的基础上对标准通用零件做了仔细选择，并依据被加工零件的结构特点，加工部位的尺寸精度，表面粗糙度要求，以及定位夹紧方式，工艺方法和加工过程中所采用的刀具，生产率，切削用量情况等设计了结构合理的多轴 箱。关键词： 组合机床，多轴箱，工艺流程，钻削II毕 业 论 文 外
4、 文 摘 要Title Double three-way valve 2-17 hole processing machine tools for the design of verticalAbstractWith automatic production capability is improved, the modern factories in need of modular machine tool, the combination of more occasions based on general parts, match with workpiece specific shap
5、e and process design of special components and fixtures, composed of semi-automatic or automatic special machine. It usually adopts the multiaxial, knife, processes, and multi-faceted or multistage and processing, production efficiency than general machine high several times or more. Due to the comm
6、on parts have standard series, can according to the combined flexible configuration, can shorten the cycle of design and manufacture. Therefore, the combination machine has the advantages of low cost and high efficiency, in large, mass production is widely used, and the automatic production line can
7、 be used to composition.This paper introduces a special vertical combination machine tools designed for Three-way valve face 2X 17 holes on the surface drilling this specific processes.In this design, all the standard parts selection based on the carefully data calculation, and according to the char
8、acteristics of the structure by processing components, precision machining parts size, surface roughness, and the localization way, clamping technology and processing process using tools, cutting dosages as productivity, the structure design of reasonable spindle box.IIIKeywords：combined machine too
9、l, production efficiency, clamp, drilling目 录1 引言 .31.1 组合机床概述 31.2 该课题研究的目的和意义 31.3 组合机床发展史 31.4 国内外该研究技术现状 41.5 发展趋势 51.6 本课题研究的基本内容 52 多孔钻组合机床总体方案设计 .62.1 零件分析 .62.1.1 零件的技术要求 62.1.2 结构方案分析和定方案的选择 62.1.3 选择定位基准的原则及应注意的问题 62.1.4 确定夹压位置应注意的问题 72.2 工艺分析 72.3 确定机床的配置形式 72.3.1 不同配置形式组合机床的特点及适应性 82.3.2
10、不同配置形式组合机床的加工精度 82.3.3 选择机床配置形式应注意的问题 92.4 组合机床切削用量 92.4.1 组合机床切削用量的选择特点 92.4.2 确定切削用量应注意的问题 103.参数的拟定 113.1 电机的选择 11IV3.2 初定主轴转速 123.3 滑台每分钟进给量的计算 123.4 主轴直径的确定 134 传动件的计算 .134.1 各轴转速的计算 .134.2 各轴直径的估算 134.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 144.3.1 齿轮齿数的确定 144.3.2 齿轮模数的计算 154.3.3 齿宽确定 204.3.4 齿轮结构设计 .204.4 传动轴间的中心距 .
11、204.5 片式摩擦离合器的选择和计算 204.5.1 摩擦片的径向尺寸 .214.5.2 按扭矩选择摩擦片结合面的数目 .214.5.3 反转摩擦片数 .225. 动力设计 225.1 传动轴的验算 .225.1.1 主轴箱主轴的强度计算 .235.1.2 主轴抗震性的验算 .255.2 齿轮校验 .275.3 轴承的校验 28参考文献 .29结论 .30致谢 .31毕业设计说明书11 引言1.1 组合机床概述组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，再配以少量专用部件而组成的专用机床，具有一般专用机床结构简单，生产率及自动化程度高，易保证加工精度的特点，又能适应工件的变化，具有一定的重新
12、调整、重新组合的能力。组合机床可以对工件采用多刀、多面及多方位加工，特别适于在大批、大量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。组合机床可完成钻、扩、铰、镗孔、攻螺纹、车、铣、磨削以及滚压等工序。1.2 该课题研究的目的和意义传统机床只能对一种零件进行单刀，单工位，单轴，单面加工，成产效率低且加工精度不稳定，组合机床能够对一种（或几种）零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削磨削等工序，生产效率高，加工精度稳定。本课题针对三通阀 2-17 双头立式孔加工专用机床设计，有利于提高大批量生产的变速箱的生产效率，提高加工精度稳定性，节约社会资源。1.3
13、组合机床发展史专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。最早的组合机床是 1911 年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953 年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。二十世纪 70 年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面毕业设计说明书2度
14、可达 0.05 毫米1000 毫米，表面粗糙度可低达 2.50.63 微米；镗孔精度可达 IT76 级，孔距精度可达 0.030.02 微米 。1.4 国内外该研究技术现状组合机床自1911年在美国研制成功后便广泛应用于大批量生产的汽车工业中，并且随着汽车工业的发展而逐步完善。组合机床是根据被加工件的工艺要求，按照工序高度集中的原则而设计的，并以系列化 、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件而组成的专用设备，并配以专用夹具，采用多把刀具同时进行加工。组合机床的辅助动作实现了自动化，具有专用、高效、自动化和易于保证加工精度。当被加工的零件尺寸结构有所改进时，合机床的通用零部件还可以重新被利用
15、组成新的组合机床，且具有一定的柔性度。在数控设备还没有普及和推广的几十年里，它对于提高加工效率，降低对操作者的技术要求起到了很大的作用，尤其是组合铣床和专用钻床，在壳体类零件的加工线中应用非常广泛。近几年来，由于国家加大基础设施的投入，工程机械需求呈现了强劲的增长势头，部分生产厂家呈现出一年翻一番的发展形势，虽然国家因出现局部经济过热而采取对钢材、建材、电解铝等行业进行调控，但许多重点工程都陆续开工上马，工程机械虽不会出现过热现象，但今后几年仍然会维持较大程度的增长态势。国内工程机械同进口产品相比，其特点是价位低、产品稳定性、可靠性差、零件加工手段落后。随着国家对世贸承诺的逐步实现，价格的竞争
16、优势也逐渐减少，以装载机为例：目前大多数的主机生产厂及部件配套厂家对变速箱箱体、变矩器壳体前车架、后车架、动臂、驱动桥等关键零件，大多采用通用设备加工，这种加工方式的缺点有：生产能力难以扩大，产品质量不稳定，在制品积压严重，经济效益不够显著。值得庆幸的是国内比较大的装载机生产厂家都已逐步认识到这一问题。在机构件方面，厦工、临工、宜工、龙工纷纷采用组合机床对动臂、前车架、后车架，前后铰接架的孔系进行加工，零件一次装夹，多头同时加工，比通用机床单孔逐个加工，效率提高了 36 倍，而且避免了工件调头而产生的二次定位误差。运用组合机床加工结构件与通用机床相比各孔系坐标精度可以由1mm 提高到0.2mm
17、， ，同轴度 05mm 提高到008mm 孔系平行度由 07mm 提高到01 mm 而且所有精度均靠机床本身的装配精度保证，为提高整车的质量奠定了基础。变速箱箱体是装载机运毕业设计说明书3动系统中的核心部件， 零件本身的结构刚度较差，而加工精度相对要求较高，不采用特殊措施，使得与变速器结合面 008mm 的平面度以及各孔对此面的垂直度，各孔中心矩均难以保证。组合机床与通用机床组合生产线使适当的投资能迅速扩大生产规模，解决通用机床加工效率低，同一工序需要多台机床加工的难题。在工程机械快速发展的今天，我们面临的产品上规模，质量上台阶的难题，都可以运用组合机床加工得到有效的解决，组合机床在工程机械领
18、域有着更大的发展空间。1.5 发展趋势现阶段组合机床主要应用于大批量生产中，随着组合机床加工的发展与各种生产管理技术的发展与完善，组合机床在中小批量生产中也将得到广泛的应用，应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。1.6 本课题研究的基本内容(1)零件分析仔细阅读所拿到的零件图纸，分析零件的结构特点及技术要求。(2)拟定零件工
19、艺方案确定零件的材料，加工时的定位基准以及零件的加工工艺方案。(3)总体方案设计确定机床的配置形式及总体结构方案。(4)组合机床设计毕业设计说明书4确定被加工零件的工序图，零件加工示意图，绘制机床尺寸联系图，机床生产率计算卡。(5)主轴箱设计绘制主轴箱草图，选择主轴结构形式及动力计算，设计主轴箱的传动系统。2 多孔钻组合机床总体方案设计2.1 零件分析被加工零件：三通阀工件材料： HT2002.1.1 零件的技术要求a 保证 2X17 孔对基准中心的位置度b 水平方向孔中心到设计基准的位置度要求c 垂直方向孔中心到设计基准的位置度要求2.1.2 结构方案分析和定方案的选择本课题是针对三通阀端面
20、上 2 个孔钻削这一特定工序而设计的一台专用组合机床。正确选择加工用定位基准是确保加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的集中工序，从而实现减少机床台数的效果。由于采用专用夹具，对其精度要求完全可以达到。2.1.3 选择定位基准的原则及应注意的问题a 应尽量选择零件设计基准作为组合机床加工的定位基准。这样可以减少基毕业设计说明书5准不符的误差，以保证加工精度，但在某些情况下，却必须选用其他作为定位基准。b 选择定位基准应确定工件定位稳定。尽量采用已加工较大平面作为定位基准，这对于加工尤为重要。c 统一基准原则。即在各台机床上采取共同的定位基面来加工零件不同表面的孔或对同一表面上的孔完成不
21、同的工序。这对工序多的箱体类尤为重要。2.1.4 确定夹压位置应注意的问题在选择定位基面时，要相应决定夹压位置。此时应注意的问题是：a 保证零件夹压后定位稳定。为使工件在加工过程中不产生振动移动，夹压力要足够，夹压点布置加压合力落在定位平面内。b 尽量减少避免零件夹压后得变形，消除其对加工精度的影响。2.2 工艺分析工艺分析是设计组合机床最重要的一步，必须认真分析被加工零件的工艺过程。深入现场全面了解被加工零件的结构特点，加工部位，夹紧方式，工艺方法和加工过程所用的刀具，切削用量及生产率等。选择单工位，单面组合机床，使机床结构简单，工件可靠，更符合多，快，好，省的要求。a 加工精度的要求由于加
22、工孔相对于中心的位置度要求比较高，因此采用单工位方法一次定位，可以减少定位误差。b 被加工零件大小形状特点，加工部位特点要求。这些特点在很大的程度上决定采用立式机床。一般来说，孔中心线与定位基面垂直宜采用立式机床。故本加工工序采用立式机床。该组合机床是钻毕业设计说明书62X17，表面粗糙度为 12.5，两孔之间同轴度为 0.5，因此采用移动式钻模板。本道工序的夹紧也非常方便，可以利用上一道工序的加工特点。孔定位，端面定位，端夹紧，定位可靠，夹紧方便，装卸方便，工艺装备简单。根据上述被加工零件的结构特点，加工要求，工艺过程及生产率，可以确定机床配置形式为立式组合机床，这种配置形式可达到较高的加工
23、精度，对于精加工机床的夹具公差，一般加工零件的三分之一至五分之一，对于粗加工机床采用固定式导向，能达到0.2mm。2.3 确定机床的配置形式通常根据工件的结构特点，加工要求，生产率和工艺过程方案等，大体上就可以确定应采用哪种基本形式的组合机床。但在基本形式的基础上，由于工艺的组织，动力头的不同配置方法，零件安装数目和工位数多少等具体安排不同，而具有多种配置方案。它们对机床的结构复杂程度，通用化程度，结构工艺性能，重新调整的可能性以及经济效果，还有维修操作是否方便等，都具有不同的影响。另外，还必须看到，就是在有些情况下，对于工艺过程方案做不大的更改或重新安排，往往会使机床简单，工作可靠，结构紧凑
24、，更符合多快好省的要求。因此，在最后决定机床配置形式和结构方案时，必须注意下面一些问题：A 加工精度要求的影响B 机床生产率的影响C 被加工零件的大小，形状加工部位特点的影响D 车间布置情况的影响E 工艺间联系情况的影响F 使用厂的技术后方和自然条件的影响被加工零件的特点在很大程度上决定了机床的配置形式。毕业设计说明书72.3.1 不同配置形式组合机床的特点及适应性单工位组合机床通常是用于加工一个或两个工件，特别适用于大中型箱体件的加工。根据配置动力部件的数量，这类机床可以从单面或同时从几个方面对工件进行加工。各种形式的单工位组合机床具有固定的夹具。通常可以安装一个工件特别适合于大中型零件的加
25、工。本设计的零件较大，需要加工的孔径较大，且与轴箱配合安装，基于这点考虑，本设计采用单工位组合机床是合适的。多工位组合机床主要适用于中小型零件。2.3.2 不同配置形式组合机床的加工精度在组合机床上影响加工精度的因素很多，一般分为与切削负荷无关的误差（如机床原始误差，工件安装误差，夹具与刀具的误差，其它偶然性误差等）和与切削负荷有关的误差（如夹压变形，热变形，刀具磨损所引起的误差和其他偶然性误差） 。组合机床加工精度通常是靠夹具来保证的，我们也可以把影响加工精度的因素分为加工误差和夹具误差两大类。那么现在的问题在于确定夹具误差和加工误差的比例，这个问题的解决通常是根据经验数据来进行机床配置形式
26、的选择。一般从固定式夹具组合机床的加工精度和移动式夹具组合机床的加工精度来考虑。固定式夹具单工位组合机床加工精度最高。这种机床由于零件采用固定导向的位置度可以达到 0.2mm。可见这种形式的组合机床加工此零件能稳定的保证加工精度。2.3.3 选择机床配置形式应注意的问题A 适当提高工序集中程度在确定机床的配置形式和结构方案时，要合理解决工序集中程度的问题。在一个动力头上安装多轴，同时加工多孔来集中工序，是组合机床最基本的方法，在一台机床主轴数量有达 200 根左右的。但是，也不应无限制地增加主轴数量，要考虑到动力头及主轴箱的性能和尺寸，并保证调整和更换刀具的方便性。这些在以后的设计中药得以解决
27、。B 注意排屑和操作使用的方便性毕业设计说明书8排除切屑和操作使用的方便性队机床方案也有影响。C 夹具形式对机床配置形式的影响选择机床配置形式时要注意考虑夹具结构的实现可能性和工作的可靠性，在决定加工一个工件的成套流水线上个机床的型式时，还应注意，是机床与夹具的型式尽量一致，尤其是粗加工机床。这样不仅有利于保证加工精度，而且便于设计，制造和维修，也提高了机床之间的通用化程度。D 另外还应具有一定的成产批量2.4 组合机床切削用量选择切削用量是否合理对组合机床的加工精度，生产线，刀具耐用度，机床的形式及工作稳定性都有很大的影响。2.4.1 组合机床切削用量的选择特点a 在大多数情况下，组合机床为
28、多轴，多刀，多面同时加工。因此，所选用的切削用量，根据经验应比一般万能机床单刀加工低 30%左右。b 组合机床多轴箱上所有刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台。工作时要求所有刀具每分钟进给量相同，且等于动力滑台的每分钟进给量。这个每分钟进给量应是适合于所有刀具的平均值。因此，同一多轴箱上的刀具主轴可设计成不同转速和选择不同的每转进给量与其相适应，以满足不同直径的加工需要。2.4.2 确定切削用量应注意的问题1.尽量做到合理利用所有刀具，充分发挥其性能。由于本设计所加工孔工艺要求相同，所以选择同一数据即可。2.复合刀具切削用量的选择，应考虑刀具的使用寿命。进给量通常按复合刀具最小直径选择，切
29、削速度按复合刀具的最大直径选择。毕业设计说明书93.选择切削用量时，应注意零件生产批量的影响。4.切削用量选择应有利于多轴箱设计。5.选择切削用量时，还应考虑所选动力滑台的性能尤其是当采用液压动力滑台时，所选择的每分钟进给量一般应比动力滑台可实现的最小进给量大 50%左右。否则，会由于温度和其他原因导致进给量不稳定，影响加工精度，甚至造成机床不能正常工作。毕业设计说明书103.参数的拟定3.1 电机的选择A切削力 F，切削转矩 M，切削功率 P，刀具耐用度 T 的计算公式由组合机床设计可知计算公式如下：（2-1）6.08.2HBDfF（2-2）91fM（2-3）DvP9740（2-4）83.1
30、5.02)6(HBfvT式中：F 切削轴向力（N） ； D钻头直径（mm ） ；f每转进给量（mm r） ； M切削转矩（N.mm） ；P切削功率（KW ） ； T刀具耐用度（min） ；v切削速度（ mmin ） ； HB零件的布氏硬度值，通常给出一个范围。对于公式（2-1）（2-3 ）取最大值，对于（2-4）取最大值减去硬度偏差值的三分之一。毕业设计说明书11根据本次加工的零件材料为 HT200，选择用直径 D=17mm 的高速钢钻头钻 18mm 深的孔，根据刀具直径和工件，刀具材料，查组合机床设计简明手册P130 页，表 6-11D=17mm， v=16m min，f=0.26mm r。
31、硬度 HB 160 200计算硬度 HB=20013（200-160）=187由公式 2-1 得 NF3471826.076.0.由公式 2-3 得 mM.9.19.由公式 2-4 得 KWP526.074由公式 2-5 得 in3.48)1.689(3.5.0T由于是双头钻床 总轴向力： NF692由于是双头钻床，所以总的钻孔切削功率为 KWP052.16.对于主运动驱动功率取 8.0则 电机功率 KWP315.电电动机的选择 查组合机床简明设计手册P114 页 选择 Y90L-4 1.5Kw 1400r/min 的电动机动力箱的选择 查组合机床简明设计手册P114 页 根据电动机的型号选择
32、动力箱型号为 1TD20 驱动轴转速为 950r/min毕业设计说明书12进给电动机的选择 由于运动时要克服主轴的轴向力外，还要克服主轴箱体移动是产生的摩擦力等，则主轴箱体的最大进给力F 实进 F 进=6942进给功率P 进=F 进 V 进=6942X0.0779/60=9.01w=0.009kw则 进给电动机功率 P 实进= P 进/ =0.009/0.8=0.01125kw选择电动机为Y90L-6 1.1kw 910r/min 2.5kg 3.2 初定主轴转速 min74.291.37601rvn3.3 滑台每分钟进给量的计算由组合机床设计 fvn式中：n主轴转速（rmin）f主轴进给量（
33、mm r）滑台每分钟进给量（mm min ）fv= =299.74X0.26=77.9mm/minfn毕业设计说明书133.4 主轴直径的确定由组合机床设计表 3-19 轴能承受的扭矩计算：41)0(MBd式中：d轴的直径（ mm） ；M轴所传递的转矩（N.mm ） ；B系数。 B 与扭矩角 有关，当为刚性主轴时，B=7.3取 d=30mmmd37.26)10(5.4 传动件的计算4.1 各轴转速的计算 主轴箱I 轴转速 950r/min II 轴的转速 604.55r/min III 轴的转速 305.7r/min进给箱 I 轴的转速 910r/minII 轴的转速 434.3r/minII
34、I 轴的转速 191.9r/min毕业设计说明书14IV 轴的转速 80.3r/minV 轴的转速 54.2r/minVI 轴的转速 23.9r/min4.2 各轴直径的估算 md3jNPKA其中：P-电动机额定功率K-键槽系数A-系数-从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积；jn-该传动轴的计算转速。计算转速 j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图上，按主轴的计算转速和相应的传动关系确定。轴：K=1.06，A=110 m58.1390.6.10d31）（取 20mm轴：K=1.06，A=110 m41.5.604975.1.10d32 ）（取 20mm毕业设计
35、说明书15轴为主轴，前面已经计算去 30mm 4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算4.3.1 齿轮齿数的确定当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数。对于定比传动的齿轮齿数可依据机械设计手册推荐的方法确定。对于变速组内齿轮的齿数，如传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和 zS及小齿轮的齿数可以从表 3-6（机械制造装备设计）中选取。一般在主传动中，最小齿数应大于1820。采用双联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系：以保证滑移是齿轮外圆不相碰。主轴箱齿轮齿数的确定第一组齿轮：齿数和 zS取 54：Z=21， 2=33第二组齿轮：齿数和 zS取 89：3Z=30， 4=59进
36、给箱齿轮齿数的确定进给电机的转速为 910r/min，初定丝杠螺距 P=5，由滑台每分钟的进给量 Vf=77.9mm/min计算得 nI 进= Vf/P=13.58r/min毕业设计说明书16第一组齿轮：齿数和 zS取 65：Z=21， 2=44第二组齿轮：齿数和 zS取 62：3Z=19， 4=43第三组齿轮：齿数和 zS取 61：5Z=18， 6=43第四组齿轮：齿数和 zS取 67：，7Z=27， 8=40，第五组齿轮：毕业设计说明书17齿数和 zS取 62：，9Z=19， 10=43；第六组齿轮：齿数和 zS取 87：1Z=28， 12=59，第七组齿轮：齿数和 zS取 101：Z=3
37、7，Z =64，1314第八组齿轮：齿数和 zS取 87Z =28, Z =5915164.3.2 齿轮模数的计算1 选定齿轮类型，精度等级，材料由所示传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度（GB10095-88）材料选择。由表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。选小齿轮齿数 Z =21大齿轮齿数 2=31按齿面接触强度设计毕业设计说明书18由设计计算公式（10-9a）进行试算，即 3211)(.2HdEt uZKTd确定公式内的各计算数值1）试选择载荷系数 Kt=1.32)试计算小齿轮
38、的传递转矩T1=（95.55103P1）/n1 P1=1.5kw n1=950r/minT1=9.95 310Nmm3)由表 10-7 选取齿宽系数 d 范围 0.71.0 。但在特殊情况下可取 0.2. 课程设计 P205 页。取 d=0.44)由表 10-6 查的材料的弹性影响系数 Ze=189.8MPa.5)由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=600MPa;大齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim2=550MPa6)由式 10-13 计算应力循环次数。N1=60n1j hL=609501(2830015)=4.104 910由图 10-19 取接触疲劳寿命系数
39、 1HNK=0.902HNK=0.95.毕业设计说明书198)计算接触疲劳许用应力。取实效概率为 1%，安全系数 S=1，由式（10-12）得H1= SKHN1lim=0.9600MPa=540MPaH2= SKHN1lim=0.95550MPa=522.5MPa(2)计算1）试计算小齿轮分度圆直径 td1，代入 H中较小的值。3211)(.2HdEt uZKTd=344.052.5.18196. =44.65mm2)计算圆周速度 vV= 106ndt=(3.1444.65950)(601000)=2.22m/s毕业设计说明书20计算齿宽 bb = td1=0.444.65=17.68mm计算
40、齿根与齿高之比 hb模数 tm= 1Zdt=44.6521=2.1262mm齿高 h=2.25 t=2.252.1262=4.78mmhb= 78.461=3.745)计算载荷系数根据 v=3.27m/s .7 级精度，由图 10-8 查得动载系数 vK=1.12直齿轮， HK= F=1 F=1.35K= v =1.5126）查取齿形系数查表 10-5 查得 a1FY=2.65， a2F=2.226.7）表 10-5 查得 a1S=1.58， a2S=1.764.8）计算大、小齿轮的 F小齿轮 FYa21=0.01379毕业设计说明书21大齿轮 FYa21=0.01644大齿轮的数值大 323
41、1064.952m=1.41由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力， ，而齿面接触疲劳强度所决定承载能力，仅与齿轮直径有关，因此选取相近的标准模数。所以取 2(2) -齿轮弯曲疲劳的计算：取 3m同上计算可得进给箱各个齿轮的的模数。取 m=3(4)标准齿轮：*20h1c0.25度 ， ，从机械原理 表 10-2 查得以下公式齿顶圆 mhzdaa)2+(=*1齿根圆 af c（ ）m分度圆 zd=齿顶高 ha*齿根高 mcf)+( 毕业设计说明书22齿轮的具体值见表齿轮尺寸表主轴箱（前）进给箱各个齿轮齿轮 齿数 z 模数 m 分度圆 d 齿顶圆 a1 21 2 42 462
42、33 2 66 703 30 3 90 964 59 3 177 1835 21 3 63 696 44 3 132 1387 19 3 57 638 43 3 129 1359 18 3 54 6010 43 3 129 13511 27 3 81 87毕业设计说明书2312 40 3 120 12613 19 3 57 6314 43 3 129 13515 37 3 111 11716 64 3 192 19817 28 3 84 9018 59 3 177 183齿轮 齿根圆 fd齿顶高 ah齿根高 fh1 37 2 2.52 61 2 2.53 82.5 3 3.754 169.5
43、3 3.755 55.5 3 3.756 124.5 3 3.75毕业设计说明书247 49.5 3 3.758 121.5 3 3.759 46.5 3 3.7510 121.5 3 3.7511 73.5 3 3.7512 112.5 3 3.7513 48.5 3 3.7514 121.5 3 3.7515 103.5 3 3.7516 184.5 3 3.7517 76.5 3 3.7518 169.5 3 3.754.3.3 齿宽确定由公式 B= d当两支承相对于小齿轮做不对称布置时 d=0.7-1.0，毕业设计说明书25备注中，金属切削机床的齿轮传动，若功率不大时， d可小到 0.2.由于本次设计的机床功率不大， d的范围可取 0.2-1.0.主轴箱的齿轮齿宽为 32进给箱的齿轮齿宽为 354.3.4 齿轮结构设计当 16050amd时，可做成腹板式结构，再考虑到加工问题。 4.4 传动轴间的中心距轴 箱 传 动 轴 计 算 md5426z21）（I .32790进 给 箱 传 动 轴 计 算 md5.97213621）（I 957mdIV5.124VI .08
