1、机械制造技术 课程设计1目 录第一章 斜口连杆加工工艺 .31.1 连杆的结构特点 .31.2 连杆的材料和毛坯 .51.2.1 选择连杆的毛坯材料 51.2.2 确定连杆的毛坯尺寸及机械加工余量 51.3 连杆的机械加工工艺过程分析 .71.3.1 工艺过程的安排 71.3.2 定位基准的选择 81.4 连杆的机械加工工艺过程 .91.5 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 .111.5.1 确定加工余量 111.5.2 确定工序尺寸及其公差 121.6 工时定额的计算 .131.6.1 精铣连杆大小头平面 131.6.2 半精镗大小头孔 131.6.3 精铣连杆体结合面 14第二章
2、铣连杆体剖分面夹具设计 .152.1. 问题的指出 152.2 夹具设计 .152.2.1 定位基准的选择 152.2.2 夹紧方案 152.2.3 夹具体设计 152.2.4 切削力及夹紧力的计算 152.2.5 定位误差的计算 162.2.6 定位误差分析 16第三章 X52K 机床设计 183.1 已知条件 183.2 运动设计 .193.2.1 拟定运动参数 193.2.2 结构分析式 .193.2.3 分配总降速传动比 .193.2.4 确定传动轴轴数 193.2.5 确定各级转速 .193.2.6 确定各变速组传动副直径或齿数 .193.2.7 转速图 213.2.8 传动系统图
3、.213.3 确定各轴计算转速 .213.4 核算主轴转速误差 .223.5 齿轮模数的估算 .223.6 强度校核： 233.6.1 齿轮强度校核 .23机械制造技术 课程设计23.7 确定各轴最小直径 .313.8 轴的校核 .313.9 主轴最佳跨距的确定 .323.9.1 选择轴颈直径,轴承型号和最佳跨距 .323.9.2 求轴承刚度 323.10 主轴刚度的校核 .333.11 各传动轴支承处轴承的选择 .34第四章 铣连杆盖止口成形铣刀设计 .364.1 铲齿成形铣刀的基本类型 364.2 铲齿成形铣刀结构参数的确定 .364.2.1 工件形廓分析 364.2.2 容屑槽底形式 .
4、364.2.3 齿形高度 h 和宽度 B364.2.4 铣刀的孔径 .374.2.5 铣刀的外径 .374.2.6 铣刀的齿数 374.2.7 铣刀的后角及铲削量 374.2.8 容屑槽尺寸 .374.2.9 分屑槽 .384.2.10 校验铣刀刀齿和刀体强度 384.2.11 校验铲磨齿形时砂轮是否和下一个刀齿发生干涉 384.3 正前角铲齿成形铣刀截形的设计计算 .404.4 铲齿成形铣刀技术条件 .40参考文献: 42机械制造技术 课程设计3第一章 斜口连杆加工工艺1.1 连杆的结构特点连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞
5、压缩气缸中的气体。连杆在工作中承受着急剧变化的动载荷。连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。连杆体及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。连杆小头用活塞销与活塞连接。连杆的作用是把活塞和曲轴联接起来，使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动，以输出动力。因此，连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能，而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。反映连杆精度的参数主要有 5个：（1）连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度；（2）连杆大、小头孔中心距尺寸精度；（3）连杆大、小头孔平行度；（4）连杆大、小头孔尺寸精度、形状精度；（5）连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。机械制造技术 课程设计4机械制
6、造技术 课程设计51.2 连杆的材料和毛坯1.2.1 选择连杆的毛坯材料连杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要求具有很高的强度。因此，连杆材料 45 钢。连杆毛坯制造方法为模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种，一种是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成体。整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后粗镗孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。 但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点，故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。1.2.2 确定连杆的毛坯尺寸及机械加工余量1）锻件的公差等级由于连杆的龚永和技术要求，确定该零件的公差等级为一般精度。2
7、）锻件质量由于机械加工后连杆质量为 5.2kg，可初步估计机械加工前毛坯的质量为 6kg。3）复杂系数对零件图进行分析，可初步确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度，即 l335mm，b122mm，h44mm， ；该锻件的形状复杂系数为S6/(lbh)=6/(335122447.810 -6)=0.43，属于 S2级4）锻件材质系数由于该连杆是碳的质量分数小于 0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数机械制造技术 课程设计6属于 M1 级5）确定尺寸公差及加工余量根据上述因素，查机械制造技术基础课程设计表 2.13 可确定锻件的尺寸公差和加工余量，见下表（11）表（11）加工表面 零件尺寸 机械加
8、工余量 毛坯公差 毛坯尺寸大小头端面062.422.5（取 2） 2.0.71.5460.71.5小头内孔35.82 2.0.71.5361.1大头内孔0.3 2.0.71.5741.1小头斜面 1.022.5（取 2） 2.0.61.4340.61.4机械制造技术 课程设计71.3 连杆的机械加工工艺过程分析1.3.1 工艺过程的安排在连杆加工中有两个主要因素影响加工精度：（1）连杆本身的刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）的作用下容易变形。（2）连杆是模锻件，孔的加工余量大，切削时将产生较大的残余内应力，并引起内应力重新分布。因此，在安排工艺进程时，就要把各主要表面的粗、精加工工序分开，即
9、把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夹紧力必然大，加工后容易产生变形。粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工中修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量，切削力及内应力的作用，逐步修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术条件。各主要表面的工序安排如下：加工表面 加工方法小头端面 粗铣半精铣精铣大头端面 粗铣半精铣精铣小头内孔 钻粗镗精镗大头内孔 粗镗半精镗精镗（包括倒角）体 粗铣（分离）精铣（为攻丝）止口 盖 粗铣精铣体 粗铣精铣（为攻丝）剖分面 盖 粗铣精铣机械制造技术 课程设计8小头斜面 粗铣
10、精铣大头斜面 粗铣螺纹孔 钻倒角锪平攻丝1.3.2 定位基准的选择1）粗基准的选择连杆在机械加工的第一道工序一铣连杆大小端两端面时,分别在一、二工位采用了两种不同的定位方式:一工位为铣其中的一 个端面,用两个V型块夹持连杆大端的两侧面圆弧面,以保证两侧面的加工余量均匀 ; -I位为铣另外一个端面,这时便可以用已铣过的那个端面作为定位基准，见图2.1。第三道工序为钻连杆小端面孔。为了保证所钻孔的中心线与连杆小端外形对称,采用三爪锥形压块使连杆小端自动定心的方式,压块自身带钻削导向套,如图2.2所示。 连杆大端两侧面外圆车削工序也存在同样的问题。为保证加工后的两侧面与大端 孔中心线对称,选择大端孔
11、作为定位基准,用可上下浮动的圆锥体使连杆大端孔自动定心,见图2.3。机械制造技术 课程设计9（2）精基准的选择连杆选择大小端端面a 和b 、小端孔c 、大端孔d定位1.4 连杆的机械加工工艺过程由上述技术条件的分析可知，连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，但是连杆的刚性比较差，容易产生变形，这就给连杆的机械加工带来了很多困难，必须充分的重视。连杆机械加工工艺过程如下表(12)所示：表(12)工序 工序名称 工序内容 工艺装备1 粗铣 以小圆外径定位，粗铣大小头端面，单侧余量 1.4mm X52K2 精铣 以大小头端面定位，精铣两端面，互为基准，单边余 量 0.6mm， X52K3
12、 至尺寸精度 ，并标记大小头端面为基面062.44 粗镗 以大小头端面及三爪锥形压块定位，使小头自动定心， 粗镗大小 T685 头孔，大头尺寸为 77.5mm，小头尺寸 46.7mm6 半精镗 以大小头端面及三爪锥形压块定位， 使小头自动定 心，半精镗大 T687小头孔，大头尺寸达到 ，小头尺寸达到19.076.048 粗铣 以基面及大小头孔定位，铣小头斜面，加工余量为2mmX52K9 钻以大小头端面及大小头孔定位，钻螺栓孔，尺寸达到mm,09.8Z57510 深 93mm11 锪平 以基面及大小头孔定位，锪平安装螺栓的沉孔 Z575机械制造技术 课程设计1012 铣 以基面及大小头孔定位，盖
13、体分离 X52K13 铣 以基面、小头孔及止口定位，铣连杆（体）剖分 面及止口 X52K14 粗铰 以基面、小头孔及止口定位，铰连杆（体）螺栓 孔，尺寸精度达 Z57515 到 mm036.916 钻 以基面、小头孔及止口定位，攻螺纹 M127H Z57517 铣 以基面、大头孔及止口定位，铣连杆（盖）剖分面及 止口 X52K18 钻 以基面及大小头孔定位，钻油孔 3 Z57519 钳 装螺栓20 半精铣 以基面及大小头孔定位，半精铣小头斜 X52K21 面，加工余量为 1mm，至尺寸精度为 01.3222 精镗 以基面及三爪锥形压块定位，精镗大小头孔，至大头 内孔尺寸为 T6823 ，小头内
14、孔尺寸为03.8035.4824 钳 刮研螺栓孔端面25 检 检查各部分尺寸及精度26 探伤 无损探伤及检验硬度 磁力探伤机27 清洗 Z57528 入库 塑料包装，入库连杆的主要加工表面为大、小头孔和两端面，较重要的加工表面为连杆体和盖的结合面及连杆螺栓孔定位面，次要加工表面为油孔、小头侧面及体和盖上的螺栓座面等。连杆的机械加工路线是围绕着主要表面的加工来安排的。连杆的加工路线按连杆的分合可分为三个阶段：第一阶段为连杆体和盖切开之前的加工；第二阶段为连杆体和盖切开后的加工；第三阶段为连杆体和盖合装后的加工。机械制造技术 课程设计11第一阶段的加工主要是为其后续加工准备精基准（端面、小头孔和大
15、头外侧面） ；第二阶段主要是加工除精基准以外的其它表面，包括大头孔的粗加工，为合装做准备的螺栓孔和结合面的粗加工等；第三阶段则主要是最终保证连杆各项技术要求的加工，包括连杆合装后大头孔的半精加工和端面的精加工及大、小头孔的精加工。如果按连杆合装前后来分，合装之前的工艺路线属主要表面的粗加工阶段，合装之后的工艺路线则为主要表面的半精加工、精加工阶段。1.5 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差1.5.1 确定加工余量 用查表法确定机械加工余量：（根据机械加工工艺手册第一卷 表 3.225 表 3.226 表 3.227）（1） 、大小头端面的工序余量（mm） 单面加工方法 单面余量 经济精度
16、 工序尺寸 表面粗糙度毛坯 44 12.5粗铣 1.4IT11()16.041.2( )16.06.3精铣0.6IT9()062.40( )062.3.2(2) 小头斜面加工余量单面加工方法 单面余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度毛坯 35 12.5粗铣 2IT11()16.033( )16.06.3半精铣1IT10()0.132( )0.1 6.31.5.2 确定工序尺寸及其公差（根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表 229 表 234）1）大头孔各工序尺寸及其公差（铸造出来的大头孔为 741.1 mm）工序名称 工序基 工序经济 工序尺寸 最小极限尺寸 表面粗糙度机械制造技术 课程设
17、计12本余量 精度粗镗 3.5 )(1230.H77.5 77.5 )(1230.H6.3半精镗 1.5 9.079 79 9.03.2精镗 1 )(73.80 80 )(73.0.82）小头孔各工序尺寸及其公差（根据机械制造技术基础课程设计指导教程 表 229 表 230）3)螺纹孔根据机械加工工艺手册第一卷 表 3.29 1.6 工时定额的计算1.6.1 精铣连杆大小头平面选用 X52K 机床，硬质合金 YT15 圆柱铣刀根据机械制造工艺设计手册表 2.481 选取数据铣刀直径 D = 62 mm 铣刀齿数 Z = 8 切削宽度 ae= 40 mm 切削深度 ap = 0.6 mm每齿进给
18、量 fz0.15mm齿 切削速度 v= 213m/min工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸 最小极限尺寸表面粗糙度粗镗 2.7 25.01H7.4625.07466.3半精镗 1 )(6.0 )(.1.03.2精镗 0.3 735.4835.0.8工序名称工序基本余量工序经济精度工序尺寸 最小极限尺寸表面粗糙度钻 至 9.8 H10.99.89.80.9 6.3粗铰 0.16 9(0.36)9.69.6(0.36)3.2倒角攻螺纹机械制造技术 课程设计13则主轴转速 n = 1000v/ D = 1000213/( 62) 1093.5 r/min根据表 3.131 按机床选取 n =
19、1180r /min则实际切削速度 V = Dn/1000 = 6211801000= 229.84 m/min 铣削工时为：按表 2.510 半精铣小头一侧端面L= 55 mm L1 = +1.5 = =31 mm L2 = 3 mm)(eead40(6240)基本时间 tj1 =（ L+L1+L2)/fm z = (55+31+3)/(11800.158) = 0.063 min按表 2.546 辅助时间 ta1 =0.150.063 = 0.00945 min 半精铣大头一侧端面L96mm tj2= 0.092min ta20.0138min加工端面总时间t2（t j1 +ta1 +tj
20、2 +ta2)=2（0.063+0.00945+0.092+0.0138）0.36min1.6.2 半精镗大小头孔 选用镗床 T2115，硬质合金刀头（1）半精镗大头孔根据机械制造工艺设计手册表 1.233 选取数据镗刀直径 D = 79 mm 切削速度 V = 120 m/min进给量 f = 0.5 mm/r 切削深度 ap = 0.75 mm 则主轴转速 n = 1000v/ D =483.5 r/min根据表 3.139 按机床选取 n = 800 r/min则实际切削速度 V = Dn/（100060） = 198.5 m/s 镗削工时为： 按表 2.53L = 40 mm L1 =
21、 3.5 mm L2 = 5 mm基本时间 tj= Li/fn = (40+3.5+5)/(0.5800) = 0.12 min辅助时间 ta =0.150.023 = 0.02 min （2）半精镗小头孔根据机械制造工艺设计手册表 1.233 选取数据镗刀直径 D = 47.7 mm 切削速度 V = 120 m/s进给量 f = 0.5 mm/r 切削深度 ap = 0.5 mm则主轴转速 n = 1000v/ D =800.77 r/min根据表 3.139 按机床选取 n = 800 r/min镗削工时为： 按表 2.53机械制造技术 课程设计14L = 40 mm L1 = 3.5
22、mm L2 = 5 mm基本时间 tj = Li/fn = (40+3.5+5)/(0.5800) = 0.12 min辅助时间 ta =0.150.023 = 0.02 min 1.6.3 精铣连杆体结合面 选用铣床 X52K根据机械制造工艺设计手册表 2.484 选取数据铣刀直径 D = 50 mm 切削宽度 ae=40 mm铣刀齿数 Z = 8 切削深度 ap =3 mm进给量 f = 0.05 mm/齿 切削速度 V = 26m/min则主轴转速 n = 1000v/ D =165.5 r/min根据表 3.174 按机床选取 n = 190 r/min则实际切削速度 V = Dn/（
23、100060） = 29.8m/min铣削工时为：按表 2.510 L = 40 mm L1 = ae)-(d+1 = 21 mm L2 =2 mm基本时间 tj = L/fmz = (40+21+2)/(1900.058) = 0,829 min按表 2.546 辅助时间 ta = 0.150.829 = 0.124 min机械制造技术 课程设计15第二章 铣连杆体剖分面夹具设计由连杆工作图可知，工件材料为 45 钢，年产量 20 万件。根据设计任务的要求，需设计一套铣剖分面夹具，刀具为高速钢成型铣刀。2.1. 问题的指出本夹具主要作来铣剖分面，剖分面与小头孔轴心线有尺寸精度要求，剖分面与螺
24、栓孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求。 2.2 夹具设计2.2.1 定位基准的选择由零件图可知，在铣剖分面之前，连杆的两个端面、小头孔及大头孔的两侧都已加工，且表面粗糙要求较高。为了使定位误差为零，按基准重合原则选小头孔、大头孔与连杆的端面为基准。连杆上盖以基面（无标记面） 、凸台面及侧面定位，连杆体以基面和小头孔及侧面定位，均属于完全定位。2.2.2 夹紧方案由于零件小，所以采用开口垫圈的螺旋夹紧机构，装卸工件方便、迅速。2.2.3 夹具体设计夹具体的作用是将定位、夹具装置连接成一体，并能正确安装在机床上，加工时，能承受一部分切削力。夹具体图如下：夹具体为铸造件，安装稳定，刚度好，但制造周期
25、较长。2.2.4 切削力及夹紧力的计算切削力的计算：，由组合机床 （表 7-24）得：高速钢成型铣刀切削力计算 =0.860.720.86=461460.860.050.72500.8638(735736)0.8=858.4N其中=461,=46,=50,=8,=0.05齿 ， =(736)0.8,=735机械制造技术 课程设计16夹紧力的计算：由机床夹具设计手册 （表 1-2-25）得：用扳手的六角螺母的夹紧力：M=12mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夹紧力： W0=5380N由于夹紧力大于切削力，即本夹具可安全使用。2.2.5 定位误差的计算由加工工序知，加工
26、面为连杆的剖分面。剖分面对连接螺栓孔中心线有垂直度要求（垂直度允差 0.08） ；对连杆体小头孔有中心距 1900.1 要求；对剖分面有 0.025 的平面度要求。所以本工序的工序基准：连杆上盖为螺母座面，连杆体为小头孔中心线，其设计计算如下：1）确定定位销中心与大头孔中心的距离及其公差。此公差取工件相应尺寸的平均值，公差取相应公差的三分之一（通常取 1/51/3） 。故此尺寸为190.30.010。2）确定定位销尺寸及公差本夹具的主要定位元件为一固定销，结构简单，但不便于更换。该定位销的基本尺寸取工件孔下限尺寸 48.49。公差与本零件在工作时与其相配孔的尺寸与公差相同，即为 48.4901
27、2.。3）小头孔的确定考虑到配合间隙对加工要求中心距 2360.1 影响很大，应选较紧的配合。另外小头孔的定位面较短，定位销有锥度导向，不致造成装工件困难。故确定小头定位孔的孔径为 48.4903.。2.2.6 定位误差分析 对于连杆体剖分面中心距 2360.1 的要求，以 48.4903.的中心线为定位基准，虽属“基准重合” ，无基准不重合误差，但由于定位面与定位间存在间隙，造成的基准位置误差即为定位误差，其值为：Dw=D+ d+ min=0.024+0.013=0.034 mmDw剖分面的定位误差D工件孔的直径公差机械制造技术 课程设计17d定位销的直径公差此项中心距加工允差为 0.1si
28、n45=0.07mm，因此工件在加工过程中能够保证加工精度要求。 连杆上盖剖分面的尺寸要求，螺母座面（工艺基准）为加工面的工序基准，同时亦为第一定位基准，对加工剖分面来说，它与工序基准的距离 052.7及相应的平行度误差只取决于基准在夹具中位置。因为工序基准同时为定位基准，即基准重合，没有基准不重合误差。基准位置误差为零。所以对加工剖分面来说，定位误差为零。即当基准重合时，造成加工表面定位误差的原因是定位基准的基准位置误差。机械制造技术 课程设计18机械制造技术 课程设计19第三章 X52K 机床设计3.1 已知条件本铣床用于精铣连杆体结合面，其切削力的计算：，由组合机床 （表 7-24）得：
29、高速钢成型铣刀切削力计算 =0.860.720.86=461460.860.050.72500.8638(735736)0.8=858.4N其中=461,=46,=50,=8,=0.05齿 ， =(736)0.8,=735切削功率 PwFv6000858.429.8=1.1kw传动效率传动装置 选用装置 效率带传动 V 带 =0.95一对滚动轴承 球轴承 =0.99圆柱齿轮传动 八级精度 =0.97= 带 轴承 5 齿轮 3=0.950.9950.973=0.82切削功率 PwFv6000858.429.8=1.1kwP0= =1.61KW 根据 原则条件选择 Y-100L2-4 型 Y 系列
30、笼式三相异步电动机，其额定功率为 3kw。轴 I： 轴 II： 轴 III：机械制造技术 课程设计20轴 IV3.2 运动设计3.2.1 拟定运动参数1确定转速范围：主轴最小转速 。2确定公比：3转速级数：3.2.2 结构分析式从电动机到主轴主要为降速传动，若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足传动副前多后少的原则，因此取 方案。 3.2.3 分配总降速传动比总降速传动比 又电动机转速 不符合转速数列标准，因而增加一定比传动副。3.2.4 确定传动轴轴数传动轴轴数 = 变速组数 + 定比传动副数 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。
31、3.2.5 确定各级转速由 z = 8， 确定转速数列： 63, 90, 125, 180, 250, 355, 500, 710。3.2.6 确定各变速组传动副直径或齿数1) 确定带传动中带轮尺寸机械制造技术 课程设计212) 确定各级齿轮齿数在五根轴中，除去电动机轴，其余四轴按传动顺序依次设为、。与、与、与轴之间的传动组分别设为a、b、c。根据金属切削机床设计表 213 确定各级齿轮齿数传动组 a:， 取轴齿轮齿数分别为：25（Z 11） 、30（Z 12） 。于是 ， 可得轴 上的联动齿轮齿数分别为：35（Z 21） 、30（Z 22） 。传动组 b:，上两联齿轮的齿数分别为：20（Z
32、23)、30(Z 24)。于是 ， ，得轴上两齿轮的齿数分别为：40(Z 31)、计算项目 计算内容 计算结果工作情况系数计算功率选带型小带轮直径大带轮直径大带轮转速由表 11.5Pc=KAP0=1.2x3w由表 11.6D2= KA=1.2Pc=3.6kwA 型D1=126mmD2=256mmn2=708/minD1n21261407256m机械制造技术 课程设计2230(Z32)。传动组 c:,取轴齿轮齿数为 20(Z33)、50(Z 34)；于是得 ,得轴两齿轮齿数分别为 80(Z41)，50(Z 42)。3.2.7 转速图3.2.8 传动系统图机械制造技术 课程设计233.3 确定各轴
33、计算转速 1）确定各轴计算转速a. 主轴计算转速：主轴的计算转速为由于计算转速必须是主轴具有的工作转速，故取 nc125rminb. 各传动轴的计算转速： 轴的计算转速 250r/min；轴的计算转速为 500r/min；轴的计算转速为 710r/min。 2）各齿轮的计算转速（见表 31）3.4 核算主轴转速误差所以合适。3.5 齿轮模数的估算 初 步计算齿轮的模数时 m当转速 nj 远大于 100r/min 时,所得的模数 m 可能对于接触疲劳强度是不够的,因此可按下式计算m=表（31）P Z nj 计算 m m机械制造技术 课程设计24Z11 25 710 1.92I 1.53Z12 3
34、0 710 1.92Z21 35 500 2.0557Z22 30 710 1.90162.5Z23 20 500 2.0557II 1.47Z24 30 500 2.0557Z31 40 250 2.365Z32 30 500 2.02733Z33 20 500 2.0273III 1.41Z34 50 250 2.365Z41 80 250 2.3309IV 1.35Z42 50 125 2.71913.53.6 强度校核 ：3.6.1 齿轮强度校核验算时应选项同模数中承受载荷最大、齿数最少的齿轮1）校核 I 轴传动比最大的一组齿轮计算项目 计算内容 计算结果选材大齿轮小齿轮齿数 Z 模数
35、 m齿面转矩 T齿宽系数 d接触疲劳极限45 钢 调质 硬度 240HB45 钢 调质 硬度 240+40=280取 Z11=25 , Z2=35 m=2.5齿面接触疲劳强度计算T19.5106P1n9.51061.5370b=(57)m 故取 b10m102.5=25mm=10/25=0. 4db10mz由图 12.17CT12058Nmd=0.4 MPaH6401lim机械制造技术 课程设计28初步计算许用接触应力Ad 值初步计算小轮直径校核计算圆周速度 v使用系数 KA使用系数 KV齿间载荷分系数重合系数 Z齿向载荷分布系数H10.9Hlim10.9710H20.9Hlim20.9580
36、由表 12.16 估计 Ad85d1AdT1dH2u13 852058.421.4.3 48.vd1n600571060由表 12.9由图 12.9由表 12.10 先求Fc85.4KAtb1.85.4251.N/m10N/ma1.83.1Z12 cos1.83.215135 Z4341.630.780.8由此得 KH1Z2/0.821.9由表 12.11 MPaH5802lim761liH2limAd85取 d1=50mmv0.19m/sKA=1.5KV=1.081.6Z0.8KH1.29机械制造技术 课程设计29载荷系数弹性系数节点区域系数接触最小安全系数工作时间应力循环次数接触寿命系数许
37、用接触应力验算确定传动KHABbd12C103b1.70.160.420.610320KAKVH1.5.081.291.2由表 12.12图 12。16表 12.14假定工作时间十年 ,每年工作 300 天，单班制,则有th103080.2NL160rnt60170480L2L1/i2.481.4由图 12.18H1Hlim1ZnSli64015H2Hlim2Zn2Sli801.4.5HZEH2KT1bd12u1189.2.40.82.53205806.1.4.计算表明,接触疲劳强度足够KH1.2K=2.53 MPaZE8.942H05.1limSth480hNL12.04108L2.58Zn
38、1.Zn21.4H1670MPa23H61h机械制造技术 课程设计30主要尺寸中心距圆整中心距齿宽 b重合度系数 Y齿间载荷分配系数 FK齿向载荷分布系数载荷系数齿形系数应力修正系数弯曲疲劳极限弯曲最小安全系数应力循环系数ad1(i)262.5(1.4)75取 a=75, 则 d1= 2ai1275.4162.5d2=id1=1.462.5=87,5b= d1=0.462.5=25d齿根疲劳强度计算Y0.250.750.250.751.6表 1210由图 12.14b/h25/(.25.)4.KF1.38AVKF1.5.081.421.38.17由图 12.21由图 12.22由图 12.23
39、c由表 12.14a=75b=25mmY0.7KF1.KF1.38K=3.17YFa12.63a2.45YSa1.58Sa2.640MPa2lim1F5.inS829105.4LN机械制造技术 课程设计31弯曲寿命系数尺寸系数许用弯曲应力验算812905.4/60lLhNtn由图 12.24由图 12.2525.10.9348lim22li11 FXNFSYF12KT1bd1mYFa1Sa1Y23.72058562.451.650.690.8781.2F1F2F1YFa2Sa2a1Sa181.2.7.83.451.6579.F2弯曲疲劳强度足够93.0821nY.1xMPaF.327812）其
40、它齿轮校核共用参数和已知条件如下：工作制 单班制预期寿命 10 年年工作日 300 天工作时间 th（h）10 300 8 0.2=4800齿轮精度 8 级，则计算 时的系数 A1.17, B=0.16, C=0.61计算小齿轮直径时，系数 Ad=85机械制造技术 课程设计32使用系数 Ka1.5弹性系数节点区域系数接触最小安全系数 SHlim1.05弯曲最小安全系数齿形系数 Yx1.0a 组传动 b 组传动 c 组传动Z11:Z21 Z23:Z31 Z33:Z41名义功率 P（Kw） 1.53 1.47 1.41小齿轮转速n1（rmin）710 500 250已知参数传动比 i 1.4 2
41、4齿宽系数 0.4 0.5 0.5640 640 640参数选择 接触疲劳极限(MPa) 580 580 580转矩 T（Nmm） 20580 28077 53862576 576 576初步计算许用接触应力(MPa)522 522 522初步计算小齿轮最小直径d1（mm）48.4 58 68机械制造技术 课程设计33齿宽 b（mm） 25 30 35校核计算圆周速度 v（m/s） 0.19 1.57 0.89齿数 Z 25:35 20:40 20:80模数 m 2.5 3 3.5动载系数 Kv 1.08 1.1 1.05重合度系数 Z 0.88 0.89 0.88齿间载荷分配系数1.1 1.27 1.29齿向载荷分布系数1.38 1.23 1.23载荷系数 K 3.17 2.57 2.512.04 108 7.2108 3.6108应力循环次数1.45108 3.6108 9108Zn1 1.1 1.02 1.12接触疲劳系数 Zn2 1.14 1.11 1.14670 622 682许用接触应力(MPa)630 613 629接触疲劳强度验算接触应力(MPa)611 597 603确定传动主 分度圆直 d1 62.5 60 70
