買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 題 目： 自動攻絲機(jī)設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 本文主要進(jìn)行的是 自動攻絲機(jī)設(shè)計 ，該自動攻絲機(jī)在普通的小臺式鉆床機(jī)床上進(jìn)行設(shè)計， 設(shè)計機(jī)床得主傳動變速系統(tǒng)時首先利用傳動系統(tǒng)設(shè)計方法求出理想解和多個合理解。根據(jù)數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)及主軸功率與轉(zhuǎn)矩特性要求，分析了機(jī)電關(guān)聯(lián)分級調(diào)速主傳動系統(tǒng)的設(shè)計原理和方法。從主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)入手，確定最佳機(jī)床主軸功率與轉(zhuǎn)矩特性匹配方案，計算和校核相關(guān)運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)。本說明書著重研究機(jī)床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計步驟和 設(shè)計方法，根據(jù)已確定的運(yùn)動參數(shù)以變速箱展開圖的總中心距最小為目標(biāo)，擬定變速系統(tǒng)的變速方案，以獲得最優(yōu)方案以及較高的設(shè)計效率。在機(jī)床主傳動系統(tǒng)中，為減少齒輪數(shù)目，簡化結(jié)構(gòu)，縮短軸向尺寸，用齒輪齒數(shù)的設(shè)計方法是試算，湊算法，計算麻煩且不易找出合理的設(shè)計方案。本文通過對主傳動系統(tǒng)中三聯(lián)滑移齒輪傳動特點(diǎn)的分析與研究，繪制零件工作圖與主軸箱展開圖及剖視圖。 關(guān)鍵詞： 分級變速 ;傳動系統(tǒng)設(shè)計 ;傳動副 ;結(jié)構(gòu)網(wǎng) ;結(jié)構(gòu)式 ;齒輪模數(shù) ;傳動比 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 in to of of of to of NC of of of of of of on of to by of of as in to In of in to of of of is of is to a of of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . . 緒論 . 1 床簡介 . 4 床的發(fā)展及趨勢 . 4 動攻絲機(jī) 介紹 . 5 課題設(shè)計內(nèi)容及要求 . 6 2 自動攻絲機(jī)總體方案設(shè)計 . 7 動攻絲機(jī)的動力選擇 . 7 動攻絲機(jī)的驅(qū)動方式 . 7 動攻絲機(jī)的動力性能比較 . 8 動攻絲機(jī)動力的計算與選擇 . 9 3 自動攻絲機(jī)設(shè)計 . 11 動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定 . 11 速范圍 . 11 速數(shù)列 . 11 定結(jié)構(gòu)式 . 12 定結(jié)構(gòu)網(wǎng) . 12 制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 . 13 定各變速組此論傳動副齒數(shù) . 13 4 自動攻絲機(jī)動力計算 . 15 傳動設(shè)計 . 15 算轉(zhuǎn)速的計算 . 16 輪模數(shù)計算及驗(yàn)算 . 17 用材料及熱處理 . 17 動軸最小軸徑的初定 . 22 軸合理跨距的計算 . 23 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 5 主要零部件的選擇 . 25 承的選擇 . 25 的規(guī)格 . 25 速操縱機(jī)構(gòu)的選擇 . 25 6 校核 . 26 度校核 . 26 承壽命校核 . 27 7 結(jié)構(gòu)設(shè)計及說明 . 29 構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容、技術(shù)要求和方案 . 29 開圖及其布置 . 29 結(jié) 論 . 30 參考文獻(xiàn) . 31 致 謝 . 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 1 緒論 床簡介 目前將機(jī)床分為 12 大類 ： 車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨插床、拉床、特種加工機(jī)床、鋸床及其他機(jī)床。在每一類機(jī)床中，又可以按照工藝范圍、步型型式和結(jié)構(gòu)等等，可以分為若干 組，每一組又可以分為若干系列。如鉆床又包括：坐標(biāo)鏜鉆床、深孔鉆床、搖臂鉆床、臺式鉆床、立式鉆床、臥式鉆床、中心孔鉆床及其他鉆床。在上述的基本分類方法的基礎(chǔ)上，還可以根據(jù)機(jī)床的其他特征進(jìn)一步進(jìn)行分類。同類型機(jī)床按照應(yīng)用范圍（通用性程度），可以分為通用機(jī)床（或者稱萬能機(jī)床）、專門化機(jī)床和專用機(jī)床三大類。其中通用機(jī)床是可以加工多種工件，完成多種多樣工序的加工范圍較廣的機(jī)床，如臥式車床、搖臂鉆床等等。 搖臂鉆床主要由立柱，搖臂，主軸箱，和底座等部分組成。主軸箱裝在搖臂上，可沿立柱上下移動，以適應(yīng)加工不同高度工件的要 求。此外，搖臂還可以隨 外 立柱在 360范圍回轉(zhuǎn)，因此主軸很容易調(diào)整到所需要的加工位置。為了使主軸在加工時保持確定的位置，搖臂鉆床還具有 內(nèi) 立柱，搖臂及主軸箱的夾緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)主軸的位置調(diào)整確定后，可以快速將它們夾緊。 搖臂鉆床的其他變形如萬向搖臂鉆床搖臂和主軸箱可以回轉(zhuǎn)或傾斜，使主軸可在空間任意方向都可以進(jìn)行鉆削，適用于重型機(jī)器，機(jī)車車輛，船舶和鍋爐等制造業(yè)中加工大型工件。車式搖臂鉆床的底座有車輪，可以在軌道上移動，適用于橋梁和機(jī)床等行業(yè)窄長形工件的孔加工。 床的發(fā)展及趨勢 進(jìn)入市場經(jīng)濟(jì)后，國內(nèi)機(jī)床行業(yè) 競爭日趨激烈，與中捷搖臂鉆廠生產(chǎn)相同型號產(chǎn)品的企業(yè)有 40 多家，中捷搖臂鉆廠產(chǎn)品領(lǐng)先優(yōu)勢受到挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對挑戰(zhàn)，中捷搖臂鉆廠在產(chǎn)品賣得正火的時候，提出了 進(jìn)行 跨越產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。第一，用先進(jìn)技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)品。如普通搖臂鉆床實(shí)現(xiàn)了五軸聯(lián)動，價格由幾萬元上升到幾十萬元，達(dá)到中國搖臂鉆床最高水平。第二，向國際先進(jìn)水平靠攏，不斷擴(kuò)大產(chǎn)品領(lǐng)先優(yōu)勢。 列、橋式和動橋系列產(chǎn)品，十幾項(xiàng)技術(shù)居國內(nèi)領(lǐng)先地位。 得自主知識產(chǎn)權(quán)，并成為國家重點(diǎn)新產(chǎn)品； 任何空間、任意方向、任意位置上實(shí)現(xiàn)鉆削功能， 不僅填補(bǔ)了國內(nèi)空白，在國外也不多見。在國際著名的芝加哥機(jī)床展覽會上，中捷搖臂鉆廠參展產(chǎn)品被一位美籍華商相中并當(dāng)場拉走。德國、意大利、西臘、瑞典、伊朗等國家買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 和地區(qū)紛紛提出做中捷牌搖臂鉆的代理經(jīng)銷商。在上海國際機(jī)床展覽會上，沈陽機(jī)床股份有限公司參展的數(shù)控鉆銑床，同時被國內(nèi)三家企業(yè)看好。 搖臂鉆床和大多數(shù)機(jī)床一樣，將向數(shù)控自動化、機(jī)電一體化和智能化方向發(fā)展。搖臂鉆床未來的發(fā)展趨勢是： 應(yīng)用電子計算機(jī)技術(shù)，簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高和擴(kuò)大自動化工作的功能，使機(jī)床適應(yīng)于納入柔性制造系統(tǒng)工作；提高功率主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的速度，相應(yīng)提 高結(jié)構(gòu)的動、靜剛度以適應(yīng)采用新型刀具的需要，提高切削效率；提高加工精度并發(fā)展超精密加工機(jī)床，以適應(yīng)電子機(jī)械、航天等新興工業(yè)的需要 。 動攻絲機(jī) 介紹 加工定制：否 類型：工業(yè)臺鉆 品牌：雙龍 型號： 電機(jī)功率： 軸數(shù)量：單軸 鉆孔直徑范圍： 1 主軸轉(zhuǎn)速范圍： 480 主軸孔錐度： 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 控制形式：人工 適用行業(yè)：通用 布局形式：立式 適用范圍：通用 作用對象材質(zhì)：金屬 產(chǎn)品類型：全新 項(xiàng)目 大鉆孔直徑 大主軸行程 100軸端錐度 軸中心至立柱表面距離 193作臺面尺寸 165*265座臺面尺寸 250*300軸端至工作臺面距離 0330軸端至底座面距離 188556作臺升降行程 主軸箱升降行程 工作臺在垂直平面內(nèi)回轉(zhuǎn)角度 45 主軸轉(zhuǎn)速 480,800,1400,2400,4100r/機(jī) * 370 或 550 外形尺寸 (長 寬 高 ) 688*380*1037重 97課題設(shè)計內(nèi)容及要求 動攻絲機(jī) 的結(jié)構(gòu)設(shè)計，要求結(jié)構(gòu)精小簡單，外形尺寸控制在 8050100（ ， 單軸； 13（ 480 4100（ 人工； 通用， 立式。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 2 自動攻絲機(jī) 總體方案 設(shè)計 機(jī)械系統(tǒng)通常是由原動機(jī)、傳動裝置、工作機(jī)和控制操縱部件及其它輔助部件組成。工作機(jī)是機(jī)械系統(tǒng)中的執(zhí)行部分，原動機(jī)是機(jī)械系統(tǒng)的中的驅(qū)動部分，傳動裝置則是把原動機(jī)和工作機(jī)有機(jī)地聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)能量傳遞和運(yùn)動形式轉(zhuǎn)換不可缺少的部分，而其中原動機(jī)在機(jī)械系統(tǒng)中所起的作用是：（ 1）把自然界的能源變成機(jī)械能；（ 2）把發(fā)電機(jī)等變能機(jī)所產(chǎn)生的各種形態(tài)的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 動攻絲機(jī) 的動力選擇 常用原動機(jī)有以下三種運(yùn)動形式，具體見 表 2 表 2動機(jī)運(yùn)動形式 運(yùn)動形式 實(shí)例 連續(xù)運(yùn)動 電動機(jī)、液壓馬達(dá)、氣壓馬達(dá)、柴油機(jī)、汽油機(jī) 往復(fù)運(yùn)動 直線電動機(jī)、汽缸、液壓缸 往復(fù)擺動 擺動油缸、擺動汽缸 動攻絲機(jī) 的驅(qū)動方式 由一臺原動機(jī)通過傳動裝置驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，叫做單機(jī)集中驅(qū)動。而多機(jī)分別驅(qū)動自然而然是用多臺原動機(jī)來驅(qū)動各執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。兩種驅(qū)動方式中，單機(jī)集中驅(qū)動傳動裝置復(fù)雜，操作麻煩，功率大，但價格便宜。而多機(jī)分別驅(qū)動傳動裝置簡單，電動機(jī)功率小，但成本比較高。 1） 必須考慮到工作機(jī)對原動機(jī)所提出的起動、過載、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性等方面的要求； 2） 必須考慮到其 經(jīng)濟(jì)效益及其成本，這也是非常重要的一項(xiàng)。 3）必須考慮到現(xiàn)場能源的供應(yīng)情況及工作環(huán)境因素； 4） 必須考慮原動機(jī)的機(jī)械特性與工作機(jī)的匹配情況； 5） 必須考慮到維修是否方便，操作是否簡單，工作是否可靠； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 動攻絲機(jī) 的動力性能比較 表 2動機(jī)性能比較 類別 電動機(jī) 氣缸馬達(dá) 液壓馬達(dá) 柴油機(jī) 尺寸 較大 較小 較小 較大 功率及取范圍 功 率 大 ；000范圍廣 功率比電動機(jī)大 ； 一 般 下的高速傳動 功率最大；受實(shí)際油壓和馬達(dá)尺寸的限制 功率 大；538000量 大 比電動機(jī)大 最大 大 輸出剛度 硬 軟 較硬 較硬 運(yùn)行溫度控制 溫度應(yīng)低于許應(yīng)值 排氣時空氣膨脹，噪聲較大，排氣處應(yīng)安裝消聲器 對油箱進(jìn)行風(fēng)冷或水冷 調(diào)整方法和性能 直流電動機(jī)用改變電樞電阻、電壓或改變磁通的方法；交流電動機(jī)用變頻、變極或變轉(zhuǎn)差率的方法 用氣閥控制，簡單，迅速，但不夠精確 通過閥或泵控制改變流量，調(diào)速范圍大 較難 噪聲 小 較大 較大 較大 維護(hù)要求 較少 少 較多 較多 初始成本 低 較高 高 高 運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用 最低 最高 高 高 應(yīng)用 很廣，需要動力電源 小功率高速場合 較廣 很廣，如各種車輛，船舶、農(nóng)用機(jī)械、工程機(jī)械和壓縮機(jī)等等 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 動攻絲機(jī) 動力的 計算與選擇 鉆床切削力的計算包括鉆床主軸轉(zhuǎn)矩計算和主軸軸向切削力的計算。由于加工材料為 ，其屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，鉆頭為高速鋼麻花鉆，加工方式為鉆孔，所以查機(jī)床夾具設(shè)計手冊得： 鉆床轉(zhuǎn)矩計算公式如下： pk 式中， 切削力矩（ NM） D 鉆頭直徑（ f 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（ 修正系數(shù) 軸向切削力的計算公式如下： 式中， 軸向切削力（ N） D 鉆頭直徑（ f 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ( 修正系數(shù) 已知被加工材料為 構(gòu)鋼，結(jié)構(gòu)鋼和鑄鋼取 b =736D=13f =以可分別計算出切削轉(zhuǎn)矩和軸向切削為： M 2595 N 由金屬切削原理可知，主軸切削功率的計算公式為： 式中： 軸向切削力（ N） f 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 (36( 10)602601 0 0 0( 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 n 主軸固定轉(zhuǎn)速（ r/ 切削力矩（ NM） 將以上數(shù)值代入公式中可計算出功率 慮到軸承傳動效率（查得為 鍵傳動效率（查得為 所以可計算出鉆床主軸要傳遞的功率 P 為： P= (慮到 自動攻絲機(jī) 的現(xiàn)場工作環(huán)境及工作需求， 自動攻絲機(jī) 的起動力矩和調(diào)速范圍等要求，我選擇電動機(jī)作為其原動機(jī)。由于生產(chǎn)機(jī)械裝置及工作機(jī)所處的工作環(huán)境各不相同，電動機(jī)的 工作環(huán)境也自然而然就各不一樣。在絕大多數(shù)情況下，電動機(jī)工作的周圍大氣中有不同分量的灰塵和水分，有的處于潮濕之處甚至水下工作，有的周圍含有腐蝕性氣體甚至爆炸物，為了保證電動機(jī)能在不同的工作環(huán)境中順利地安全運(yùn)行，電動機(jī)的外殼也就有多種型式，其型式有：開啟式、防護(hù)式、封閉式、防爆式。由于 自動攻絲機(jī) 工作常 處于灰塵較多的場合，其外殼選用封閉式，電動機(jī)型號為 Y 系列， 定功率 載轉(zhuǎn)速 1390r/定轉(zhuǎn)矩 m，質(zhì)量 17 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 3 自動攻絲機(jī) 設(shè)計 動參數(shù)及轉(zhuǎn)速圖的確定 速范圍 擬定立式鉆床的主傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖，由總體設(shè)計方按可知：主軸的轉(zhuǎn)速范圍為 4804100 r/ 選定公比 中型通用機(jī)床，常用的公比 為 慮到適當(dāng)減小本鉆床的相對速度損失， 當(dāng)按照 =算時， 04 1 0 0m i nm a x 按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為： 475， 670， 950， 1320， 1900， 2650， 3750 r/于標(biāo)準(zhǔn)序列中沒有 480r/擇最接近的 475 r/ 沒有最高轉(zhuǎn)速 4100 r/擇最接近的 4250 r/慮速 度損失，取值 4750 r/ 速數(shù)列 當(dāng)按照 =算時，當(dāng)按照 =算時， 重新計算 54 2 5 0m i nm a x 475， 600， 750， 950， 1180， 1500， 1900， 2360， 3000， 3750， 4750 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 對于 Z=11，可按照 Z=12 來計算。 定結(jié)構(gòu)式 對于 Z=11 即 Z=12=4 3，或 Z=12=3 2 2 Z=12=3 2 2。 為了結(jié)構(gòu)緊湊和主軸箱不過分的大，故選取 Z=12=3 2 2可分解為： Z=21 22 24。 定結(jié)構(gòu)網(wǎng) 根據(jù)“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏 ,結(jié)構(gòu)緊湊的原 則 ,選取傳動方案 Z=21 22 24,易知第二擴(kuò)大組的變速范圍 r= (x=8 滿足要求，其結(jié)構(gòu)網(wǎng)如圖 2知該題設(shè)選用電機(jī)為二級調(diào)速電機(jī)，其分?jǐn)偭?0個級別的變速。 圖 2構(gòu)網(wǎng) Z=21 22 24 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 制轉(zhuǎn)速圖和傳動系統(tǒng)圖 （ 1）選擇電動機(jī)：采用 （ 2）繪制轉(zhuǎn)速圖 圖 2速圖 （ 3）畫主傳動系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù)，畫主傳動系統(tǒng)圖如圖 2 1(m+D) 軸最小齒數(shù)和 :+D/m) 定各變速組此論傳動副齒數(shù) (1)100型機(jī)床 02)直齒圓柱齒輪 18文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 圖 2主傳動系統(tǒng)圖 （ 7） 齒輪齒數(shù)的確定。 據(jù)設(shè)計要求 1820,齒數(shù)和 100 120，由表 據(jù)各變速組公比，可得各傳動比和齒輪齒數(shù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 4 自動攻絲機(jī) 動力計算 傳動設(shè)計 輸出功率 P=速 390r/900r/ 1）確定計算功率 : 按 最大的數(shù)據(jù) 計算 P=K 為工作情況系數(shù)，查 1表 取 K=1.1 pd= 2）選擇 V 帶的型號 : 根據(jù) pd,390r/考 1圖表 表 小帶輪直徑，查表選擇 A 型 V 帶 25 3）確定帶輪直徑 d1,帶輪直徑 25算帶速 v= 60 60s 從動輪直徑 d2=900420=90 0 1表 算實(shí)際傳動比 i=d2/25/90= 4）定中心矩 a 和基準(zhǔn)帶長 1初定中心距 .7(d1+ 2(d1+ 203 580 取 002帶的計算基準(zhǔn)長度 /2(d1+(2 /2(90+200)+(200650 1表 303計算實(shí)際中心距 a2=300+(6302904確定中心距調(diào)整范圍 a+90+ 5）驗(yàn)算包角 : 1=1800-（ (1807201200 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 （ 6）確定 V 帶根數(shù)： 確定額定功率： 查表并用線性插值得 1表 37 得功率增量 1表 38 得包角系數(shù) K = 1表 3 得長度系數(shù) 定帶根數(shù)： Z=（ KK L = Z=1 算轉(zhuǎn)速的計算 （ 1）主軸的計算轉(zhuǎn)速 公式 nj=3/( z 得，主軸的計算轉(zhuǎn)速 取 80 r/ (2). 傳動軸的計算轉(zhuǎn)速 軸 2=224 r/ 1=315r/ （ 2）確定各傳動軸的計算轉(zhuǎn)速。軸共有 4 級轉(zhuǎn)速： 160r/224 r/315 r/50 r/若經(jīng)傳動副 Z3 傳動主軸，則只有 450r/經(jīng)傳動副傳動主軸，全部傳遞全功率，其中 160r/傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速， 故其計算轉(zhuǎn)速 n j=160 r/ 軸有 1 級轉(zhuǎn)速，且都傳遞全功率，所以其計算轉(zhuǎn)速 n j=630 r/計算轉(zhuǎn)速入表 3 表 3各軸計算轉(zhuǎn)速 （ 3） 確定齒輪副的計算轉(zhuǎn)速。齒輪 Z4 裝在主軸上 共 4 級轉(zhuǎn)速，其中只有 80r/ Z4 j=80 r/ 齒輪 在軸上，共 4 級轉(zhuǎn)速，但經(jīng)齒輪副 Z/Z4 傳動主軸，則只有 160r/遞全功率，故 60r/次可以得出其余齒輪的計算轉(zhuǎn)速，如表 3 軸 號 軸 軸 軸 計算轉(zhuǎn)速 r/ 630 160 80 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 輪模數(shù)計算及驗(yàn)算 從對齒輪的失效分析可知，為了使齒輪能夠正常工作，應(yīng)對齒輪的材料提出如下基本要求： （ 1）齒面應(yīng)有足夠的硬度和耐磨性，以防止齒面磨損、點(diǎn)蝕、膠合以及塑性變形等失效。 （ 2）輪齒心部應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較好的韌性，以防止齒根折斷忽然抵抗沖擊載荷。 （ 3）應(yīng)有良好的加工工藝性能及熱處理性能，以便加工和提高力學(xué)性能。 用材料及熱處理 適合制造齒輪的材料有很多，最常用的是鋼、鑄鐵，有些場合也采用非金屬材料。 1、鋼 鋼具有強(qiáng)度高、韌性好、便于制造和熱處理等優(yōu)點(diǎn)。大多數(shù)齒輪毛坯都采用優(yōu)質(zhì) 碳素鋼和合金鋼通過鍛造而成，并通過熱處理改善和提高力學(xué)性能。按熱處理后齒面硬度的不同，鋼制齒輪分為軟齒面齒輪和硬齒面齒輪兩種。 軟齒面齒輪的齒面硬度小于或等于 350常適用于一般用途、中小功率以及精度要求不高的場合，例如一般用途的減速器。由于齒面硬度不高，這種齒輪的毛坯在進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火的熱處理之后再進(jìn)行精加工，一般采用插齒或滾齒等方法。 對于一對軟齒面的齒輪來說，在傳動的過程中，小齒輪的輪齒嚙合次數(shù)比大齒輪的多，同時小齒輪的齒根較薄，使得小齒輪的輪齒彎曲強(qiáng)度較弱。因此，通常使小齒輪的齒面硬度要比大齒 輪的齒面硬度高 30 50保證大、 小齒輪的使用壽命相接近。在一般情況下，通常選用不同的材料或不同的熱處理可以實(shí)現(xiàn)這個要求。 硬齒面齒輪的齒面硬度大于 350用于高速重載及受有沖擊載荷的或要求結(jié)構(gòu)緊湊的重要機(jī)械傳動中，例如機(jī)床、汽車變速箱等。這種齒輪的毛坯在進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火后，進(jìn)行精切齒，然后再進(jìn)行表面淬火處理，使得齒輪的耐磨性提高，承載能力增大。 硬齒面齒輪與軟齒面齒輪比較，其綜合承載能力可提高 2 3 倍。或者說，在相同的承載能力下，硬齒面的齒輪傳動要比軟齒面的結(jié)構(gòu)尺寸小得多。所以，除非 受到工藝或生產(chǎn)等條件的限制，一般情況下應(yīng)盡可能采用硬齒面齒輪。 2、鑄鋼 對于齒輪的直徑尺寸較大（大于 400 600或結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易鍛造的齒輪毛坯，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 可用鑄鋼來制造。例如低速、重載的礦山機(jī)械中的大齒輪。 3、鑄鐵 灰鑄鐵具有較好的減磨性和加工性能，而且價格低廉，但它的強(qiáng)度較低，抗沖擊性能差，因此，常用于開式、低速輕載、功率不大及沖擊振動的齒輪的傳動中。 球墨鑄鐵的力學(xué)性能和抗沖擊能力較灰鑄鐵高，可代替灰鑄鐵、鑄鋼和調(diào)質(zhì)鋼鑄造大直徑齒輪。 4、非金屬材料 非金屬材料的彈性好，耐磨性好，可注塑成型，成本低， 但承載能力小，適用高速輕載以及精度要求不高場合。例如食品機(jī)械、家電產(chǎn)品以及辦公設(shè)備等。 常用齒輪的材料見下表 5 表 5用齒輪的材料及其力學(xué)性能 材料 牌號 熱處 理方法 齒面硬度 強(qiáng)度極限 屈服極限 主要應(yīng)用 優(yōu)質(zhì) 碳 素鋼 45 正火 160 21780 290 低速輕載 調(diào)質(zhì) 217 25550 360 低速中載 表面 淬火 48 5550 450 高速中載或低速重載 50 正火 180 22020 320 沖擊很小 合金鋼 40質(zhì) 表面淬火 240 2608 5500 900 550 650 中速中載 高速中載無劇烈沖擊 42質(zhì) 表面淬火 217 2695 5550 470 高速中載無劇烈沖擊 20碳淬火 56 6250 400 高速中載 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 20碳淬火 56 62100 850 承受沖擊 鑄鋼 570 正活 表面淬火 160 2100 5070 320 中速、中載、大直徑 640 正火 調(diào)質(zhì) 170 23040 27050 700 350 380 球墨鑄鐵 火 220 28047 24100 500 低中速輕載有小的沖擊 灰鑄鐵 工時效 170 24087 23500 300 低速輕載沖擊很小 根據(jù)上述齒輪材 料的介紹，我設(shè)計改進(jìn)后新增的齒輪中，齒輪材料選用 40齒輪的材料選用 20聯(lián)齒輪選用 20 （ 1）模數(shù)計算。 一般同一變速組內(nèi)的齒輪取同一模數(shù)，選取負(fù)荷最重的小齒輪，按簡化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行計算，即 63383 221 )1( 可得各組的模數(shù)， 式中 按接觸疲勞強(qiáng)度計算的齒輪模數(shù)（ 驅(qū)動電動機(jī)功率（ 被計 算齒輪的計算轉(zhuǎn)速（ r/ u 大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比，外嚙合取“ +”，內(nèi)嚙合取“ -”； 1z 小齒輪的齒數(shù)（齒）； m 齒寬系數(shù)， Bm m （ B 為齒寬， m 為模數(shù)）， 4 10m ； m =8 j 材料的許用接觸應(yīng)力（ 。取 j=650 2）基本組的齒輪參數(shù)計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 63383 221 )1( =163383 22 6 3 06 5 =合齒輪的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn)值 m=3 （ 3）擴(kuò)大組的齒輪參數(shù)計算 63383 221 )1( =163383 22 806 5 =合齒輪的模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn)值 m=5 如表 3示。 表 3模數(shù) （ 2） 基本組齒輪計算 。 按基本組最小齒輪計算 。 小齒輪用 40質(zhì)處理，硬度 241286均取 260齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度 229286均取 240算如下： 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算： 接觸應(yīng)力驗(yàn)算公式為 P n )()1(102088 3218彎曲應(yīng)力驗(yàn)算公式為： 組號 基本組