摘 要 隨著先進制造技術的發(fā)展和進步，數(shù)控加工已成為機加工過程中的一種主流技術。這一技術的運用提高了機加工過程中工作效率和加工精度。數(shù)控 多工位鉆床就是提高鉆削加工精度和效率的一種很好的機加工工具。數(shù)控多工位鉆床 的 設計，采用了普通車床設計的步驟和方法，綜合考慮數(shù)控機床的特點 。從切削力入手確定主軸及電機，到整個機床的結構設計和機床的控制 ， 最后到對機床初始化程序設計。 本設計是基于多軸加工的普通鉆床改造。為了實現(xiàn)復合工位的加工，現(xiàn)需要對普通鉆床進行多軸頭的設計。普通鉆床為單軸機床，但安裝上多軸箱就會成為多軸的鉆床， 改造成多軸鉆床后，能大大地縮短加工時間，提高生產效率。因此本設計的重點是多軸箱的設計，設計內容包括齒輪分布與選用、軸的設計、多軸箱的選用、導向裝置設計等。 關鍵詞： 復合工位；多軸鉆床；生產效率；多軸箱 Abstract With the manufacturing development, numerical control manufacturing has become one of the major advanced technologies. efficiency and accuracy has been improved in application of the technology. Numerical control auto-drilling machine is a kind of the new machine tools that can improve the machining accuracy and efficiency. The paner has designed for Numerical control auto-drilling machine, using design method of the ordinary lathe, and considering the characteristic of the numerical control machine tools synthetically. cutting force has been calculated, the structural and the control system has been designed. Finally, the software routine has been explored.This paner has finished completed a investigation of internal and external of current situation for numerical control multistage-drilling machine, and compared it, put forward a feasible scheme； completed the mechanical structural design an calculated and designed the electric control system, and finished the software and hardware of the control system tentatively.The design is based on the multi-axis machining of common drilling machine. To accomplish the manufacture of multi-hole, redesigned the drive mechanism of the ordinary drill press. Mono-spindle be changed into a multiple spindle. It will improve its productive efficiency, shorten its processing time if assembled a multiple spindle case on. That so calls a multiple drill. Hereby, the keystone of this design paper is how to design a multiple spindle heads. The design subjects include the selection and distribution of gear wheel, the design of spindle, and the guiding equipment and selection of the multiple spindle heads, etc. Key words: multi-position manufacture； multiple drill press； productive efficiency； multiple spindle heads 目 錄 摘 要 . III ABSTRACT . IV 目 錄 . V 1 緒論 . 1 1.1 本課題的研究內容和意義 . 1 1.2 國內外的發(fā)展概況 . 2 1.2.1 多軸頭 . 2 1.2.2 多軸箱 . 2 1.2.3 多軸鉆 床 . 3 1.2.4 自動更換主軸箱機床 . 3 1.2.5 多軸加工趨勢 . 3 1.3 本課題應達到的要求 . 4 2 單工位鉆床改為多工位鉆床 . 5 2.1 設計任務 . 5 2.2 普通立式鉆床的選型 . 5 2.2.1 計算所需電機功率 . 5 2.2.2 立式鉆床的確定 . 6 3 主傳動齒輪傳動箱的設計 . 7 3.1 設計前的準備 . 7 3.2 傳動系統(tǒng)的設計與計算 . 7 4 多軸箱的結構與零部件的設計 . 13 4.1 箱蓋、箱體和中間板結構 . 13 4.2 多軸箱軸的設計 . 13 5 導向裝置的設計 . 28 5.1 導向裝置組成 . 28 5.2 導向裝置選擇與設計 . 28 6 接桿刀具 . 30 7 結論與展望 . 31 7.1 結論 . 31 7.2 不足之處及未來展望 . 31 致 謝 . 32 參考文獻 . 33 1 緒論 1.1 本課題的研究內容 和 意義 畢業(yè)設計是在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。專用機床的結構設計和改進是實現(xiàn)產品設計，保證產品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，合理的專用機床是企業(yè)進行生產準備、計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質量、上水平，加速產品更新，提高經濟效 益的技術保證。 本課題為基于復合工位加工機床結構設計，由于零件的生產綱領為大批大量生產，故將涉及大批量加工的工藝規(guī)程設計、專用機床和專用夾具設計等，尤其隨著工業(yè)的發(fā)展，大型復雜的多軸、多工位加工更是引人注目。結合多軸、多工位加工不但可以擴大加工范圍，而且在提高精度的基礎上還能大大地提高工效。完成該課題是對我們大學期間所學知識進行一次全面的專業(yè)訓練，可以培養(yǎng)我們掌握如何運用過去所學知識去解決生產中實際問題的方法，增強從事本專業(yè)實際工作所必需的基本能力和開發(fā)研究能力，可以提高我們的專業(yè)素質，為今后走上工作崗位打 下一個良好的基礎，因而，其對我們實踐能力的提高和進行企業(yè)專用機床的技術改造均具有十分重要的意義。 組合機床上的通用部件和標準零件約點全部機床零部件總量的 70 -80，因此設計和制造周期短，經濟效益好。由于組合機床目的通用部件和標準零件自動化程度高，因而比通用機床生產效率高，產品質量穩(wěn)定勞動強度低。組合機床的通用部件是經過周密設計和長期生產實踐考驗的，又有專門廠家成批生產，它與一般專用機床比較，其結構穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便。組合機床加工工件，由于采用專用夾具組合刀具和導向裝置等，產品加工質量靠工藝 裝備保證，對操作工人的技術水平要求不高。當機床被加工的產品更新時，專用機床的大部件要報廢。組合機床的通用部件是根據(jù)國家標準設計的，并等效于國際標準，因此，其通用部件可以重復使用。不必加行設計和制造。組合機床易于聯(lián)成結合機床自動線，以適應大規(guī)模和自動化生產需要。 據(jù)統(tǒng)計，一般在車間中普通機床的平均切削時間很少超過全部工作時間的 15%。其余時間是看圖、裝卸工件、調換刀具、操作機床、測量 以及清除鐵屑等等。使用數(shù)控機床雖然能提高 85%，但購置費用大。某些情況下，即使生產率高，但加工相同的零件，其成本不一定比普通機 床低。故必須更多地縮短加工時間。不同的加工方法有不同的特點，就鉆削加工而言，多軸加工是一種通過少量投資來提高生產率的有效措施。 專用 機床總體設計 -三圖一卡 “被加工零件工序圖 ”-它是組合機床的設計的主要依據(jù)，它是制造使用，檢修和調整機床的重要技術條件 繪制加工示意圖 -它是刀具夾具，多軸箱，液壓電器裝置設計及通用部件選擇主要原始資料，它是調整機床，刀具及試車依據(jù)。 繪制聯(lián)系和運動關系及檢驗機床各部件相對位置及聯(lián)系 -是滿足加工要求 、 進一步開展主軸箱 及 夾具等專用部件 和 零件設計的 主要 依據(jù)。 相對生產率計 算卡 -它用來反映機床的加工過程，完成這一動作所需要的時間，切削用量，機床生產率及機床負荷率。 專用 機床主軸箱設計，按專用要求進行設計，由通用零件組成，其主要作用是根據(jù) 被加工零件的要求，安排各主軸位置并將動力和運動由電機或動力部件傳給各主軸，使之得到要求的轉速，機床主軸箱選用 400*400， 中間傳動軸帶動主軸傳動。 專用 機床設計 是 按系列化標準化設計的由大量的通用部件和少量的專用部件組合的工序集中的高效率專用機床。它能對工件進行多刀，多軸，多面，多工位，同時加工。隨著組合機床技術的發(fā)展，它以工藝范圍日益擴大 。 1.2 國內外的發(fā)展概況 雖然不可調式多軸頭在自動線中早有應用，但只局限于大批量生產。即使采用可調式多軸頭擴大了使用范圍，仍然遠不能滿足批量小、孔型復雜的要求。尤其隨著工業(yè)的發(fā)展，大型復雜的多軸加工更是引人注目。例如原子能發(fā)電站中大型冷凝器水冷壁管板有 15000個 20 孔，若以搖臂鉆床加工，單單鉆孔與锪沉頭孔就要 842.5 小時，另外還要劃線工時151.1 小時。但若以數(shù)控八軸落地鉆床加工，鉆锪孔只要 171.6 小時，劃線也簡單，只要1.9 小時。因此，利用數(shù)控控制的二個坐標軸，使刀具正確地對準加工位置，結合多軸 加工不但可以擴大加工范圍，而且在提高精度的基礎上還能大大地提高工效，迅速地制造出原來不易加工的零件。有人分析大型高速柴油機 30 種箱形與桿形零件的 2000 多個鉆孔操作中，有 40%可以在自動更換主軸箱機床中用二軸、三軸或四軸多軸頭加工，平均可減少20%的加工時間。 1975年法國巴黎機床展覽會也反映了多軸加工的使用愈來愈多這一趨勢。 多 工位 加工是在一次進給中同時加工許多孔或同時在許多相同或不同工件上各加工一個孔。這不僅縮短切削時間，提高 零件加工 精度，減少 零件的 裝夾或定位時間，并且在數(shù)控機床 加工程序的編制中 不必計算 坐標，減少 了 字塊數(shù)而簡化編程。它可以采用以下一些設備進行加工：立 式 鉆 床 或搖臂鉆 床 上裝多軸頭、多軸鉆床、多軸組合機床 以 及自動更換主軸箱機床 等 。甚至可以通過二個能自動調節(jié)軸距的主軸或多軸箱，結合數(shù)控工作臺縱橫二個方向的運動，加工各種圓形或橢圓形孔組的一個或幾個工序?，F(xiàn)在就這方面的現(xiàn)狀作一簡介。 1.2.1 多軸頭 從傳動方式來說主要有齒輪傳動與萬向聯(lián)軸節(jié)傳動二種。這是大家所熟悉的。前者效率較高，結構簡單，后者易于調整軸距。從結構來說有不可調式與可調式二種。前者 主、從動軸間 軸距不能改變，多采用齒輪傳動，僅適用于大批 量生產。為了擴大其 加工 適應性，發(fā)展了可調式多軸頭， 其 在一定范圍內可調整軸距。它主要 結構形式有兩 種 ： （ 1）具有對準裝置的主軸。主軸裝在可調支架中，而可調支架能在殼體的 T 形槽中移動，并能在對準的位置以螺栓固定。（ 2）具有 較小 公差的圓柱形主軸。主軸 通過襯套 固定在與 零件 孔型相同的模板中。前一種適用于批量 較 小且孔 系 是規(guī)則分布的工件（如孔 系 分布在不同直徑的圓周上）。后一種適用于批量較大 的機械加工 中， 其 剛性較好，孔距精度亦高，但不同孔型需要不同的模板。 多軸頭可以裝在立 式 鉆 床或 搖臂鉆床上，按鉆床本身所具有的各種功能進行工 作。這種多軸加工方法，由于鉆孔效率、加工范圍及精度的關系，使用范圍有限。 1.2.2 多軸箱 也 像 多軸頭那樣作為標準部件生產。美國 Secto 公司標準齒輪箱、多軸箱等設計的不可調式多軸箱。有 32 種規(guī)格，加工面積從 300 300 毫米到 600 1050 毫米，工作軸達 60 根，動力達 22.5 千瓦。 Romai 工廠生產的可調多軸箱調整方便，只要先把齒輪調整到接近孔型的位置，然后把與它聯(lián)接的可調軸移動到正確的位置。因此，這種結構只要改變 模板，就能在一定范圍內容易地改變孔型，并且可以達到比普通多軸箱更小的孔距。 根據(jù)成組加工原理使用多軸箱或多軸頭的組合機床很適用于大中批量生產。為了在加工中獲得良好的效果，必需考慮以下數(shù)點：（ 1）工件裝夾簡單，有足夠的冷卻液沖走鐵屑。（ 2）夾具剛性好，加工時不形變，分度定位正確。（ 3）使用二組刀具的可能性，以便一組使用，另一組刃磨與調整，從而縮短換刀停機時間。（ 4）使用優(yōu)質刀具，監(jiān)視刀具是否變鈍，鉆頭要機磨。（ 5）尺寸超差時能立即發(fā)現(xiàn)。 1.2.3 多軸鉆床 這是一種能滿足多軸加工要求的鉆床。諸如導向、功率、進 給、轉速與加工范圍等。巴黎展覽會中展出的多軸鉆床多具液壓進給。其整個工作循 環(huán) 如快進、工進與清除鐵屑等都是自動進行。值得注意的是，多數(shù)具有單獨的變速機構，這樣可以適應某一組孔中不同孔徑的加工需要。 1.2.4 自動更換主軸箱機床 為了中小批量生產合理化的需要，最近幾年發(fā)展了自動更換主軸箱組合機床。 自動更換主軸機床 自動更換主軸機床頂部是回轉式主軸箱庫，掛有多個不可調主軸箱?？v橫配線盤予先編好工作程序，使相應的主軸箱進入加工工位，定位緊并與動力聯(lián)接，然后裝有工件的工作臺轉 動到主軸箱下面，向上移動進行加工。當變更加工對象時，只要調換懸掛的主軸箱，就能適應不同孔型與不同工序的需要。 多軸轉塔機床 轉塔上裝置多個不可調或萬向聯(lián)軸節(jié)主軸箱，轉塔能自動轉位，并對夾緊在回轉工作臺的工件作進給運動。通過工作臺回轉，可以加工工件的多個面。因為轉塔不宜過大，故它的工位數(shù)一般不超過 46 個。且主軸箱也不宜過大。當加工對象的工序較多、尺寸較大時，就不如自動更換主軸箱機床合適，但它的結構簡單。 自動更換主軸箱組合機床 它由自動線或組 合機床中的標準部件組成。不可調多軸箱與動力箱按置在水平底座上，主軸箱庫轉動時整個裝置緊固在進給系統(tǒng)的溜板上。主軸箱庫轉動與進給動作都按標準子程序工作。換主軸箱時間為幾秒鐘。工件夾緊于液壓分度回轉工作臺，以便加工工件的各個面。好果回轉工作臺配以卸料裝置，就能合流水生產自動化。在可變生產系統(tǒng)中采用這種裝置，并配以相應的控制器可以獲得完整的加工系統(tǒng)。 數(shù)控八軸落地鉆床 大型冷凝器的水冷壁管板的孔多達 15000 個，它與支撐板聯(lián)接在一起加工?？讖綖?20毫米，孔深 180 毫米。采用具有內冷 卻管道的麻花鉆， 5 7MPa 壓力的冷卻液可直接進入切削區(qū)，有利于排屑。鉆尖磨成 90供自動 定心。它比普通麻花鉆耐用，且進給量大。為了縮短加工時間，以 8 軸數(shù)控落地加工。 1.2.5 多軸加工趨勢 多軸加工生產效率高，投資少，生產準備周期短，產品改型時設備損失少。而且隨著 我國數(shù)控技術的發(fā)展，多軸加工的范圍一定會愈來愈廣，加工效率也會不斷提高。 1.3 本課題應 達到的要求 通過實際調研和采集相應的設計數(shù)據(jù)、閱讀相關資料相結合，在對金屬切削加工、金屬切削機床、機械設計與理論及液壓與氣動傳動等相關知識充分掌握后，分析鉆削 加工的特點，設計多工位加工的多軸鉆床，經反復對各方案對比分析，采用以專用機床與專用夾具為主組成生產流水線，提高機械加工效率以節(jié)省勞動時間。通過實驗分析多軸加工的特點，改進專用機床的結構設計，并采用動作迅速并安全可靠的機構。 金屬切削加工過程中的機床工作臺驅動、工件夾緊等方面的相關數(shù)據(jù)，結合液壓與氣動傳動的相關理論知識，完成液壓傳動方案分析及液壓原理圖的擬定，設計液壓專用夾具的驅動、夾緊裝置，并進行主要液壓元件的設計與選擇及傳動系統(tǒng)的驗算校核等，來達到產品的最優(yōu)化設計。 針對實際使用過程中存在的金屬加工工藝文 件編制、工件夾緊及工藝參數(shù)確定及計算問題，綜合所學的機械理論設計與方法、機械加工工藝文件編制及實施等方面的知識，設計出一套適合于實際的零件加工工藝路線，從而實現(xiàn)適合于現(xiàn)代加工制造業(yè)、夾緊裝置的優(yōu)化設計。 適用某廠的復合工位專用加工生產線的優(yōu)化設計，根據(jù)加工對象的具體工藝要求來合理地改進多軸鉆床的結構形式，力求在不影響加工的前提下最大限度的提高機械加工效率以節(jié)省勞動時間，并降低工人的勞動強度和企業(yè)的生產成本。 2 單工位 鉆床改為多 工位 鉆床 2.1 設計 任務 在一批鑄鐵連接件上 ，其 同一個 表 面上有多個孔 需要進行 加工。在普通立式鉆床上進行孔 系的 加工，通常是一個孔一個孔的鉆削，生產效率低，用非標設備，即組合機床加工，生產效率高，但設備投資大。 但把一批普通立式普通單軸鉆床改造為立式多軸鉆床，改造后的多軸鉆床，可以同時完成多個孔的鉆、擴、鉸、等工序。設計程序介紹如下： 2.2 普通立式鉆床的選型 2.2.1 計算所需電機功率 待加工的 零件圖如圖 2.1 所示： 圖 2.1 為工件零件圖， 其技術要求和生產批量如下： 材料：鑄鐵 HT200；料厚： 40mm；硬度： HBS170-240HBS； 年產量： 1000 萬件； 4-6.7 尺寸精度 IT13。 確定四個孔同時加工 時所需 的軸向力， 根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.3 可知： FFF ZYXF VfdCF 0 式 2-1 圖 2.1 待加工零件 式中： FC-切削力系數(shù)， 查表得： 738.7/457.1=1.62； 0d-麻花鉆鉆頭直徑，單位為 mm， 根據(jù)已知條件為 7mm； FX-背吃刀量影響指數(shù)，查表得： 0.667/0.716=0.93； f -進給量 ,單位為 mm/r，計算得： 0.14mm； FY-進給量影響指數(shù)，查表得： 1.233/1.231=1； V -切削速度，單位為 m/min，查表得： 8.3m/min； FZ-切削速度影響指數(shù)，查表得： 0.248/0.258=0.96； 則 0 . 9 3 1 0 . 9 60 . 1 41 . 6 2 7 8 . 3F =1.055N 所需電機功率： 8765.083.0055.1 FVP kW 2.2.2 立式鉆床的確定 根據(jù)上面計算所需電機的功率，現(xiàn)選用 Z525 立式鉆床，其主要技術參數(shù)如表 2-1所示： 表 2-1 Z525 立式鉆床主要技術參數(shù) 技 術 規(guī) 格 型號 Z525 最大鉆孔直徑 （ mm） 25 主軸端面至工作臺距離 (mm) 0-700 主軸端面至底面距離 (mm) 750-110 主軸中心至導軌距離 (mm) 250 主軸行距 (mm) 175 主軸孔莫氏解錐度 3 號 主軸最大扭轉 力矩 (N m) 245.25 主軸進給力 (N) 8829 主軸 速 (r/mm 轉 ) 97-1360 主軸箱行程 (mm) 200 進給量 (mm/r) 0.1-0.8 工作臺行程 (mm) 325 工作臺工作面積 (mm2) 500 375 主電動機功率 (kw) 2.8 3 主傳動 齒輪傳動箱的設計 3.1 設計前的準備 （ 1） 大致了解工件上被加工孔為 4 個 7 的孔。毛坯種類為灰鑄鐵的鑄件，由于石墨的潤滑及割裂作用，使灰鑄鐵很易切削加工，屑片易斷，刀具磨損少，故 可選用硬質合金錐柄麻花鉆（ GB10946-89） 。 （ 2） 切削用量的確定 根據(jù) 金屬切削加工手冊 表 2 7 可知 ： 切削速度 21cVm/min,進給量 07.0f mm/r 則切削轉速 9 9 87.614.3 211 0 0 01 0 0 0 d Vn s r/min 根據(jù) Z525 機床說明書 ，取 960snr/min 故實際切削速度為： 2.201 0 0 0 9 6 07.614.31 0 0 0 wc dnV m/min （ 3）確定加工時的單件工時 一般切入L為 5-10mm， 取 10mm 2.1083 7.68331 dL 切出 mm 40加工L mm 加工一個孔所需時間： 14 0 . 2 0 . 5 9 8 m i n9 6 0 0 . 0 7m wL L Ltnf 切 入 切 出加 工 單件時工時： 14 4 0 . 5 9 8 2 . 3 9 2 m i nmt t m 3.2 傳 動系統(tǒng)的設計與計算 根據(jù)零件的技術要求及結構特點，主傳動的傳動方式 選定 為 齒輪傳動 ，齒輪結構的布局 初定為外嚙合。 （ 1） 齒輪分布方案確定： 根據(jù)零件圖 的 分析 ，多軸箱齒輪分布初定有以下兩種形式 ，分別如 圖 3.1 和 圖 3.2所示。 根據(jù)通常采用的經濟而又有效的傳動是：用一根傳動軸帶支多根主軸。因此，本設計中采用了圖 3.2 所示的齒輪分布方案。 （ 2） 明確主動軸、工作軸和惰輪軸的旋轉方向，并計算或選定其軸徑大小。 因為所選定的 Z535 立式鉆床主軸是左旋，所以工作軸也為左旋，而惰輪軸則為右 旋。 根據(jù)表 3-1 確定工作軸直徑 ,其由 機械 設計 表 8/97 可得 : 表 3-1 加工孔徑與工作軸直徑對應表 （ mm） 因為加工孔徑 為 7mm， 所以工作軸直徑選 15mm。 主動軸和惰輪軸的直徑在以后的軸設計中確定。 排出齒輪傳動的層次，設計各個齒輪。 本設計的齒輪傳動為單層次的齒輪外嚙合傳動，傳動分布圖如圖 3.2 所示。 在設計各個齒輪前首先明確已知條件：電機輸入功率 8.21P kW,齒輪 轉速13601 n r/min, 齒輪轉速 9603 n r/min， 假設齒輪 、 、 的傳動比均為 i=0.84，即齒輪比 u=1.2， 工作壽命 15 年（每年工 作 300 天）， 兩班制。 選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) ： 選用直齒輪圓柱齒輪傳動； 多軸箱為一般工作機器，速度不高，故選用 7 級精度 （ GB10095-88） ； 材料選擇 由表 10-1文獻 4選擇齒輪材料為 40Cr（調質），硬度為 280HBS，齒輪材料為45（調質），硬度為 240HBS，齒輪材料為 45（常化），硬度 210HBS； 選齒輪齒數(shù) 241 Z ， 齒輪齒數(shù) 8.282.12412 uZZ ， 取 292 Z 。 按齒面接觸強度設計 ， 由設計計算公式進行試算： 3211 132.2 HEdttZuuTKd 確定公式內的各計算數(shù)值 加工孔徑 12 12 16 16 20 工作軸直徑 15 20 25 圖 3.1 齒輪布置 方案一 圖 3.2 齒輪布置方案二 1)試選載荷系數(shù) 3.1tK； 2)計算齒輪傳遞的轉矩 ： 451151 10966.11360/8.2105.95/105.95 nPT Nmm 3)由表 10-7文獻 4選取齒寬系數(shù) ： d=0.5 4)由表 10-6文獻 4 查得材料的彈性影響系數(shù) ： 8.189EZ MPa 5)由表 10-21d文獻 4 按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強度極限 ： 6001lim H MPa 齒輪的接觸疲勞強度極限 ： 5502lim H MPa 6)由表 10-13文獻 4 計算應力循環(huán)次數(shù)： 911 10875.51530082113606060 hjLnN 992 10896.42.1/10875.5 N 7)由表 10-19文獻 4 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 90.01 HNK， 95.02 HNK； 8)計算接觸疲勞許用應力 : 取失效 概率為 1%，安全系數(shù) 1S ， 由式 (10-12) 文獻 4 得： 5 4 01 6 0 09.0 1l i m1l i m1 SK HHH MPa M P a5.5221 55095.0 2l i m22 SK HHNH 計算 1)試算小齒輪分度圓直徑td1，代入 H 中較小的值 : 243211 5.5228.1892.12.2110966.13.132.2132.2 HEdttZuuTKd mm649.53 2)計算圓周速度 V: 81.3100060 1360649.5314.3100060 11 ndV t m/s 3)計算齒 b mm82.26649.535.0 Hd db 4)計算齒寬與齒高之比 hb/ 模數(shù)： mm235.224/649.53/ 11 zdm tt 齒高： 029.5235.225.225.2 tmh mm 3.5029.5/649.53/ hb 5)計算載荷系數(shù) 根據(jù) v=3.81m/s， 7 級精度，由圖 10-8文獻 4 查得動載系數(shù) Kv=1.14, 直齒輪，假設 mm/N100/ bFKta， 由表 10-3文獻 4 查得 2.1 FH KK； 由表 10-2文獻 4 查得使用系數(shù) 1AK ； 由表 10-4文獻 4 查得 7 級精度齒輪相對支承非對稱布置時， bK ddH 322 1023.06.0118.012.1 將數(shù)據(jù)代入后得： 182.1649.531023.0116.0118.012.1 322 HK ； 由 182.1,3.5/ HKhb,查圖 10-13文獻 4得， 15.1FK； 故載荷系數(shù) ： 574.1182.12.111.11 HHVA KKKKK 6)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式 （ 10-10a） 文獻 4 得， tdd 11 3 /KtK=53.649 3 3.1/574.1 =57.18mm 7)計算模數(shù) m m= 11/Zd =57.18/24=2.4mm 圓整為 m=2.5mm 按齒根彎曲強度設計 由式 （ 10-5） 文獻 4 得彎曲強度 的設計公式為 m3 2112 FSaFadYYzkT 確定公式內的各計算數(shù)值 由圖 10-20文獻 4 查得齒輪的彎曲疲勞極限 1FE =500Mpa； 齒輪的彎曲疲勞強度極限 2FE =380Mpa 2)由圖 10-18文獻 4 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 88.0,85.021 FNFN KK； 3)計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4,由式 （ 10-12） 文獻 4 得： 1 F = SK FEFN 11 = 4.1 50085.0 =303.57Mpa 2 F = SK FEFN 22 = 4.1 38088.0 =238.86MPa 4)計算載荷系數(shù) 532.115.12.111.11 FFVA KKKKK 5) 查取齒形系數(shù) 由表 10-5文獻 4 查得 53.2,65.221 F