目錄第一章設(shè)計(jì)目的2第二章機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求2第三章運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)231車床的設(shè)計(jì)條件232主運(yùn)動(dòng)參數(shù)233主傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)3第四章動(dòng)力設(shè)計(jì)1041電動(dòng)機(jī)的選擇1042各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速1043確定主軸支承軸頸直徑1244估算傳動(dòng)軸直徑1245估算齒輪模數(shù)1346主要傳動(dòng)件的驗(yàn)算1447齒輪強(qiáng)度校核1748各軸強(qiáng)度的驗(yàn)算20第五章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2351齒輪塊設(shè)計(jì)2352軸承的選擇2353主軸組件2354密封裝置設(shè)計(jì)23一、設(shè)計(jì)目的通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。掌握機(jī)床設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法，使原有的知識(shí)有了進(jìn)一步的加深。課程設(shè)計(jì)屬于機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)課的延續(xù)，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌握機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法；培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、精度設(shè)計(jì)、金屬工藝學(xué)、材料熱處理及結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力；培養(yǎng)使用手冊(cè)、圖冊(cè)、有關(guān)資料及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能力；提高技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力；是畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施的技術(shù)準(zhǔn)備。二、機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求主軸具有一定得轉(zhuǎn)速和足夠的轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)停、變速、換向和制動(dòng)，以滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)要求。主電動(dòng)機(jī)具有足夠的功率，全部機(jī)構(gòu)和元件具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以滿足機(jī)床的動(dòng)力要求；主運(yùn)動(dòng)的有關(guān)結(jié)構(gòu)，特別是主軸組件要有足夠的精度、抗振興，溫升和噪聲要小，傳動(dòng)效率要高，以滿足機(jī)床的工作性能要求；操縱靈活可靠，調(diào)整維修方便，潤(rùn)滑密封良好，以滿足機(jī)床的使用要求；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，工藝性好，成本低，以滿足經(jīng)濟(jì)性要求。三、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)31已知某臥式車床設(shè)計(jì)條件主軸轉(zhuǎn)速范圍主軸最小轉(zhuǎn)速M(fèi)IN/40INR給定公比41轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)2Z電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的功率P電4KW車床功率P車4KW32主運(yùn)動(dòng)參數(shù)根據(jù)機(jī)械制造裝備P42設(shè)計(jì)表22標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列選定主軸最小轉(zhuǎn)速由MIN/40INR，Z12則相應(yīng)轉(zhuǎn)速數(shù)列可由375按相隔6級(jí)取值，即601440、56、80、112、160、224、315、450、630、900、1250、1800因此，主軸最高轉(zhuǎn)速M(fèi)IN/8MAXRN33主傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)1擬訂結(jié)構(gòu)式1）確定變速組的個(gè)數(shù)和傳動(dòng)副數(shù)。由于主軸轉(zhuǎn)速為12級(jí)的變速系統(tǒng)，因此有兩種選擇其一可用三個(gè)變速組。其中一個(gè)三聯(lián)滑移齒輪變速組和兩個(gè)雙聯(lián)滑移齒輪變速組；其二可用兩個(gè)變速組，即四聯(lián)和三聯(lián)滑移齒輪變速組。2）確定變速組傳動(dòng)副數(shù)目實(shí)現(xiàn)12級(jí)主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動(dòng)系統(tǒng)可以寫(xiě)成多種傳動(dòng)副組合A1234B1243C12322D12232E12223方案A、B可節(jié)省一根傳動(dòng)軸。但是，其中一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)變速傳動(dòng)副，增大了該軸的軸向尺寸。這種方案不宜采用。但需注意采用其可能性以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施之后也在考慮范圍之內(nèi)根據(jù)傳動(dòng)副數(shù)目分配應(yīng)“前多后少”的原則，方案B、C可取。3）確定變速組擴(kuò)大順序1243的傳動(dòng)副組合，其傳動(dòng)組的擴(kuò)大順序又可以有以下2種形式A124134B12433112322的傳動(dòng)副組合，其傳動(dòng)組的擴(kuò)大順序又可以有以下6種形式A12312326B12312623C12322126D12342122E12322621F12342221根據(jù)級(jí)比指數(shù)分配應(yīng)“前疏后密”的原則，二者均應(yīng)選用第一種方案。即124134123123264）檢驗(yàn)最后擴(kuò)大組的變速范圍。結(jié)構(gòu)式124134最后擴(kuò)大組的變速范圍為R1X1P111418168，不允許結(jié)構(gòu)式12312326最后擴(kuò)大組的變速范圍為R1X1P1114168，允許因此，結(jié)構(gòu)式方案確定為12312326。由此確定了變速組為三聯(lián)滑移齒輪變速組5）畫(huà)結(jié)構(gòu)網(wǎng)。根據(jù)已確定的結(jié)構(gòu)方案畫(huà)出結(jié)構(gòu)網(wǎng)，如下圖所示對(duì)稱分部的結(jié)構(gòu)網(wǎng)2繪制轉(zhuǎn)速圖1）確定V帶傳動(dòng)。初定軸I的轉(zhuǎn)速考慮I軸的轉(zhuǎn)速不宜過(guò)低（結(jié)構(gòu)尺寸增大），也不宜過(guò)高（帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡引起的振動(dòng)、噪聲），初定從動(dòng)軸NI900R/MIN。確定計(jì)算功率PC根據(jù)工作情況，由課程設(shè)計(jì)實(shí)例與機(jī)械設(shè)計(jì)參考書(shū)P32頁(yè)表41查得，工況系數(shù)KA12，因此PC12P電12448（KW）選擇V帶型號(hào)根據(jù)PC48KW和N電1440R/MIN，由課程設(shè)計(jì)實(shí)例與機(jī)械設(shè)計(jì)參考書(shū)P35頁(yè)圖41查得，選A型V帶計(jì)算傳動(dòng)比II16確定小帶輪直徑D1由課程設(shè)計(jì)實(shí)例與機(jī)械設(shè)計(jì)參考書(shū)P33頁(yè)表44查得，DMIN75MM，因此選D1125MM確定大帶輪直徑D2大帶輪直徑D2ID1（1），取彈性滑動(dòng)率002，由此D216125（1002）196MM查表44得D2200MM實(shí)際傳動(dòng)比I163I軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速NI（R/MIN）轉(zhuǎn)速誤差N2對(duì)于帶式傳送裝置，轉(zhuǎn)速誤差允許在5范圍內(nèi)驗(yàn)算帶速VV942（M/S）在規(guī)定的5M/S25M/S范圍內(nèi)，合理初選中心距A0因?yàn)?7（D1D2）2（D1D2）所以由上面數(shù)據(jù)得07（125200）2（125200）即2275650選取A0400MM初選長(zhǎng)度L0L0（D1D2）2400（125200）1313766（MM）選擇V帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度LD由課程設(shè)計(jì)實(shí)例與機(jī)械設(shè)計(jì)參考書(shū)P33頁(yè)查表45得與L0相近的數(shù)據(jù)LD1400MM實(shí)際中心距AAA040044312MM驗(yàn)算小帶輪包角1805731805731703120因此，小帶輪的包角取值合理計(jì)算單根V帶的基本額定功率P0根據(jù)D1125MM和N電1440R/MIN，由課程設(shè)計(jì)實(shí)例與機(jī)械設(shè)計(jì)參考書(shū)P34頁(yè)查表47，用插值法，取得A型V帶的額定功率P0191KW額定功率的增量P0根據(jù)N電1440R/MIN和I16，由課程設(shè)計(jì)實(shí)例與機(jī)械設(shè)計(jì)參考書(shū)P35頁(yè)查表48，用插值法，取得A型V帶的額定功率增量P00148KW計(jì)算V帶根數(shù)Z根據(jù)1703，P33查表42得包角系數(shù)098；根據(jù)LD1400MM，P34查表46得帶長(zhǎng)修正系數(shù)KL096，因此由下列公式計(jì)算V帶根數(shù)Z248將Z圓整后取Z3根確定單根V帶的預(yù)緊力F0F01406N其中Q的值由P33頁(yè)表43查得，每米長(zhǎng)度質(zhì)量Q01KG/M確定帶對(duì)軸的壓力FQFQ2ZF0SIN231406SIN8393N帶輪結(jié)構(gòu)工作圖帶輪直徑/MM帶型號(hào)帶長(zhǎng)/MM帶根數(shù)大帶輪小帶輪中心距/MM作用于軸上壓力FQ/NA14003200125443128393帶輪結(jié)構(gòu)工作圖以大帶輪為例（見(jiàn)工程圖附圖）2）畫(huà)轉(zhuǎn)速圖的格線該變速系統(tǒng)具有定比傳動(dòng)和三個(gè)變速組，如下圖中的傳動(dòng)軸和轉(zhuǎn)速格線，標(biāo)定出了各軸號(hào)、主軸各轉(zhuǎn)速點(diǎn)及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速點(diǎn)的轉(zhuǎn)速值。3）分配傳動(dòng)比分配第三變速組（軸間）的傳動(dòng)比。由結(jié)構(gòu)式12312326可知，第三變速組即第二擴(kuò)大組的傳動(dòng)副數(shù)P22，幾比指數(shù)X26因此，現(xiàn)在軸上找到相距6格的兩個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)E和E1。根據(jù)傳動(dòng)比1/4U2，114，則軸上相應(yīng)主動(dòng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)D只能有唯一位置，即UC1414141/4，UC2214122。分配第二變速組（軸間）的傳動(dòng)比。第二變速組即第一擴(kuò)大組又兩個(gè)傳動(dòng)副，X13因此，由軸上的D點(diǎn)可定出D1點(diǎn)。軸上相應(yīng)主動(dòng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)C的位置只允許在C1C1范圍內(nèi)選定。若選點(diǎn)C1點(diǎn)，則軸轉(zhuǎn)速過(guò)低且聲速傳動(dòng)比達(dá)到極限值；若選C1點(diǎn)，則軸轉(zhuǎn)速速度偏高且降速傳動(dòng)比達(dá)極限值。綜合上述問(wèn)題，現(xiàn)選定C點(diǎn)位置，其傳動(dòng)比UB1314131/28，UB201。分配第一變速組（軸間）的傳動(dòng)比。第一變速組即基本組有三個(gè)傳動(dòng)副X01，故于軸上自C點(diǎn)向上取相鄰三點(diǎn)C、C1、C2。其軸上相應(yīng)轉(zhuǎn)速點(diǎn)B只能在BB范圍內(nèi)選定，考慮結(jié)構(gòu)尺寸和傳動(dòng)性能，以及NI83237M/S，選定在B點(diǎn)。畫(huà)全傳動(dòng)線，繪制轉(zhuǎn)速圖。如下圖所示4）確定齒輪齒數(shù)。在滿足齒輪齒數(shù)確定的原則前提下由機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)書(shū)P62頁(yè)表25查得A第一變速組，2/1/U1A41/UA/U3A時(shí)57、60、63、66、69、72、75、78ZS時(shí)4/2A58、60、63、65、67、68、70、72、73、75、77、79ZS時(shí)58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、781/U3AZS可取72,于是可得軸齒輪齒數(shù)分別為24、30、36。Z于是，48/21AI42/302AI36/AI可得軸上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為48、42、36。B第二變速組，82/1/U3B11/U2B時(shí)69、72、73、76、77、80、81、84、87、88、91、92、95、96ZS時(shí)1/U2B70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96ZS可取84，于是可得軸上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為22、42。Z于是，得軸上兩齒輪的齒數(shù)分別為62、42。62/I1B42/IBC第三變速組,4/U1C2C時(shí)69、70、74、75、79、80、84、85、89、90、94、95ZS時(shí)2C72、75、78、81、84、86、87、89、90、92、93、95、96ZS可取95Z為降速傳動(dòng)，取軸齒輪齒數(shù)為19；為升速傳動(dòng)，取軸齒輪齒4/1UC2UC數(shù)為32。于是得,76/19IC32/2CI得軸兩聯(lián)動(dòng)齒輪的齒數(shù)分別為19，63；得軸兩齒輪齒數(shù)分別為76，32。變速組第一變速組第二變速組第三變速組齒數(shù)和S728495齒數(shù)名ZZ1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14齒數(shù)2448304236362262424219766332傳動(dòng)過(guò)程中，會(huì)采用三聯(lián)滑移齒輪，為避免齒輪滑移中的干涉，檢驗(yàn)Z2Z34830184，因此所選齒輪的齒數(shù)符合設(shè)計(jì)要求的三聯(lián)滑移齒輪中最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差應(yīng)大于4。5）驗(yàn)算主軸轉(zhuǎn)速誤差主軸各級(jí)實(shí)際轉(zhuǎn)速值用下式計(jì)算NN電1IAIBIC882IAIBIC21D式中IA、IB、IC分別為第一、第二、第三變速組齒輪傳動(dòng)比。取002轉(zhuǎn)速誤差用主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差的絕對(duì)值表示N|10（1）其中主軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速N轉(zhuǎn)速誤差表主軸轉(zhuǎn)速N1N2N3N4N5N6標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速（M/S）405680112160224實(shí)際轉(zhuǎn)速（M/S）3901557378021102515752205轉(zhuǎn)速誤差2480482475156156156主軸轉(zhuǎn)速N7N8N9N10N11N12標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速（M/S）31545063090012501800實(shí)際轉(zhuǎn)速（M/S）3121445856241888212601764轉(zhuǎn)速誤差0920920922082經(jīng)計(jì)算10（1）10（1411）41，上述均轉(zhuǎn)速誤差滿足要求。6）繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖四、動(dòng)力設(shè)計(jì)41電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率P電4KW由機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)P32頁(yè)表22查得，選用Y112M4型三相異步電動(dòng)機(jī)。由P33頁(yè)表23查得Y系列電動(dòng)機(jī)的外型尺寸級(jí)數(shù)ABCDEFGHKABACADHDBBL2、4、619014070608241121224523019026518040042各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。由機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì)課本P73頁(yè)表26查得，主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速是第一個(gè)三分之一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的最高一級(jí)轉(zhuǎn)速，即NCNMINN112R/MIN13Z傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定A軸共有6級(jí)實(shí)際工作轉(zhuǎn)速160900R/MIN。B主軸在40R/MIN至1800R/MIN之間的所有轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率，此時(shí)軸若經(jīng)齒輪副機(jī)座號(hào)112MZ11/Z12傳動(dòng)主軸，只有450900R/MIN的3級(jí)轉(zhuǎn)速才能傳遞全部功率；若經(jīng)齒輪副Z13/Z14傳動(dòng)主軸，則160900R/MIN的6級(jí)轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率；因此，具有的6級(jí)轉(zhuǎn)速都能傳遞全部功率。C其中，能夠傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速N160R/MIN即為軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（用黑點(diǎn)表示）。其余依次類推，得各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為NI900R/MIN，N450R/MIN齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速齒輪Z13的計(jì)算轉(zhuǎn)速。Z13裝在軸上，共有160900R/MIN6級(jí)轉(zhuǎn)速；經(jīng)Z13/Z14傳動(dòng)，主軸所得到的6級(jí)轉(zhuǎn)速3151800R/MIN都能傳遞全部功率，故Z13的這6級(jí)轉(zhuǎn)速也能傳遞全部功率；其中最低轉(zhuǎn)速160R/MIN即為Z13的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪Z14的計(jì)算轉(zhuǎn)速。Z14裝在軸上，共有3151800R/MIN6級(jí)轉(zhuǎn)速；它們都能傳遞全部功率；其中在最低轉(zhuǎn)速450R/MIN即為Z14的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪Z11的計(jì)算轉(zhuǎn)速。Z11裝在軸上，共有160900R/MIN6級(jí)轉(zhuǎn)速；其中只有在450900R/MIN的3級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí)，經(jīng)Z11/Z12傳動(dòng)主軸所得到的112224R/MIN3級(jí)轉(zhuǎn)速才能傳遞全部功率，而Z11在160315R/MIN3級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí)，經(jīng)Z11/Z12傳動(dòng)主軸所得到的4080R/MIN3級(jí)轉(zhuǎn)速都低于主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速112R/MIN,故不能傳遞全部功率，因此Z11只有在450900R/MIN這3級(jí)轉(zhuǎn)速才能傳遞全部功率；其中最低轉(zhuǎn)速450R/MIN即為Z11的計(jì)算轉(zhuǎn)速。齒輪Z12的計(jì)算轉(zhuǎn)速。Z12裝在軸上，共有40224R/MIN6級(jí)轉(zhuǎn)速，其中只有112224R/MIN這3級(jí)轉(zhuǎn)速才能傳遞全部功率；其中最低轉(zhuǎn)速112R/MIN即為Z12的計(jì)算轉(zhuǎn)速。其余依次類推，各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速見(jiàn)下表齒輪序號(hào)Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14NC（R/MIN）90045090063090090045016045045045011211216045043確定主軸支承軸頸直徑。主軸前軸頸直徑D175MM，后軸頸直徑D2（07085）D1，取D260MM。選擇材料，材料選用45鋼正火處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P68表51，材料強(qiáng)度極限B600MPA；由P73頁(yè)表55，對(duì)稱循環(huán)狀態(tài)下的許用應(yīng)力1B55MPA。計(jì)算基本直徑DMIN由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P73頁(yè)表54，軸的材料及載荷系數(shù)為C110當(dāng)軸端彎矩較小時(shí)，查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)P35頁(yè)，取V帶傳動(dòng)效率096，齒輪傳動(dòng)效率為1098，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為2099（一對(duì)）P4096098099098099098099351DC1103345MM由于安裝有鍵需加大45，因?yàn)橹鬏S為空心查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)P389頁(yè)表712估算KD/D3345/750446要大，選取K104，D35311051043856MM；再查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)P376頁(yè)表71選車床最大回轉(zhuǎn)直徑DMAX320MM，因此主軸內(nèi)孔直徑D01DMAX10MM，其中DMAX為最大加工直徑。取D45MM。44估算傳動(dòng)軸直徑（忽略各傳動(dòng)功率損失）按扭轉(zhuǎn)剛度初步計(jì)算傳動(dòng)軸直徑D式中D傳動(dòng)軸直徑；P該傳動(dòng)軸的輸入功率（KW），PP電；P電為電動(dòng)機(jī)額定功率，為電動(dòng)機(jī)到該軸間的傳動(dòng)效率，查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)P35頁(yè)，取V帶傳動(dòng)效率096，齒輪傳動(dòng)效率為1098，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為2099（一對(duì)）該軸計(jì)算轉(zhuǎn)速（R/MIN）；JN該軸每米長(zhǎng)度允許扭轉(zhuǎn)角，這些軸都是一般傳動(dòng)軸，由機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)P389頁(yè)表712得，取10/M。代入以上計(jì)算轉(zhuǎn)速的值，計(jì)算各傳動(dòng)軸的直徑軸DI2326MM，為了傳遞轉(zhuǎn)矩，選用花鍵軸，所以DI2326（17）2163MM，圓整后取DI30MM軸D2745MM，為了傳遞轉(zhuǎn)矩，選用花鍵軸，所以D2745（17）2553MM，圓整后取D30MM軸D3555MM，為了傳遞轉(zhuǎn)矩，選用花鍵軸，所以D3555（17）3306圓整后取D36MM45估算齒輪模數(shù)1齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度MW的估算MW32，單位為MM；其中Z，NJ應(yīng)為同一齒輪的齒數(shù)和計(jì)算轉(zhuǎn)速，并取ZNJ乘積之小之代入上式，NJ的單位為R/MIN。第一變速組Z1N12490021600；Z2N24845021600；Z3N33090027000；Z4N44263026460；Z5N53690032400；Z6N63690032400因此ZNJ乘積中最小是21600。MW3232182；查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MW2。第二變速組Z7N7224509900；Z8N8621609920；Z9N94245018900；Z10N104245018900因此ZNJ乘積中最小是9900。MW3232237；查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MW25。第三變速組Z11N11194508550；Z12N12761128512；Z13N136316010080；Z14N143245014400因此ZNJ乘積中最小是8512。MW3232254；查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MW25。（2）齒輪接觸疲勞強(qiáng)度MJ的估算MJ，其中齒輪中心距A為A370，MJ、A的單位均為MM；P電為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率，單位為KW；NJ為大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，單位為R/MIN；ZI1、ZI分別為主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪的齒數(shù)。第一變速組Z1Z2Z3Z4Z5Z672；A3703707665MMMJ213，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MJ2。第二變速組Z7Z8Z9Z1084；A37037010819MM；MJ258，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MJ25。第三變速組Z11Z12Z13Z1495；A37037012185MMMJ257，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MJ25。根據(jù)估算所得MW、MJ的值進(jìn)行比較第一變速組M12；第二變速組M225；第三變速組M325。46主要傳動(dòng)件的驗(yàn)算齒輪模數(shù)的驗(yàn)算因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是機(jī)床,所以齒輪對(duì)強(qiáng)度速度及精度都應(yīng)有一定的要求,齒輪應(yīng)具有高強(qiáng)度及齒面具有高硬度；齒輪選用的是40CR調(diào)質(zhì)處理，硬度250280HBW。驗(yàn)算時(shí)選相同模數(shù)中承受載荷最大齒數(shù)最小的齒輪，一般對(duì)高速傳動(dòng)齒輪以驗(yàn)算接觸疲勞強(qiáng)度為主，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪以驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度為主，對(duì)硬齒面軟齒芯的滲碳淬火齒輪，一定要驗(yàn)算彎曲疲勞強(qiáng)度。按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)MJ（單位為MM）MJ按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)MW（單位為MM）MW1）第一變速組相同模數(shù)中承受載荷最大齒數(shù)最小的齒輪為Z1。Z1/Z2中，取Z1驗(yàn)算Z1位于軸屬高速軸按照接觸疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算齒輪選用精度。MJ其中P被驗(yàn)算齒輪所傳遞的功率，PPD；P和PD（電動(dòng)機(jī)的功率）單位均為KW，為電動(dòng)機(jī)到該軸間的傳動(dòng)效率查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)P35頁(yè)，取V帶傳動(dòng)效率096，齒輪傳動(dòng)效率為1098，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為2099（一對(duì)），第一軸P4096384KW；K1工況系數(shù)，考慮載荷沖擊的影響輕微沖擊取K11；K2動(dòng)載荷系數(shù)，查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)P393頁(yè)表716通常機(jī)床齒輪公差等級(jí)得K213；K3齒向載荷分布系數(shù)，查表717P393頁(yè)K31；KS壽命系數(shù)，KSKTKNKPKQ，KS的極限值KSMAX、KSMIN查表718P393頁(yè)，當(dāng)KSKSMAX時(shí)，取KSKSMAX，當(dāng)KSKSMIN時(shí)，取KSKSMIN；KSMAX06，KSMIN027；KT工作期限系數(shù)，KT，其中N為齒輪的最低轉(zhuǎn)速，單位為R/MIN；M為交變載荷下的疲勞曲線指數(shù)，C0為基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)，M和C0均查表719P394頁(yè)接觸載荷M3，C0107；彎曲載荷M6，C02108；T為額定的齒輪工作期限，由于中型機(jī)床取T15000H；KN轉(zhuǎn)速變化系數(shù)，查表720P394頁(yè)KN090；KP功率利用系數(shù)，查表721P394頁(yè)由接觸載荷KP058；由彎曲載荷KP078；KQ材料強(qiáng)化系數(shù)，查表722P394頁(yè)由接觸載荷KQ064；由彎曲載荷KQ077；所以接觸KS0900580641147KSMAX06，所以取KSU大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比，因?yàn)槭峭鈬Ш?，所以取“”；ZJ、NJ被計(jì)算齒輪的齒數(shù)（小齒輪）和計(jì)算轉(zhuǎn)速（單位為R/MIN）ZJ24，NJ900R/MINB/M610，B為齒寬，M為模數(shù)，B與M的單位為MM；取10；許用接觸、彎曲應(yīng)力，單位為MPA，查表723P395頁(yè)；650，275Y齒形系數(shù)，查表724P395頁(yè)。MJ16300207查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MJ2。所以M122）第二變速組相同模數(shù)中承受載荷最大齒數(shù)最小的齒輪為Z7。按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)MJ，U62/22,K11,K213,K31,KS0900580640813KSMAX06，所以取KS,P384098099373,取10,；650。ZJ22，NJ450R/MINMJ16300265查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MJ3。按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)MW，K11,K213,K31,KS0900780770484KSMAX08，（KSMIN0484。取KS0484，10,；275。ZJ22，NJ450R/MIN。Y0408MW2752751638查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MW2。所以M23。2）第三變速組相同模數(shù)中承受載荷最大齒數(shù)最小的齒輪為Z11。按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)MJ，U19/76,K11,K213,K31,KS0900580640722KSMAX06，所以取KS；P373098099361,取10,；650。ZJ19，NJ450R/MIN；MJ16300281查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MJ3。按彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)MW，K11,K213,K31,KS090078077048KSMAX08，（KSMIN048。取KS048，10,；275。ZJ19，NJ425R/MIN。Y0386MW275275173查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)例與禁忌P45頁(yè)表417，取MW2。所以比較看M33。經(jīng)驗(yàn)算和初算得結(jié)果一致即第一變速組M12，第二變速組M23，第三變速組M33。47齒輪強(qiáng)度校核計(jì)算公式查機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)BMYKTSAFF12P35頁(yè)，取V帶傳動(dòng)效率096，齒輪傳動(dòng)效率為1098，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為2099（一對(duì)）校核第一變速組齒輪校核齒數(shù)為24的即可，確定各項(xiàng)參數(shù)1PP電384KW,N900R/MIN,MNNPT466109/8431059/1059Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9Z10Z11Z12Z13Z14齒數(shù)2448304236362262424219766332模數(shù)233分度圓直徑489660847272661861261265722818996齒根高FHHACM125225375375齒頂高HAHAM12233齒頂圓直徑DA52100648876767219213213263234195102齒根圓直徑DF43915579676758517851185118549522051815885中心距721261425齒寬2030302定動(dòng)載系數(shù)SMDNV/26106948106I齒輪精度為7級(jí)，由機(jī)械設(shè)計(jì)P194圖108查得使用系數(shù)KV1113齒寬MB21M4確定齒向載荷分配系數(shù)取齒寬系數(shù)1D非對(duì)稱230860HKB43121,查機(jī)械設(shè)計(jì)P198圖1013得45/HB31FK（5）定齒間載荷分配系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)P193表NDTFT170842102查得使用系數(shù)KA10由機(jī)械設(shè)計(jì)P195表103查得MNBFTA/10428501712（6）定動(dòng)載系數(shù)731210FKVA機(jī)械設(shè)計(jì)P200頁(yè)查表10552FAY581YSA7計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由機(jī)械設(shè)計(jì)P208圖1020C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。AFEMP50圖1018查得,S1390NKAFMP3461590，822SAFY故合適。6371071BMKT校核第二變速組齒輪校核齒數(shù)為22的即可，確定各項(xiàng)參數(shù)PP電120964098099373,N450R/MIN,MNNT4661079254/31059/059確定動(dòng)載系數(shù)SDV/齒輪精度為7級(jí)，由機(jī)械設(shè)計(jì)P194圖108查得使用系數(shù)01VKMBM301確定齒向載荷分配系數(shù)取齒寬系數(shù)1D非對(duì)稱232860HDKB410,查機(jī)械設(shè)計(jì)P198圖1013得4375/HB31FK確定齒間載荷分配系數(shù)NDTFT40261792由機(jī)械設(shè)計(jì)P195表103查得12MNBFKTA/10830421（6）定動(dòng)載系數(shù)5613201FKVA機(jī)械設(shè)計(jì)P200頁(yè)查表10572FAY571YSA（8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由機(jī)械設(shè)計(jì)P208圖1020C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。AFEMP50圖1018查得,S1390NKAFMP3461590，028172SAFY故合適。6430561BMKT校核第三變速組齒輪校核齒數(shù)為19的即可，確定各項(xiàng)參數(shù)（1）PP電120964098099098099361KW,N160R/MIN,MNNT5661062/13059/059確定動(dòng)載系數(shù)SDV/487齒輪精度為7級(jí)，由機(jī)械設(shè)計(jì)P194圖108查得使用系數(shù)01VKMBM301確定齒向載荷分配系數(shù)取齒寬系數(shù)1D非對(duì)稱232860HDKB410,查機(jī)械設(shè)計(jì)P198圖1013得4375/HB31FK確定齒間載荷分配系數(shù)NDTFT7591062由機(jī)械設(shè)計(jì)P195表103查得MNBFKTA/105263079112（6）定動(dòng)載系數(shù)5613201FKVA機(jī)械設(shè)計(jì)P200頁(yè)查表105852FAY541YSA8計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由機(jī)械設(shè)計(jì)P208圖1020C查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。AFEMP690圖1018查得,S12521NKAFMP4659021，18SAFY故合適。915034075961BMKFT48各軸的強(qiáng)度驗(yàn)算A主軸的驗(yàn)算由機(jī)械設(shè)計(jì),齒輪傳遞扭距和力為主軸轉(zhuǎn)距，NPT/10596齒輪受的切向力DTFT2齒輪受的徑向力ATN軸傳遞給主軸的功率為P361KW由材料力學(xué)84頁(yè)空心軸抗扭截面系數(shù)為,其中1643DWDD經(jīng)過(guò)1314齒輪傳遞時(shí)受力分析大齒輪計(jì)