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1、目 录摘 要 2第一章 绪论1第二章 设计方案22.1 机床的主传动系统22.2 机床的进给运动3第三章 机械传动系统的设计53.1 传动系统的作用，类型及组成53.2 分级变速传动系统的运动设计8第四章 运动设计及校核134.1 钻削轴向力，扭矩和功率134.2 变速箱传动系统的设计144.2.1 V带及带轮的设计144.2.2 齿轮传动的设计184.3 进给箱传动系统设计234.3.1 齿轮，齿条的参数设计234.3.2 蜗轮，蜗杆传动设计244.3.3 塔轮的设计25第五章 主要结构设计27第六章 毕业设计总结29参考文献30程序3137摘 要随着社会的不断发展，对机械加工产品的质量和生
2、产率的要求越来越高。机械加工过程的自动化是实现这个要求的主要措施。自动化生产广泛采用自动机床、组合机床和专用机床以及自动生产线，以实现高自动化和高效率。对于钻削加工，目前国内所采用的钻床仍然为普通钻床。这种钻床的特点是手动进给，进给速度由手动控制。这样一方面难以实现高效率的自动化生产，另一方面，工人劳动强度较大，加工质量也难以保证。另外，对于某些有进给量要求的加工，例如在进行钻削加工实验时，要研究进给量的影响规律，采用现有的普通钻床则无法实现。本次设计的五级自动进给钻床，则可以满足上述要求。针对这个毕业设计课题，主要进行了以下设计工作：1）主运动系统的设计。包括主运动转速设计，运动传递、装配结
3、构设计、带轮、传动齿轮等零件的设计和电机选择。2）进给运动系统的设计。包括进给量的设计、进给运动设计、蜗轮、蜗杆和齿轮、齿条等零件设计。3）机床整体结构的设计。包括主轴箱、进给箱、升降机构、工作台等的设计。在设计过程中，充分考虑了机床的经济性、工艺性和实用性等要求，选择了较佳的方案，达到了较佳的效果。AbstractWith the development of scientific technology，the requirement to the quality and production rate of the mechanical products is becoming highe
4、r and higher。The automation of mechanical proccssing technology is one of the most important methods to fulfill this requirement。Mass productons of automation adopt automatic machine tool，assembly machine tool，specialized machine tool and automatic assembly line。There machine tools and at several po
5、sitions to reach the high efficiency and high automation，and they are not suitable for small productons。Beacause small productions always need to change the vaviety of products，and require that the assembly line should have the flexibility。To some extent，the appearance of numerically controlled mill
6、ing machine sovles this problem。Five free-feed milling machine designed by us，。 This milling machine has two primal motion: principal axis s rotational motion and spindle sleeve s lifting motion。 working motion and feed motion has strict scale relation。 There are several facets to this design proses
7、s :1 he designof working motions transmission system 。 acquaint myself with the design and cooperate of strap wheel and glide gear wheel。2 The designof feed motions transmission system 。 acquaint myself with the design process and selection of worm wheel and worm 。 the design process and structure o
8、f pagoda wheel。3 he design of the whole machine structure。and analyse all the ways of designed 。realize its advontages and disadvantages。select the best of blue print。4 The design of the feed trunk and working desks lifting motion。select the simpleness ，best way。In this design，we fully consider the
9、prctical orders of economy，technology and applicability，and choose the least plan to get the least effect。第一章 绪 论随着社会的不断发展，对机械加工产品的质量和生产率的要求越来越高。机械加工过程的自动化是实现这个要求的主要措施。自动化生产广泛采用自动机床、组合机床和专用机床以及自动生产线，以实现高自动化和高效率。从机械制造业的发展来看，应根据加工的需求，不断改善加工机床的性能，以更好的加工方法或方式来提高加工效率和加工质量，以解决人类对产品数量和质量要求不断提高的问题。金属由原材料到符合
10、要求的零件，一般需经过一系列的机械加工，包括车、铣、刨、磨、钻等切削加工方法。其中钻削加工是孔加工的最重要方法。对于钻削加工，目前国内所采用的钻床仍然为普通钻床。这种钻床的特点是手动进给，进给速度由手动控制。这样一方面难以实现高效率的自动化生产，另一方面，工人劳动强度较大，加工质量也难以保证。另外，对于某些有进给量要求的加工，例如在进行钻削加工实验时，要研究进给量的影响规律，采用现有的普通钻床则无法实现。本次毕业设计课题五级自动进给钻床，就是针对这个问题提出来的。根据该毕业设计课题任务书的要求，具体设计内容如下：1）主运动系统的设计。包括主运动转速设计，运动传递、装配结构设计、带轮、传动齿轮等
11、零件的设计和电机选择。2）进给运动系统的设计。包括进给量的设计、进给运动设计、蜗轮、蜗杆和齿轮、齿条等零件设计。3）机床整体结构的设计。包括主轴箱、进给箱、升降机构、工作台等的设计。第二章 设计方案2.1钻床的主运动系统带传动特点：1由于带具有弹性与挠性，故可缓和冲击与振动，运转平稳，噪音小。 2可用于两轴中心距较大的传动。3由于它是靠摩擦力来传递运动的，当机器过载时，带在带轮上打滑，故能防止机器其它零件的破坏。4结构简单，便于维修。5带传动在正常工作时有滑动现象，它不能保证准确的传动比。另外，由于带摩擦起电，不宜用在有爆炸危险的地方，这在化工厂中有爆炸危险的车间应特别注意。6带传动的效率较低
12、（与齿轮传动比较），约为87%98%。 因此，一般来说，机床的主运动都是由电机通过皮带轮及齿轮传动到主轴上，来实现主运动，而具体需要几级根据传动比的大小来确定。我设计的主运动方案可有以下两种：图1 方案一图2 方案二方案一是电机通过塔轮将动力传递给主轴，实现主轴的回转运动。此方案的优点是结构简单，制造，安装，维护方便，成本低，过载打滑，可防止其他零件损坏，传动平稳。可以缓冲和吸震。但是如果要变速，需要重新换皮带，很麻烦，而且在更换的过程中，容易减少皮带寿命，效率较低，并且塔轮会引起主轴的抖动。方案二是电机通过皮带轮直接将动力传递给滑动齿轮，通过齿轮传动，带动主轴运动，实现主轴的回转运动。缺点是
13、制造和安装精度要求较高，优点是传动效率高，传动比准确，结构紧凑，工作可靠，使用寿命长。比较这两种方案，我觉得方案一虽然结构简单，但是传动效率低，传动比不精确，更换皮带来调速麻烦。而且我的设计题目是实现五级自动进给钻床设计。要求进给运动和主运动之间要有严格的比例关系。变速箱内主运动用齿轮传动的好处远远大于用塔轮的好处。所以选择了方案二。2.2 机床的进给运动进给运动的动力来源可以有两种方案：一是进给运动的力来源与主运动的动力源；二是进给运动自身有一个动力源。图3 方案一图4 方案二方案一：该方案可以节省一个动力源，由一个动力源引出两个运动，并且进给运动和主运动之间有严格的比例关系，虽然机床的结构
14、比较复杂，这样对加工范围也是一个限制。但是加工孔的深度可以直接知道。不需要利用其他的方法来进行对孔深的测量。方案二：进给运动本身有一个动力源，这样可以在进给速度范围内的任意一个进给速度加工，容易实现加工自动化，但是这样对加工有深度要求的孔的话，就需要用其他办法了，比较麻烦。比较这两种传动方案，根据进给量要求，选择了第一种方案。由于本次设计中主运动和进给运动在空间相互垂直，故传动元件应选用蜗轮蜗杆传动或是锥齿轮传动。采用锥齿轮传动虽然传动效率高，但其降速比较小，会引起机床结构复杂。而当主运动和进给运动之间有严格比例时，他们之间的降速比是很大的，这就需要采用蜗轮蜗杆传动，其降速比大，可使传动机构较
15、为紧凑，而且蜗轮蜗杆传动平稳，噪声低，振动小，适合本机床的工作环境。虽然效率较低，但考虑到进给运动系统所消耗的功率和主运动相比是微乎其微的，因此该机床进给运动采用蜗轮蜗杆传动。进给运动采用齿轮齿条，在主轴套筒上加工有齿条，齿轮齿条啮合使套筒向下运动，套筒带动主轴，实现机床的自动进给运动，当电动机反转时，机床快速退回。第三章 机械传动系统的设计机械传动系统是机器的重要组成部分，其作用是将动力机产生的运动和动力传递给执行机构或执行构件，以实现预定功能的中间装置。每个执行机构或执行构件与动力机之间都有一个传动联系。有时执行构件或执行机构之间也有传动联系。组成传动联系得一系列传动件称为传动链，所以传动
16、链以及她们之间的相互联系组成机械传动系统。3.1 传动系统的作用、类型与组成一、传动系统的作用传动系统有如下一些基本作用：1）.把动力机输出的速度降低或提高，以适用执行机构的需要。2）.实现变速传动以满足执行机构的经常变速要求。3）.把动力机输出的扭矩，变换成执行机构所需要的扭矩或力。4）.把动力机输出的等速运动，转换成执行机构所要求的，其速度按某种规律变化的旋转或者其他类型的运动。5）.实现由一个或多个动力机驱动若干个相同或不同速度的执行机构。6）.由于受机床外形、尺寸的限制或为了安全和操作方便，执行机构不宜于动力机直接连接时，也需要用传动装置来联接。二、传动系统的类型传动系统的类型因机械种
17、类的不同而不同。机械传动系统按其传动比或输出速度能否变化可分为定比传动和变速传动系统；按动力机驱动执行机构或执行构件的树木可分为独立驱动，集中驱动和联合驱动转动系统。1定比传动系统定比传动系统执行机构的速度或转速是固定的，即其传动系统具有固定的传动比，组成传动链的各个环节也应有固定的传动比。2变速传动系统变速传动系统执行机构的转速可在预定范围内改变，即其传动系统具有可调的传动比。变速传动系统分为分级变速传动系统和无机变速传动系统。分级变速传动系统只能在一定转速范围内输出有限的几种转速，而无级变速传动系统能够使执行机构的输出速度在一定范围内任意改变。3独立驱动传动系统系统的各执行机构分别由动力机
18、单独进行驱动。独立驱动系统有下列三种情况：1）只有一个执行机构。2）有多个运动不相关的执行机构时，如果其运动之间没有必然联系，为简化传动系统的机构，多采用独立驱动传动系统。当系统结构尺寸和传动动力较大，以及各个独立执行机构使用较为频繁时，也适合采用独立驱动系统。3）数字控制机械。随着计算机技术的发展，现代机械设备广泛采用计算机数控技术。如数控缠绕机，数控冲剪机及各种数控机床等。为了充分发挥数控技术的优势，均采用独立驱动传动系统对多个执行机构进行单独驱动。各个执行机构间的运动关系则由指令及数控装置进行协调，以完成复杂型面的加工及复杂运动的组合。4.集中驱动传动系统有一个动力机对多个执行机构进行集
19、中驱动。集中驱动有三种情况：1）执行机构之间有一定的传动比要求。2）各执行机构之间有动作要求时。这种情况多出现于机械控制的自动机上，其各个执行机构的动作之间都有严格的时间和空间联系。3）各执行机构间的运动相互独立的。5.联合驱动传动系统对于低速，重载，大功率，执行机构少而惯性大的机械，多用由两个或多个动力机经各自得传动链联合驱动一个执行机构。三.传动系统的组成传动系统通常都是由变速装置，起停和换向装置，制动装置以及安全保护装置几个基本部分组成。确定传动系统得组成及其结构是传动设计的重要任务。（一）变速装置变速装置的作用就是改变动力机的输出转速和转矩以适应执行机构的需要。常见的变速装置有以下几种
20、：1.交换齿轮变速机构2.滑移齿轮变速机构3.离合器变速机构4.啮合器变速机构（二），起停和换向装置起停和换向装置用来控制执行机构的起动，停车以及改变运动方向。，起停和换向装置的典型机构：（1）齿轮摩擦离合器换向机构（2）齿轮换向机构（三）制动装置制动装置的作用是使执行机构的运动能够迅速停止。常见的制动方式有电动机制动和机械制动。图5 钻床变速箱的传动系统简图（四）安全保护装置机械在工作中若载荷变化频繁，变化幅度较大，可能过载而本身又无保护作用，应在传动链中设置安全保护装置，以避免损坏传动机构。常见的安全保护装置有以下几种：1.销钉安全联轴器2.钢珠安全离合器3.摩擦安全离合器3.2分级变速传
21、动系统的运动设计分级变速传动系统常采用变速齿轮传动或变速带传动，在一定的变速范围内，其输出轴就可得到所要求的有限级数的转速。在设计分级变速传动系统的运动设计时，常用到转速图。传动系统的组成我可以以XA6132A为例。传动系统的设计过程：调研运动设计结构设计1.转速图（运动设计的有力工具）竖线轴横线转速 nj+1/nj=传动线表示相应传动副的传动比，向上u1，水平u=1，向下u1，相互平行的传动线仅代表同一传动副。转速点表示轴所具有的转速。2. 转速图的基本原理级比规律级比变速组内相邻传动比之比。级比指数级比值的指数，用x表示。它是变速组内相邻传动比线之间相距的格数。基本组级比指数x=1的变速组
22、。扩大组x不等于1的其他变速组。分析XA6132A的转速图x0=1p0=3x1=3p1=3x2=9p2=2可见 x1=p0 x2=p0p1转速图的基本原理：设p0、p1、p2分别为基本组、第一、第二扩大组的传动副数，则各组的级比指数分别为：基本组x0=1第一扩大组x1=p0第二扩大组x2=p0p1第三扩大组x3=p0p1p2 第 j 扩大组xj=p0p1p2 pj=1这样所得的传动系统，其转速的数列是按等比级数排列，并且各条传动路线所得的转速既没有重复也没有遗漏，这样的传动系统即称为常规传动系统。 变速组的变速范围：1）数格2）rj=p0p1p2.pj-1(pj-1)主轴变速范围Rn=r0r1
23、r2rj主轴转速级数Z=p0p1p2.pj二、结构式与结构网分析比较传动方案。结构式：即Z=p0x0 p1x1 p2x2.例如： 18313329结构网：只表示传动比的相对关系，不表示其绝对值。一个结构式对应一个结构网；一个结构式（网）可画出不同的转速图，但是一张转速图只能表示成一个结构网（式）。三、转速图的拟定设计依据：nmax、nmin、n电机、Z、公比、功率N电机。1.拟定转速图的一般原则 目的：以最经济的方案，满足机床的使用要求。 （1）确定变速组及其传动副数的原则，即“前多后少”原则。1）183328对齿轮2）183238对齿轮3）182338对齿轮4）18639对齿轮5）18369
24、对齿轮6）189211对齿轮7）182911对齿轮应使传动副数最少、制造使用方便（双、三联）。传动组数较多（逐步降速）。传动副数的排列“前多后少”。取第一种 18332M=974(N/n)公斤力-米（2）确定基本组与扩大组排列次序的原则即 “前密后疏”原则。1831332918333129183236211831362318363123 以及 18363221“前密后疏”的原则，即要求x0x1x2xj前面变速组的传动比线的分布紧密，后面的分布疏松。所以取 18313329（3）“传动比限制”原则umin1/4 （防止系统的径向尺寸过大）。umax2 直齿 或 umax2.5 斜齿（为了减少振动
25、和避免扩大传动误差）。故各变速组rmax8（或10）传动系统的结构式（结构网）定出以后，必须检查rj，一般只需检查最后扩大组的变速范围。例如 18313329 （1.26）r2 98 符合要求。 又如 18313623 （1.26）r2 1216 不合要求。所以最后扩大组的传动副数，一般都取为 2。（4）分配降速传动比“前慢后快”原则。确定了结构式（或结构网）后，需进一步拟定转速图，必须合理分配各传动副的传动比。应注意1）uminuumax2）为减小传动件的尺寸，必须提高中间传动轴的最低转速，降速时前慢后快即 uaminubmaxucmin3）u=E （E正整数）中间轴转速可直接读出，可查表定
26、此数。2.拟定转速图的步骤（1）确定变速组的数目（2）确定变速组的排列方案，按“前多后少”原则。（3）确定基本组和扩大组，按“前密后疏”原则。（4）确定是否增加定比降速传动三个变速组（1/4）31/64 ， 可以不增加定比传动组，但为使前两个变速组缓慢降速，同时有利于“变型设计”，决定增加一级定比降速。（5）分配降速比画转速图格线，标出轴号和标准转速。决定各变速组的最小传动比。（6）画出各变速组其他传动线。（7）画出全部转速线。四、齿轮齿数的确定根据转速图上的传动比，确定齿轮齿数、带轮直径等。1. 注意点：（1）Sz100120（2）zmin1820 最小齿轮不根切，最小齿轮应能装到轴上，并且
27、有足够的强度。中心距缩小应防止两轴间其他零件相碰。（3）齿轮的实际传动比与转速图要求的传动比要一致。转速允差 |(n标n实)/n标|10(1)%。2.变速组内模数相同时，齿轮齿数的确定。（1）计算法解方程组： zj/zjuj zj+zjSz 得 zj(uj/(1+uj)Sz zj+1(1/(1+uj)Sz步骤：估算模数、轴径，定zmin依变速组中umax（升速）或umin（降速）用zj/zjuj式求出与zmin啮合的zmaxzmin+zmaxSz用式求其他各对齿轮的齿数。第四章 运动设计及校核4.1钻削轴向力、扭矩和功率该课题要求设计具有五级自动进给机构的普通钻床，进给运动与主运动间要有严格的
28、比例关系，具体内容包括：1. 五级进给量分别为：0.1，0.15，0.2，0.25，0.3（mm/r）2. 主轴转速为：350900（r/min）3. 钻床箱体可调，钻削深度小于200mm取工件的材料为结构钢和铸钢（b=750MPa）刀具材料为高速钢。高速钢钻头的极限切削速度为25m/min，切削力的计算公式： 钻削转矩的计算公式： Mc切削转矩（N.mm） d钻头直径(mm)Fx轴向切削力（N） f每转进给量（mm/r） K修正系数主轴旋转所需功率：电动机输出功率：Pd1=Pw/电动机到主轴的总效率查表知 ：V带传动b=0.95 圆柱齿轮传动（8级精度）g=0.97 一对滚动轴承（球轴承）r
29、=0.99=b*g*r=0.9Pd1=Pw/=0.55/0.9=0.61kw图6 钻床进给箱的传动系统简图主轴进给所需的最大功率：Pmax=Fx*V=1463.7*0.3*900/60*1000=6.59w=0.0066kw电动机输出功率：Pd2=Pw/电动机到主轴的总效率查表知 ：蜗杆传动1=0.4 圆柱齿轮传动（8级精度）2=0.97 一对滚动轴承（球轴承）3=0.99一对滚动轴承（滚子轴承）4=0.98=2*2*3*3*3*3*1=0.307Pd1=Pw/=0.0066/0.307=0.02kwPd= Pd1 +Pd2=0.61+0.02=0.63kw故选用Y90S-4型三相异步交流电动
30、机，参数如下：表1 Y90S-4型三相异步电动机参数功 率（kw）电 流（A）转 速（r/min）效 率（%）功 率 因 数最大转矩/额定转矩1.12.11400790.782.24.2变速箱传动系统的设计题目要求有三级变速传动，此主轴的转速分别为： 900r/min， 560r/min， 350r/min ；则三级传动比为：，1.分配传动装置各级传动比为使带传动的外廓尺寸不至于过大。取带轮的传动比ib=1.5，则三级齿轮的传动为：，2.计算各轴的转速 I轴：， II轴：，4.2.1 V带及带轮的设计一、V带设计已知电动机额定功率P=1.1KW，转速1400r/min，传动比i=1.5，转速误
31、差不超过5%，一班制工作（8小时/天）。1.确定设计功率Pd Pd= KA *Pd 由表查得KA=1.1 Pd=1.1*1.1=1.21KW2.选择V带型号因为对结构尺寸无严格要求，可选用普通V带，根据Pd和N1，由图7-8选取用A型V带。3.选择带轮直径D1和D2，由表7-4A型V带Dmin=75mm，考虑小带轮转速不是很高，结构尺寸又无特别限制，故可选D1=90mm验算带速: 对普通V带Vmax=25-30m/s带速不宜过低，否则带受的拉力过大。一般应使带速V=5-25mm ，D1选择合适。D2=D1*i=90*1.5=135mm参考表给出的带轮基准直径系列，考虑滑动率的影响，应使小圆整至
32、基准直径系列，故取D2=132mm转速误差4.确定中心距a和带长Ld设计条件中没有限定中心距a0，由式7-180.7（D1+D2）a02(D1+D2)得155.4a0444mm初选 a0=350mm带长 Ld=2a0+（D1+d2）+ =2350+(80+132)+=1049.8=1050mm查表7-3 取Ld=1120mm 中心距a=a0+=350+=385a的调整范围： amin=a-0.015Ld=368.2mm=368mm amax=a+0.03Ld=418.6mm=419mm5.验算小带轮包角11=-=得1=，合适6确定v带根数z按式z=由表7-6a查得p0=1.06p0=k6n1（
33、1-）kw由表查得kb=1.0275由表查得ki=1.1036p0=1.02751400（1-）=0.135kw由表7-3查得kl=0.87代入求得根数公式得： z=1.12取z=2符合表推荐的轮槽数7.确定初拉力由式F。=500Pd/ZV(2.5/K-1)+qV 查表得知q=0.10Kg/m F。=500*1.21*（2.5/0.98-1）+0.1*6.69=94N8.计算作用在轴上的压力Q： =2*3*94*sin174/2=563N 综上所述，皮带轮及V带的参数如下：带型中心距材料轮宽 带轮直径A385HT2003590132表2 皮带轮及皮带参数二、带轮设计带轮由三部分组成：轮缘、轮辐
34、和轮毂。 1轮缘带轮外圈的环形部分。轮缘的截面及其各部分尺寸可查表。V形带两侧面的夹角为40，但在带轮上弯曲时，由于截面变形将使其夹角变小。为了使传动带仍能紧贴轮槽两侧，将轮槽楔角规定为32、34、36和38。 2轮毂带轮内圈环形部分。其内孔与传动轴配合，其外径dh和长度L，见（图39），可按下列经验公式计算 dh=(1.82)ds (321) L=(1.51.8)ds (322) 3、轮辐轮缘与轮毂间的相联部分。其型式有辐板式和轮辐式两种。带轮直径较小时可采用实心式，如图7所示。带轮的材料常用灰铸铁，当圆周速度v25m/s时，可采用HT150；当v=2530m/s时，可采用HT200。对于带
35、速更高或重要场合使用的带轮可用铸钢或钢板焊接。为了减轻带轮的重量，也可用铝合金及工程塑料。4.2.2 齿轮传动设计一、直齿圆柱齿轮传动的强度计算 （一）轮齿受力分析及载荷系数 1轮齿受力分析 为了计算轮齿的强度，设计轴和轴承，需要知道作用在轮齿上作用力的大小和方向。设一对标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装，其齿廓在C点接触图345（a），如果略去摩擦力，轮齿间相互作用的总压力为法向力 Fn，其方向沿啮合线，如图345(b)所示。Fn可分解为两个分力： 圆周力： Ft =2T1/d1径向力： Fr =Fttana法向力： Fn =Ftcosa =2T1/d1cosa式中T1-小齿轮传递的扭矩， （
36、Nmm）； P-传递的功率，kW；n1-小齿轮的转速，r/min； d1-小齿轮的分度圆直径，mm； a-压力角。 圆周力Ft的方向在主动轮上与其圆周速度方向相反，在从动轮上与其圆周速度方向相同。外齿轮的径向力Fr的方向对两轮都是由作用点指向轮心。 2载荷系数 法向力Fn是齿轮传动理想状态的名义载荷。在实际计算时，考虑到由于原动机和工作机械的载荷变动、冲击、过载等对轮齿产生外部附加载荷；由于齿轮、轴、轴承及支座等的制造、安装误差及弹性变形的影响使轮齿沿宽度载荷分布不均；以及由于齿轮制造、安装误差使齿轮在啮合中引起内部附加动载荷等，所以计算载荷Fc等于名义载荷乘以载荷系数K，即Fc=KFn。一般
37、可取K1.31.6。当载荷平稳、精度较高、速度较低、齿轮对称轴承布置时，取较小值。对直齿轮取较大值，对斜齿轮应取较小值。 （二）齿面接触强度计算 为了使齿面不发生点蚀破坏，必须限制齿面接触应力，使接触应力sH满足：sHsH。先讨论一下轴线平行的两圆柱体间的接触应力。如图346所示，当两圆柱体相接触并承受载荷Fn时，理论上为线接触，但由于材料的弹性变形，呈现面接触，在接触面中线上接触应力最大。 根据弹性力学可知，最大接触应力为 式中q=Fn/b-单位接触线长度上的载荷，N/mm。 Fn为圆柱体上的载荷，N； b为接触线的长度，mm； E=2E1E2/（E1+E2）-综合弹性模量，MPa。E1及E
38、2分别为两圆柱体材料的弹性模量，MPa； r=r1r2/（r2r1） -综合曲率半径，r1及r2分别为两圆柱体接触处的曲率半径，mm。式中正号用于外接触，负号用于内接触。 二、齿轮设计求主轴转速为350r/min时传动齿轮的设计已知条件：小齿轮输入功率为P=1.1*0.95=1.05kw，转速n1=933r/min，i=2.57按8小时工作制，使用寿命20年1. 选择齿轮材料和热处理，精度等级，齿轮齿数为防止根切选小齿轮Z1=23， 则Z2=，取Z2=59材料选45钢，高频淬火， 2. 按齿轮弯曲疲劳强度设计闭式硬齿轮传动，承载能力一般取决于弯曲强度，故先按弯曲强度计算，验算接触强度。 已知公
39、式：确定始终各项数值因为载荷均匀平稳，由表查知，故初选载荷系数T1=9.55*P/n=1.07N.mm由表查=1.88-3.2(1/Z1+1/Z2)cos，计算端面重合度=1.88-3.2(1/23+1/59)=1.69有式重合度系数=0.69；由表选取齿宽系数，由表查得 齿形系数和应力修正系数 由公式求应力循环次数N1=60n1jLh=60*933*1*1*8*300*20=2.66* N2=N1/i=0.99* 由图查得弯曲强度寿命系数YN1=0.87，YN2=0.88；由图表选择弯曲疲劳强度计算的最小安全系数SFmin=1.60按齿面硬度均值 ，在ML线长查的实验齿轮的弯曲疲劳极限Flim1=Flim2=350 MPa求许用弯曲强度： F1=Flim1* YN1/SFmin=350*0.87/1.6=190 MPa F2=Flim2* YN2/SFmin=350*0.88/1.6=193 MPaYFa1 YSa1/ F1=2.7*1.57/190=0.0223YFa2 YSa2/ F2=2.27*1.71/193=0.0201因为YFa YSa/ F的值小的齿轮，齿根的弯曲强度低，所以应该取YFa1 YSa1/ F1=0.02