机床主轴箱设计说明书

0 机床主轴箱设计说明书 一、机床的型号及用途 1、规格 选用 型号 格 320 1000 2、用途 卧式车床万能性大，适用于加工各种轴类、套筒类、轮盘类零件上的回转表面。可车削外圆柱面、车削端面、切槽和切断、钻中心孔、钻孔、镗孔、铰孔、车削各种螺纹、车削内外圆锥面、车削特型面、滚花和盘绕弹簧等。加工范围广、结构复杂、自动化程度不高，所以一般用于单件、小批生产。 二、 机床的主参数和其他主要技术要求 1、主参数和基本参数 1) 主参数 机床主参数系列通常是等比数列。普通车床和升降 台铣床的主参数均采用公比为 系列符合国际 普通车床的主参数 250、 320、 400、 500、 630、 800、 1000、 1250 2) 基本参数 除主参数外，机床的基本是指与被加工工件主要尺寸有关的及与工、夹、量具标准有关的一些参数，这些主参数列入机床的参数标准，作为设计时依据。 3）普通车床的基本参数 普通车床的基本参数应符合普通车床参数国家标准见参考文献【一】中表 2 的规定，有下列几项数； 刀架上最大工件回转直径 1D （ 由于刀架组件刚性一般较弱，为了提高生产效率，国内外车床刀架溜板厚度有所增加，在不增加中心高时， 1D 值减少的趋势。我国作为参数标准的 1D 值，基本上取 12,这样给设计留一定的余地，设计时，在刀架刚度允许的条件下能保证使用要求，可以取较大的 1D 值。所以查参考文献【一】（表 2）得 1D =160 主轴通孔直径 d 1 普通车床主轴通孔径主要用于棒料加工。在机床结构允许的条件下，通孔直径尽量取大些。参数标准规定了通孔直径 以由参考文献【一】（表二） d=36 主轴头号 普通车床采用短锥法兰式主轴头，这种形式的主轴头精度高，装卸方便。主轴端部及其结构合面得型式和基本尺寸要符合法兰式车床主轴端部尺寸部标注的规定。根据机床主参 数值大小采用不同号数的主轴头（ 4 15号），号值数等于法兰直径的 1/以由参考文献 【一】 （表 2）可知主轴头号取 刀基面至主轴中心距离 h( 为了使用户，提高刀具的标准化程度，根据机械工业部成都工具研究所的刀具杆标准，规定了 h=22 最大工件长度 L （ 最大工件长度 座顶尖套退入尾座孔内 时容纳的工件长度。为了有利组织生产，采用分段等差的长度数列。 所以由参考文献 【一】 （表 2）得 L=1000 2、主传动的设计 1）主轴极限的确定 由课程设计任务书中给出的条件可知： 40 r/1800 r/2） 公比的确定 主轴极限转速的确定后，根据机床的使用性能和结构要求，选 择主轴转速数列的公比值，因为中型通用机床，常用的公比 为 是 根据极限转速，按参考文献 【一】 中表 2 1选出标准转速数列公比 = 3） 主轴转速级数的确定 按任务书要求 Z=12 按标准转速数列为 40、 56、 80、 115、 160、 225、 315、 445、 625、 880、 1250、1800r/）主传动电动机功率的确定 电动机的额定功率为： 额N =4 2 三、主传动系统的拟定 1、传动比 第一变速组（ ），有三对齿轮组成，其传动比如下： 1 1/ =1/ 2 =1/ 3 =二变速组（ ），有两对齿轮组成，其传动比如下： 11 21/ 3 =二变速组（ ），有两对齿轮组成，其传动比如下： 1 3 =1/ 3 =、变速的基本规律 a) 基本组的变速范围 0r : 0 3 1 21r/ b) 第二扩大组的变速范围 1r ： 1 2 1 31/u u 第二扩大组的变速范围 2r ： 2 2 1 61/u u 3、转速图的拟定 结构式或结构网的选择： 由于几个变速组组成的变速系统，如果把不同传动副数的变速组在传动顺序上的排列加以改变，可以得到若干不同的方案。 确 定变速组的数目和各变速组中传动副的数目 该机床的变速范围较大，必须经过较长的传动链减速才能把电动机的转速降到主轴所需的转速，通常采用 p=2或 3，因此， 12 3 2 2 ，共需三个变速组。 确定不同传动副数的各变速组的排列顺序。根据“前多后少”的原则，选 3 择 12 3 2 2 的方案。 确定变速组的扩大顺序。根据“前密后疏”原则，选择 36112 3 22 的结构式。 验算变速组的变速范围。最后扩大组的变速范围 r 6 ， 在允许的变速范围内。（最后扩大组的变速范围限制在 ） 4、分配各变速组的最小传动比 主传动系统需要 4根 轴，再加上电动机轴。 决定轴 的最小降速传动比主轴上的齿轮希望更大些，能起到飞轮的作用，所以最后一个变速组的最小降速比为 1/ 3 = 其余变速组的最小传动比根据“前缓后急”的原则，轴 间最小变速取 1/ 3 = 1/ 3 = 画出各变速组的传动比连线基本组的级比指数 0 1x ，第一扩大组的级比指数 1 3x ，第二扩大组级比指数 3 6x 。 5、确定齿轮齿数 机床转速图确定后，则各变速组的传动比也确定了，即可进一步确定各变速组中传动副的齿轮数，皮带轮的直径等。齿轮数可通过用计算法、图解法或从表查法确定，必须注意以下几点： 1） 齿轮的齿数和 能太大，以免齿轮尺寸过大而引起机床结构增大。一般推荐齿数和 00 120，常选在 100之内。 2） 同一变速组中的各对齿轮，其中心距必须保证相等。 3） 最小齿轮的齿数应保证不产生根切现象。对于标准齿轮，其最小齿数7z （变位齿轮除外）。受结构限制的最小齿数的各齿轮（尤其是最小齿轮），必须能可靠地装到轴上或进行套装。 4） 齿轮齿根圆到键槽的壁厚 2。（ m 为模数）一般 5a ，以保证足够强度，防止破裂和热处理变形过大。 5） 放有操纵机构滑块的滑移齿轮的最小齿轮的确定，不宜过小，要保证与小齿轮侧面有较好的接触。 6） 确定齿轮齿数时，要考虑选用标准模数大小。同一变速组尽可能选用同一模数。 7） 两轮间中心距应取得适当不应过小，否则将导致两轴轴承间孔壁过薄或镗穿，以及其他结构之间距离过近或相碰。 6、同一变速组内模数的齿轮齿数的确定 4 为了便于设计和制造，主传动系统中所采用的齿轮模数的种类尽可能少一些。在同一变速组内一般都采用相同的模数，这是因为各齿轮副的速度变化不大，受力情况差别不大当各对齿轮模数相同时，且不采用变位齿轮的齿数和也必然相等。 采用查表法确定齿轮齿数： 参考文献【一】表 2横行 示一对齿轮的齿数和，纵列 u 表示一对齿轮的传动比，表中间的数值表示一对齿轮副的小齿轮齿数。当 1u 时，表示升速传动，所以小齿轮为从动轮。当 1u 时，表示降速传动，所以小齿轮为主动轮，这是要用传动比 u 的倒数查表。查出小齿轮的齿数后，将齿数和 去小齿轮的齿数。表中空白格，表示没有合适的齿数。 确定第一变速组（ ）的三对齿轮齿数 已知： 1 1/ = 21/ 2 = 31/ 3 =： 1）首先在 1 2 3找到出现最小齿 数的传动比 3 2）为了避免根切现象和结构设计的需要，取 。 3）从参考文献【一】表 2找出与 3倒数 较接近的 2z 时，查到最小齿数和 4 。 4）找到可能采用 的齿数和 种数值。这些数值必须同时满足个传动比要求的齿轮数，从 4 向右查表，同时存在满足两个传动比要求的齿数和共有： 84、 87、 88、 91 5）确定合理的齿数和 84 ，并根据它决定各齿轮的齿数。 由 1 35z ， 则 11 8 4 3 5 4 9zz s z ； 由 2 28z ， 则 22 8 4 2 8 5 6zz s z ； 由 3 22z ， 则 33 8 4 2 2 6 2zz s z ； 所以第一组变速组的三对齿轮齿数分别是 35/49、 28/56、 22/62。 确定第二组变速组（ ）两对齿轮的齿数 已知： 11， 21/ 3 = 5 解： 1）首先在 1 2找到出现最小齿数的传动比 2 2）为了避免根切现象和结构设计的需要，取 。 3）从参考文献【一】表 2找出 1倒数 较接近的 5z 时，查到最小齿数和 5 。 4）找到可能采用的齿数和 种数值。这些数值必须同时满足个传动比要求的齿轮数，从 5 向右查表，同时存在满足三个传动比要求的齿数和共有： 95 、 96、 99、 100、 102 5）确定合理的齿数和 并根据它决定各齿轮 的齿数。 96 由 1 的这一行中找出 1 48z ， 则 11 9 6 4 8 4 8zz s z ； 由 2 的这一行中找出 2 25z ， 则 22 9 6 2 5 7 1zz s z ； 所以第二变速组齿轮的齿轮数分别是 48/48、 25/71。 第三变速组（ ）齿轮的齿数 已知：11/ 3 =2 3 = 解 ： 1）首先在 1 2找到出现最小齿数的传动比 1 2）为了避免根切现象和结构设计的需要，取 。 3）从参考文献【一】表 2找出 1倒数 较接近的 7z 时，查到最小齿数和 8 。 4）找到可能采用的齿数和 种数值。这些数值必须同时满足个传动比要求的齿轮数，从 8 向右查表，同时存在满足两个传动比要求的齿数和共有： 98、 102、 103、 104、 106 5）确定合理 的齿数和 并根据它决定各齿轮的齿数。 103 由 1 的这一行中找出 1 27z ， 则 11 1 0 3 2 7 7 6zz s z ； 由于这两组的传动比是互为倒数关系所以第三组变速组的齿轮的齿数分别是 27/76、 76/27。 6 绘 制 传 动 系 统 图 和 转 速 图 ： 7 四、齿轮传动设计 1、第一变速组齿轮的结构尺寸： 已知：电动机功率 4P 机 ， V 带效率为 带 ,轴承 (对 )轴 承 传递功率 I 4 0 . 9 6 0 . 9 8 3 . 7 6vP p k w 带 轴 承电 机 ，主动轮转速 1 8 8 5 m ，最大传动比 2，载荷平稳，单向回转，单班制工作，工作期限 10年，每年按 300天计，原动机为电动机。 解：材料、热处理方法。可 选一般齿轮材料如下：小齿轮选用 45号钢，调制处理， 1 450 H B ；大齿轮选用 45 号钢，正火处理，2 410 H B ，硬质差 40在规定的 30 50范围内。 选择精度等级。减速器为一般齿轮传动，估计圆周速度不大于6，根据参考文献【二】中的表 8选 8级精度。 按齿面接触疲劳强度设计齿轮，齿轮承载能力 应由齿面接触疲 8 劳强度决定。 I u a) 载荷系数 K：查参考文献【二】中表 8 K=b) 转矩 1T ： 3 5 0 1 0 = 39 5 5 0 1 0 3 . 7 6 = 0 （ N ） c) 接 触疲劳许用应力 H: l i s 由参考文献【二】的图 8 950 ， H 850 接触疲劳寿命系数 由公式 N=60 hn j L 得 91 6 0 8 8 5 1 0 3 0 0 8 1 . 2 7 1 0N 91 82 1 . 2 7 1 0 6 . 3 5 1 02NN i 查参考文献【二】的图 8 91 1 0 01 1 0 N N 2 按一般可靠性要求，查参考文献【二】的表 8 1 l i m 1 1 9 5 0 8631 . 1 2 l i m 2 1 . 0 5 8 5 0 8111 . 1 d) 计算小齿轮分度圆直径 1d ： 查参考文献【二】中的表 8 I u = 421 . 2 4 . 0 6 1 0 1 5 2 . 0 40 . 3 2 8 1 1 取 1 55 9 e) 计算圆周速度 v ： 11 3 . 1 4 8 8 5 5 5 2 . 5 56 0 1 0 0 06 0 1 0 0 0m s 因 5v m s，故所取的八级精度合适。 确定主要参数， 第一对齿轮 (齿数 22/62)主要几何尺寸 1) 模数 m : 1155 2 . 522 2) 分度圆直径： 11 2 . 5 2 2 5 5 ( )Z m 22 2 . 5 6 2 1 5 5 ( )Z m 4）中心距 a : 12 d d 5)齿根圆直径： 1 m c 2 m m )fd m c 6） 齿顶圆直径： 11 a 2 . 5 6 0z h ( 2 2 2 1 )a m 22 a 2 . 5z h 2 1 1 6 0a m 7） 齿宽 b ： 1 0 . 3 5 5 1 6 . 5 ()经处理后取 2 20b m m ，则 21 ()5 2 5 第二对齿轮 (齿数 28/56)的主要几何尺寸 1） 分度圆直径： 11 ()2 . 5 2 8 7 0Z m 22 ()2 . 5 5 6 1 4 0 m Z 3) 齿根圆直径： 10 1 m c 21( 2 )2m z h c ( ) ( )2 . 5 2 1 2 0 . 2 5 1 3 3 . 7 5 3） 齿顶圆直径： 11 ( 2 ) 2 . 5 ( 2 8 2 ) 7 5 ( )m Z h m m 22 ()( 2 ) 2 . 5 ( 6 2 2 1 ) 1 6 0m Z h m m 4） 齿 宽 b ： 1 ()0 . 3 7 0 2 1db d m m 经处理后取 2 25b m m ，则 12 ()30b b m m 第三对齿轮（ 35/49）的主要几何尺寸 4) 分度圆直径： 11 ()2 . 5 3 5 8 7 . 5d m Z m m 21 ()2 . 5 4 9 1 2 2 . 5d m Z m m 2） 齿根圆直径： 11 ( ) ( ) ( )2 2 2 . 5 3 5 2 1 2 0 . 2 5 8 1 . 2 5m Z h c m m 21 ( ) ( ) ( )2 2 2 . 5 4 9 2 1 2 0 . 2 5 1 1 6 . 2 5m Z h c m m 3）齿顶圆直径 11 ( ) ( )2 2 . 5 ( 3 5 2 1 ) 9 2 . 5a Z ad m h m m 21 ( ) ( )2 2 . 5 ( 4 9 2 1 ) 1 2 7 . 5a Z ad m h m m 4）齿宽 b ： 21 ()0 . 3 8 7 . 5 2 6 . 2 5db d m m 经处理取 2 30b m m ，则 12 ()5 3 5b b m m m m 11 按齿 根弯曲疲劳强度校核。 由参考文献【二】中的式（ 8出 F ，若 则校核合格。 a) 齿形系数 查参考文献【二】中的表 8 122 . 4 7 , 2 . 3 5 b) 应 力 修 正 系 数 查 参 考 文 献 【 二 】 中 的 表 8121 . 6 5 , 1 . 7 1 c) 许用弯曲应力 F 由参考文献【二】中的图 8l i m 1 810 ， l i m 2 738F M P a 由参考文献【二】中的表 8 由参考文献【二】中的图 821 由式 N F l i m 1 可得 N 1 F l i m 1F()Y 1 8 1 0 589S 1 . 4P N 2 F l i m 2F()Y 1 7 3 8 527S 1 . 4 故1212 Z 242 1 . 1 4 . 0 6 1 0 2 . 4 7 1 . 7 1 1 1 4 . 3 ( )2 2 2 . 5 2 4 a =589 222112 2 . 3 5 1 . 7 11 1 4 . 3 1 1 2 . 7 P 4 7 1 . 6 5 F 所以齿轮疲劳强度校核合格。 2、第二变速组齿轮结构尺寸的设计： 12 已知： I ，齿轮效率 齿 轮 ，轴承效率 轴 承 传递功率I I I 3 . 7 6 0 . 9 8 0 . 9 7 3 . 5 8 k 轴 承 齿 轮， 主 传 动 轮 最 低 转 速n =315r/动比 =载荷平稳，但想回转，单班制工作，工作期限10年，每年按 300 天计，原动机为电动机。 解： 小齿轮选用 45号钢，调质处理， 1H B =450H B S ；大齿轮选用 45 号钢正火处理， 2H B =410H B S ，硬质差 40在规定的 30 50范围内。 选择精度等级。估计圆周速度不大于 6m/s ，根据参考文献【二】中的表 8选 8级精度。 按齿面接触疲劳强度设计齿轮，齿轮承载能力应由齿面解除疲劳强度决定。 3 u 17 6 . 5 7 （ a） 载荷系数 K：参考文献【二】中的表 8 。 （ b） 转矩 3I I I 5 0 1 0T P n 359 5 5 0 1 0 3 . 5 8 3 1 5 1 . 0 9 1 0 ( )N m m （ c） 接触疲劳许用应力 H ： li 由参考文献【二】中的图 8= 9 5 0 M P a ， = 8 5 0 M P a 接触疲劳寿命系数 由公式 60 hN n j L 得 81 6 0 3 1 5 1 0 3 0 0 8 4 . 5 4 1 0N 81 82 4 . 5 4 1 0 1 . 5 9 1 02 . 8 4NN i 查参考文献【二】中的图 81 2 按一般可靠性要求查参考文献【二】中的表 8 ，则 l i m 1 0 8 9 5 0 9 3 3 ( )S 1 . 1 M P a 13 l i m 2 1 4 8 5 0 8 8 1 ( )S 1 . 1 M P a （ d） 计算小齿轮分度圆直径 1d ： 由参考文献【二】中的表 8 3 . 5 7 = 3 51 . 2 1 . 0 9 1 07 6 . 5 7 6 9 . 9 m （ ）取 1 7 5 m (e)计算圆周速度 v ： 11 3 . 1 4 3 1 5 7 5 1 . 2 4 ( )6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0nd 因 5v m s，故所取的八级精度合适。 确定主要参数，计算主要几何尺寸。 （ a） 齿数 ： 1 25Z ， 21 2 5 2 . 8 4 7 1ZZ i （ b） 模数 m ： m=5 25=3 （ c） 分度圆直径： 11 2 5 3 7 5 ( )Z m m 22 7 1 3 2 1 3 ( )Z m m （ d） 齿根圆直径： 11 ( 2 2 ) 3 ( 2 5 2 1 2 0 . 2 5 ) 6 7 . 5 ( )f m Z h a c m 22 ( 2 2 ) 3 ( 7 1 2 1 2 0 . 2 5 ) 2 0 5 . 5 ( )f m Z h a c m （ e） 齿顶圆直径 ： 11 ( 2 ) 3 ( 2 5 2 1 ) 8 1 ( )a m Z h a m 22 ( 2 ) 3 ( 7 1 2 1 ) 2 1 9 ( )a m Z h a m （ f） 中心距 a ： 12() ( 7 5 2 1 3 ) 2 2 8 8 ( ) （ g） 齿宽 b ： 1 0 . 3 7 5 2 2 . 5 ( )d d m 经整理后取 2 25 ，则 12 5 3 0 ( ) 第二对齿轮（ 48/48）的主要几 何尺寸 14 （ a） 分度圆直径： 11 3 4 8 1 4 4 ( )m Z m （ b） 齿根圆直径： 1 2 1( 2 2 ) 3 ( 4 8 2 1 2 0 . 2 5 ) 1 3 6 . 5 ( )f f m Z h a c m （ c） 齿顶圆直径： 1 2 1( 2 ) 3 ( 4 8 2 1 ) 1 5 0 ( )a a m Z h a m （ d） 齿宽 b ： 1 0 . 3 1 4 4 4 3 . 2 ( )d d m 经整理后取 2 45 ，则 1 2 4 5 ( ) 按齿根弯曲疲劳强度校核 由参考文献【 二】的式（ 8出 F ,若 则校核合格。 （ a） 齿形系数 查参考文献【二】的表 8 1 ， 2 （ b） 应力修正系数 查参考文献【二】的表 81 ， 2 （ c） 许用弯曲应力 F： 由参考文献【二】中的图 8 = 8 1 0 M P a ， F = 7 3 8 M P a 由参考文献【二】中的表 8 由参考文献【二】中的图 821 由参考文献【二】的式（ 8得： N 1 F l i m 1F 8 1 0 5 7 8 ( )S 1 . 4 M P a N 2 F l i m 2F 7 3 8 5 2 7 ( )S 1 . 4 M P a 故 5 1 2 212 K T 2 1 . 2 1 . 1 7 1 0= 2 . 6 5 1 . 7 5 2 3 1 . 5 ( ) P 3 2 5 S M P F 2 S 2F 2 F 1 S 1Y Y 2 . 2 7 5 1 . 7 5= 2 3 1 . 5 2 1 8 . 7 ( ) M P a )Y Y 2 . 6 5 1 . 5 9 M P a 齿根弯曲强度校核合格 。 15 3、第三变速组的齿轮设计： 已知： ，齿轮效率 齿 轮 ，轴承效率 轴 承 ， 传 递功率I I I I I 3 . 5 8 0 . 9 8 0 . 9 7 3 . 4 k 轴 承 齿 轮， 主 传 动 最 小 转 速1 1 5 r /m ，传动比 ，载荷平稳，单向回转，单班制工作，工作期限 10年，每年按 300天计原动机为电动机。 解 ： 2、 小齿轮选用 45 号钢，高频淬火， 1 55;大齿轮选用 45号钢，高频淬火， 2 52，硬质差 30在规定的 3050的范围内。 3、 选择精度等级。估计圆周速度不大于 6，根据参考文献【二】中的表 8选八级精度。 4、 按齿面接触疲劳强度设计齿轮，齿轮承载能力应由齿面接触疲劳强度决定。 . 5 7 1. 载荷系数 K ：查 参考文献【二】中的表 8。 2. 转矩 1T ： 3I I I I I I 5 ( )39 5 5 0 1 0 m i 5 5 0 1 0 3 . 4 / 1 1 5 2 . 8 2 1 0 （ c） 接触疲劳许用应力 ： li 由参考文献【二】的图 8得 ： = 1 2 5 0 M P a ， = 1 2 0 0 M P a 接触疲劳寿命系数 由公式 60 hN n j L 得 81 6 0 1 1 5 1 0 3 0 0 8 1 . 6 6 1 0N 2 871 1 . 6 6 1 0 2 . 8 1 5 . 9 1 0N N i 查 参考文献【二】中 的图 8 1 ， 2 按一般可靠性要求，查参考文献【二】表 8 ，则 l i m 1 1 4 1 2 5 0 1 1 8 8 ( )S 1 . 2 M P a 16 l i m 2 2 1 2 0 0 1 2 0 0 ( )S 1 . 2 M P a （ d） 计算小齿轮分度圆直径 1d ： 查参考文献【二】中的表 8 d =1 21 . 2 2 . 8 2 1 0 2 . 8 1 1 7 8 . 1 ( )0 . 3 2 . 8 1 1 2 0 0 所以取 1 81 (e)计算圆周速度 v ： 11 3 . 1 4 1 1 5 8 1 0 . 4 9 ( )6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0nd 确定主要参数，计算主要几何尺寸。 （ a） 齿数： 1 27Z ，则 21 2 7 2 . 8 1 7 6Z Z i （ b） 模数 m ： m=1 27=3 （ c） 分度圆直径： 11 3 2 7 8 1 ( )d m Z m m 22 3 7 6 2 2 8 ( )d m Z m m （ d） 齿根圆直径： 1 h a c m 2 h a c m （ e） 齿顶圆直径： 1 h a m 2 h a m （ f） 中心距 a ： 12( ) 2 ( 8 1 2 2 8 ) 2 1 5 4 . 5 ( )d d m （ g） 齿宽 b ： 1 0 . 3 8 1 2 4 . 3 ( )d d m 经整理后取 2 25 ，则 12 5 3 0 ( ) 第二对齿轮（ 76/27）的主要几何尺寸 （ a） 分度圆直径： 11 3 7 6 2 2 8 ( )m Z m 22 3 2 7 8 1 ( )m Z m 17 （ b） 齿根圆直径： 11 ( 2 2 ) 3 ( 7 6 2 1 2 0 . 2 5 ) 2 2 0 . 5 ( )f m Z h a c m 22 ( 2 2 ) 3 ( 2 7 2 1 2 0 . 2 5 ) 7 3 . 5 ( )f m Z h a c m （ c）齿顶圆直径： 11 ( 2 ) 3 ( 7 6 2 1 ) 2 3 4 ( )a m Z h a m 22( 2 ) 3 ( 2 7 2 1 ) 8 7 ( )a m Z h a m (d)齿宽 b ： 2 0 . 3 8 1 2 4 . 3 ( )d d m 经整理后取 2 30 ，则 12 5 3 5 ( ) 按齿根弯曲疲劳强度校核。 由参考文献【二】的式（ 8出 F ，若 则校核合格。 （ a） 齿形系数 查参考文献【二】的表 8 1 ， 2 （ b） 应力修正系数 查参考文献【二】的表 8 1 ， 2 （ c） 许用弯曲应力 F： 由参考文献【二】的图 8 li m 1 = 9 9 0 ( M P a ) ， F li m 2 = 9 3 0 ( M P a ) 由参考文献【二】的表 8 由参考文献【二】的图 821, 由参考文献【二】的式 8 N 1 F l i m 1F 9 9 0 7 0 7 ( )S 1 . 4 M P a N 2 F l i m 2 9 3 0 6 6 4 ( )S 1 . 4 M P a 故 1 1 . 2 3 . 0 5 1 0 2 . 6 0 1 . 6 0 4 1 8 ( a ) M P 3 2 7F F Y M Pb m Z 222 1 . 2 7 1 . 7 54 1 8 3 9 9 ( ) M P 6 0 1 . 6 0Y M P a 齿根弯曲疲劳强度校核合格。 五、带传动设计 18 已知：电动机功率 4P ，转速 1 1 4 4 0 / m ，传动比 ，每天工作 16小时。 1、确定计算功率 选择带 V 型号 （ 1）确定计算功率 由参考文献【二】的表 10 由参考文献【二】中式（ 10 ： 1 . 2 4 4 . 8 ( ) P k W (2)选择 V 带型号 由文献【二】的图 10用 带 2、确定带轮基准直径，并验算带速 （ 1） 确定带轮基准直径 由文献【二】的图 10荐的小带轮基准直径为 80 100，并按文献【二】中表 10虑带轮直径大对带的工作寿命有利，取 1d =95 则 21 1 . 6 8 9 5 1 5 9 . 6 ( )i d m m 根据文献【二】的表 10 160 （ 2）验算带速 v 11 3 . 1 4 9 5 1 4 4 0 7 . 1 6 ( / )6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 在 5 m/s 范围内，合适。 3、确定带长和中心距 （ 1） 初定中心距 根据文献【二】中公式（ 10： 1 2 0 1 20 . 7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d 00 . 7 ( 9 5 1 6 0 ) 2 ( 9 5 1 6 0 )a 得 01 7 8 . 5 5 1 0m m a m m 取 0 400a （ 2） 确定 由文献【二】中公式（ 10 120 0 1 202()2 ( )24d d a d 23 . 1 4 ( 9 5 1 6 0 )2 4 0 0 ( 9 5 1 6 0 ) 1 2 4 1 ( )2 4 4 0 0 根据文献【二】的表 10250dL （ 3） 确定实际中心距 根据文献【二】中公式（ 10 19 00 ( 1 2 5 0 1 2 4 1 )( ) 2 4 0 0 4 0 4 . 5 ( )2a L L m m m i n 0 . 0 1 5 4 0 4 . 5 0 . 0 1 5 1 2 5 0 3 8 5 . 7 5 ( )da a L m m m a x 0 . 0 3 4 0 4 . 5 0 . 0 3 1 2 5 0 4 4 2 ( )da a L m m （ 4） 验算小带轮包角 由文献【二】中式（ 10 211 1 8 0 5 7 . 3 1 7 0 . 8 1 2 0 ，合适。 4、确定 由文献【二】中表 10取 1 ， 1 ；从文献【二】中表 10 ，查表 10 ；由文献【二】中式（ 10 114 . 8 3 . 5 8( ) ( 1 . 3 2 0 . 1 5 ) 0 . 9 8 0 . 9 3 P K K 参照文献【二】中表 10 4Z 。 5、计算 （ 1）单根 由文献【二】中表 10q kg m ，由式（ 10 0 2500 2 . 5( 1 ) 22 . 5 4 . 85 0 0 ( 1 ) 0 . 1 7 . 1 6 1 3 3 ( )0 . 9 9 4 7 . 1 6 N （ 2） 计算 F 由文献【二】中式（ 10 0 1 7 0 . 82 s i n 2 4 1 3 3 s i n 1 0 6 0 . 6 ( )22 六、轴的设计及校核 1、轴的设计计算 （ 1）选择轴的材料 由文献【二】中的表 1115号钢，调质处理，硬度 2 1 7 2 2 5 ，M P a ， M P ， M P 。 （ 2）按扭矩初算轴径 根据文献【二】中式（ 11并查表 11 C=115，则 20 3 3P 3 . 7 61 1 5 1 8 . 6 ( )n 8 8 5cd m m 考虑有键槽和轴承，轴加大 5%： 1 8 . 6 1 . 0 5 1 9 . 5d m m ，取 d=25。 （ 3）轴的结构设计 段：与轴承 6205配合取直径 1 25d ， 1 15l ； 段：考虑轴肩取直径 2 30d ， 2 445l ， 齿轮与轴的固定选用 7 32 ； 段：考虑轴肩取直径 3 35d ， 3 98l ，齿轮与轴的固定选用 A 键10 8 32 ； 虑轴肩取直径 4 40d ， 4 86l ，齿轮与轴的固定选用 28 ； 作轴肩取直径 5 46d ， 5 10l ； 轴承配合取直径 6 40d ， 6 33l ； 度作用取直径 7 38d ， 7 47l ； 带轮配合取 8 32d ， 8 60l