毕业设计（论文）Z29组合机床业设计

1、摘 要组合机床是由系列化、标准化的通用部件和按加工零件的形状设计的专用部件所组成的专用机床，适用于大批大量生产，是一种高效自动化机床，一般采用电气程序控制系统实现自动工作循环。z29-组合机床是一次性加工同一直线上且相对位置固定的三孔专用机床。本次设计主要是对z29-组合机床快进传动系统的设计，主要包括传动方案，齿轮，轴等传动部件的设计及其配件的选取，同时进行机床导轨设计和导轨加工工艺的编制。 本次设计机械滑台是用以完成进给运动的通用部件，由滑台部分及其传动装置制动器等辅助部分组成。机械滑台的工作循环是靠安装在滑座后端的运动装置驱动的。滑台的工作进给是由工作进给电机经蜗杆、蜗轮和行星机构传递给

2、丝杠来实现的。滑台的快进快退是由快速电机经齿轮直接驱动。设计内容 关键词：z29-iii组合机床 导轨 滑台 丝杠 abstractmachine tool is a serialized, standardized common components and parts according to the shape of the design process special components consisting of special machine for large volume production, is a highly effective automated machine

3、tools, electrical process control systems commonly used for automatic work cycle . z29- machine tool is a one-time processing of a straight line and the relative position of a fixed three-hole special machine. this design mainly for z29- combination of fast forward drive system design tools, includi

4、ng transmission programs, gears, shafts and other transmission parts and accessories design of the selection, at the same time guide rail of machine tool design and preparation process technology .machinery is used to complete the slide into a common component to the campaign, in part by the slipway

5、 and auxiliary gear, such as brake parts. slide the work of mechanical cycle is installed in the slide on the back-end device drivers in the sport. slide into the work to feed from the electrical work by the worm, worm gear and planetary bodies to achieve the transfer of the lead screw. waterloo sta

6、tion is a fast retreat from the fast direct-drive motor through gearkey word：z29-iii combination machine tool slide screw 目录摘要iabstractii第1章 绪论11.1组合机床的发展11.2 组合机床的特点及组成11.3 组合机床的应用范围21.4 本次设计的任务2第2章 滑台的设计及校核42.1 滑台的分类42.1.1 1hy系列滑台42.1.21hj系列机械滑台42.2滑台型号的选择5第3章滑台传动装置工进部分的设计和校核63.1 总传动方案设计63.1.1 选择电

7、动机型号63.1.2 总传动比的确定73.1.3 总传动比的分配73.1.4 各轴转速、功率、转矩计算73.1.5 各轴转速计算73.1.6 各轴功率计算83.1.7 各轴扭矩计算83.1.8将计算数据列表83.2高速级齿轮传动的设计与校核93.2.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数93.2.2 按齿面接触强度设计93.2.3 按齿根弯曲强度设计113.2.4 几何尺寸计算133.2.5 初步确定轴的最小直径153.3 轴的结构设计163.3.1 轴的校核173.4齿轮3、4传动的设计校核193.4.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数193.4.2 按齿面接触强度设计193.4.3 确定

8、公式内的各计算数值213.4.4 轴的设计与校核233.4.5 各轴段的确定243.5 轴的校核253.5.1 由静力平衡方程253.5.2 由静力平衡方程263.5.3 按弯矩合成应力校核轴的强度263.6 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数273.6.1 齿轮类型的选择273.6.2 按齿面接触强度设计273.6.3 按齿根弯曲强度设计293.6.4 验算齿轮5313.7 轴的设计与校核313.7.1 轴上的功率、转速、转矩313.7.2 求作用在齿轮上的力323.8 蜗轮蜗杆传动的设计与校核333.8.1 蜗杆传动的类型与材料的选择333.8.2 按齿面接触疲劳强度进行计算333.8.3

9、 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸353.8.4 校核齿根弯曲疲劳强度363.8.5 蜗杆传动的散热计算363.8.6 蜗杆公差的确定363.8.7 蜗轮公差的确定373.9 轴的设计与校核383.9.1 轴上的功率、转速、转矩383.9.2求作用在齿轮上的力383.9.3 求作用在蜗杆上的力383.9.4 确定各轴段初步确定轴的最小直径383.9.5 轴的校核40第4章 丝杠的设计434.1 丝杠的功用、分类与特点434.2梯形螺纹的牙型和尺寸434.3 梯形螺纹丝杠、螺母的基本尺寸和退刀槽尺寸434.4 丝杠、螺母材料和热处理444.5丝杠的公差与各表面的粗糙度444.6丝杠加工的工艺过程4

10、4第5章 导轨的设计475.1概述475.2导轨类型的选取475.3导轨截面形状的选取485.4导轨材料的选择485.5导轨材料的热处理485.6导轨的加工方法485.7滑动导轨压强的设计计算485.7.1导轨所承受的压力计算485.7.2导轨面参数计算495.8导轨加工工艺的确定495.8.1确定生产类型495.8.2零件分析495.8.3确定毛坯505.8.4加工工艺方案的确定50第6章 结 论51参考文献52致谢53 第1章 绪论1.1组合机床的发展组合机床是以通用部件为基础,配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具,组成的半自动或自动专用机床。二十世纪70年代以来，随着可转位刀

11、具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达0.05毫米/1000毫米，表面粗糙度可低达2.50.63微米；镗孔精度可达it76级，孔距精度可达0.030.02微米。专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，

12、即严格规定各种部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。1.2 组合机床的特点及组成随着生产的发展，很多工厂的产品产量不断扩大，精度要求也越来高，有的时候采用通用机床已经很难满足要求，这时需要采用专用机床。专用机床是专门为一种或几种工件特定

13、工序设计制造的，因此大多数专用机床只能单件生产，制造周期长，价格较贵。而且，当加工零件有所变动时，它就不适应了。由于一般专用机床不能适应产品经常更新的需要，这就出现了组合机床。将机床上带动刀具产生切削运动的部分及床身、立柱、工作台等设计并制造成通用独立的部件，称为“通用部件”。根据工件的加工要求，选用适当的通用部件再配置少数专用部件就可以组合一台合乎加工要求的机床了，这就是组合机床。当加工工件种类改变以后，又可以根据其加工要求从新组合成新的组合机床。由于组合机床是针对被加工工件的特定工艺要求而设计的，所以它具有效率高、易自动化、易保证加工精度和结构可能较简单等特点。由于组合机床的零、部件的通用

14、化程度不高，使得组合机床具有如下特点：(1) 组合和机床的通用部件合通用零件，是经过精心设计和长期生产实践考验的，因此工作稳定可靠。(2) 设计组合机床时对于通用零部件主要是选用，不必从新设计，所以设计周期短。(3) 组合机床的通用零部件是成批生产的，并且可以预先制造出来，因此组合机床造价低，制造周期短，维修方便。(4) 当被加工零件改变时组合机床的通用零部件还可以重新被利用，组合成新的组合机床，有利于产品的更新。在机床上采用了多刀、多面、多工位同时加工等工序高度集中的高效加工方法，被加工零件被安装在卡具中，加工时工件固定不动；多轴箱上的许多钻头，分别由电动机通过动力箱、多轴箱、和传动装置驱动

15、做旋转主运动，并由各自的滑台带动作直线运动，完成一定形式的运动循环。组成上述组合机床的主要部件中，除多轴箱和卡具是专用部件外，其余都是通用部件，而这些专用部件中绝大数零件都是通用的，如多轴箱的主轴、传动轴、齿轮和润滑系统，夹具的定位和夹紧元件等都是通用的。通常，一台组合机床中通用部件约占整台机床的70%90%。1.3 组合机床的应用范围目前，广泛应用组合机床的是大批量生产的机械制造厂，如汽车、拖拉机、电机、阀门等制造厂。此外，一些中小批量生产的企业，如机床厂，为了保证加工质量也采用了组合机床来完成一些比较重要的加工工序。随着组合机床技术水平的不断提高，特别是可调、快调的柔性组合机床的出现，组合

16、机床的应用范围将越来越广。1.4 本次设计的任务z29-组合钻床由机械滑台以及安装在其上的动力箱、钻削头等组成。机械滑台是用以完成进给运动的通用部件，由滑台部分及其传动装置制动器等辅助部分组成。机械滑台的工作循环是靠安装在滑座后端的运动装置驱动的。滑台的工作进给是由工作进给电机经蜗杆、蜗轮和行星机构传递给丝杠来实现的。滑台的快进快退是由快速电机经齿轮直接驱动。本次设计任务是进行滑台传动装置工进部分的设计和校核以及电机功率的验算；滑台的结构设计及强度校核；丝杠的设计计算和选择检验；丝杠的加工工艺设计等主要技术参数最大钻孔直径：30mm ； 钻头数量：3 ；主轴孔锥度：莫氏3号，钻头钻速200pr

17、m工作台行程：410mm ；工作台快进速度5.6m/min 工作台工进速度60mm/min（可根据用户要求选定）丝杠直径=50mm ，螺距s=10mm 工作台重量g1=360kg ；电机g电=119kg； 动力箱g2=360kg；分配箱g3=370kg主电机功率7.5kw；快进电机功率2.2kw；工进电机功率1.5kw；工作台长度1000mm 工作台宽度500mm外形尺寸1400mm630mm 860mm第2章 滑台的设计及校核2.1 滑台的分类滑台是用来实现组合机床进给的通用部件。滑台可分为液压滑台(1hy系列)和机械滑台(1hj系列)两个系列2.1.1 1hy系列滑台它主要由滑座、滑台体(

18、简称滑台)和液压缸三个主要部分组成。液压缸固定在滑座上，活塞杆通过支架固定在滑台下面。工作时，液压缸固定，活塞杆移动。滑座导轨截面形状为矩形，具有刚度高，承载能力较强的有点。采用单导轨两侧导向，增加了导向的长宽比，从而提高了导向精度。导轨分为a、b两型，a型为ht300的铸铁导轨；b型为镶缸导轨因而导轨寿命大大提高。完整的液压滑台是由滑台和液压传动装置两部分组成的。液压滑通常的典型工作循环为:原位停止快速前进工作进给（一次工作进给或二次进给）快速退回等。还可以实现死挡铁停留、分级进给、反向进给等工作循环。2.1.21hj系列机械滑台机械滑台与液压滑台的作用相同。只不过实现进给运动发式不同。机械

19、滑台是依靠电机通过机械传动来驱动滑台实现进给运动的。机械滑台由滑台部分、传动装置、控制器等部分组成。滑台部分由螺母、丝杆、滑台体和滑座组成。滑台体和滑座之间的运动传递，由螺母和丝杠实现的。其传动路线表达方式为:机械滑台可完成快速进给、工作进给、死挡铁停留、快速退回、原位停止等动作所组成的各种循环，以及分级进给循环。工作进给由电动机驱动。当开动快速电动机时（正转或反转），由合成机构的作用，由快速电动机驱动的附加运动使丝杠快速正转或反转，实现滑台的快速进给或快速退回。当工作循环中要求滑台在进给结束后停留时，滑台在行程的终点碰到预先调整好的死挡铁上，不再继续前进。这是丝杠及蜗轮便不能转动，但工进电动

20、机仍在转动，迫使蜗杆克服弹簧力而轴向运动，通过杠杆压下行程开关，发出快退信号(或经延时后,发出快退信号)，使快退电动机反转，滑台使快速退回到原始位置停留。在加工中如遇到障碍或切削力过大时，此机构仍能起过载保护作用。滑台的分级进给循环，是由附加在滑台上的分级进给机构实现的。2.2滑台型号的选择机床滑台有两种结构的导轨：a型：为双矩型导轨，设计时增加了导轨的厚度和宽度，采用内侧锒条调整导轨间隙，提高滑台的刚度和运动精度，是单导轨导向，一般用于粗加工。b型：为一山一矩组合型滑台，她在卧式和倾斜式使用时，导轨间隙能自动补偿，主要用于较高精度的加工，一般不用于立式。综合比较因此选滑台型号为 hj50bi

21、,滑台台面宽500mm,滑台台面长1000mm,最大行程为400mm，最大进给力为4000kg。 第3章滑台传动装置工进部分的设计和校核3.1 总传动方案设计3.1.1 选择电动机型号 机床常用电动机类型特点及应用表3-1 电动机型号 类型 特点应用y系列异步电动机高效，节能，起动转矩高，运行安全可靠，安装形式有：b3型-机座带底脚，端盖无凸缘b5型-机座不带底脚，端盖有凸缘一般机床用，应用广泛jz02型系列杠杆式制动电动机结构简单，使用可靠，快速制动，本机制动时间在0.1s内适用于要求快速制动的传动机构或装置上jzz系列锥形转子制动电动机自带制动器，结构简单，体积小，制动快yd系列多速异步电

22、动机以单绕阻为主的多速异步电动机，体积小，使用可靠，有双速，三速，四速。安装形式有：b3，b5和v1型适用于各种通用机床，组合机床及需要自动变速的传动机构aob系列电泵效率高，体积小运行可靠，平稳用于机床提供冷却液aos型快速电动机体积小，力能指标高用于自动机床溜板箱等快速移动zcf系列直流测速发电机电机的恒定磁场产生的电枢电压与转速成正比用于自动控制系统中作测量元件或直流电机系统进行速度反馈zz系列直流电动机削弱磁场由基速向上调速为恒功率调速，一般不大于2：1。降低电枢电压由基速向下调速为恒功率转矩调速，安装形式有立式和卧式用于需要调速的机床电气拖动系统中 综合以上所述由参考文献2p163表

23、11-1和已知条件中主电机功率7.5kw,快进电动机功率2.2kw，工进电机功率1.5kw,查得y系列1500r/min 电动机的具体牌号为:y132-4,7.5kw, n=1440r/miny100l1-4,2.2kw,n=1420r/min;y90l-4,1.5kw,n=1400r/min。3.1.2 总传动比的确定 由公式 =v (3-1)n进给电机转速 i总传动比 p丝杠导程丝杠为单线，故丝杠导程p等于丝杠螺距s，即p = s =10mm。由上面的已知条件n = 1400r/min , p=10mm，v = 60 r/min, 代入式(31)得 i=v/（n）=60/（140010）=

24、0.00433.1.3 总传动比的分配 (3-2) 由 , , ,得0.37 0.86 0.6 0.05 0.453.1.4 各轴转速、功率、转矩计算从高速轴开始各轴命名为轴、轴、轴、轴、轴。3.1.5 各轴转速计算第轴转速 1400r/min第轴转速 14000.37r/min = 518r/min第轴转速 5180.86r/min = 445.5r/min第轴转速 445.50.6r/min = 267.3r/min第轴转速 267.30.05r/min = 13.36r/min丝杠转速 13.360.45r/min = 6r/min3.1.6 各轴功率计算第轴功率 第轴功率 第轴功率 第

25、轴功率 第轴功率 3.1.7 各轴扭矩计算第轴扭矩 第轴扭矩 第轴扭矩 第轴扭矩 第轴扭矩 3.1.8将计算数据列表表 31各轴的分配轴号转速n(r/min)输出功率p(kw)输出扭矩t(nm)电动机14001.59.975轴14001.479.975轴5181.4126.00轴445.51.3629.25轴267.31.3046.45轴13.361.25893.53.2高速级齿轮传动的设计与校核3.2.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1)齿轮类型的选择选用直齿圆柱齿轮传动 (2) 精度等级的选择z29组合钻床为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（gb10095-88）. (3)

26、材料选择由参考文献3p189表10-1选择小齿轮材料为40cr(调质),硬度为280hbs,大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240hbs,二者材料硬度差为40hbs。 (4)齿数的选择选小齿轮的齿数,大齿轮的齿数，取.3.2.2 按齿面接触强度设计 (3-3)齿轮的分度圆直径，单位为mm;载荷系数；小齿轮传动的转矩，单位为nmm；齿宽系数；齿数比，;弹性影响系数，单位为。 (1)确定公式内的各计算数值试选载荷系数 算小齿轮传递的转矩.由参考文献3p201表10-7选取齿宽系数由参考文献3p198表10-6查得材料的弹性影响系数.由参考文献3p207图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲

27、劳强度极限; 大齿轮的接触疲劳强度极限由参考文献3p202式（10-13）计算应力循环次数由参考文献3p203 图10-19查得接触疲劳寿命系数;计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数s=1,由参考文献2p202式（10-12）得 (2)计算试计算小齿轮分度圆直径代入中较小的值 (计算圆周速度v计算齿宽b计算齿宽与齿高之比模数 齿高 计算载荷系数根据v=2.4m/s, 7级精度，由参考文献3p192图10-8查得动载系数直齿轮，假使100n/mm 。由参考文献3p193 k表10-3 查得;由参考文献3p190表10-2查得使用系数由参考文献2p194表10-4查得7级精度，小齿轮相对

28、支撑非对称布置时+将数据代入后得由参考文献3p195图10-13得;故载荷系数按实际的载荷系数校正所得的分度圆，由参考文献3p200式（10-10a）得计算模数m，取模数为23.2.3 按齿根弯曲强度设计 (3-4)载荷系数；小齿轮传递的转矩，单位为nmm；齿宽系数；小齿轮齿数；齿形系数；应力校正系数；弯曲疲劳许用应力，单位为;(1)确定公式内的各计算数值由参考文献3p204 中图10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;大齿轮的弯曲强度由参考文献3p202图10-18查得弯曲疲劳寿命系数;计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数s=1.5， 由参考文献3p202式(10-12)得计算载荷系数

29、k查取齿形系数由参考文献3p197表 10-5查得查取应力校正系数由参考文献3p197表 10-5查得计算大、小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大(2) 设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关，可取由弯曲强度算得的模数1.28并圆整为标准m=1.5mm；按接触强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取=76。这样设计出的齿轮传动，即满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。3.2.

30、4 几何尺寸计算(1)计算分度圆直径(2)计算中心距(3)计算齿轮宽度取 (1) 验算齿轮1合适 (2) 结构设计齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工方法；使用要求及经济性等因素有关。进行齿轮的结构设计时，必须综合的考虑上述方面的因素。通过是先按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，然后再根据荐用的经验数据，进行结构设计。齿轮1为圆柱齿轮，齿根圆到键槽底部的距离e0.07d,取h=5mm，则d= d=40mm，宽度b1.4h，取 =13mm。3.3.1 轴的校核图 3-2 轴的校核(1) 由静力平衡方程 求得在ac段内的弯矩方程为： 在cb段内的弯矩方程为： 则最高点c点的弯矩为：

31、(2) 由静力平衡方程 求得在ac段内的弯矩方程为： 在cb段内的弯矩方程为： 则最高点c点的弯矩为： 则最高点c点的合成弯矩为(3) 按弯矩合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面c）的强度。根据参考文献3p365式（15-5） (3-6)其中 轴的计算应力，单位为mp； 轴所受的弯矩，单位为nmm；t 轴所受的扭矩，单位为nmm;w 轴的抗弯截面系数，单位为，对称循环变应力时轴的许用弯曲应力，单位为mp；将以上数据代入(3-6),并取。轴的计算应力 已选定轴的材料为45钢，调质处理，由参考文献2p355表15-1查得=60 mp。因此，故安全3.4

32、齿轮3、4传动的设计校核3.4.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1) 齿轮类型的选择选用直齿圆柱齿轮传动(2) 精度等级的选择z29组合钻床为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（gb10095-88）.(3) 材料选择由参考文献3p189表10-1选择齿轮3材料为40cr(调质),硬度为280hbs,齿轮4材料为45钢（调质），硬度为240hbs,二者材料硬度差为40hbs。(4) 齿数的选择选齿轮3的齿数,齿轮4的齿数，取.3.4.2 按齿面接触强度设计 （3-7）齿轮的分度圆直径，单位为mm;载荷系数；齿轮3传动的转矩，单位为nmm；齿宽系数；齿数比，;弹性影响系数，单位为。(

33、1) 确定公式内的各计算数值试选载荷系数计算齿轮3传递的转矩由参考文献3p201表10-7选取齿宽系数由参考文献3p198表10-6查得材料的弹性影响系数由参考文献3p207图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限; 大齿轮的接触疲劳强度极限由参考文献3p202式（10-13）计算应力循环次数由参考文献3p203 图10-19查得接触疲劳寿命系数;计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数s=1,由参考文献2p202式（10-12）得(2) 计算(1)试计算齿轮3分度圆直径代入中较小的值 (2)算圆周速度v(3)计算齿宽b(4)计算齿宽与齿高之比模数 齿高 (5)计算载荷系数

34、根据v=1.33m/s, 7级精度，由参考文献3p192图10-8查得动载系数直齿轮，假使0.07d,取h= 5mm,则轴环处的直径d= 45mm。轴环宽度b1.4h，取l= 12mm.取安装在齿轮3处的轴径d= 35mm，齿轮左端采用轴肩定位，轴肩的高度h=5mm,则轴环处的直径d= 40mm。轴环宽度b1.4h，取l= 12mm.；齿轮右端和轴承之间采用套筒定位，则l= 30mm.取l= 60mm。如图3-3所示3.5 轴的校核图3-4 轴的校核3.5.1 由静力平衡方程 求得 则在c点的弯矩为 求得, 则在d点的弯矩为：3.5.2 由静力平衡方程 求得 则在c点的弯矩为 求得, 则在d点

35、的弯矩为：则最高点c点的合成弯矩为则在d点的合成弯矩为：3.5.3 按弯矩合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面d）的强度。由参考文献2p365式（15-5)其中 轴的计算应力，单位为mp； 轴所受的弯矩，单位为nmm；t 轴所受的扭矩，单位为nmm;w 轴的抗弯截面系数，单位为，对称循环变应力时轴的许用弯曲应力，单位为mp；将以上数据代入上式,并取。轴的计算应力 已选定轴的材料为45钢，调质处理，由参考文献2p355表15-1查得=60 mp。因此，故安全3.6 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数3.6.1 齿轮类型的选择选用直齿圆柱齿轮传动(2)

36、 精度等级的选择z29组合钻床为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（gb10095-88）.(3) 材料选择由参考文献3p189表10-1选择齿轮3材料为40cr(调质),硬度为280hbs,齿轮4材料为45钢（调质），硬度为240hbs,二者材料硬度差为40hbs。(4) 齿数的选择选齿轮5的齿数,齿轮6的齿数3.6.2 按齿面接触强度设计 （3-9）齿轮5的分度圆直径，单位为mm;载荷系数；齿轮5传动的转矩，单位为nmm；齿宽系数；齿数比，;弹性影响系数，单位为。(1) 确定公式内的各计算数值(1)试选载荷系数(2)计算齿轮5传递的转矩(3)由参考文献3p201表10-7选取齿宽系数(

37、4)由参考文献3p198表10-6查得材料的弹性影响系数(5)由参考文献3p207图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限; 大齿轮的接触疲劳强度极限(6)由参考文献3p202式（10-13）计算应力循环次数(7)由参考文献3p203 图10-19查得接触疲劳寿命系数;(8)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数s=1,由参考文献2p202式（10-12）得(2)计算(1)试计算齿轮5分度圆直径代入中较小的值 (2)计算圆周速度v(3)计算齿宽b(4)计算齿宽与齿高之比模数 齿高 (5)计算载荷系数根据v=1.128m/s, 7级精度，由参考文献3p192图10-8查得动

38、载系数直齿轮，假使0.07d,取h= 5mm,则轴环处的直径d= 40mm。轴环宽度宽度b1.4h，取l= 10mm.取安装在齿轮5处的轴径d= 35mm，齿轮左端采用轴肩定位，齿轮右端和轴承之间采用套筒定位，则l= 60mm.3.8 蜗轮蜗杆传动的设计与校核由前面已知结果得知：输入功率，蜗杆转速r/min.因为蜗杆为主动，则传动比，寿命。3.8.1 蜗杆传动的类型与材料的选择（2） 选择蜗杆传动类型根据gb/t10085-1988的推荐，采用渐开线蜗杆（zi）。(3) 选择材料根据库存材料的情况，并考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆用45钢；因希望效率高些，耐磨型好些，故蜗杆

39、螺旋齿面要求淬火，硬度为4555hrc。蜗轮用铸锡磷青铜,金属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁ht100制造。3.8.2 按齿面接触疲劳强度进行计算根据闭式蜗杆传动的设计准侧，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。由参考文献3p251式（11-12），传动的中心距 （3-11）(1)确定作用在蜗轮上的转矩(2)蜗杆传动效率设计 （3-12）式中 蜗杆的传动效率 蜗杆传动的啮合效率，蜗杆主动，则 (3-13) 滑动速度，由参考文献4p672中表3.6-17查得当量摩擦角，代入（3-13）得 搅油损耗效率，一般 选取 轴承效率，滚动轴承，每对滚动轴承， 取 故 (3)按效率则 (4)确定载荷系数k 因工作载荷稳定，故取载荷分布不均系数由参考文献2p250表11-5选取使用系数由于转速不高，冲击不大，可取动载系数则(5)确定弹性影响系数 因选用的是铸青铜蜗轮和钢蜗杆相匹配，故(6)确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距a的比值 由参考文献3p250中图