Z32K型搖臂鉆床相關(guān)的設(shè)計

1、z32k型搖臂鉆床升降系統(tǒng)設(shè)計摘要：主要是對z32k型搖臂鉆床的升降系統(tǒng)進(jìn)行了分析、設(shè)計與改進(jìn)，并對其主要傳動零件進(jìn)行設(shè)計計算及強(qiáng)度校核。了解和掌握z32k型搖臂鉆床在實際使用過程中出現(xiàn)的問題，在理論分析、計算的基礎(chǔ)上，針對z32k型搖臂鉆床的升降系統(tǒng)是手動集中操作，操作起來比較麻煩，搖臂鉆床體架太重，費力又費時，將其手動升降改為自動升降，并提出了具體可行的方案。關(guān)鍵詞：搖臂鉆床；手動、自動升降系統(tǒng)；電動機(jī)；齒輪；強(qiáng)度校核z32k type radial drilling machine abstraction:this design mainly was has made the impro

2、vement,the analysis and the design to the z32k radial drill drilling machine jacking system,and carried on the design and the intensity examination to its main transmission components.understood and grasps the z32k radial drill drilling machine the question which appears in the actual use process,in

3、 the theoretical analysis,in the computation foundation, in view of the z32k radial drill drilling machine jacking system is the single handle centralism operation,operates quite trouble to take time,its manual improvement is the power elevation and proposed specifically the feasible solution.keywor

4、d:universal radial drilling machine；manual operating and automatic flutuation system；electric motor；gear；strength cheeks.目錄1 概述11.1搖臂鉆床的簡介11.2 搖臂鉆床的國內(nèi)發(fā)展動態(tài)及趨勢12 原動機(jī)的選擇22.1 常用原動機(jī)的運動形式22.2原動機(jī)的驅(qū)動形式32.3原動機(jī)選擇應(yīng)考慮的因素32.4 原動機(jī)的性能比較32.5 確定原動機(jī)的選擇43 機(jī)械傳動設(shè)計方案的擬定與比較53.1 傳動設(shè)計方案評價的目的53.2 機(jī)械傳動設(shè)計方案評價的原則53.3 系統(tǒng)設(shè)計方案的比較與

5、確定64 繪制變速箱中升降系統(tǒng)的傳動機(jī)構(gòu)運動簡圖85 傳動部分運動及動力分析95.1 部分傳動連接設(shè)計95.2 傳動比、各軸轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩的計算105.3 齒輪材料的選擇125.4 直齒圓錐齒輪的尺寸設(shè)計計算及校核175.5 錐齒輪軸機(jī)-6的設(shè)計計算及校核235.6 機(jī)-4齒輪設(shè)計計算及校核245.7雙聯(lián)齒輪的設(shè)計計算275.8 過渡軸的設(shè)計286 軸承的選擇和校核336.1 軸承的分類336.2 滾動軸承及類型396.3 滾動軸承的失效形式396.4 軸承的選擇計算407 鍵的選擇和鍵連接強(qiáng)度計算417.1鍵的選擇417.2 鍵連接強(qiáng)度計算42參考文獻(xiàn)441 概述1.1搖臂鉆床的簡介搖臂鉆

6、床,也可以稱為橫臂鉆。主軸箱可在搖臂上左右移動，并隨搖臂繞立柱范圍回轉(zhuǎn)的鉆床。搖臂還可沿外柱上下升降，以適應(yīng)加工不同高度的工件。較小的工件可安裝在工作臺上，較大的工件可直接放在機(jī)床底座或地面上。搖臂鉆床廣泛應(yīng)用于單件和中小批生產(chǎn)中，加工體積和重量較大的工件的孔。搖臂鉆床加工范圍廣，可用來鉆削大型工件的各種螺釘孔、螺紋底孔和油孔等。搖臂鉆床的主要變型有滑座式和萬向式兩種。滑座式搖臂鉆床是將基型搖臂鉆床的底座改成滑座而成，滑座可沿床身導(dǎo)軌移動，以擴(kuò)大加工范圍，適用于鍋爐、橋梁、機(jī)車車輛和造船，機(jī)械加工，等行業(yè)。萬向搖臂鉆床的搖臂除可作垂直和回轉(zhuǎn)運動外，并可作水平移動，主軸箱可在搖臂上作傾斜調(diào)整，以

7、適應(yīng)工件各部位的加工。此外，還有車式、壁式和數(shù)字控制搖臂鉆床等。 搖臂鉆床是搖臂繞立柱回轉(zhuǎn)和升降的，主軸箱在搖臂上作水平運動的鉆床。對于大中型工件上的孔，通常采用搖臂鉆床加工，加工時工件固定不動，移動主軸（刀具）可以方便地對準(zhǔn)被加工孔的位置。搖臂鉆床廣泛用于大中型零件的多孔加工。1.2 搖臂鉆床的國內(nèi)發(fā)展動態(tài)及趨勢 近年來，中國整體宏觀經(jīng)濟(jì)形勢發(fā)生了巨大變化，擁有龐大制造業(yè)的中國經(jīng)濟(jì)也面臨著前所未有的危機(jī)。在原材料、勞動力價格上漲、央行加息的經(jīng)濟(jì)大背景下，對于搖臂鉆床行業(yè)的眾多企業(yè)來說，“生存還是毀滅，確實是一個問題”。企業(yè)的未來發(fā)展方向，也是一個不得不思考的問題。改革開放以來，國內(nèi)搖臂鉆床市

8、場經(jīng)歷了一個從無到有，從無序到規(guī)模的過程，持續(xù)發(fā)展的機(jī)械加工行業(yè)同時為機(jī)床企業(yè)的成長提供了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)和保障。目前，中國已經(jīng)成為了世界上最大的機(jī)床生產(chǎn)國和消費國，與此同時，一些具有品牌影響力和號召力的國產(chǎn)品牌也在國際市場上嶄露頭角。不斷的整合和挑戰(zhàn)生產(chǎn)高端產(chǎn)品對企業(yè)來說本身就是一場價值創(chuàng)新的較量，這種整合的局面對于搖臂鉆床企業(yè)來說，是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，如何在整合中做大做強(qiáng)，是每一個企業(yè)應(yīng)該考慮的頭等大事。當(dāng)然，做到這一點并非容易。除了企業(yè)本身，政府、社會、機(jī)械加工行業(yè)也應(yīng)該給予國產(chǎn)品牌公平競爭的市場環(huán)境，應(yīng)該以更開放的市場換取企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。人性化設(shè)計對于未來搖臂鉆床產(chǎn)品的變化，眾多生產(chǎn)廠商都表

9、示，隨著機(jī)械加工行業(yè)操作者水平的提高，未來的產(chǎn)品要滿足操作者更高的需求?，F(xiàn)代機(jī)床產(chǎn)品的競爭越來越激烈，人性化設(shè)計必將成為未來產(chǎn)品的趨勢和賣點。無論是哪一個搖臂鉆床企業(yè)，要想做強(qiáng)做大，都離不開品牌、渠道的創(chuàng)新。目前的機(jī)床行業(yè)，低端的競爭已經(jīng)開始消退，即將迎來一個創(chuàng)新、高端的時代。2 原動機(jī)的選擇機(jī)械系統(tǒng)通常是由原動機(jī)、傳動裝置、控制操縱部件和工作機(jī)及其它輔助部件組成。工作機(jī)是機(jī)械系統(tǒng)中的執(zhí)行部分，原動機(jī)是機(jī)械系統(tǒng)中的驅(qū)動部分，傳動裝置則是把工作機(jī)和原動機(jī)有機(jī)地聯(lián)系起來，是實現(xiàn)運動形式轉(zhuǎn)換和能量傳遞不可缺少的部分，而其中原動機(jī)在機(jī)械系統(tǒng)中所起的作用是：（1）把發(fā)電機(jī)等變能機(jī)所產(chǎn)生的各種形態(tài)能量轉(zhuǎn)換

10、為機(jī)械能；（2）把自然界的能源變成機(jī)械能。2.1 常用原動機(jī)的運動形式 常用原動機(jī)有以下三種運動形式，具體見表2-1： 表2-1 原動機(jī)運動形式運動形式 實例連續(xù)運動 電動機(jī)、液壓馬達(dá)、氣壓馬達(dá)、柴油機(jī)、汽油機(jī)往復(fù)運動 直線電動機(jī)、氣缸、液壓缸 往復(fù)擺動 擺動油缸、擺動氣缸2.2原動機(jī)的驅(qū)動形式 原動機(jī)的驅(qū)動形式分為單機(jī)集中驅(qū)動和多機(jī)分別驅(qū)動，由一臺原動機(jī)通過傳動裝置驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，叫做單機(jī)集中驅(qū)動。而多機(jī)分別驅(qū)動自然是用多臺原動機(jī)來驅(qū)動動各執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。兩種運動形式中，單機(jī)集中驅(qū)動傳動裝置復(fù)雜，操作麻煩，功率大，但價格便宜。而多機(jī)分別驅(qū)動傳動裝置簡單，電動機(jī)功率小，大成本比較高。2.3原動

11、機(jī)選擇應(yīng)考慮的因素1) 必須考慮到維修是否方便，操作是否簡單，工作是否可靠；2) 必須考慮到工作及隊員冬季所提出得起動、過載、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性等方面的要求； 3) 必須考慮到現(xiàn)場能源的供應(yīng)情況及工作環(huán)境因素；4) 必須考慮原動機(jī)的機(jī)械特性與工作機(jī)的匹配情況；5)必須考慮到其經(jīng)濟(jì)效益及其成本， 這也是非常重要的一項。2.4 原動機(jī)的性能比較表2-2原動機(jī)性能比較類別電動機(jī)氣缸馬達(dá)液壓馬達(dá)柴油機(jī)尺寸較大較小較小較大功率及取范圍功率大；0.3-1000kw范圍廣功率比電動機(jī)大；一般在2.2kw以下，尤其適用于0.75kw一下的高速傳動功率最大，受實際油壓和馬達(dá)尺寸的限制功率大；5-38000kw重量大比電

12、動機(jī)大最大大輸出剛度硬軟較硬較硬運行溫度控制溫度應(yīng)低于許應(yīng)值排氣式空氣膨脹，噪聲較大，排氣處應(yīng)安裝消聲器對郵箱進(jìn)行風(fēng)冷或水冷調(diào)整方法和性能直流電動機(jī)用改變電樞電阻、電壓或改變磁通的方法；交流電動機(jī)用變頻、變極或變轉(zhuǎn)差率的方法用氣閥控制，簡單，迅速，但不夠精確通過閥或泵控制改變流量，調(diào)速范圍大較難噪聲小較大較大較大維護(hù)要求較少少較多較多初始要求低較高高高運轉(zhuǎn)費用最低最高高高應(yīng)用很廣，需要動力電源小功率高速場合較廣很廣，如各種車輛、船舶、農(nóng)用機(jī)械、工程機(jī)械和壓縮機(jī)等等2.5 確定原動機(jī)的選擇 考慮到z32k型搖臂鉆床的現(xiàn)場工作環(huán)境及工作需求，32k型搖臂鉆床的起動矩和調(diào)速范圍等要求，我選擇電動機(jī)作

13、為原動機(jī)。由于生產(chǎn)機(jī)械裝置及工作機(jī)所處的工作環(huán)境不相同，電動機(jī)的工作環(huán)境也自然就各不一樣。在絕大多數(shù)情況下，電動機(jī)工作的周圍大氣中有不同分量的灰塵和水分，有的處于潮濕之處甚至水下工作，有的周圍含有腐蝕性氣體甚至爆炸物，為了保證電動機(jī)能在不同的工作環(huán)境中順利地安全運行，電動機(jī)的外殼也就有多種型式，其型式有：開啟式、防護(hù)式、封閉式、防爆式，由于z32k型搖臂鉆床工作處于灰塵較多的場合，其外殼選用封閉式，電動機(jī)型號為y系列，y90l-4，額定功率1.5kw，滿載轉(zhuǎn)速1400r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.2nm，質(zhì)量27kg。3 機(jī)械傳動設(shè)計方案的擬定與比較機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計中的首要環(huán)節(jié)就是擬定傳動設(shè)計方案，其擬

14、定的合理與否，在很大程度上決定了機(jī)械產(chǎn)品的合理、先進(jìn)和具備市場競爭力的程度，在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計中，為了達(dá)到預(yù)定的運動和動力要求，可以采用不同的傳動方案。3.1 傳動設(shè)計方案評價的目的 機(jī)械運動方案的擬定和設(shè)計，最終要求通過分析比較提供最優(yōu)的方案。一個方案的優(yōu)劣只有通過系統(tǒng)方案的評價來確定，從工作機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的全過程來看，評價工作不僅在整個機(jī)械傳動方案設(shè)計完成后是需要的，而且評價工作在設(shè)計全過程中的每一個階段也是需要的。一個機(jī)械傳動運動方案要求某一工藝動作過程，這一工藝動作過程又可以分解成若干份動作，采用一些執(zhí)行機(jī)構(gòu)來加以實現(xiàn)。由于機(jī)械系統(tǒng)傳動方案評價是多方面的。選用某一機(jī)構(gòu)型式時往往對各評價指標(biāo)反應(yīng)

15、不一，有時也會相互矛盾。因此，需要建立一個評價體系，進(jìn)行全面的、綜合性的評價，因此可以得出整個最有機(jī)械傳動運動方案。 3.2 機(jī)械傳動設(shè)計方案評價的原則機(jī)械傳動設(shè)計方案評價的原則有：（1）保證評價的客觀性 評價的目的是為了決策，因此評價是否客觀，就會影響決策的正確。為了保證評價的客觀性，要求評價資料的全面和可靠性，要求防止評價人員的傾向性，評價人員組成要有代表性等等。（2）保證方案的可比性 各個方案要求在實現(xiàn)基本功能上要有可比性和一致性，有的方案個別功能突出或有新穎之處，只能表明它在這個方面的優(yōu)越之處，不能代替其他方面的要求，更不能掩蓋其他方面的不足。否則，會失去綜合評價的作用。陷入“突出一點

16、，不顧其余”的錯誤。這種主觀片面的做法，顯然不利于評選最優(yōu)方案。（3）要有評價指標(biāo)體系 評價指標(biāo)體系是全面反映系統(tǒng)目標(biāo)要求的一種評價模式。因此，評價體系應(yīng)主要考慮機(jī)械傳動運動方案總功能所涉及到的對機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的各方面要求和指標(biāo)。不考慮或少考慮其他方面的要求建立的評價指標(biāo)體系，不僅是定性的要求，而且應(yīng)該將各個評價的指標(biāo)進(jìn)行量化。評價指標(biāo)體系的建立要求依據(jù)科學(xué)知識和專家的經(jīng)驗，要體現(xiàn)評價指標(biāo)體系的科學(xué)性、全面性、格外是專家經(jīng)驗性。3.3 系統(tǒng)設(shè)計方案的比較與確定 根據(jù)z32k型搖臂鉆床的工作情況，以及結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題，我現(xiàn)對搖臂鉆床的升降系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，現(xiàn)擬定以下三種傳動方案供選擇：方案一：手動升降系統(tǒng)

17、 手柄錐齒輪軸錐齒輪螺母方案二：自動升降系統(tǒng) 新增電動機(jī)齒輪1齒輪2錐齒輪1錐齒輪2螺母方案三：原電動機(jī)齒輪四聯(lián)滑移齒輪雙聯(lián)齒輪齒輪錐齒輪軸錐齒輪螺母表3.1系統(tǒng)傳動方案性能的比較性能指標(biāo)具體項目方案一方案二方案三功能傳動精度高高高升降速度慢快快工作性能可調(diào)性好好較好運轉(zhuǎn)速度慢快快承載能力大較大較大動力性能加速度峰值小較大較大噪聲較小小小耐磨性耐磨耐磨耐磨可靠性可靠可靠可靠經(jīng)濟(jì)性制造性易難易調(diào)整方便性方便不方便方便能耗大小一般一般一般制造費用便宜貴便宜結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小小小重量輕重較輕結(jié)構(gòu)復(fù)雜性簡單一般一般方案一：升降式費力又費時，再加上手柄長度較長，在實際操作過程中，黨拖板接近變速箱時，進(jìn)給手柄

18、與升降手柄容易打在一起，操作者易受傷。方案二：在絲桿的端頭裝上小型電動機(jī)和減速器，使絲桿轉(zhuǎn)動，螺母固定實現(xiàn)自動升降。那是一種傳動的自動升降系統(tǒng)。很多機(jī)床都用得上。但是針對z632k型搖臂鉆床來說，雖然彌補(bǔ)了手動升降的缺點，但又派生出另外的缺點：（1）鉆床立柱的頂端面積是有限的，而附加的電動機(jī)和減速器體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝困難，也增加了成本，再說提重吊環(huán)的安裝問題也難解決。（2）增加一個動力源、減速器和一組控制電路，使成本增加。方案三：直接利用原有電動機(jī)作為升降系統(tǒng)的動力源。在變速箱內(nèi)附加若干齒輪，在原有的主運動傳動系統(tǒng)中，通過齒輪的變化嚙合，把動力傳到落幕上，使螺母轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)自動升降。方

19、案的優(yōu)點：（1）充分利用了變速箱的有限空間，使原動機(jī)的各部分結(jié)構(gòu)和機(jī)床外觀不受影響。（2）把原電動機(jī)作為動力源，成本低。（3）附加零件部件結(jié)構(gòu)簡單、容易生產(chǎn)。（4）升降平穩(wěn)、快捷、方便、工作效率高。（5）控制電路部分保持不變，操作簡單、方便。 根據(jù)以上的的評價比較和分析，最終選擇方案三作為升降系統(tǒng)的傳動方案。 圖3.1變速箱傳動示意圖4 繪制變速箱中升降系統(tǒng)的傳動機(jī)構(gòu)運動簡圖 在生產(chǎn)中實際使用的各種機(jī)械在外形、構(gòu)造和用途等各方面各不相同。組成機(jī)械的各種機(jī)構(gòu)及各個機(jī)構(gòu)的形狀也是很復(fù)雜的。但各構(gòu)件間的運動是由遠(yuǎn)東見的運動規(guī)律及各個運動副的類型和機(jī)構(gòu)的運動尺寸來決定的，與各構(gòu)件之間的相對運動和整個機(jī)

20、構(gòu)的運動狀態(tài)與機(jī)構(gòu)中所包含的類型、運動副數(shù)量以及運動副之間的相對位置（也即機(jī)構(gòu)的運動尺寸）有關(guān)。而與組成構(gòu)件的零件形狀和數(shù)量、構(gòu)件的外形及其截面積的形狀和尺寸以及運動副的具體構(gòu)造等等因素都無關(guān)。因此，在研究機(jī)構(gòu)的運動時，為了便于分析，常常不計或者是略去那些與機(jī)構(gòu)運動無關(guān)的因素，而是用規(guī)定的運動副符號及代表構(gòu)件的線條來表示機(jī)構(gòu)的運動特性，并根據(jù)運動學(xué)尺寸按比例畫出各運動副之間的相對位置。如轉(zhuǎn)動副中心間的距離和移動副導(dǎo)路中心位置等等。這種簡單的運動圖形是機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計的模型。如果僅僅以機(jī)構(gòu)和運動副組成的符號表示機(jī)構(gòu)，其圖形若不按照精確比例繪制，目的是為了進(jìn)行初步的結(jié)構(gòu)組成分析，弄懂動作原理等，則稱

21、這種簡圖為機(jī)構(gòu)簡圖或者機(jī)構(gòu)示意圖。繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖的步驟與方法：1）認(rèn)清機(jī)架、輸出機(jī)構(gòu)和輸入機(jī)構(gòu)。2）為了將機(jī)構(gòu)簡圖表示清楚，在繪制時應(yīng)該恰當(dāng)?shù)剡x擇投影面。3）了解兩機(jī)構(gòu)間的相對運動關(guān)系。4）選用適當(dāng)?shù)谋壤?）高清楚機(jī)構(gòu)運動傳遞路線。6）原動機(jī)標(biāo)箭頭表示運動方向。根據(jù)以上步驟，初步繪制了z32k型搖臂鉆床改進(jìn)后的變速箱升降系統(tǒng)的傳動機(jī)構(gòu)運動簡圖。 圖4.1升降系統(tǒng)運動機(jī)簡圖1電動機(jī)；2、機(jī)-2軸；4花鍵軸；3、5、機(jī)-4直齒輪；機(jī)-3雙聯(lián)齒輪；6四聯(lián)滑移齒輪；機(jī)-6錐齒輪軸；7-錐齒輪；機(jī)-1、機(jī)-5軸承5 傳動部分運動及動力分析5.1 部分傳動連接設(shè)計 由z32k型搖臂鉆床升降系統(tǒng)機(jī)構(gòu)運動

22、簡圖與變速箱裝配圖可知，升降系統(tǒng)的傳動路線為：電動機(jī)2軸4軸機(jī)-2 過度軸機(jī)-6錐齒輪軸錐齒輪7螺母。為了加工與設(shè)計方便，機(jī)-6錐齒輪軸的各部分參數(shù)大部分和原來手動系統(tǒng)中與升降手柄相連接的圓錐齒輪軸相同，而在末端又將方頭改為平鍵槽，采用平鍵和機(jī)-4齒輪連接。機(jī)-3過度齒輪的產(chǎn)生，是因為固定機(jī)-6圓錐齒輪軸徑向位置的箱體孔中心高度受到原有帶動螺母和絲桿運動的圓錐齒輪位置的限制，其箱體孔較接近箱體孔內(nèi)壁，使得機(jī)-4齒輪分度圓直徑受到限制，而固定在花鍵軸徑向位置的箱體孔的距離較遠(yuǎn)，所以必須在四聯(lián)滑移齒輪和機(jī)-4齒輪之間加上過渡齒輪聯(lián)接，從而這樣就產(chǎn)生了機(jī)-3齒輪。我將機(jī)-3齒輪設(shè)計為雙聯(lián)齒輪，那是因

23、為：為了提高工作效率，初定升降速度為800mm/min，已知原有的絲桿螺距p=6，原有的帶動螺母及絲桿運動的圓錐齒輪數(shù)z=36，機(jī)-6圓錐齒輪齒數(shù)z=20.通過計算得出：要求機(jī)-6圓錐齒輪軸的轉(zhuǎn)速n=240r/min。又已知電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n=1400r/min，與電動機(jī)軸相連最近的齒輪的齒數(shù)z=18（為了方便下面的計算，又將其寫成），四聯(lián)滑移齒輪的小齒數(shù)，例如機(jī)-3過渡齒輪為單聯(lián)齒輪，那么機(jī)-6的齒數(shù)z=54，為了能讓傳動的模數(shù)是一致的m=2，則機(jī)-6的齒輪分度圓直徑為108mm，而箱體孔內(nèi)壁限于機(jī)-6的齒輪分度圓直徑，為72mm，所以必須將機(jī)-3過渡齒輪設(shè)計為雙聯(lián)齒輪，以減少分度圓直徑和齒輪，

24、由于花鍵軸、機(jī)-2過渡軸與機(jī)-6圓錐齒輪軸徑向位置的各箱體孔之間呈三角形分布，因此機(jī)-3雙聯(lián)齒輪分度圓直徑在設(shè)計上能作適當(dāng)調(diào)整。5.2 傳動比、各軸轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩的計算 已知假定升降系統(tǒng)速度為800mm/min，又已知， , 、66、48、28，電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1400r/min，電動機(jī)功率為p=1500kw，圓錐齒輪傳遞效率為，圓柱齒輪的傳遞效率為，聯(lián)軸器的傳遞效率為，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，所以：=1400r/min, =p=1.50.995=1.4925kw， = =1400=458r/min =1.49250.98=1.46265kw為了使4軸轉(zhuǎn)速經(jīng)過過渡軸機(jī)-2而傳到機(jī)-6錐齒輪軸上，=240r

25、/min,初步確定各齒輪的參數(shù)值列表如下：表5.1齒輪參數(shù)名稱齒數(shù)分度圓模數(shù)機(jī)-3641282機(jī)-344882機(jī)-436722所以：= =458=200.375r/min=1.462650.98=1.433kw=， =200.375=244.9r/min ，=1.4330.98=1.405kw=244.9=136.11r/min各參數(shù)確定之后，重新計算的升降速度是：136.11各軸轉(zhuǎn)矩是：電動機(jī) 2軸 4軸 機(jī)-2軸 機(jī)-6錐齒輪軸 7錐齒輪 各參數(shù)值列表如下：表5.2各軸的參數(shù)軸號功率kw轉(zhuǎn)矩n.m轉(zhuǎn)速r/min傳動機(jī)效率電動機(jī)1.5010.231400/2軸1.4910.181400/0.

26、9954軸1.4630.484583.060.975機(jī)-2軸1.4368.28200.3752.290.956機(jī)-61.40555.75244.910.820.937z1.33595.33136.111.80.895.3 齒輪材料的選擇齒輪是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動零件。齒輪傳動通過輪齒互相嚙合來傳遞空間任意兩軸間的動力和運動，并可以改變運動的速度和形式。齒輪傳動傳動比恒定，使用范圍廣，使用壽命長，效率較高。在機(jī)械零件產(chǎn)品的設(shè)計和制造過程中，不僅要考慮材料的性能能夠適應(yīng)零件工作條件，使零件經(jīng)久而耐用，而且要求材料有較好的加工工藝性能和經(jīng)濟(jì)性，以便提高零件的生產(chǎn)率，減少消耗，降低成本。

27、如果齒輪材料選擇得不當(dāng)，則會出現(xiàn)零件的過早損傷，甚至?xí)?。因此如何合理選擇與使用金屬材料是一項十分重要的工作。5.3.1齒輪材料的機(jī)械性能材料的機(jī)械性能包括硬度、強(qiáng)度、韌性及塑性等，反映材料在使用的過程中所表現(xiàn)出來的特性。齒輪在嚙合時齒面接觸處有接觸應(yīng)力，齒根部有最大的彎曲應(yīng)力，可能產(chǎn)生齒面或齒體強(qiáng)度失效。齒面各點都有相對滑動，會產(chǎn)生磨損。齒輪主要的失效形式有齒面點蝕、齒面塑性變形、齒面膠合和輪齒折斷等。因此要求齒輪材料有高的彎曲疲勞強(qiáng)度與接觸疲勞強(qiáng)度，齒面需有足夠的硬度和耐磨性，芯部得有一定的強(qiáng)度和韌性。例如，在確定大、小齒輪硬度時應(yīng)注意使小齒輪的齒面硬度比大齒輪的齒面硬度高30-50hb

28、s，這是因為小齒輪受載荷次數(shù)比大齒輪多，且小齒輪齒根較薄，強(qiáng)度低于大齒輪。為使兩齒輪的輪齒接近等強(qiáng)度，小齒輪的齒面要比大齒輪的齒面硬一些。 另一方面，根據(jù)材料的使用性能確定了材料牌號后，要明確材料的機(jī)械性能或者材料硬度，然后我們可以通過不同熱處理工藝達(dá)到所要求的硬度范圍，從而賦予材料不同的機(jī)械性能。如材料為40cr合金鋼的齒輪，當(dāng)840-860油淬，540-620回火時，調(diào)質(zhì)硬度可達(dá)28-32hrc，可改善組織、提高綜合機(jī)械性能；當(dāng)860-880油淬，240280回火時，硬度可達(dá)46-51hrc，則鋼的表面耐磨性能好，芯部韌性好，變形??；當(dāng)500-560氮化處理，氮化層0.15-0.6mm時，

29、硬度可達(dá)52-54hrc，則鋼具有高的表面硬度、高的耐磨性、高的疲勞強(qiáng)度，較高的抗蝕性和抗膠合性能且變形極?。划?dāng)通過電鍍或表面合金化處里后，則可改善齒輪工作表面摩擦性能，提高抗腐蝕性能。5.3.2 滿足材料的工藝性能材料的工藝性能是指材料本身能適應(yīng)各種加工工藝要求的能力。齒輪的制造要經(jīng)過鍛造、熱處理和切削加工等幾種加工，因此選材時必須對材料的工藝性能加以注意。一般來說，碳鋼的鍛造、切削加工等工藝性能較好，其機(jī)械性能可以滿足一般工作條件的要求。但淬透性較差，強(qiáng)度不夠高。而合金鋼淬透性好、強(qiáng)度高，但鍛造、切削加工性能較差。我們可以通過熱處理方法、改變工藝規(guī)程等途經(jīng)來改善材料的工藝性能。例如汽車變速

30、箱中齒輪選擇20crmnti鋼，該鋼具有比較高的機(jī)械性能，在滲碳淬火低溫回火后，表面硬度為58-62hrc，芯部硬度為30-45hrc。20crmnti的工藝性能較好，鍛造后以正火來改善其切削加工性。此外，20 crmnti還具有較好的淬透性，由于合金元素鈦的影響，對過熱不敏感，故在滲碳后可直接降溫淬火。且滲碳速度較快，過渡層較均勻，滲碳淬火后變形小。適合于制造承受高速中載及沖擊、摩擦的重要零件，因此根據(jù)齒輪的工作條件選用20crmnti鋼是比較合適的。5.3.3 材料的經(jīng)濟(jì)性要求所謂經(jīng)濟(jì)性是指以最小的耗費取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。在滿足使用性能的前提下，選用齒輪材料還應(yīng)注意盡量降低零件總成本。我們

31、可以從以下幾方面考慮：從材料本身價格來考慮。碳鋼和鑄鐵的價格是比較低廉的，因此在滿足零件機(jī)械性能的前提下選用碳鋼和鑄鐵，不僅具有較好的加工工藝性能，而且可降低成本。從金屬資源和供應(yīng)情況來看，應(yīng)盡可能減少材料的進(jìn)口量及價格昂貴材料的使用量。從齒輪生產(chǎn)過程的耗費來考慮。首先，采用不同的熱處理方法相對加工費用也不一樣，如12crni3a鋼滲碳表面淬火的費用要比氮化處理的費用少得多，而碳氮共滲又具有生產(chǎn)周期短和成本低的特點。其次，通過改進(jìn)熱處理工藝也可以降低成本。如某齒輪工作時在高速、中載且承受中等沖擊條件下，原選用中合金高級滲碳鋼18cr2ni4wa材料，其經(jīng)過910-940滲碳，850淬火，180

32、-200回火后機(jī)械性能的抗拉強(qiáng)度1177mpa、屈服強(qiáng)度834mpa、延伸率10、斷面收縮率45，沖擊韌性980kjm2，硬度為58-62hrc。雖能滿足齒輪的使用性能和工藝性能，但零件的價格高。現(xiàn)選用價格相對便宜的低碳中合金、中淬透性滲碳鋼20crmnti。經(jīng)過910-940滲碳，870淬火，180-200回火后機(jī)械性能的抗拉強(qiáng)度1100mpa、屈服強(qiáng)度850mpa、延伸率10、斷面收縮率45，沖擊韌性680，硬度為58-62hrc。僅此一項改進(jìn)，材料費用不僅大大降低，而且滿足了其使用性能和工藝性能。第三，所選鋼種應(yīng)盡量少而集中，以便采購和管理。隨著齒輪形狀、尺寸和材料向著多品種、多系列和個

33、性化的方向發(fā)展，尤其是在型號多、產(chǎn)量小時，在齒輪鍛造、機(jī)加工和熱處理等生產(chǎn)工藝方面，存在著設(shè)計量大，生產(chǎn)周期長、效率低、成本高、能耗大、管理難和質(zhì)量不易保證等不利狀況，因此在齒輪選材時精選、優(yōu)選和壓縮材料牌號和規(guī)格有利于提高選材通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，提高材料的利用率，提高材料采購的計劃性，以減少庫存積壓、加快資金流動，方便儲存和保管以及降低材料的成本消耗。最后，我們還可以通過改進(jìn)工藝來提高經(jīng)濟(jì)效益。如模鍛件生產(chǎn)的模鍛工藝已突破傳統(tǒng)工藝的要求，在提供成型毛坯時，可利用少無切削工藝，模鍛與機(jī)械精加工相結(jié)合，部分或全部取代切削加工直接生產(chǎn)零件，或在生產(chǎn)中采用成組技術(shù)與工藝，也可提高產(chǎn)品質(zhì)量、生

34、產(chǎn)效率和降低成本。5.3.4 常用材料及熱處理 適合制造齒輪的材料有很多，最常用的鋼、鑄鐵，有些場合也采用非金屬材料。齒輪是機(jī)械傳動中應(yīng)用最廣泛的零件之一,它的功用是按規(guī)定的速比傳遞動力和運動。在工作中,它的受力情況比較復(fù)雜,齒輪的齒根部受交變彎曲應(yīng)力,齒面承受大的接觸應(yīng)力并產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦,在換擋、啟動和嚙合不良時,齒輪還承受一定的沖擊載荷。齒輪的主要失效形式是疲勞斷齒、疲勞點蝕以及齒面的過量磨損。根據(jù)齒輪的受力情況和失效分析可知,齒輪一般都需經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚?以提高承載能力和延長使用壽命,齒輪在熱處理后應(yīng)滿足下列性能要求:(1)高的彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度(抗疲勞點蝕)。(2)齒面具有較高

35、的硬度和耐磨性。(3)齒輪心部具有足夠的強(qiáng)度和韌性。齒輪的材料及熱處理對齒輪的內(nèi)在質(zhì)量和使用性能都有很大的影響。鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及非金屬材料都可用來制造齒輪,各種熱處理方法,如滲碳、滲氮、碳氮共滲、表面淬火、調(diào)質(zhì)和正火等,在齒輪制造中都被應(yīng)用,因此,齒輪的選材和熱處理方法的選用較其它零件復(fù)雜。這就需要設(shè)計人員根據(jù)齒輪承載能力的不同,合理選擇材料和毛坯及熱處理工藝,并制定相應(yīng)的工藝路線,用最經(jīng)濟(jì)的辦法最大限度地發(fā)揮材料的潛能,做到“物盡其用”。鋼鋼具有韌性好、強(qiáng)度高、熱處理和便于制造等優(yōu)點。大多數(shù)齒輪毛坯都是采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼通過鍛造而成，并通過熱處理改善與提高力學(xué)性能。按熱處理后

36、齒面硬度的不同，鋼制齒輪分為硬齒面齒輪和軟齒面齒輪兩種。硬齒面齒輪的齒面硬度大于350hbs，常用于高速重載及受有沖擊載荷的或要求結(jié)構(gòu)緊湊的重要機(jī)械傳動中，例如，機(jī)床、汽車變速箱等。這種齒輪的毛坯在進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火后，進(jìn)行精切齒，然后再進(jìn)行表面淬火處理，使得齒輪的耐磨性提高，承載能力增大。 硬齒面齒輪與軟齒面齒輪比較，其綜合承載能力可提高2-3倍?；蛘哒f，在相同的承載能力下，硬齒面齒輪要比軟齒面齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸小得多。所以，除非受到工藝或生產(chǎn)等條件的限制，一般情況下應(yīng)盡可能采用硬齒面齒輪。 軟齒面齒輪的齒面硬度小于或等于350hbs，通常適用于一般用途、中小功率以及精度要求不高的場合，例如一般用途

37、的減速器。由于齒面硬度不高，這種齒輪的毛坯在進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火的熱處理之后再進(jìn)行精加工，一般采用插齒或滾齒等方法。 對于一對軟齒面的齒輪來說，在傳動的過程中，小齒輪的輪齒嚙合次數(shù)比大齒輪的多，同時小齒輪的齒根較薄，使得小齒輪的齒輪彎曲強(qiáng)度較弱，因此，通常使小齒輪的齒面硬度要比大齒輪的齒面硬度高3050hbs或更多，以保證大、小齒輪的使用壽命相接近。在一般情況下，通常選用不同的材料或不同的熱處理可以實現(xiàn)這個要求。 鑄鋼 對于齒輪的直徑尺寸較大（大于400600mm），或結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易鍛造的齒輪毛坯，可要鑄鋼來制造。例如低速、重載的礦山機(jī)械中的大齒輪。鑄鐵灰鑄鐵具有較好的減磨性和加工性能，而且價格低廉，

38、但它的強(qiáng)度較低，抗沖擊性能差，因此，常用于開式、低速輕載、功率不大及沖擊振動的齒輪的傳動中。 球墨鑄鐵的力學(xué)性能和抗沖擊能力較灰鑄鐵高，可代替鑄鐵、鑄鋼和調(diào)質(zhì)鋼鑄造大直徑齒輪。非金屬材料非金屬材料的彈性好耐磨性好，可注塑成型，成本低，但承載能力小，適用高速輕載以及精度要求不高的場合。例如家電產(chǎn)品、食品機(jī)械以及辦公設(shè)備等。常用齒輪的材料見下表5.3表5.3常用齒輪的材料及其力學(xué)性能牌號熱處理方法齒面硬度強(qiáng)度極限屈服極限主要應(yīng)用優(yōu)質(zhì)碳素鋼45正火160217hbs580290低速輕載調(diào)質(zhì)217255hbs650360低速中載表面淬火4855hbs750450高速中載或低速重載50正火180220h

39、bs620320沖擊很小合金鋼 40gr調(diào)質(zhì)表面淬火240260hbs4855hrc700900550650中速中載高速重載無劇烈沖擊42simn調(diào)質(zhì)表面淬火217269hbs4555hrc750470高速中載無劇烈沖擊20gr滲碳淬火5662hrc65040高速中載承受沖擊20grmnti滲碳淬火5662hrc1100850鑄鋼zg310570正火表面淬火160210hbs4050hrc570320中速、中載、大直徑zg340640正火調(diào)質(zhì)170230hbs240270hbs650700350380球墨鑄鐵qt600-2qt500-5正火220280hbs147241hbs600500低中速

40、輕載有小的沖擊灰鑄鐵ht250ht300人工時效170240hbs187235hbs200300低速輕載沖擊很小5.4 直齒圓錐齒輪的尺寸設(shè)計計算及校核圓錐齒輪傳動用于傳遞兩個相交軸之間的運動和動力，圓錐齒圓按照分度圓上的餓齒方向，圓錐齒輪可分為直齒、斜齒和曲齒齒輪三種類型。直齒圓錐齒輪易于制造，則安裝也比較簡單，適用于低速、輕載傳動的場合，應(yīng)用也比較廣泛。斜齒圓錐齒輪應(yīng)用較少。而曲齒圓錐齒輪傳動平穩(wěn)、承載能力高，常應(yīng)用于高速在重載的場合。但是設(shè)計和制造較為麻煩，復(fù)雜。圓錐齒輪7是直齒圓錐齒輪。5.4.1 圓錐齒輪的各參數(shù)設(shè)計計算已知：齒數(shù), 模數(shù) , 配對齒輪齒數(shù) , 模數(shù)分度圓直： 分度圓

41、錐角：=arctg=齒頂高：齒根高：全齒高：h=頂隙c：c=齒頂圓直徑:齒根圓直徑：錐矩：r=齒頂角：齒根角：當(dāng)量齒數(shù)：根錐角：頂錐角：=30.54當(dāng)量齒輪齒頂圓半徑：當(dāng)量齒輪齒頂圓半徑：當(dāng)量齒輪齒頂壓力角：不發(fā)生根切的最少齒數(shù)：5.4.2 受力分析 進(jìn)行受力分析，為了簡便起見，近似假定載荷沿齒寬分布均勻，并集中作用于齒寬中點節(jié)線處的法向平面內(nèi)，和圓柱齒輪傳動機(jī)構(gòu)相似，齒面的法向為，也可以分解為圓周力，徑向力和軸向力，求得各分力公式為： (5-1) (5-2) (5-3) (5-4)計算結(jié)果如下：5.4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計大體如下圖5.1所示，各詳細(xì)參數(shù)具體見錐齒輪7零件（見cad圖紙yb

42、zc-03） 圖5.1 錐齒輪5.4.4 計算載荷 上面所述的、和等均是作用在齒輪上的名義載荷。在實際工作中，還應(yīng)該考慮原有動力機(jī)和工作機(jī)的振動和沖擊，齒輪嚙合過程中產(chǎn)生的動載荷。由于制造安裝誤差或者受載后輪齒產(chǎn)生的彈性變形以及軸套、軸承箱體的變形，使得載荷沿齒寬方向分布均勻，同時嚙合的各齒輪之間載荷分布不均勻等等。為此，應(yīng)該將名義載荷乘以載荷系數(shù)，作為計算載荷，進(jìn)行齒輪的強(qiáng)度計算時，按計算載荷進(jìn)行計算，與圓周力對應(yīng)的計算載荷為： (5-5)式中：k載荷系數(shù) k= (5-6)其中：使用系數(shù)，用來考慮原動機(jī)和工作機(jī)的工作特性等引起的動力過載對齒輪受載的影響，其值可以查如下表5.4：表5.4使用系

43、數(shù)工作機(jī)的工作特性 原動機(jī)的工作特性及其示例均勻平穩(wěn) 電動機(jī)、均速轉(zhuǎn)動的汽輪機(jī)輕微沖擊 汽輪機(jī)、液壓馬達(dá)中等沖擊 多缸內(nèi)燃機(jī)嚴(yán)重沖擊 單缸內(nèi)燃機(jī)均勻平穩(wěn)1.001.101.251.50輕微沖擊1.251.351.501.75中等沖擊1.501.601.752.00根據(jù)上述表格，我設(shè)計計算時取使用系數(shù)=1.25。動載系數(shù)，用來考慮齒輪副在嚙合過程中，因嚙合誤差（基節(jié)誤差、齒形誤差和輪齒變形等）所引起的內(nèi)部附加動載荷對輪齒受載的影響。其值，對于直齒圓柱齒輪傳動，可以取=1.051.4；斜齒圓柱齒輪傳動，可以取=1.021.2；直齒錐齒輪傳動，可以取=1.11.4齒輪精度低、速度高時，取大值；反之取

44、小值。因而我設(shè)計計算時取=1.3齒向載荷分布系數(shù)，用以考慮由于軸的變形和齒輪制造誤差等引起的載荷沿齒寬方向分布不均勻的影響。對于直齒圓柱齒輪傳動，若兩輪之一為軟齒輪時，取=11.2，兩輪均為硬齒面時，取=1.11.35;直齒圓錐齒輪傳動，可以取=1.11.3，寬徑比b/較小、齒輪在兩支承中間對稱布置、軸的剛性大時，取小值；反之，取大值。因而我在設(shè)計計算時取=1.2。齒間載荷分配系數(shù)，用以考慮同時嚙合的各對齒輪輪齒間載荷分配不均勻的影響。對于直齒圓柱齒輪傳動，去=11.2;斜齒圓柱齒輪傳動，齒輪精度等級高于7級（包含7級），=11.2;齒輪精度等級低于7級，=1.21.4;直齒圓錐齒輪傳動，可以

45、取=1。齒輪制造精度等級低、齒面為硬齒面時，取大值；精度等級低、齒面為軟齒面時，取小值。因而我在設(shè)計計算時取=1。所以 k=5.4.5 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核 1）確定許應(yīng)力，查機(jī)械設(shè)計原理與方法p368圖1038得=1500mpa=1.01.2，取=1.1；=2所以 =mpa=1363.6mpa2)驗算齒面解除疲勞強(qiáng)度條件計算工作轉(zhuǎn)矩t=9.55確定載荷系數(shù)k=1.95查圖=2.5，因為不是很多，=0.90計算齒面接觸應(yīng)力=2.5 所以齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。5.4.6 齒輪彎曲強(qiáng)度的校核1）確定許應(yīng)力，查機(jī)械設(shè)計原理與方法p368 圖1038得，取；u=1.8所以 2）驗算輪齒彎曲強(qiáng)度條

46、件計算工作轉(zhuǎn)矩t=9.55確定載荷系數(shù)k=1.95，取0.80計算輪齒彎曲應(yīng)力所以輪齒彎曲強(qiáng)度滿足要求。5.5 錐齒輪軸機(jī)-6的設(shè)計計算及校核5.5.1 錐齒輪部分主要參數(shù)設(shè)計計算已知：齒數(shù)=20，模數(shù)=2，配對齒輪齒數(shù)=36，模數(shù)=2分度圓的直徑：分度圓的錐角：齒頂高:齒根高:全齒高:h=頂隙c:c=齒頂圓的直徑:齒根圓的直徑:錐矩:r=齒頂角:齒根角:當(dāng)量齒角:根錐角:頂錐角:當(dāng)量齒輪的分度圓直徑:當(dāng)量齒輪的分度圓半徑:當(dāng)量齒輪的頂壓力角:5.5.2 軸端部分參數(shù)設(shè)計 軸端部分設(shè)計的目的是合理地確定軸端部分的全部尺寸和外形。由于影響軸端部分結(jié)構(gòu)的因素有很多，故軸端部分沒有標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)型式，在滿

47、足規(guī)定的功能要求及設(shè)計約束的前提下，其結(jié)構(gòu)設(shè)計方案具有較大的靈活性，設(shè)計時應(yīng)該多加考慮如下因素：（1）保證軸承上的各零件的定位和固定可靠；（2）便于軸上各零件（如軸承等）的裝拆和調(diào)整；（3）具有良好的加工工藝性；（4）力求受力合理，應(yīng)力集中小，工作能力強(qiáng)，節(jié)約材料和減輕重量?；谏鲜鲆?，將錐齒輪軸端的結(jié)構(gòu)設(shè)計大體如下圖5.2所示，個詳細(xì)參數(shù)具體見cad圖紙ybzc-04。 圖5.2 錐齒輪軸5.5.3 錐齒輪軸的固定 為了保證裝配的質(zhì)量，機(jī)-6齒輪軸和手動升降系統(tǒng)的齒輪軸的軸心中心高等高。由于機(jī)-6的徑向載荷較一般，所以由滾動軸承支承徑向位置，軸向位置由卡簧固定。為了方便調(diào)整機(jī)-6齒輪軸的軸

48、向位置，因軸承套與箱體孔的配合面較大所以對機(jī)-6圓錐齒輪與210圓錐齒輪的軸心垂直度影響不大。5.6 機(jī)-4齒輪設(shè)計計算及校核已知：機(jī)-4齒輪的齒數(shù)z=36，模數(shù)m=2 齒輪機(jī)-4選漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，下面是對機(jī)-4齒輪各部分參數(shù)進(jìn)行的設(shè)計計算（1）齒數(shù)：齒數(shù)一般應(yīng)為整數(shù)，已知z=36；（2）模數(shù)：模數(shù)是已知的，m=2；（3）壓力角：漸開線齒廓上的各點的壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)只提“壓力角”，而不指明哪個外圓時，指的是分度圓壓力角為；（4）分度圓直徑：分度圓直徑就是具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)壓力角的圓，d=mz=72；（5）齒頂高：分度圓和齒頂圓間的徑向距離，齒頂高用齒頂系數(shù)和模數(shù)乘積表示，即；（6

49、）齒根高：分度圓與齒根圓的徑向距離，即；（7）頂隙：齒根高比齒頂高大一些，以便上頂圓與另外一齒輪的齒根圓間形成間隙頂隙c，既有利于儲存潤滑油，也避免兩齒輪卡死，頂隙用頂隙系數(shù)和模數(shù)乘積來表示，即c=；（8）齒頂圓直徑：所有齒頂端的圓稱為齒頂圓，齒頂圓直徑用；（9）齒根圓直徑：所有齒槽底部的圓稱齒根圓，齒根圓直徑用表示，；（10）齒高：齒高等于齒頂高加上齒根高，即h=；（11）基圓直徑：產(chǎn)生漸開線的圓稱為基圓，基圓直徑用表示，；（12）齒距：相鄰兩個輪齒同側(cè)齒廓之間弧線長度稱該圓上的齒距，用p表示，p=pm=6.28；(13)齒厚：在任意半徑圓周上，一個輪齒兩側(cè)齒廓之間的弧線長度稱齒厚，用s表示

50、，s=p/2=3.14;(14)齒槽寬：一個齒槽兩側(cè)齒廓之間的弧線長度稱齒寬，用e表示，e=p/2=3.14；(15)標(biāo)準(zhǔn)中心距：中心距是齒輪傳動的基本尺寸，齒輪箱體上軸承孔的尺寸就由中心距來決定，為了是一對漸開線標(biāo)注齒輪動平穩(wěn)，在確定中心距時，應(yīng)該保證相嚙合的兩輪齒的齒側(cè)無間隙存在，對于一對模數(shù)相等無間隙嚙合的標(biāo)準(zhǔn)齒輪，其分度圓上的齒厚和齒槽寬相等，其輪齒中心距為標(biāo)準(zhǔn)中心距，計算公式為a=。將各參數(shù)列表如下：表5.5齒輪設(shè)計參數(shù)齒數(shù)36齒頂圓直徑76模數(shù)2齒根圓直徑67壓力角齒高4.5分度圓直徑70基圓直徑67.66齒頂高2齒距6.28頂隙0.5齒厚3.14齒根高2.5齒槽寬3.14分度圓直

51、徑725.6.2 結(jié)構(gòu)分析 機(jī)-4齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計大體如下圖5.3所示，各詳細(xì)參數(shù)具體見cad圖紙ybzc-05。圖5.3 大齒輪5.6.3 受力分析 對輪齒上的作用力進(jìn)行分析是進(jìn)行齒輪承載能力的計算、設(shè)計支承齒輪的軸和選用軸承的基礎(chǔ)。在工程上為了簡化計算，常常把作用在齒面上沿齒寬接觸線上分布的全部作用力用一個作用在齒寬中點處的集中力來代替。當(dāng)潤滑較好時，可以忽略接觸面上摩擦力的影響，該集中力即法向力，它的方向是沿著兩齒廓接觸點的公法線方向，即嚙合線方向。方向力有可以分解為圓周力和徑向力，其計算公式分別是： = （5-7） = （5-8） = （5-9）計算結(jié)果為： =1548.75n =563.70n =1648.14n5.7雙聯(lián)齒輪的設(shè)計計算 雙聯(lián)齒輪兩齒均設(shè)計為漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪，現(xiàn)將其主要參數(shù)設(shè)計如下表5.6表5.6 雙聯(lián)齒輪設(shè)計計算基本參數(shù)機(jī)-3 2齒數(shù)64 機(jī)-3 4齒數(shù)44 模數(shù)m均為2配對齒輪參數(shù)與機(jī)-3 2 、4配對