华东交通大学毕业设计
齿宽b与齿高h的比b/h=20/4.5=4.4，再根据前面计算的KHβ =1.14，查表得 KFβ =1.13.代入数据，则
K=KAKVKαKβ=1.0×1.05×1×1.13=1.19
（2） 确定齿形系数YFa及应力校正系数YSa 。 Z=32，查表，通过计算得YFa =2.49，YSa =1.635 （3） 圆周力Ft
根据前面计算知Ft=14.16N 代入以上数据看，则
ζF = KFtYSaYFa1.19?14.16?1.635?2.49bm= 20?2=1.715 Mpa
查表得ζFlim =650 Mpa，得齿轮的需用应力
[ζF]= ＫＮ?limＳ≥0.8×650=520 Mpa
ζF<[ζF] 故齿轮轮根弯曲疲劳强度满足要求
6.2横向进给箱齿轮强度的校核
同纵向进给箱齿轮一样，只需校核小齿轮即可。 6.2.1按齿面接触强度校核
?H=2.5ZEKFtu?1bd?u 确定各参数计算值： （1） 载荷系数K
K=KAKVKαKβ
进给箱累传动均匀平稳，取KA =1.0。
前面电机的计算，电机的最大转数nmax=150r/min,由此可得齿轮风度圆处的速度vmax=n?d60000m/s=0.33m/s，可取KV=1.12，KHα=1，
齿向载荷分布系数KHβ ：
KHβ =1.12+0.18（1+0.6Φ2d）Φ2d+0.23×10-3b
式中 Φd =b/d=20/42=0.48，代入上式计算的KHβ =1.38，则
K=KAKVKαKβ =1.0×1.12×1×1.38=1.55
（2） 圆周力Ft
Ft=2Td
根据前面计算，电动机轴上的最大转矩为2.09 N·m，则
Ft=2T2?2.09d=42?10?2=9.95N
（3） 材料的弹性影响系数ZE =189.8Mpa，则
ζH =2.5 ZE
K?Ftbd?u?1 = 2.5×
189.8×1.55?11.61?1.67?1=43.98 Mpa 1u20?421.67齿轮的需用应力[ζ]=
ＫＮ?ｌｉｍＳ,KHN
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C150普通机床数控化改造
由此可见齿轮所受的接触应力很小，根据纵向进给齿轮计算可以得到肯定，则 ζH<[ζH ] 故齿轮轮齿面接触强度满足要求 6.2.2 按齿根弯曲强度校核
KFtYSaYFaζF = （6-6）
bm确定各参数计算值： （1） 载荷系数K
K=KAKVKαKβ
根据前面计算有KA =1.0，KV=1.12，KFα=1。 齿轮的齿高 h=（2h*a +c*）m=（2+0.25）×2=4.5mm
齿宽b与齿高h的比b/h=20/4.5=4.4，再根据前面计算的KHβ =1.38，查表得 KFβ =1.35.代入数据，则
K=KAKVKαKβ=1.0×1.12×1×1.35=1.51
（2） 确定齿形系数YFa及应力校正系数YSa 。 Z=21，查表，通过计算得YFa =2.76，YSa =1.56 （3） 圆周力Ft
根据前面计算知Ft=11.61N 代入以上数据看，则
KFtYSaYFa1.51?11.61?1.56?2.76ζF = = =1.887 Mpa
bm20?2同样，根据前面纵向进给齿轮的计算可以得出结论： ζF<[ζF] 故齿轮轮根弯曲疲劳强度满足要求
6.3 齿轮传动间隙消除机构设计
数控机床进给系统中的减速齿轮除本身要求有很高的传动精度和工作平稳性以外，还
需要尽可能的消除减速齿轮副之间的传动间隙。否则，吃侧间隙会造成进给系统反向运动时滞后于指令信号，丢失指令脉冲并产生反向死区，影响数控机床精度。因此，必须采取措施减小或者消除齿轮传动间隙。在数控机床上常见的齿轮间隙消除有刚性消除法和柔性消除方法两种。
本设计中采用柔性消除法，柔性消除法是指调整后齿侧间隙可以走动补偿的调整法。本设计中采用双齿错齿轴向弹簧式结构，即两个相同齿数的薄片齿轮1和2与另一个宽齿轮相啮合，两个薄片齿轮套装在一起，并可做相对回转。结构如图6-1所示。数控机床弹簧的拉力使薄片齿轮错位，即两个薄片齿轮的左右齿轮面分别紧贴在宽齿轮齿槽的左右齿面上，消除齿侧的间隙，但是正反转只有一个薄片齿轮承受载荷。所以扭力受到了限制，弹簧力应能克服扭矩力，否则就失去了消除间隙的作用。
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6-1 齿轮间隙消除机构 27
图
C150普通机床数控化改造
总结
C150机床数控化改造时经济型改造，因此在改造前首先对机床的原始资料（使用说明书、操作编程手册等）进行深入分析，制定了改造的方案及步骤。C150卧式车床经过改造后，机床实现的功能比出厂时提高了很多，各项指标都达到了一定先进性的要求，具备现代先进数控机床的功能。纵向进给脉冲当量为0.01mm/步，横向进给脉冲当量为0.005mm/步，技术改造方案的制定是科学、经济、合理的。所选的数控系统、伺服系统完全满足使用要求，伺服系统的调整使机械和控制系统达到了较好的匹配。数控刀架可进行四个方位的转换选择，其重复定位精度在0.005mm以下，实现了开环数控自动化加工，大大提高了加工效率，增强了其适应性，稳定了零件的加工质量，并保留了原机床的基本结构和部分工作性能，能节约资金，缩短生产周期，是工厂进行机械设备技术化改造的趋势。本次数控化改造达到了预期目标。
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致谢
本次毕业设计是对我自己的一次总结也是对所学知识的一次检验，尽管已经尽力，但不足之处在所难免，期间得到了老师和同学的大力支持和帮助，最终如期完成任务，在此一并向他们深表感谢。
首先，我要感谢我的指导老师—XX老师，感谢龙老师在我毕设期间给予的悉心指导，提出了很多建议和意见。设计刚开始时，由于对机床结构及参数性能不太熟悉，龙老师带领我们小组成员参观了学院改造成功的教学用C616数控机床，让我们认真观察机床结构和进给系统的改造，并结合改造前和改造后的结构不同总结归纳出C150的改造方案，参观之后我们对机床改造有了比较清晰的思路，设计过程中机床的改造结构和一些技术问题在老师的帮助下顺利完成，期间经常有问题找X老师请教。在设计过程中得到了班上不少同学的帮助，包括软件的应用以及对设计思路的看法。能够保质保量按时完成设计任务离不开龙老师和各位同学的帮助。
最后，再次向龙老师和帮助过我的同学表达我真挚的谢意。
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