组合机床多工位回转工作台设计
根据步进电机的基本参数，其加速转矩与负载转矩符合电机运行转矩特性曲线及启动转矩特性曲线，所以完成步进电动机选定。
有电机的转速及工作台实际工作时的转速，可得总的传动比为i=800/10=80；分配传动比，
i?i1?i2?80.6。取齿轮传动比为2.2，蜗杆蜗轮传动比为62.所以有i1?i2?2.6?31?80.6。因为
80.6?80?100%?0.75%?5%，所以该传动比可取。 804.3 计算传动装置的运动和动力参数 4.3.1 各轴转速（r/min）
n1 = nd=800(r/min)
n2 = n1 /i1=800/2.5=320(r/min) n3= n2/ i2=320/31=10.32(r/min) 4.3.2 各轴转矩
T1?8N?m T2?T3n1800?8??20N·m n2320n2320?20??620.16N·m n310.32T3?T2 4.4 齿轮传动的设计
4.4.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1）因为工作室转速不大，为一般工作机器，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 2）按GB/T10095－1998，选择7级精度
3）材料：高速级小齿轮选用40Cr调质，硬度为280HBS，高速级大齿轮选用40Cr调质，硬度为 240HBS。
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组合机床多工位回转工作台设计
4）初取小齿轮齿数Z1=24，大齿轮齿数Z2=i1×Z1=2.6×24=62.4取62. 5）初选取螺旋角β=14°
34.4.2按齿面接触强度设计d1t?1）确定各参数的值:
2KtT1?d???u?1ZHZE2?() u[?H]①载荷系数Kt选择：试选Kt=1.6
②区域系数ZH：查课本（以下涉及到的课本皆为《机械设计第八版》）图10-30 选取区域系数 ZH=2.433。
③端面重合度??：由课本图
10-26 ??1?0.78 ??2?0.83则
?????1???2?0.78?0.83?1.61
④计算小齿轮传递的转矩 T1=8N·m ⑤齿宽系数?d：由P201表10-7得: ?d=1
⑥材料的弹性影响系数：查课本由P198表10-6得： ZE =189.8MPa1/2 ⑦由课本P207页图10－21d，按齿面硬度查得小齿轮得接触疲劳强度
?Hlim1＝600Mpa， ?Hlim2＝550Mpa 。
⑧应力循环次数：由课本
P202公式10-13计算应力循环次数
98LN1=60n1jh =1.84×10，N2= 8.38×10。
⑨接触疲劳寿命系数：查课本
P203图 10-19得：K??1=0.92 K??2=0.96
P202⑩齿轮的接触疲劳许用应力：取失效概率为1%,安全系数S=1,应用
KHN1?Hlim1S[?H]1==0.92×600=552MPa
KHN2?Hlim2S[?H]2==0.96×550=528MPa
公式10-12得:
[?H]?([?H]1?[?H]2)/2?(552?528)/2?540MPa 2)计算
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组合机床多工位回转工作台设计
3d1t?2KtT1①小齿轮的分度圆直径40mm。
?d???u?1ZHZE2?()u[?H]=25.25mm.为满足与电机装配，取
②计算圆周速度
???d1tn1?1.68m/s 60?1000 d1tcos??1.62mm③计算齿宽b和模数mnt，b=?d?d1t=1?40＝40 mm， mnt=④计算齿宽与高之比bh 齿高h=2.25
mbnt=3.64 mm， h =10.99。
⑤计算纵向重合度，??=0.318?d?1tan?=1.903
⑥计算载荷系数K
查课本表10－2使用系数KA=1，根据v?1.68m/s,8级精度, 查课本由图10-8得动载系数KV=1.11, 查课本由表10-4得:KH?=1.42 查课本由图10-13得: KF?=1.33 查课本由表10-3 得: KH?=
KF?=1.4
故载荷系数: K＝K K KH? KH? ==2.93 ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径
332.93d1=d1tK/Kt=40×
1.6=48.96mm
d1cos??48.96?cos14?1.98mm⑧计算模数mn=Z124 4.4.3按齿根弯曲疲劳强度设计
32KT21Y?cos??(YF?YS?由弯曲强度的设计公式
mn≥
dZ21?a[?)F]
1） 确定公式内各计算数值
①载荷系数K＝K K K
K
=2.93
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Z1 。组合机床多工位回转工作台设计
②根据纵向重合度εβ＝1.824,从课本图P21510－28查得 螺旋角影响系数Yβ＝0.86 ③计算当量齿数
Zv1＝Z1/cos3β＝26.27，Zv2＝Z2/cos3β＝82 初选齿宽系数
，按对称布置，由表查得
和应力校正系数Y
＝1
④ 查取齿形系数Y
查课本由P192表10-5得:
齿形系数Yfa1＝2.616 Yfa2＝2.214 应力校正系数Ysa1＝1.591 Ysa2＝1.773
YF?FS? ⑤计算大小齿轮的
[?F]
查课本由
P204表10-20c得到弯曲疲劳强度极限
小齿轮?FF1?500MPa 大齿轮?FF2?380MPa 查课本由
P197表10-18得弯曲疲劳寿命系数:
KFN1=0.92 KFN2=.088 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4
KFN1?FF10.92?500??328.57MPa?S1.4[F]1= KFN2?FF20.88?380??238.86MPa?S1.4[F]2=
YF?1YS?1[?F]1YF?2YS?2[?F]2?0.0126 ?0.0164
小齿轮的数值大，选用。
32）设计计算
mn'?2?2.93?8?103?0.0164mm?1.10mm1?242
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组合机床多工位回转工作台设计
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数mn大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取 mn=2mm 但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=48.96mm来计算应有的齿数.于是由:
48.96?cos14?mnz1==23.73 取z1=23， 则z2=2.6×23=59.8，取 z2=60
这样设计出来的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并得到结构紧凑，避免浪费。 4.4.4 几何尺寸计算
(z1?z2)mn(23?60)?2?1）计算中心距a=2cos?=2?cos14=85.54mm，将中心距圆整为85mm (?1??2)mn?13.99?2a2）按圆整后的中心距修正螺旋角?=arccos
因?值改变不多,故参数
??,k?,Zh等不必修正。
3）计算大.小齿轮的分度圆直径
z1mnz2mn??cos?cos?d1=47.41mm，d2=123.67mm
mm，圆整后取B2?50mm，B1?55mm。 4）计算齿轮宽度B=?d1?47.41
4.5 蜗杆蜗轮传动的设计计算 4.5.1选择蜗杆传动类型
根据GB/T 10085—1988推荐，采用渐开线蜗杆（ZI） 4.5.2选择材料
考虑到蜗杆传动功率不大，速度不高，蜗杆材料选用45钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度45~50HRC。蜗轮齿圈材料选用ZCuSn10P1，金属模铸造。8级精度。 4.5.3按齿面接触疲劳强度进行设计
根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按吃面接触疲劳强度进行设计，再校验齿根弯曲披览
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