普通车床的主动传动系统设计
K-载荷系数取1.2；
?Flim?300MPa，
∴?FP?300MPa?1.4?420MPa ∴mF1?43031.2?10.56?2.32mm
8?1000?24?420根据《画法几何及机械制图》表10-4将齿轮模数圆整为2.5mm 。 ∵mH1?mF1所以m1?5≥≥
于是变速组a的齿轮模数取m = 5，b =40mm。 轴Ⅰ上主动轮齿轮的直径：
da1?5?24?120mm；da2?5?30?150mm；da3?5?36?180mm。 轴Ⅱ上三联从动轮齿轮的直径分别为：
'' damm；damm；d'a3?5?36?180mm 1?5?48?2402?5?42?210⑵、b变速组：确定轴Ⅱ上另两联齿轮的模数，先计算最小齿数18的齿轮。
齿面接触疲劳强度：（公式见a变速组）
其中: ?-公比 ；? =2.82；
P-齿轮传递的名义功率；P = 0.922?11=10.142KW； ?m-齿宽系数?m=bm?5?10；
?Hlim由 ?HP-齿轮许允接触应力?HP?0.9?Hlim，《金属切削机床设计》图7-6按MQ线查取;
nj-计算齿轮计算转速;
K-载荷系数取1.2。
?Hlim=650MPa，
∴?HP?650MPa?0.9?585MPa
3 ∴mH2?160201.2?10.142?3.82?4.67mm 228?22?2.82?585?400 根据《画法几何及机械制图》表10-4将齿轮模数圆整为5mm 。
KP① 齿轮弯曲疲劳强度：mF?4303
?mnjz?FP第 21 页 共 40 页
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其中: P-齿轮传递的名义功率；P =0.922?11=10.142KW； ?m-齿宽系数?m=bm?5?10；
?FP-齿轮许允齿根应力?FP?1.4?Flim，?Flim由《金属切削机床设计》图7-11按MQ线查取；
nj-计算齿轮计算转速;
K-载荷系数取1.2。
?Flim?300MPa，
∴?FP?300MPa?1.4?420MPa ∴mF2?43031.2?10.142?2.97mm
8?500?22?420 根据《画法几何及机械制图》表10-4将齿轮模数圆整为3mm 。 ∵mH2?mF2所以m2?5mm
于是变速组b的齿轮模数取m = 5mm，b = 40mm。 轴Ⅱ上主动轮齿轮的直径：
db1?5?22?110mm；db2?5?42?210mm; 轴Ⅲ上三联从动轮齿轮的直径分别为：
'' dbmm；dbmm；1?5?62?3102?5?42?210⑶、c变速组：
为了使传动平稳，所以使用斜齿轮，取mn?5mm，螺旋角??14o。 计算中心距a，a?
修正螺旋角?，??arccos
因?值改变不多，所以参数??，K?，ZH等值不必修正。 所以轴Ⅲ上两联动主动轮齿轮的直径分别为：
18?572?5 dc1??92.79mm；d??309.3mm c2cos14.1ocos14.1o 轴Ⅳ上两从动轮齿轮的直径分别为：
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(z1?z2)mn(18?72)?5??232(mm) o2cos?2?cos14(z1?z2)?5(18?72)?5?arccos?14.1o
2?2802?232普通车床的主动传动系统设计
72?530?5' ?371.2mm；d??154.67mm。c2oocos14.1cos14.1⑷、标准齿轮参数：??20度，h*??1，c*?0.25
' dc1?
从《机械原理》表5-1查得以下公式 齿顶圆直径 da=(z1+2h*a)m；
?齿根圆直径df?(z1?2ha?2c?)m；
分度圆直径 d=mz； 齿顶高 ha=h*am； 齿根高 hf=(h*a+c*)m；
齿轮的具体值见下表：
表5.1齿轮尺寸表 （单位：mm） 模数 分度圆直齿顶圆直齿根圆直齿顶高 m 径d ha 径da 径df mn5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 120 150 180 240 210 180 110 210 210 310 92.79 309.3 371.2 154.67 130 160 190 250 220 190 120 220 220 320 102.79 319.3 381.2 164.67 107.5 137.5 167.5 227.5 197.5 167.5 97.5 197.5 197.5 307.5 80.29 296.8 358.2 142.17 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 齿轮 ⒈ ⒉ ⒊ ⒋ ⒌ ⒍ ⒎ ⒏ ⒐ ⒑ ⒒ ⒓ ⒔ ⒕ 齿数 z 24 30 36 48 42 36 22 42 42 62 18 60 72 30 齿根高 hf 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25 第 23 页 共 40 页
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6.2齿轮的设计
由公式b??mm(?m?5~10)得： ①Ⅰ轴主动轮齿轮b??8?5?30mm； ②Ⅱ轴主动轮齿轮b??8?5?40mm； ③Ⅲ轴主动轮齿轮b????40mm；
一般一对啮合齿轮，为了防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的载荷，设计上，应使主动轮比从动轮齿宽大（5～10mm）。 所以：b1?b2?b3?40mm， b4?b5?b6?32mm，
b7?b8?40mm，b9?b10?32mm，
b11?b12?40mm，b13?14?32mm。
通过齿轮传动强度的计算，只能确定出齿轮的主要尺寸，如齿数、模数、齿宽、螺旋角、分度圆直径等，而齿圈、轮辐、轮毂等的结构形式及尺寸大小，通常都由结构设计而定。当齿顶圆直径da?160mm时，可以做成实心式结构的齿轮。当160mm?da?500mm时，可做成腹板式结构，再考虑到加工问题，现决定把齿轮9、12和13做成腹板式结构。其余做成实心结构。根据《机械设计》图10-39（a）
齿轮8、10、12和13结构尺寸计算如下： ①齿轮8结构尺寸计算，
D0?da?(10~14)mn?2200?10?5?170mm；
D4?42mm；
D3?1.6D4?1.6?42?67.2mm,D3取68mm；
D2?(0.25~0.35)(D0?D3)?0.3?(170?68)?30.6mm,D2取32mm；
D1?D0?D3170?68??119mm,D1?119mm;； 22C?(0.2~0.3)B?0.3?42?12.6mm，C取12cm。
②齿轮10结构尺寸计算;
D0?da?(10~14)mn?320?12?5?260mm;D0?324mm;；
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D4?42mm；
D3?1.6D4?1.6?42?67.2mm,D3取68mm；
D2?(0.25~0.35)(D0?D3)?0.3?(260?68)?57.6mm,D2取60mm； D1?D0?D3260?68??164mm,； 22 C?(0.2~0.3)B?0.3?42?12.6mm，C取12cm。
③齿轮12结构尺寸计算
D0?da?(10~14)mn?319.3?12?5?259.3mm，D0取260mm，
D4?42mm；
D3?1.6D4?1.6?42?68mm,D2?(0.25~0.35)(D0?D3)?0.3?(260?68)?57.6mm，D2取60mm；
D1?D0?D3260?68??164mm,D1取164mm； 22C?(0.2~0.3)B?0.3?42?12.6mm，C取14cm。
④齿轮13结构尺寸计算
D0?da?(10~14)mn?381.2?12?5?321.2mm，D0取325mm，
D4?110mm；
D2?(0.25~0.35)(D0?D3)?0.3?(325?176)?44.7mm，D2取45mm D3?1.6D4?1.6?110?176mm,；
D1?D0?D3325?176??250.5mm,D1取250mm； 22C?(0.2~0.3)B?0.3?42?12.6mm，C取14cm。
7.齿轮校验
在验算算速箱中的齿轮应力时，选相同模数中承受载荷最大，齿数最小的齿轮进接触应力和弯曲应力的验算。这里要验算的是齿轮1，齿轮5，齿轮11这三
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