洛阳理工学院毕业设计（论文）
主轴4、6（数量各1个，设在第Ⅱ排）。 主轴5（数量1个，设在第Ⅲ排）。 6. 齿轮齿数模数的确定
齿顶圆直径 da?(z?2ha)?m 齿根圆直径 df?(z?2ha*?2c)?m 分度圆直径 d?mz
(1) 轴0齿轮： z=22 m=3 d=66 (2) 轴1-6齿轮： z=23 m=2 d=46 (3) 轴7、8齿轮： z=33 m=3 d=99
z=20 m=3 d=60 (4) 轴9齿轮： z=28 m=3 d=84
z=23 m=2 d=46
(5) 轴10齿轮： z=27 m=2 d=54
轴11齿轮： z=24 m=2 d=42
4.3.2选取轴承
Φ25轴选取E8205止推轴承，E205滚珠轴承，E7505圆锥滚子轴承； Φ20轴选取7204圆锥滚子轴承；
Φ30轴选取7506圆锥滚子轴承，以上轴承均满足要求。
4.3.3轴的强度校核
轴的材料选用45钢，在选择轴的直径时候，主轴直径按照强度和刚度条件进行了选择，故其力学性能可以满足传递扭矩的要求。传动轴只是进行了粗劣的估计，需要对其进行校核。由《机械设计》知：根据轴的受载情况可以采用不同的计算方法。对于传动轴，只按照转矩计算轴的强度即可。其强度条件为：
9.55?100.2?d6**Pn??MPa ?T? ??T?TWT3 式（4—7）
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式中：?T??扭转切应力（MPa）； T——轴所受的转矩（N?mm）； WT——轴的抗扭截面系数（mm）； P——轴传递的功率（kw）； n——轴的转速（r/min）； d——轴的直径(mm)；
，查手册知??T?——轴的许用扭转切应力（MPa）力为25～45MPa。
在所有的传动轴中，需要按照分2类进行校核
（1） 主轴1、2、3、4、5、6：P=0.34KW，n=477r/min, d=25mm代入上述（4—7）式，得
代入数据：??TWT9.55?10?0.2?d6345钢的许用扭转切应
PT3.2MMPan≈???2PaT? 满足要求。
（2） 传动轴7、8、9：P=0.34KW,n=563r/min,d=20mm代入上述（4—7）式，得
9.55?100.2?d6Pn≈3.7?MPa 满足要求。 ???MPaT代入数据：?T?T?WT3
4.3.4齿轮的验算及校核
齿轮传递功率较小，为机床主传递机构，要求机床结构紧凑，使用寿命长，查常用齿轮材料及性能表选择齿轮的材料为40Cr，表面淬火，齿面硬度为48～55HRC，选择齿轮精度等级为7级精度（GB10095-88）。
对多轴箱中承受载荷最大、最薄弱的轴9上的齿轮进行接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的验算。
齿轮的主要几何尺寸在设计传动系统时已经确定。
d?mz?84
齿轮齿宽为24mm。 最大切削速度
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VMAX??dn60?1000?3.14?84?56360?1000?2.47rmin
1．校核其齿面接触强度
?H?ZEZHZ?2KT1bd12???1???H
确定式中各项数值 切削转矩
T?9550?Pn
?9550?0.34?105633?7.03?10N
3查《机械设计》表6-9齿宽系数表选择?载荷系数：K?KAKvK?K?
d?0.8
查《机械设计》表6-6使用系数，确定载荷状态为轻微冲击KA?1.25； 由V?0.91m/s，查《机械设计》图6-8动载荷系数曲线上选择
KV?1.05；
由齿宽系数?K??1.05d?0.8，查《机械设计》图6-11齿轮载荷分布系数
；
齿轮为经过表面硬化，查《机械设计》表6-7齿轮齿间载荷分配系数选择K??1.1；
进而求得：
K?1.25?1.05?1.05?1.1?1.52
查《机械设计》表6-8：弹性系数ZE?189.8MPa； 节点区域系数ZH?2.5；
查《机械设计》图6-16：重合度系数Z??0.88。 齿轮工作应力循环次数N?60njLh，求得
N1?60?563?1?2?8?250?13.5?107
N2?N1??13.2?107
按不允许出现点蚀的条件查表得：
ZN1?0.92，ZN2?1.0
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按齿面硬度在51HRC，在齿轮接触疲劳极限表内查得：
?Hlim1??Hlim2?1160MPa
接触疲劳强度的最小安全系数SHmin，按照一般可靠度要求。取
SHmin?1。
则：
???H1???Hlim1?ZN1SHmin?1076.2MPa?1160MPa
???H2?Hlim2?ZN2SHmin将上述确定的各项数值代入接触强度校核公式，得
??189.8?2.5?0.88?2?1.52?7.03?1024?4223H?1.04?11.04?415.5MPa????H1
接触强度满足使用要求。 2．校核齿根弯曲强度
?F?2KT1bd1mYFaYSaY?????F
，
YFa2?2.56查《机械设计》图6-25，得齿形系数
YFa1?2.8
查《机械设计》图6-21得应力修正系数
YSa1?1.52
YSa2?1.64
查《机械设计》表6-10得弯曲疲劳强度极限为?Flim?720MPa
取SF?1.25 (表《机械设计》6-11)，YXF?1 (由《机械设计》图6-26，因m<5)，查《机械设计》图6-25
YN1?0.93，YN2?0.93
???F1????FlimYN1YXSF?720?0.90?11.25MPa?518.4MPa
MPa?535.7MPa???F2比较：
????FlimYN2YXSF?720?0.93?11.25
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YFa1YSa1???F1YFa2YSa2?2.8?1.52518.4?8.21?10?3
?8.01?10?3???F2?2.56?1.64518.4
小齿轮较弱，应该按小齿轮校核弯曲疲劳强度。查《机械设计》图6-22得重合度系数YZ?0.67。
?F1?2KT1bd1mYFaYSaY??YFa1YSa1Y??2?1.52?7.03?1024?42?23?2.8?1.52?0.67MPa?30.23MPa????F
所以，弯曲强度足够。
4.3.5 油泵轴及手柄轴的布置
油泵轴的位置要尽可能靠近油池，离油面高度不大于400~500毫米；油泵轴的转速，须根据工作条件而定，主轴数目多，油泵转速应选的高些。当用R12-1型叶片泵时，油泵转速可在400~900转/分范围内选择。当箱体宽度大于800mm，主轴数多于30根时，最好采用两个油泵，以保证充分润滑。
本主轴箱内采用了一个R12-1型叶片泵，根据不只需求，油泵齿轮布置在了第四排。油泵的安置要使其回转方向保证进油口到排油口转过270度。本设计油泵轴的转速为621r/min。
多轴箱一般设手柄轴，用于对刀、调整、或装配检修时检查主轴精度。手柄轴转速尽量高些，其周围应有较大空间。本设计手柄轴的转速为685r/min。
4.4绘制多轴箱总图
多轴箱总图绘制方法特点：
1．主视图 用点划线表示齿轮节圆，标注齿轮齿数和模数，两啮合齿轮相切处标注罗马字母，表示齿轮所在排数。标注各轴轴号及主轴和驱动轴，液压泵轴的转速和转向。
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