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第3章 多轴齿轮传动箱的设计 3.1 设计前的准备 （1）大致了解工件上被加工孔为4个Ф10的孔。毛坯种类为灰铸铁的铸件，由于石墨的润滑及割裂作用，使灰铸铁很易切削加工，屑片易断，刀具磨损少，故可选用硬质合金锥柄麻花钻（GB10946-89）[文献2] （2）切削用量的确定 根据表2－7[文献？]，切削速度 ,进给量 . 则切削转速 根据Z525机床说明书，取 故实际切削速度为： （3）确定加工时的单件工时 一般为5-10mm,取10mm， [文献3] 加工一个孔所需时间： 单件时工时： 3.2 动系统的设计与计算 (1) 选定齿轮的传动方式：初定为外啮合。 (2) 齿轮分布方案确定： 根据通常采用的经济而又有效的传动是：用一根传动轴带支多根主轴。因此，本设计中采用了图3所示的齿轮分布方案。 （3）明确主动轴、工作轴和惰轮轴的旋转方向，并计算或选定其轴径大小。 因为所选定的Z535立式钻床主轴是左旋，所以工作轴也为左旋，而惰轮轴则为右旋。 根据表2确定工作轴直径《机械制造》.8/97：43 表2 加工孔径与工作轴直径对应表（mm）
因为加工孔径为Ф10mm,所以工作轴直径选15mm. 主动轴和惰轮轴的直径在以后的轴设计中确定。 （4） 排出齿轮传动的层次，设计各个齿轮。 ① 本设计的齿轮传动为单层次的齿轮外啮合传动，传动分布图如图4所示。 ② 在设计各个齿轮前首先明确已知条件：电机输入功率,齿轮Ⅰ转速 , 齿轮Ⅲ转速 ,假设齿轮Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的传动比均为 i=0.84,即齿轮比u=1.2,工作寿命15年（每年工作300天），两班制。 ③ 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 ⓐ选用直齿轮圆柱齿轮传动； ⓑ多轴箱为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88）; Ⓒ材料选择 由表10-1[文献4]选择齿轮Ⅰ材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，齿轮Ⅱ材料为45（调质），硬度为240HBS，齿轮Ⅲ材料为45（常化），硬度210HBS; Ⓓ选齿轮Ⅰ齿数 ,齿轮Ⅱ齿数,取. ④ 按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，‧ ⓐ 确定公式内的各计算数值 1)试选载荷系数 ; 2)计算齿轮Ⅰ传递的转矩 3)由表 10-7[文献4]选取齿宽系数=0.5 4)由表10-6[文献4] 查得材料的弹性影响系数 5)由表10-21d[文献4] 按齿面硬度查得齿轮Ⅰ的接触疲劳强度极限？ ;齿轮Ⅱ的接触疲劳强度极限？; 6)由表10-13[文献4] 计算应力循环次数： 7)由表10-19[文献4] 查得接触疲劳寿命系数,; 8)计算接触疲劳许用应力: 取失效概率为1%，安全系数,由式(10-12) [文献4] 得： ; ⓑ计算 1)试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值: 2)计算圆周速度V: 3)计算齿 4)计算齿宽与齿高之比 模数： 齿高： 5)计算载荷系数 根据v=3.81m/s,7级精度，由图10-8[文献4] 查得动载系数Kv=1.14, 直齿轮，假设 ,由表10-3[文献4] 查得 ; 由表10-2[文献4] 查得使用系数; 由表10-4[文献4] 查得7级精度齿轮Ⅰ相对支承非对称布置时， 将数据代入后得： ; 由,查图10-13[文献4]得，; 故载荷系数 6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）[文献4] 得， =53.649x =57.18mm 7)计算模数m m=d1/Z1=57.18/24=2.4mm,圆整为m=25mm. | ||||||||
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