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摘 要 此次设计为可调立式双头钻床的机械设计。设计主要介绍了可调立式双头钻床的设计原理、调整方法及设计计算过程。通过预先给定的加工要求可确定所需的计算参数，进而依据可调立式双头钻床的设计原理来设计计算并校核各个部位的零件，然后进行组装。本次设计可从五大方面进行设计。通过预先给定的加工要求计算并进行了可调式双头钻头的设计、 传动系统减速箱的设计、传动系统电机的选用、 头轴向进给系统的设计共五部的设计。通过设计并组装后的钻床可以一次加工两孔，且两钻头间的距离可调，从而实现可以在一个工件 上加工多对两两间距不同的孔。 在人力和设备不增加的情况下使用可调立式双头钻床可以成倍提高钻床的加工效率，并可以保证较高的加工精度和孔间相对位置精度。 关键词 ： 滚珠丝杠；电动机；变速箱；可调式双头钻头 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 he is to an a in on is to to be in of of -Y of be of be be So as to of a of 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 目 录 摘 要 . - 0 - . - 1 - 1 前言 . 1 课题的背景和研究意义 . 1 课题解决的问题和设计时主要的工作 . 2 2 双头钻床结构设计的总体方案 . 4 . 4 . 4 3 可调式双头钻头的设计 . 9 选加工材料，加工直径 . 9 算高速钢麻花钻轴向切削力及扭矩 . 10 算单个钻头轴向切削力 . 10 算单个钻头扭矩 . 10 头中各轴及齿轮的计算 . 12 轮 8、 9、 10、 11的计算 . 12 轮 5、 6、 7的计算 . 17 头钻头内各轴的设计 . 19 算轴 I、 . 19 算轴 . 20 算轴 . 20 4传动系统减速箱设计 . 21 . 21 . 22 . 23 头钻头内各轴的设计 . 23 算轴 . 24 算轴 . 24 算轴 . 24 算轴 . 25 5 传动系统电机的选用 . 26 . 26 6钻头轴向进给系统的设计 . 27 头轴向进 给丝杠螺母副的计算和选型 . 27 . 27 N). 27 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 . 27 . 28 动效率计算 . 28 . 29 . 31 . 31 . 32 . 32 . 32 7 . 36 . 36 . 36 N). 36 . 37 8结 论 . 38 参 考 文 献 . 39 致 谢 . 40 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 1 前言 课题的背景和研究意义 机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备的重要任务。机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。国家的工业、农业、国防和科学技术的现代化程度都与机械工业的发展程度相关。因此，大量设计制造和广泛使用各种各样先进的机械是促进国民经济发展，加速我国社会主义现代化建设的一个重要内容1 钻床主要用在工件上孔的 加工 。通常钻头 的 旋转为主运动，钻头 的 轴向移动为进给运动。 普通钻床的 结构 比较 简单， 加工精度较低，可钻通孔、盲孔。 在钻床上配有工艺装备时，还可以进行镗孔 ,在钻床上配万能工作台还能进行分割钻孔、扩孔、铰孔。 钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动 。 加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动 (主运动 ) 3 钻床主要分为立式钻床、卧式钻床、摇臂钻床、台式钻床、深孔钻床和中心孔钻床等。为了满足模具制造业发展的需要，又开发了除钻削深孔以外，还可以进行铣削、攻丝等的多功能钻床。 20世纪 70年代初，钻床还是 普遍 采用普通 继电器 控制的。如 70 年代 国 的美国 司的 日本 神崎高级精工制作所的 德国 30 80年代后期 数控 技术逐渐开始在 深孔钻床 上应用，特别是 90年 代 以后这种先进的 技术才 迅速推广 。如 0年代初上市的 进给系统由机械无级变速器改为采用 交流伺服电机 驱动 的 滚珠丝杠副，进给用滑台 导轨 也改为 采用滚动直线导轨 。 钻杆箱传动为了 保证高速旋转、 精度 平稳，由交换 皮带 轮及皮带，和 双速电机 驱动的有级传动变为无级调速的变频电机到电 主轴 驱动，为钻削小孔深孔和提高深孔钻床的水平质量 提供 了有利条件 5 长期以在我国的机械制造业中钻床加工的工作量在总的制造工作量中占有很大的比重。制造业中孔类加工多数由传统钻床来完成。 单头钻床是机械行业最通用的设备 ， 主要用于工件上孔的加工 。 但是传统的单孔钻床在大批量生产时存在许多的不足之处。 由于单头钻床只有一根主轴 ， 因此，一次只能加工一个孔 。 如果要加工多孔的工件 ， 只有通过移动夹具多 次对刀来实现 ， 工人的劳动强度大 ,生产效率低， 很难进行大批量的生产， 而且孔的位置精度较低。随着工业的发展，对产品质量、加工效率、加工零件方式多样性以及工艺发展的 要求的不断提升 ， 生产效率低、操作工人劳动强度大、加工精度较低的传统单头钻床已不适用于大批量的产品生产。 随着中国经济的购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 快速发展，进入 21世纪，我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的制作装备发展的良机，也遭遇到加入 烈的 竞争压力。 随着工业的发展，产品质量和加工效率的不断提升，数控机床的大量应用也日趋广泛。但将数控机床作为加工孔的 专用设备与多轴钻床相比，投入资金就有点得不偿失了。单孔摇臂钻床作为加工孔的通用机床，生产效率低、操作工劳动强度大，已不适用于大批量的成线生产。于是，多轴钻床加工成为一种提高生产率的有效措施。而多轴加工逐渐成为一种新的加工趋势。 多轴钻床俗称多轴器、多孔钻或多轴钻孔器。是一种运用于机械领域钻孔、攻牙的机床设备。 可以 两轴 或两轴 以上同时钻孔或攻牙，故称多轴钻床。一台普通的多轴钻床一次能把几个乃至十几个孔或螺纹 同时 加工出来。如 果 配上 液 压 或气压 装置，可以方便的 自动进行快进、工进（工退）、快退、停止 等动作，加工效率更高 。多轴钻床也称群钻床 ， 一般型号 的 可 以 同时钻 2 孔 ，而且很多机种都没有轴数限制，钻 头主 轴形式 、 尺寸大小 也 可 以 依客户之需进行设计加工 9 如今 多 轴 钻床在生产中 的 应用已 经十分 广泛，主要用于工件上 多 孔的加工 。 由于普通单轴 钻床只有一根主轴， 一次 只能加工一个孔 ，如果要加工多孔的工件，只有通过移动夹具 并 多次对刀 来 实现，不仅工人的劳动强度大 ， 而且孔的位置精度低 。 而多 轴 钻床不仅效率高，在加工成角度的孔时，角度精确，再与数控相结合更可以保证距离精度 4。 多轴钻床广泛应用于机械行业多孔零部件的钻孔及攻丝加工。 如汽车、摩托车多孔零部件 、 发动机箱体、铝铸件壳体、制动鼓、刹车盘、转向器、轮毂、差速壳、轴头、半轴、车桥等，泵类、阀类、液压元件、太阳能配件等等。多轴加工生产效率高，投资少，生产准备周期短 ， 产品改型时设备损失少。而且随着我国数控技术的发展，多轴加工的范围 变的 愈来愈广，加工效率也 在 不断提高 。 多轴钻床大体分为两种类型：可调式和固定式。 可调式：适合加工多样不定性孔件，使用范围较广。缺点是精度方面控制有所欠缺，长期使用跑位率相比略高。适合单件加工量不大，长年更换加工件的企业。 固定式： 适合加工单种大批量 的工件，缺点是加工范围小，只能加工多孔之间位置固定的工件。 适合 大批量 加工 的工件。 本次设计主要研究可调立式双轴钻床，也可以称为可调立式双头钻床，有两个主轴配两把钻头，同时加工同一零件上的两个孔。若要用一台电动机实现两个钻头的同时转动，需要在设计时着重注意传动系统与减速系统的设计 。 课题解决的问题和设计时主要的工作 单头钻床是机械行业最通用的设备 ， 主要用于工件上孔的加工 。 但是传统的单孔钻床在大批量生产时存在许多的不足之处。 由于单头钻床只有一根主轴 ， 因此，一次只能加工一个孔 。 如果要加工多孔的工件 ， 只有通过移动夹具多次对刀来实现 ， 工购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 人的劳动强度大 ,生产效率低， 很难进行大批量的生产， 而且孔的位置精度较低。随着工业的发展，对产品质量、加工效率、 加工零件方式多样性以及工艺发展的 要求的不断提升 ， 生产效率低、操作工人劳动强度大、加工精度较低的传统单头钻床已不适用于大批量的产品生产，而多轴加工逐渐成为一种新的加工趋势。 本课题就设计了这么一种双头钻床，这种钻床 价格相对低廉，体积小、重量轻、操作方便 、 可靠性高，且 可以 同时钻两孔的工作方式大大提高了工作效率，减轻 了 工作量，提高 了 工作效率 和加工精度 。 本课题的主要工作包 括以下几个方面： 1. 广泛查阅国内外关于多轴钻床的研究资料，阐述了课题的研究意义，在综述了国内外研究资料和研究目的之后，给出了本文研究的主要内容。 2. 深入研究双头钻床的设计原理，提出多种双头钻床的总体设计方案，进行各功能的求解，通过分析各个方案的优缺点，确定了最优方案。 理调整各零件的相对位置，并绘制钻床的装配图和主要零件的零件图。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 2 双头钻床结构设计的总体方案 床总体结构 可调式 立式 双头钻床 主要由床身、工作台、 钻 头、主传 动系统 、电 机 等部分组成。可调式立式双头钻 床的设计需要完成以下 几 个步骤 ： 通过齿轮间的位置转动实现两钻头间距离的可调性。 双轴钻床的主运动为旋转，由主电动机驱动，动力通过皮带轮传递给主轴箱 ,主轴箱是双轴钻床的主要驱动装置。主运动（旋转）及进给运动同时进行。主轴箱驱动轴的运转由主电机经过交换齿轮来驱动。 通过将加工工件时所需的转矩折算到电机主轴上，通过电机主轴上的转矩和电机转速算出功率，然后进 行电机的筛选。 采用滚珠丝杠轴向进给。 向的进给系统的设计： 工作台横向、纵向进给：采用滚珠丝杠进给。 计方案选择 本设计根据可调钻头实现可调功能的原理不同可有两种 可调式钻孔头的结构设计 方案。 ：通过可伸缩式万向联轴器调节 本结构用齿轮箱配合万向节头所组成，由于万向节头是可活动轴件，股在限定范围内可左右移动。 万向联轴器的共同特点是角向补偿量较大，不同结构型式万向联轴器两轴线夹角不相同，一般 5 之间。万向联轴器利用其机构的特点，使 两轴不在同一轴线，存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递转矩和运动。万向联轴器最大的特点是具有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 图 伸缩焊接方式万向联轴器 工作原理： 多轴钻床的实现主要是由于有多轴器的存在才得以实现的。主轴旋转带到多轴器中的其他轴转动。多轴器结构由齿轮箱配合万向节头所组成，由于万向节是可活动轴件，故在限定范围内可左右移动。在调整加多轴头箱内有一个主动轮和多个从动轮 ， 主动轮与电机联结，将动力传给多个从动轮 ， 从动轮再驱动钻头对工件进行加工。多轴钻床广泛 应用于机械行业多孔零部件的钻孔及攻丝加工。 优点：在调整加工孔距时不受齿轮所限制，适合加工不定性孔件，使用范围较广可调式多轴钻床在其加工范围内，其主轴的数量、主轴间的距离，相对可以任意调整，一次进给同时加工数 孔。在其配合液压机床工作时 ， 可自动进行快进 、 工进（工退）、快退、停止同单轴钻（攻丝）比较，工件加工精度高、工效快，可有效的节约投资方的人力、物力、财力。尤其机床的自动化大大减轻操作者的劳动强度 。 缺点：精度方面控制有所欠缺，长期使用跑位率相比略高。适合单件加工量不大，长年更换加工件的企业。 ：通过齿轮调节 该多轴钻孔头是根据太阳系中太阳、行星及卫星的运动规律设计的，即：行星绕太阳转动，卫星绕行星转动，利用这个运动规律，还可实现钻孔轴相对位置的调整。 此可调式双头钻床原理如图： 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 图 调式两轴钻孔动力头结构调整图 此次设计主要目的在于改造单头钻床为可调式多头钻床。使其可以在较大的范围和多个工位上同时加工两个孔，很大程度上扩大了钻床加工范围，提高了机床适用性，并保证两孔的相对位置精度。钻头可加工的范围为： 可通过调整钻头的位置在一个圆上进行等分圆的加 工。 可调式钻孔头的结构设计： 以可调式两轴钻孔头为例进行说明，图 孔头通过连接体 1 与钻床主轴的不回转部分连接，连接体 1 是一个开口套，用螺钉锁紧在主轴上；太阳齿轮 3通过锥孔套在主轴回转部分的锥体上，靠摩擦传递扭矩。通过行星齿轮 6，太阳齿轮把动力传给钻孔主轴 17，行星齿轮 6 在这里是惰轮（ 过桥齿轮 ），在调整时它只能和整个钻孔头一起绕太阳齿轮公转。主轴端部靠弹簧卡头 21，夹紧钻头。为了使该钻头结构尽量紧凑，我们尽量选用小尺寸齿轮，卫星齿轮 8 与钻孔主轴 17靠过盈配合传递 扭矩，所采用的轴承均为无内外圈滚针轴承。调整时，行星齿轮轴 14， 距离调整块 13可带动卫星齿轮 8，滚针轴承 9、 18， 隔离块 10，衬套 15，止推轴承 16，钻孔主轴 17，紧定螺钉 19，钻孔主轴套 20 及弹簧卡头 21 等绕行星轮轴 14 自由转动，调整角度 。松开连接体 1 的锁紧螺钉，整个钻孔头可以绕太阳齿轮 3，自由转动，调整回补转角 。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 图 调式两轴钻孔头结构图 4、 9、 孔主轴 优点：该系列钻孔头，结构紧凑，调整方便，使用可靠，加工效率高，可以在中小批量生产中推广使用。 缺点： 由于钻孔主轴相对位置固定，大大限制了调整钻孔主轴位置的灵活性，使得该系列钻孔头，在同时加工 3个或 4个孔时，孔分布比较规则时，可以比较方便地调整钻孔位置，而且不会使钻床主轴的受力情况恶化；但当孔分布不规则时，调整比较麻烦，多数情况，根本调不出来，即使可以调整到位，加工 时也会使钻床主轴受力恶化。 选用该系列钻孔头时，要考虑钻床的最大加工能力和待加工孔大小相匹配 12。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 ：通过滑块机构调节 图 1为电动机 , 用快卸夹具 ( 图中未画 ) 夹在钢轨上 ; 经二级带传动 ( - , - ) 和一级链传动 ( - ) 将动力传至钻机上的轴 , 再经一级齿轮 ( - ) 传至钻头主轴 , 手轮控制钻头进给。旋紧螺栓 4 可将钻机夹紧在钢轨上 , 拆卸时利用四杆快卸机构 (图中未画 ) 只需几秒钟即可使钻机整体脱离钢轨。钻机的移动部分 5 可在导轨 7 上左右移动，移动到孔 位时有定位装置保证定位精度 , 再用锁紧螺栓 6 锁紧。 图 过曲柄滑块实现钻头可调原理图 优点：结构原理简单，易于实现 ， 采用三点铰接的两根可调杆件作为传动机架 , 使钻机与动源可分别装夹 , 解决了钻头主轴与动力源相对移动、降速、隔振、传动副中心距可调等一系列问题。装夹方便 , 拆卸迅速，操作方便，实用可靠。 缺点：传动效率低，占用空间多 17。 综上，经过比较后选定方案二为设计方案 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 3 可调式 双头钻头的设计 图 头钻头装配图 选加工材料，加工直径 查表 3得，钢 =735(M Pa)b选用单个钻头直径 d=12(设定钻头转速 960(r/查表 3在 d=12(，取 0 ( m m / r )f 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 算高速钢麻花钻轴向切削力及扭矩 算单个钻头轴向切削力 查表 3得，轴向切削力公式 0 () d f K N（ 查表 3得，加工钢（ = 7 3 5 M P 时： 1 (1) 当钻头未磨损时 0 . 78 3 3 . 3 5 1 2 0 . 1 0 . 9 1 . 8 ( k N )F (2) 当钻头未磨损时 10 . 78 3 3 . 3 5 1 2 0 . 1 1 2 . 0 ( k N )F 算单个钻头扭矩 查表 3得 扭矩公式 0d ( N m m ) f K（ 查表 3得 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 = （ 1） 钻头未磨损 （ 2） 钻头磨钝后 1 . 9 0 . 83 3 3 . 4 1 . 2 ( 0 . 1 0 ) 1 . 0 5 . 9 5 ( k N m m )M （ ） 图 头钻头及传动系统中各齿轮和轴所受转矩简图 1 . 9 0 . 83 3 3 . 4 1 . 2 ( 0 . 1 0 ) 0 . 8 7 5 . 2 ( k N m m )M （ ）购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 头中各轴及齿轮的计算 轮 8、 9、 10、 11 的计算 定齿轮 8，齿轮 11 为配对齿轮副中的小齿轮。齿轮 9，齿轮 10 为配对齿轮副中的大齿轮。且两对齿轮副完全相同，故计算时只计算一对齿轮副 8、 11 即可。小齿轮 8 转速 960(r / ，设计工作寿命 15 年，每年工作 300 天，两班制，每班 8 小时。 初选：小齿轮材料 40制） 硬度 280(齿数8 14z 大齿轮材料 45 钢（调制）硬度 240(齿数11 21z 由设计计算公式进行计算，即 21 1 13( 8 )1112 . 3 2 ( )Et u （ （ 1）确定公式内的各计算数值 1)试选载荷系数1 2）小齿轮传递的转矩 由 齿轮传递扭矩 1 5 ( N m )T 3）由表 10选取齿宽系数 1d 。 4）由表 10查的材料的弹性影响系数 121 8 9 . 8 ( M P a )5）由图 10按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限l i m 8 6 0 0 ( M P a )H ，大齿轮的接触疲劳强度极限l i m 9 5 5 0 ( M P a )H 6）由式 60hN 计算应力循环次数 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 9886 0 = 6 0 9 6 0 1 3 0 0 1 5 = 4 . 1 4 7 1 0hN n j L （ ） （ 28 ） 9 989 1 4 . 1 4 7 1 0 2 . 7 6 5 1 01 . 5NN u 式中 n 齿轮转速 j 齿轮每转一圈，同一齿面啮合次数 齿轮工作寿命（ h） u 齿轮传动比 7）由图 10取接触疲劳寿命系数 ,8 0 ；9 0 。 8) 计算接触疲劳许用应力，取失效概率为 001 ，安全系数 S=1，由式 H N S （ 得 8 l i m 88 0 . 9 6 0 0 5 4 0 ( M P a )H N S 9 l i m 99 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 5 ( M P a )H N S （ 2）计算 1）计算小齿轮分度圆直径8入 H中较 小的值。 21 1 13( 8 )112312 . 3 2 ( )1 . 3 5 9 5 0 2 . 5 1 8 9 . 82 . 3 2 ( )1 1 . 5 5 2 2 . 52 7 . 6 9 ( m m ) u 故，取整( 8 ) 2 8 ( m m )2）计算圆周速度 v。 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 ( 8 ) ( 8 )( 8 ) 2 7 . 6 9 9 6 0 1 . 4 ( m / s )6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 3）计算齿宽 b ( 8 1 8 1 2 7 . 6 9 2 7 . 6 9 ( m m ) ） （ ）4）计算齿宽与齿高之比8(8)）( 8 )( 8 )82 7 . 6 9 1 . 9 7 8 ( m m )14 ( 8 ) ( 8 )2 . 2 5 2 . 2 5 1 . 9 7 8 4 . 4 5 ( m m ) ( 8 )( 8 )2 7 6 4 5）计算载荷系数 根据( 8 ) 1 v m s， 7级精度，由图 10查得动载系数8 =8=1由表 10查得使用系数8=1 由表 10用插值法查得 7级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时，8 由 (8)(8) ， 8 ,查图 10得8 ；故载荷系数 1 8 8 8 8 1 1 . 0 7 1 1 . 4 2 3 1 . 5 2 2 6A v H K K K 6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 1 338811 . 5 2 2 62 7 . 6 9 2 9 . 1 8 ( m m )1 . 3t （ ） （ ）7)计算模数8m（ ）8882 9 . 1 8 2 . 0 8 ( m m )14dm z （ ）（ ） 按齿根弯曲强度设计公式为 1138 2182 ()F a S z（ ）（ （ 1）确定公式内的各计算数值 1）由图 10查得小齿轮 8的弯曲疲劳强度极限8 5 0 0 ( M P a )；大齿轮 9的弯曲疲劳强度极限9 3 8 0 ( M P a )； 2）由图 10取弯曲疲劳寿命系数8 ，9 ； 3）计算弯曲疲 劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数 S=下式得 888 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 7 ( M P a )1 . 4F N F S 999 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 6 ( M P a )1 . 4F N F S 4）计算载荷系数1 8 8 8 1 1 . 0 7 1 1 . 3 1 . 3 9 1A v F K K K 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 5)查取齿形系数。 由表 10查得 8 2 ，9 2 。 6）查取应力校正系数。 由表 10查得 8 ，9 1 57）计算大、小齿轮加以比较 8882 . 8 0 1 . 5 5 0 . 0 1 4 3 3 0 3 . 5 7F a S 9992 . 5 2 1 . 6 2 5 0 . 0 1 7 1 5 2 3 8 . 8 6F a S 大齿轮的数值大 （ 2）设计计算 38 22 1 . 3 9 1 5 9 5 0 0 . 0 1 7 1 5 1 . 1 3 1 ( m m )1 1 4m （ ）对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 大于由齿根弯 曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数 m 的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可以取由弯曲疲劳强度算得的模数 就近圆整为标准值 1.5(mm)m ，按接触疲劳强度计算得的分度圆直径8 2 9 ( m m )d ，算出小齿轮齿数 88 1 02 9 . 1 8 1 9 . 4 5 2 01 . 5 （ ）（ 8 ）大齿轮齿数 9 1 11 . 5 2 0 3 0 ( 8 ) ( 9 ) 1 . 5 ( m m )购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 这样计算出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强，并做到了结构紧凑，避免浪费。 (1)计算分度圆直径 8 8 1 12 0 1 . 5 3 0 ( m m )d z m d （ ） （ 8 ） （ ）9 9 1 03 0 1 . 5 4 5 ( m m )d z m d （ ） （ 9 ） （ ）（ 2）计算中心距 898 , 9 3 0 4 5 3 7 . 5 ( m m )22 （ ） （ ）（ ）（ 3）计算齿轮宽度 18 1 3 0 3 0 ( m m ) （ 8 ） （ ）圆柱齿轮的实用齿宽在按1计算后适当圆整，且常将小齿轮的齿宽在整值的基础上人为的加宽 5 10(，以防大小齿轮因装配误差产生轴向错位，导致啮合齿宽减小而增大齿轮单位齿宽的工作载荷。 故取8 3 5 ( m m )B （ ），9 3 0 ( m m )B （ ）轮 5、 6、 7 的计算 定齿轮 5，齿轮 6，齿轮 7 为相同的齿轮。并设计 齿轮 6 与齿轮 9 合为双联齿轮，并设计齿轮 7 与齿轮 10 合为双联齿轮。又因为已算出齿轮 9、 10 的模数为 以给定齿轮 5、 6、 7 模数为 作寿命 15 年，每年工作 300 天，两班制，每班工作 8 小时。 初选： 齿轮材料 45 钢（调制）硬度 240(齿数5 6 7 40z z z 故得5 6 7 6 0 ( m m )d d d （ ） （ ） （ ）购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 齿轮的校核 因为齿轮 5,6,7 为相同材料、相同模数、相同齿数的材料，且齿轮 5 受到的转矩为齿轮 6、 7的两倍。故，只需分析校核齿轮 5即可 1齿轮传递的转矩 计算齿轮 6、 7的扭矩 9( 6 , 9 ) 181 3 0 15 . 9 5 9 . 9 2 ( N m )2 0 0 . 9z 式中 传动效率， = 计算齿轮 5的转矩 3 ( 6 , 9 ) 12 2 9 . 9 2 0 . 9 2 2 ( N m ) 、 9、 10、 11的计算过程 计算后的 5 6 7 40z z z ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) 1 . 5 ( m m )m m m (1)计 算分度圆直径 5 6 7 5 5 4 0 1 . 5 6 0 ( m m )d d d z m （ ） （ ） （ ） （ ）(2)计算中心距 565 , 6 6 0 6 0 6 0 ( m m )22 （ ） （ ）（ ）575 , 7 6 0 6 0 6 0 ( m m )22 （ ） （ ）（ ）购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 (3)计算齿轮宽度 ( 5 ) 2 5 0 . 6 6 0 3 6 ( m m ) （ ）圆柱齿轮的实用齿宽在按5 （ ）计算后适当圆整，且常将齿轮 6、 7 的齿宽在整值的基础上人为的加宽 5 10(，以防齿轮因装配误差产生轴向错 位，导致啮合齿宽减小而增 6、 7 齿轮单位齿宽的工作载荷。 故取67 4 1 ( m m )（ ） （ ），5 3 6 ( m m )B （ ）头钻头内各轴的设计 设定轴的材料为 45 钢 算轴 I、 最小直径 由 单个 钻头扭矩 1 . 9 0 . 83 3 3 . 4 1 . 2 ( 0 . 1 0 ) 1 . 0 5 . 9 5 ( k N m m ) 5 . 9 5 ( N m )M （ ） 131 0 （ 式中 1d 轴 1 最细处直径， 1T 轴 1 传递的扭矩， 。 T 许用扭转切应力， 由于18M T T又查表 15的 T为 25 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 3315 . 9 5 1 0 1 0 . 6 ( m m )0 . 2 2 5d 当轴截面上开有键槽时，应增大轴径以考虑键槽对轴强度的削弱。对于直径100(m m )d 的轴，有一个键槽时，轴径增大 003 ；有两个键槽时，应增大 007 故，1 1 0 . 6 1 . 0 7 = 1 1 . 3 4 2 ( m m )d ；取整值18= 1 2 ( m m ) 计算轴 最小直径 轴 2、 7不转动，故不受扭矩 故给定轴 2、 7直径为2 1 2 (m m )d ， 齿轮(6,9)z，(7,11) 39( 6 , 9 ) 1 ( 7 ,1 1 )81 3 0 15 . 9 5 9 . 9 2 ( N m ) 9 . 9 2 1 0 ( N m m )2 0 0 . 9 算轴 最小直径 353 ( 6 , 9 )61 4 0 12 2 9 . 9 2 2 2 ( N m ) = 2 2 1 0 ( N m m )4 0 0 . 9z 查表 15的 T为 25 3 333 22000 1 6 . 3 9 ( m m )0 . 2 0 . 2 2 5 轴截面上开有键槽，应增大轴径以考虑键槽对轴强度的削弱。对于直径 100(m m )d 的轴，有一个键槽时，轴径增大 003 ；有两个键槽时，应增大 007 故，3 1 6 . 3 9 1 . 0 7 = 1 7 . 5 4 ( m m )d ；取整数值3 18(mm)d 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 4 传动系统减速箱设计 速箱内各齿轮 设计 设定齿轮箱中两对齿轮1买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 动系统减速箱齿轮3z、4工作寿命 15年，每年工作 300天，两班制，每班工作 8小时。 初选： 齿轮 4材料 45钢（调制）硬 度 240轮 3材料 40调制）硬度 280数3 30z ，4 45z 。 的扭矩 3 22( N m )T 43 1 2 4 . 4 5 ( N m ) 小齿轮传递扭矩4 2 4 ( N m )T 式中 传动效率， = 、 9、 10、 11的计算过程 计算的 （ 1） 34 1 . 5 ( m m )（ ） （ ）3335 1 . 4 7 341 . 5dz m （ ）（ ）大齿轮齿数 4 1 . 5 3 4 5 1z （ 2）几何尺寸计算 1)计算分度圆直径 3 3 3 3 4 1 . 5 5 1 ( m m )d z m （ ） （ ）4 4 4 5 1 1 . 5 7 6 . 5 ( m m )d z m （ ） （ ）2）计算 中心距 购买文档就送对应 纸 咨询 14951605 下载文档送全套 纸 14951605 或 1304139763 343 , 4 5 1 7 6 . 5 6 3 . 7 5 ( m m )22 （ ） （ ）
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