向一致（都为右旋），采用两级齿轮传动。如果把传动比分配的合理，传动系统结构紧凑、重量轻、对机床的作用力就小，润滑条件也好。若分配不合理，可能会造成种种不便，因此分配传动比时要考虑以下原则：
（1） 各级传动比应在每一级传动的范围内，各类传动比允许的推荐值可
参见《实用机械设计手册》（以下简称《实用手册》）表1-3：
（2） 各级传动尺寸要协调合理。 取 i2?1.4i1
总传动比 i?i1?i2?i2?1.4i12 i1? i2?3.0491.43.0491.5?1.5
?2.0
为保证头架总体尺寸不至于过大，取小齿轮的齿数取Z3=20，根据有关资料的设计经验，取模数m=2
则个齿轮的尺寸为： 小齿轮 Z3=20
d3?Z3?m?20?2?40mm 介轮
中心轮
Z1?30?2?60d2?60?2?120mmZ2?20?1.5?30d2?30?2?60mm
齿轮齿数确定后，算得传动比误差，总齿数比为：
u?'Z1Z26030????3 Z2Z33020
传动比误差为：
误差在?5%内，满足误差要求。
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?uu?u?u'u?3.049?33.049?1.6%
图4-3 三轴头架的俯视图
则轴头架的工艺尺寸（见图3）
（1） 进行正式的三孔加工时
dmin?2?(
dmax?2?(d32?d2?d12)?2?(402?60?1202)?280mmd12?d22?d32)?2?(1202?602?402)?20mm
但由于支架的尺寸影响，不可能达到理论最小均布直径，根据支架的外型尺寸，头架能够加工的最小均布直径为50mm.
(20) 作双轴头架使用，钻削双孔时
Lmax?dmaxcos30?242.5mmLmind?d????d??12060??d?6040??00?2???1?2?cos30??2?3???2??????cos30?????39.6mm22222222????????????0 但是，
作用轴头架使用时算的Lmin是达不到的，因为钻削主轴支架的厚度限制，具体尺寸在装配图完全确定后才能确定。（约为50mm）
4.3三轴头架的传动设计
4.3.1齿轮的设计演算（参考《机械设计工程学I》）
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（！）选择齿轮的材料
查表8—17 小齿轮选用40Cr调制处理 介轮选用45调质处理 中心轮选用45正火处理 （2） 对中心轮进行齿根弯曲强度校核计算 由式（8—66） ?F?2KT1bd1mYFaYSaY????F?
确定齿轮传动精度等级，小齿轮的转速算得为426.8r/min以上，最高达1000r/min左右，小齿轮的圆周速度
v1??nd???426.8?0.04?53.6m/min v2??nd???1100?0.04?138.2m/min 参考表8—14，8—15选取
齿宽系数?b?0.4 查表8—23按齿轮相对轴承为悬臂布置
小齿轮转矩，按最大值计算为T3=13.1Nm(高速钢钻头钻削灰铸铁时)，根据介轮受力分析
T2?T3d3d2?13.140?60?19.65Nm
载荷系数K 由式（8—54）得 K?KAKVK?K?
使用系数KA?1.25 查表8-20 动载荷系数KV?1.07 查表8-57 齿向载荷分布系数K??1.11 查表8-60
齿间载荷分布系数K??1.15 查表8-55及?=0得
查表8-21并查值
则动载荷系数K=1.25×1.07×1.11×1.15=1.71 齿型动载荷系数YF 查图8-67得
a 中心轮 YF?2.28
a119
介轮 YF?2.52
a2 应力修正系数YS 查图8-68
a1 中心轮 YS?1.73
a1 介轮 YS?1.625
a2 重合度系数 Y? 由式8-67
Y?=0.25+0.75/??=0.25+0.75/1.72=0.69 许用弯曲应力 ??F?由式8-71
? ??F?=?Flim=?/SF ??F???Flim2YNYx/SF222 弯曲疲劳极限?Flim 查图8-72
应力循环次数由式8-70 得
N1?60njLh?60?140?1?(8?200?8)?3.2?108）
N2=60?140?2?(8?200?8)?2.2?108
弯曲寿命系数YN?1 查图8-73 尺寸系数 Yx?1 查图8-74 安全系数 SF?1.3 查图8-27 则
? ???F???Flim1YNYx/SF=390×1×1/1.3=300N/mm
111? ???F???Flim2YNYx/SF=460×1×1/1.3=354N/mm
222又因为中心轮齿宽
b??dd3?0.4?60?16mmb2?b?16mm
介轮齿宽较大，在计算时按
b3?b2?(5?10)?20mm（已经取得比实际值大，若校核安全，则肯定安全）
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故 ?F? ?F?2?1.71?1965026?60?2?2.28?1.73?0.69?58.62?1.71?1965020?60?2?2.28?1.73?0.69?76.2
（3） 对小齿轮进行齿面接触疲劳强度校核计算 由式8-63得
?H?ZEZHZ?2KT1u?1? 2bd1u齿宽系数查表8-23，按齿轮相对轴承为悬臂布置，取齿宽
b??dd3?0.4?60?16mm
介轮齿宽暂取b2?b?16mm，实际不止这尺寸，则按照他校核安全，则介轮肯定安全。
小齿齿宽 b3?b2?(5?10)?20mm
小齿轮转矩 T3?13.1N?m （注：为极大值） 载荷系数K 由式（8—54）得
K?KAKVK?K?
使用系数KA?1.25 查表8-20 动载荷系数KV?1.07 查表8-57 齿向载荷分布系数K??1.11 查表8-60
齿间载荷分布系数K??1.10 查表8-55及?=0得
?v?????1.88?3.2?(??1Z2?1?11??)?cos???1.88?3.2?(?)??1.62 Z3?3020?? 查表8-21并查值
则载荷系数
K?1.25?1.07?1.11?1.10?1.63
弹性系数?Hlim2 ZE?189.8 查表8-22 节点影响系数 ZH?2.5 查表8-64
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