468 柴油機(jī)齒輪室蓋鉆鏜專機(jī)總體及主軸箱設(shè)計(jì)
468 柴油機(jī)齒輪室蓋鉆鏜專機(jī)總體及主軸箱設(shè)計(jì),柴油機(jī),齒輪,室蓋鉆鏜,專機(jī),總體,整體,主軸,設(shè)計(jì)
鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2006目 錄1 前言………………………………………………………………………………12 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)………………………………………………………………22.1 組合機(jī)床工藝方案的制定……………………………………………………22.2 組合機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案的確定………………………………………22.3 各側(cè)具體零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算及選擇………………………………………32.4 機(jī)床生 產(chǎn)率計(jì)算卡………………………………………………………… 103 組合機(jī)床多 軸箱設(shè)計(jì)（右主軸箱）………………………………………… 123.1 繪制右主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖…………………………………………… 123.2 主軸、齒輪的 確定及動(dòng)力計(jì)算…………………………………………… 133.3 主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………………… 133.4 多軸箱坐標(biāo)計(jì)算、繪 制坐標(biāo)檢查圖……………………………………… 183.5 主軸箱中變位 齒輪的計(jì)算………………………………………………… 223.6 變位齒輪的 設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 223.7 齒輪強(qiáng) 度校核……………………………………………………………… 233.8 傳動(dòng)軸直徑的確定和軸的 強(qiáng)度校核……………………………………… 253.9 主軸箱體及其附件的選 擇設(shè)計(jì)…………………………………………… 284 結(jié)論…………………………………………………………………………… 30參考 文獻(xiàn)……………………………………………………………………………31致謝…………………………………………………………………………………32附錄…………………………………………………………………………………33鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 200611 前言組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效率專用機(jī)床。目前，組合機(jī)床主要用于平面加工和孔加工兩類工序。平面加工包括銑平面、锪（刮）平面、車平面；孔加工包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋、锪沉孔滾壓孔等。隨著綜合自動(dòng)化的發(fā)展，其工藝范圍正擴(kuò)大到車外圓、行星銑削、拉削、推削、磨削、珩磨及拋光、沖壓等工序。此外，還可以完成焊接、熱處理、自動(dòng)裝配和檢測(cè)、清洗和零件分類及打印等非切削工作。 組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器儀表、軍工及縫紉機(jī)、自行車等輕工行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用；一些中小批量生產(chǎn)是企業(yè)，如機(jī)床、機(jī)車、工程制造業(yè)中也已推廣應(yīng)用。組合機(jī)床最適宜于加工各種大中型箱體類零件，如汽缸蓋、汽缸體、變速箱體、電機(jī)座及儀表殼等零件；也可用來(lái)完成軸套類、輪盤類、叉架類和蓋板類零件的部分或全部工序的加工。組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的具體情況進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國(guó)機(jī)械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi)組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為“專能組合機(jī)床” 。這種組合機(jī)床就不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是可以設(shè)計(jì)成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工的零件的具體需要，配以簡(jiǎn)單的夾具及刀具，即可組成加工一定對(duì)象的高效率設(shè)備。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，具體的課題是柴油機(jī)齒輪室蓋鉆鏜專機(jī)總體及主軸箱設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)前認(rèn)真研究被加工零件的圖樣，研究其尺寸、形狀、材料、硬度、重量、加工部位的結(jié)構(gòu)及加工精度和表面粗糙度要求等內(nèi)容，為設(shè)計(jì)提供大量的數(shù)據(jù)、資料，作好充分的、全面的技術(shù)準(zhǔn)備。在準(zhǔn)備了充足的資料之后進(jìn)行總體及零部件的設(shè)計(jì)工作，總體的設(shè)計(jì)的主要工作是完成“三圖一卡” ，即繪制機(jī)床的總體尺寸聯(lián)系圖、加工示意圖、零件的工序圖及編制生產(chǎn)率計(jì)算卡；主軸箱設(shè)計(jì)的方法是：繪制主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖；確定主軸的結(jié)構(gòu)、軸頸及齒輪模數(shù)；擬訂傳動(dòng)系統(tǒng)；計(jì)算主軸、傳動(dòng)軸坐標(biāo)，繪制坐標(biāo)檢查圖；繪制多軸箱總圖，零件圖及編制組件明細(xì)表。在此次的設(shè)計(jì)中采用“一面兩銷”定位，液壓夾緊，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)在設(shè)計(jì)中采用了大量的通用零部件，降低了產(chǎn)品的成本。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了劉道標(biāo)老師的大力指導(dǎo)和同課題組同學(xué)的熱情幫助，在此謹(jǐn)致謝意。限于本人水平和經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)中一定有錯(cuò)誤和不妥之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。柴油機(jī)齒輪室蓋鉆鏜專機(jī)總體及主軸箱設(shè)計(jì)22 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)，通常是根據(jù)與用戶簽定的合同和技術(shù)協(xié)議書,針對(duì)具體加工零件，擬訂工藝和結(jié)構(gòu)方案，并進(jìn)行方案圖樣和有關(guān)技術(shù)文件的設(shè)計(jì)。2．1 組合機(jī)床工藝方案的制定工藝方案的擬訂是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步。因?yàn)楣に嚪桨冈诤艽蟪潭壬蠜Q定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則、結(jié)合組合機(jī)床常用的工藝方法、充分考慮各種因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬訂出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。此次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床是用于加工柴油機(jī)齒輪室蓋的鉆鏜專用組合機(jī)床，其工藝方案為鉆孔和鏜孔，其具體的加工工藝如下:a. 鉆 6－M6－6H 孔至 Φ5， 左側(cè)面；b. 鉆 6－Φ9 孔（深 38） ， 右側(cè)面；c. 鉆 3－Φ9 孔（深 78） ， 右側(cè)面；d. 鏜 Φ45H8 孔至 Φ43.5， 后側(cè)面；e. 倒孔口角至 Φ46.6， 后側(cè)面；正確選擇組合機(jī)床加工工件采用的基準(zhǔn)定位，是確保加工精度的重要條件。本設(shè)計(jì)的柴油機(jī)齒輪室蓋是箱體類零件，箱體類零件一般都有較高精度的孔和面需要加工，又常常要在幾次安裝下進(jìn)行。因此，定位基準(zhǔn)選擇“一面雙孔”是最常用的方法， 因此該被加工零件采用 “一面兩銷”的定位方案，定位基準(zhǔn)和夾壓點(diǎn)見零件的工序圖。該定位方案限制的自由度敘述如下：以工件的右側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，約束了 y、z 向的轉(zhuǎn)動(dòng)和 x 向的移動(dòng) 3 個(gè)自由度。短定位銷約束了 y、z 向的移動(dòng) 2 個(gè)自由度。長(zhǎng)定位銷約束了 x 向的轉(zhuǎn)動(dòng) 1 個(gè)自由度。這樣工件的 6 個(gè)自由度被完全約束了也就得到了完全的定位。2．2 組合機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案的確定根據(jù)選定的工藝方案確定機(jī)床的配置型式，并定出影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。既要考慮能實(shí)現(xiàn)工藝方案，以確保零件的精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)率，又要考慮機(jī)床操作方便可靠，易于維修，且潤(rùn)滑、冷卻、排屑情況良好。對(duì)同一個(gè)零件的加工，可能會(huì)有各種不同的工藝方案和機(jī)床配置方案，在最后決定采取哪種方案時(shí)，絕不能草率，要全面地看問(wèn)題，綜合分析各方面的情況，進(jìn)行多種方案的對(duì)比，從中選擇最佳方案。各種形式的單工位組合機(jī)床，具有固定式夾具，通?？砂惭b一個(gè)工件，特別適用于大、中型箱體類零件的加工。根據(jù)配置動(dòng)力部件的型式和數(shù)量，這種鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 20063機(jī)床可分為單面、多面復(fù)合式。利用多軸想同時(shí)從幾個(gè)方面對(duì)工件進(jìn)行加工。但其機(jī)動(dòng)時(shí)間不能與輔助時(shí)間重合，因而生產(chǎn)率比多工位機(jī)床低。在認(rèn)真分析了被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及所選擇的加工工藝方案，又由單工位組合機(jī)床的特點(diǎn)及適應(yīng)性，確定設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的配置型式為單工位臥式組合機(jī)床。2．3 各側(cè)具體零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算及選擇2.3.1 刀具的選擇考慮到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素，所以加工 15 個(gè)孔的刀具均采用標(biāo)準(zhǔn)錐柄長(zhǎng)麻花鉆和單導(dǎo)向懸臂鏜刀。2.3.2 右側(cè)面鉆 9-Φ9a. 切削用量的選擇右側(cè)是鉆削 6-Φ9（深 38）及 3-Φ9（深 78） 根據(jù)孔徑的大小和深徑比，以及被加工材料的硬度查參考文獻(xiàn)[9]表 2.17知：主軸的進(jìn)給量 f 為 0.1～0.18mm/r，切削速度 vc=10～18m/min。鉆孔的切削用量還與鉆孔的深度有關(guān)，當(dāng)加工鑄鐵件孔深為鉆頭直徑的6～8 倍時(shí)，在組合機(jī)床上通常都是和其他淺孔一樣采取一次走刀的辦法加工出來(lái)的，不過(guò)加工這種較深孔的切削用量要適當(dāng)降低些，因此選擇切削速度vc=13m/min 進(jìn)給量 f=0.13mm/r，由此主軸轉(zhuǎn)速 n 由公式(2-1)01dvn??計(jì)算出 r/min，將主軸轉(zhuǎn)速圓整為 470 r/min。4.6914.30??n實(shí)際切削速度 vc、工進(jìn)速度 vf、工進(jìn)時(shí)間 tf 分別由下列公式求得(2-2) 10Dnc??(2-3) f(2-4) ffvht計(jì)算出實(shí)際切削速度 vc=13.282m/min，工進(jìn)速度 vf=61.1mm/min，工進(jìn)時(shí)間 tf=1.26minb. 切削功率，切削力，轉(zhuǎn)矩以及刀具耐用度的選擇由參考文獻(xiàn)[9]表 6-20 計(jì)算公式切削力 (2-5)6.08.2HBDfF?切削轉(zhuǎn)矩 (2-6)..9.1T柴油機(jī)齒輪室蓋鉆鏜專機(jī)總體及主軸箱設(shè)計(jì)4切削功率 (2-7)DTVP?9740?刀具耐用度 (2-8)8.035.02. )/6(HBvfn計(jì)算出切削力 F=1144.5N，切削轉(zhuǎn)矩 T=3.18N·m，切削功率 P=0.153kw，刀具耐用度 Tn=768.799minc. 動(dòng)力部件的選擇由上述計(jì)算每根軸的輸出功率 P=0.153kw，右側(cè)共 9 根輸出軸，且每一根軸都鉆 Φ9 直徑，所以總切削功率 P 切削 =0.153×9=1.377kw。則多軸箱的功率：kw，其中 η=0.8，所以 kw。72.18.03???切 削多 軸 P 72.1?多 軸因電機(jī)輸出經(jīng)動(dòng)力箱時(shí)還有功率損耗，所以選擇功率為 2.2kw 的電機(jī)，其型號(hào)為：Y 100L1-4,由參考文獻(xiàn)[9]表 5-39 選取 1TD32-I 型動(dòng)力箱，動(dòng)力箱的主軸轉(zhuǎn)速 715r/min 。d. 確定主軸類型，尺寸，外伸長(zhǎng)度滾珠軸承主軸：前支承為推力球軸承和向心球軸承，后支承為向心球軸承或圓錐滾子軸承。因?yàn)橥屏S承設(shè)置在前端，能承受單方向的軸向力，適用于鉆孔主軸。在右側(cè)面，主軸用于鉆孔，因此選用滾珠軸承主軸。又因?yàn)楦?dòng)卡頭與刀具剛性連接，所以該主軸屬于長(zhǎng)主軸。所以主軸均為滾珠軸承長(zhǎng)主軸。根據(jù)主軸轉(zhuǎn)矩 T=3.18 N·m，由參考文獻(xiàn)[9]表 3-4 可知(2-9)410TBd?其中 B= 7.3，則計(jì)算出 d=17.335mm，選取 d=20mm。 由參考文獻(xiàn)[9]表 3-6 查得主軸直徑 d=20mm， D/d 1=30/20 mm, 主軸外伸尺寸 L=115mm,接桿莫氏圓錐號(hào) 1，2。e. 導(dǎo)向裝置的選擇組合機(jī)床鉆孔時(shí)，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來(lái)保證的。導(dǎo)向裝置的作用是：保證刀具相對(duì)工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。固定式導(dǎo)套：刀具或刀桿本身在導(dǎo)套內(nèi)既有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)又有相對(duì)移動(dòng)，由于這部分表面潤(rùn)滑困難；工作時(shí)有粉塵侵入，當(dāng)?shù)稐U相對(duì)導(dǎo)套的線速度超過(guò)20m/min 時(shí)就會(huì)有研著的危險(xiǎn)，因此選用導(dǎo)套前計(jì)算一下導(dǎo)套與刀具的線速度。由上述內(nèi)容知導(dǎo)套與刀具的線速度 vc=13.282m/min[ ]=1.1～1.2,符合????傳動(dòng)要求,同樣求出軸 15 與 16 相嚙合的一對(duì)齒輪的重合度 =1.66>[ ]??=1.1～1.2, 符合傳動(dòng)要求。3.7 齒輪強(qiáng)度 校核在初步確定主軸傳動(dòng)系統(tǒng)后還要對(duì)危險(xiǎn)齒輪進(jìn)行強(qiáng)度校核，尤其對(duì)低速級(jí)齒輪或齒根到鍵槽距離較小的齒輪及受轉(zhuǎn)矩較大的齒輪進(jìn)行校核，以保證傳動(dòng)系統(tǒng)平穩(wěn)準(zhǔn)確，有一定的使用壽命。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，主軸箱中最薄弱的齒輪是驅(qū)動(dòng)齒輪，因?yàn)槠鋫鲃?dòng)的功率大，如果它能滿足強(qiáng)度要求，則其他的齒輪也應(yīng)滿足要求。驅(qū)動(dòng)軸上的齒輪齒數(shù) zo=24,m=3,與其相嚙合的大齒輪的齒數(shù) z16=36,m=3,驅(qū)動(dòng)軸所傳遞的功率 P=1.72kw,轉(zhuǎn)速 no=715r/min,齒數(shù)比=1.5，齒輪材料為 45 鋼，大、小齒輪的硬度分別為 220HBS,260HBS。3.7.1 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式為： (3-8)??FSaFdFYmzKT?????321確定公式中各參數(shù)值：a. 大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 、1liF2liF查參考文獻(xiàn)[13]圖 6.9 取 Mpa, 201lim?F 0m?b. 彎曲疲勞壽命系數(shù) 、NK查參考文獻(xiàn)[13]圖 6.7 取 ，8.9.2FNK鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 200625c. 許用彎曲應(yīng)力 、??1F?2取定彎曲疲勞系數(shù) SF=1.4, 應(yīng)力修正系數(shù) YST=2.0 得Mpa?? 71.304.801lim11 ????TNFYKMpa86.2.92li22FSTF?d. 齒形系數(shù) 、 和應(yīng)力修正系數(shù) 、1aY21SaY2查參考文獻(xiàn)[13]表 6.4 得 =2.62， =2.22， =1.59， =1.771a2F1Sa2SaYe. 計(jì)算大、小齒輪的 與 ，并加以比較取其中大值帶入公式??1FS?2Sa計(jì)算， 大齒輪的數(shù)??038.7.359621??FSaY???0139.86.72??FSaY值較大，應(yīng)按大齒輪校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算：Mpa≤ 彎曲疲勞強(qiáng)95.7.125.20.1046342 ????F ??2F?度足夠3.7.2 校核接觸疲勞強(qiáng)度接觸疲勞強(qiáng)度由公式： 進(jìn)行校核??HEHubdKTZ??????125.確定公式中各參數(shù)值：a. 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1： N·mm297315.0.9105.966????nPb. 大、小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 、1limH?2li按齒面硬度查參考文獻(xiàn)[13]圖 6.8 得大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600 Mpa， =560 Mpa1limH?2limH?c. 接觸疲勞壽命系數(shù) 、 1NK2H查參考文獻(xiàn)[13]圖 6.6 得 =0.9， =0.952Nd. 計(jì)算許用接觸應(yīng)力取安全系數(shù) SH=1，則 Mpa??54069.01lim1 ???HS?柴油機(jī)齒輪室蓋鉆鏜專機(jī)總體及主軸箱設(shè)計(jì)26Mpa??532609.2lim2 ???HNHSK?Mpa??421?e. 確定材料系數(shù) ZE 查參考文獻(xiàn)[13]表 6.3 得 ZE=189.8 Mpaf. 計(jì)算圓周速度 v m/s695.2106??ndt?g. 確定載荷系數(shù) K查參考文獻(xiàn)[13]表 6.2 得使用系數(shù) KA=1, 根據(jù) v=2.695m/s,7 級(jí)精度查參考文獻(xiàn)[13]圖 6.10 得動(dòng)載系數(shù) Kv=1.1,查圖 6.13 得 Kβ =1.18,則K=KAKvKβ =1×1.1×1.18=1.298校核計(jì)算:Mpa≤ 15.42.5172498..185.225.1 ????????ubdTZEH? ??H?接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。所以該齒輪滿足使用要求。3.8 傳動(dòng)軸直徑的確定和 軸的強(qiáng)度校核3.8.1 軸的直徑的確定T 總 =T1i1+T2i2+…+Tnin (3-5)式中 Tn—作用在第 n 根主軸上的轉(zhuǎn)矩，單位為 N·min—傳動(dòng)軸至第 n 個(gè)主軸之間的傳動(dòng)比軸 10：T 10=T1i1+T2i2=2T1i1=2×3.18×0.707=4.49 N·m由公式 計(jì)算出直徑 mm ,查參考文獻(xiàn)[9]表40Bd? 89.14.03.74???d3-4，選取直徑 d10=20mm。軸 11：因軸 11 上只有一排齒輪，因此軸不承受扭距，其直徑由彎距計(jì)算可得，因其承受的彎矩也比較小，參照其他軸，選取 d11=25mm。軸 12：其受力情況同軸 11，所以選取 d12=25mm.軸 13：T 13=T7i7+T8i8+T9i9=3T7i7=3×3.18×0.82=7.8228 N?m由公式 計(jì)算出直徑 mm ,查參考文獻(xiàn)410Bd? 49.238.7103.4???[9]表 3-4，選取直徑 d13=30mm。軸 14：由彎矩計(jì)算及參照其他軸取 d14=20mm軸15：T 15=3T7i7+2T1i1=3×3.18×1.67×0.82+2×3.18×1.96×0.707=21.78 N?m由公式 計(jì)算出直徑 mm ,查參考文獻(xiàn)40TBd? 046.287.103.74???[9]表 3-4，選取直徑 d15=30mm。軸鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 20062716：T 16=4T3i3+3T7i7+2T1i1=4×3.18×0.75×1.25×1.07+3×3.18×0.82×1.67×0.74+2×3.18×0.707×1.96×0.74=28.882 N?m由公式 計(jì)算出直徑 mm ,查參考文獻(xiàn)[9]40TBd? 49.28.103.74???d表 3-4，選取直徑 d 16=35mm。軸 17：選取油泵軸的直徑 d 16=20mm。3.8.2 軸的強(qiáng)度校核軸在初步完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，進(jìn)行校核計(jì)算。計(jì)算準(zhǔn)則是滿足軸的強(qiáng)度或剛度要求。進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力，對(duì)于用于傳遞轉(zhuǎn)矩的軸應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算，對(duì)于只受彎矩的軸（心軸）應(yīng)按彎曲強(qiáng)度條件計(jì)算，兩者都具備的按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核等。在本設(shè)計(jì)中軸的直徑是按強(qiáng)度公式計(jì)算進(jìn)行選擇，因此并不是要對(duì)主軸箱內(nèi)所有的軸都進(jìn)行校核，只是對(duì)那些承受彎、扭矩相對(duì)交較大的軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。在這里對(duì)長(zhǎng)主軸 7 進(jìn)行強(qiáng)度校核。a. 求出主軸上的轉(zhuǎn)矩 T在工作時(shí)，主軸上所承受的功率 P=0.153kw（不計(jì)齒輪的嚙合損耗和軸承損耗的功率） 。則N·mm8.310475.105.9105.966 ?????nPTb. 求作用在齒輪上的力mm82mzdN .59.2TFtN70tan.7an????trc. 軸的受力分析1 .畫軸的受力分析圖2. 計(jì)算支承反力：在水平面內(nèi)N)(2121lFltH?? 12.97153)4(82.71????HFN...9?t在垂直平面內(nèi)N2121)(llvr 4.153)(9271vN..34.5??rvF3. 畫彎矩圖（見圖 3-8）在水平面內(nèi)，a-a 剖面左側(cè) MaH=Ftl1=75.82×43=3260.26 N·mma-a 剖面右側(cè) M’aH=FH2l2=21.3×153=3258.9 N·mm在垂直平面內(nèi)，a-a 剖面左側(cè) MaV=Frl1=27.59×43=1186.37 N·mm柴油機(jī)齒輪室蓋鉆鏜專機(jī)總體及主軸箱設(shè)計(jì)28a-a 剖面右側(cè) M’aV=FV2l2=7.75×153=1185.75 N·mm合成彎矩，a-a 剖面左側(cè)N·mm4.3697.186.30222 ?????aVaHaMa- a 剖面右側(cè)N·mm.5.9.5'' 2'4. 畫轉(zhuǎn)矩圖T=3108.829 N·mmFrt V2H1TtFrV12MHVTa)bc)de)fg)圖 3-8 軸的彎矩、扭矩圖d. 危險(xiǎn)截面的判斷截面左右的合成彎矩右側(cè)相對(duì)左側(cè)大些，扭矩為 T，則判斷左側(cè)為a—危險(xiǎn)截面，只要右側(cè)滿足強(qiáng)度要求即可。e. 軸的彎扭合成強(qiáng)度校核由參考文獻(xiàn)[13]表 11.2 查得[σ]=[ σ -1]=60 Mpa, ??6.010???b??a-a 剖面左側(cè)mm36.92)3(5201.2)(1.033 ?????dtbW????? ???? MpaTMe .56.9)8.1(4.)(f. 軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核根據(jù)參考文獻(xiàn)[13]表 11.2 查得 ， ，MpaB0??271??， ，pa15???2.0???1.?截面左側(cè)—鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 20062932323 5.160)3(20.)(2.0 mdtbW???????由參考文獻(xiàn)[13]附表 11.2 查得 ， ；由附表 10-4 查得絕對(duì)1?K8.?尺寸系數(shù) ， ；軸經(jīng)磨削加工，由附表 11.4 得表面質(zhì)量系數(shù)95.??.??。則0.1?彎曲應(yīng)力 ，MPaWb97.251643??應(yīng)力幅 pa.?平均應(yīng)力 0m切應(yīng)力 aT67.25.1893???MpTma.安全系數(shù) 9.8702.97.50.11 ????????maKS?????62.53.1.92.81?ma???? 476.5.87222????????S查參考文獻(xiàn)[13]表 11.8 得許用安全系數(shù) ， ，則??5.13～S??S?剖面安全，即主軸的強(qiáng)度滿足要求。a—3.9 主軸箱體及其附件的 選擇設(shè)計(jì)3.9.1 主軸箱的選擇設(shè)計(jì)該柴油機(jī)氣缸體三面鉆組合機(jī)床主軸箱選用 630×630 的通用主軸箱體,主軸箱體材料為 HT200,前后蓋的材料是 HT150,雖然主軸箱是通用的，但為了滿足具體的使用要求,故在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列的補(bǔ)充加工,其補(bǔ)充加工的情況可參見補(bǔ)充加工圖。3.9.2 主軸箱上的附件材料的設(shè)計(jì)a. 分油器本主軸箱中分油器選用 B-ZIR31-2-36 型分油器,其作用是把油分成幾路,分別潤(rùn)滑不同排數(shù)的齒輪及軸承,以便于保證軸承,齒輪有一定的使用壽命,減少摩擦和磨損,降低振動(dòng),消耗發(fā)熱。柴油機(jī)齒輪室蓋鉆鏜專機(jī)總體及主軸箱設(shè)計(jì)30b. 油杯油杯是用來(lái)給箱體注油用的,以保證箱體內(nèi)油量滿足使用要求。c. 油塞油塞是用來(lái)放油用的,應(yīng)該置在箱體的底部,由于該主軸箱是臥式組合機(jī)床,故活塞放置在箱體上,放油孔螺母與凸臺(tái)之間應(yīng)加封油圈密封。d. 油標(biāo)油標(biāo)是用來(lái)指示油的高度的,應(yīng)該放置在便于檢查及油面較穩(wěn)定處,該主軸箱選用管狀油標(biāo)(GB1162-79)放置在箱體側(cè)面上。鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2006314 結(jié)論本課題設(shè)計(jì)的組合機(jī)床采用“一面兩銷”定位、液壓夾緊，一次性加工柴油機(jī)齒輪室蓋三個(gè)面上的鉆 、鏜孔，保證了加工精度，提高了加工效率，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。而且在設(shè)計(jì)之中，盡量選用通用件，進(jìn)一步減少了制造成本，從而增加了經(jīng)濟(jì)效益。柴油機(jī)齒輪室蓋鉆鏜專機(jī)總體及主軸箱設(shè)計(jì)32參 考 文 獻(xiàn)[1] 葉偉昌主編.機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)(上冊(cè)).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[2] 葉偉昌主編.機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)(下冊(cè)).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[3] 胡家秀主編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[4] 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995[5] 艾興等主編.金屬切削用量手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996[6] 范云漲等主編.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993[7] 孟憲椅等主編.機(jī)床夾具圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991[8] 韓敬禮等主編.機(jī)械電氣設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.[9] 謝家瀛主編. 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992[10] 楊培元等主編.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995[11] 大連組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995[12] 大連組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986[13] 徐錦康主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[14] 陳秀寧、施高義．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).杭州：浙江大學(xué)出版社，1995 [15] 姚永明主編.非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì).上海：上海交通大學(xué)出版社，1999鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 200633致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我的課題是柴油機(jī)氣缸體三面鉆、鏜孔組合機(jī)床總體及右主軸箱設(shè)計(jì)，在劉道標(biāo)老師指導(dǎo)下及與同組設(shè)計(jì)人員共同努力下如期完成了任務(wù)。由于我們還是學(xué)生,所以在設(shè)計(jì)這方面還是缺乏經(jīng)驗(yàn)的,但設(shè)計(jì)任務(wù)擺在我們面前,我們不得不想辦法去完成這設(shè)計(jì)任務(wù)。院里也知道我們學(xué)生只懂得一些理論知識(shí)，對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的內(nèi)容知之甚少，所以在做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前給我們安排了為期兩個(gè)星期的畢業(yè)實(shí)習(xí)。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)與工廠里的師傅們的交流，我認(rèn)識(shí)到并非所有的理論知識(shí)都能在實(shí)踐中運(yùn)用?？偟膩?lái)說(shuō)，通過(guò)這次畢業(yè)實(shí)習(xí)，我對(duì)所要設(shè)計(jì)的組合機(jī)床有了一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是有很大的幫助作用，因此在這里對(duì)院里為我們安排的實(shí)習(xí)表示感謝。為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已結(jié)束，回顧這三個(gè)月,我覺得做設(shè)計(jì)并不是十分的容易的事情。它需要我們查閱大量的文獻(xiàn)資料，將不同課程的知識(shí)綜合地運(yùn)用起來(lái)，因此它不同于以前單一的課程設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，它還是對(duì)工作環(huán)境的一種模擬。通過(guò)本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐融會(huì)貫通，加深了對(duì)理論知識(shí)理解的同時(shí)對(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有了進(jìn)一步的提高。只有深入生產(chǎn)實(shí)踐，才能體會(huì)到理論聯(lián)系實(shí)踐的重要性，認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)踐之間的差距，而縮短這一差距的方法只有反復(fù)地去實(shí)踐。本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床較好的解決了對(duì)柴油機(jī)齒輪室蓋的三面鉆、鏜孔問(wèn)題，在提高生產(chǎn)質(zhì)量，改善操作人員勞動(dòng)條件等方面發(fā)揮了很大的作用。但尚存在一些問(wèn)題,例如：在定位時(shí)采用兩個(gè)銷定位，這銷是由人工插入銷孔中，這造成輔助時(shí)間的延長(zhǎng)。一臺(tái)機(jī)床所要設(shè)計(jì)的零件有很多，因此光靠一個(gè)人的力量是不行的，總的來(lái)說(shuō)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，我意識(shí)到了團(tuán)隊(duì)的重要性，作為一個(gè)整體，彼此間的分工協(xié)助合作是相當(dāng)?shù)闹匾@對(duì)于即將踏上工作崗位的我來(lái)說(shuō)，無(wú)疑更具有意義和價(jià)值。本次設(shè)計(jì)任務(wù)業(yè)已順利完成，但限于本人的水平和經(jīng)驗(yàn)，且是第一次做這樣的工作,本設(shè)計(jì)中一定有錯(cuò)誤和不妥之處，在此懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,我得到了劉道標(biāo)老師的悉心指導(dǎo)，同組同學(xué)的熱心幫助。在這對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中所有幫助過(guò)我的人一并致謝。 柴油機(jī)齒輪室蓋鉆鏜專機(jī)總體及主軸箱設(shè)計(jì)34附 錄 序號(hào) 圖名 圖號(hào) 圖幅1 機(jī)床尺寸聯(lián)系圖 ZH1105W06-01 A02 加工示意圖 ZH1105W06-02 A13 被加工零件工序圖 ZH1105W06-03 A04 右主軸箱裝配圖 ZH1105W06-00 A05 坐標(biāo)檢查圖 ZH1105W06-04 A26 前蓋補(bǔ)充加工圖 ZH1105W06-05 A27 后蓋補(bǔ)充加工圖 ZH1105W06-06 A28 上蓋補(bǔ)充加工圖 ZH1105W06-07 A39 側(cè)蓋補(bǔ)充加工圖 ZH1105W06-08 A310 箱體補(bǔ)充加工圖 ZH1105W06-09 A211 主軸 ZH1105W06-10 A312 傳動(dòng)軸 ZH1105W06-11 A313 變位齒輪 ZH1105W06-12 A3
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