畢業(yè)論文定稿-加工CA6140的后托架三個(gè)孔的鏜床進(jìn)行總體和主軸箱設(shè)計(jì)

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原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763摘 要組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效率專用機(jī)床。本文根據(jù) CA6140 后托架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)加工 CA6140 后托架的三個(gè)孔的組合鏜床及主軸箱，首先分析 CA6140 后托架的零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并繪制出三維圖形，擬定加工工藝方案，采用“一面兩銷”的定位方案；然后繪出工件的工序圖及工件加工示意圖，為實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，安全可靠，選擇液壓滑臺；根據(jù)零件的大小及被加工孔的位置確定主軸箱的輪廓尺寸；由加工工藝選擇滾珠軸承主軸，通過計(jì)算扭矩確定主軸和傳動軸的直徑；繪出機(jī)床尺寸聯(lián)系圖；接著，設(shè)計(jì)多軸箱，多軸箱的齒輪的模數(shù)是通過計(jì)算齒面接觸強(qiáng)度和齒根彎曲強(qiáng)度確定的；軸上的鍵等零件選取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件，并對軸進(jìn)行校核計(jì)算。本課題所設(shè)計(jì)的 CA6140 后托架三孔加工組合機(jī)床，提高了加工精度和生產(chǎn)效率，減少了工人的勞動強(qiáng)度，增加了經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：組合機(jī)床，CA6140 后托架，一面兩銷，多軸箱原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763AbstractCombination machine tools is based on the workpiece processing needs, based on the general parts, a high efficient special machine match with a few special parts.In this paper, based on a combination of boring machine spindle box and three pore structure characteristics, the design process of CA6140 bracket bracket after CA6140, first analysis of structural characteristics of parts carrier CA6140, and draw out the three-dimensional graphics, drafting process scheme, using the “positioning square two sells at the same face“ case; then process diagram and schematic diagram of workpiece processing paint work, in order to realize the stepless speed regulation, safe and reliable, the choice of hydraulic slipway; according to the size of parts and the hole position to determine the overall size of the headstock; choicing ball bearing spindle by processing craft, by calculating the torque of the spindle and shaft diameter is decided; draw machine size contact map; then, the design of multi-axle box multi-spindle box, gear modulus is determined by contact strength of tooth surface and tooth root bending strength calculation; the key parts such as selection of the standard parts, and the shaft was checked.The design of the CA6140 carrier three-hole processing combined machine tools, improve the machining accuracy and production efficiency, reduce the labor intensity of workers, increasing economic benefit.Keywords: combination machine tool, CA6140 bracket, a two pin, multi-axle box原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763目 錄摘 要 IAbstract .II目 錄 III1 前 言 11.1 組合機(jī)床的特點(diǎn) 11.2 組合機(jī)床的分類和組成 11.3 組合機(jī)床國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 22 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 52．1 組合機(jī)床工藝方案的制定 52．2 組合機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案的確定 72.3.1 刀具的選擇 .82.3.2 鏜 Φ0.258?孔 .82.3.2 鏜 Φ .06孔 102.3.2 鏜 Φ.351?孔 .122.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 143 組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) 163.1 繪制右主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 .163.2 主軸、齒輪的確定及動力計(jì)算 183.2.1 主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 183.2.2 主軸箱的動力計(jì)算 183.3 主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .183.3.1 驅(qū)動軸、主軸的坐標(biāo)計(jì)算 183.3.2 擬訂主軸箱傳動路線 183.3.3 確定傳動軸位置和齒輪齒數(shù) 193.4 多軸箱坐標(biāo)計(jì)算、繪制坐標(biāo)檢查圖 223.4.1 選擇加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系 XOY,計(jì)算主軸、驅(qū)動軸坐標(biāo) .223.4.2 傳動軸的坐標(biāo) .223.4.3 驗(yàn)算中心距誤差 233.4.4 繪制坐標(biāo)檢查圖 233.5 齒輪強(qiáng)度校核 233.5.1 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 243.5.2 校核接觸疲勞強(qiáng)度 253.6 傳動軸直徑的確定和軸的強(qiáng)度校核 263.6.1 軸的直徑的確定 263.6.2 軸的強(qiáng)度校核 263.7 主軸箱體及其附件的選擇設(shè)計(jì) 303.7.1 主軸箱的選擇設(shè)計(jì) 303.7.2 主軸箱上的附件材料的設(shè)計(jì) 304 總 結(jié) 31原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763致 謝 32參 考 文 獻(xiàn) 33原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397631 前 言1.1 組合機(jī)床的特點(diǎn)組合機(jī)床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機(jī)床。它能夠?qū)σ环N（或幾種）零件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、銑削磨削等工序，生產(chǎn)效率高，加工精度穩(wěn)定。組合機(jī)床與通用機(jī)床、其他專用機(jī)床比較，具有以下特點(diǎn)：（1） 組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機(jī)床零、部件總量的 70～80%，因此設(shè)計(jì)和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好。（2） 由于組合機(jī)床采用多刀加工，并且自動化程度高，因此比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強(qiáng)度低。（3） 組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過周密設(shè)計(jì)和長期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有廠成批制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可靠，使用和維修方便。（4） 在組合機(jī)床上加工零件時(shí)，由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人水平要求不高。（5）當(dāng)被加工產(chǎn)品更新時(shí)，采用其他類型的專用機(jī)床時(shí)，其大部分件要報(bào)廢。用組合機(jī)床時(shí)，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)利用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。（6）組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。組合機(jī)床常用的通用部件有：機(jī)身、底座、立柱、動力箱、動力滑臺，各種工藝切削頭等。對于一些按循序加工的多工位組合機(jī)床，還具有移動工作臺或回轉(zhuǎn)工作臺。動力箱、各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機(jī)床完成切削主運(yùn)動或進(jìn)給運(yùn)動的動力部件。其中還有能同時(shí)完成切削主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的動力頭。機(jī)身、立柱、中間底座等是組合機(jī)床的支承部件，起著機(jī)床的基礎(chǔ)骨架作用。組合機(jī)床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397631.2 組合機(jī)床的分類和組成組合機(jī)床的通用部件分大型和小型兩大類。大型通用部件是指電機(jī)功率為1.5-30 千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為箱體移動的結(jié)構(gòu)形式。小型通用部件是指電機(jī)功率甾.1-2.2 千瓦的動力部件及其配套不見。這類動力部件多為套筒移動的結(jié)構(gòu)形式。用大型通用部件組成的機(jī)床稱為大型組合機(jī)床。用小型通用部件真誠的機(jī)床稱為小型組合機(jī)床。按設(shè)計(jì)的要求本次設(shè)計(jì)的機(jī)床為大型通用機(jī)床。組合機(jī)床除分為大型和小型外，按配置形式又分為單工為和多工位機(jī)床兩大類。單工位機(jī)床又有單面、雙面、三面和四面幾種，多工位機(jī)床則有移動工作臺式、回轉(zhuǎn)工作臺式、中央立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式等配置型式。本次設(shè)計(jì)的機(jī)床為單工位雙面銑床。1.3 組合機(jī)床國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1）國外研究現(xiàn)狀：世界上第一臺組合機(jī)床于 1908 年在美國問世，30 年代后組合機(jī)床在世界各國得到迅速發(fā)展。至今，它已成為現(xiàn)代制造工程的關(guān)鍵設(shè)備之一。從 2002 年年底第 21 屆日本國際機(jī)床博覽會上獲悉，在來自世界 10 多個(gè)國家和地區(qū)的 500 多家機(jī)床制造商和團(tuán)體展示的最先進(jìn)機(jī)床設(shè)備中，超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。據(jù)專家分析，機(jī)床裝備的高速和超高速加工技術(shù)的關(guān)鍵是提高機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。該屆博覽會上展出的加工中心，主軸轉(zhuǎn)速 10000～20000r/min，最高進(jìn)給速度可達(dá)20～60m/min；復(fù)合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時(shí)，加工的形狀卻日益復(fù)雜。多軸化控制的機(jī)床裝備適合加工形狀復(fù)雜的工件。另外，產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機(jī)床能夠隨時(shí)調(diào)整和適應(yīng)新的變化，滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。 然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的應(yīng)用，信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動化程度進(jìn)一步提高，操作者可以通過網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改，對運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)對遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763提供售后服務(wù)等。2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀：30 多年來，我國組合機(jī)床通用部件經(jīng)歷了一個(gè)從無到有、從點(diǎn)到面、從低到高的逐步發(fā)展的歷史時(shí)期。進(jìn)入 90 年代，組合機(jī)床行業(yè)加快發(fā)展，行業(yè)的整體實(shí)力和新產(chǎn)品的質(zhì)量及水平有了顯著的提高。目前的現(xiàn)狀的是：a.組合機(jī)床制造技術(shù)由過去的以加工為主的單機(jī)及自動線向綜合成套方向轉(zhuǎn)化。b.組合機(jī)床的控制技術(shù)由傳統(tǒng)的程序控制技術(shù)向數(shù)控、計(jì)算機(jī)管理與監(jiān)控方向發(fā)展。c.組合機(jī)床的開發(fā)設(shè)計(jì)手段由過去的人工設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。組合機(jī)床行業(yè)雖然取得了較大的進(jìn)步與發(fā)展，但是，在制造技術(shù)高速發(fā)展的今天，由于基礎(chǔ)薄弱，從整體上看，與國外先進(jìn)水平、與國內(nèi)用戶的要求還存在著一定的差距，主要表現(xiàn)在：產(chǎn)品可靠性較差；可調(diào)可變性差；缺少必要的適應(yīng)多品種加工的新品種；系列化、通用化、模塊化程度低，致使制造周期過長，滿足不了用戶要求。80 年代以來，國外組合機(jī)床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎(chǔ)上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。組合機(jī)床的加工精度、多品種加工的柔性以及機(jī)床配置的靈活多樣方面均有新的突破性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床工作程序軟件化，工序高度集中，高效短節(jié)拍和多種功能的自動監(jiān)控。1.4 Pro/E 軟件簡介Pro/Engineer 操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件。Pro/Engineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer 作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。Pro/Engineer 操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一體化的三維軟件。Pro/Engineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer 作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。一. Pro/EngineerPro/Engineer 是軟件包，并非模塊，它是該系統(tǒng)的基本部分，其中功能包原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763括參數(shù)化功能定義、實(shí)體零件及組裝造型，三維上色，實(shí)體或線框造型，完整工程圖的產(chǎn)生及不同視圖展示（三維造型還可移動，放大或縮小和旋轉(zhuǎn)） 。Pro/Engineer 是一個(gè)功能定義系統(tǒng)，即造型是通過各種不同的設(shè)計(jì)專用功能來實(shí)現(xiàn)，其中包括：筋（Ribs） 、槽（Slots） 、倒角（Chamfers）和抽殼（Shells）等，采用這種手段來建立形體，對于工程師來說是更自然，更直觀，無需采用復(fù)雜的幾何設(shè)計(jì)方式。這系統(tǒng)的參數(shù)比功能是采用符號式的賦予形體尺寸，不象其他系統(tǒng)是直接指定一些固定數(shù)值于形體，這樣工程師可任意建立形體上的尺寸和功能之間的關(guān)系，任何一個(gè)參數(shù)改變，其也相關(guān)的特征也會自動修正。這種功能使得修改更為方便和可令設(shè)計(jì)優(yōu)化更趨完美。造型不單可以在屏幕上顯示，還可傳送到繪圖機(jī)上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印機(jī)。Pro/Engineer 還可輸出三維和二維圖形給予其他應(yīng)用軟件，諸如有限元分析及后置處理等，這都是通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式來實(shí)現(xiàn)，用戶更可配上 Pro/Engineer 軟件的其它模塊或自行利用 C 語言編程，以增強(qiáng)軟件的功能。它在單用戶環(huán)境下（沒有任何附加模塊）具有大部分的設(shè)計(jì)能力，組裝能力（運(yùn)動分析、人機(jī)工程分析）和工程制圖能力（不包括 ANSI， ISO， DIN 或 JIS標(biāo)準(zhǔn)） ，并且支持符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的繪圖儀（HP，HPGL）和黑白及彩色打印機(jī)的二維和三維圖形輸出。Pro/Engineer 功能如下：1．特征驅(qū)動（例如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等） ；2．參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等） ；3．通過零件的特征值之間，載荷/邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來進(jìn)行設(shè)計(jì)。4．支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì)（規(guī)則排列的系列組件，交替排列，Pro/PROGRAM 的各種能用零件設(shè)計(jì)的程序化方法等） 。5．貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性（任何一個(gè)地方的變動都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方變動） 。其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴(kuò)展 Pro/ENGINEER 的基本功能。二． 、Pro/E 機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真工程師無需等待物理原型就能測試產(chǎn)品的動力行為。利用 Pro/ENGINEER 機(jī)構(gòu)動力學(xué)仿真，您可以虛擬地仿真包含運(yùn)動元件的系統(tǒng)中的作用力和加速度。而且，您可以綜合考慮諸如彈簧、電動機(jī)、摩擦力和重力等動力影響，相應(yīng)地原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763調(diào)整產(chǎn)品性能。改善檢驗(yàn)和認(rèn)證過程并最大程度地提高設(shè)計(jì)信心，而無需承受制造昂貴原型的負(fù)擔(dān)。與設(shè)計(jì)和分析工具完全集成，從而無需再花費(fèi)時(shí)間、精力和金錢來處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和關(guān)聯(lián)的錯(cuò)誤。利用 Pro/E 機(jī)構(gòu)仿真有以下優(yōu)點(diǎn)：? 可以創(chuàng)建虛擬樣機(jī)在桌面計(jì)算機(jī)中進(jìn)行測試，從而降低開發(fā)成本 模擬賽車懸架所受到的實(shí)際作用力。? 能夠更快速和更早地將變更反映在產(chǎn)品中，并從桌面計(jì)算機(jī)測試中即時(shí)獲得結(jié)果。? 通過縮短開發(fā)時(shí)間率先向市場推出更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。? 通過對產(chǎn)品壽命進(jìn)行更準(zhǔn)確的估計(jì)，從而可降低保修成本。? 利用具體的動畫式生產(chǎn)指令進(jìn)行裝配，可以避免代價(jià)高昂的制造錯(cuò)誤。? 通過利用從虛擬測試中所節(jié)省的時(shí)間來評估更多設(shè)計(jì)構(gòu)思，從而可開發(fā)出更新穎的產(chǎn)品。? 在易于學(xué)習(xí)、直觀明了的用戶界面中工作。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397632 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)，針對 CA6140 后托架加工零件的特點(diǎn)，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。圖 2-1 CA6140 后托架零件圖原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 2-2 CA6140 后托架零件三維模型此次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床是用于加工 CA6140 后托架鏜孔專用組合機(jī)床，其工藝方案為鏜孔，其具體的加工工藝如下:a. 鏜 Φ 孔至要求， 0.258?b. 鏜 Φ 孔至要求，.06c. 鏜 Φ 孔至要求，.351?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)的后托架是殼體類零件，殼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“一面兩孔”是最常用的定位方法， 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如下：以工件的底面為定位基準(zhǔn)面，約束了 x、y向的轉(zhuǎn)動和 z 向的移動 3 個(gè)自由度。定位銷約束了 x、y 向的移動 2 個(gè)自由度。菱形銷約束了 z 向的轉(zhuǎn)動 1 個(gè)自由度。這樣工件的 6 個(gè)自由度被完全約束了得到了完全的定位。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397632．2 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，且潤滑、冷卻、排屑情況良好。對同一個(gè)零件的加工，可能會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，要全面地看問題，綜合分析各方面的情況，進(jìn)行多種方案的對比，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、中型殼體類零件的加工。根據(jù)配置動力部件的型式和數(shù)量，這種機(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)方面對工件進(jìn)行加工。但其機(jī)動時(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 3 個(gè)孔的刀具均采用標(biāo)準(zhǔn)錐柄長麻花鉆和單導(dǎo)向懸臂鏜刀。2.3.2 鏜 Φ 孔0.258?a. 切削用量的選擇由參考文獻(xiàn)[9]表 6-15 查得用高速綱刀具粗鏜鑄鐵的切削用量：v=20～ 25m/min，f 轉(zhuǎn) =0.25～0.8mm/r,則選取 v=25mm/min, f 轉(zhuǎn) =0.4mm/min,由公式10vnD??求出鏜刀的轉(zhuǎn)速：n=99.5 r/min，圓整為 n=100r/min,則實(shí)際切削速度 vc由公式原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 130413976325.10Dnv??求得 vc=25.12m/min，工進(jìn)速度 vf=nf=100×0.4=40mm/minb. 切削力，切削轉(zhuǎn)矩，切削功率及刀具耐用度的計(jì)算刀具的切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率及刀具耐用度分別由以下公式求出Fz=51.4apf0.75HB0.55Fx=0.51ap1.2f0.65HB1.1T=25.7Dapf0.75HB0.556120czVP?Fz =51.4×1×0.40.75×2140.55=494.58 NFx=0.51×11.2×0.40.65×2141.1=102.89 NT=25.7×80×0.40.75×2140.55=19784N·mmkw49.582.0.361P???c. 確定主軸類型、尺寸、外伸長度滾錐軸承主軸：前后支承均為圓錐滾子軸承。這種軸承可承受較大的徑向和軸向力，且結(jié)構(gòu)簡單、裝配調(diào)整方便，廣泛用于擴(kuò)、鏜、鉸孔和攻螺紋等加工。因此選用滾錐軸承主軸。求出滿足條件的最小直徑（其中 B=7.3）410TBd?mm7.39.7842.??再由參考文獻(xiàn)[9]表 3-6 查取 d=30mm,D/d1=40/30mm，主軸的外伸尺寸為 130mmd. 確定鏜桿直徑由鏜孔直徑為 Φ80mm，參考參考文獻(xiàn)[5]表 2.5-4 選取鏜桿的直徑為Φ40mm,鏜刀方截面直徑為 10×10e. 浮動卡頭的選擇根據(jù)軸外徑 Φ40mm，內(nèi)徑 Φ30mm，由參考文獻(xiàn)[9]圖 8-2 選擇浮動卡頭D×p=Tr28×3，根據(jù)鏜孔形式為單導(dǎo)向懸臂孔，采用較為普遍的內(nèi)滾式單導(dǎo)向原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763懸臂鏜孔，根據(jù)卡頭內(nèi)徑尺寸 d=Φ22mm 及鏜孔直徑為 Φ80mm,確定滑套的徑向尺寸 d1=Φ53mmf. 導(dǎo)向裝置的選擇由參考文獻(xiàn)[9]表 3-4 查得導(dǎo)套的總長度：l 1=106～159mm，導(dǎo)套口至工件的距離 20～50mm，取導(dǎo)套的長為 150mm，選取導(dǎo)套口至工件的距離為 50mmg. 工作循環(huán)及行程的確定由于該動力箱只加工 Φ80，Φ60,Φ51,行程主要由鏜孔 Φ80 決定工作進(jìn)給長度，切入長度一般為 5-10mm，取 L1=8mm，L 2=5-10mm,取 L2=8mm,切出長度由參考文獻(xiàn)[9]表 3-7 查得，加工長度 L 根據(jù)零件圖可知 Φ80 孔深 120mm，算出工作進(jìn)給 L 工 =8+120+8=136 mm快退長度的確定：一般選固定式夾具或鉆孔或擴(kuò)孔機(jī)床上，動力頭快速退回行程只要將所有的刀具都退回至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工件裝卸即可，故快退尺寸由以下尺寸鏈可知圖 2-1 快進(jìn)、快退尺寸鏈圖l 快退 =50+120+8=178mm, l 快進(jìn) =50-8=42mmh. 動力部件的選擇由上文算出鏜削 Φ80mm 孔的輸出功率 P 切削 =0.203kw,設(shè)多軸箱的傳遞效率η=0.85，則動力頭輸入多軸箱的功率 P 多 = kw0.23.985??切 入根據(jù)多軸箱功率 P 多 =0.239kw，由參考文獻(xiàn)[9]表 5-38，選用 1TD32-ⅤA 型動力箱驅(qū)動（n 馬達(dá)=470r/min,電機(jī)選 Y112M-5 型，功率為 2.2kw）已知工進(jìn) Vf=40mm/min,進(jìn)給力 Fz=494.58N,又因 1TD32-ⅤA 型動力箱的滑鞍長 L=400mm, ，由參考文獻(xiàn)[9]表 5-1 選擇 1HY40 型滑臺及配套后底座1CC401。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763i. 多軸箱輪廓尺寸的設(shè)計(jì)臥式組和機(jī)床上的多軸箱最低主軸高度 h1等于工件最低孔距工件定位基準(zhǔn)面的尺寸與機(jī)床裝料高度之和與側(cè)底座高度、滑座與側(cè)底座間的調(diào)整墊厚度（一般取 5mm） 、滑臺滑座總高、多軸箱底與滑臺滑座臺面間的間隙（取0.5mm）之和的差值。分析零件圖知工件最低距定位基準(zhǔn)面的距離為 0mm，選取裝料高度為 1240mm，因?yàn)榛_與底座的型號都已經(jīng)選擇，所以側(cè)底座的高度為已知值：660mm，滑臺滑座總高：330mm；滑座與側(cè)底座的調(diào)整墊厚度一般取 5mm，多軸箱底與滑臺滑座臺面間的間隙取 0.5mm。故 h1=0+1240-(0.5+5+330+660)=244.5mm所以 B=b+2b 1=0+2×120=240mmH=h+h1+b1=0+244.5+120=364.5mm 由此數(shù)據(jù)查參考文獻(xiàn)[15]表 8.22 選取多軸箱尺寸 B×H=500mm×400mm, 臺面寬度為 260mm。2.3.2 鏜 Φ 孔0.26?a. 切削用量的選擇由參考文獻(xiàn)[9]表 6-15 查得用高速綱刀具粗鏜鑄鐵的切削用量：v=20～ 25m/min，f 轉(zhuǎn) =0.25～0.8mm/r,則選取 v=25mm/min, f 轉(zhuǎn) =0.4mm/min,由公式10vnD??求出鏜刀的轉(zhuǎn)速：n=132.69 r/min，圓整為 n=132r/min,則實(shí)際切削速度 vc由公式 24.8710nv?求得 vc=24.87m/min，工進(jìn)速度 vf=nf=132×0.4=52.8mm/minb. 切削力，切削轉(zhuǎn)矩，切削功率及刀具耐用度的計(jì)算刀具的切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率及刀具耐用度分別由以下公式求出Fz=51.4apf0.75HB0.55Fx=0.51ap1.2f0.65HB1.1原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763T=25.7Dapf0.75HB0.556120czVFP?Fz =51.4×1×0.40.75×2140.55=494.58 NFx=0.51×11.2×0.40.65×2141.1=102.89 NT=25.7×60×0.40.75×2140.55=14838N·mmkw49.582.70.161P???c. 確定主軸類型、尺寸、外伸長度滾錐軸承主軸：前后支承均為圓錐滾子軸承。這種軸承可承受較大的徑向和軸向力，且結(jié)構(gòu)簡單、裝配調(diào)整方便，廣泛用于擴(kuò)、鏜、鉸孔和攻螺紋等加工。因此選用滾錐軸承主軸。求出滿足條件的最小直徑（其中 B=7.3）410TBd?mm7.3.825.47??再由參考文獻(xiàn)[9]表 3-6 查取 d=30mm,D/d1=40/30mm，主軸的外伸尺寸為 130mmd. 確定鏜桿直徑由鏜孔直徑為 Φ60mm，參考參考文獻(xiàn)[5]表 2.5-4 選取鏜桿的直徑為Φ30mm,鏜刀方截面直徑為 10×10e. 浮動卡頭的選擇根據(jù)軸外徑 Φ30mm，內(nèi)徑 Φ20mm，由參考文獻(xiàn)[9]圖 8-2 選擇浮動卡頭D×p=Tr28×3，根據(jù)鏜孔形式為單導(dǎo)向懸臂孔，采用較為普遍的內(nèi)滾式單導(dǎo)向懸臂鏜孔，根據(jù)卡頭內(nèi)徑尺寸 d=Φ22mm 及鏜孔直徑為 Φ60mm,確定滑套的徑向尺寸 d1=Φ53mmf. 導(dǎo)向裝置的選擇由參考文獻(xiàn)[9]表 3-4 查得導(dǎo)套的總長度：l 1=106～159mm，導(dǎo)套口至工件的距離 20～50mm，取導(dǎo)套的長為 150mm，選取導(dǎo)套口至工件的距離為 50mmg. 工作循環(huán)及行程的確定原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763由于該動力箱只加工 Φ80，Φ60,Φ51,行程主要由鏜孔 Φ80 決定工作進(jìn)給長度，切入長度一般為 5-10mm，取 L1=8mm，L 2=5-10mm,取 L2=8mm,切出長度由參考文獻(xiàn)[9]表 3-7 查得，加工長度 L 根據(jù)零件圖可知 Φ80 孔深 120mm，算出工作進(jìn)給 L 工 =8+120+8=136 mm快退長度的確定：一般選固定式夾具或鉆孔或擴(kuò)孔機(jī)床上，動力頭快速退回行程只要將所有的刀具都退回至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工件裝卸即可，故快退尺寸由以下尺寸鏈可知圖 2-1 快進(jìn)、快退尺寸鏈圖l 快退 =50+120+8=178mm, l 快進(jìn) =50-8=42mm2.3.2 鏜 Φ 孔0.351?a. 切削用量的選擇由參考文獻(xiàn)[9]表 6-15 查得用高速綱刀具粗鏜鑄鐵的切削用量：v=20～ 25m/min，f 轉(zhuǎn) =0.25～0.8mm/r,則選取 v=25mm/min, f 轉(zhuǎn) =0.4mm/min,由公式10vnD??求出鏜刀的轉(zhuǎn)速：n=156.11 r/min，圓整為 n=156r/min,則實(shí)際切削速度 vc由公式 24.9810nv?求得 vc=24.98m/min，工進(jìn)速度 vf=nf=156×0.4=62.4mm/minb. 切削力，切削轉(zhuǎn)矩，切削功率及刀具耐用度的計(jì)算刀具的切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率及刀具耐用度分別由以下公式求出Fz=51.4apf0.75HB0.55Fx=0.51ap1.2f0.65HB1.1原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763T=25.7Dapf0.75HB0.556120czVFP?Fz =51.4×1×0.40.75×2140.55=494.58 NFx=0.51×11.2×0.40.65×2141.1=102.89 NT=25.7×51×0.40.75×2140.55=12612N·mmkw49.582.0.61P???c. 確定主軸類型、尺寸、外伸長度滾錐軸承主軸：前后支承均為圓錐滾子軸承。這種軸承可承受較大的徑向和軸向力，且結(jié)構(gòu)簡單、裝配調(diào)整方便，廣泛用于擴(kuò)、鏜、鉸孔和攻螺紋等加工。因此選用滾錐軸承主軸。求出滿足條件的最小直徑（其中 B=7.3）410TBd?mm7.3.825.47??再由參考文獻(xiàn)[9]表 3-6 查取 d=30mm,D/d1=40/30mm，主軸的外伸尺寸為 130mmd. 確定鏜桿直徑由鏜孔直徑為 Φ51mm，參考參考文獻(xiàn)[5]表 2.5-4 選取鏜桿的直徑為Φ30mm,鏜刀方截面直徑為 10×10e. 浮動卡頭的選擇根據(jù)軸外徑 Φ30mm，內(nèi)徑 Φ20mm，由參考文獻(xiàn)[9]圖 8-2 選擇浮動卡頭D×p=Tr28×3，根據(jù)鏜孔形式為單導(dǎo)向懸臂孔，采用較為普遍的內(nèi)滾式單導(dǎo)向懸臂鏜孔，根據(jù)卡頭內(nèi)徑尺寸 d=Φ22mm 及鏜孔直徑為 Φ51mm,確定滑套的徑向尺寸 d1=Φ53mmf. 導(dǎo)向裝置的選擇由參考文獻(xiàn)[9]表 3-4 查得導(dǎo)套的總長度：l 1=106～159mm，導(dǎo)套口至工件的距離 20～50mm，取導(dǎo)套的長為 150mm，選取導(dǎo)套口至工件的距離為 50mmg. 工作循環(huán)及行程的確定原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763由于該動力箱只加工 Φ80，Φ60,Φ51,行程主要由鏜孔 Φ80 決定工作進(jìn)給長度，切入長度一般為 5-10mm，取 L1=8mm，L 2=5-10mm,取 L2=8mm,切出長度由參考文獻(xiàn)[9]表 3-7 查得，加工長度 L 根據(jù)零件圖可知 Φ80 孔深 120mm，算出工作進(jìn)給 L 工 =8+120+8=136 mm快退長度的確定：一般選固定式夾具或鉆孔或擴(kuò)孔機(jī)床上，動力頭快速退回行程只要將所有的刀具都退回至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工件裝卸即可，故快退尺寸由以下尺寸鏈可知圖 2-1 快進(jìn)、快退尺寸鏈圖l 快退 =50+120+8=178mm, l 快進(jìn) =50-8=42mm2.4 機(jī)床生 產(chǎn)率計(jì)算卡生產(chǎn)率計(jì)算卡是用以反映機(jī)床的加工過程、完成每一個(gè)動作所需的時(shí)間、切削用量、機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等，計(jì)算公式參照參考文獻(xiàn)[9]P51-P52。a. 理想生產(chǎn)率理想生產(chǎn)率 (單位為件/h)是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A(包括備品及廢品率在內(nèi))所Q要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù) 有關(guān)，一般情況下，單班制 取kt kt2350h，兩班制 取 4700h。則kt ktAQ?由公式得：7014.89h件原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763b. 實(shí)際生產(chǎn)率實(shí)際生產(chǎn)率是指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即公式單TQ601?式中， —生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間（min） 。單T1(kLt tvff???快 進(jìn) 快 退切 移輔 裝 、 卸單 ）式中 ——為刀具工作進(jìn)給長度，單位為 mm；1——為刀具工作進(jìn)給速度，單位為 mm/min；vf——當(dāng)加工沉孔、止口、锪窩、光整表面時(shí)，滑臺在死擋鐵上停t的停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 5～10 轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，單位為 min——分別為動力部件快進(jìn)、快退行程長度，單位為 mm；快 退快 進(jìn) 、 L——?jiǎng)恿Σ考焖傩谐趟俣?。用機(jī)械動力部件時(shí)取kvf5～6m/min；用液壓動力部件時(shí)取 3～10m/min；——直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取移t0.1min；——工件裝、卸時(shí)間，它取決于裝卸自動化程度、工件重量裝 、 卸t大小裝卸是否方便及工人的熟練程度等。通常取 0.5～1.5min。所以： 1367842(0.194.275min0Tt????切 輔單 ）則 1.5/4.2Qh單 件c. 機(jī)床負(fù)荷率機(jī)床負(fù)荷率為理論生產(chǎn)率與實(shí)際生產(chǎn)率之比。由參考文獻(xiàn)[9]公式 1Q??原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763則 13.590.6%48Q??3 組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)主軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳遞個(gè)主軸運(yùn)動的動力部件。其動力來自通用的動力箱，與動力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺，可完成鉆、擴(kuò)、較、鏜等加工工序。主軸箱一般具有多根主軸同時(shí)對一列孔系進(jìn)行加工。但也有單軸的，用于鏜孔居多，此次本設(shè)計(jì)的鏜孔就是屬于此類型。目前主軸箱設(shè)計(jì)有一般設(shè)計(jì)法和電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法兩種。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)主軸箱，由人工輸入原始數(shù)據(jù)，按事先編制好的程序，通過人機(jī)交互方式，可迅速、準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)，繪制主軸箱總圖、零件圖和箱體補(bǔ)充加工圖，打印出軸孔坐標(biāo)及組件明細(xì)表。一般設(shè)計(jì)法的順序是：繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)、軸頸及模數(shù)；擬訂傳動系統(tǒng)；計(jì)算主軸、傳動軸，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。在此用一般設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)多軸箱。3.1 繪制右主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 主軸箱的設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”整理編繪出來的，其內(nèi)容包括主軸箱設(shè)計(jì)的原始要求和已知條件。在編制此圖時(shí)從“三圖一卡”中已知：a.主軸箱輪廓尺寸 500×300；b.工件輪廓尺寸及各孔的位置尺寸；c.工件和主軸箱相對位置尺寸。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763根據(jù)以上依據(jù)編制出的主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖如下圖所示：圖 3-1 組合機(jī)床設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖注：1.被加工零件編號及名稱：C6140 后托架。材料及硬度：灰鑄鐵；160-250HBS2.主軸外伸尺寸及切削用量：（表 3-1）表 3-1 主軸外伸尺寸及切削用量主軸外伸尺寸（mm）切削用量軸號D/d L 工序內(nèi)容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r)備注1 40/30 130 鏜￠80 100 25 0.42 40/30 130 鏜￠60 134 25 0.43 40/30 130 鏜￠51 200 25 0.43.動力部件 1TD32ⅤA，1HY32IA，N 主 =2.2KW,n=940r/min。原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397633.2 主軸、齒輪的確定及動力計(jì)算3.2.1 主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定主軸結(jié)構(gòu)型式和直徑主要取決于工藝方法、刀具主軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔是常采用滾珠軸承主軸；擴(kuò)、鏜、鉸孔等工序常采用滾錐軸承主軸；主軸間距較小時(shí)常選用滾針軸承主軸。因本主軸箱的主軸都是用來鏜孔，所以采用滾錐軸承主軸。主軸直徑在繪制“三圖一卡”時(shí)都已經(jīng)確定好了。 （d=30mm）齒輪模數(shù) m 一般采用類比法確定，多軸箱中齒輪常用的模數(shù)有2、2.5、3、3.5、4 等幾種。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用類比法從通用系列中選取各齒輪模數(shù)。為便于生產(chǎn)同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。3.2.2 主軸箱的動力計(jì)算因所有主軸均用于鉆孔，所以均選用滾珠軸承主軸，主軸箱所需動力見機(jī)床的總體設(shè)計(jì)，此處不在贅述。3.3 主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.3.1 驅(qū)動軸、主軸的坐標(biāo)計(jì)算根據(jù)主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 3-1，計(jì)算驅(qū)動軸、主軸的坐標(biāo)尺寸，如表 2-2所示：表 3-2 驅(qū)動軸、主軸坐標(biāo)值坐標(biāo) 銷 O1 驅(qū)動軸 O 主軸 1 主軸 2 主軸 3X 0.000 200.000 200.000 74.000 366.000Y 0.000 90.000 210.000 210.000 210.0003.3.2 擬訂主軸箱傳動路線在設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)時(shí),要盡可能用較少的傳動件，使數(shù)量較多的主軸獲得預(yù)定原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，因此在設(shè)計(jì)時(shí)單一的計(jì)算或作圖的方法是難以達(dá)到要求的，現(xiàn)在一般采用“計(jì)算、作圖和試湊” 相結(jié)合的辦法來設(shè)計(jì)。該零件上的被加工孔的位置分布是多種多樣的，但可將其歸納為：同心圓分布、直線分布和任意分布三種類型。根據(jù)需加工孔的位置情況設(shè)計(jì)主軸箱的傳動路線敘述如下：將主軸 1、2、3 為一組直線分布軸，在 2、3 兩軸中心連線的垂直平分線上設(shè)中心傳動軸 5；同樣在主軸 1 和 3 兩軸中心連線的垂直平分線上設(shè)中心傳動軸 4。為直觀起見將傳動路線用樹形圖表達(dá)出，如下圖所示：圖 3-2 三孔鏜銷多軸箱傳動樹形圖3.3.3 確定傳動軸位置和齒輪齒數(shù)本主軸箱內(nèi)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是按“計(jì)算、作圖和試湊”的一般方法來確定齒輪齒數(shù)、中間傳動軸的位置和轉(zhuǎn)速，在設(shè)計(jì)過程中通過反復(fù)試湊及畫圖，才最后確定了齒輪的齒數(shù)和中間軸的位置。為滿足齒輪的嚙合關(guān)系，有些齒輪采原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763用了變位齒輪來保證中心距的要求。a. 求各主軸及驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速求驅(qū)動軸到各主軸之間的傳動比主軸 1: n1=132r/min主軸 2: n2=100r/min主軸 3: n3=156r/min驅(qū)動軸: n O=470r/min傳動比: = = =1i470.?2i4703.561?3i470.156?b. 傳動軸位置、各軸之間的傳動比、及嚙合齒輪齒數(shù)的確定1.確定傳動軸 4 的位置及其與驅(qū)動軸 0 與主軸 2 的齒輪副齒數(shù)傳動軸 4 設(shè)在軸 1、2 中心連線的垂直平分線上，取驅(qū)動軸 0 與傳動軸 4 之間的傳動比 i0-4=2；驅(qū)動軸 0 上的齒輪齒數(shù) z1=21；(設(shè)在第Ⅵ排)，齒輪模數(shù)m=2.5。由 i0-1= 求出 z4=42 取 z4=42(設(shè)在第Ⅵ排),實(shí)際傳動比 i0-1=2；14則兩軸的中心距 A 10-1= mm 10()2.5(14)78.5m?????傳動軸的轉(zhuǎn)速 n 4=n1i4-1=470/2=235r/min由 i1= 求出傳動軸與主軸 2 之間的傳動比為 1.35，取 z4-2=23(設(shè)在第Ⅲ.7排),則 Z2=54，實(shí)際傳動比 i4-2=2.348；則兩軸的中心，距 A 10-1= mm 10()2.5(34)96.25mz?????傳動軸的轉(zhuǎn)速 n 4=n4i4-2=235/2.348=100.08r/min2.確定傳動軸 5 的位置及其與驅(qū)動軸 0 與主軸 1、3 的齒輪副齒數(shù)傳動軸 5 設(shè)在軸 1、3 中心連線的垂直平分線上，取驅(qū)動軸 0 與傳動軸 5 之間的傳動比 i0-4=2；驅(qū)動軸 0 上的齒輪齒數(shù) z1=21；(設(shè)在第Ⅵ排)，齒輪模數(shù)m=2.5。由 i0-5= 求出 z5=42 取 z5=42(設(shè)在第Ⅵ排),實(shí)際傳動比 i0-1=2；15原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763則兩軸的中心距 A 10-1= mm 05()2.(14)78.5mz?????傳動軸 5 的轉(zhuǎn)速 n 4=n1i4-1=470/2=235r/min由 i1=3.56 求出傳動軸 5 與主軸 1 之間的傳動比為 1.78，取 z5-1=28(設(shè)在第Ⅱ排),則 Z1=49，實(shí)際傳動比 i5-1=1.75；則兩軸的中心，距 A 10-1= mm 10()2.5(849)6.25mz?????傳動軸的轉(zhuǎn)速 n 4=n6i5-1=235/1.75=134.3r/min由 i3=3.01 求出傳動軸 5 與主軸 3 之間的傳動比為 1.5，取 z5-3=31(設(shè)在第Ⅲ排),則 Z3=46，實(shí)際傳動比 i5-3=1.484；則兩軸的中心，距 A 10-1= mm 10()2.5(3146)9.25mz?????傳動軸的轉(zhuǎn)速 n 4=n6i5-1=235/1.484=158r/min8.確定油泵軸 6 的位置及其與中間傳動軸 5 間的齒輪副齒數(shù)油泵軸由傳動軸 6 帶動，將其安放在與傳動軸同一垂直線上，取油泵軸與傳動軸 5 相嚙合的一對齒輪傳動比：i 13-17=0.432,取 z5-n=44,由 i5-n= 計(jì)算5nz?出 zn7=19(設(shè)在第Ⅰ排),由 A13-17= 計(jì)算出中心距 A13-17=78.75mm,2)(173zm?c. 驗(yàn)算各主軸轉(zhuǎn)速n1= r/min4705.182.??n2= r/min3n3= r/min470158??轉(zhuǎn)速相對損失在 5%之內(nèi),符合設(shè)計(jì)要求。d. 葉片泵的設(shè)置由于葉片泵使用可靠，所以該主軸箱決定采用葉片泵進(jìn)行潤滑。油泵打出的油經(jīng)分油器分向各個(gè)需潤滑的部位，主軸箱體前后壁之間的齒輪用油盤潤滑，原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763箱體和后蓋以及前蓋的齒輪用油管潤滑。該葉片潤滑泵安裝在箱體的前表壁上，采用油泵傳動軸帶動葉片轉(zhuǎn)動的傳動方式，計(jì)算出：n 泵 = r/min , n 泵 z在 400-800r/min 范圍內(nèi)，滿足要求。47052.3??3.4 多軸箱坐標(biāo) 計(jì)算、 繪制坐標(biāo)檢查圖坐標(biāo)計(jì)算就是根據(jù)以知的驅(qū)動軸和主軸的位置及傳動關(guān)系，精確計(jì)算各中間傳動軸的坐標(biāo)。其目的是為多軸箱箱體零件補(bǔ)充加工圖提供孔的坐標(biāo)尺寸，并用于繪制坐標(biāo)檢查圖來檢查齒輪排列、結(jié)構(gòu)布置是否正確合理。3.4.1 選擇加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系 XOY,計(jì)算主軸、驅(qū)動軸坐標(biāo)加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系在前文已經(jīng)選擇好了（請見圖 3-1） ，驅(qū)動軸及主軸的坐標(biāo)在 3.3.1 這一節(jié)也計(jì)算好了（請見表 3-2）3.4.2 傳動軸的坐標(biāo)a. 傳動軸 4 的坐標(biāo)計(jì)算：坐標(biāo)系 XOY 中軸 4 的縱坐標(biāo)為：135.734，橫坐標(biāo)為 135.96，即軸 4 坐標(biāo) (135.96,135.734)b. 傳動軸 5 的坐標(biāo)計(jì)算：已知軸 1 和 3 的坐標(biāo)：1（200，210） ，3（326，210）因?yàn)檩S 5 在主軸 1 和 3 中心連線的垂直平分線上，且主軸 1 和 3 在同一水平線上，所以傳動軸 11 的橫坐標(biāo)為：200+0.5（326-200）=263，利用勾股定理求出軸 5 相對于主軸 1 和 3 中心連線的距離 A= ,所以傳296.57.62??動軸 5 的縱坐標(biāo)為：210-72.76718=137.233，即軸 11 的坐標(biāo)（263，137.233）c. 油泵軸 17 的坐標(biāo)計(jì)算：油泵軸與傳動軸 5 在同一垂直線內(nèi)，所以其兩的縱坐標(biāo)相同，其兩在縱坐標(biāo)方向相距 78.75mm,所以油泵軸 17 的坐標(biāo)為(263,215.983)綜上所述,則得到中間傳動軸與油泵軸的坐標(biāo)如下表所示：表 3-3 中間傳動軸與油泵軸的坐標(biāo)原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763坐標(biāo) 傳動軸 4 傳動軸 5 油泵軸 6X 135.96 263.000 263.000Y 135.734 137.233 215.9833.4.3 驗(yàn)算中心距誤差經(jīng)驗(yàn)算都滿足嚙合要求，因此軸 5 與軸 1、3、6 相嚙合的齒輪均需采用變位齒輪。 3.4.4 繪制坐標(biāo)檢查圖在坐標(biāo)計(jì)算完成后，要繪制坐標(biāo)及傳動關(guān)系檢查圖，用以全面檢查傳動系統(tǒng)的正確性。圖 3-3 鏜三孔多軸箱坐標(biāo)檢查圖原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397633.5 齒輪強(qiáng)度校核在初步確定主軸傳動系統(tǒng)后還要對危險(xiǎn)齒輪進(jìn)行強(qiáng)度校核，尤其對低速級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，以保證傳動系統(tǒng)平穩(wěn)準(zhǔn)確，有一定的使用壽命。通過比較發(fā)現(xiàn)，主軸箱中最薄弱的齒輪是驅(qū)動齒輪，因?yàn)槠鋫鲃拥墓β蚀?，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)動軸上的齒輪齒數(shù) zo=21,m=2.5,與其相嚙合的大齒輪的齒數(shù) z16=42,m=2.5,驅(qū)動軸所傳遞的功率 P=1.68kw,轉(zhuǎn)速 no=470r/min,T=34136N.mm 齒數(shù)比=2，齒輪材料為 45 鋼，大、小齒輪的硬度分別為 220HBS,260HBS。3.5.1 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： ??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?0lim??b. 彎曲疲勞壽命系數(shù) 、NK查參考文獻(xiàn)[13]圖 6.7 取 ，8.1F9.2FNKc. 許用彎曲應(yīng)力 、??1?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?? 71.304.1801lim11 ????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， =1.771Fa2F1Sa2SaY原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細(xì)圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763e. 計(jì)算大、小齒輪的 與 ，并加以比較取其中大值帶入公式??1FSaY?2FSa計(jì)算， 大齒輪的??038.71.359621??FSaY???2.170.3986FaS??數(shù)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)度足夠2231.65780.217.4.F???????2F?3.5.2 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·mm619.5078Pn??b. 大、小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 、limH?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 ???HNS?Mpa32.2li2K?Mpa????564021???HH