車床尾座體機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)（含cad源圖）,車床,尾座體,機(jī)械,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),cad,源圖 湖 南 科 技 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 課題名稱 精鏜CK-V型主軸箱Φ88.5、2－Φ68.5 三孔雙向臥式 組合鏜床SWT-5 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 所在班級(jí) 2003級(jí)機(jī)制二班 學(xué)生姓名 王 成 志 學(xué)生學(xué)號(hào) 2003181208 指導(dǎo)老師 伍 利 群 完 成 日 期： 2007年5月 摘要 該篇論文是對(duì)粗鏜CK-V型主軸箱Φ88.5、2－Φ68.5三孔雙向臥式組合鏜床 SWT-5的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書主要包括組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)和專題設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。其中第一部分的內(nèi)容有產(chǎn)品工序分析、組合機(jī)床總體布置以及“三圖一卡”（被加工零件工序圖、加工示意圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖、機(jī)床生產(chǎn)效率計(jì)算卡）的設(shè)計(jì)；第二部分是主軸箱體的設(shè)計(jì)和傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并校核軸與齒輪的強(qiáng)度。 通過此次設(shè)計(jì)，真正了解鏜床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去。 關(guān)鍵字： 組合機(jī)床、工序分析、三圖一卡、主軸箱體、傳動(dòng)系統(tǒng) Abstract This paper is to exactitude boring the CK-V headstockΦ88.5、2－Φ68.5 threebidirectional horizontal-type combinations boring lathe SWT- 5 design. This design instruction booklet mainlyincludes the aggregate machine-tool system design and the topicdesigns two parts. First part of content has the product workingprocedure analysis, the aggregate machine-tool general arrangement aswell as "a three charts card" (processes components working procedurechart, processing schematic drawing, engine bed relation size assemblydrawing, engine bed production efficiency computation card) thedesign; The second part is the headstock body design and thetransmission system design, and school epipolar axis and gearintensity. Through this design, truly understood the boring lathe the internalstructure, the knowledge which studies utilizes in the productionpractice. Essential character: Aggregate machine-tool working procedureanalysis a three charts card headstock body transmission system 前 言 大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，大學(xué)生活中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)——畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)，也是我們完成學(xué)業(yè)走向工作崗位必不可少的一步。 為了順利完成此次設(shè)計(jì)任務(wù)，我們不但復(fù)習(xí)了以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，而且還查閱了大量相關(guān)的技術(shù)手冊(cè)，獲得了大量數(shù)據(jù)，并結(jié)合實(shí)習(xí)時(shí)對(duì)組合鏜床的產(chǎn)品生產(chǎn)過程，對(duì)組合鏜床的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，工件的加工工藝過程的了解來(lái)完成此次設(shè)計(jì)。組合機(jī)床是由按系列化，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件已及按工件的形狀和加工工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件所組成的一種高效機(jī)床。組合機(jī)床是根據(jù)特定工件規(guī)定的加工工藝要求而設(shè)計(jì)制造的專用機(jī)床。常采用多刀（多軸），多面，多工位同時(shí)加工等工序高度集中的高效加工方法，因而與一般專用機(jī)床主軸箱一樣。可獲得很高的生產(chǎn)率 ，且自動(dòng)化程度很高，加工精度穩(wěn)定。 在老師的悉心指導(dǎo)下，我圓滿的完成了此次設(shè)計(jì)，也從中受益匪淺，對(duì)自己的專業(yè)知識(shí)有了更深一層的了解。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們完成了四年學(xué)習(xí)之后，對(duì)自己所掌握的知識(shí)進(jìn)行一次系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，是我們走進(jìn)社會(huì)前的一次鍛煉，由于自己缺少實(shí)踐知識(shí)，理論知識(shí)結(jié)構(gòu)的步完善。錯(cuò)誤之處在所難免，請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 設(shè)計(jì)者：夏楚文 2007年 5月19日 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書 1. 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) ………………………………………… 1.1 產(chǎn)品工序分析………………………………… 1.1.1 被加工零件圖要求…………………………… 1.1.2 CK-V型數(shù)控機(jī)床主軸箱產(chǎn)品的工藝過程………… 1.2 組合機(jī)床總體布置………………………… 1.2.1 定位基準(zhǔn)對(duì)總體設(shè)計(jì)的影響…………… 1.2.2 加工精度對(duì)總體設(shè)計(jì)的影響………… 1.2.3 工件大小,形狀和加工部位特點(diǎn)的影響 1.2.4 總結(jié)…………… 1.3 “三圖一卡”的設(shè)計(jì)………………………… 1.3.1 繪制主軸箱工序圖………….. 1.3.2 繪制加工示意圖………………………………………… 1.3.3 通用件選擇………………………………………… 1.3.4 高度計(jì)算………………………………………… 1.3.5 繪制機(jī)床總圖………………………………………… 1.3.6 生產(chǎn)率計(jì)算卡…………………………………………… 2. 專題設(shè)計(jì) 2.1 主軸箱的設(shè)計(jì) ……………… 2.1.1 作用………………………… 2.1.2 主要組成部件………………………………………… 2.1.3 多軸箱箱體的設(shè)計(jì)………………………………………… 2.1.4 主軸外型的結(jié)構(gòu)尺寸………………………………………… 2.1.5 軸承的選擇………………………………………… 2.1.6 軸套的選擇………………………………………… 2.1.7. 軸承內(nèi)外圓的外徑與軸承座的公差配合選擇……………………… 2.1.8 主軸的強(qiáng)度校核………………………………………… 2.1.9 箱體補(bǔ)充加工圖………………………………………… 2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………… 2.2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求………………………………………… 2.2.2 擬定傳動(dòng)系統(tǒng)………………………………………… 2.2.3 主軸的傳動(dòng)齒輪獲得的實(shí)際轉(zhuǎn)速的核定………………………… 2.2.4 傳動(dòng)齒輪強(qiáng)度校核設(shè)計(jì)……………………………… 2.2.5潤(rùn)滑系統(tǒng)齒輪泵上齒輪參數(shù)的確定……………………………… 2.2.6 設(shè)置傳動(dòng)系統(tǒng)圖與計(jì)算坐標(biāo)………………………………… 致謝…………………………………………… 參考文獻(xiàn)檢索…………………………………………… 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 （一）設(shè)計(jì)課題：粗鏜CK-V型主軸箱Φ88.5、2－Φ68.5三孔雙向臥式組合鏜床SWT—5 （二）原始數(shù)據(jù)：1、產(chǎn)品圖 2、生產(chǎn)綱領(lǐng)：6萬(wàn)臺(tái)∕年（一年按252天算） （三）設(shè)計(jì)要求： 需要完成以下設(shè)計(jì)任務(wù) 1、 工序圖（3號(hào)圖） 2、 加工示意圖（2號(hào)圖） 3、 機(jī)床示意圖（0號(hào)圖） 4、 加工效率計(jì)算卡 5、 多軸箱總圖（1號(hào)圖） 6、 多軸箱補(bǔ)充圖（1號(hào)圖） 7、 傳統(tǒng)系統(tǒng)圖 （2號(hào)圖） 8、 零件圖一張（A3圖） 9、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1.組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 1.1 產(chǎn)品工序分析 1.1.1被加工零件圖要求 由圖可知如下 被加工零件名稱: 粗鏜CK-Ⅱ型機(jī)床主軸箱箱體. 加工孔的尺寸：大孔Ф88.5 小孔Ф68.5 材料：HT200 硬度：HB170—200 加工精度：各孔與底面平行度為0.02 各孔之間的平行度為0.02 粗糙度： 機(jī)床自身能達(dá)到的精度 1.1.2 CK-V型數(shù)控機(jī)床主軸箱產(chǎn)品的工藝過程 CK-V型數(shù)控機(jī)床主軸箱產(chǎn)品的工藝過程分析如下： 1.木模：確定造型的分型面，拔模斜度、型芯芯盒的幾何尺寸、內(nèi)外模澆口、直澆口的幾何形狀及尺寸、澆注后的縮水量等工步。木模為機(jī)械制造的第一道工序。 2.造型：采用滲加固化劑膚腩樹脂砂造型。在造型機(jī)上制造外型與泥芯，經(jīng)氧化滲碳后進(jìn)行脫模，在外模中下泥芯，然后經(jīng)合箱，扣箱工步，制作澆口杯，冒口杯等。 3.澆注：先進(jìn)行點(diǎn)火，將砂型中有機(jī)原燃燒排氣，設(shè)置澆冒口，將熔化溫度在1400°C左右的鑄鐵水凈化，經(jīng)氣孔，渣子上浮清除干凈后，冷卻在1300°C左右時(shí)進(jìn)行澆注。 4.清砂：鑄件冷卻1－2小時(shí)后，開箱送入振動(dòng)落砂，上清砂，除去鑄件的澆冒口系統(tǒng)，并對(duì)坯件進(jìn)行打磨去刺。 5.退火：消除坯件凝固的內(nèi)應(yīng)力，加溫在350°C左右保溫4－6小時(shí)，并隨爐冷卻。 6.刷涂料：在需要加工的表面上刷上帶色（紅色）涂料。 7.鉗：以三個(gè)大孔為基準(zhǔn)，劃四周平面的加工線。 8.龍門銑：找正工件，一次粗銑4－5個(gè)主軸箱體的外表面，并在箱體底平面及兩側(cè)留0.5mm的精刨余量。 9.龍門刨：精刨工件底平面，使之達(dá)到圖紙要求，精刨孔系兩側(cè)平面臺(tái)圖。 10.搖臂鉆：以鉆模為夾具鉆加工8－Φ20孔，并鉆鉸2－Φ16兩銷孔。 11.粗鏜：以臥式單工位，雙面組合鏜床粗鏜Φ88。5、2－Φ68。5三大孔，并留單邊加工余量0.5mm。 12.精鏜：以臥式單工位，雙面組合鏜床，精鏜上述三大孔位置如圖，并倒角1×45°。 13.鉗：去除加工毛刺。 14.檢驗(yàn)：檢查各加工平面與空的尺寸是否合圖。 15.鉗：在CK-V型數(shù)控主軸箱上打印標(biāo)記。 16.入庫(kù)：涂防銹油，分類堆放。 本機(jī)床設(shè)計(jì)屬于第11道工序。 1.2 組合機(jī)床總體布置設(shè)計(jì) 1.2.1定位基準(zhǔn)對(duì)總體設(shè)計(jì)的影響 本工序采用“一面兩孔”的定位方案，其特點(diǎn)為：“一面兩孔”的定位方案，廣泛用于機(jī)加工的面與面的定位，它符合六點(diǎn)定位的原則，但由于一面兩孔中有兩個(gè)圓孔面作定位基準(zhǔn)面，易出現(xiàn)過定位現(xiàn)象，為了消除孔的大小，長(zhǎng)度的誤差，常采用以一孔為定位銷，另一孔為輔助定位的削邊銷方法。 1.2.2加工精度對(duì)總體設(shè)計(jì)的影響 當(dāng)工件的加工精度要求較高時(shí)，應(yīng)采用具有固定夾具的單工位組合機(jī)床；加工精度較低時(shí)，可采用具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床。此外，還要考慮到不同布置形式的機(jī)床所能達(dá)到的加工精度。例如，對(duì)于同軸度要求較高的各孔，應(yīng)采用從同一面對(duì)工件進(jìn)行加工的機(jī)床布置形式。 由所需孔的位置精度為±0.02，再考慮工件裝卸方便,故應(yīng)采用與夾具以定位銷定位的活動(dòng)鉆模板。 1.2.3 工件大小,形狀和加工部位特點(diǎn)的影響 對(duì)于較大的工件，宜采用單工位機(jī)床，反之，宜采用多工位機(jī)床；對(duì)于大直徑深孔的工件，宜采用具有剛性主軸結(jié)構(gòu)的立式機(jī)床； 對(duì)于小直徑深孔的工件，通常采用專門的深孔加工機(jī)床；對(duì)于被加工孔的中心線與定位基準(zhǔn)平行，或需從幾個(gè)面同時(shí)加工的工件，一般采用臥式機(jī)床；對(duì)于被加工孔的中心線與定位基準(zhǔn)垂直的工件，一般采用立式機(jī)床。本工序加工時(shí)，必須保證的幾何尺寸大孔的深度為41mm,小孔的深度為36mm，兩小孔的距離為160mm?？椎拇笮〕叽鐬棣?8.5、Φ68.5?；娴娇字行母叨葹?00mm。形位公差、大孔的垂直度保證，孔之間平行度為0.02，孔內(nèi)表面粗糙度為3.2。 工件的材料為HT200。硬度為HBS170－200，生產(chǎn)的鑄件不得有氣孔，砂孔等鑄造缺陷。同時(shí)保證鑄件毛坯孔的加工余量為5mm。 1.2.4機(jī)床總體布置的確定 綜上所述，并結(jié)合本工序加工的孔的中心線與定位基準(zhǔn)平行且工件兩個(gè)垂直側(cè)面上的孔系為同軸度的相互對(duì)應(yīng)孔，故此在選擇鏜床工件時(shí)的組合機(jī)床應(yīng)選用臥式單工位雙面組合鏜床，所標(biāo)型號(hào)：臥式單工位雙面組合鏜床SWT(其中S－雙面, W－臥式, T－鏜床)。 本工序采用的夾緊方式為液壓夾緊，其特點(diǎn)是快捷、省力可靠、夾緊力大，適合于批量生產(chǎn)。動(dòng)力滑臺(tái)傳動(dòng)形式宜采用液壓傳動(dòng)。 1.3“三圖一卡”的設(shè)計(jì) 繪制“三圖一卡”就是將已確定的工藝方案和機(jī)床的總體布置方案繪在圖紙上。 1.3.1 繪制主軸箱工序圖 1、工序圖的作用和內(nèi)容： 被加工零件工序圖是指根據(jù)已確定的工藝方案，表示一臺(tái)組合機(jī)床或自動(dòng)線對(duì)該加工零件應(yīng)完成的工藝內(nèi)容的示意圖，它包括加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求等內(nèi)容。它不能用產(chǎn)品的零件圖代替，而須在原零件圖的基礎(chǔ)上突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容及必要的說(shuō)明進(jìn)行重新繪制。它是進(jìn)行組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。其內(nèi)容應(yīng)包括如下幾個(gè)方面： ①表示出被加工零件的形狀和輪廓尺寸及本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。尤其是當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向套時(shí)，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的筋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。 ②表示出加工用定位基準(zhǔn)，夾緊部位及夾緊方向，以便依此夾具的定位支承、限位、夾緊及導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 ③表示出本道工序加工部位的尺寸、尺寸精度、表面粗糙度、形狀位置精度及技術(shù)要求，另外還應(yīng)表示出本道工序?qū)η暗拦ば虻募夹g(shù)要求（主要指定位基準(zhǔn)）。 ④表示出必要的文字說(shuō)明，如被加工零件的編號(hào)、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。 2、繪制工序圖必須注意的問題： ①加工部位用粗實(shí)線畫出，其余細(xì)實(shí)線。 ②只表示與加工有關(guān)的尺寸及輪廓尺寸。 ③尺寸公差改為對(duì)稱公差所加工的尺寸用方框。 ④夾緊力的性質(zhì)，力的方向作用點(diǎn)。  ⑤定位基準(zhǔn)要表示清楚。 3、工序圖見圖紙（CK－V型精密車床主軸箱箱體精鏜工序圖） 1.3.2 繪制加工示意圖 1、加工示意圖的作用和內(nèi)容： 被加工零件在機(jī)床上的加工過程刀具,輔具的布置情況,工件與夾具,刀具等機(jī)床各部件間的核對(duì)位置關(guān)系,與機(jī)床的工作過程和工作循環(huán)等，因此它是刀具，輔具，夾具，主軸箱，液壓和電氣裝配設(shè)計(jì)通用部件選擇的主要原始資料，也是對(duì)整臺(tái)組合機(jī)床布置和技卡性能的原如要求，同時(shí)還是調(diào)節(jié)機(jī)床刀具和試車的依據(jù)。 繪制加工示意圖時(shí)應(yīng)注意如下內(nèi)容： ①應(yīng)反映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過程。 ②根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求，決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸（直徑和長(zhǎng)度），包括鏜削時(shí)鏜桿直徑和長(zhǎng)度。 ③決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長(zhǎng)度。 ④選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)專用的接桿、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿托架等，并決定他們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及尺寸。 ⑤標(biāo)明主軸、接桿（卡頭）、夾具（導(dǎo)向）與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。 ⑥根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具、材料特點(diǎn)等，合理確定并標(biāo)注各主軸的切削用量。 ⑦ 決定機(jī)床動(dòng)力部件的工作循環(huán)和工作進(jìn)程。 2、選擇刀具，切削用量 ① 刀具的選擇： 查組合機(jī)床設(shè)計(jì)書表3-11可知刀具材料為硬質(zhì)合金：YG8，刀具的角度選擇前角γ0=6°，后角α0=6°，主偏角kγ＝60°。 因?yàn)殓M孔直徑為Φ88.5 ，2－Φ68.5。選擇αp＝4.5。 ② 切削用量的選擇： 切削用量包括ap、f、v、n的選擇。查組合機(jī)床設(shè)計(jì)書表3-11可知，其中取ap＝4.5 (其中ap 表示切削深度，f 表示進(jìn)給量，v表示進(jìn)給速度 ，n 表示主軸轉(zhuǎn)速.) 鏜大孔時(shí) v＝40m/min；f1=0.6mm/r；d1=88.5mm。 ` 3、切削功率、扭矩、徑向力、軸向力計(jì)算： 在確定機(jī)床所加工時(shí)必須注意的要素時(shí)：首先考慮在加工時(shí)的受力情況，才能在規(guī)定的范圍內(nèi)選取各種配件，以保證加工面條件要求。 加工條件為鏜孔、刀具材料為硬質(zhì)合金而工件材料為灰鑄鐵HT200。 依據(jù)組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)書中表6-20得： 周向力Fz=51.4 軸向力Fx=0.51 扭矩T=25.7D 切削功率P=FzV/60000 HB＝HBmax－1/3（HBmax－HBmin）＝200-1（200-170）/3=190 鏜Φ88.5孔時(shí)： 主切削力: Fz1=51.4 =51.44.5 =2825.47N 功 率: P1=Fz1.V/60000=1.88KW 軸向力: Fx1=0.51 =0.51 =3446.4N 扭矩: T1=25.7D =25.7 =123303N.mm 鏜大孔的主軸箱主軸: 取d1=37mm 對(duì)于φ68.5的小孔： 知f2=0.46mm/r Fz2=51.4 =51.4x4.5 =2314.4N P2=Fz2V/60000=1.54KW Fx2=0.51 = =3026.8N 扭距T2=25.7D =25.7 =77971.6N.mm 總功率：P總=P1+2P2=4.96KW 小孔主軸直徑： 取整d2=33mm 4、導(dǎo)向裝置的確定 ①導(dǎo)向裝置的作用、類型及結(jié)構(gòu)形式： 作用： 保證刀具相對(duì)工件的正確位置，保證各刀具系統(tǒng)的支承剛性。 類型：導(dǎo)向通常分為兩類：一類是刀具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間既有相對(duì)移動(dòng)又有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一類導(dǎo)向，或稱固定式導(dǎo)向。另一類是刀具導(dǎo)向部分與夾具之間只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二類導(dǎo)向，或稱旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向。其相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部分通常以各種型式設(shè)置在刀桿上則稱內(nèi)滾式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向；若相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部分設(shè)置在夾具上則稱外滾式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向。 本道工序因?yàn)槭晴M孔，所以選用固定式導(dǎo)向裝置，這種導(dǎo)向精度較高，可以較好地滿足鏜孔的精度要求。設(shè)裝置由中間套、可換導(dǎo)套和壓套螺釘組成。中間導(dǎo)套采用間隙配合。在導(dǎo)套磨損后，可以較為方便地更換。由于CK-V型數(shù)控機(jī)床主軸箱Φ88.5，2-Φ68.5孔的精度要求較高，故選用固定式導(dǎo)向裝置，此種導(dǎo)向裝置精度較高，可以滿足加工要求。此導(dǎo)向裝置由中間套，可換導(dǎo)套和壓套螺釘組成。如圖1-1： 圖1-1 ②導(dǎo)向裝置配合的選擇： 考慮到以上各種因素，最后選擇臥式單列圓錐滾子軸承導(dǎo)向套（T0605-05），導(dǎo)套內(nèi)徑100mm，中間導(dǎo)套采用H7/js6的間隙配合，可換導(dǎo)套采用H7/k6的過盈配合，軸與中間導(dǎo)套配研。 ③ 與導(dǎo)套有關(guān)的尺寸 導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定必須保證刀具剛切入工件時(shí)，已進(jìn)入導(dǎo)套內(nèi)的導(dǎo)向長(zhǎng)度L不小于一個(gè)導(dǎo)向部分的直徑d，再考慮到加工完畢，退刀后，取出工件的方便，最后確定導(dǎo)套的長(zhǎng)度為260mm。固定導(dǎo)向支座與工件支承座因相距很遠(yuǎn)，使用同一支承座，其尺寸為兩導(dǎo)套的距離為380mm。 查表8-6①，根據(jù)工件形狀?。? 鏜大孔Φ70時(shí)：ｄ＝100；D=112;D1=132. 鏜小孔Φ55時(shí)：ｄ＝65；D＝75；D2＝83。 其配合公差為： (間隙配合) (過盈配合) 與的配合均是配研，使之達(dá)到鏜孔所能達(dá)到的位置精度。 查表4-3 ①，鏜孔Φ70時(shí)，L1取210?。?取8　ｆ1取40　。 鏜孔Φ55的固定異向套順序與鏜Φ70導(dǎo)向套相同。 故L2、ｅ２、ｆ２均與L１、ｅ１、ｆ１的長(zhǎng)度相同。 5、初定主軸的類型、外伸長(zhǎng)度及選擇浮動(dòng)卡頭 ①確定主軸形式： 多軸箱主軸選用向心球軸承主軸，前支撐選用推力球軸承或深溝球軸承，后支承受選用深溝球軸承或圓錐滾子軸承。此類軸承可承受較大的徑向力和軸向力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配調(diào)整方便，適用于兩個(gè)方向都有軸向力時(shí)宜采用此結(jié)構(gòu)。主軸材料宜用40Cr熱處理，通用傳動(dòng)軸用45鋼調(diào)質(zhì)。 ②初定主軸直徑d: 查《指導(dǎo)書》P38表4-8得 鏜小孔時(shí)主軸直徑d=30主軸外伸部分尺寸為D/d1=50/36；鏜大孔時(shí)主軸直徑d=35mm，主軸外伸部分尺寸D/d2=50/36；外伸長(zhǎng)度為75。 ③鏜桿的確定： 組合機(jī)床上的鏜孔，大多采用硬質(zhì)合金鏜刀頭裝在鏜桿上，鏜孔直徑，鏜桿直徑及鏜刀截面尺寸，查①表3-16得：（①《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》p66） 鏜小孔時(shí)，鏜桿直徑取45，鏜刀截面12x12，長(zhǎng)為40mm, 鏜大孔時(shí)，鏜桿直徑取65，鏜刀截面16x16，長(zhǎng)為55mm. 考慮到刀具的夾緊，在鏜桿頭部設(shè)計(jì)一個(gè)M10的方頭平端緊定螺釘（GB82-76）查資料③長(zhǎng)度從優(yōu)先系列中選取30mm；（③《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)二分冊(cè)》第2版p608） ④ 浮動(dòng)卡頭的選擇： 見圖8-2③①選用大浮動(dòng)量卡頭，型號(hào)均為T6112 見圖8-5④① 鏜大孔Φ70的夾緊螺母?。篢r44×2。 鏜小孔Φ55的夾緊螺母?。篢r36×2 見表8-9⑤ 鏜大孔Φ70的圓螺母取M44×1.5。 鏜小孔Φ55的圓螺母取M36×1.5、 根據(jù)d=36查《設(shè)計(jì)圖冊(cè)》p135，大小軸浮動(dòng)卡頭均 用T6112型。兩主軸箱的總距離（加工完畢時(shí)） L=300+2x(200+260+40+70)=1440 6、動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程計(jì)算： 動(dòng)力部件的工作行程指加工時(shí)動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置又返回到原來(lái)的動(dòng)作過程，包括快進(jìn)―工進(jìn)－快退。 ①動(dòng)力部件的進(jìn)給長(zhǎng)度： L工進(jìn)＝L1+L加工長(zhǎng)+L2 L加工長(zhǎng)－加工部位長(zhǎng)度（以最深孔來(lái)計(jì)算） L1－刀具切入量。 L2－刀具的切出長(zhǎng)度。 L加工長(zhǎng)＝40 L1取5 查組合機(jī)床設(shè)計(jì)書中表3-24 ?。篖2＝10。 則L工進(jìn)＝5+40+10＝55。 ②動(dòng)力部件快速退回長(zhǎng)度（L快退） L快退＝L工進(jìn)+L快進(jìn) 為了裝卸工件方便，取　L快進(jìn)＝95　即L快退＝55+95=150 動(dòng)力部件快速退回的長(zhǎng)度L快退必須保證有所有刀具均退回夾具的刀套內(nèi)，而不影響工件的裝卸。所繪的加工示意圖：L＝10+40+40＝90＜150 即L＜L快退，則刀具可完全退回導(dǎo)套內(nèi)，即設(shè)計(jì)合理。 ③動(dòng)力部件的總行程的確定： L總≥L工作行程+L前備量+L后備量。 L工作行程－動(dòng)力部件的工作行程，即L快退。 L前備－動(dòng)力部件尚可調(diào)節(jié)的距離。 L后備－刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中得到所需的軸向距離。 L工作行程＝150 L前備＝30 L后備＝200 L總＝200+150+30=380 工作循環(huán)圖1-2如下所示： 7、總結(jié)：繪制加工示意圖時(shí)應(yīng)注意的問題： ①加工示意圖應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀況一致，刀具應(yīng)畫在終了位置。 ②尺寸應(yīng)完整，尤其是從主軸箱端面到刀尖的軸向尺寸應(yīng)完整。 ③加工示意圖上應(yīng)標(biāo)出各主軸的切削用量和被加工零件的圖號(hào)，材料硬度，加工余量以及是否冷卻液等。 ④加工示意圖上應(yīng)表示加工過程的工作循環(huán)及各行程的長(zhǎng)度。 加工示意圖見圖紙（CK－V型數(shù)控鏜床主軸箱體加工示意圖）。 1.3.3通用部件型號(hào)、規(guī)格的選擇： 前面第12頁(yè)已經(jīng)算出削功率為=4。98kw P電=P切/K（K=0.8） 則有P電=6.2kw 查表5-38（組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)）： 動(dòng)力箱所取的型號(hào)為ITD50-I， 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y132M-4 電動(dòng)機(jī)功率：P＝7.5kw 寬度B=400 L3=320 查表4-11②表5-2③ ① 液壓滑臺(tái)所選型號(hào)為1HY32IA型 長(zhǎng)度630，寬度320，行程L=400 ② 側(cè)底座所選型號(hào)為ICC3211型，長(zhǎng)度320 ③ 中間底座長(zhǎng)度為1600、高為560。 ④ 支撐臺(tái)高度取217.5、長(zhǎng)為800。 ⑤ 中間底座的輪廓尺寸，在長(zhǎng)度方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要?？紤]到加工示意圖所確定的加工方向的尺寸。根據(jù)選定的動(dòng)力箱，滑臺(tái)，側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系，并考慮滑臺(tái)的前備量，通過尺寸鏈裝配算得中間底座長(zhǎng)度尺寸為1600mm，中間底座寬度尺寸查資料①表2-5得，中間底座寬710mm（①p27）。支承座在長(zhǎng)度方向與兩個(gè)導(dǎo)套平齊，且與工件及夾具是同一個(gè)支承座，其長(zhǎng)度為900mm，支承座的高度方向尺寸根據(jù)滑臺(tái)高度280mm，側(cè)底座高度以及多軸箱中主軸的位置以及對(duì)座的工件位置，由尺寸鏈計(jì)算得： H=320+560+217.5-180=897.5mm 支承座的寬度取限中間底座相同的寬度，也為710mm. ⑥ 液壓夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其液壓圖： 液壓夾緊設(shè)備 1． 油缸的向下壓力F油 F油＝2P(S1-S2) P-----單位液壓力（15-20kg/cm2） S1----活塞面積(60-80cm2) S2----活塞桿面積（30-40cm2） F油＝2×20×(80-30)＝2000kg 2． 若一邊的多軸箱的刀具先接觸工件，此時(shí)該邊刀具切削所產(chǎn)生的軸向力，將對(duì)工件產(chǎn)生顛覆力矩，與之同時(shí)作用工件的上面，兩油缸產(chǎn)生的正壓力所形成的壓力矩應(yīng)與之平衡，該壓力矩應(yīng)大于顛覆力矩，工件才能牢固可靠地被加工，其中F切削軸向力某一邊先切削時(shí)產(chǎn)生的推倒工件的顛覆力。 3． 作用于工件的正壓力： 按作用臂力臂的比例距離計(jì)算可以得到： F油＝2000kg　　F正壓力＝F油·g＝2000·g kg 受力圖如下：（以鏜大孔為例） 其中F切削力＝F軸向力 h－合力作用線至工件底面高度 h＝200 P＝300 M1＝2F正壓力×P/2＝2×2000×9.8×150＝5.88×106N·mm M2=F切×h＝2857.7×200＝5.71×105N·mm M1>>M2 則不會(huì)產(chǎn)生顛覆現(xiàn)象。即所選液壓設(shè)備合理。 1.3.4裝料高度的計(jì)算 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離，在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，首先要考慮工人操作的方便性，對(duì)于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的滾道高度，對(duì)于自動(dòng)線要考慮中間底座的足夠高度，以便允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。 其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求，如工件最低孔位置多軸箱允許的最低主軸高度和通用部件，中間底座及夾具底座基本尺寸的限制等，考慮上述剛度，結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，工件最低孔距h=159.5mm，滑臺(tái)高度為320mm，側(cè)底座高度為560mm，對(duì)于自動(dòng)線裝料高度較高，一般取1m左右；對(duì)回轉(zhuǎn)輪轂式組合機(jī)床，裝料高度一般為1.2m~1.4m，但常增加操作者腳踏板，便于裝卸操作； h裝料高=多軸箱刀具中心線至多軸箱箱底的高度+滑臺(tái)滑 座高度+側(cè)底座高度 h=217.5mm+280mm+560mm=1097.5mm 確定總圖中機(jī)床的長(zhǎng)x寬x高 總圖中的長(zhǎng)度確定：由于該機(jī)床為單工位雙面臥式機(jī)床，由中間底座，兩側(cè)面的側(cè)底座組成， 所以L=1180x2+1600+80x2=4120 寬度等于中間底座的寬度， 所以d=710mm 高度的確定為：h=多軸箱的高度+滑臺(tái)高度+側(cè)底座高度 所以h1=400+320+560=1280 1.3.5繪制機(jī)床總圖 （1）繪制機(jī)床總圖時(shí)應(yīng)注意的問題： ① 機(jī)床總圖要按照加工終了時(shí)的狀態(tài)畫出。 ② 應(yīng)注明電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率、轉(zhuǎn)速、應(yīng)注明動(dòng)力部件的總行程。 ③ 應(yīng)表明液壓系統(tǒng)和電氣控制按鈕等的安裝位置 ④ 當(dāng)工件上加工部位對(duì)其中心線不對(duì)稱時(shí)，而使動(dòng)力部件對(duì)夾具和中心底座不對(duì)稱時(shí)，應(yīng)注明動(dòng)力部件中心線與夾具中心線之間的偏移量。 （2）本機(jī)床總圖需要的技術(shù)要求： ① 本機(jī)床為批量生產(chǎn)CK-V型主軸箱專用雙面臥式組合鏜床。 ② 本機(jī)床在安裝調(diào)試時(shí)，其導(dǎo)軌水平面控制在百分之0.5mm之內(nèi)。如鏜孔：安裝在主軸箱定位導(dǎo)柱中心軸線的同軸度控制在±0.5內(nèi)。 ③ 本機(jī)床的夾具和工作臺(tái)進(jìn)給液壓系統(tǒng)采用2.5-8μm。壓力工作進(jìn)給速度為12.5-500mm/min，但不小于4mm/min，以免油路系統(tǒng)產(chǎn)生爬行，影響工件的加工質(zhì)量。 ④ 本機(jī)床20＃－40＃機(jī)油潤(rùn)滑，每三年定期更換一次。 ⑤ 本機(jī)床內(nèi)表面涂上紅色硝基防銹漆，其外表面涂上三遍油漆和底漆進(jìn)行三次打磨，一次水磨拋光烘干后進(jìn)行噴漆烤干，主色為淺綠色。 ⑥ 本機(jī)床生產(chǎn)一件產(chǎn)品所需時(shí)間為一分鐘，機(jī)床的年產(chǎn)量為六萬(wàn)臺(tái)。 機(jī)床裝配圖見圖紙（臥式組合雙面鏜床總裝圖） 1.3.6生產(chǎn)率計(jì)算卡 1. 實(shí)際生產(chǎn)率Q Q=A/TK=60000/2248=26.69件/h 2. 理想生產(chǎn)率Q1 Q1=60/T單=60/T機(jī)+T輔 （ 件/h） 式中，T單------生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間,可按下式進(jìn)行計(jì)算： T單=(T切+T輔=L1/vf1+ L2/vf2+ T停)+{(L快進(jìn)+L快退)/vfk+T移+T裝)} 式中，L1,L2-----分別為刀具節(jié),節(jié)工作進(jìn)給長(zhǎng)度,單位為mm vf1, vf2--------分別為刀具節(jié),節(jié)工作進(jìn)給量,單位為mm/min T停-----------當(dāng)加工沉孔,止口.倒角光態(tài)表面時(shí),滑臺(tái)在死擋鐵上的停留時(shí)間,通常指刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5～10轉(zhuǎn)需時(shí)間,單位為min L快進(jìn)，L快退---------分別為動(dòng)力部件快進(jìn),快退,行程長(zhǎng)度,單位mm vfK ———?jiǎng)恿Σ考焖傩谐踢M(jìn)度,用機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取5～6m/min；用液壓動(dòng)力部件時(shí)取3~10m/min T移----直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取0.1min T裝卸---工件裝卸（包括定位或撤消定位，夾緊或松開，清理基面或切屑與吊運(yùn)工件等）時(shí)間，它取決于裝卸自動(dòng)化程度，工件重量大小，裝卸是否方便與工人的熟練程度。通常取0.5～1.5min T機(jī)——機(jī)加工時(shí)間（min），（包括動(dòng)力部件工作進(jìn)給時(shí)間和死擋鐵停留時(shí)間） T輔————輔助時(shí)間（min），（包括快進(jìn)時(shí)間，快退時(shí)間，工作臺(tái)直線移動(dòng)或轉(zhuǎn)位時(shí)間，工件裝卸時(shí)間等） 查表得：T機(jī)＝0.54min T輔＝1.16min則 Q1=60/（0.54+1.16） =35.29（ 件/h） 3. 機(jī)床負(fù)荷率η負(fù) η負(fù)=Q/ Q1=26.69/35.29 ≈76% 式中，Q1——機(jī)床的理想生產(chǎn)率； Q——使用單位的生產(chǎn)率，當(dāng)全年工時(shí)為2248h（一班制）時(shí)，Q2=N/2448（件/h），當(dāng)全年工時(shí)為4600h（雙班制）時(shí)，Q2=N/4600（件/h），其中N為被加工零件的年產(chǎn)量（生產(chǎn)綱領(lǐng)） 機(jī)床η負(fù)一般取75～90%為宜。當(dāng)機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，應(yīng)取小值，反之取大值。 T機(jī)＝機(jī)加工時(shí)間（包括快進(jìn)時(shí)間、快退時(shí)間、工作臺(tái)直線移動(dòng)或轉(zhuǎn)位時(shí)間、工件裝卸時(shí)間等） 查表得：T機(jī)＝0.71T輔＝1.83 2、生產(chǎn)效率計(jì)算卡如下： 被加工零件 圖號(hào) 毛坯種類 鑄件 名稱 CK-I型精鏜車床主軸箱箱體 毛坯重量 材料 HT200 硬度 HBS170—200 工序名稱 左右面鏜孔 工序號(hào) 序號(hào) 工步名稱 被加工零件數(shù) 加工直徑mm 長(zhǎng)度mm 工作行程mm 切削速度m/min 轉(zhuǎn)速 r/min 進(jìn)給量 mm/r 進(jìn)給速度 mm/min 工時(shí) 機(jī)加工時(shí)間 輔助時(shí)間 共計(jì) 1 裝卸工件 1 1 1 2 滑臺(tái)快進(jìn) 95 0.017 0.017 3 多軸箱工進(jìn)1 88.5 40 55 40 144 0.6 86 2.5 2.52 4 多軸箱工進(jìn)2 68.5 35 55 40 187 0.46 86 5 滑臺(tái)快退 150 0.028 0.028 1． 雙班制：7.521萬(wàn)臺(tái)/年 。滿足6萬(wàn)臺(tái)/年的要求 2． 裝卸工件時(shí)間取決于操作者熟練程度，本機(jī)床計(jì)算時(shí)取1分鐘 總計(jì) 3.7 單件工時(shí) 3.7 機(jī)床生產(chǎn)效率 16.35件/小時(shí) 機(jī)床負(fù)荷率 76% 2.專題設(shè)計(jì) 2.1多軸箱設(shè)計(jì) 2.1.1 主要作用： 根據(jù)被加工的零件的加工要求，安排各主軸位置，并將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)由電機(jī) 動(dòng)力部件給各工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，其原始依據(jù)是“三圖一卡”。 2.1.2 主要組成部件： a) 通用零件：箱體，主軸，傳動(dòng)軸，齒輪，和附加機(jī)構(gòu)等。 b) 傳動(dòng)類零件：主軸1~6，傳動(dòng)軸7，驅(qū)動(dòng)軸0，油泵傳動(dòng)軸8，傳動(dòng)齒輪，動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)齒輪等。 c) 潤(rùn)滑與防油元件：葉片泵9，分油器，注油標(biāo)，排油基，油盤，防油套。 d) 箱體類零件：箱體，前蓋，后蓋。 在多軸箱箱體內(nèi)腔，安排兩排齒輪，箱體后壁與后蓋之間安排一排齒輪，包括驅(qū)動(dòng)齒輪和轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪。 2.1.3多軸箱箱體的設(shè)計(jì) 箱體材料為HT200，前后蓋材料為HT150。多軸箱的厚度標(biāo)準(zhǔn)為180mm,臥式多軸箱的前后蓋厚度分別為55mm，90mm。根據(jù)《組合機(jī)床簡(jiǎn)明的設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-1可選擇箱體尺寸為BⅹH=400mmⅹ400mm。 2.1.4主軸的結(jié)構(gòu)及代號(hào) 多軸箱主軸選用向心球軸承主軸，前支撐選用推力球軸承或深溝球軸承，后 承受選用深溝球軸承或圓錐滾子軸承。此類軸承可承受較大的徑向力和軸向力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配調(diào)整方便，適用于兩個(gè)方向都有軸向力時(shí)宜采用此結(jié)構(gòu)。主軸材料宜用40Cr熱處理，通用傳動(dòng)軸用45鋼調(diào)質(zhì)。 主軸鏜￠88.5孔的軸，該軸參考《簡(jiǎn)明手冊(cè)》p141圖（7-4），其代號(hào)：35-IT0721-41鏜￠55時(shí)，其代號(hào)為：30-1T0721-41 2.1.5軸承的選擇 向心球軸承型號(hào)： 鏜￠88.5孔時(shí)，代號(hào)為：6207 鏜￠68.5孔時(shí)，代號(hào)為：6206 推力球軸承型號(hào)： 鏜￠88.5孔時(shí)，代號(hào)為：8106 鏜￠68.5孔時(shí)，代號(hào)為：8107 2.1.6軸套的選擇 a)軸套長(zhǎng)度L按下列數(shù)值選?。? 50，60，70，80，90，100，110，120，130，140，150，160，170，180，190，200，225，250，275，300，325。 b) 直徑D允許采用ga，gc配合，d允許采用D配合，而直徑D用gc配合的軸套應(yīng)有附加的連接，用ga配合長(zhǎng)度L在1.5內(nèi)的軸套應(yīng)有附加的連接。用jc4配合的軸套不需要附加的連接； c) 壓合后軸套直徑d可能縮小，因此裝配后必須檢查，必要時(shí)用各種方法精加工； d) 為了取消壓合后的精加工工序，軸套的直徑d允許制定保證壓合后能得到D4精度要求之公差； e) 各段軸套的基本尺寸的確定參見組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)圖7-4：伸出前端部分長(zhǎng)為40mm，后端為35mm，齒輪寬為24mm，無(wú)安裝套長(zhǎng)26mm，距前端套距為4.5mm，后端距為9.5mm，在兩齒輪之間套長(zhǎng)為2mm，計(jì)算如下（參考其裝配圖）鏜￠70孔時(shí)，軸套代號(hào)為：35-1T0722-61；鏜￠55孔時(shí)，軸套代號(hào)為：30-1T0722-61 對(duì)軸 1：套筒 1：9.5（35-24）=20.5mm； 2：規(guī)定為24mm； 3：4.5（40-24）=20.5mm； 4：規(guī)定為2mm； 對(duì)軸 2：套筒 1：24+9.5+（35-17）=51.5mm；2：24+2=26mm； 3：4.5+（40-17）=27.5mm； 1′：9.5+（35-18）=26.5mm； 3′：4.5+40-18=26.5mm； 對(duì)軸 3、4：套筒1：（35-16）+9.5=28.5mm； 2：24+2=26mm； 3：4.5（40-16）=28.5mm； 對(duì)軸 5：套筒1：9.5+24+（35-15）=53.5mm； 2：規(guī)定為24mm； 3：（40-15）+4.5=29.5mm； 4：規(guī)定為2mm。 2.1.7軸承內(nèi)外圓的外徑與軸承座的公差配合選擇 軸承外圓外徑與軸承座采用間隙配合，內(nèi)圓外徑采用基軸制 過盈配合，參見p141圖，及p142表7-6 主軸各組件尺寸配合如下： D（f7），d1（H7），d2（jsd），d4（H7/n6），d5（H8/n7），db（H8/t7） 2.1.8主軸的強(qiáng)度校核 對(duì)1軸進(jìn)行強(qiáng)度校核： 1) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算： 2) 作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖 軸所受載荷是從軸上零件傳來(lái)的計(jì)算時(shí)，常將軸上各力載荷簡(jiǎn)化為集中力，其作用點(diǎn)取為載荷分布段的中心點(diǎn)，作用在軸上的扭矩一般從傳動(dòng)輪輪榖寬度的中心算。 3) 作出彎矩圖： 分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按照計(jì)算結(jié)果分別作出水平面的彎矩MH和垂直面上的彎矩Mr圖，按下式作M圖： 2.1.9箱體補(bǔ)充加工圖 主軸箱一般為鑄件，材料為HT200，為通用鑄件，但由于加工對(duì)象不同，需要在通用鑄件的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工： 根據(jù)設(shè)計(jì)的不同要求，需要在箱體鑄件的兩個(gè)地方修改模型或鉆孔。 在繪制中凡需要補(bǔ)充的部分用粗實(shí)線劃出，通用鑄件原有部分的輪廓一律用細(xì)實(shí)線劃出。 安裝軸承外徑的孔公差去K7。 2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.2.1傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求 a)用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，當(dāng)齒輪中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用變位齒輪。 b)避免用主軸兼?zhèn)鲃?dòng)軸。 c)加工主軸上的齒輪盡可能分布在第Ⅰ排，以減少主軸扭轉(zhuǎn)變形。 d)箱傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)比一般單與1/2,最佳傳動(dòng)比為1－1.5，后蓋內(nèi)傳動(dòng)比大于1/3－1/3.5，盡可能避免升速傳動(dòng)，若采用其傳動(dòng)比應(yīng)小于2,且傳動(dòng)比最好放在傳動(dòng)鏈的最末一、二級(jí)上，以減少功率損失。 2.2.2擬定傳動(dòng)系統(tǒng) 1．示意圖 傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 主軸箱所選用尺寸為400×400。查表5-20①得到驅(qū)動(dòng)軸在主軸箱內(nèi)距離底座高度 159.5。電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速n0=470r/min。鏜大孔轉(zhuǎn)速n1=319r/min。鏜小孔φ55的轉(zhuǎn)速n2=405 r/min。查表7-22②取動(dòng)力箱齒輪 m1＝3, z0＝21 ；由傳動(dòng)系統(tǒng)圖可知： 設(shè)各齒輪編號(hào)：驅(qū)動(dòng)齒輪z0，傳動(dòng)齒輪z1，z1’， z1”，主軸齒輪鏜大孔z2，兩個(gè)鏜小孔分別為z3，z4，泵傳動(dòng)齒輪z5 、z5’，泵齒輪z6 計(jì)算各齒輪，模數(shù)：由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》p60知： 470×z0/z1×z2/z3=319 m2（z2+z3）/2=120 設(shè)m2=2，m1=3，z1=41 ∴ z2/z3=319.87/470×41/21=0.875 z2+z3=120 ∴ z2=64， z3=46， m3=2 由z1與z5’咬合，z5與z6咬合， 720×z0/z1×z5/z6=405.3 m4（z5+z6）/2=160 （其中兩個(gè)小軸距主軸中心距為80mm） 設(shè) m5=2 即： z5/z6=405.3/470×41/21=0.95954 z4+z5=160 ∴ z5=29，z6=23，m4=m5=2 3齒輪與4齒輪是一樣的。z3= z4=46，m3= m4=2 各數(shù)據(jù)整理如下表： 軸的齒輪號(hào) 齒數(shù)Zn 模數(shù)Mn 分度圓直徑 0 21 3 63 1′ 44 2 88 1 41 3 123 1” 42 2 84 2 64 2 128 3 46 2 92 4 46 2 92 5 29 2 58 5′ 21 3 63 6 23 2 46 2.2.3主軸的傳動(dòng)齒輪獲得的實(shí)際轉(zhuǎn)速的核定： 因?yàn)辇X數(shù)必須取整數(shù)，故此在加工示意圖中所確定的轉(zhuǎn)速n與實(shí)際轉(zhuǎn)速有一定的誤差，但誤差率不得超過±5％。 即： n4實(shí)際＝n0·Z0/Z1·Z4/ z1’=470×21/41×46/44＝275.6 n2實(shí)際＝n0·Z0/Z1·Z2/ z1”=470×21/41×64/42＝366.8 ∵Δ1、Δ2均小于5％。 ∴齒輪設(shè)計(jì)合理。 2.2.4傳動(dòng)齒輪強(qiáng)度校核設(shè)計(jì) Ⅰ、由公式計(jì)算：驗(yàn)證Z0的強(qiáng)度（Z0為最薄弱齒輪所受扭轉(zhuǎn)最大） a)取最大齒輪材料為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火。大小齒輪均選硬齒面，齒面硬度為48-55HRC。 b)因?yàn)閺凝X輪傳遞的功率小，所選用直齒圓柱齒輪。 c)選取7級(jí)精度齒輪。 d)小齒輪Z0＝21大齒輪Z1＝41 e)初選Kt＝1.3。 f)計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩： T1＝95.5×105·P1/Np＝95.5×105×5.5/480＝1.09×105N·mm。 g)φd取0.4。 h)查得ZE=189.8MPa。 i)查得〔δ〕H(lim1)＝〔δ〕H（lim2）＝1170MPa。 j)查得KHN1＝0.88 KHN2＝0.90。 k)計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力（取失效率為1％、安全系數(shù)S＝1） 〔δ〕H1＝KHN1·δH（lim1）＝1030Mpa 〔δ〕H2＝KHN2·δH（lim2）＝1053Mpa Ⅱ、計(jì)算： 1) 2) 計(jì)算圓周速度： 3) 計(jì)算寬度： b＝φd·d1t＝0.4×61.85＝24.74mm。 4) 計(jì)算齒寬與齒高之比b/h： 模數(shù) mt＝d1t/Z0=61.85/23＝2.69。 齒高 h＝2.25mt＝2.25×2.69＝6.05。 b/h＝24.74/6.05＝4.09。 5) 計(jì)算載荷系數(shù)： 根據(jù)v＝1.82m/s 7級(jí)精度 查得：Kv＝1.03. 直齒輪，假設(shè)KAFt/b≥100N/mm 查得：KHa＝KFa＝1.1 由表查得：KA＝1 KHβ＝0.43 KFβ＝1.3。 故載荷系數(shù)：K＝KA·KV·Kα·KAβ＝1×1.03×1.1×1.43＝1.62。 6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑： 7) 計(jì)算模數(shù)： m＝d1/Z0＝69.04/23＝3.00 一、 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)校核： 由公式： 1、 確定公式內(nèi)個(gè)計(jì)算值： 1) 查得δFE1＝δFE2＝680MPa。 2) 查得KFN2＝0.9 KFN1＝0.88。 3) 計(jì)算疲勞許用應(yīng)力： 取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.4 由公式： MP 〔δ〕F1＝KFN1δFE1 /S＝0.88×680/1.4＝427.4a 〔δ〕F2＝437.14Mpa 4) 計(jì)算載荷系數(shù)： K＝KAKVKαKFβ＝1×1.2×1.1×1.3＝1.72 5) 查得齒形系數(shù)： YFa1=2.69 YFa2＝2.40。 6) 查得應(yīng)力校正系數(shù)： YSa1=1.575 YSa2=1.67。 7) 計(jì)算并比較大小齒輪： ＝ ＝ 小齒輪數(shù)值大。 2、 設(shè)計(jì)計(jì)算： 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m略大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)。由于齒輪模數(shù)m的大小取決于彎曲強(qiáng)度所確定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑有關(guān)。可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.60，并就近圓整m＝3。按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1＝69.04。 由：Z＝d1/m＝69.04/3＝23.01 取Z0＝23 Z1＝u·Z0＝40。 模數(shù)即為3。 二、 幾何尺寸計(jì)算： 模數(shù)圓整m＝3。 1. 計(jì)算分度圓直徑： d1＝m·Z0=3×21＝63 Z1=41 d2＝m·Z2＝3×41＝123 2. 計(jì)算中心距： a＝（d1+d2）/2＝（63＋123）/2＝93。 3. 計(jì)算齒輪寬度： b＝φd·d1＝0.4×69＝27.6。 圓整B1＝28 B2也可取28。 4. 驗(yàn)算： Ft＝2π/d1＝2×1.09×105/69＝3159.4N。 ∴選擇合適。 因?yàn)辇X輪傳遞的扭矩較小，故齒根彎曲強(qiáng)度可略去不計(jì)。 經(jīng)上分析計(jì)算Z0＝21 Z1＝41所選合適。 2.2.5潤(rùn)滑系統(tǒng)齒輪泵上齒輪參數(shù)的確定 潤(rùn)滑用齒輪泵的傳動(dòng)系統(tǒng)由5、6軸傳入 Z5＝23 Z5齒輪與Z1＝41齒輪嚙合，且與Z0/Z1處于同一排 d5＝m·Z5＝3×23＝69。 ∵1、2軸之間的距離為60。 d5>60 故第5軸需偏移一段距離。 取5軸偏移30°。 n泵在400－800r/min范圍之內(nèi)所選。 YB型葉片泵，滿足要求。 2.2.6 設(shè)置傳動(dòng)系統(tǒng)圖與計(jì)算坐標(biāo):(如下圖所示) 1. 主軸箱傳動(dòng)原理： 1)用傳動(dòng)軸1帶動(dòng)3根主軸(軸2、3、4)，形成同心圓，齒輪中心距是標(biāo)準(zhǔn)的。 2)傳動(dòng)軸是軸1和 軸 5。把3根主軸和1根泵軸與驅(qū)動(dòng)軸連接起來(lái)。