1028-減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)
1028-減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì),減速器,箱體,面孔,臉孔,組合,機(jī)床,總體,整體,設(shè)計(jì),主軸
鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)任務(wù)書機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化 專 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） S195 柴油機(jī)三面精鏜組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及后主軸箱設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 宦 紅 軍 班 級(jí) 材 機(jī) 99(5)班 學(xué) 號(hào) B9912027 起 訖 日 期 2003.03.27～ 2003.06.27 指 導(dǎo) 教 師 劉 道 標(biāo) 教研室主任 吳 祥 系 主 任 徐 文 寬 發(fā)任務(wù)書日期 2003 年 3 月 28 日鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1摘 要本文介紹了減速器箱體口面孔加工組合鉆床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)。從對(duì)減速器箱體的孔加工工藝分析著手，然后確定合理的工藝方案，然后按照工藝方案的要求,確定機(jī)床的配置形式,選擇合理的通用部件,設(shè)計(jì)專用部件和工作循環(huán)系統(tǒng)。首先繪制“三圖一卡”,然后根據(jù)“三圖一卡”進(jìn)行組合機(jī)床設(shè)計(jì)以及主軸箱設(shè)計(jì)。組合鉆床 是箱體類零件孔加工中極為重要的設(shè)備,組合鉆床能夠保證工件的形狀尺寸和位置尺寸。利用組合鉆床加工孔系不僅可以提高生產(chǎn)率,而且應(yīng)用相當(dāng)廣泛。本設(shè)計(jì)是在一些現(xiàn)有組合鉆床基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，在設(shè)計(jì)中結(jié)合了生產(chǎn)實(shí)踐中的寶貴經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)的有關(guān)信息。關(guān)鍵詞：孔系加工 組合鉆床 減速器箱體 主軸箱減速器箱體鉆口面孔組合鉆床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)2AbstractThis text introduction moderate device case body mouth face process combination drilling machine overall design and main shaft case design. From processing technology analyse set about to case hole of body, then confirm the rational craft , Then at the request of craft scheme, confirm the disposition form of the lathe , choose the rational part in common use , Design the special-purpose part and job circulatory system. Draw" three picture one" at first , go on and make up according to" three picture one" lathe design and main shaft case design. Combination drilling machine Case body part hole extremely important equipment in processing, combination drilling machine can guarantee form size and position size of work piece. Utilize combination drilling machine process hole department can boost productivity, use quite extensive. Originally the design was improved on the basis of some existing combination drilling machines, Have combined the relevant information of valuable experience and advanced technology in the production practices in the design.Keywords：The Kong 's processing Combination drilling machineCase body of moderating device Main shaft case一、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容1、任務(wù)：減速器箱體鉆口面孔組合鉆床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)（論文）依據(jù)Ⅰ.被加工零件材料為 HT200,硬度 HB170-240,金屬模機(jī)器造型 ,鑄造精度為 2 級(jí)。Ⅱ.生產(chǎn)綱領(lǐng)，1 萬臺(tái)/年，兩班制 Ⅲ本道工序內(nèi)容：鉆 14-Φ18 孔,表粗糙度均為 Ra25。三、技術(shù)要求⑴.機(jī)床要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，裝卸方便，維修及調(diào)整便利。⑵.主軸箱能滿足機(jī)床總體法案的要求(轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、功率、坐標(biāo)要求) 。⑶.加工精度應(yīng)符合零件圖要求。四.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）物化成果的具體內(nèi)容及要求(具體內(nèi)容參照機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱及實(shí)施細(xì)則的有關(guān)要求填寫)1.工序圖 一張 A12.加工示意圖 一張 A13.機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 一張 A04.生產(chǎn)率計(jì)算卡 一份 5.主軸箱裝配圖 一張 A06.零件圖 3-6 張 A37.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 1 份，字?jǐn)?shù) 1 萬字以上。五. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃起訖日期 工作內(nèi)容 備 注3.31—4.31 畢業(yè)實(shí)習(xí),收集資料4.28---4.27 資料整理,擬定設(shè)計(jì)方案4.28---5.31 總體設(shè)計(jì),部件設(shè)計(jì),繪圖6.01---6.15 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書6.16---6.22 畢業(yè)設(shè)計(jì)資料審閱,修改6.23---6.27 分小組答辯六. 主要參考文獻(xiàn)：1.謝家瀛.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，19942.大連組合機(jī)床研究所.組合機(jī)床設(shè)計(jì)(第一冊(cè)). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,19753.大連組合機(jī)床研究所.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,19754.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué).組合機(jī)床設(shè)計(jì).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,19855.王先達(dá).機(jī)械制造工藝學(xué),北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19956.楊黎明.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:國(guó)防工業(yè)出版社,19967.徐仁發(fā).機(jī)床夾具設(shè)計(jì).重慶:重慶大學(xué)出版社,19938.孟少庚.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19929.戴曙.金屬切削機(jī)床.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199410.楊列群.形狀和位置公差 位置度公差.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1992七、其他鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書10 引言本人這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的 16 軸立式組合鉆床是由大量的通用部件和少量的專用部件組成的工序集中的高效率專用機(jī)床。為用來鉆削 80T 可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)中減速器箱體的口面孔而設(shè)計(jì)的專用機(jī)床。該機(jī)床可適用于年產(chǎn)量為 1 萬臺(tái)的批量生產(chǎn)，為了保證加工零件的質(zhì)量、產(chǎn)量和降低生產(chǎn)成本，在設(shè)計(jì)該立式組合鉆床時(shí)，首先應(yīng)該制定合理的工藝方案，然后按照工藝方案的要求，確定機(jī)床的配置形式，選擇合理的通用部件，設(shè)計(jì)專用部件和工作循環(huán)控制系統(tǒng)。為表達(dá)該組合機(jī)床的總體方案，在設(shè)計(jì)時(shí)要繪制“三圖一卡”即 80T 可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)減速器箱體的加工工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、生產(chǎn)率計(jì)算卡。然后根據(jù)“三圖一卡”進(jìn)行組合機(jī)床的設(shè)計(jì)、調(diào)整和驗(yàn)收。制造業(yè)作為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，它是我國(guó)比較優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，是勞動(dòng)密集及智力密集型產(chǎn)業(yè)。而制造業(yè)的主體和基礎(chǔ)是機(jī)床行業(yè)；2002 年中國(guó)機(jī)床一躍成為世界最大的消費(fèi)國(guó)和全球最大的機(jī)床進(jìn)口國(guó)。同時(shí)加入 WTO 以后，全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的一體化，這對(duì)我國(guó)制造業(yè)的要求不斷提高，各種技術(shù)壁壘已經(jīng)阻礙了我國(guó)機(jī)床行業(yè)走向國(guó)際化。如何刷新今天的被動(dòng)局面，積極的應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、抓住機(jī)遇、贏得發(fā)展的契機(jī)，成為機(jī)床行業(yè)普遍面臨的問題。在國(guó)外，機(jī)床改造已有較長(zhǎng)的歷史，在美國(guó)已有 50 多年的歷史。由于各國(guó)的政治、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的差異，機(jī)床的種類、性能、結(jié)構(gòu)的繁雜多樣，使機(jī)床的改造內(nèi)涵更加豐富多彩，出現(xiàn)了機(jī)床的翻修、改進(jìn)、改裝、改造、再生、再造。機(jī)床改造在汽車、機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、航空等行業(yè)廣泛應(yīng)用，并批量投入生產(chǎn)。一般認(rèn)為：機(jī)床改造就是：利用最新的控制裝置和進(jìn)給系統(tǒng)使舊機(jī)床獲得新生再造是一種較高的設(shè)備改造形式，國(guó)外稱這種工程技術(shù)是把老設(shè)備“重新回到圖板，以進(jìn)行再設(shè)計(jì)，再制造，再鑒定的工作過程。通過全面改造設(shè)備主體結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)，引入最新技術(shù)，使機(jī)床達(dá)到現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的新機(jī)床的水平，以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)率、精度、環(huán)靜和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。鑒于機(jī)床改造工藝技術(shù)水平要求較高。一般工廠用戶自行改造。往往難于達(dá)到技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代制造業(yè)的優(yōu)化，除了信息化以外，還包括加工順序的工藝優(yōu)化、加工參數(shù)、切削刀具、熱處理金屬成型的優(yōu)化設(shè)計(jì)制造，從而實(shí)現(xiàn)降低成本、高效益的運(yùn)作，達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)、高規(guī)范的要求。設(shè)計(jì)課題涉及到課題的分析、資料的查詢、資料摘錄，整理收集的資料。然后深入鹽城市機(jī)床廠生產(chǎn)一線向使用者、設(shè)計(jì)者學(xué)習(xí)，從而了解所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的成本、減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)2生產(chǎn)效率、特殊用途、設(shè)計(jì)理念、以及產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。具體的了解機(jī)床的外形、主軸箱的大致結(jié)構(gòu)，并記錄了如何有所改進(jìn)，最后確定設(shè)計(jì)的方案。以及箱體的結(jié)構(gòu)圖，并進(jìn)行相關(guān)零件的選型計(jì)算。此種機(jī)床的構(gòu)造設(shè)計(jì)要求我們具備相當(dāng)強(qiáng)的實(shí)踐知識(shí)和經(jīng)濟(jì)意識(shí)因此考慮到：動(dòng)力裝置、電機(jī)的選用，優(yōu)化的配置企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有各種資源，真正做到資源最小化，提高產(chǎn)品精度，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益最大化的要求，更好的服務(wù)于生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)。本課題就是從培養(yǎng)我們的工程實(shí)踐意識(shí)、經(jīng)濟(jì)意識(shí)，樹立正確的生產(chǎn)觀出發(fā)，并結(jié)合機(jī)床廠的多年實(shí)踐總結(jié)，該課題的設(shè)計(jì)由本本人單獨(dú)完成，設(shè)計(jì)任務(wù)由指導(dǎo)老師作了明確指配：由于我負(fù)責(zé)該立式組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)和組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì)，故本人的設(shè)計(jì)說明書包括立式組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)和組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì)，附件有生產(chǎn)率計(jì)算卡、圖的詳細(xì)說明。鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書31 立式組合鉆床總體設(shè)計(jì)概述1.1 零件加工工序圖加工工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺(tái)機(jī)床上或一條自動(dòng)生產(chǎn)線上完成的工藝內(nèi)容。包括加工部件的尺寸精度、技術(shù)要求、加工時(shí)的定位基準(zhǔn)、夾緊部位以及被加工零件的材料、硬度和在機(jī)床上加工前毛坯的情況。本工序的加工內(nèi)容是鉆口面 Φ14 孔，要求在立式鉆床上加工，以底面兩銷孔（上箱體為頂面）為定位基準(zhǔn)，夾緊點(diǎn)位于第三軸孔和對(duì)側(cè)的第二、四軸孔上。在一個(gè)箱體上,因?yàn)橛袃蓚€(gè)孔是不對(duì)稱的,為了提高生產(chǎn)效率,縮短輔助時(shí)間,減少設(shè)備,用一臺(tái)組合機(jī)床來加工上、下箱體。在主軸箱上把所有軸孔都排成對(duì)稱的,在加工時(shí),把不應(yīng)有的鉆頭取下就可以加工上下箱體,則該立式組合機(jī)床有 16 根主軸。該加工孔的直徑為 Φ18mm,表面粗糙度,孔深分別為 110mm、50mm、25mm。定位時(shí)以底面和兩銷孔為定位基準(zhǔn)是合理的,這樣定位精度高,易于保證各軸孔間的位置精度,故這種在立式組合鉆床上采用“一面兩銷”的定位方法加工精度是較高的。1.2 零件加工示意圖加工示意圖反映了機(jī)床的加工過程和加工方法,并決定了浮動(dòng)夾頭或接桿的尺寸、刀具的種類和數(shù)量,刀具的長(zhǎng)度和加工尺寸、主軸、刀具與工件間的關(guān)系尺寸等。合理的選擇切削用量、并決定動(dòng)力頭的工作循環(huán)時(shí)間也是調(diào)整機(jī)床和刀具的依據(jù)。1.2.1 鉆頭的選擇加工時(shí)選用麻花鉆由《量具、刀具標(biāo)準(zhǔn)》P290-JB781-65 查得:①鉆 110mm 深的孔,用錐柄長(zhǎng)麻花鉆d=18mm,柄部形式:B L=320mm L0=215mm錐柄尺寸莫氏圓錐 2 號(hào),L2=90.5mm d1=17.2mm②由 P282-JB780-65 查得鉆 50mm 深的孔和 25 深的孔,用錐柄麻花鉆d=18mm 柄部形式 B L=320mm L0=215mm錐柄尺寸莫氏圓錐 2 號(hào),L2=90.5mm d1=17.2mm減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)41.2.2 導(dǎo)向選擇:①由［I］P223 表 3-4 和 3-3 及［Ⅱ］P63 選擇選擇導(dǎo)向長(zhǎng)度 L1=45mm 的固定式導(dǎo)套。②導(dǎo)套配合的選擇查［I］表 3-5 可知:d 用 Db 新標(biāo)準(zhǔn)為 G7D 用 D/db,新標(biāo)準(zhǔn)為 H7/g6D1 用 D/ga,新標(biāo)準(zhǔn)為 H7/n6（導(dǎo)套）1.2.3 主軸的選擇切削扭矩為 1424.86Kg.mm由 ［I］表 5-10 查得d=B =7.5 =25.22mm410m41086.2按標(biāo)準(zhǔn)系列取主軸軸徑為 30mm由［I］表 可查得主軸外伸長(zhǎng)度 L=115-15=100mmD/d1=50/36按桿莫氏圓錐號(hào) 2 號(hào)鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書5（主軸）1.2.4 接桿的選擇選用 B 型(A 型為加強(qiáng)型接桿)11 號(hào)接桿（連接桿）1.3 動(dòng)力部件的選擇1.3.1 動(dòng)力部件的功率選擇動(dòng)力部件的功率選擇是根據(jù)所選的切削用量計(jì)算出切削功率及進(jìn)給功率之需要,并考慮提高切削用量的可能性(一般提高 20％)選擇相應(yīng)的動(dòng)力部件。切削用量為V=13 米/分 n=230 轉(zhuǎn)/分 f=0.16 毫米/轉(zhuǎn)刀具耐用度驗(yàn)算減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)6T=( 83.15.02.8960 )9613()(2.15. ???BHSVD=181971.027 分=3032.85 小時(shí)一天按工作 15 小時(shí)計(jì)算,刀具耐用度為 202.19 天,則切削用量選擇合理。切削功率由計(jì)算得:N=14×0.3733=5.227(KW)取 η=0.8 則N 動(dòng)> =6.53(KW)8.0275??切6.53+(6.53×30%)=8.49(KW)故選用 10KW 的電動(dòng)機(jī)。1.3.2 主軸箱最大輪廓尺寸的選擇根據(jù)工件外輪廓尺寸和結(jié)構(gòu)需要,選用 1000×630×340mm 的標(biāo)準(zhǔn)主軸箱,由于結(jié)構(gòu)的需要在 1000 方向上再加四個(gè)導(dǎo)桿座,導(dǎo)桿座內(nèi)徑為 Φ100mm,這樣用來支承導(dǎo)桿的外形尺寸成為 1200mm,外廓尺寸就成為 1200×630×340mm。D=36mm D1=30mm B 型 D2=50mm L1=110mm L2=30mm莫氏錐度號(hào)為 2 號(hào), L1 選擇由具體情況而定1.3.3 主軸箱鉆模板工件等相互之間位置及尺寸導(dǎo)向長(zhǎng)為 45 mm,鉆模板厚為 35 mm,加工終了位置時(shí)鉆模板與工件相距 10 mm,切出長(zhǎng)度為 12 mm,導(dǎo)向套與主軸箱間間距為 30 mm,采用活動(dòng)方式鉆模板。 （如下圖）鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書71.3.4 動(dòng)力循環(huán)的選擇動(dòng)力頭的工作循環(huán)包括:快進(jìn)、行進(jìn)、工作進(jìn)給和快退等動(dòng)作。本機(jī)床采用“工進(jìn)—快退”的循環(huán),這是由機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖確定后又重新修改的結(jié)果。1.4 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖1.4.1 機(jī)床裝料高度的確定考慮到通用部件尺寸的限制和操作方便,裝料高度可在 850～1060mm 之間選取,具體到本設(shè)計(jì)中取裝料高度 1000mm。1.4.2 夾具輪廓尺寸的確定裝卸工件是在機(jī)床外面完成的,夾具在裝卸工件時(shí)可拉進(jìn)拉出。由于結(jié)構(gòu)限制,夾具與滑臺(tái)做成一個(gè)整體是特制滑臺(tái)。參考 63 滑臺(tái)制造而成,導(dǎo)軌部分局部尺寸不變,最大外輪廓尺寸為 1200×950×500mm。1.4.3 中間底座尺寸的確定中間底座支撐著夾具體,按需要取長(zhǎng)為 1700mm.寬和高取坐標(biāo)準(zhǔn)值分別為1000mm 和 560mm。減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)81.4.4 主軸箱各尺寸的確定前面已經(jīng)確定了其外形輪廓尺寸,根據(jù)［I］確定后蓋為 90mm,前蓋為70mm(考慮作油池用)主軸箱體為 180mm。1.4.5 滑臺(tái)的選擇滑臺(tái)的選用應(yīng)根據(jù)工件的外輪廓尺寸和進(jìn)給抗力,工作循環(huán)來確定。進(jìn)給抗力:ΕP=300.5×14=4207(Ｋg)由一部組合機(jī)床通用機(jī)床部件設(shè)計(jì)組所編寫的指導(dǎo)教材直接查得用 HY63B 型滑臺(tái)。行程為 630mm,最大進(jìn)給抗力為 6300Kg,快進(jìn)行程速度為 4.2 米/分。1.4.6 動(dòng)力箱的選擇由［Ⅱ］可查得,選用 TD63AⅡ型動(dòng)力箱,電機(jī)型號(hào)為 JO2-61-6。功率為10KW,驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為 48.5rpm。1.4.7 其它配套部件的選擇由一部組合機(jī)床設(shè)計(jì)小組所編指導(dǎo)資料查得與 HY63BⅡ型滑臺(tái)配套的其它部件為:立柱:型號(hào) CL63A 立柱底座:型號(hào) CD63由以上資料即可作出機(jī)床總體設(shè)計(jì)的“三圖一卡”具體見圖紙和該說明書的附錄部分。下面進(jìn)行立式組合鉆床主軸箱的設(shè)計(jì)2 組合鉆床主軸箱的設(shè)計(jì)2.1 繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖主軸箱是組合機(jī)床的重要組成部件,它是選用通用零件,按專用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的,其主要功用是根據(jù)被加工零件的加工要求,安排各主軸位置將電機(jī)和動(dòng)力鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書9箱部件的功率和運(yùn)動(dòng)通過一定速比排布的傳動(dòng)齒輪傳遞給各主軸,使其獲得所要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,并帶動(dòng)刀具進(jìn)行切削。由于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求本人設(shè)計(jì)的立式組合鉆床的主軸箱,故本說明書中只對(duì)主軸箱的設(shè)計(jì)、計(jì)算作詳細(xì)的論述,而對(duì)其總體設(shè)計(jì)部分只做一般性的概述。主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖,是根據(jù)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)中的“三圖一卡”整理編繪出來的,其主要內(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:(1)主軸箱輪廓尺寸:1000×630×340mm。(2)工件輪廓尺寸 921×360mm 及各孔位置尺寸。(3)工件和主軸箱的相對(duì)位置。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可編制出該立式組合鉆床主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖見圖 1附表:(a)被加工零件名稱:80T 可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)減速器箱體材料:HT200 鑄鐵硬度:HB190機(jī) 床 生 產(chǎn) 率 計(jì) 算 卡圖號(hào) 材料種類 HT200名稱 減速器上(下)箱體 毛坯重量被加工的零 件 材料 灰口鑄鐵 硬度 HB190工序名稱 鉆口面螺栓孔 工序號(hào)進(jìn)刀量 工時(shí)(min)序 號(hào) 工步名稱 被加工零件數(shù)加工直徑加工長(zhǎng)度工作行程切削速度m/min每分轉(zhuǎn)速rpm每轉(zhuǎn)mm/r每分mm/min機(jī)動(dòng)工時(shí)輔助時(shí)間共計(jì)1 裝入工件 12 定位夾緊 0.23 動(dòng)力部件工進(jìn)Φ18 111 155 13 230 0.16 36.8 4.24 工件拔銷 0.1減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)10放松5 動(dòng)力部件快退155 4200 0.0316 卸工件 1.5單件工時(shí) 4.2 1.831 6.031機(jī)床生產(chǎn)率 Q實(shí)9.9486要求生產(chǎn)率 Q 5.3478備注 1.本計(jì)算卡是加工箱體時(shí)的一些數(shù)據(jù),下箱體完全相同。2.裝卸工件時(shí)是由工人的熟練程度及機(jī)床發(fā)復(fù)雜性決定的,本機(jī)取 1.5 分,工作地服務(wù)時(shí)間和休息時(shí)間取0.3 分(在總時(shí)間內(nèi))。 負(fù)荷率 η 53.76％(b)主軸外伸尺寸及切削用量7.89.1011.12 3.45.613.1415.16 1.2 軸號(hào)Φ18 Φ18 Φ18 加工直徑(mm)Φ30 Φ30 Φ30 主軸直徑(mm)Φ50/Φ36 Φ50/Φ36 Φ50/Φ36 D/d1(mm)100 100 100L(mm)主軸外伸尺寸13 13 13 V(m/min)230 230 230 n(rpm)0.16 0.16 0.16 ｆ(mm/r)36.8 36.8 36.8 Vf(mm/min)鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書11圖 1 原始依據(jù)圖(c)動(dòng)力部件TD63A 型齒輪傳動(dòng)動(dòng)力箱功率 10KW,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 970rpm,驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 485rpm,驅(qū)動(dòng)軸到動(dòng)力滑臺(tái)表面距離為 249.5mm,其它尺寸可查動(dòng)力箱裝配圖。2.2 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇及動(dòng)力計(jì)算2.2.1 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇主軸結(jié)構(gòu)形式由零件加工工藝決定,并應(yīng)考慮主軸的工作條件和受力情況。 因?yàn)楸竟ば蚴菍?duì)減速箱箱體口面孔進(jìn)行鉆孔,且采用立式組合鉆床,根據(jù)結(jié)構(gòu)的需減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)12要,選用前支承為推力球軸承來承受軸向力,用向心球軸承來承受徑向力,后支承為徑向止推滾子軸承的主軸結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)能承受較大的軸向力,其缺點(diǎn)是軸承較多,密封麻煩且拆裝不便。本主軸屬于外伸長(zhǎng)度為 100mm 的長(zhǎng)主軸,它與刀具鋼性連接,配以單向?qū)к売糜阢@孔。2.2.2 主軸直徑和齒輪模數(shù)的初步確定初定主軸直徑已在編制“三圖一卡”時(shí)完成,由此可在“三圖一卡”中得知主軸直徑初定為 d=30mm。主軸箱中齒輪的模數(shù)通常有 2、2.5、3、3.5、4 等幾種,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),初選模數(shù)可由公式:????mNZm3~0??估算,再通過類比法,從通用系列中選用各齒輪的模數(shù),對(duì)于本次設(shè)計(jì)的主軸箱,由于主要傳動(dòng)鍵中的齒輪往往和多個(gè)齒輪嚙合,受力交復(fù)雜,往往速度較低,受力較大。故選用模數(shù)較大的齒輪,同時(shí)為了便于組織生產(chǎn),在同一主軸箱中齒輪模數(shù)最好不多于兩種。綜合考慮,本設(shè)計(jì)中取傳動(dòng)齒輪模數(shù) m=3。2.2.3 主軸箱動(dòng)力計(jì)算因所有主軸都用于鉆孔,故均選用有止推軸承的主軸,各主軸直徑和主軸所需動(dòng)力如下:(1)鉆 Φ18mm 孔,鉆頭直徑 D=Φ18mm,轉(zhuǎn)速 n=230rpm切削速度 V=13m/min,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.16mm/r相應(yīng)的軸號(hào)為 1、2由 M= 得6.08.09.HBfD?M= )84.12....1 mkg??（按［I］表 5-10,可取主軸直徑 d=30mm即 d1=d2=30mm由 N= 得 ：DMV306鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書13N1=N2= ）（ KW362.018364.2??由 P=2.6D 得 ：..0HBfP1=P2= ??kg75.4..26.0(2) 鉆 Φ18mm 孔,鉆頭直徑 D=Φ18mm,轉(zhuǎn)速 n=230rpm切削速度 V=13m/min,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.16mm/r相應(yīng)的軸號(hào)為 3、4、5、6、13、14、15、16 由 M= 得.08.09.1HBfD?M= )84.12.6... mkg??（按［I］表 5-10,可取主軸直徑 d=30mm即 d3=d4=d5=d6=d13=d14=d15=d16=30mm切削功率由 N= 得 ：DMV306N = ）（ KW2.184.2??即 N3=N4=N5=N6=N13=N14=N15=N16=0.3362(KW)切削力由 P=2.6D 得 ：6.0.HBfP= ??kg75.241.86.2.??即 P3=P4=P5=P6=P13=P14=P15=P16=274.75(kg)(3) 鉆 Φ18mm 孔,鉆頭直徑 D=Φ18mm,轉(zhuǎn)速 n=230rpm切削速度 V=13m/min,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.16mm/r相應(yīng)的軸號(hào)為 7、8、9、10、11、12由 M= 得6.0.09.1HBfD?M= )84.12.8.8.. mkg??（即 M7=M8=M9=M10=M11=M12=1424.84(kg mm)由 N= 得 ：MV306切削功率 N= ）（ KW362.0184.2??N7=N8=N9=N10=N11=N12=0.3362(KW)切削力由 P=2.6D 得 ：6.0.HBf減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)14P= ??kg75.24016.8.26.??即 P7=P8=P9=P10=P11=P12=274.75(kg)(4) 主軸所需功率……????4321NN ）（ KW3792.516.0??根據(jù) N 主= ?切式中 為組合機(jī)床主軸箱傳動(dòng)效率,在加工黑色金屬時(shí)取 =0.8 ,?9.0~本設(shè)計(jì)中由于主軸較多,且傳動(dòng)較復(fù)雜,為了保險(xiǎn)起見取 =0.8。則 N 主= =?切 ）（ KW724.68.0395?根據(jù)上述計(jì)算,選取電機(jī)功率為 10KW主軸所需總切削力為:……????4321P）（ Kg4396175.26??2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),就是通過一系特定的傳動(dòng)鏈把動(dòng)力箱輸出軸(亦稱主軸箱驅(qū)動(dòng)軸)傳進(jìn)來的動(dòng)力和轉(zhuǎn)速按要求分配到各主軸,傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞,將直接影響主軸箱的質(zhì)量、通用化程度、設(shè)計(jì)和制造工作量的大小和成本。2.3.1 主軸位置的分析及傳動(dòng)比的分配 在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí),要盡可能用較少的傳動(dòng)件,使數(shù)量較多的主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。因此,在沒有計(jì)算時(shí),單一應(yīng)用計(jì)算式、作圖的方法就難以達(dá)到要求。在設(shè)計(jì)中,采用“計(jì)算、作圖和試湊”相結(jié)合的方法來設(shè)計(jì)計(jì)算,其具體設(shè)計(jì)步驟如下:(1) 主軸的位置分析 組合機(jī)床所加工的零件是多種多樣的,結(jié)構(gòu)也各不相同,但零件上孔的分布大體可歸納為以下幾種類型:同心圓分布、直線分布、任意分布。該主軸箱中,軸 1 和 16 由傳動(dòng)軸 O5 帶動(dòng),屬直線分布, 軸 2、3 由傳動(dòng)軸 O4 帶動(dòng)屬直線分布, 軸 4 和 15 由傳動(dòng)軸 O2 帶動(dòng),亦屬直線分布。軸 5、6和 13、14 分別由 O8 和 O7 帶動(dòng),同樣屬直線分布,而軸 7、8、9 由 O11 帶動(dòng),鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書15則屬于同心圓分布,同樣軸 10、11、12 由傳動(dòng)軸 O10 帶動(dòng), 屬于同心圓分布,從上看出,該主軸箱中主軸分布屬任意分布。(2) 傳動(dòng)比的選擇為使結(jié)構(gòu)緊湊, 主軸箱內(nèi)齒輪的最佳傳動(dòng)比一般為 1～1.5,但在立式主軸箱后蓋內(nèi)第四排齒輪,根據(jù)需要,其傳動(dòng)比可取大一些,但一般不超過3～3.5,據(jù)此,在本設(shè)計(jì)中為了使主軸上齒輪直徑小些，所以先由第Ⅳ排齒輪減速,然后再由箱體內(nèi)最后一級(jí)齒輪升速,獲得所需的主軸轉(zhuǎn)速,這樣使結(jié)構(gòu)較為合理緊湊。(3)傳動(dòng)軸的位置和轉(zhuǎn)速、齒輪齒數(shù)本主軸箱內(nèi)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是按照計(jì)算、作圖和試湊的一般方法來確定齒輪齒數(shù)。中間傳動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速,設(shè)計(jì)過程中本著以下原則:①在保證主軸強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向的前提下,應(yīng)使傳動(dòng)軸和齒輪數(shù)量少,規(guī)格小,體積小,盡量用一根中間軸帶動(dòng)多根主軸,當(dāng)嚙合中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可采用變位齒輪或略改變傳動(dòng)比的方法來解決。 ②盡量避免主軸帶動(dòng)主軸的方案,只要滿足要求就盡量減少傳動(dòng)軸,主軸的規(guī)格,減少零件品種。③鉆孔負(fù)載大,在結(jié)構(gòu)上盡量使主軸上齒輪靠近前支承,減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。④主軸齒輪尺寸受結(jié)構(gòu)限制(如:孔與孔中心距小,不允許齒輪尺寸過大,否則齒輪與齒輪,齒輪與軸套就會(huì)發(fā)生干涉)不能太大, 傳動(dòng)系統(tǒng)開始采用較大的降速傳動(dòng)比,到主軸后,又采用了升速傳動(dòng),這樣就會(huì)使齒輪尺寸減小。a.已知各主軸轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)軸到主軸之間的傳動(dòng)比主軸: ……=?21nrpm23016驅(qū)動(dòng)軸: rp4850各主軸傳動(dòng)比: 108.216,.2?ib.各傳動(dòng)比分配:因?yàn)橐笾鬏S上齒輪不過大,故最后一對(duì)齒輪取升速108.2?i其余主軸取 .i驅(qū)動(dòng)軸 O1-O3.O6.O9 均用降速108.29.631??oi減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)16c.確定傳動(dòng)軸位置并配對(duì)各齒輪根據(jù)試算、作圖和試湊法,計(jì)算出各傳動(dòng)軸齒輪齒數(shù)、模數(shù)為:驅(qū)動(dòng)軸 :Z=25 m=31OO 軸:I 排 Z=47 m=32Ⅳ排 Z=43 m=3O 軸:Ⅲ排 Z=33 m=33Ⅳ排 Z=50 m=3I 排 Z=33 m=3軸 ：45Ⅳ排 Z=46 m=3軸 ：6I 排 Z=26 m=3軸 ：87OⅡ排 Z=43 m=3I 排 Z=41 m=3軸 ：9Ⅱ排 Z=58 m=3I 排 Z=38 m=3軸 ：10OⅢ排 Z=27 m=3d.驗(yàn)算各主軸轉(zhuǎn)速rpmnn 6.281.48516321 ????92.54r0.7.1436pmnn 23461852097 ????r.39.18轉(zhuǎn)速相對(duì)損失在 5%以內(nèi),符合設(shè)計(jì)要求。e.用中間傳動(dòng)軸 O2 作調(diào)整手柄軸,其轉(zhuǎn)速如下:rpmno7.2814352??軸 O2 的轉(zhuǎn)速較高,操作省時(shí)省力,位置適當(dāng),可滿足要求。鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書17f.采用 B-ZIR12-2 型葉片泵,經(jīng)中間傳動(dòng)軸 O6 經(jīng)一對(duì)齒輪 。傳 動(dòng)163rpmn60134528???泵滿 足 要 求范 圍 之 內(nèi)在泵 ,~02.3.2 主軸箱的潤(rùn)滑和手柄設(shè)置a.由于葉片泵使用可靠,性能良好,故該主軸箱中采用 B-ZIR12-2 型葉片泵進(jìn)行潤(rùn)滑。把油從前蓋油池打到頂部由 4R-31-1 型分油器把油分成兩路通到齒輪集中的 I 排,兩路通到Ⅲ排齒輪進(jìn)行直接潤(rùn)滑和滴漏潤(rùn)滑(由于上箱體上有許多孔,油是可以從軸承間隙中滴漏下來的)。該葉片泵裝在主軸前壁上,采用油泵傳動(dòng)軸帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)方式,工作時(shí)轉(zhuǎn)速為 600rpm。b.手柄的位置由于主軸箱上有很多刀具,為了便于更換和調(diào)整刀具以及裝配和維修時(shí)檢查主軸精度,故在主軸箱上設(shè)置一個(gè)手柄軸,以便于手動(dòng)回轉(zhuǎn)主軸。為了扳動(dòng)起來輕便,手柄軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能高一些,且所處位置靠近操作者一側(cè)。并留有扳手作用位置的活動(dòng)空間,該主軸箱中安排在 O2 軸上是比較合理的。2.3.3 傳動(dòng)軸直徑的確定:軸 O2:MO2=2M 主 ).(397.21584.12mkgi????查［I］表 5-10,取 d=25 由于 O2 為手柄軸,故去取 do2=30mm軸 O3:MO2=4M 主 ).(63754.12kgi????查［I］表 5-10, 取 do3=30mm軸 O4:MO4=2M 主 ).(84263584.12mkgi????查［I］表 5-10, 取 do4=25mm軸 O5:減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)18MO5=2M 主 ).(84263584.12mkgi????查［I］表 5-10, 取 do5=25mm軸 O6:).(410592678.145268.146 mkgiMiO ?????主主查［I］表 5-10, 取 do6=35mm軸 O7.O8:).(3921584.1287 kgiO?????主查［I］表 5-10, 取 do7=do8=25mm軸 O9:).(81276384.1289 mkgiMO ????主查［I］表 5-10, 取 do9=35mm軸 O10:).(29564.12210 kgiO????主查［I］表 5-10, 取 do10=25mm軸 O11:).(32956784.1221 mkgiMO????主查［I］表 5-10, 取 do11=25mm2.4 主軸箱坐標(biāo)系計(jì)算坐標(biāo)系計(jì)算就是根據(jù)以知的驅(qū)動(dòng)軸的位置及傳動(dòng)關(guān)系,計(jì)算出中間傳動(dòng)軸的坐標(biāo),以便在繪制箱體零件加工圖時(shí),將各孔的坐標(biāo)尺寸完整的標(biāo)注出來,并用以繪制坐標(biāo)檢查圖,作為對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全面檢查。1.這個(gè)主軸箱是安裝在動(dòng)力頭上的,坐標(biāo)原點(diǎn)選擇在主軸箱左側(cè)的定位銷上,其尺寸距主軸箱側(cè)邊 E=50mm,底邊 H=30mm,基準(zhǔn)坐標(biāo)架 XOY。2.坐標(biāo)原點(diǎn)確定后,可根據(jù)原始依據(jù)圖在基準(zhǔn)坐標(biāo)架上注出各個(gè)主軸的坐標(biāo):主軸 1:x1=768+70+31=869.000y1=120+82.5-30=172.500主軸 2:x2=768+70+31=869.000鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書19y2=172.5+(232-82.5)=322.500主軸 3:x3=675+70+31=776.000y3=315+120-30=405.500主軸 4:x4=439+70+31=540.000y4=315+120-30=405.500主軸 5:x5=251+70+31=352.000y5=315+120-30=405.500主軸 6:x6=85+70+31=186.000y6=315+120-30=405.500主軸 7:x7=70+31+5=106.000y7=315+120-30=405.500主軸 8:x8=31.000y8=315+120-30=405.500主軸 9:x9=31.000y9=106.44+120-30+102.685=299.125主軸 10:x10=31.000y10=106.44+120-30=196.440主軸 11:x11=31.000y11=120-30=90.000主軸 12:x12=70+31+5=106.000y12=120-30=90.000主軸 13:x13=85+70+31=186.000y13=120-30=90.000主軸 14:x14=251+70+31=352.000y14=120-30=90.000主軸 15:x15=439+70+31=540.000y15=120-30=90.000主軸 16:x16=675+70+31=776.000y1=120-30=90.0003.計(jì)算中間傳動(dòng)軸的坐標(biāo)傳動(dòng)軸 O1: xO1=450.000YO1=249.5-30=219.500傳動(dòng)軸 O2: 5.173)84(2)(15????OZmR’減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)20取 x=B 則 y= 297.158.15722????XRxO2=X15+X=540+8=548YO2=Y15+Y=90+157.297=247.297驗(yàn)算: 207.2????YA?傳動(dòng)軸 O3: RO2-O3= 513904）（XO3= XO2+ RO2-O3=548+139.5=687.500Yo3=YO2=247.279傳動(dòng)軸 O5:L= 319.24)7689()0.172(2???60.193.102 369.4871.)52(.)867()( 871.2)(210351221212 ???? ???????XRYLbhadR則: 769.85?OYo3=Y1+Y=172.5+79.6=192.100驗(yàn)算:1 軸和 O5 軸 R1=102137.0)5.82619()36.9(206 63.0.1936.1212252?????????byaXRY?軸 ：軸 和軸 O4: .5鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書21則: 50.327.6125.93.. 759.48.1057.6459.)(2175.129)2405(306.79)2(.63802.351.10829..673.2301 221 2222105405 ?????????????????????YaXRLbhadRLRYXR）（檢驗(yàn):7 軸與 O11 軸 R2=79.5.01072?）（R?9 軸與 O11 軸 R2=79.524.221???）（ YX傳動(dòng)軸 O10:XO10=X12=106RO10-12= 5.7963）（Yo10=Y12+ RO10-12=90+79.6=169.500檢驗(yàn):O10 軸與 10 軸: R=79.506.49.752??????YXR?O10 軸與 12 軸: R=79.55..8120）（傳動(dòng)軸 O9: R1= 50.438??）（R2= 2）（減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)22L= 45.1).3250.17()610(2????725.48.95.18)( ..7.2221 2221 ???????XRYLbhadRXo9=X010+X=106+89.448=195.448Y09=Y010+Y=169.5+77.725=247.225傳動(dòng)軸 O8: R1= 0.87263??）（R2= ）（L= 16)35(2??則:X3=83Xo8=X6+X=186+83=269.000Y09=Y6+Y=405-26.077=378.923檢驗(yàn):6 軸與 O8 軸: R1=87057.7.2683721 ???????YXR?5 軸與 O8 軸: R2=87..2222傳動(dòng)軸 O7: R1= 0.8763??）（R2= 2）（L= 16)35(02??07.8378221??XRYXo7=X13+X=186+83=269.000Y07=Y13+Y=90+26.077=116.077 檢驗(yàn): 057.7.268372 ???????Y?鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書23傳動(dòng)軸 O6: R1= 0.1562483??）（R2= ）（a=X09-X01,b=Y09-Y01L= 73.25).45.219()408.195(2 ??????ba08.1253.16.)( 4.97.3)(221 2221 ?????XRYLbhadRX06=X09+X=195.8+155.531=351.331Y06=Y09+Y=247.5+12.088=259.588檢驗(yàn):軸 01 與 06 R2=106.5軸05.49.1065.)()(222 ??????bYaXR?06 與 07 R1=156O 軸:4.8.3.1562221 ?X=0 Y=017 軸:X=900 Y=0減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)24坐標(biāo)驗(yàn)算表N-N X Y A 實(shí) A △AO1-O2-O68409.731157.29715.912102106.5102106.500O2-4-O3-158.082189.5008157.50157.279157.707139.500157.7072157.5139.500157.50.207000.2070O3-O4-O582.08182.08155.35155.3519999999900O5-1-1699.369192.36919.6104.8101.364103.317102102-0.6360.317O6-O9 155.531 12.088 156 156 0O7-13-14838326.07726.0778787878700O8-O5-O6838326.07726.0778787878700O9-O10-O11-O889.44889.44873.277.72577.725131.423118.5118.5150.434118.5118.5151.500-1.066-O7 73.2 131.423 150.434 151.5 -1.066O4-3-26.36899.368102.11419.614102.317101.3641021020.317-0.636O10-10 75 26.35 79.5 79.5 0O10-11-1275079.579.5109.580.05109.579.500.55O11-7-8-90757579.679.526.39580.05109.5118.579.5109.5118.50.55002.5 主軸箱上變位齒輪系數(shù)的計(jì)算根據(jù)主軸箱的坐標(biāo)計(jì)算和坐標(biāo)驗(yàn)算表中發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)齒輪的中心距超出允許差范圍(δ≤0.001～0.009mm)故需要對(duì)齒輪變位來滿足中心距的要求,保證齒輪傳動(dòng)準(zhǔn)確鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書25可靠,有關(guān)齒輪變位量計(jì)算如下:軸 O2 上齒輪:Z=47 m=的修正理論中心距:157.5實(shí)際中心距:157.707 207.206.)5847(2)(cos1 ??????? ?tgimitgimivZw??則變位量為 X=0.21軸 O4 O5 上齒輪:Z=33 m=3 的修正理論中心距:101.364實(shí)際中心距:102 ??96.2020cos134.cos??? 317.0296.0)35(2)(1 ???????tgimitgimivZw???則變位量為 3.0軸 1 軸 2 上的齒輪 Z=35 m=3 的修正理論中心距:102實(shí)際中心距:102.3173??5.1920cos37.0cos??? 95.025.19)3(2)(1 ???????tgimitgimivZw???則變位量為 95.0軸 7 軸 12 上的齒輪 Z=26 m=3 的修正理論中心距:79.5實(shí)際中心距:80.05 ??05.212cos8.9cos???減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)2653.0205.1)726()(21 ??????? ?tgimitgimivZw???則變位量為 5.0軸 O9 上的齒輪 Z=58 m=3 的修正理論中心距:150.43369實(shí)際中心距:151.5 ??85.120cos43690.cos??? 06.12085.1)435(2)(1 ???????tgimitgimivZw???則變位量為 06.可取變位量 1???2.6 繪制坐標(biāo)檢查圖在坐標(biāo)設(shè)計(jì)完畢后,還需繪制坐標(biāo)及傳動(dòng)關(guān)系檢查圖,以便用來檢查坐標(biāo)計(jì)算的正確性,齒輪與齒輪箱體,軸承與軸承零件之間有無干涉,以及附加結(jié)構(gòu)位置是否合適等等。該立式組合鉆床主軸箱的坐標(biāo)檢查圖如圖(2)所示,圖中齒輪分度圓用點(diǎn)劃線表示,粗實(shí)線代表軸,細(xì)實(shí)線表示軸承。從該檢查圖上可以看出, 主軸箱的坐標(biāo)設(shè)計(jì)是正確的合理的,齒輪與齒輪、軸、箱體,軸承與軸承等零件之間都無干涉現(xiàn)象,其它附件的位置安排也是合理的。2.7 主軸箱中軸的校核計(jì)算在主軸箱中,不管是主軸還是傳動(dòng)軸,它們的直徑都是按照扭轉(zhuǎn)剛度條件,根據(jù)其所受的扭矩,由［I］表 5-10 選取的,故它們的剛度是完全滿足使用要求的,這里只對(duì)那些相對(duì)強(qiáng)度較弱的軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。在本主軸箱中,由于軸 1～16 都是鉆孔,且鉆孔直徑都是 Φ18,所受的切削力相當(dāng),只是在鉆孔深度上有所不同,故在校核計(jì)算中可任選其一進(jìn)行校核。若能滿足強(qiáng)度要求,則其它各軸也能滿足強(qiáng)度要求。鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書27我選擇軸 13 進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算13 軸受力情況如圖(3)所示(a)切削扭矩 mNkgT.61428.86142??軸上齒輪齒數(shù) Z=32,m=3則 d=Mz=32 93?NtgFrdt 02.18369.084206.1????軸的材料為 Cr,熱處理 C421.作出水平受力圖,彎矩圖 圖(b)(c)mNBCRMHCtDB .7615842.1????2.作出垂直受力圖,彎矩圖 圖(d)(e) FrVDNB 0..RC 784210.5???3.求合成彎矩,并作出合成彎矩圖 圖(f)mNMVCHC .451239.6.22 ???4.作出扭矩圖,考慮到開始切削和終了切削軸所受的切削紐矩 T 可看成是脈動(dòng)的,故取 (見圖 g)59.0??NmT67.840.12??5.求彎量彎矩,見圖 3(h) mNTMCce .451967.845.319)( 2222 ???6.校核軸的強(qiáng)度由 得WCece??Pace52.301.49?由［Ⅵ］表 11-3 查得:減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)28??軸 滿 足 強(qiáng) 度 要 求∵????MPabce751?2.8 齒輪強(qiáng)度的校核計(jì)算在初步確定主軸箱和傳動(dòng)系統(tǒng)后,還要對(duì)危險(xiǎn)齒輪進(jìn)行校核計(jì)算,尤其對(duì)低速級(jí)齒輪或齒根到鍵槽的距離較低的齒輪及受轉(zhuǎn)扭矩較大的齒輪更應(yīng)該進(jìn)行強(qiáng)度校核,以保證傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、準(zhǔn)確,有一定的使用壽命。通過比較可以發(fā)現(xiàn),在本設(shè)計(jì)中的主軸箱中,最薄弱的齒輪是驅(qū)動(dòng)軸齒輪,因?yàn)樗鼈鬟f的功率大,接近 6KW,只要它滿足強(qiáng)度要求,其余的傳動(dòng)軸上齒輪亦滿足強(qiáng)度要求。驅(qū)動(dòng)軸 O1 上的齒輪齒數(shù) Z1=25,模數(shù) m=3,齒寬 b=84mm,與它相嚙合的齒輪齒數(shù)Z2=46,模數(shù) m=3,齒寬 b=24mm，齒輪材料為 45 鋼，采用高頻淬火熱處理：G54，HRC52～56 。 81.2546.752311???Zudbm1.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核校核公式： ubdKTZHE121?????由 Z1=25，Z2=46 查［Ⅵ］圖 7-14 查得:75.01???846.02???則 21..7.?因是直齒輪， 51??故 62.??r查［Ⅵ］表 7-13 得: .??K查［Ⅵ］表 7-6 得: 251A鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書29查［Ⅵ］表 7-12 得: 14.??K476.01259.0/09.861???VZsmnd?由［Ⅵ］表 7-9 得: 5.1vK則： 64.105.2.???VA??節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Z .2?H由［Ⅵ］表 7-7 得: Z MPaE819查［Ⅵ］表 7-19 得: Z .0?由［Ⅵ］圖 7-26 得: H31lim??Pa2li由［Ⅵ］圖 7-27 得: 1NZ2?取 ,5.1?WHS則：許用接觸應(yīng)力：?? MPaSHZWN 67.85.1301lim1 ????ZWN 3..2lim2??MPaubdKTHE45.163 74.1875846.2.1.02892? ?????????要 求齒 面 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 滿 足＜?H??減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)302. 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式： ≤???YmbdKTSaFF??12??F?FxNFli查［Ⅵ］圖 7-23 得:65.21?FaY41.2?FaY查［Ⅵ］圖 7-24 得:8.1Sa 67.2Sa查［Ⅵ］圖 7-25 得: 0??Y查［Ⅵ］表 7-9 得: 1F查［Ⅵ］圖 7-31 得: （∵m ）X5＜查［Ⅵ］圖 7-30 得: 0.1?NY0.12?NY由［Ⅵ］圖 7-29 得: MPaF8lim?652li則 ?? aSFYFWN 3..101lim1 ?????MPFZFWN .45.62lim2?比較：??078.3.5161 ?FsaY?92..422?Fsa由于 ＜??1FsaY????2Fsa所以值大的齒輪強(qiáng)度弱，應(yīng)帶入大值進(jìn)行計(jì)算。鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書31??MPaPaYmbdKTFSaFF3.492.67.06127584.1.2???????＜故彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求2.9 其它2.9.1 主軸箱中軸的支承軸承的類型選擇由于該組合機(jī)床是用來鉆削 80T 可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)減速器箱體上的 16 孔而設(shè)計(jì)的立式組合鉆床，故主軸箱上主軸承受軸向力。因此主軸的前支承主要用了推力軸承和單列向心球軸承，后支承用了徑向止推滾子軸承，這樣，保證了主軸運(yùn)轉(zhuǎn)過程中平穩(wěn)性。傳動(dòng)軸均采用了圓錐滾子軸承，因?yàn)樵撦S承可承受較大的徑向及軸向載荷，內(nèi)圈和外圈可以分離，安裝方便，且可以通過調(diào)整徑向間隙進(jìn)行預(yù)緊，但極限轉(zhuǎn)速較低。（a）軸承的安裝軸承的安裝采用雙支點(diǎn)單向支承，傳動(dòng)軸的圓錐滾子軸承分別安裝在軸的兩端，且采用背對(duì)背安裝。由于傳動(dòng)軸上有Ⅳ排齒輪，為了減少懸臂長(zhǎng)度，提高支承的剛度，故采用了反裝法。（b）軸承的固定鎖緊本主軸箱中軸承采用了軸肩進(jìn)行外圈固定，內(nèi)圈采用軸端螺母及軸套進(jìn)行鎖緊。（c）軸承的潤(rùn)滑本主軸箱中軸承的潤(rùn)滑是通過油泵將油抽至端的分油器。然后通過銅管送到軸承處進(jìn)行滴油潤(rùn)滑。2.9.2 軸上零件的固定與防松主軸箱內(nèi)軸上的齒輪是通過鍵來實(shí)現(xiàn)周向固定的，靠軸套用軸端螺母進(jìn)行軸向壓緊的，且采用了防松墊圈來防止螺母的松動(dòng)。減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)322.9.3 主軸箱體及其附件的選擇設(shè)計(jì)（1）主軸箱體的選擇設(shè)計(jì)該立式組合鉆床主軸箱選用 1000×630 的通用主軸箱體，并在兩邊加四個(gè)導(dǎo)桿座而成，導(dǎo)桿座外徑 100mm，導(dǎo)桿在主軸箱箱體上的安裝關(guān)于主軸箱對(duì)稱。其中心線長(zhǎng)為 1100mm，具體見“主軸箱總裝圖” ，主軸箱材料為 HT200，前后蓋的材料都是HT150 。雖然主軸箱是通用的，但是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)充加工或修模后補(bǔ)充加工。其補(bǔ)充加工的情況參見相應(yīng)的箱體，前蓋的補(bǔ)充加工圖紙。（2）主軸箱上附件的設(shè)計(jì)（a）分油器本主軸箱中分油器選用 4R31-1 型分油器，其具體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，降低動(dòng)力消耗發(fā)熱。（b）側(cè)板該主軸箱由于結(jié)構(gòu)上特殊，兩邊各有兩個(gè)導(dǎo)套，故無側(cè)板只有一個(gè)側(cè)蓋。（c）油杯、油塞、油標(biāo)油杯是用來給箱體注油之用，以保證箱體內(nèi)油液滿足要求，該主軸箱的油杯放置在前蓋上。油塞是用來放油之用，應(yīng)放置在箱體的底部，由于該主軸箱是立式組合鉆床上的，故油塞放置在前蓋上，放油孔塞與凸臺(tái)之間應(yīng)加封油圈密封。油標(biāo)是用來指示油面高度，應(yīng)該設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處，該主軸箱選用管狀油標(biāo)（GB1162-79） ，放置在前蓋側(cè)面上。2.9.4 潤(rùn)滑油的選擇、密封件的選擇由 149 頁(yè)查得，本立式組合機(jī)床主軸箱的潤(rùn)滑采用 30 機(jī)械油，注油量??第?#為 14 升。組合機(jī)床的密封有多種多樣，適用于本設(shè)計(jì)中的立式組合機(jī)床的有兩種，一種是用 DT0721-7 型防油套密封。另一種是用 DT0722-72 型防油套和 DT0721-73 型防油罩進(jìn)行密封。該設(shè)計(jì)中的立式組合機(jī)床上的密封選用 DT0722-72 型防油套和DT0721-73 型防油罩結(jié)合進(jìn)行密封，保證了密封效果。鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書332.9.5 主軸箱的安裝定位該主軸箱是采用圓柱銷進(jìn)行定位后，安裝在動(dòng)力頭上，其密封是采用紙墊圈密封。減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)34結(jié)束語近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，它是我們四年大學(xué)學(xué)習(xí)生活的最后一次重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，為我不久走上工作崗位創(chuàng)造了一個(gè)很好的鍛煉機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一門綜合性的設(shè)計(jì)，是對(duì)我們四年來所學(xué)各科知識(shí)的具體應(yīng)用，這就要求我們既有扎實(shí)的理論知識(shí)，又有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所以在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，要求我們靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，收集各種有用的資料，認(rèn)真的進(jìn)行調(diào)查研究，力求理論和實(shí)踐相結(jié)合，在畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)期間虛心向工廠的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)討教，吸取他們豐富的理論和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，來充實(shí)自己的頭腦，改善自己的頭腦，改善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過指導(dǎo)老師的辛勤指導(dǎo)，并不辭辛苦帶我們到相關(guān)廠家實(shí)習(xí)，講解與設(shè)計(jì)有關(guān)的加工工藝方案，同學(xué)們的熱心幫助和自己的刻苦努力，能夠較好的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。當(dāng)然由于自己的知識(shí)面有限，加之缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，故在本次設(shè)計(jì)中難免有許多不足之處，敬請(qǐng)老師和同學(xué)們批評(píng)指正。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，鍛煉了我們的設(shè)計(jì)能力，使我們學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識(shí)，培養(yǎng)了我正確的設(shè)計(jì)思想、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱手冊(cè)和設(shè)計(jì)資料，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等等，使我受益非淺。鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書35致謝歷時(shí)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，在葛友華、王正剛、劉道標(biāo)三位老師的悉心指導(dǎo)下，即將劃上圓滿的句號(hào)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)之初，老師先后帶領(lǐng)我們參觀了鹽城機(jī)床廠生產(chǎn)流水線，鹽城市江動(dòng)集團(tuán)生產(chǎn)流水線,讓我首先對(duì)機(jī)床主軸箱有了感性認(rèn)識(shí),對(duì)組合鉆床總體結(jié)構(gòu)有了一定的了解。在參觀的過程中，老師認(rèn)真地給我講解了其加工過程和生產(chǎn)方式，分析了各部件的功能特性，避免了我在以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中的盲目性。同時(shí)工人師傅也不厭其煩給我們講加工的工藝流程。在設(shè)計(jì)過程中，老師及時(shí)為我解決設(shè)計(jì)中所遇到的難題，幫助進(jìn)行加工工藝的分析。由于本人對(duì)組合鉆床了解不多，理論知識(shí)缺乏,實(shí)踐知亦是不足，王正剛老師就耐心地給我講解相關(guān)的設(shè)計(jì)知識(shí)，使我得以在給定時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作任務(wù)。同時(shí)，教導(dǎo)讓我們明白無論是在以后的學(xué)習(xí)中，還是在以后的設(shè)計(jì)中都要保持治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，王老師及其他指導(dǎo)老師付出了辛勤的勞動(dòng)，在此我向他們表示衷心的感謝。此次設(shè)計(jì)的圓滿結(jié)束和同組其他人員的通力合作也是分不開的，他們給了我許多幫助和提出了許多寶貴意見，在此一并表示感謝！減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)36參考文獻(xiàn)1.謝家瀛.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，19942.大連組合機(jī)床研究所.組合機(jī)床設(shè)計(jì)(第一冊(cè)). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,19753.大連組合機(jī)床研究所.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,19754.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué).組合機(jī)床設(shè)計(jì).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,19855.王先達(dá).機(jī)械制造工藝學(xué),北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19956.楊黎明.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:國(guó)防工業(yè)出版社,19967.徐仁發(fā).機(jī)床夾具設(shè)計(jì).重慶:重慶大學(xué)出版社,19938.孟少庚.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19929.戴曙.金屬切削機(jī)床.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199410.楊列群.形狀和位置公差 位置度公差.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1992鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書37附件清單序號(hào) 內(nèi)容 備注1 組合鉆床聯(lián)系尺寸圖 B9912027-ZZC-80T A0 一張（手工圖）2 組合鉆床主軸箱裝配圖 B9912027-ZZCZZX-80T A0 一張3 減速器箱體加工工序圖 B9912027-JGGX-80T A1 一張4 減速器箱體加工示意圖 B9912027-JGSY-80T A1 一張5 齒輪 B9912027-ZZCZZX-80T-01 A3 一張6 齒輪套 B9912027-ZZCZZX-80T-02 A3 一張7 導(dǎo)套 B9912027-ZZCZZX-80T-03 A3 一張8 電機(jī)齒輪 B9912027-ZZCZZX-80T-04 A3 一張9 蓋 B9912027-ZZCZZX-80T-05 A3 一張10 鍵套 B9912027-ZZCZZX-80T-06 A3 一張11 手柄軸 B9912027-ZZCZZX-80T-07 A3 一張12 套筒 B9912027-ZZCZZX-80T-08 A3 一張13 油杯 B9912027-ZZCZZX-80T-09 A3 一張14 葉片油泵 B9912027-ZZCZZX-80T-10 A3 一張15 傳動(dòng)軸 B9912027-ZZCZZX-80T-11 A3 一張16 軸 B9912027-ZZCZZX-80T-12 A3 一張17 軸承蓋 B9912027-ZZCZZX-80T-13 A3 一張18 軸承透蓋 B9912027-ZZCZZX-80T-14 A3 一張19 生產(chǎn)率計(jì)算卡 一份減速器箱體鉆口面孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)38目錄0 引言 ..................................................................11 立式 組合鉆床總體設(shè)計(jì)概述 ..............................................31.1 零件加工工序圖 ...................................................31.2 零件加工示意圖 ...................................................31.2.1 鉆頭的選擇 ..........
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