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鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 0 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(lái)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(wàn)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(wèn)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(lèi) 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(chē) 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(guò)程 通過(guò)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 現(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(shù)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(shuō)明書(shū)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(shuō)明 鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 1 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 14 孔 要求在立式鉆床上加工 以底面兩銷(xiāo)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(lái)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 18mm 表面粗糙度 孔深分別為 110mm 50mm 25mm 定位 時(shí)以底面和兩銷(xiāo)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(xiāo) 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(guò)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(lèi)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 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 2mm 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) 4 1 2 2 導(dǎo)向選擇 由 I P223 表 3 4 和 3 3 及 P63 選擇選擇導(dǎo)向長(zhǎng)度 L1 45mm 的固 定式導(dǎo)套 導(dǎo)套配合的選擇查 I 表 3 5 可知 d 用 Db 新標(biāo)準(zhǔn)為 G7 D 用 D db 新標(biāo)準(zhǔn)為 H7 g6 D1 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 100mm D 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(shuō)明書(shū) 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) 6 T 83 15 0 2 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 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 100mm 這樣用來(lái)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(shuō)明書(shū) 7 1 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) 8 1 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(lái)確定 進(jìn)給抗力 P 300 5 14 4207 g 由一部組合機(jī)床通用機(jī)床部件設(shè)計(jì)組所編寫(xiě)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 可查得 選用 TD63A 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 HY63B 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(jiàn)圖紙和該說(shuō)明書(shū)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(shuō)明書(shū) 9 箱部件的功率和運(yùn)動(dòng)通過(guò)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(shuō)明書(shū)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(lái)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(jiàn)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(lèi) 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 1 2 定位夾緊 0 2 3 動(dòng)力部件 工進(jìn) 18 111 155 13 230 0 16 36 8 4 2 4 工件拔銷(xiāo) 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 0 031 6 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 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) 18 18 18 加工直徑 mm 30 30 30 主軸直徑 mm 50 36 50 36 50 36 D d1 mm 100 100 100 L mm 主軸外伸尺寸 13 13 13 V m min 230 230 230 n rpm 0 16 0 16 0 16 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(shuō)明書(shū) 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(lái)承受軸向力 用向心球軸承來(lái)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?于鉆孔 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(guò)類(lèi)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 18mm 孔 鉆頭直徑 D 18mm 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(shuō)明書(shū) 13 N1 N2 KW362 018364 2 由 P 2 6D 得 0HBf P1 P2 kg75 4 26 0 2 鉆 18mm 孔 鉆頭直徑 D 18mm 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 DMV306 N 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 HBf P kg75 241 86 2 即 P3 P4 P5 P6 P13 P14 P15 P16 274 75 kg 3 鉆 18mm 孔 鉆頭直徑 D 18mm 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) 14 P 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(jiàn)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(guò)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(lái)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(méi)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(lái)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(lèi)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(shuō)明書(shū) 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(guò) 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 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(lái)確定 齒輪齒數(shù) 中間傳動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速 設(shè)計(jì)過(guò)程中本著以下原則 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(lái)解決 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 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 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(guò)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(kāi)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 i b 各傳動(dòng)比分配 因?yàn)橐笾鬏S上齒輪不過(guò)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) 16 c 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 31O O 軸 I 排 Z 47 m 32 排 Z 43 m 3 O 軸 排 Z 33 m 33 排 Z 50 m 3 I 排 Z 33 m 3軸 45 排 Z 46 m 3軸 6 I 排 Z 26 m 3軸 87O 排 Z 43 m 3 I 排 Z 41 m 3軸 9 排 Z 58 m 3 I 排 Z 38 m 3軸 10O 排 Z 27 m 3 d 驗(yàn)算各主軸轉(zhuǎn)速 rpmnn 6 281 48516321 92 54 r0 7 1436 pmnn 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(shuō)明書(shū) 17 f 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)163 rpmn60134528 泵 滿 足 要 求范 圍 之 內(nèi)在泵 0 2 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 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(lái)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(lái)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) 18 MO5 2M 主 84263584 12mkgi 查 I 表 5 10 取 do5 25mm 軸 O6 410592678 145268 14 6 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 25mm 2 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(lái) 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(xiāo)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 31 869 000 y1 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(shuō)明書(shū) 19 y2 172 5 232 82 5 322 500 主軸 3 x3 675 70 31 776 000 y3 315 120 30 405 500 主軸 4 x4 439 70 31 540 000 y4 315 120 30 405 500 主軸 5 x5 251 70 31 352 000 y5 315 120 30 405 500 主軸 6 x6 85 70 31 186 000 y6 315 120 30 405 500 主軸 7 x7 70 31 5 106 000 y7 315 120 30 405 500 主軸 8 x8 31 000 y8 315 120 30 405 500 主軸 9 x9 31 000 y9 106 44 120 30 102 685 299 125 主軸 10 x10 31 000 y10 106 44 120 30 196 440 主軸 11 x11 31 000 y11 120 30 90 000 主軸 12 x12 70 31 5 106 000 y12 120 30 90 000 主軸 13 x13 85 70 31 186 000 y13 120 30 90 000 主軸 14 x14 251 70 31 352 000 y14 120 30 90 000 主軸 15 x15 439 70 31 540 000 y15 120 30 90 000 主軸 16 x16 675 70 31 776 000 y1 120 30 90 000 3 計(jì)算中間傳動(dòng)軸的坐標(biāo) 傳動(dòng)軸 O1 xO1 450 000 YO1 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 XR xO2 X15 X 540 8 548 YO2 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 5 687 500 Yo3 YO2 247 279 傳動(dòng)軸 O5 L 319 24 7689 0 172 2 60 193 102 369 4871 52 867 871 2 2 10351221212 XRYLbhadR 則 769 85 O Yo3 Y1 Y 172 5 79 6 192 100 驗(yàn)算 1 軸和 O5 軸 R1 102 137 0 5 82619 36 9 2 06 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(shuō)明書(shū) 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 5 24 221 YX 傳動(dòng)軸 O10 XO10 X12 106 RO10 12 5 7963 Yo10 Y12 RO10 12 90 79 6 169 500 檢驗(yàn) O10 軸與 10 軸 R 79 5 06 49 752 YXR O10 軸與 12 軸 R 79 5 5 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) 22 L 45 1 3250 17 610 2 725 48 95 18 7 2221 2221 XRYLbhadR Xo9 X010 X 106 89 448 195 448 Y09 Y010 Y 169 5 77 725 247 225 傳動(dòng)軸 O8 R1 0 87263 R2 L 16 35 2 則 X3 83 Xo8 X6 X 186 83 269 000 Y09 Y6 Y 405 26 077 378 923 檢驗(yàn) 6 軸與 O8 軸 R1 87 057 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 XRY Xo7 X13 X 186 83 269 000 Y07 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(shuō)明書(shū) 23 傳動(dòng)軸 O6 R1 0 1562483 R2 a X09 X01 b Y09 Y01 L 73 25 45 219 408 195 2 ba08 1253 16 4 97 3 221 2221 XRYLbhadR X06 X09 X 195 8 155 531 351 331 Y06 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 156 O 軸 4 8 3 1562221 X 0 Y 0 17 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 A O1 O2 O6 8 409 731 157 297 15 912 102 106 5 102 106 5 0 0 O2 4 O3 15 8 082 189 500 8 157 5 0 157 279 157 707 139 500 157 7072 157 5 139 500 157 5 0 2070 0 0 2070 O3 O4 O5 82 081 82 081 55 351 55 351 99 99 99 99 0 0 O5 1 16 99 369 192 369 19 6 104 8 101 364 103 317 102 102 0 636 0 317 O6 O9 155 531 12 088 156 156 0 O7 13 14 83 83 26 077 26 077 87 87 87 87 0 0 O8 O5 O6 83 83 26 077 26 077 87 87 87 87 0 0 O9 O10 O11 O8 89 448 89 448 73 2 77 725 77 725 131 423 118 5 118 5 150 434 118 5 118 5 151 5 0 0 1 066 O7 73 2 131 423 150 434 151 5 1 066 O4 3 2 6 368 99 368 102 114 19 614 102 317 101 364 102 102 0 317 0 636 O10 10 75 26 35 79 5 79 5 0 O10 11 12 75 0 79 5 79 5 109 5 80 05 109 5 79 5 0 0 55 O11 7 8 9 0 75 75 79 6 79 5 26 395 80 05 109 5 118 5 79 5 109 5 118 5 0 55 0 0 2 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 0 001 0 009mm 故需要對(duì)齒輪變位來(lái)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(shuō)明書(shū) 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) 26 53 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(lái)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(wú)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(wú)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 18 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(shuō)明書(shū) 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 C42 1 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(kāi)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(jiàn)圖 g 59 0 NmT67 840 12 5 求彎量彎矩 見(jiàn)圖 3 h mNTMCce 451967 845 319 2222 6 校核軸的強(qiáng)度 由 得WCece Pace52 301 49 由 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(guò)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)?它傳遞的功率大 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 Zudbm 1 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核 校核公式 ubdKTZHE121 由 Z1 25 Z2 46 查 圖 7 14 查得 75 01 846 02 則 21 7 因是直齒輪 51 故 62 r 查 表 7 13 得 K 查 表 7 6 得 251A 鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 查 表 7 12 得 14 K476 01259 0 09 861 VZsmnd 由 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 表 7 7 得 Z MPaE819 查 表 7 19 得 Z 0 由 圖 7 26 得 H31lim Pa2li 由 圖 7 27 得 1NZ 2 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) 30 2 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 校核公式 YmbdKTSaFF 12 F FxNFli 查 圖 7 23 得 65 21 FaY41 2 FaY 查 圖 7 24 得 8 1Sa 67 2Sa 查 圖 7 25 得 0 Y 查 表 7 9 得 1F 查 圖 7 31 得 m X5 查 圖 7 30 得 0 1 NY0 12 NY 由 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(shuō)明書(shū) 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(lèi)型選擇 由于該組合機(jī)床是用來(lái)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(guò) 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(guò)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 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(guò)油泵將油抽至端的分油器 然后通過(guò)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(guò)鍵來(lái)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(lái)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) 32 2 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(jiàn) 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(jiàn)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(wú)側(cè)板只有一個(gè)側(cè)蓋 c 油杯 油塞 油標(biāo) 油杯是用來(lái)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(lái)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(lái)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(shuō)明書(shū) 33 2 9 5 主軸箱的安裝定位 該主軸箱是采用圓柱銷(xiāo)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(yǔ) 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(mén)綜合性的設(shè)計(jì) 是對(duì)我們四年來(lái)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(guò)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(lái)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(guò)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(shū)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(wèn)題和解決問(wèn)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(shuō)明書(shū) 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(guò)程中 老師認(rèn)真地給我講解了其加工過(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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(kāi)的 他們給了我許 多幫助和提出了許多寶貴意見(jiàn) 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 1994 2 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 1975 3 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 1975 4 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 1985 5 王先達(dá) 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 6 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 1996 7 徐仁發(fā) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 重慶 重慶大學(xué)出版社 1993 8 孟少庚 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 9 戴曙 金屬切削機(jī)床 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1994 10 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(shuō)明書(shū) 37 目錄 0 引言 1 1 立式 組合鉆床總體設(shè)計(jì)概述 3 1 1 零件加工工序圖 3 1 2 零件加工示意圖 3 1 2 1 鉆頭的選擇 3 1 2 2 導(dǎo)向選擇 4 1 2 3 主軸的選擇 4 1 2 4 接桿的選擇 5 1 3 動(dòng)力部件的選擇 5 1 3 1 動(dòng)力部件的功率選擇 5 1 3 2 主軸箱最大輪廓尺寸的選擇 6 1 3 3 主軸箱鉆模板工件等相互之間位置及尺寸 6 1 3 4 動(dòng)力循環(huán)的選擇 7 1 4 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 7 1 4 1 機(jī)床裝料高度的確定 7 1 4 2 夾具輪廓尺寸的確定 7 1 4 3 中間底座尺寸的確定 7 1 4 4 主軸箱各尺寸的確定 7 1 4 5 滑臺(tái)的選擇 7 1 4 6 動(dòng)力箱的選擇 8 1 4 7 其它配套部件的選擇 8 2 組合鉆床主軸箱的設(shè)計(jì) 8 2 1 繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 8 2 2 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇及動(dòng)力計(jì)算 11 2 2 1 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇 11 2 2 2 主軸直徑和齒輪模數(shù)的初步確定 12 2 2 3 主軸箱動(dòng)力計(jì)算 12 2 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14 2 3 2 主軸箱的潤(rùn)滑和手柄設(shè)置 17 2 3 3 傳動(dòng)軸直徑的確定 17 2 4 主軸箱坐標(biāo)系計(jì)算 18 2 5 主軸箱上變位齒輪系數(shù)的計(jì)算 24 2 6 繪制坐標(biāo)檢查圖 26 2 7 主軸箱中軸的校核計(jì)算 26 2 8 齒輪強(qiáng)度的校核計(jì)算 28 2 9 其它 31 2 9 1 主軸箱中軸的支承軸承的類(lèi)型選擇 31 2 9 2 軸上零件的固定與防松 31 2 9 3 主軸箱體及其附件的選擇設(shè)計(jì) 32 2 9 4 潤(rùn)滑油的選擇 密封件的選擇 32 2 9 5 主軸箱的安裝定位 33 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 結(jié)束語(yǔ) 34 致謝 35 參考文獻(xiàn) 36 附件清單 37