699 孔系加工立式組合加工機(jī)床設(shè)計(jì)_第1頁
699 孔系加工立式組合加工機(jī)床設(shè)計(jì)_第2頁
699 孔系加工立式組合加工機(jī)床設(shè)計(jì)_第3頁
699 孔系加工立式組合加工機(jī)床設(shè)計(jì)_第4頁
699 孔系加工立式組合加工機(jī)床設(shè)計(jì)_第5頁
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文檔簡介

1、機(jī)械/機(jī)電/模具/數(shù)控畢業(yè)、課程設(shè)計(jì)qq_2947387549現(xiàn)成資料cad.proe/solidworks圖,另可定制組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)1.1 組合機(jī)床方案1.1.1 組合機(jī)床的制定方案制定的主要因素一、 被加工零件的加工精度和加工工序被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度,是制定機(jī)床方案的主要依據(jù)。例如精度為h7的孔加工工序,不僅工步數(shù)較多(通常為34個),而且對于不同尺寸的孔徑,也須采取不同的工藝方法(鏜或鉸)。當(dāng)孔與孔之間有較高的位置精度要求時,安排工藝應(yīng)考慮在一個安裝工位上對所有孔同時進(jìn)行最終精加工。如果同一軸線上幾個孔的同軸度要求較高時,其最后精加工應(yīng)從一面進(jìn)行。

2、又如,為了加工精度為h6、表面粗糙度r0.4m的孔,除采取提高機(jī)床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少夾壓變形等一般措施外,機(jī)床須采取主軸高速、低進(jìn)給量的加工方法,以使切削力盡量小,還須盡量消除主軸振動的影響,并確保穩(wěn)定的小進(jìn)給量(一般f0.01mm/r)。為此,機(jī)床通常采用皮帶傳動的精鏜頭,主軸設(shè)卸載裝置,進(jìn)給采用液壓增穩(wěn)系統(tǒng)。又如加工精度為h6-h7、直徑為80-150mm的氣缸孔,機(jī)床一般采用立式剛性主軸結(jié)構(gòu),而不采用浮動主軸帶導(dǎo)向加工。因?yàn)椴捎们?、后?dǎo)向加工,不僅機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大,還常因氣缸孔間距較小而不便安置導(dǎo)向套,同時立式加工時,切屑也易落入下導(dǎo)向,造成導(dǎo)向精度早期走失,不利于保

3、證加工精度。采用剛性主軸結(jié)構(gòu)方案時,必須根據(jù)被加工零件的材料、加工部隊(duì)特點(diǎn)及加工精度要求來選擇主軸結(jié)構(gòu)型式及具體參數(shù),以使主軸有足夠的剛性及抗振性。還必須合理布置鏜刀位置,力求減少切削徑向力在加工過程中產(chǎn)生的振動。當(dāng)氣缸體缸孔孔間距及平等度要用由單個精鏜頭組成的多軸機(jī)床結(jié)構(gòu)方案,目的是各精鏜頭可單獨(dú)調(diào)整位置。為提高機(jī)床工作過程中的穩(wěn)定性,鏜頭應(yīng)配置高精度動力力滑臺,并把機(jī)床設(shè)計(jì)成10或45傾斜型式。二、 被加工零件特點(diǎn)被加工零件特點(diǎn)主要指零件的材料、硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形狀、零件剛性、定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)等。它們對機(jī)床工藝方案制定有著重要的影響。同樣精度的孔,因材料、硬度的不同,其工藝方案也不同,

4、如鋼件一般比鑄件的加工工步多。加工薄壁易振的工件,安排工序時,必須考慮防止共振。加工箱體零件多層壁同軸線等直徑孔,通常在一根鏜桿上安裝多個鏜刀頭進(jìn)行鏜削,退刀時,要求工件(夾具)“讓刀”,鏜刀頭周向定位。若工件剛性不足,安排工序就不能過于集中,以免因同時加工表面多造成工件受力大,振動及發(fā)熱變形而影響加工精度。還必須十分重視被加工零件在組合機(jī)床加工前所完成的工序及毛坯或半成品質(zhì)量,對加工余量很大或鑄造質(zhì)量較差的零件應(yīng)安排預(yù)加工工序。被加工零件的特點(diǎn)在很大程度上決定了機(jī)床采取的配置形式。一般來說,孔中心線與定位基面平行且需由一面或幾面加工的箱體件宜采用臥式機(jī)床;立工機(jī)床適宜加工定位基面是水平的且被

5、加工孔與基面相垂直的工件,而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長工件。對在型箱體件,采用單工位機(jī)床加工較適宜;而中小型零件則多采用多工位機(jī)床加工。三、 被加工零件的生產(chǎn)批量零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位或自動線,還是按中小批生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。有時從工件外形及輪廓尺寸看,本來可以采取單工位固定式夾具的機(jī)床配置形式,但由于生產(chǎn)批量較大,就不得不采取多工位的機(jī)床方案以使裝卸工件時間與機(jī)動時間重合。被加工零件的生產(chǎn)批量越大,工序安排一般趨于分散。而且,其粗、半精、精加工慶分別在不同機(jī)床上完成。對于中小批量生產(chǎn)情況,則要力求減少機(jī)床臺數(shù),此時應(yīng)將工序盡量集中在一臺(多工位)或多數(shù)幾

6、臺機(jī)床上加工,以提高機(jī)床利用率。四、 機(jī)床使用條件(1) 車間布置情況車間內(nèi)零件輸送滾道的高度將直接影響機(jī)床裝料高度。當(dāng)工件輸送滾道穿過機(jī)床時,機(jī)床應(yīng)設(shè)計(jì)成通過式,且配置不能超過三面;同時,裝卸工件只能推進(jìn)拉出,機(jī)床通常不能安置中間導(dǎo)向(采取特殊機(jī)構(gòu)時除外)。如果車間面積有限,則要限制機(jī)床輪廓尺寸。有的機(jī)床安裝在樓上,則對機(jī)床單位面積重量有嚴(yán)格要求。此外,生產(chǎn)線的工藝流程方向,機(jī)床在車間的安裝位置等也對機(jī)床配置方案有一定影響。(2) 工藝間的聯(lián)系工件到組合機(jī)床加工前,其毛坯或半成品必須達(dá)到一定要求,否則,會造成工件在機(jī)床夾具上定位和夾緊不可靠,甚至造成刀具損壞,或者不能保證要求的加工精度。如果

7、在組合機(jī)床上加工以后,還要轉(zhuǎn)到其他機(jī)床上加工,而工件沒有預(yù)先加工出保證精度的有關(guān)定位基面,那么組合機(jī)床應(yīng)考慮為下道工序加工出定位基面。(3) 使用廠的技術(shù)能力和自然條件如果使用廠沒有相當(dāng)能力的工具車間,制造、刃磨復(fù)雜刀具有困難,則制定方案時,就避免采用此類刀具,必要時,可增加機(jī)床工位,以便采用一般刀具分散加工。若使用廠處于火熱地區(qū),車間溫度偏高,使用液壓傳動機(jī)床往往造成工作性能不穩(wěn)定,則可選用配置機(jī)械動力部件的機(jī)床。1.1.2 分析被加工工件被加工工件的各部分尺寸如下圖所示(圖1-1):從圖中可知,該電動機(jī)為地腳式安裝。安裝孔直徑d=12mm,其精度沒有具體要求,按一般加工情況即可。1.1.3

8、 制定本設(shè)計(jì)的機(jī)床方案根據(jù)以上各考慮因素,可制定出本設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的配置型式,大致方案如下圖所示(圖1-2):從(圖1-2)可知,本設(shè)計(jì)中,采用單工位配置型式的組合機(jī)床,具有固定式夾具,這類機(jī)床可達(dá)到的加工精度最高。對于精加工的機(jī)床的夾具公差,一般取被加工零件公差的1/31/5;對粗加工機(jī)床,由于其他因素的影響,其夾具精度也不可太低。這種機(jī)床加工零件的位置精度為:鉆孔位置精度指孔與孔或孔與基準(zhǔn)面間的相關(guān)位置精度。通常,采用固定式導(dǎo)向能達(dá)0.2mm;若嚴(yán)格要求機(jī)床主軸和夾具導(dǎo)向的同軸度,減少刀具與導(dǎo)向間隙,導(dǎo)向盡量靠近工件等,可達(dá)0.15mm。當(dāng)采用與夾具以定位銷定位的活動活動鉆模板時,精度可達(dá)

9、0.20.25mm。其孔中心距對基面或孔相對另一孔中心線的垂直度通??蛇_(dá)0.02m/100mm。1.2 確定切削用量及選擇刀具 1.2.1 根據(jù)工件的材料及加工孔直徑確定切削用量已知工件材料為zg230-450,其屈服強(qiáng)度230mpa,=450mpa,含炭量c=0.25%,硬度為hb125175。則,查手冊可知,選用高速鋼主要麻花鉆鉆削時,切削速度v和進(jìn)給量f可定為:v=20m/minf=0.2mm/r1.2.2 確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率及刀具耐用度一、切削力f、切削轉(zhuǎn)矩m、切削功率p、刀具耐用度t的計(jì)算公式如下: (1-1) (1-2)圖 1-1 y系列籠型三相異步電動機(jī)(機(jī)座號132

10、m)1-底座 2-夾具 3-工件 4-多軸箱 5-動力箱 6-液壓滑臺 7-立柱圖 1-2 立式組合機(jī)床及其組成部分 (1-3) (1-4)式中:f切削軸向力,;d鉆頭直徑,mm;f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,mm/r;m切削轉(zhuǎn)矩,nmm;p切削功率,kw;t刀具耐用度,min;v切削速度,m/min,通常根據(jù)鉆孔深度l考慮修正系數(shù)k,v=vk;hb零件的布氏硬度值。通常給出一個范圍,如hb125-175。對于公式(1.2-1)(1.2-3)取最大值,對公式(1.2-4)取最大硬度值減去硬度偏差值的1/3。二、求f、m、t、p值已知鉆頭直徑d=12mm,硬度hb125-175,孔深l=20mm。解:由前可知:

11、v=20m/minf=0.2mm/r由l/d=27/12=2.2,查表得k=1則:由公式(1.2-1)可知:=1597 n由公式(1-2)可知:6265 nm由公式(1-3)可知:由公式(1-4)可知:11282 min=188 h 8 h組合機(jī)床通常要求切削用量的選擇使刀具耐用度不低于一個工作班,最少不低于8h,則根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,選擇的切削用量符合要求。1.2.3 刀具的選擇根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù),可選擇錐直柄長麻花鉆12 gb1439-85,其直徑=12mm,總長度=215mm,工作長度134mm。1.3 初步確定主軸及傳動軸直徑根據(jù)加工對象可知,多軸箱上各刀具主軸的軸向切削力f相等,則多軸加

12、工總的軸向力:此值可作為選擇進(jìn)給動力滑臺及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)。當(dāng)確定了切削轉(zhuǎn)矩m以后,便可根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度初定出主軸及傳動軸直徑,計(jì)算公式為:(cm) (1-5)式中:m切削轉(zhuǎn)矩,;b系數(shù),根據(jù)主軸或傳動軸在m長度上允許最大扭轉(zhuǎn)角從手冊中選擇。則:主軸:主軸允許最大扭轉(zhuǎn)角為,則b=0.35 傳動軸:傳動軸允許最大扭轉(zhuǎn)角為,則b=0.261.4 三圖一卡1.4.1 被加工零件工序圖一、被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案,表示一臺組合機(jī)床或自動線完成的工藝內(nèi)容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛

13、坯或半成品情況的圖紙。它不能用用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替,而須在原零件圖基礎(chǔ)上,突出本機(jī)床或自動線的加工內(nèi)容,加上必要的說明而繪制的。它是組合機(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。圖上就表示出:(1) 被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)開關(guān)及尺寸。尤其是當(dāng)須要設(shè)置中間導(dǎo)向套時,應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的開關(guān)和尺寸,以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。(2) 加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進(jìn)行夾具的定位支承(包括輔助定位支承)、限位、夾緊、導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)。(3) 本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度

14、及技術(shù)要求,還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊螅ㄖ饕付ㄎ换鶞?zhǔn))。(4) 必要的文字說明。如被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量、及加工部位的余量等。二、零件工序圖如下所示(圖1-3):1.4.2 加工示意圖一、 加工示意圖的作用和內(nèi)容零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程,刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對位置關(guān)系,機(jī)床的工作過程及工作循環(huán)等。因此,加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要圖紙之一,在總體設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位。它圖1-3 被加工零件工序圖是刀具、輔具、夾具、多軸箱、液壓電氣裝置設(shè)計(jì)及通用部件選擇的主要原始資料,也

15、是整臺組合機(jī)床布局和性能的原始要求,同時還是調(diào)整機(jī)床、刀具及試車的主要依據(jù)。其內(nèi)容為:(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(直徑和長度),包括鏜削加工時鏜桿的直徑和長度。(3)決定主軸的類型、規(guī)格尺寸及外伸長度。(4)選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)專用的接桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿托架等,并決定它們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和尺寸。(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)注各主軸的切削刀具。(7)決定機(jī)床動力部件的工作循環(huán)及工作行程。二、

16、 向裝置的選擇在組合機(jī)床加工孔時,工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。因此,正確選擇導(dǎo)向類型、參數(shù)、精度,不但是繪制加工示意圖必須解決的問題,也是設(shè)計(jì)組合機(jī)床不可忽視的重要內(nèi)容。導(dǎo)向通常分為兩類:一類是刀具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間既有相對移動又有相對轉(zhuǎn)動的第一類導(dǎo)向,或稱固定式導(dǎo)向。另一類是刀具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間只有相對移動而無相對轉(zhuǎn)動的第二類導(dǎo)向,或稱旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向。通常依據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d和刀具轉(zhuǎn)速n折算出導(dǎo)向的線速度,再結(jié)合加工部位尺寸精度、工藝方法及刀具的具體工作條件來選擇導(dǎo)向類型、型式和結(jié)構(gòu)。由于:19.97 m/min根據(jù)第一類導(dǎo)向(固定式導(dǎo)向)的允許線速度m/min ,因此,

17、此處選擇第一類導(dǎo)向比較合適。具體型式及參數(shù)如下圖所示(圖):圖中:l1=(24)d=(24)12=2448mm 取l1=45mm;l2=(11.5)d=(11.5) 12=1218mm 取l2=15mm;d12g7;d22h7/g6;d31h7/js6.三、主軸類型、直徑及外伸尺寸的確定主軸直徑的確定可根據(jù)如下經(jīng)驗(yàn)公式:(1-6) (1-7)圖1-4 導(dǎo)向裝置式中:d主軸直徑,mm;m軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩,nmm;wp軸的抗扭截面模數(shù),mm,實(shí)心軸wp=0.2;許用剪應(yīng)力(n/mm),45鋼的n/mm;b系數(shù)。當(dāng)材料的剪切彈性模數(shù)g=8.1010n/mm時,b值如下:軸類型剛性主軸非剛性主軸傳動軸(

18、m)1/41/21b此設(shè)計(jì)中,采用的是非剛性主軸,則b=6.2。已知m=22650nmm,則:取 經(jīng)校核,該軸符合要求。主軸由于受軸向力較大,則主軸類型定為:用推力球軸承承受軸向力,而用向心球軸承承受徑向力。又因鉆削時軸向力是單向的,因此推力球軸承只須在主軸前端安排即可。考慮到具體的結(jié)構(gòu)情況,選擇長主軸,主軸的外伸尺寸為:;四、接桿的選擇根據(jù)主軸的外伸尺寸,莫氏圓錐號=1,則選用2-300t0635-41 a型接桿。五、 確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程(1) 工作進(jìn)給的長度l應(yīng)等于工件加工部位長度l與刀具切入長度l和切出長度l之和。切入長度l應(yīng)根據(jù)工作端面的誤差情況在510

19、之間選擇,誤差大時取大值。取l=8mm。切出長度ld/3+(38)mm=4+(38),取l12mm。則:l=20+8+12=40mm考慮到具體結(jié)構(gòu)問題,取l=50mm。(2) 快速退回長度等于快速引進(jìn)與工作進(jìn)給長度之和。用類比法取快速引進(jìn)長度為75mm,則:l=75+55=130mm(3) 動力部件總行程長度除應(yīng)保證要求的工作循環(huán)工作行程(快速引進(jìn)工作進(jìn)給=快速退回)外,還要考慮裝卸和高速刀具方便,即考慮前、后備量。前備量是指因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差,動力部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離。后備量是指考慮刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出所需要的軸向距離。理想情況是保證刀具退離夾具導(dǎo)套外端

20、面的距離大于接桿插入主軸孔內(nèi)的長度。圖 1-5 加工示意圖因此,動力部件的總行程為快退行程長度與前后備量之和。取前備量=20mm,后備量100mm,則:總行程l=20+100+130=250mm六、 繪制加工示意圖(如圖1-5)1.4.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖一、 聯(lián)系尺寸圖的作用及內(nèi)容一般來說,組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件動力滑臺、動力箱、各種工藝切削頭、側(cè)底座、立柱、立柱底座及中間底座加上專用部件多軸箱、刀、輔具系統(tǒng)、夾具,液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動關(guān)系,以檢驗(yàn)機(jī)床各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求;通用部件的選擇是否合適;

21、并為進(jìn)一步開展多軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡化的機(jī)床總圖,它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下:(1) 以適當(dāng)數(shù)量的視圖(一般為主、左、右視圖)按同一比例畫出機(jī)床各主要組成部件的外形輪廓及相關(guān)位置,表明機(jī)床的配置型式及總體布局、主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。(2) 圖上就盡量減少不必要的線條及尺寸。但反映各部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動部件的極限位置及行程尺寸,必須完整齊全。至于各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫出,留在具體設(shè)計(jì)部件時完成。(3) 為便于開展部件設(shè)計(jì),聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號,電動機(jī)型號、功率及轉(zhuǎn)速,

22、并注明機(jī)床部件的分組情況及總行程。二、 機(jī)床各部件的選用(1) 影響動力部件選擇的主要因素:a. 切削功率b. 進(jìn)給力 c. 進(jìn)給速度 d. 行程 總行程長度(2) 動力滑臺的選擇根據(jù)以上各點(diǎn),可作如下選擇:動力滑臺選用液壓滑臺,型號為1hy25,臺面寬度250mm,最大進(jìn)給力8000n,工進(jìn)速度32800mm/min,快移動速度12m/min。(3) 動力箱的選擇動力箱規(guī)格要與滑臺匹配,其驅(qū)動功率主要依據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來選用。在不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來之前,可按下列簡化公式進(jìn)行估算: (1-8)式中:消耗于各主軸的切削功率總和,單位為kw。多軸箱的傳動功率,加工

23、黑色金屬時取0.80.9,加工有色金屬時取0.70.8;主軸箱多、傳動復(fù)雜時取小值,反之取大值。則:動力箱電動機(jī)功率取選擇1td25型動力箱,電動機(jī)型號,電動機(jī)功率2.2kw,電動機(jī)轉(zhuǎn)速1420r/min,輸出軸轉(zhuǎn)速785r/min。(4) 與動力滑臺配套的附屬部件、支承部件的選擇查手冊,與動力滑臺配套的附屬部件、支承部件的型號如下所示:導(dǎo)軌防護(hù)裝置1hy25-f81立柱1cl 25立柱側(cè)底座1cd251三、 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的繪制(如附錄1) 1.4.4 組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡一、 機(jī)床生產(chǎn)率的計(jì)算(1) 機(jī)床理想生產(chǎn)率可按下列公式計(jì)算(件時) (1-9)(分) (1-10)式中:單件工時。和可

24、按下列公式確定: (1-11) (1-12)式中:分別為刀具第一工作進(jìn)給和第二進(jìn)給的行程長度,mm;分別為動力頭第一工作進(jìn)給和第二工作進(jìn)給的每分鐘進(jìn)給量,mm/min;當(dāng)加工沉孔時動力頭在死擋鐵上停留時間,也就是考慮刀具在終點(diǎn)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5-10轉(zhuǎn)所需要的時間,min。、動力頭快進(jìn)和快退行程長度,m;動力頭快速行程速度,一般在4.710mmin范圍;工作臺的回轉(zhuǎn)或移動時間。組合機(jī)床研究所通用回轉(zhuǎn)工作臺每轉(zhuǎn)一個工位時間為3到8秒;工件裝卸、定位、夾緊以及清除定位基面切屑時間。它取決于工件大小、裝卸方便性及操作人員的熟練程度等。一般為0.51.5分鐘。(2) 機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率(1-13)式中:機(jī)

25、床負(fù)荷率(單面機(jī)床主軸數(shù)小于15時取0.9)二、 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡如下所示:表:被加工零件圖號名稱電動機(jī)底座材料zg200-400工序名稱鉆孔序號工步名稱被加工零件數(shù)(個)加工直徑(mm) 加工長度(mm)工作行程(mm)切削速度(m/min)裝入工件1工件定位、夾緊10動力部件快進(jìn)75動力部件工進(jìn)19275520死擋鐵停留動力部件快退130松開工件10卸下工件備注本機(jī)床裝卸時間取為1min續(xù)表被加工零件毛坯種類鑄鋼毛坯重量硬度hb 125-175工序號序號工步名稱每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(mm/r)每分鐘進(jìn)給量(mm/min)工時(min)機(jī)動時間輔助時間共計(jì)裝入工件0.5工件定位

26、、夾緊0.002動力部件快進(jìn)120000.00625動力部件工進(jìn)5300.21060.519死擋鐵停留0.02動力部件快退1200000108松開工件0002卸下工件05備注單件總工時0.5191.041051.56005機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率機(jī)床理想生產(chǎn)率負(fù)荷率(1) 理想生產(chǎn)率根據(jù)機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡,計(jì)算機(jī)床的單件工時: (2) 實(shí)際生產(chǎn)率一般情況下,單班制生產(chǎn)的全年工時總數(shù),則年生產(chǎn)綱領(lǐng)56000件:(3) 機(jī)床負(fù)荷率 2 多軸箱的設(shè)計(jì)2.1 多軸箱材料的選擇大型通用多軸箱箱體類零件采用灰塵鑄鐵材料,箱體用牌號為ht200,前后蓋用牌號為ht150。2.2 多軸箱輪廓尺寸的確定標(biāo)準(zhǔn)的通用鉆削類多軸

27、箱的厚度有兩種尺寸規(guī)格,臥式為325mm,立式為340mm。箱體厚度為180mm,用于立式的多軸箱前蓋,兼作油池,加厚為70mm,基型后蓋厚度為90mm,即總厚度為180+70+90=340mm。多軸箱寬度b、高度h的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān),可按下式確定: (2-1) (2-2)式中:工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離,mm;最邊緣主軸中心距箱外壁的距離,mm;工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離,mm;最低主軸高度。通常:,取111mm;,取92mm。則:可求出多軸箱輪廓尺寸為:根據(jù)上述計(jì)算值,按多軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn),最后確定多軸箱輪廓尺寸為。2.3 軸類零件的選用2.3.1 鉆削

28、類主軸按支承型式不同可分為三種:a. 滾錐主軸b. 滾珠主軸c. 滾針主軸此設(shè)計(jì)中,考慮到受軸向力比較大,所以選用滾珠主軸,用推力球軸承承受軸向力,深溝球軸承承受徑向力。2.3.2 傳動軸按其用途和支承型式不同,有以下六種:a. 圓錐滾子軸承傳動軸b. 滾針軸承傳動軸c. 埋頭式傳動軸d. 手柄軸e. 油泵傳動軸f. 攻絲用蝸桿軸2.3.3 軸的材料a. 主軸材料,一般為40cr鋼,熱處理c42。b. 傳動軸的材料一般為45鋼,調(diào)質(zhì)處理t215。2.4 齒輪型式的選擇通用齒輪有三種,即傳動齒輪、動力箱齒輪、電動機(jī)齒輪。材料均采用45鋼,熱處理為齒輪高頻淬火g54。動力箱齒輪有b型(寬度為84m

29、m)和b型(寬度為44mm),當(dāng)采用90mm厚的基型后蓋時,選b型。2.5 設(shè)計(jì)計(jì)算2.5.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖從前述已知:a. 多軸箱輪廓尺寸為;b. 工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸(如圖21);c. 工件與多軸箱相對位置尺寸(如圖21)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可編制出多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖,見圖31所示和附表如下。附表:(1) 被加工零件名稱:電動機(jī)底座材料:zg230-450硬度:hb125-175(2) 主軸外伸尺寸及切削用量主軸外伸尺寸115mm切削速度:v=20r/min進(jìn)給速度:f=0.2mm/r(3) 動力部件型動力箱,電動機(jī)型號為,功率為p=2.2kw,動力箱輸出軸轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)速n=14

30、20r/min,輸出軸距箱底面距離為129.5mm。表2-1軸號工序內(nèi)容加工直徑主軸直徑主軸外伸尺寸l115mmv(m/min)n(r/min)f(mm/r)vf(mm/min)1、2、3、4鉆205300.21062.5.2 主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇主軸結(jié)構(gòu)型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。軸承型式是主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征,進(jìn)行鉆削加工的主軸,軸向切削力較大,最好用推力球軸承承受軸向力,而用向心球軸承承受徑向力。又因鉆削時軸向力是單向的,因此推力球軸承在主軸前端安排即可。即選用前述的滾珠主軸。另外,主軸選擇長主軸,其軸頭內(nèi)孔較長,可增大與刀具尾部連接的接觸面,因而增強(qiáng)刀具與

31、主軸的連接剛度,減少刀具前端下垂。用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套導(dǎo)向。2.5.3 傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算一、 對傳動系統(tǒng)的一般要求設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng),應(yīng)在保證主軸強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的前提下,力求使主要傳動件(主軸、傳動軸、齒輪等)的規(guī)格少,數(shù)量少,體積小;因此,在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時,要注意下面幾點(diǎn):(1) 盡量用一根中間傳動軸帶動多根主軸。當(dāng)齒輪嚙合中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時,可用變位齒輪或略變傳動比的方法解決。圖2-1多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 (2) 一般情況下,盡量不采用主軸帶動主軸的方案,因?yàn)檫@會增加主動主軸的負(fù)荷。如遇到主軸分布密集而切削負(fù)荷又不大時,為了減少中間軸,也可用一根主軸帶1-2根主軸或更多根主軸的傳動方案。(3) 為使

32、結(jié)構(gòu)緊湊,多軸箱體內(nèi)的齒輪傳動副的最佳傳動比為1-1.5,在多軸箱后蓋內(nèi)的iv排(或第v排)齒輪,根據(jù)需要,其傳動比可以取大些,但一般不超過3-3.5。(4) 根據(jù)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩成反比的道理,一般情況下如驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較高時,可采用逐步降速傳動;如驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較低時可先使速度升高一點(diǎn)再降速;這樣可使傳動鏈前面幾根軸、齒輪等在較高轉(zhuǎn)速下工作,結(jié)構(gòu)可小些。組合機(jī)床多軸箱的傳動和結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床差異較大,其一是由于傳動鏈較短,難分前后,另外,經(jīng)常是一中間傳動軸帶多根主軸。所以,合理安排結(jié)構(gòu)往往成為設(shè)計(jì)的主要矛盾。如為了使主軸上的齒輪不過大,最后一級經(jīng)常采用升速傳動。(5) 粗加工切削力大,主軸上的齒輪應(yīng)盡量安排

33、靠近前支承,以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。(6) 齒輪排數(shù)可按下面方法安排:a. 不同軸上齒輪不相碰,可放在箱體內(nèi)同一排上。b. 不同軸上齒輪與軸或軸套不相碰,可放在箱體內(nèi)不同排上。c. 齒輪與軸相碰,可放在后蓋內(nèi)。另外,應(yīng)注意驅(qū)動軸直接帶動的傳動軸數(shù)不要超過兩根,否則會給裝配帶來困難;如遇粗、精加工合一的多軸箱,其粗、精傳動路線最好分開。二、 主軸分布類型根據(jù)加工零件的孔的位置,可將其分布類型定為同心圓分布。如圖22所示:三、 傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1) 傳動方案的確定(如圖2-3所示)(2) 已知各主軸轉(zhuǎn)速及驅(qū)動軸到主軸之間的傳動比驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速:(3) 各主軸傳動比圖22 主軸分布類型(4) 驅(qū)動軸到主軸的

34、中心距(5) 各傳動比的分配因?yàn)橐笾鬏S上齒輪不過大,所以最后一對齒輪取升速。驅(qū)動軸o到傳動軸13的傳動為降速,由上得:考慮到結(jié)構(gòu)的緊湊,取:則: (6) 確定中間軸12的位置,配12軸與o軸聯(lián)接的齒輪??紤]結(jié)構(gòu)簡單和緊湊,定12軸的位置在多軸箱的中心位置,即離底面距離為200mm。則12軸與o軸的中心距為:取齒輪模數(shù)為3,則:解之: 圖 2-3 傳動方案 從計(jì)算結(jié)果可知,=21符合驅(qū)動軸上齒輪齒數(shù)的限制,即驅(qū)動軸齒輪的齒數(shù)為:。(7) 確定中間軸13的位置,并配軸13與軸12聯(lián)接的各對齒輪。取 : 模數(shù)m=3 又: 且:解之:則:根據(jù)中間傳動軸和四根主軸的位置,可通過作圖的方法確定13軸的具

35、體位置,如圖2-3所示。(8) 驗(yàn)算各主軸轉(zhuǎn)速(9) 用中間傳動軸12兼作調(diào)整手柄軸,其轉(zhuǎn)速如下:軸12轉(zhuǎn)速較高,操作省力,位置適當(dāng),可滿足使用要求。(10) 葉片泵的選擇采用zir-12-2型葉片液壓泵,由傳動軸13經(jīng)一對齒輪=28/24傳動。其中,為液壓泵齒輪。在400-800r/min的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),滿足要求。四、多軸箱坐標(biāo)計(jì)算(1) 加工基準(zhǔn)坐標(biāo)架的選擇及確定各主軸坐標(biāo)為了便于多軸箱體的加工,將基準(zhǔn)坐標(biāo)架原點(diǎn)選在定位銷孔上,如下圖所示:(圖2-4)圖 2-4 加工基準(zhǔn)坐標(biāo)則可根據(jù)多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖,在基準(zhǔn)坐標(biāo)xoy上注出各主軸與驅(qū)動軸的坐標(biāo),如下表所示:表2-2o銷10銷1軸2軸3軸4

36、軸軸00350028381678167259283259175945(2) 中間軸12的坐標(biāo)的確定如前所述,12軸位于多軸箱的中心位置,則其坐標(biāo)為:(3) 傳動軸13-1、13-2、13-3、13-4的坐標(biāo)的確定傳動軸13屬于與二軸定距的傳動軸坐標(biāo)計(jì)算,傳動軸與二軸定距,即在一傳動軸上用兩對齒輪分別帶動兩已知軸,其坐標(biāo)可根據(jù)兩已知軸的坐標(biāo)和兩對齒輪嚙合的中心距計(jì)算求得(如圖2-5所示)。 圖 2-5 坐標(biāo)計(jì)算圖中,o、a為已知軸,b為要計(jì)算的傳動軸13。r1、r2為嚙合齒輪的中心距。通過b點(diǎn)作(用l表示)的垂線,垂足為c,c點(diǎn)坐標(biāo)值(u,v)。用h表示,h在x軸上的投影長度為x1,在y軸上的投

37、影長度為x2,垂足c到原點(diǎn)o的距離用d表示。x 、y數(shù)值由u、v、x1、y1組成,見圖2-5所示。則:x=u+x1, y=v-x2 (2-3)u、v、x1、x2都用絕對值代入。由圖可知 (2-4) (2-5)中: (2-6) (2-7)中: (2-8)代入上式得: (2-9)由和相似得: (2-10) (2-11)又由于和相似得: (2-12) (2-13) (2-14)計(jì)算有: 另外三根軸的計(jì)算方法同上,由于對稱,其結(jié)果一樣。則這四根軸的坐標(biāo)為:13-1: 13-2: 13-3: 13-4: (4) 驗(yàn)算則:符合要求。則:符合要求。2.5.4 多軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1) 多軸箱規(guī)格尺寸及動力箱法蘭

38、尺寸(如圖2-6) 圖2-6(a) 多軸箱規(guī)格尺寸及動力箱法蘭尺寸圖2-6(b)多軸箱規(guī)格尺寸及動力箱法蘭尺寸(2) 多軸箱螺孔位置(如圖2-7所示)(3) 多軸箱和系列配套零件表(如表2-3所示)(4) 多軸箱連接用定位銷a. 動力箱與多軸箱后蓋連接用定位銷:12-zhbq45-3-31b. 多軸箱體與前蓋、后蓋連接用定位銷:定位銷銷選擇為:12ziq45-4-32 a型套選擇為:12ziq45-4-31(4) 分油器的選擇由于立式組合機(jī)床不需要沒盤,則選擇無徑向油管,。分油器型號為zir31-2,a型,金屬內(nèi)支管。(5) 注油油杯的選擇根據(jù)需要,選擇zir75-8-91的黑色尼龍彎頭注油油

39、杯,零件號為91,材料為ht150。結(jié)構(gòu)如下圖所示。(圖2-8)2.5.5 主軸的設(shè)計(jì)(1) 主軸組件裝配結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)如前所述,主軸選用滾珠主軸。主軸組件裝配結(jié)構(gòu)及聯(lián)系尺寸如圖2-9所示。(2) 軸上零部件的選用從左到右依次排列序號:軸承1:根據(jù)軸的直徑d=20mm,選擇深溝球軸承6204型(gb/t 276-1994),d=20mm,d=47mm,b=14mm。軸承 2:為了達(dá)到加工、裝配方便,選擇軸承2的型號與軸承1的型號相同,即深溝球軸承6204型(gb/t 276-1994)。軸承 3:如前所述,主軸上用推力球軸承承受軸向力,則根據(jù)軸的直徑d=20mm選用推力球軸承51304型(gb/t

40、 301-1995),d=20mm,d=47mm,t=18mm。齒輪:已知齒輪的模數(shù)m=3,齒數(shù)z=20。則有: 分度圓直徑: 齒頂高: 齒根高:圖 2-7 (a.上蓋螺孔距)圖 2-7 (b.前壁螺孔距)圖 2-7 (c.后壁螺孔距)圖 2-7(d. 側(cè)蓋螺孔距)圖2-8 彎頭注油油杯表 2-3 多軸箱系列配套零件多軸箱體規(guī)格型號1t0711-11適用動力箱代號25前蓋型號1t0711-12gb70規(guī)格數(shù)量10后蓋型號1t0711-13gb70規(guī)格數(shù)量8上蓋型號1t0712-17規(guī)格gb70規(guī)格數(shù)量6側(cè)蓋型號1t0712-17規(guī)格gb70規(guī)格數(shù)量4zij29-7螺釘堵m16注油量4l 齒全高

41、:齒頂圓直徑:齒根圓直徑:鍵:根據(jù)軸的直徑及受力特點(diǎn),選擇圓頭普通平鍵,a型。其型號為:鍵 gb/t 1096-2003,其中,b=6mm,h=6mm,l=20mm。套1:根據(jù)軸的直徑d=20mm可選用 20-1t0721-62型軸套。其中,d=20mm,d=25mm,l=74.5mm。套2:根據(jù)軸的直徑d=20mm可選用 20-1t0723-61型軸套。其中,d=20mm,d=25mm,l=17mm。防油套:根據(jù)軸的直徑d=32mm可選用 32-1t0721-81型防油套。其中,圖2-9 主軸組件d=32mm,=44mm,=40mm,=33mm。圓螺母:根據(jù)軸的直徑d=20mm,可選用 gb

42、812型圓螺母。墊圈:根據(jù)軸的直徑d=18mm可選用gb/t 93-16墊圈,材料為65mn 。2.5.6 手柄軸的設(shè)計(jì)(1) 手柄軸組件裝配結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)手柄軸組件裝配結(jié)構(gòu)及聯(lián)系尺寸如下圖所示(圖2-10):(2) 軸上零部件的選用相同零件從左到右依次排列序號:齒輪1:已知模數(shù)m=3mm,齒數(shù)z=28。則有:分度圓直徑:齒頂高:齒根高:齒全高:齒頂圓直徑:齒根圓直徑:齒輪2:已知模數(shù)m=3mm,齒數(shù)z=18。則有:分度圓直徑:齒頂高:齒根高:齒全高:齒頂圓直徑:齒根圓直徑:圖2-10 手柄軸組件鍵1:根據(jù)軸的直徑d=30mm,選用a型圓頭普通平鍵,型號為:鍵 gb/t 1096-2003,其中,

43、b = 8 mm,h = 7 mm,l = 25 mm。鍵2:根據(jù)軸的直徑d=30mm,選用a型圓頭普通平鍵,型號為:鍵 gb/t 1096-2003,其中,b = 8 mm,h = 7 mm,l = 25 mm。軸承1:根據(jù)軸的直徑d=30mm,選用32206型圓錐滾子軸承(gb/t 297-1994)。其中,d=30mm,d=62mm,t=21.25mm,b=20mm,c=17mm。套1:根據(jù)軸的直徑d=30mm,選用30-1t0721-61軸套,其中,d=30mm,d=35mm,l=16mm。套2:根據(jù)軸的直徑d=30mm,選用30-1t0721-62軸套,其中, d=30mm,d=35

44、mm,l=68.5mm。套3:根據(jù)軸的直徑d=30mm,選用30-1t0721-61軸套,其中,d=30mm,d=35mm,l=24.5mm。防油套:根據(jù)軸的直徑d=40mm選用40-1t0721-81型防油套,其中,材料為45鋼,d=40mm,=52mm,=42mm,=41mm。圓螺母:根據(jù)軸的直徑d=40mm,可選用m30*1.5 gb812型圓螺母。墊圈:根據(jù)軸的直徑d=40mm,可選用30 gb858型墊圈。密封件(氈圈):根據(jù)軸的直徑d=40mm,選用50g51-1型氈襯圈。2.5.7傳動軸的設(shè)計(jì)(1) 傳動軸組件裝配結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)傳動軸組件裝配結(jié)構(gòu)及聯(lián)系尺寸如下圖所示(圖2-11):(

45、2) 軸上零部件的選用相同零件從左到右依次排列序號:齒輪:已知模數(shù)m=3mm,齒數(shù)z=28。則有:分度圓直徑:齒頂高:齒根高:齒全高:齒頂圓直徑:齒根圓直徑:圖 2-11 傳動軸組件軸承1:根據(jù)軸的直徑d=25mm,選用30205型圓錐滾子軸承(tb/t 297-94)。其中,d=25mm,d=52mm,t=16.25mm,b=15mm,c=13mm,e=41.1mm。軸承2:根據(jù)軸的直徑d=25mm,選用30205型圓錐滾子軸承(tb/t 297-94)。其中,d=25mm,d=52mm,t=16.25mm,b=15mm,c=13mm,e=41.1mm。鍵:根據(jù)軸的直徑d=25mm,選用鍵

46、型圓形普通平鍵。其中,b=8mm,h=7mm,l=22mm。套1:根據(jù)軸的直徑d=25mm,選用25-0721-61軸套,其中,d=25mm,d=30mm,l=73.5mm。套2:根據(jù)軸的直徑d=25mm,選用25-0721-62軸套,其中,d=25mm,d=30mm,l=29.5mm。圓螺母1:根據(jù)軸的直徑d=25mm,可選用m24*105 gb812型圓螺母。圓螺母2:根據(jù)軸的直徑d=25mm,可選用m24*105 gb812型圓螺母。墊圈1:根據(jù)軸的直徑d=25mm,可選用24 gb858型墊圈。墊圈2:根據(jù)軸的直徑d=25mm,可選用24 gb858型墊圈。2.5.8葉片泵軸的設(shè)計(jì)(1

47、) 葉片泵軸組件裝配結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)葉片泵軸組件裝配結(jié)構(gòu)及聯(lián)系尺寸如圖2-12所示:(2) 軸上零部件的選用相同零件從左到右依次排列序號:齒輪:已知模數(shù)m=2mm,齒數(shù)z=24。則有:分度圓直徑:齒頂高:齒根高:齒全高:齒頂圓直徑:齒根圓直徑:鍵:選用a型圓頭普通平鍵,型號為:鍵 6*8 gb/t 1096-2003,其中,b=6mm,h=6mm,l=18mm。圖 2-12 泵軸組件2.5.9動力箱輸出軸的設(shè)計(jì)(1) 動力箱輸出軸組件裝配結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)動力箱輸出軸組件裝配結(jié)構(gòu)及聯(lián)系尺寸如下圖所示(圖2-13):(2) 軸上零部件的選用相同零件從左到右依次排列序號:齒輪:已知模數(shù)m=3mm,齒數(shù)z=21。

48、則有:分度圓直徑:齒頂高:齒根高:齒全高:齒頂圓直徑:齒根圓直徑:螺釘:根據(jù)軸的直徑d=30mm,可選螺釘m10*1(gb72)。鍵:根據(jù)軸的直徑d=30mm,可選a型圓頭普通平鍵,其型號為:鍵8*36 gb/t 1096-2003。其中,b=8mm,h=7mm,l=36mm。鎖圈:根據(jù)直徑d=55mm,可選55 gb921鎖圈。圖2-13 動力箱輸出軸組件2.6 軸的校核2.6.1 求各軸的功率及轉(zhuǎn)矩(1)動力箱輸出軸,軸轉(zhuǎn)速:功率: 轉(zhuǎn)矩: (2)手柄軸,12軸轉(zhuǎn)速: 功率: 轉(zhuǎn)矩: (3) 傳動軸,13軸功率: 轉(zhuǎn)速: 轉(zhuǎn)矩: (4) 主軸,1、2、3、4軸轉(zhuǎn)速: 功率: 轉(zhuǎn)矩: 2.6

49、.2 主軸的校核(1) 求軸的的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖(見圖2-13a)。主軸的軸承都是深溝球軸承,因此,其支承點(diǎn)的位置是寬度方向的中心位置,齒輪亦同。因此,軸的支承跨距l(xiāng)=137.5mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖,扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖(見圖2-13b、c、d)。從軸的結(jié)構(gòu)圖和當(dāng)量彎矩圖中可看出,b截面的當(dāng)量彎矩最大,是軸的危險(xiǎn)截面。b截面處的m、t、及的數(shù)值如下:圓周力:支反力:彎矩:扭矩:當(dāng)量彎矩:(2) 校核軸的強(qiáng)度主軸的材料一般為40cr鋼,熱處理c42,查手冊有,則,取,軸的計(jì)算應(yīng)力為:根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,該軸滿足強(qiáng)度要求。2.6.3 手柄軸的校核(1) 求軸的載荷

50、首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖(如圖2-14a)。在確定軸承的支點(diǎn)位置時,從手冊中查取a值,對32206型圓錐滾子軸承,查得,因此軸的支承跨距l(xiāng)=92.1+56.1=148.2mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖、扭矩圖、和當(dāng)量彎矩圖(如圖2-14b、c、d所示)。b、c截面處的、及的計(jì)算數(shù)值如下:軸向力:支反力: 彎矩:扭矩:合成彎矩: (2) 校核軸的強(qiáng)度傳動軸的材料選擇45鋼,調(diào)質(zhì)處理。由手冊查得,則,即,取,軸的計(jì)算應(yīng)力為: 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,該軸滿足強(qiáng)度要求。圖2-13 主軸的校核 圖 2-14 傳動軸的校核2.7 軸承的校核2.7.1 主軸上推力軸承軸承的校核查手冊有,51304軸承的主要性能參數(shù)為ca=35kn,coa=55.8kn,由于推力球軸承只承受軸向載荷,故當(dāng)量動載荷pa=a,軸向載荷a即為進(jìn)給力,即a=1597n。則pa=a=1597n。由手冊中查得溫度系數(shù):,載荷系數(shù),則軸承壽命為:由于機(jī)床為每天8小時工作,則查手冊知軸承正常使用壽命尖為12000-20000h,從計(jì)算結(jié)果可知,該軸承符合壽命要求。主軸上深溝球軸承的校核查手冊,6204型深溝球軸承的主要性能參數(shù)為cr=12.8kn,cor=6.65kn。由前述可知,軸承所承受的徑向力,n,由于軸承不承受軸向載荷,則徑向當(dāng)量動載荷pr=r

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