主軸箱的設(shè)計(jì)

1、_6 主軸箱的設(shè)計(jì)多軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件，根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔數(shù)和配置，切削用量和主軸類型而設(shè)計(jì)，由通用零部件組成， 能將動力箱的動力傳遞給主軸，使之按要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)，提供切削動力， 多軸箱與動力箱一起安裝在進(jìn)給滑臺上，可以完成鉆，擴(kuò)，絞，鏜等工序。6.1 繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖多軸箱原始依據(jù)圖是設(shè)計(jì)多軸箱的第一步，它是根據(jù)之前的零件工序圖和尺寸聯(lián)系圖繪制的， 通過工序圖知道了主軸的相對分布狀況，通過尺寸聯(lián)系圖指的了多軸箱的主體尺寸。在編制此圖時(shí)從“三圖一卡”中已知：1）主軸箱輪廓尺寸500 ×500 毫米。2）工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸。3）工件與主軸箱

2、相對位置尺寸。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可編制出主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖:精品資料_圖 6-1 主軸箱原始依據(jù)圖附表：（1）被加工零件名稱：轉(zhuǎn)向蝸桿箱材料： KTZ450-06硬度： 200HBS（2）動力部件ITD25- A 型動力箱，電動機(jī)為Y100L-6型，功率P=1.5KW轉(zhuǎn)速n=520r/min, 輸入轉(zhuǎn)速 520r/min 。圖中的橫坐標(biāo)是以左銷孔為原點(diǎn)的水平向右的射線，縱坐標(biāo)是原點(diǎn)引出的豎直向上的射線。 通過工序圖可知， 被加工孔是對稱分布的所以可以把孔的分度圓放在箱體的軸線上， Y 向尺寸是根據(jù)最低主軸軸線到箱體地面距離決定的。精品資料_表 6-1 主軸箱外伸尺寸及切削用量軸主軸外伸尺寸）切削用

3、量工序內(nèi)容號D/dLn(r/min)v(mm/min)f(mm/r)Vf1-5 鉆 5xM22 32/20115590160.15886.2 傳動設(shè)計(jì)擬定傳動路線把主軸 1-5 作為一組同心圓，在其圓心上布置中心傳動軸11 。油泵軸由埋頭傳動軸驅(qū)動，手柄軸由傳動軸12 驅(qū)動。齒輪模數(shù)的確定初選模數(shù)可由下式估算，在通過類比確定：m 30 32 3P mmZ n式中：P齒輪傳遞功率（ KW ），可取 P=1.5kwZ一對齒輪中小齒輪的齒數(shù)，取Z=19 ；n小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)（ r/min ），其中 n=520r/min代入上式計(jì)算可知：m>1.5根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)， 0 軸傳動采用模數(shù)為m=3 而其他的傳動

4、模數(shù)采用m=2;確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù)傳動軸 11 為主軸 1，2，3 ，4，5 都各自在同一同心圓上。精品資料_齒輪模數(shù)按驅(qū)動軸出輪估算m32? 3 p32? 31.51.71zn19520輸入出輪模數(shù)取 m 1=3，其余齒輪模數(shù)取m2 =2。主軸 1，2， 3，4,5 要求的轉(zhuǎn)速一致且較高， 所以采用升速傳動。 主軸齒數(shù)選取 Z=45 ，傳動齒輪采用 z=45齒的齒輪，變位系數(shù)x = 0.181 。傳動軸的轉(zhuǎn)速為 :n = 1000/1.41r / min = 706r / min由于前面選取了主軸直徑為30，顯然傳動軸直徑都選取20 ，這樣為了減少傳動軸種類和設(shè)計(jì)題目需要由于傳動軸轉(zhuǎn)速

5、是706r / min ，則驅(qū)動軸至傳動軸的傳動比為 :706 1i =10001.42所以選擇兩級傳動，且傳動比分配為：一級為1.2 ×1.2; 二級為 1.4 ×1.0 。驅(qū)動軸的直徑為30mm ，由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 查得知：t=33.3mm, 當(dāng) m=3時(shí)，驅(qū)動軸上的齒數(shù)為：t2 1.25)dZmin 2(mm2( 33.32 1.25)303 ) 44.82去驅(qū)動齒輪齒數(shù)Z=45 。通用的齒輪有三種， 即傳動齒輪、 動力箱齒輪和電機(jī)齒輪。 材料均為 45 鋼，熱處理為齒部高頻淬火 G54 。本機(jī)床齒輪的選用按照下表選用寬度齒輪種類（mm）齒數(shù)模數(shù)（ mm ）孔徑（

6、mm ）驅(qū)動軸齒2416 50 連2、2.5、315、20、30、35、輪32續(xù)2、2.5、3、40精品資料_1670425、30、35、40、50傳動軸齒45225、30、40、50輪44（ B 型）輸出軸齒18、22、28、32、32373輪36計(jì)算各主軸轉(zhuǎn)速使各主軸轉(zhuǎn)速的相對轉(zhuǎn)速損失在±5% 以內(nèi)。由公式： V=3.14 Dn知：1000281000n1 n2 n3 n41100 r min3.146.56.3 主軸箱坐標(biāo)計(jì)算主軸箱坐標(biāo)系原點(diǎn)的確定計(jì)算坐標(biāo)第一件事肯定是先定坐標(biāo)原點(diǎn)，然后繪制坐標(biāo)軸。 根據(jù)規(guī)定，如果主軸箱安裝在動力箱上，那么原點(diǎn)一般選用左邊銷軸孔原點(diǎn)。坐標(biāo)計(jì)算的

7、順序坐標(biāo)計(jì)算的順序也就是繪制坐標(biāo)圖的順序。由于主軸的位置在原始依據(jù)圖上已經(jīng)能夠表示， 那么第一個(gè)確定的肯定是主軸坐標(biāo)。其次，驅(qū)動軸的坐標(biāo)在主軸箱后蓋可以確定， 所以第二步是確定驅(qū)動軸坐標(biāo)。兩者坐標(biāo)確定完后， 我們根據(jù)我們的傳動方案繪制出傳動軸的位置，然后可以確定出傳動軸的坐標(biāo)。精品資料_主軸坐標(biāo)的計(jì)算其實(shí)由于有了現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，坐標(biāo)的計(jì)算變得非常的簡單。只需要把相應(yīng)的坐標(biāo)關(guān)系圖繪制在CAD 中，然后其圓心的位置就是每個(gè)軸的坐標(biāo)位置。這種方法避免了用數(shù)學(xué)的方法一個(gè)一個(gè)去計(jì)算軸坐標(biāo)，簡化了設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)難度，非常實(shí)用。也因此，坐標(biāo)的計(jì)算變得異常的簡單。傳動軸坐標(biāo)的計(jì)算（1）與一軸定距的傳動

8、軸坐標(biāo)計(jì)算。計(jì)算時(shí)，實(shí)質(zhì)就是求直角三角形斜邊一端點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算時(shí)用勾股定理。（2）與二軸定距的傳動軸坐標(biāo)計(jì)算。計(jì)算時(shí)，實(shí)質(zhì)就是齒輪嚙合三角形的兩個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)和三條邊，求另一頂點(diǎn)的坐標(biāo)。一般用數(shù)學(xué)分析法計(jì)算。本例各主軸及傳動軸的坐標(biāo)圖見圖6.2精品資料_圖 6.2 坐標(biāo)圖表 6.2 各軸坐標(biāo)值驅(qū)動軸 111 軸2 軸3 軸XYXYXYXY261.408225.000220.000225.000354.00097.558352.442261.40804 軸5 軸12 軸O 銷XYXYXYXY146.236111.592303.763111.592164.980305.80800精品資料_6.4 繪

9、制多軸箱總圖多軸箱總圖設(shè)計(jì)就是根據(jù)之前計(jì)算和選擇的通用件，把設(shè)計(jì)好的多軸箱用規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)繪制出來。要完整表達(dá)多軸箱的結(jié)構(gòu)，我們需要一張正視圖和展開圖。1、展開圖展開圖是表示軸系結(jié)構(gòu)的圖， 它要求把所有軸 （包括驅(qū)動軸、傳動軸、主軸、油泵軸）的軸系部件完整的繪制上去，軸的空間位置關(guān)系可以不用表達(dá)，所有軸依次鋪開即可，軸上齒輪的嚙合也不用表達(dá)，軸與軸之間相互分開。繪制展開圖需要注意的是：1）當(dāng)兩個(gè)軸的結(jié)構(gòu)完全一樣時(shí)，只需要繪制一個(gè)圖，在圖樣左邊標(biāo)注所有軸號。2）當(dāng)兩根軸結(jié)構(gòu)相似，只是齒輪或軸套的位置或型號變化，那么可以在一個(gè)圖樣的上下兩部分分別繪制兩軸。3）展開圖需要標(biāo)注齒輪排數(shù)。2、正視圖正視圖是表示多軸箱中軸與軸空間結(jié)構(gòu)的圖，要求繪制軸的空間布置位置。正視圖中軸的細(xì)節(jié)不用繪制， 但是軸上的齒輪嚙合關(guān)系需要表示（只需要繪制分度圓），同時(shí)要表示油管的布置位置。正視圖是在坐標(biāo)圖基礎(chǔ)上繪制而成的，所以相對比展開圖簡單。繪制正視圖需要注意的是：1）需要把所有軸的關(guān)系表示清楚，其中包括主軸、傳動軸、手柄軸、油泵軸。2）在圖中