設(shè)計(jì)說明書-MZ機(jī)制101-郜濤-1061401117

1、鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20141 前言組合機(jī)床是有大部分的通用部件配合著少部分的專用零件以一定的組合方式組成的，使得加工工藝的工序比較集中、生產(chǎn)加工的效率高。組床可以同時(shí)由多面、多工位、多軸對一定數(shù)量的工件進(jìn)行切屑、鏜孔等加式。與萬能機(jī)床相比，有著設(shè)計(jì)制造周期短、機(jī)床生產(chǎn)的花費(fèi)少、機(jī)床自身具備的自動(dòng)化水平高、生產(chǎn)工件的速度快、工件被加工過程機(jī)床工作穩(wěn)定、可以有效地減少工廠員工的勞動(dòng)強(qiáng)度等一系列優(yōu)勢。很多年來加工廣泛的選用萬機(jī)床。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，許多企業(yè)的產(chǎn)品的生產(chǎn)量不斷增多，產(chǎn)品精度要求得到了買家的重視，繼續(xù)使用萬能機(jī)床加工就無法滿足產(chǎn)品各方面的需求。組合機(jī)床的出現(xiàn)則滿足了這些要求，

2、被大規(guī)模的運(yùn)用到生產(chǎn)中。就當(dāng)前而言，中國的制造企業(yè)發(fā)展速度較快，產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展的范圍在增大，整體的科技技術(shù)水平偏低，配置、組合機(jī)床的加工工藝、加工技術(shù)任然無法和外國相比。不得不承認(rèn)稍微落后于他們。組合機(jī)床在我國有著很好展，并且得到了一致的認(rèn)可。從最初組合機(jī)床的出現(xiàn)，對組合機(jī)床有一定的開發(fā)和研究，結(jié)合實(shí)際情況研究出各種各樣的組合機(jī)床，同時(shí)還引進(jìn)了其他技術(shù)，如數(shù)控技術(shù)，利用數(shù)控技術(shù)開發(fā)出多坐標(biāo)加工數(shù)控組合機(jī)床，這是對組合機(jī)床的一次重要的改革，使原本在結(jié)構(gòu)要求很嚴(yán)格的組合機(jī)床有了一定的可變性，這一發(fā)展為汽車類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了很大的技術(shù)條件。組合機(jī)床和汽車產(chǎn)業(yè)有著密切的關(guān)系，隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們對產(chǎn)品的

3、要求在不斷地提高，這也讓組合機(jī)床的發(fā)展面對了一個(gè)新的問題，提高組合機(jī)床的加度成為了一件刻不容緩的事情，出現(xiàn)了密銑組合機(jī)床、多軸孔精鏜組合機(jī)床、箱體類零件定位銷孔加工組合機(jī)床等一類的組合機(jī)床。精加工組合機(jī)床的出現(xiàn)使得機(jī)床的加工范圍得到了擴(kuò)展，同時(shí)也為以后的成套加工打下了先決條件。組合機(jī)床的迅速發(fā)展使得組合機(jī)床對自身的技術(shù)要求有了相應(yīng)的提高，組合機(jī)床技術(shù)的套促成了裝備套，裝備條件和水平有了很大的提升，相對應(yīng)成套技術(shù)和產(chǎn)品有了更好的發(fā)展。研發(fā)出自動(dòng)排屑技術(shù)、冷卻液過濾技術(shù)、洗滌液循環(huán)技術(shù)。這些相應(yīng)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展大大減少了我國和國外機(jī)床技術(shù)的差距。 本次設(shè)計(jì)的課題是柴油機(jī)機(jī)體三面組合機(jī)床總體及后主軸

4、箱設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中，組合機(jī)的體設(shè)計(jì)是我和我的合作同學(xué)李振威在袁健老師的悉心指導(dǎo)下完成的，我要感謝我的指導(dǎo)老師袁健，還有我的合作同學(xué)李振威，在總體設(shè)計(jì)中，我只要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理以及一些材料的選擇，剩余的很多工作是由李振威同學(xué)完成的，后主軸箱的設(shè)計(jì)是我自己單獨(dú)完成的。下面將是這次設(shè)的主要要求：攻右側(cè)面上的7個(gè)深8螺紋孔和3個(gè)深22螺紋孔和5個(gè)深22螺紋孔和3個(gè)深15螺紋孔；攻左側(cè)面上的2個(gè)深14螺紋孔，3個(gè)深24螺紋孔，6個(gè)M深20螺紋孔和1個(gè)深24螺紋孔；攻后側(cè)面上的3個(gè)Z和1個(gè)深度20螺紋孔。2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床的總體重點(diǎn)在于對工件及其加藝的分析，通過分析擬定合理的工藝方案，設(shè)計(jì)出

5、滿足工藝要求、有很強(qiáng)的實(shí)用性的機(jī)床是最終的目的。首先要根據(jù)工件的加工要求，制定出很多個(gè)工藝方案，對方案進(jìn)行比較，選擇最符合的一種。工藝方案的確定可以解決組合機(jī)床的性能、傳動(dòng)、布局等相應(yīng)的問題，是機(jī)床設(shè)計(jì)的主要部分。組合機(jī)床的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可分為式和式兩種2.1 總體方案的論證 2.1.1 被加工零件的特征如圖2-1：此次組合機(jī)床的加工工件是柴油機(jī)氣缸體，是體類零件，原料是，硬度為250。圖2-1 柴油機(jī)氣缸體加工內(nèi)容：攻右側(cè)面上的7個(gè)深8螺紋孔和3個(gè)深22螺紋孔和5個(gè)深22螺紋孔和3個(gè)深15螺紋孔；攻左側(cè)面上的2個(gè)深14螺紋孔，3個(gè)深24螺紋孔，6個(gè)M深20螺紋孔和1個(gè)深24螺紋孔；攻后側(cè)面上的3個(gè)

6、Z和1個(gè)深度20螺紋孔。2.1.2 工藝路線的確定零件在機(jī)床上所需完成的加工工序是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要，是使工件的精度得到相應(yīng)的的前提。本次加工的零件是柴體，加序主要如下：工序1：粗銑底面；工序2：粗銑左、右端面；工序3：粗銑前、后端面；工序4：半精銑底面；工序5：半精左、右端面；工序6：半精銑前、后端面；工序7：粗鏜孔；工序8：精鏜孔；工序9：鉆左、右、后面的孔；工序10：攻絲。2.1.3 機(jī)床配置形式的選擇機(jī)床的配置型式可分為和兩種。圖2-2 臥式組合機(jī)床結(jié)構(gòu)圖2-3 立式組合機(jī)床結(jié)構(gòu)臥式機(jī)床（圖2-2）的加工和裝配性好，振動(dòng)輕微，過程平穩(wěn)，自身的偏下，加工精度好，安裝簡便，但同時(shí)床身的被削

7、弱，體積大。立式機(jī)床（圖2-3）有著體積小，自由度高，操作方便等優(yōu)勢，但是機(jī)床重心偏上，工作時(shí)振動(dòng)明顯。臥式機(jī)床多用于加中心線與定位基準(zhǔn)面的情況，加工定位基面是時(shí)一般選用立式機(jī)床，這時(shí)要加工的孔與基面的位置夾角為90度。本次加工的柴油機(jī)汽缸體其是臥體。通過比較，從裝夾角度來講，臥式可以讓工件平方，裝夾時(shí)較方便，同時(shí)還降低了操作員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，加工時(shí)機(jī)床的震動(dòng)較小，加工過程平穩(wěn)等，綜上原因我們選擇臥式組合機(jī)床為加工機(jī)床。2.1.4 定位基準(zhǔn)的選擇 組合機(jī)床是專門為被加工零件或被加工的某道設(shè)計(jì)的。只有精確的選定定位基準(zhǔn)，才可以使工件的加度得到保障，同時(shí)還可以將工序有效的聚集起來。本機(jī)床定位是兩根定

8、位條安裝在工件的下表面配合安裝在左側(cè)的定位條以及工件背后一根定位銷對工件的6個(gè)自由度進(jìn)行約束。方式采用上面用氣缸在從右面用氣缸進(jìn)行輔助。2.1.5 滑臺(tái)形式的選擇機(jī)械滑臺(tái)進(jìn)給時(shí)波小，速度慢時(shí)無爬行，高速時(shí)無抖動(dòng)現(xiàn)象，可以有效的控制被加工工件的表面度，有較強(qiáng)的抗沖擊能力，斷續(xù)銑削、鉆頭鉆通孔快要完成加工收尾時(shí)，不會(huì)因沖擊對刀具造成損壞，運(yùn)行安全可靠，故障易被發(fā)現(xiàn)，調(diào)整及維修方便簡單。因而最終選定機(jī)械滑臺(tái)。2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算2.2.1 扭矩的計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)6第一百四十三頁表6-20 式中：為加工螺紋大徑。為工件的螺距。左側(cè)面的計(jì)算：攻深14的螺紋孔：攻深24的螺紋孔：攻6×M12×

9、1.75-7H深20的螺紋孔： 攻1×M6×1-7H深20的螺紋孔：右側(cè)面的計(jì)算：攻深8的螺紋孔：攻3×M10×1.5-7H深22的螺紋孔： 攻5×M8×1.25-7H深22的螺紋孔：攻3×M8×1.25-7H深15的螺紋孔后端面的計(jì)算：攻深20的螺紋孔： 攻深20的螺紋孔：2.2.2 確定主軸的直徑的參數(shù) 根據(jù)參考文獻(xiàn)6第 44頁公式： （2-2）式中：為主軸直徑 單位mm ； 為轉(zhuǎn)矩 單位 。左側(cè)面的計(jì)算：攻深14的螺紋孔： 故 d取20攻深24的螺紋孔： 故 d取20攻6×M12×1.75

10、-7H深20的螺紋孔： 故 d取25 攻1×M6×1-7H深20的螺紋孔： 故 d取15右側(cè)面的計(jì)算：攻深8的螺紋孔： 故 d取20 攻3×M10×1.5-7H深22的螺紋孔： 故 d取20 攻5×M8×1.25-7H深22的螺紋孔： 故 d取20 攻3×M8×1.25-7H深15的螺紋孔 故 d取20后端面的計(jì)算：攻深20的螺紋孔： 故 d取20攻深20的螺紋孔： 故 d取202.2.3 切削速度的確定根據(jù)文獻(xiàn)1第的一百三十三頁表6-19：對左側(cè)面：攻2×M10×1.5-7H深14的螺紋孔：

11、取攻深24的螺紋孔： 取攻6×M12×1.75-7H深20的螺紋孔： 取 攻1×M6×1-7H深20的螺紋孔： 取對右側(cè)面：攻深8的螺紋孔： 取 攻3×M10×1.5-7H深22的螺紋孔： 取 攻5×M8×1.25-7H深22的螺紋孔： 取 攻3×M8×1.25-7H深15的螺紋孔 取對后端面：攻深20的螺紋孔：取攻深20的螺紋孔：取2.2.4 切削功率的確定根據(jù)參照文獻(xiàn)6第一百三十四頁表6-20公式： 式中：為切削轉(zhuǎn)矩，單位是； 為切削，單位是； 為被加工螺紋直徑，單位為。對左側(cè)面計(jì)算：攻深1

12、4的螺紋孔：攻深24的螺紋孔： 攻6×M12×1.75-7H深20的螺紋孔： 攻1×M6×1-7H深20的螺紋孔：左側(cè)面總功率：對右側(cè)面計(jì)算：攻深8的螺紋孔： 攻3×M10×1.5-7H深22的螺紋孔： 攻5×M8×1.25-7H深22的螺紋孔： 攻3×M8×1.25-7H深15的螺紋孔： 右側(cè)面總功率：對后端面計(jì)算：攻深20的螺紋孔： 攻深20的螺紋孔： 后端面總功率：實(shí)際切削功率，根據(jù)公式： 取 （為各側(cè)面的總功率）則有 2.2.5 動(dòng)力箱型號參數(shù)的選擇根據(jù)文獻(xiàn)1中第47頁公式： （2-5）

13、式中： =0.8。左主軸箱： 右主軸箱： 后主軸箱： 根據(jù)組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊表5-39，電動(dòng)機(jī)功率大于，選擇動(dòng)力箱型號，見表2-1：表2-1 動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)參數(shù)功率（）轉(zhuǎn)速輸出軸轉(zhuǎn)速左主軸箱5.5960480右主軸箱5.5960480后主軸箱1.59404702.2.6 攻螺紋主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)6中第 198頁的公式 對左側(cè)面計(jì)算：攻深14的螺紋孔： 攻深24的螺紋孔： 攻6×M12×1.75-7H深20的螺紋孔： 攻1×M6×1-7H深20的螺紋孔： 對右側(cè)面計(jì)算：攻深8的螺紋孔： 攻3×M10×1.5-7H深22的螺紋孔： 攻5

14、×M8×1.25-7H深22的螺紋孔： 攻3×M8×1.25-7H深15的螺紋孔 對后端面計(jì)算：攻深20的螺紋孔： 攻深20的螺紋孔： 2.2.7 主軸箱型號的選擇主軸箱在組合機(jī)床中的有著十分重要的作用，大多數(shù)選用型箱，有著經(jīng)典的工藝結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡可能的使用通用的箱體以及傳動(dòng)件。主軸箱的標(biāo)度為，用于式主箱的前厚度為 ，變后蓋的度有3種他們分別為、和，考慮到箱后壁與后之間要安裝兩排輪，經(jīng)過研究后決定后蓋的厚度為。也就是說，主軸箱的尺寸的取值，從另外一個(gè)角度來講就是主軸箱的寬度和高度的取值。 由公式 ： 其中，表示的是工件上孔橫坐標(biāo)差值的最大值，單位；

15、 表示的是最邊緣主中心至箱壁距離，單位； 表示的是工件上孔縱坐標(biāo)差值的最大值，單位； 表示的是最低主軸高度，單位。根據(jù)組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊取=250，=100，=93， =138根據(jù)上述公式以及查得的數(shù)據(jù)可以得知： =450 =331根據(jù)文獻(xiàn)1中第一百三十六頁表7-2，確定多軸箱規(guī)格：。2.3 繪制被加工零件工序圖1. 工序圖包含的內(nèi)容：a.零件的形狀和輪廓尺寸，和工序相關(guān)的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。b.所選用的定位方式、被夾壓的工件部位及夾緊方式。c.工件的尺寸、精度、表面粗糙度和位置公差等。d.明確表示出零件的名稱、零件編號、選用的材料、材料的硬度以及加工余量。 2. 繪制被加工零件工序圖的原則和注

16、意事項(xiàng)：原則：必須按一定比例畫出零件圖，包含足夠數(shù)量的視圖和局部的剖視圖。粗實(shí)線表示代加工部位，圖中還應(yīng)該有一些特殊意義的符號，比如定位夾緊符號、支撐符號等。注意事項(xiàng)：a)定位基準(zhǔn)應(yīng)該和代加工部位的位置尺寸有著直接關(guān)聯(lián)。b)對毛坯的參數(shù)有具體的約束條件，應(yīng)認(rèn)真分析計(jì)算加工余量。c)必須注明加工工序中的特殊要求。2.4 繪制加工示意圖加工示意圖內(nèi)容包含了刀具的尺寸，加工是刀具的進(jìn)給量。有其是對刀具這一部分有了很詳細(xì)的表示，包括刀具的選用，選用刀具后根據(jù)刀具已經(jīng)主軸的直徑來進(jìn)行選擇二者之間的連接部分，以及和箱體相連接的套筒，主軸到刀具的半徑不斷減小，必須使用過度原件來進(jìn)行過度。加工示意圖很好的將一

17、些表示出來。同時(shí)圖中必須要標(biāo)注出軸的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等一些相關(guān)的參數(shù)。2.5 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖繪制的機(jī)床的內(nèi)容：可以表明機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式和不急，詳細(xì)的表現(xiàn)了部件間的位置關(guān)系和連接關(guān)系，同時(shí)也很清楚的體現(xiàn)出所選用部件的類型。我們根據(jù)設(shè)計(jì)的需求大部分選用通用件陪和著一些專業(yè)件組成一個(gè)完整的機(jī)床，因此我們必須盡可能全面的標(biāo)注出機(jī)床上的每一個(gè)部件，幫助看圖人理解機(jī)床。這樣的選擇可以有效的減少機(jī)床設(shè)計(jì)的開支，同時(shí)讓機(jī)床的維修、保養(yǎng)的難道降低了很多。2.6 生產(chǎn)率計(jì)算卡2.6.1 理想生產(chǎn)率理想生產(chǎn)率(單位為件/h)是指完成年生產(chǎn)量（其中包括廢品和備品）機(jī)床在每小時(shí)內(nèi)必須完成的產(chǎn)品數(shù)量。和機(jī)床整年的工作時(shí)間有

18、關(guān)，通常情況下，一班制,雙班制，。則根據(jù)文獻(xiàn)1 51頁的公式： =26件/2.6.2 實(shí)際生產(chǎn)率實(shí)際生產(chǎn)率(件/h)指所設(shè)計(jì)的機(jī)床在一小時(shí)內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)出的產(chǎn)品數(shù)量。根據(jù)文獻(xiàn)1 第51頁的公式： 式中： 表示單個(gè)零件生產(chǎn)所花費(fèi)的時(shí)間（），有公式可得： 式中： 分別為刀具攻進(jìn)、攻退使的位移量,單位為;分別為刀具攻進(jìn)、攻退時(shí)水平進(jìn)給速度，單位指刀具在加工結(jié)束時(shí)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)510轉(zhuǎn)所用的時(shí)間，單位為min;分別為加工前刀具快進(jìn)、快退的水平位移，單位為；快進(jìn)、快退時(shí)的水平移動(dòng)速度。工作臺(tái)轉(zhuǎn)換工位所用時(shí)間，一般可?。还ぜb、卸時(shí)所用時(shí)間，通常取30s到90s。（1） 機(jī)加工時(shí)間： （2） 輔助時(shí)間： （

19、3） 單件時(shí)間： （4） 實(shí)際生產(chǎn)率： 2.6.3 負(fù)荷率計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)1 第52頁的公式： 3主軸箱的設(shè)計(jì)3.1主軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì)主軸箱在組合機(jī)床中有著十分重要的作用，要根據(jù)機(jī)床總體設(shè)計(jì)來確定主軸箱，工件上孔的多少、孔的位置以及切削用量等參數(shù)是設(shè)計(jì)主軸箱的主要依據(jù)，安排各主軸的位置，將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)方式傳給各主軸，使主軸得到所預(yù)期的目的，滿足主軸在速度和方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)要求。動(dòng)力箱提供了主軸箱的動(dòng)力，把動(dòng)力箱和主軸箱同時(shí)安裝在進(jìn)給滑臺(tái)上，來完成鉆、擴(kuò)、鏜、攻絲等相應(yīng)的加工工序。特征是要按特定的使用要求來設(shè)計(jì)，通用部件被很頻繁的使用在設(shè)計(jì)過程中，夾具的導(dǎo)向裝置可以很好的保證孔的位置精度。主軸箱的設(shè)計(jì)步驟如

20、下：1. 繪制出主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；2. 確立主軸布局、軸徑大小及齒輪的模數(shù)；3. 擬訂傳動(dòng)系統(tǒng)；4. 確定出主軸和傳動(dòng)軸的位置，繪制出坐標(biāo)檢查圖；5. 繪制主軸箱總圖，零件圖和編制組件明細(xì)表。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容見下文：繪制主軸箱原始依據(jù)圖：圖3-1 組合機(jī)床設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)過程中動(dòng)力箱的位置、轉(zhuǎn)、各主的位以及主的轉(zhuǎn)速是設(shè)計(jì)要重點(diǎn)參考的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，是把驅(qū)動(dòng)軸與各主軸可以進(jìn)行傳動(dòng)，并可以滿足各主所要求速和轉(zhuǎn)。3.2 多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求如下1.在滿足要求的情況下的，盡可能的使用較小尺寸、較少的傳動(dòng)軸和齒輪。來確保主軸強(qiáng)度，剛度，旋轉(zhuǎn)速度2. 主軸直接帶動(dòng)主軸會(huì)使主軸自身的負(fù)荷變

21、大，降低了工件的質(zhì)量，是不合理的，應(yīng)避免使用。3. 盡量使各部分集中在一起，箱體內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比，一般情況下取，后蓋內(nèi)齒輪的傳動(dòng)比，一般要求使用降速傳動(dòng)。4. 安置在主軸上第I排的齒輪一般用于粗加工，可以減輕扭轉(zhuǎn)應(yīng)力對主軸產(chǎn)生的變形效果；安置在主軸上第排的齒輪一般用于精加工，可以減輕彎曲應(yīng)力對主軸軸端產(chǎn)生的彎曲效果。5. 在同時(shí)有粗、精加工的主軸的多軸箱，一般傳動(dòng)設(shè)計(jì)從動(dòng)力箱里驅(qū)動(dòng)軸上齒輪開始，這樣可以分出兩條傳動(dòng)途徑，對加工的精度沒有很大的影響。6. 驅(qū)動(dòng)軸可直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸最多兩根，不然會(huì)給裝配帶來困難。3.3 擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法擬定傳的基本方法是：同心圓的方法是盡可能的讓全部中

22、心分布在上圓面，然后在各個(gè)同心圓的圓心上安置傳動(dòng)軸；當(dāng)主軸的分布沒有規(guī)律可循的時(shí)候，無法使用同心圓的方法，可以添加傳動(dòng)軸作為中間的過度，盡可能讓添加的傳動(dòng)軸可以使用同心圓的方法在進(jìn)行設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)，最后將一些零散的軸通過其他軸帶動(dòng)形成一個(gè)統(tǒng)一的總體鏈接在一起。a.圖示中我們可以清楚的看到軸1、軸2、軸3這3個(gè)主軸成一直線分布。根據(jù)這一現(xiàn)象我們擬定初步方案，選定在兩相鄰主軸的對稱線上安裝傳動(dòng)軸，通過軸的過度讓主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，此次選用的傳動(dòng)方式是齒輪傳動(dòng)。b.驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速是由選定的動(dòng)力箱型號決定，這里我們已經(jīng)選定我們所需要的。為了使驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的方向不收到約束，我們可以選用動(dòng)力滑臺(tái)；通常情況下動(dòng)力箱和多軸箱連

23、接時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸的中心一般落在多軸箱寬度方向的中心線上，此次設(shè)計(jì)過程中為了方便，驅(qū)動(dòng)軸的位置偏右。c.使用“計(jì)算、作圖和多次試湊”的方法進(jìn)行計(jì)算，本次根據(jù)3軸同一直線在，初步擬定出齒輪的大小，從而進(jìn)一步確定齒輪的模數(shù)，要使用最少的傳動(dòng)軸和齒輪完成整個(gè)傳動(dòng)要求，根據(jù)這一要求我們進(jìn)一步擬定便逐步確定的軸的數(shù)量、位置以及軸上所用齒輪的參數(shù)。d.對齒輪潤滑時(shí)，因?yàn)槎噍S箱是一個(gè)封閉的結(jié)構(gòu)，所以我們必須通過油泵供油便將潤滑油送到指定的位置，在多軸箱里增加潤滑泵軸為齒輪的潤滑提供了傳遞媒介。要求選用低速齒輪進(jìn)行傳動(dòng)帶動(dòng)潤滑液潤滑所以齒輪。3.4 繪制傳動(dòng)路線圖根據(jù)擬定傳動(dòng)路線，使用繪制出傳動(dòng)路線圖，通過傳動(dòng)樹形

24、圖可以清楚的擬定多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)的思路。 圖3-2傳動(dòng)路線圖3.5 齒輪模數(shù)的選擇 齒輪模數(shù)（單位為）確定方法一般使用類比方法，同時(shí)也能通過按公式來估算，可以參考根據(jù)文獻(xiàn)1第 62頁的公式： 式中：為齒輪傳遞的功率， 為小齒輪的齒數(shù)； 為小齒輪的轉(zhuǎn)速。多箱中的齒輪的取值一般為這幾種。為了使生產(chǎn)方便，多軸箱中的齒輪模數(shù)應(yīng)盡可能相同，2種以上的模數(shù)是不被認(rèn)可的。這次主軸箱為攻絲主軸箱，因?yàn)楸患庸た椎臄?shù)量少，先選用模數(shù)3和4兩種。3.6 主軸箱坐標(biāo)計(jì)算選擇加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系X0Y。為了更方便的加工主軸箱的箱體，設(shè)計(jì)時(shí)必須首先選擇一個(gè)基準(zhǔn)坐標(biāo)系，通常使用直角坐標(biāo)系X0Y，箱體的安置位置及加工條件是坐標(biāo)系建立

25、的基本依據(jù)，坐標(biāo)系的橫軸即X軸選擇箱體底面，縱軸即Y軸通過定位銷孔，這種方法適用于我們這次要設(shè)計(jì)的主軸箱，主軸箱以底面為基準(zhǔn)安裝在滑臺(tái)上。如圖3-3，軸箱側(cè)邊=50mm，到箱體下底面的距離為。 圖3-3 孔系坐標(biāo)圖根據(jù)上訴主軸箱孔系坐標(biāo)圖，按選定的基準(zhǔn)直角坐標(biāo)系X0Y，根據(jù)上圖計(jì)算出各主軸以及驅(qū)動(dòng)軸的坐標(biāo)，如果零件上孔兩孔之間的距離的尺寸帶有公差，則在標(biāo)出相應(yīng)的坐標(biāo)時(shí)，要求把公差也考慮進(jìn)去，應(yīng)使孔距的坐標(biāo)尺寸落在公差帶的中間位置。主軸箱各主軸及驅(qū)動(dòng)軸的坐標(biāo)見表3-1。表3-1 驅(qū)動(dòng)軸及各主軸坐標(biāo)表驅(qū)動(dòng)軸0主軸1主軸2主軸3主軸4X0.000100.499225.221349.535118.58

26、5Y0.000365.100365.100365.100272.1123.6.1 精確計(jì)算出傳動(dòng)軸和過渡軸的坐標(biāo)數(shù)字以及擬定齒輪齒數(shù)已知各主軸轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，求出驅(qū)動(dòng)軸到各主軸之間的傳動(dòng)比：主軸的轉(zhuǎn)速： 驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速：總的傳動(dòng)比（所有的軸轉(zhuǎn)速相同）：首先根據(jù)最上面一排，傳動(dòng)比，添加的傳動(dòng)軸為奇數(shù)，傳動(dòng)軸數(shù)為1、3、5，取3時(shí)，直線傳動(dòng)，Z=18，太小，所有選擇增加1根傳動(dòng)軸。模數(shù)m=2時(shí)，Z=31，會(huì)使得后面選擇出的齒輪過大，所有選擇模數(shù)m=3，Z=21。假定傳動(dòng)比：已知，進(jìn)行拼湊 ，取Z=35。驗(yàn)算各主軸的所得轉(zhuǎn)速： ，相對轉(zhuǎn)速損失5%，沒有超出誤差設(shè)計(jì)范圍，設(shè)計(jì)可用。3.6.2 計(jì)算傳動(dòng)軸

27、的坐標(biāo)計(jì)算傳動(dòng)軸坐標(biāo)，第一步要算出和主軸相連接的傳動(dòng)軸的坐標(biāo)，然后再依次算出其它傳動(dòng)軸的坐標(biāo)。我們可以根據(jù)傳動(dòng)軸的不同傳動(dòng)形式，計(jì)算傳動(dòng)軸的坐標(biāo)的類型可分為以下三種：1.與單軸定距的坐標(biāo)計(jì)算；2.同時(shí)與兩個(gè)軸定距的坐標(biāo)計(jì)算；3.與三軸等距的坐標(biāo)計(jì)算。本次計(jì)算主要結(jié)合圖進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，可以快速的得出各軸的坐標(biāo)。經(jīng)過計(jì)算得出各軸的坐標(biāo)值（見表3-2）。表3-2 傳動(dòng)軸坐標(biāo)表坐標(biāo)軸5軸6軸7軸8軸9軸10X162.919287.250239.774225.427143.371308.568Y364.822364.822289.109208.179213.956210.7833.7 齒輪的校核在具體工

28、作環(huán)情況下對齒輪進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，要滿足一定的條件，保證擁有相應(yīng)的工作能力，可以使齒輪在整個(gè)壽命期間不失效。齒輪的校核是必要的步驟。齒輪的原料，精度和齒數(shù)確定（以1號軸齒輪為例）已知1號軸上的齒輪的原料為45鋼，鍛造毛坯，兩齒輪經(jīng)過淬火工藝處理后，齒輪精度是7級，輪齒表面粗糙度，。經(jīng)過初步確定主軸傳動(dòng)系統(tǒng)后，要對具有危險(xiǎn)性齒輪進(jìn)行強(qiáng)度校核，低速級齒輪以及齒根到鍵槽距離偏小的齒輪和具有較大轉(zhuǎn)矩的齒輪都有危險(xiǎn)性，要求校核，得到平穩(wěn)準(zhǔn)確的傳動(dòng)系統(tǒng)，使使用壽命滿足給定的要求。通過比較，我們可以確定主軸箱中最薄弱的齒輪為驅(qū)動(dòng)齒輪，驅(qū)動(dòng)齒輪的傳動(dòng)的功率最大，如果可以確定它滿足強(qiáng)度要求，那么其他的齒輪也可以滿

29、足強(qiáng)度要求。驅(qū)動(dòng)軸上的齒輪的齒數(shù)為21,模數(shù)為3,與它嚙合的大齒輪的齒數(shù)為28,模數(shù)為3,驅(qū)動(dòng)軸的傳遞的功率, 齒數(shù)比為=1.33，驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速，齒輪原料選用45鋼，大、小齒輪的硬度取值為，。根據(jù)參考文獻(xiàn)8第一百一十六頁可知：齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度的校核公式： 齒輪的轉(zhuǎn)速不快，傳動(dòng)過程平穩(wěn)，可以初步選擇齒輪的精度為7級精度，根據(jù)上述選定的齒輪可知小齒輪的齒數(shù)，大齒輪的齒數(shù)，為非對稱安裝，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教科書表8.5，查得齒寬。3.7.1 確定公式中各參數(shù)值1. 大、小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 、，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教科書中表8.7取， 2. 大、小齒輪的彎曲疲勞壽命系數(shù)、，根據(jù)參考文獻(xiàn)8中圖6.7取，3. 大

30、、小齒輪的許用彎曲應(yīng)力、，查得彎曲疲勞，確定應(yīng)力修正，通過計(jì)算確定大、小齒輪的彎曲應(yīng)力：對大齒輪：對小齒輪：4. 大、小齒輪的齒形系數(shù)、及應(yīng)力修正系數(shù)、，根據(jù)參考文獻(xiàn)8中表6.4得， ，。5. 計(jì)算大、小齒輪的與，并加以比較，使用較大值帶入公式：， ，0.0710.009，顯然大齒輪的數(shù)值大于小齒輪，應(yīng)選擇大齒輪來進(jìn)行校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。6.大齒輪的轉(zhuǎn)矩：7.根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教科書表8.2得到使用，查圖8.10確定動(dòng)載系數(shù)，選用的齒輪為直齒輪，故取齒間載荷分配系數(shù)，根據(jù)齒輪在倆軸承上為不對稱分布，軸的剛度比較大，查機(jī)械設(shè)計(jì)書表8.13取。計(jì)算出載荷系數(shù)：。校核計(jì)算： 彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求。3.7

31、.2接觸疲勞強(qiáng)度校核接觸疲勞強(qiáng)度由使用公式： 來進(jìn)行校核1. 確定公式中的參數(shù)數(shù)值：小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：30478.722. 大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限、：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)書圖8.6安齒面硬度查得大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：=600，=5603. 接觸疲勞壽命系數(shù)、：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)書圖8.8可以查得，。4. 計(jì)算許用接觸應(yīng)力：取安全系數(shù)，則 5. 確定材料系數(shù) ： 查機(jī)械設(shè)計(jì)書表8.3可知ZE6. 計(jì)算圓周速度： 7. 確定載荷系數(shù)：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教科書表8.2得到使用系數(shù)，查圖8.10確定動(dòng)載系數(shù)，選用的齒輪為直齒輪，故取齒間載荷分配系數(shù)，根據(jù)齒輪在倆軸承上為不對稱分布，軸的剛度比較大，查機(jī)械設(shè)計(jì)

32、書表8.13取。計(jì)算出載荷系數(shù)：。3.7.3進(jìn)行校核計(jì)算 接觸疲勞強(qiáng)，滿足要求，所以本次選用的所有齒輪合理可用。3.8 軸的強(qiáng)度校核完成初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行校對，在這里主要對軸的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核，只有保證了軸的強(qiáng)度和剛度才可以確保設(shè)計(jì)出來的機(jī)床可以安全穩(wěn)定的工作，單不是要對所以的軸進(jìn)行校核，根據(jù)軸不同的受載和應(yīng)力情況，采取不同的校核的方法，對主要用于傳動(dòng)遞轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)軸，要進(jìn)行扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的校核，對于只受彎距的軸要進(jìn)行彎曲強(qiáng)度的校核，兩者都具備的按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核。經(jīng)過觀察比較我們選擇軸1進(jìn)行校核。對軸1進(jìn)行校核：（1）首先求出主軸上的功率P，轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩T （2）求作用在齒輪

33、上的力 （3）軸的最小直徑根據(jù)初步的確定，取。（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a. 由于主軸零件較少，僅有一齒輪，兩軸承，故在兩頭攻螺紋，裝軸承后用圓螺母固定，齒輪用鍵傳遞動(dòng)力，用套固定齒輪軸承位置。b. 初步選擇滾針軸承，和止推軸承。（5）選定軸的原料軸承沒有附加要求，因而選定使用45號鋼，軸的尺寸偏大，性能尺寸按毛坯直徑200的選用，根據(jù)表15-1確定，,。（6）受力分析： 因?yàn)辇X輪排布在第一排，所以齒輪與軸承的距離： 軸承的支反力： 受力分析： 圖3-5 受力分析圖式中： 軸的彎扭合成應(yīng)力，單位為； 截面抗彎截面系數(shù)，單位為； 彎曲正應(yīng)力是對稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力。由公式：所以可以選用此軸。3

34、.9 軸承的校核設(shè)計(jì)參數(shù)：徑向力 =500（） 軸向力 =1000（）軸向力 =1000 ()轉(zhuǎn)速 要求壽命 =4500 ()溫度系數(shù) =1潤滑方式：油潤滑被選軸承信息：軸承類型：圓錐滾子軸承軸承型號：30205軸承內(nèi)徑 =25 (mm) 軸承外徑 =52 (mm) ()=16基本額定動(dòng)載荷 =32200 ()基本額定靜載荷 =37000 ()極限轉(zhuǎn)速(油) =9000 (r/min)由公式： 當(dāng)量動(dòng)載荷接觸角 =10 (度)負(fù)荷系數(shù) =1.2判斷系數(shù) =0.973徑向載荷系數(shù) =0.4軸向載荷系數(shù) =0.617當(dāng)量動(dòng)載荷 =980.4 ()額定動(dòng)載荷計(jì)算值 '=2697.016 ()

35、校核軸承壽命 軸承壽命 =17488856 ()驗(yàn)算結(jié)果：滿足使用要求。4結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括S195柴油機(jī)汽缸體三面攻絲螺紋的組合機(jī)床總體和后主軸箱的設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)過程中經(jīng)過分析最后選定使用機(jī)械滑臺(tái)，在TY295柴油汽缸體側(cè)面、下面、后面三面進(jìn)行定位夾緊，攻右側(cè)面上的7個(gè)深8螺紋孔和3個(gè)深22螺紋孔和5個(gè)深22螺紋孔和3個(gè)深15螺紋孔；攻左側(cè)面上的2個(gè)深14螺紋孔，3個(gè)深24螺紋孔，6個(gè)M深20螺紋孔和1個(gè)深24螺紋孔；攻后側(cè)面上的3個(gè)Z和1個(gè)深度20螺紋孔。，孔的加工精度得到保障的同時(shí)可以有效的增加生產(chǎn)速度，員工的勞動(dòng)強(qiáng)度大大的減少，生產(chǎn)的花費(fèi)減少。本次組合機(jī)床的設(shè)計(jì)滿足生產(chǎn)的要求，有

36、很強(qiáng)的實(shí)用性，材料以及各部件的選擇合理，設(shè)備的維護(hù)方便。當(dāng)然在加工時(shí)也存在著不足之處，齒輪在傳動(dòng)過程中可能會(huì)發(fā)生傳動(dòng)不同步，使得軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力突然增加，軸承會(huì)收損害，我們還需要進(jìn)行改進(jìn)。參考文獻(xiàn)1謝家瀛主編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1999.10.2大連組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版子社，1995.3胡家秀主編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.10.4大連組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.5李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.10.6艾興、詩綱主編.金屬切削用量手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1996.10.7楊培元、朱福元主編.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.10 . 8徐錦康主編.機(jī)械設(shè)計(jì)M，北京：機(jī)械工業(yè)出版