齒輪磨棱倒角機(jī)主軸箱設(shè)計(jì).

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目： 齒輪磨棱倒角機(jī) （主軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)） 系 別： 機(jī)械系 專業(yè)班級(jí)： 數(shù)控082班 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 二一二年三月二十八日中文摘要齒輪倒角機(jī)采用雙刀分離結(jié)構(gòu),刀具進(jìn)給，一齒切削完畢,刀軸讓刀、工件分度并開始下一次的切削。從開始切削起,工件轉(zhuǎn)一周即可完成一個(gè)零件的倒角加工。進(jìn)給方式一般采用刀具進(jìn)給也可根據(jù)需要采用工件進(jìn)給方式。齒輪倒角機(jī)總體結(jié)構(gòu)為臥式布局, 采用模塊化設(shè)計(jì),具有調(diào)整操作方便,穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。齒輪倒角機(jī)采用用硬質(zhì)合金機(jī)夾刀(刀具形式根據(jù)加工件選定)。此機(jī)床具有高效、加工質(zhì)量好,操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn),因此它即能滿足小批量新產(chǎn)品的試制加工,又能適

2、合于大批量規(guī)?；a(chǎn)的需要，是汽車齒輪加工的理想設(shè)備。關(guān)鍵詞: 齒輪倒角機(jī); 倒角加工; 硬質(zhì)合金機(jī)夾刀; 理想設(shè)備47AbstractGear chamfering machine adopts double knife isolated structure, feed, a tooth cutting is finished, let the knife, knife shaft workpiece indexing and start the next cutting. From the beginning of cutting, a workpiece rotating a week

3、to complete a part for processing chamfering. Feeding methods generally use the tool can also be used in accordance with the needs of the workpiece feeding way.Gear chamfering machine structure for the horizontal layout, the use of modular design, has convenient operation, good stability and so on.

4、Gear chamfering machine with hard alloy machine clamp ( tool form according to the selected processing element ). This machine has the advantages of high efficiency, good processing quality, simple operation, so it can meet the small batch trial of new products processing, and can be suitable for la

5、rge scale production needs, is the ideal equipment for processing of automobile gear.Key words: gear chamfering machine; chamfering; carbide knife-folder; ideal equipment目 錄中文摘要1Abstract2目 錄3前言5第二章 總體方案的設(shè)計(jì)要求162.1總體方案162.2工作原理162.3設(shè)計(jì)的技術(shù)要求18第三章 主軸箱的設(shè)計(jì)203.1主軸箱的箱體203.2.傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)213.2.1傳動(dòng)軸I的設(shè)計(jì)計(jì)算213.2.2傳動(dòng)軸I的

6、計(jì)算223.2.3齒輪的驗(yàn)算233.3傳動(dòng)軸及軸上零件設(shè)計(jì)計(jì)算253.3.1傳動(dòng)軸的驗(yàn)算253.3.2齒輪的驗(yàn)算263.4 傳動(dòng)軸及軸上零件的設(shè)計(jì)計(jì)算293.4.1 傳動(dòng)軸的驗(yàn)算293.4.2齒輪的驗(yàn)算293.5電機(jī)的設(shè)計(jì)313.5.1驅(qū)動(dòng)力計(jì)算313.5.2電機(jī)的選擇33第四章 砂輪調(diào)節(jié)架的設(shè)計(jì)344.1升降螺桿的設(shè)計(jì)344.1.1確定螺紋直徑344.1.2螺桿的強(qiáng)度校核354.1.3自鎖性驗(yàn)算354.1.4螺桿結(jié)構(gòu)354.1.5穩(wěn)定性計(jì)算364.2升降螺母的設(shè)計(jì)計(jì)算374.2.1確定螺紋旋合圈數(shù)z374.2.2校核螺母的螺牙強(qiáng)度374.2.3螺母其它結(jié)構(gòu)尺寸384.2.4螺母外徑和凸緣強(qiáng)度

7、的計(jì)算及螺母懸置部分拉扭組合校核 3843縱向螺柱的設(shè)計(jì)與校核39第五章 除塵機(jī)的設(shè)計(jì)4151概述4152 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)41 53機(jī)組結(jié)構(gòu)及工作原理41 54性能參數(shù)41 6.使用、維護(hù)、保養(yǎng)42第六章 結(jié)束語44致謝45參考文獻(xiàn):46第一章 前言一般地說，大多數(shù)機(jī)械零件完工前的最后一道手續(xù)是倒角，那么為什么要倒角呢？隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和使用要求的提高，齒輪正朝著高精度，搞強(qiáng)度，高承載，低噪音，輕量化及長(zhǎng)壽命方向發(fā)展。對(duì)齒輪輪齒進(jìn)行倒棱是控制齒輪噪音等方面一個(gè)十分重要的工藝措施，已引起國(guó)內(nèi)外齒輪加工制造行業(yè)普遍的關(guān)注和重視。 對(duì)美國(guó)產(chǎn)齒輪的研究發(fā)現(xiàn)，美國(guó)無論是通用公司，還是博格華納，GE.BUCY

8、RUS,ALLISON，TEREX,CAT,等公司，生產(chǎn)的無論是閉式或開式的齒輪，均對(duì)其經(jīng)行倒棱，雖然美國(guó)尚沒有統(tǒng)一的齒輪倒棱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但是各公司對(duì)齒輪倒棱有著相同的共識(shí)必須倒棱，并按各自公司的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)施。國(guó)外對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用十分重視，足以表明齒輪倒棱的重要性和必要性。 倒棱的實(shí)質(zhì)和種類 倒棱實(shí)質(zhì)上就是小倒角，也就是在齒輪的齒形加工后對(duì)所有裸露的尖角在倒一個(gè)小倒角，為了與齒輪兩端的大倒角相區(qū)別，故稱為倒棱。倒棱又分為齒頂?shù)估夂妄X廓倒棱。如圖1. 倒角的主要原因有以下幾個(gè)：1、防止凸起，沒有倒角過的棱邊一旦遭到碰撞就會(huì)“腫起”，不要小看一點(diǎn)“腫起”，如果是平面，一點(diǎn)凸起就會(huì)使工件放不平，安

9、裝不到位，我們知道機(jī)械零件的許多尺寸公差是以百分之幾毫米計(jì)的，一點(diǎn)凸出就會(huì)使工件的尺寸公差、形位公差超差造成次品，嚴(yán)重的造成機(jī)械故障甚至人生事故。2、防止鋒口傷人，沒有倒過角的棱邊都是很鋒利的，工人在搬動(dòng)零件時(shí)難免會(huì)碰到，一不小心就會(huì)傷人，這是很危險(xiǎn)的。所以除了刀具和模具外，機(jī)械零件都是需要倒角的。3、為了連接時(shí)順暢，齒輪時(shí)機(jī)械零件它具有一般機(jī)械零件的共性，同時(shí)它又有它的特性，齒輪在許多時(shí)候是需要改變連接的，比如：汽車上的換擋，就是改變變速箱里的齒輪的連接位置，還有車床要改變主軸的轉(zhuǎn)速，就要改變主軸箱里的相關(guān)齒輪的對(duì)搭，倒過角的齒輪改變對(duì)搭時(shí)會(huì)很順暢，如果沒有倒過角就會(huì)出現(xiàn)撘不進(jìn)去的情況。倒棱

10、的作用（1） 降低齒輪嚙合時(shí)的噪聲。 倒棱是沿輪齒端面的倒角，是防止由于小的磕碰造成齒面凸起而產(chǎn)生噪音和損傷嚙合齒面的一項(xiàng)重要措施。 （2） 提高嚙合精度，減少嚙合沖擊。 一對(duì)齒輪在嚙合的過程中，一開始進(jìn)入嚙合時(shí)，由于加工和輪齒的變形，極易引起嚙合沖擊，所以使振動(dòng)增大。 （3）減少扒齒，延長(zhǎng)齒輪使用壽命。 大小齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果不采用齒頂?shù)估?，則往往會(huì)出現(xiàn)小齒輪齒頂扒大齒輪齒根的現(xiàn)象。這是因?yàn)榇?，小齒輪齒頂?shù)耐鈭A一般比齒根要硬，而且此處的滑動(dòng)速度較大，再加上安裝時(shí)調(diào)整不當(dāng)，所以在運(yùn)轉(zhuǎn)后往往出現(xiàn)大，小齒輪的齒頂互相扒對(duì)方輪齒齒根的現(xiàn)象，極易劃出溝痕（類似于膠合）。有時(shí)將小齒輪的齒頂面也劃出同樣的

11、溝痕，對(duì)齒輪的壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。 （4） 減少熱處理時(shí)的應(yīng)力集中 倒棱后消除齒頂及齒廓的尖角有以下的優(yōu)點(diǎn)。 a 對(duì)硬齒面齒輪，滲碳錢做適度的熱前倒角，在熱處理滲碳過程中可防止輪齒尖角處氧化脫碳。 b 減少淬火時(shí)的應(yīng)力集中和消除熱處理過程引起的淬火裂紋或開裂，這對(duì)于預(yù)防淬火開裂具有重要的作用。 （5）減少打齒的危險(xiǎn)性 因?yàn)榈估馐茄刂麄€(gè)齒形裸露部分的尖角進(jìn)行的，所以可避免疲勞的微裂紋源并減少應(yīng)力集中，從而減少打齒的危險(xiǎn)性。 （6）輪齒倒棱后不僅外形美觀，而且比較安全，在齒輪的裝配與調(diào)試中不易手被劃傷。在機(jī)械廠，對(duì)機(jī)械零件的倒角重不重視，有時(shí)候是區(qū)別高手和低手的重要標(biāo)志，不信你可以注意一下，一個(gè)

12、水平高超的高手肯定很重視倒角的，反過來不重視零件倒角的往往是低手。雙磨頭半自動(dòng)弧齒錐齒輪（俗稱螺旋傘齒輪）齒端磨棱倒角設(shè)備。也可滿足其它齒形的錐齒輪和各類圓柱齒輪、內(nèi)齒圈、非圓齒輪、鏈輪等齒形零件的齒端倒角加工，尤其在硬齒面上倒角最為適宜。本機(jī)床不設(shè)置復(fù)雜的分度機(jī)構(gòu)、齒形靠板或?qū)Φ稑影?，也不用專用刀具，只是利用工件的轉(zhuǎn)動(dòng)，平行砂輪的旋轉(zhuǎn)，以及重力與切削反力巧妙地結(jié)合，達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，使磨頭具有自適應(yīng)能力。砂輪沿齒形進(jìn)行磨削，磨出的倒棱寬0.31.2mm，倒角15-55，可按工件要求調(diào)節(jié)。機(jī)床操作簡(jiǎn)便，除裝卸工件外，自動(dòng)完成工作循環(huán)，維修簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、特別適合汽車、拖拉機(jī)橋齒生產(chǎn)廠家，和各

13、類齒輪生產(chǎn)的專業(yè)廠家大批量生產(chǎn)中使用。本機(jī)床不受齒數(shù)、模數(shù)的過多限制，使用范圍廣，調(diào)整簡(jiǎn)單省時(shí)，用于多品種小批量生產(chǎn)中也不失為理想的設(shè)備本機(jī)床不設(shè)置復(fù)雜的分度機(jī)構(gòu)、齒形靠板或?qū)Φ稑影澹膊挥脤Ｓ玫毒?，只是利用工件的轉(zhuǎn)動(dòng)，平行砂輪的旋轉(zhuǎn)，以及重力與切削反力巧妙地結(jié)合，達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，使磨頭具有自適應(yīng)能力。砂輪沿齒形進(jìn)行磨削，磨出的倒棱寬0.31.2mm，倒角15-55，可按工件要求調(diào)節(jié)。機(jī)床操作簡(jiǎn)便，除裝卸工件外，自動(dòng)完成工作循環(huán)，維修簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、特別適合汽車、拖拉機(jī)橋齒生產(chǎn)廠家，和各類齒輪生產(chǎn)的專業(yè)廠家大批量生產(chǎn)中使用。本機(jī)床不受齒數(shù)、模數(shù)的過多限制，使用范圍廣，調(diào)整簡(jiǎn)單省時(shí)，用于多品

14、種小批量生產(chǎn)中也不失為理想的設(shè)備。從20世紀(jì)中葉倒角機(jī)床技術(shù)出現(xiàn)以來，倒角機(jī)床機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來了革命性的變化。倒角機(jī)床加工具有如下特點(diǎn)：加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。倒角機(jī)床機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件。倒角機(jī)床機(jī)床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。 進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際全面接軌，進(jìn)入了一個(gè)蓬勃

15、發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力，加速推進(jìn)倒角機(jī)床機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì)倒角機(jī)床機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，倒角機(jī)床機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。本文簡(jiǎn)要分析了倒角機(jī)床機(jī)床高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化、多軸化、綠色化等發(fā)展趨勢(shì)，并提出了我國(guó)倒角機(jī)床機(jī)床發(fā)展中存在的一些問題。倒角機(jī)床機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 1 高速化 隨著汽車、國(guó)防、航空、航天等工業(yè)的高速發(fā)展以及鋁合金等新材料的應(yīng)用，對(duì)倒角

16、機(jī)床機(jī)床加工的高速化要求越來越高。 （1）主軸轉(zhuǎn)速：機(jī)床采用電主軸（內(nèi)裝式主軸電機(jī)），主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)200000r/min； （2）進(jìn)給率：在分辨率為0.01m時(shí)，最大進(jìn)給率達(dá)到240m/min且可獲得復(fù)雜型面的精確加工； （3）運(yùn)算速度：微處理器的迅速發(fā)展為倒角機(jī)床系統(tǒng)向高速、高精度方向發(fā)展提供了保障，開發(fā)出CPU已發(fā)展到32位以及64位的倒角機(jī)床系統(tǒng)，頻率提高到幾百兆赫、上千兆赫。由于運(yùn)算速度的極大提高，使得當(dāng)分辨率為0.1m、0.01m時(shí)仍能獲得高達(dá)24240m/min的進(jìn)給速度； （4）換刀速度：目前國(guó)外先進(jìn)加工中心的刀具交換時(shí)間普遍已在1s左右，高的已達(dá)0.5s。德國(guó)Chiron公司

17、將刀庫(kù)設(shè)計(jì)成籃子樣式，以主軸為軸心，刀具在圓周布置，其刀到刀的換刀時(shí)間僅0.9s。 2 高精度化 倒角機(jī)床機(jī)床精度的要求現(xiàn)在已經(jīng)不局限于靜態(tài)的幾何精度，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度、熱變形以及對(duì)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償越來越獲得重視。 （1）提高CNC系統(tǒng)控制精度：采用高速插補(bǔ)技術(shù)，以微小程序段實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給，使CNC控制單位精細(xì)化，并采用高分辨率位置檢測(cè)裝置，提高位置檢測(cè)精度（日本已開發(fā)裝有106脈沖/轉(zhuǎn)的內(nèi)藏位置檢測(cè)器的交流伺服電機(jī)，其位置檢測(cè)精度可達(dá)到0.01m/脈沖），位置伺服系統(tǒng)采用前饋控制與非線性控制等方法； （2）采用誤差補(bǔ)償技術(shù)：采用反向間隙補(bǔ)償、絲桿螺距誤差補(bǔ)償和刀具誤差補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)，對(duì)設(shè)備的熱變形誤

18、差和空間誤差進(jìn)行綜合補(bǔ)償。研究結(jié)果表明，綜合誤差補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用可將加工誤差減少60%80%； （3）采用網(wǎng)格解碼器檢查和提高加工中心的運(yùn)動(dòng)軌跡精度，并通過仿真預(yù)測(cè)機(jī)床的加工精度，以保證機(jī)床的定位精度和重復(fù)定位精度，使其性能長(zhǎng)期穩(wěn)定，能夠在不同運(yùn)行條件下完成多種加工任務(wù)，并保證零件的加工質(zhì)量。 3 功能復(fù)合化 復(fù)合機(jī)床的含義是指在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為工藝復(fù)合型和工序復(fù)合型兩類。工藝復(fù)合型機(jī)床如鏜銑鉆復(fù)合加工中心、車銑復(fù)合車削中心、銑鏜鉆車復(fù)合復(fù)合加工中心等；工序復(fù)合型機(jī)床如多面多軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合機(jī)床和雙主軸車削中心等。采用復(fù)合機(jī)床進(jìn)行加工，減

19、少了工件裝卸、更換和調(diào)整刀具的輔助時(shí)間以及中間過程中產(chǎn)生的誤差，提高了零件加工精度，縮短了產(chǎn)品制造周期，提高了生產(chǎn)效率和制造商的市場(chǎng)反應(yīng)能力，相對(duì)于傳統(tǒng)的工序分散的生產(chǎn)方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 加工過程的復(fù)合化也導(dǎo)致了機(jī)床向模塊化、多軸化發(fā)展。德國(guó)Index公司最新推出的車削加工中心是模塊化結(jié)構(gòu)，該加工中心能夠完成車削、銑削、鉆削、滾齒、磨削、激光熱處理等多種工序，可完成復(fù)雜零件的全部加工。隨著現(xiàn)代機(jī)械加工要求的不斷提高，大量的多軸聯(lián)動(dòng)倒角機(jī)床機(jī)床越來越受到各大企業(yè)的歡迎。 在2005年中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（CIMT2005）上，國(guó)內(nèi)外制造商展出了形式各異的多軸加工機(jī)床（包括雙主軸、雙刀架、9軸控制

20、等）以及可實(shí)現(xiàn)45軸聯(lián)動(dòng)的五軸高速門式加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)高速銑削中心等。 4 控制智能化 隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，為了滿足制造業(yè)生產(chǎn)柔性化、制造自動(dòng)化的發(fā)展需求，倒角機(jī)床機(jī)床的智能化程度在不斷提高。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)：通過監(jiān)測(cè)加工過程中的切削力、主軸和進(jìn)給電機(jī)的功率、電流、電壓等信息，利用傳統(tǒng)的或現(xiàn)代的算法進(jìn)行識(shí)別，以辯識(shí)出刀具的受力、磨損、破損狀態(tài)及機(jī)床加工的穩(wěn)定性狀態(tài)，并根據(jù)這些狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整加工參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度）和加工指令，使設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高設(shè)備運(yùn)行的安全性； （2）加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇：將工藝專

21、家或技師的經(jīng)驗(yàn)、零件加工的一般與特殊規(guī)律，用現(xiàn)代智能方法，構(gòu)造基于專家系統(tǒng)或基于模型的“加工參數(shù)的智能優(yōu)化與選擇器”，利用它獲得優(yōu)化的加工參數(shù)，從而達(dá)到提高編程效率和加工工藝水平、縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間的目的； （3）智能故障自診斷與自修復(fù)技術(shù)：根據(jù)已有的故障信息，應(yīng)用現(xiàn)代智能方法實(shí)現(xiàn)故障的快速準(zhǔn)確定位； （4）智能故障回放和故障仿真技術(shù)：能夠完整記錄系統(tǒng)的各種信息，對(duì)倒角機(jī)床機(jī)床發(fā)生的各種錯(cuò)誤和事故進(jìn)行回放和仿真，用以確定錯(cuò)誤引起的原因，找出解決問題的辦法，積累生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)； （5）智能化交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置：能自動(dòng)識(shí)別負(fù)載，并自動(dòng)調(diào)整參數(shù)的智能化伺服系統(tǒng)，包括智能主軸交流驅(qū)動(dòng)裝置和智能化進(jìn)給伺服裝置。這

22、種驅(qū)動(dòng)裝置能自動(dòng)識(shí)別電機(jī)及負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并自動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)獲得最佳運(yùn)行； （6）智能4M倒角機(jī)床系統(tǒng)：在制造過程中，加工、檢測(cè)一體化是實(shí)現(xiàn)快速制造、快速檢測(cè)和快速響應(yīng)的有效途徑，將測(cè)量（Measurement）、建模（Modelling）、加工（Manufacturing）、機(jī)器操作（Manipulator）四者（即4M）融合在一個(gè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)測(cè)量、建模、加工、裝夾、操作的一體化。 5 體系開放化 （1）向未來技術(shù)開放：由于軟硬件接口都遵循公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，只需少量的重新設(shè)計(jì)和調(diào)整，新一代的通用軟硬件資源就可能被現(xiàn)有系統(tǒng)所采納、吸收和兼容，這就意味著系

23、統(tǒng)的開發(fā)費(fèi)用將大大降低而系統(tǒng)性能與可靠性將不斷改善并處于長(zhǎng)生命周期； （2）向用戶特殊要求開放：更新產(chǎn)品、擴(kuò)充功能、提供硬軟件產(chǎn)品的各種組合以滿足特殊應(yīng)用要求； （3）倒角機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)的建立：國(guó)際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP-NC），以提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過程乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化的編程語言，既方便用戶使用，又降低了和操作效率直接有關(guān)的勞動(dòng)消耗。 6 驅(qū)動(dòng)并聯(lián)化 并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)移動(dòng)部件質(zhì)量大、系統(tǒng)剛度低、刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工

24、靈活性和機(jī)動(dòng)性不夠等固有缺陷，在機(jī)床主軸（一般為動(dòng)平臺(tái)）與機(jī)座（一般為靜平臺(tái)）之間采用多桿并聯(lián)聯(lián)接機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，通過控制桿系中桿的長(zhǎng)度使桿系支撐的平臺(tái)獲得相應(yīng)自由度的運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)倒角機(jī)床加工、裝配和測(cè)量多種功能，更能滿足復(fù)雜特種零件的加工，具有現(xiàn)代機(jī)器人的模塊化程度高、重量輕和速度快等優(yōu)點(diǎn)。 并聯(lián)機(jī)床作為一種新型的加工設(shè)備，已成為當(dāng)前機(jī)床技術(shù)的一個(gè)重要研究方向，受到了國(guó)際機(jī)床行業(yè)的高度重視，被認(rèn)為是“自發(fā)明倒角機(jī)床技術(shù)以來在機(jī)床行業(yè)中最有意義的進(jìn)步”和“21世紀(jì)新一代倒角機(jī)床加工設(shè)備”。7 極端化（大型化和微型化） 國(guó)防、航空、航天事業(yè)的發(fā)展和能源等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)裝備的大型化需要大型且性能良好

25、的倒角機(jī)床機(jī)床的支撐。而超精密加工技術(shù)和微納米技術(shù)是21世紀(jì)的戰(zhàn)略技術(shù)，需發(fā)展能適應(yīng)微小型尺寸和微納米加工精度的新型制造工藝和裝備，所以微型機(jī)床包括微切削加工（車、銑、磨）機(jī)床、微電加工機(jī)床、微激光加工機(jī)床和微型壓力機(jī)等的需求量正在逐漸增大。 8 信息交互網(wǎng)絡(luò)化 對(duì)于面臨激烈競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)來說，使倒角機(jī)床機(jī)床具有雙向、高速的聯(lián)網(wǎng)通訊功能，以保證信息流在車間各個(gè)部門間暢通無阻是非常重要的。既可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，又能實(shí)現(xiàn)倒角機(jī)床機(jī)床的遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制、培訓(xùn)、教學(xué)、管理，還可實(shí)現(xiàn)倒角機(jī)床裝備的數(shù)字化服務(wù)（倒角機(jī)床機(jī)床故障的遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)等）。例如，日本Mazak公司推出新一代的加工中心配備了一個(gè)稱為信息

26、塔（e-Tower）的外部設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)、手機(jī)、機(jī)外和機(jī)內(nèi)攝像頭等，能夠?qū)崿F(xiàn)語音、圖形、視像和文本的通信故障報(bào)警顯示、在線幫助排除故障等功能，是獨(dú)立的、自主管理的制造單元。 9 新型功能部件 為了提高倒角機(jī)床機(jī)床各方面的性能，具有高精度和高可靠性的新型功能部件的應(yīng)用成為必然。具有代表性的新型功能部件包括： （1）高頻電主軸：高頻電主軸是高頻電動(dòng)機(jī)與主軸部件的集成，具有體積小、轉(zhuǎn)速高、可無級(jí)調(diào)速等一系列優(yōu)點(diǎn)，在各種新型倒角機(jī)床機(jī)床中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用； （2）直線電動(dòng)機(jī)：近年來，直線電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，雖然其價(jià)格高于傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)，但由于負(fù)載變化擾動(dòng)、熱變形補(bǔ)償、隔磁和防護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，

27、機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化，機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能有了提高。如：西門子公司生產(chǎn)的1FN1系列三相交流永磁式同步直線電動(dòng)機(jī)已開始廣泛應(yīng)用于高速銑床、加工中心、磨床、并聯(lián)機(jī)床以及動(dòng)態(tài)性能和運(yùn)動(dòng)精度要求高的機(jī)床等；德國(guó)EX-CELL-O公司的XHC臥式加工中心三向驅(qū)動(dòng)均采用兩個(gè)直線電動(dòng)機(jī)； （3）電滾珠絲桿：電滾珠絲桿是伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲桿的集成，可以大大簡(jiǎn)化倒角機(jī)床機(jī)床的結(jié)構(gòu)，具有傳動(dòng)環(huán)節(jié)少、結(jié)構(gòu)緊湊等一系列優(yōu)點(diǎn)。 10 高可靠性 倒角機(jī)床機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床相比，增加了倒角機(jī)床系統(tǒng)和相應(yīng)的監(jiān)控裝置等，應(yīng)用了大量的電氣、液壓和機(jī)電裝置，易于導(dǎo)致出現(xiàn)失效的概率增大；工業(yè)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和干擾對(duì)倒角機(jī)床機(jī)床的可靠性極為不利

28、，而倒角機(jī)床機(jī)床加工的零件型面較為復(fù)雜，加工周期長(zhǎng)，要求平均無故障時(shí)間在2萬小時(shí)以上。為了保證倒角機(jī)床機(jī)床有高的可靠性，就要精心設(shè)計(jì)系統(tǒng)、嚴(yán)格制造和明確可靠性目標(biāo)以及通過維修分析故障模式并找出薄弱環(huán)節(jié)。國(guó)外倒角機(jī)床系統(tǒng)平均無故障時(shí)間在710萬小時(shí)以上，國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床系統(tǒng)平均無故障時(shí)間僅為10000小時(shí)左右，國(guó)外整機(jī)平均無故障工作時(shí)間達(dá)800小時(shí)以上，而國(guó)內(nèi)最高只有300小時(shí)。 11 加工過程綠色化 隨著日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源約束，制造加工的綠色化越來越重要，而中國(guó)的資源、環(huán)境問題尤為突出。因此，近年來不用或少用冷卻液、實(shí)現(xiàn)干切削、半干切削節(jié)能環(huán)保的機(jī)床不斷出現(xiàn)，并在不斷發(fā)展當(dāng)中。在21世紀(jì)，綠色制

29、造的大趨勢(shì)將使各種節(jié)能環(huán)保機(jī)床加速發(fā)展，占領(lǐng)更多的世界市場(chǎng)。 12 多媒體技術(shù)的應(yīng)用 多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力，因此也對(duì)用戶界面提出了圖形化的要求。合理的人性化的用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。除此以外，在倒角機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等，因此有著重大的應(yīng)用價(jià)值。 3我國(guó)倒角

30、機(jī)床機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀及思考 我國(guó)倒角機(jī)床技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過“六五”期間引進(jìn)倒角機(jī)床技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國(guó)倒角機(jī)床技術(shù)和倒角機(jī)床產(chǎn)業(yè)取得了相當(dāng)大的成績(jī)。特別是最近幾年，我國(guó)倒角機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，19982004年國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床產(chǎn)量和消費(fèi)量的年平均增長(zhǎng)率分別為39.3%34.9%。盡管如此，進(jìn)口機(jī)床的發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁，從2002年開始，中國(guó)連續(xù)三年成為世界機(jī)床消費(fèi)第一大國(guó)、機(jī)床進(jìn)口第一大國(guó)，2004年中國(guó)機(jī)床主機(jī)消費(fèi)高達(dá)94.6億美元，但進(jìn)出口逆差嚴(yán)重，國(guó)產(chǎn)機(jī)床市場(chǎng)占有率連年下降，1999年是33.6%，2003年僅占27.7%。1999年機(jī)床進(jìn)口額為8

31、.78億美元（7624臺(tái)），2003年達(dá)27.1億美元（23320臺(tái)），相當(dāng)于同年國(guó)內(nèi)倒角機(jī)床機(jī)床產(chǎn)值的2.7倍。國(guó)內(nèi)倒角機(jī)床機(jī)床制造企業(yè)在中高檔與大型倒角機(jī)床機(jī)床的研究開發(fā)方面與國(guó)外的差距更加明顯，70%以上的此類設(shè)備和絕大多數(shù)的功能部件均依賴進(jìn)口。由此可以看出國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床特別是中高檔倒角機(jī)床機(jī)床仍然缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，究其原因主要在于國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床的研究開發(fā)深度不夠、制造水平依然落后、服務(wù)意識(shí)與能力欠缺、倒角機(jī)床系統(tǒng)生產(chǎn)應(yīng)用推廣不力及倒角機(jī)床人才缺乏等。 我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。 （1）不斷

32、加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新是提高國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床水平的關(guān)鍵 國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床缺乏核心技術(shù)，從高性能倒角機(jī)床系統(tǒng)到關(guān)鍵功能部件基本都依賴進(jìn)口，即使近幾年有些國(guó)內(nèi)制造商艱難地創(chuàng)出了自己的品牌，但其產(chǎn)品的功能、性能的可靠性仍然與國(guó)外產(chǎn)品有一定差距。近幾年國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床制造商通過技術(shù)引進(jìn)、海內(nèi)外并購(gòu)重組以及國(guó)外采購(gòu)等獲得了一些先進(jìn)倒角機(jī)床技術(shù)，但缺乏對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)與精度、可靠性、人性化設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)性技術(shù)的研究，忽視了自主開發(fā)能力的培育，國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床的技術(shù)水平、性能和質(zhì)量與國(guó)外還有較大差距，同樣難以得到大多數(shù)用戶的認(rèn)可。 （2）制造水平與管理手段依然落后 一些國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床制造商不夠重視整體工藝與制造水平的提高，加

33、工手段基本以普通機(jī)床與低效刀具為主，裝配調(diào)試完全靠手工，加工質(zhì)量在生產(chǎn)進(jìn)度的緊逼下不能得到穩(wěn)定與提高。另外很多國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床制造商的生產(chǎn)管理依然沿用原始的手工臺(tái)賬管理方式，工藝水平和管理效率低下使得企業(yè)無法形成足夠生產(chǎn)規(guī)模。如國(guó)外機(jī)床制造商能做到每周裝調(diào)出產(chǎn)品，而國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)周期過長(zhǎng)且很難控制。因此我們?cè)谝M(jìn)技術(shù)的同時(shí)應(yīng)注意加強(qiáng)自身工藝技術(shù)改造和管理水平的提升。 （3）服務(wù)水平與能力欠缺也是影響國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床占有率的一個(gè)重要因素 由于倒角機(jī)床機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，一部分企業(yè)不顧長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，對(duì)提高自身的綜合服務(wù)水平不夠重視，甚至對(duì)服務(wù)缺乏真正的理解，只注重推銷而不注重售前與售后服務(wù)。有些企業(yè)派出的人

34、員對(duì)生產(chǎn)的倒角機(jī)床機(jī)床缺乏足夠了解，不會(huì)使用或使用不好倒角機(jī)床機(jī)床，更不能指導(dǎo)用戶使用好機(jī)床；有的對(duì)先進(jìn)高效刀具缺乏基本了解，不能提供較好的工藝解決方案，用戶自然對(duì)制造商缺乏信心。制造商的服務(wù)應(yīng)從研究用戶的加工產(chǎn)品、工藝、生產(chǎn)類型、質(zhì)量要求入手，幫助用戶進(jìn)行設(shè)備選型，推薦先進(jìn)工藝與工輔具，配備專業(yè)的培訓(xùn)人員和良好的培訓(xùn)環(huán)境，幫助用戶發(fā)揮機(jī)床的最大效益、加工出高質(zhì)量的最終產(chǎn)品，這樣才能逐步得到用戶的認(rèn)同，提高國(guó)產(chǎn)倒角機(jī)床機(jī)床的市場(chǎng)占有率。 （4）加大倒角機(jī)床專業(yè)人才的培養(yǎng)力度 從我國(guó)倒角機(jī)床機(jī)床的發(fā)展形式來看需要三種層次的倒角機(jī)床技術(shù)人才：第一種是熟悉倒角機(jī)床機(jī)床的操作及加工工藝、懂得簡(jiǎn)單的機(jī)床

35、維護(hù)、能夠進(jìn)行手工或自動(dòng)編程的車間技術(shù)操作人員；第二種是熟悉倒角機(jī)床機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)及倒角機(jī)床系統(tǒng)軟硬件知識(shí)的中級(jí)人才，要掌握復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)和制造知識(shí)，能夠熟練應(yīng)用UG、PRO/E等CAD/CAM軟件，同時(shí)有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)、較高的英語水平并積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；第三種是精通倒角機(jī)床機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及倒角機(jī)床系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)、能夠進(jìn)行倒角機(jī)床機(jī)床產(chǎn)品開發(fā)及技術(shù)創(chuàng)新的倒角機(jī)床技術(shù)高級(jí)人才。我國(guó)應(yīng)根據(jù)需要有目標(biāo)的加大人才培養(yǎng)力度，為我國(guó)的倒角機(jī)床機(jī)床產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的技術(shù)人才支撐。目前，倒角機(jī)床機(jī)床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、極端化、綠色化已成為倒角機(jī)床機(jī)床發(fā)

36、展的趨勢(shì)和方向。 中國(guó)作為一個(gè)制造大國(guó)，主要還是依靠勞動(dòng)力、價(jià)格、資源等方面的比較優(yōu)勢(shì)，而在產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新與自主開發(fā)方面與國(guó)外同行的差距還很大。中國(guó)的倒角機(jī)床產(chǎn)業(yè)不能安于現(xiàn)狀，應(yīng)該抓住機(jī)會(huì)不斷發(fā)展，努力發(fā)展自己的先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與人才培訓(xùn)力度，提高企業(yè)綜合服務(wù)能力，努力縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)倒角機(jī)床機(jī)床產(chǎn)品從低端到高端、從初級(jí)產(chǎn)品加工到高精尖產(chǎn)品制造的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造、從制造大國(guó)到制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。第二章 總體方案的設(shè)計(jì)要求2.1總體方案機(jī)床主要由多維調(diào)節(jié)砂輪支架、多維調(diào)節(jié)主軸箱、床身、全封閉上罩以及配電、配氣系統(tǒng)組成。并配備有除塵裝置。加工產(chǎn)品時(shí)的機(jī)床調(diào)節(jié)主

37、要是調(diào)節(jié)主軸箱和砂輪支架，以求得到工作的最佳狀態(tài)。(圖一)2.2工作原理本機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)是由主軸帶動(dòng)工件的轉(zhuǎn)動(dòng)、砂輪的旋轉(zhuǎn)、磨頭的重力P2、以及砂輪磨削工件的切削反力等幾個(gè)力的結(jié)合。在磨削過程中，當(dāng)砂輪從齒頂走向齒根時(shí)，在重力P2的作用下，砂輪始終貼緊工件，在等高和下滑狀態(tài)下磨削。在從齒根經(jīng)漸開線齒形上升到齒頂這區(qū)間時(shí)，需要一個(gè)向上的推力，這個(gè)力是兩方面獲得的。砂輪切削時(shí)的切削反力PQ會(huì)有一個(gè)向上的分力P3，當(dāng)P3 P2時(shí)，砂輪就會(huì)被推向上方。另一方面砂輪是從偏置于工件中心位置切入工件的，在保證下滑磨削的一側(cè)的齒形完成倒角的前提下，可以加大砂輪對(duì)工件中心的偏置量，也就是使砂輪在磨削到漸開線齒形

38、時(shí)向上爬行的坡度減緩，加上工件的轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)變緩的坡度也會(huì)給砂輪一個(gè)向上的分力。由此可知：切削反力和工件推動(dòng)砂輪的力使砂輪被斥向上，重力和工件的轉(zhuǎn)動(dòng)仍使砂輪緊貼工件磨削到上一個(gè)點(diǎn)。這一切都是在瞬間完成的，直觀看到的只是砂輪從齒根沿漸開線齒形向齒頂平穩(wěn)地進(jìn)行磨削。在實(shí)際操作中，P1除了磨頭后部的重力外還包含進(jìn)氣管帶來的力，P2則是包括磨頭前部、砂輪的重力，以及彈力加力器的附加力。調(diào)整彈力加力器作用在磨頭上的附加力，即可得到P2P1。 （圖五）工作原理工件的工作角度也就是在機(jī)床上的安裝角度。如圖六所示，在三維空間里偏轉(zhuǎn)了兩個(gè)角度，在XOZ平面抬起一個(gè)r角，r（工件齒根角）。在xoy平面旋轉(zhuǎn)一個(gè)角m（

39、工件中點(diǎn)螺旋角）。旋轉(zhuǎn)r角和角的目的在于磨削時(shí)避免傷及齒面。工件是安裝在主軸箱主軸上的，調(diào)整主軸箱很容易獲得所需 （圖六）工件安裝角度的工作角度。2.3設(shè)計(jì)的技術(shù)要求1加工范圍：齒輪直徑 35mm-500mm齒輪模數(shù) 圓柱齒輪 1.25-10 弧齒錐齒輪 3-14最大螺旋角 55工件最大重量 40kg2磨頭轉(zhuǎn)速 12700r/min2氣源 分離壓縮空氣壓力0.4-0.6MPa耗氣量0.32m/min24選用砂輪 高強(qiáng)低耗平行砂輪外徑35-125、內(nèi)徑10、16、22厚度1-4mm5外形尺寸（長(zhǎng)寬高） 135011001530第3章 主軸箱的設(shè)計(jì)3.1主軸箱的箱體 主軸箱中有主軸、變速機(jī)構(gòu)，操縱

40、機(jī)構(gòu)和潤(rùn)滑系統(tǒng)等。主軸箱除應(yīng)保證運(yùn)動(dòng)參數(shù)外，還應(yīng)具有較高的傳動(dòng)效率，傳動(dòng)件具有足夠的強(qiáng)度或剛度，噪聲較低，振動(dòng)要小，操作方便，具有良好的工藝性，便于檢修，成本較低，防塵、防漏、外形美觀等。箱體材料以中等強(qiáng)度的灰鑄鐵HT150及HT200為最廣泛,本設(shè)計(jì)選用材料為HT20-40.箱體鑄造時(shí)的最小壁厚根據(jù)其外形輪廓尺寸(長(zhǎng)寬高),按下表選取.長(zhǎng)寬高()壁厚(mm) 500 500 300-800 500 50010-15 800 800 50012-20 由于箱體軸承孔的影響將使扭轉(zhuǎn)剛度下降10%-20%，彎曲剛度下降更多，為彌補(bǔ)開口削弱的剛度，常用凸臺(tái)和加強(qiáng)筋；并根據(jù)結(jié)構(gòu)需要適當(dāng)增加壁厚。如中型

41、車床的前支承壁一般取25mm左右，后支承壁取22mm左右，軸承孔處的凸臺(tái)應(yīng)滿足安裝調(diào)整軸承的需求。 箱體在主軸箱中起支承和定位的作用。主軸箱中共有3根軸，軸的定位要靠箱體上安裝空的位置來保證，因此，箱體上安裝空的位置的確定很重要。本設(shè)計(jì)中各軸安裝孔的位置的確定主要考慮了齒輪之間的嚙合及相互干涉的問題，根據(jù)各對(duì)配合齒輪的中心距及變位系數(shù)，并參考有關(guān)資料，箱體上軸安裝空的位置確定如下：中心距(a)=1/2（d1+d2）+ym （式中y是中心距變動(dòng)系數(shù)）中心距-=（56+38）/22.25=105.75mm中心距-=（50+34）/22.25=94.5mm中心距-=（30+34）/22.25=72m

42、m中心距-=（39+41）/22.25=90mm3.2.傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1傳動(dòng)軸I的設(shè)計(jì)計(jì)算 主軸箱由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)的輸出軸以5349的齒數(shù)傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)主軸箱（切勿倒置）。主軸的工作轉(zhuǎn)速，也就是本設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍，是由變頻調(diào)速器調(diào)節(jié)輸出頻率實(shí)現(xiàn)的。為了盡可能的方便簡(jiǎn)化操作，避免因不正確操作造成故障，本設(shè)備配置的變頻器，采用外部操作模式，并且出廠設(shè)定了：15s/r、20s/r、25s/r、35s/r、45s/r、55s/r、65s/r、75s/r、90s/r、110s/r、140s/r、180s/r十二種轉(zhuǎn)速（秒/轉(zhuǎn)）。操作者只需按照面板上表格中所列的對(duì)應(yīng)碼號(hào)改變編碼器的碼號(hào)，即可得到所需的

43、轉(zhuǎn)速。箱體是安裝在3#、8#左右支架上。松開7#徑向鎖緊手柄和2#軸向鎖緊手柄，箱體可沿B-B軸線回轉(zhuǎn)0-90。松開鎖緊手柄5#，主軸箱可以沿A-A軸線旋轉(zhuǎn)45。主軸箱在墊板6#上，前后左右可以隨意移動(dòng)，同時(shí)可以在0、90、180、270四個(gè)不同方向在墊板T型槽內(nèi)安裝主軸箱。由此，主軸可以在一個(gè)半球面的空間調(diào)節(jié)到任一個(gè)點(diǎn)位。在調(diào)節(jié)箱體沿B-B軸線回轉(zhuǎn)傾斜時(shí)，為了防止因重量失衡滑落，在左回轉(zhuǎn)支架3#上設(shè)置有防滑滾輪、方頭調(diào)節(jié)螺釘（見圖一21#）是調(diào)節(jié)防滑滾輪摩擦力的，應(yīng)調(diào)節(jié)到軸向和徑向鎖緊手柄都松開時(shí)，不致因重力而滑落，而且保證調(diào)整角度時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。摩擦力調(diào)至上述要求后，用裝在調(diào)節(jié)螺釘上的鎖緊螺母

44、鎖緊固定。 主軸頭部設(shè)置有：內(nèi)孔 72、M953螺紋，端面設(shè)有3-M6螺孔。（詳見附件“主軸”圖紙）。對(duì)以外徑定位的軸類齒輪，配備有快速夾緊軟爪夾頭。這些供用戶設(shè)計(jì)夾具時(shí)選用。3.2.2傳動(dòng)軸I的計(jì)算對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。軸的抗彎斷面慣性矩（）花鍵軸 =式中 d花鍵軸的小徑（mm）；i花軸的大徑（mm）；b、N花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得：=式中 N該軸傳遞的最大功率（kw）; 該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪圓周力式中 D齒輪節(jié)圓直徑（mm）,

45、D=mZ。齒輪的徑向力：式中 為齒輪的嚙合角，20；齒面摩擦角，；齒輪的螺旋角；0故N3.2.3齒輪的驗(yàn)算 驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪，進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算。一般對(duì)高速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為（MPa）（3-1）彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （3-2）式中 N-齒輪傳遞功率（KW），N=； T-齒輪在機(jī)床工作期限（）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取=1500020000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為T=/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)；

46、 -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表3-1（以下均參見機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)） m疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；功率利用系數(shù)，查表3-3；材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；的極限值，見表3-5，當(dāng)時(shí)，則取=；當(dāng)時(shí)，取=；工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取=1.21.6；動(dòng)載荷系數(shù)，查表3-6；齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9；Y標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8；許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表3-9；許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。如果驗(yàn)算結(jié)果或不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。I軸上的齒輪采用整淬的方式進(jìn)行

47、熱處理傳至I軸時(shí)的最大轉(zhuǎn)速為：N=5.625kw在離合器兩齒輪中齒數(shù)最少的齒輪為502.25，且齒寬為B=12mmu=1.05=1250MP符合強(qiáng)度要求。驗(yàn)算562.25的齒輪：=1250MP符合強(qiáng)度要求3.2.4軸承疲勞強(qiáng)度校核機(jī)床傳動(dòng)軸用滾動(dòng)軸承，主要是因疲勞破壞而失效，故應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。其額定壽命的計(jì)算公式為： C滾動(dòng)軸承的額定負(fù)載（N）,根據(jù)軸承手冊(cè)或機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)查取，單位用（kgf）應(yīng)換算成（N）；速度系數(shù)， 為滾動(dòng)軸承的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/mm） 壽命系數(shù)， 壽命系數(shù)，對(duì)球軸承=3，對(duì)滾子軸承=；工作情況系數(shù)，對(duì)輕度沖擊和振動(dòng)的機(jī)床（車床、銑床、鉆床、磨床等多數(shù)機(jī)床），；功率利用系數(shù)，查

48、表33；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表32；齒輪輪換工作系數(shù)，查機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)；P當(dāng)量動(dòng)載荷，按機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)。 故軸承校核合格3.3傳動(dòng)軸及軸上零件設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1傳動(dòng)軸的驗(yàn)算對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。軸的抗彎斷面慣性矩（）花鍵軸 =式中 d花鍵軸的小徑（mm）；i花軸的大徑（mm）；b、N花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)；傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得：=式中 N該軸傳遞的最大功率（kw）; 該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力：式中 D齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。齒輪的徑向力：式中 為

49、齒輪的嚙合角；齒面摩擦角；齒輪的螺旋角；=27.86mm符合校驗(yàn)條件3.3.2齒輪的驗(yàn)算 驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪，進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算。一般對(duì)高速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。 接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （MPa）（3-1）彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為 （3-2）式中 N-齒輪傳遞功率（KW），N=； -電動(dòng)機(jī)額定功率（KW）； -從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率； -齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）; m-初算的齒輪模數(shù)（mm）; B-齒寬（mm） Z-小齒輪齒數(shù)； u-大齒輪與小齒

50、輪齒數(shù)之比，u1，“+”號(hào)用于外嚙合，“-”號(hào)用于內(nèi)嚙合； -壽命系數(shù)：-工作期限系數(shù)：T-齒輪在機(jī)床工作期限（）內(nèi)的總工作時(shí)間（h），對(duì)于中型機(jī)床的齒輪取=1500020000h，同一變速組內(nèi)的齒輪總工作時(shí)間可近似地認(rèn)為T=/P，P為變速組的傳動(dòng)副數(shù)； -齒輪的最低轉(zhuǎn)速（r/min）;-基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)；查表3-1（以下均參見機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)） m疲勞曲線指數(shù)，查表3-1；速度轉(zhuǎn)化系數(shù)，查表3-2；功率利用系數(shù)，查表3-3；材料強(qiáng)化系數(shù)，查表3-4；的極限值，見表3-5，當(dāng)時(shí)，則取=；當(dāng)時(shí)，取=；工作情況系數(shù)，中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)，取=1.21.6；動(dòng)載荷系數(shù)，查表3-6；齒向載荷分布系數(shù)，查表3-9；

51、Y標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒形系數(shù)，查表3-8；許用接觸應(yīng)力（MPa）,查表3-9；許用彎曲應(yīng)力（MPa），查表3-9。如果驗(yàn)算結(jié)果或不合格時(shí)，可以改變初算時(shí)選定的材料或熱處理方法，如仍不滿足時(shí)，就得采取調(diào)整齒寬或重新選擇齒數(shù)及模數(shù)等措施。驗(yàn)算392.25的齒輪：392.25齒輪采用整淬N=5.71kw B=14mm u=1 =1250MP故此齒輪合格驗(yàn)算222.25的齒輪：222.25齒輪采用整淬N=5.1kw B=14mm u=4=1250MP故此齒輪合格3.4 傳動(dòng)軸及軸上零件的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1 傳動(dòng)軸的驗(yàn)算對(duì)于傳動(dòng)軸，除重載軸外，一般無須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。軸的抗彎斷面慣性矩（）傳動(dòng)軸上彎

52、曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得：=式中 N該軸傳遞的最大功率（kw）; 該軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/min）。傳動(dòng)軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力：式中 D齒輪節(jié)圓直徑（mm）,D=mZ。齒輪的徑向力：式中 為齒輪的嚙合角；齒面摩擦角；齒輪的螺旋角；=27.86mm符合校驗(yàn)條件3.4.2齒輪的驗(yàn)算 驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪，進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算。一般對(duì)高速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。 接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為（MPa）（3-1）彎曲應(yīng)力的驗(yàn)