2020多轴箱设计说明书

m:耳 O0OCMffius£.nsms机床主传动系统设计多轴箱是组合机床的重要专用部件它是根据加工示意图所确定的工件加工 孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件其动 力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻扩铰镗孔等加工 工序通用主轴箱采用标准主轴，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精 度5.1 大型主轴箱的组成 大型通用主轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等 组成有箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件；主轴、传动 轴、手柄轴、传动齿轮、动力箱或电动机齿轮等为传动类零件；叶片泵、 分油器、注油标、排油塞、油盘和防油套等为润滑及防油元件5.2 多轴箱通用零件1. 通用箱体类零件 箱体材料为HT200,前、后、侧盖等材料为HT150多轴箱的标准厚度为180mm，前盖厚度为55mm，后盖厚度 为 90mm2． 通用主轴1) 滚锥轴承主轴2) 滚针轴承主轴3) 滚珠轴承主轴：前支承为推力球轴承、后支承为向心球轴承或圆锥滚子 轴承因推力球轴承设置在前端，能承受单方向的轴向力，适用于钻孔 主轴3． 通用传动轴通用传动轴一般用45#钢，调质T235 ；滚针轴承传动轴用20Cr钢，热处理S0.5~C59。

4． 通用齿轮和套多轴箱用通用齿轮有：传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮5.3 通用多轴箱设计1．多轴箱设计原始依据图1) 多轴箱设计原始依据图图 5－1.原始依据图2) 主轴外伸及切削用量表 5－1.主轴参数表轴号主轴外伸尺寸(mm)切削用量备注D/dL工序内容n (r/min )v(m/min)f(mm/r)九轴30/20115钻e900140.054.93）被加工零件：箱体类零件，材料及硬度，HT200, HB20~4002． 主轴、齿轮的确定及动力的计算1） 主轴型式和直径、齿轮模数的确定主轴的型式和直径，主要取决于工艺方法、刀具主轴联结结构、刀具的进给抗力和切削转矩钻孔采用滚珠轴承主轴主轴直径按加工示意图所示主轴类型及外伸尺寸可初步确定传动轴的直径也 可参考主轴直径大小初步选定齿轮模数m （单位为mm ）按下列公式估算：m > （30 ~ 32）3 — = 323 5.5 "9（《组合机床设计简明手册》3 zn V21x 900p62）多轴箱中的齿轮模数常用 2、2.5、3、3.5、4 几种为便于生产，同一多轴箱中的模数规格最好不要多于两种因此选用齿轮模数为2、3 两种2） 多轴箱所需动力的计算多轴箱的动力计算包括多轴箱所需的功率和进给力两项。

传动系统确定之后，多轴箱所需功率 P 按下列公式计算：多轴箱p 二p + p + p =1Lp +1Lp +1Lp （《组合机床设计简多轴箱 切削 空转 损失 切削i 空转i 损失ii=1 i=1 i=1明手册》p62 ）P = 4.76kw + 0.074x9kw + 4.76x1%kw 二 5.48kw多轴箱多轴箱所需的进给力F （单位为N）可按下列公式计算多轴箱F =£ F 二187.78x9二1691N多轴箱 ii =1实际上，为克服滑台移动引起的摩擦阻力，动力滑台的进给力应大于 F 多轴箱3． 多轴箱传动设计 多轴箱传动设计，是依据动力箱驱动轴位置和转速、各主轴位置及其转速要 求，设计传动链，把驱动轴与各主轴连接起来，使各主轴获得预定的转速和转向1) 对多轴箱传动系统的一般要求a) 在保证主轴的强度、刚度、转速和转向的条件下，力求使传动 轴和齿轮的规格、数量为最少；b) 尽量不要用主轴带动主轴；c) 为使结构紧凑，多轴箱内齿轮副的传动比一般要大于 1/2(最佳传动比为1 ~ 1/1.5 )，后盖内齿轮副传动比允许取至 1/3 ~ 1/3.5;d) 用于粗加工主轴上的齿轮，应尽可能设置在第I排，以减少主 轴的扭转变形；精加工主轴上的齿轮，应设置在第口排，以减 少主轴端的弯曲变形。

e) 多轴箱内具有粗精加工主轴时，最好从动力箱驱动轴齿轮传动 开始，就分两条传动路线，以避免影响加工精度f) 驱动轴直接带动的转动轴数不能超过两根，以免给装配带来困 难多轴箱传动设计过程中，当齿轮排数I~IV排不够用时，可以增 加排数2) 拟定多轴箱传动系统的基本方法拟定多轴箱传动系统的基本方法是：先把全部主轴中心尽可能分布在几个同心圆上，在各个同心圆的圆心上分别设置中心传动轴；非同心圆分 布的一些轴，也宜设置中间传动轴；然后根据选定的各中心传动轴再取同 心圆，并用最少的传动轴带动这些中心传动轴；最后通过合拢传动轴与动 力箱驱动轴连接起来a) 所需加工孔为同心圆分布图 5－2.需加工孔的位置分布b) 确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置图 5－3.驱动轴及传动轴的分布位置3） 用最少的传动轴及齿轮副把驱动轴和各主轴连接起来 在多轴箱设计原始依据图中确定了主轴的位置、转速和转向的基础上，首先 分析主轴位置，拟定传动方案，选定齿轮齿轮模数，再经过“计算 作图和所次试凑”相结合的方法，确定齿轮齿数和中间传动轴的位 置及转速齿轮齿轮模数 传动轴转速的计算公式：（《组合机床设计简明手册》p65 ）znu = -主 = -^从zn从主+z )=-S从 2 znzn =—从 = n 从主 u 从 z主zn = n u = n v从 主 主 z从2A2A-z2A2A—(1+^主)2A—(1+ u)2A-n—(1+^从)(1+u)①驱动轴-传动轴I:m = 2mmA二66mm=12A= 44= 21.5= 21.5 圆整后均取 22d 驱二66mmdI = 66mmn = 720 r / min 驱n = 720 r / miniu = 1.25②传动轴 I -主轴 3:m = 3mm A = 92.18.mm寸卜.I-lEE9T6 H < EE^ H E - 口ss地 — >ISS地© O1 口®伺地田、叵ffiI®州启CN®州I IIUJUJGg'Lp LULU 寸 shdp II I 忘 I II 需岳6.舄"2 81岳：匚2 6e.I寸“习HZ+ 2 SCN.I! EE 寸 6.I9HV UJUJmHUJ 二®州-uss地®o® i®伺地田、叵ffim SBS 9Lx，寸®州 e I upu、」006" 0 em ml LULUI8H P LULUCNOI H Pui>1 i UPII、」寸I 寸 H = UPII'JOZLHe>1 I 忘忘寸11" p uiu/69 H P >1 忘 >1 i 872 s.o^h^h 2+2PCIIAl IIUPH、J寸I寸 H u upii'jozlh u KAlum/寸二 H p EU169 H P >1 w >1 = OCT 2 I6O9H;^H z+ zPC寸卜.

n = 720 r / min mn = 900 r / min7u = 1.19⑦传动轴V -传动轴皿：m3mm二 89.69mmz + z = 2A = 59.79mVmz = 32Vz = 27 md = 96 mm Vd = 81mmmn = 720 r / min mn = 608 r / min Vu = 1/1.19⑧传动轴I -传动轴V:m 二 3mm二 89.69mmz + z = 2A = 59.79iVmz = 32Vz = 27id = 96 mm Vd = 81mmin = 720 r / minin = 608 r / min V⑨驱动轴-手柄轴：m二3mmA二66mm=1z + z = 2A = 44手柄 驱 mz = 22手柄z = 22驱d = 66 mm 手柄d = 66mm驱n = 720 r / min 驱n = 720 r / min手柄⑩传动轴VI-油泵轴：m = 2mmA二70mmu = 2.09z + z = 2A = 70油泵 IV mz = 24油泵z = 46IVd = 24 mm 油泵d = 46mmIVn = 720 r / min油泵n = 376 r / minIV11手柄轴-传动轴VI: m = 2mmA = 70mmu = 1/2.09z + z = 2A = 70油泵 IV mz = 24手柄z = 46IVd二 24 mmd = 46mm手柄IVn手柄-720r/minn = 376r /minIV4） 润滑泵轴和手柄轴的安置 多轴箱常采用叶片油泵润滑，油泵供 油至分油器经油管分送至各润滑点。