《2022年连杆螺栓孔铰削专机总体及主轴箱设计方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年连杆螺栓孔铰削专机总体及主轴箱设计方案（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 / 16 连杆螺栓孔铰削专机总体及主轴箱设计摘要:本课题来自恒力集团，柴油机连杆是需要大量生产的零件。为了高速、高效的完成连杆螺栓孔铰削加工及保证相应的加工尺寸精度，本课题设计了一种专用于连杆螺栓孔铰削加工的组合机床。该机床设计的重点分总体设计和零部件设计两部分。总体设计包括对连杆进行工艺分析、确定专机的配置型式和工件定位、夹紧方案；对各种切削参数进行计算，从而确定动力箱电机功率以及完成“三图一卡”的设计。根据总体设计要求对主轴箱进行设计，主要包括绘制原始依据图、确定主轴和齿轮、完成动力计算、设计传动系统、绘制主轴箱装配图和零件补充加工图。该机床采用液压滑台实现刀具进给，采用机械动力箱驱动
2、各个主轴的旋转运动保证各个主轴的转向、转速等，借助导套引导刀具实现精度要求和稳定的铰削加工。本组合机床能满足加工要求，保证加工精度，机床运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整。操作的简便，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。关键词：组合机床；总体设计；铰孔；主轴箱设计本设计来自：完美毕业设计网http:/ 登陆网站联系客服远程截图或者远程控观看完整全套论文图纸设计客服 QQ：8191040精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 16 页2 / 16 Design of General and Headstoc
3、k of Modular Machine ToolforFinished ReamingBolt Holes of TheConnecting RodAbstract: The topic comes from Hengli Group, diesel engine connecting rod is a product which needs mass production. In order to finish reaming the bolt holes of the connecting rod high-speedly and efficiently and to ensure th
4、e accuracy of the corresponding size of the processing, The topic design a modular machine toolforreamingbolt holes of connecting rods. The focus of this design includes general design and headstock design. The general designincludes the process analysis of connecting rod, the determinationof the co
5、nfiguration of modular machine tool,the location of workpiece and clamping programs 。 calculation of various cutting parametersto determine the electrical power and to complete the three-drawings one chart design.According to the general design requirements ,the design of the headstock includes the
6、design of the original drawing, the determination of the spindles and gears,the calculation of the dynamic, the design of transmission system, completion ofheadstock assembly drawings and some additional processing detail drawings. It usesthe hydraulic slide to achieve tools feeding, the tool is gui
7、ded by the bushings to achieve machine accuracy and stable reaming.This modular machine toolis able to meet the processing requirements, to ensure processing accuracy,with reliable operation and simple structure, the machine runs smoothly,maintains and adjusts easily, the labor intensity can be redu
8、ced and the labor productivity can be increasedbecause of the simple operation. Key words:Modular machine tool。Generaldesign 。 Reaming hole。 Headstock design精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页3 / 16 目录1 前言 1 1.1 课题拟解决的问题1 1.2 解决方案 1 1.3 国内外现状 1 2 组合机床总体设计 2 2.1 零件加工工序图 2 2.1.1
9、被加工工序的作用和要求22.1.2 工艺方案的拟定 22.2 加工示意图 32.2.1 加工示意图的作用和要求3 2.2.2 绘制加工示意图的注意事项3 2.2.3 选择刀具、导向及有关计算4 2.2.4 动力部件的选择 5 2.3 机床尺寸联系图 6 2.3.1 机床装料高度的确定6 2.3.2 夹具轮廓尺寸的确定6 2.3.3 中间底座尺寸的确定6 2.3.4 主轴箱各尺寸的确定6 2.3.5 滑台的选择 6 2.3.6 动力箱的选择 6 2.3.7 其它配套部件的选择7 2.4 生产率计算卡 7 3 专机主轴箱的设计 9 3.1 主轴箱设计的原始依据图9 3.2 主轴结构型式的选择及加工
10、计算9 3.2.1 主轴结构型式的选择9 3.2.2 主轴直径和齿轮模数的初步确定9 3.2.3 主轴箱动力计算 10 3.3 传动系统的设计和计算10 3.3.1 传动系统设计的一般要求10 3.3.2 设计原则及传动比的分配10 3.3.3 主轴箱的润滑和手柄轴的设置12 3.3.4 传动轴、叶片泵等轴直径的确定123.4 主轴箱坐标计算 12 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 16 页4 / 16 3.4.1 坐标计算的顺序和方法12 3.4.2 绘制坐标演算表 13 3.4.3 绘制坐标检查图 14 3.5 主轴箱
11、中轴的校核计算14 3.6 齿轮强度校核计算17 3.7 轴承的校核计算 18 3.8 其它 20 3.8.1 轴承类型的选择 20 3.8.2 轴上零件的固定与防松20 3.8.3 主轴箱体及其附件的选择设计20 3.8.4 润滑油与密封件的选择21 3.8.5 主轴箱的安装、定位21 4 本机床的精度标准及检验工程22 4.1 主轴箱精度标准及检验工程22 4.2 组合机床几何精度标准和检验工程22 4.3 刚性主轴组合机床精度标准和检验工程22 5 结论.23 参考文献 24 致谢 25 附录 261 前言课题来源于江苏恒力集团，本课题总体设计包括对连杆进行工艺分析，确定连杆螺栓孔铰削专
12、机配置型式和工件定位，夹紧方案；完成被加工连杆工序图，加工示意图，机床联系尺寸总图，生产率计算卡的设计。根据总体设计要求对主轴箱进行设计，包括主轴箱装配图和零件图的设计。1.1 课题拟解决的问题a. 组合机床工艺方案的拟定。b. 三图一卡设计，其主要内容包括：被加工零件工序图, 加工示意图 , 机床联系尺寸总图，生产率计算卡。c. 主轴箱的设计，其内容包括: 主轴箱装配图 , 箱体补充加工图 , 零件图。1.2 解决方案a. 机床的配置形式采用立式组合机床，便于设计夹具，提高生产效率。b. 连杆盖孔的加工方案的确定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
13、- - -第 4 页，共 16 页5 / 16 本工序采用连杆铰孔专机对连杆2 个13.20+0.018孔同时进行加工，保证孔深，表面粗糙度均为Ra1.6。c. 工件定位和夹紧的确定工件的夹紧采用钩形压板，这样结构紧凑、装卸方便。d. 主轴箱的设计为方便夹具的设计和组合机床的设计美观性，主轴箱中齿轮的排布以主轴箱中心线为基准对称排布。1.3 国内外现状组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。我国传统的组合机床及其自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），完成
14、钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。随着技术的不断进步，一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器PLC ）、数字控制 NC ）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。2 组合机床总体设计组合机床是按照高度集中工序原则，针对被加工零件的特点及工艺要求设计的一种高效率专用机床。2.1 零件加工工序图2.1.1 被加工工序的作用和要求被加工工序图表示所设计的组合机床上完成的工艺内容、加工部位的尺寸、精度、表面粗
15、糙度及技术要求，加工用的定位基准、夹压部位及被加工零件的材料、硬度和本机床加工前的加工余量、毛坯或半成品情况的图样。除了设计研制合同外，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度的重要文件。被加工零件工序图是在被加工零件图基础上，突出本机床或自动线的加工内容，并作必要的说明而绘制的。其主要内容包括：a. 被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状尺寸。b. 本工序所选用的定位基准、加压部位及加紧方向。以便据此进行夹具的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 16 页6 / 16 支承、
16、定位、夹紧和导向机构设计。c. 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对上道工序的技术要求。d. 注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。2.1.2 工序方案的拟定如图 2-1 所示，本工序的加工内容是铰连杆体、盖上的孔。要求在立式组合机床上加工，要求孔的加工精度较高，所以加工时应该把连杆体和盖合在一起加工，以盖和连杆体的一个端面及连杆体上直径为=43.5mm的孔以及其侧面作为定位基准，夹紧点位于连杆体和盖的另一个端面上。因为连杆体、盖上的孔是对称分布的，两孔的中心距离是109.5mm ，所以加工时为了提高生产效率，缩短辅助工作时间，减少设备，用一台组
17、合机床同时加工两个孔，该立式组合机床有两根主轴。该加工孔的直径为 13.2mm ，表面粗糙度1.6 ，加工孔的深度为44mm ，加工孔对 A1面的垂直度要求为0.04 ，对端面 G的平行度为 0.04，被加工材料是45 钢. 图 2-1 零件加工工序图2.2 加工示意图2.2.1 加工示意图的作用和内容加工示意图是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图，它是设计刀具、辅具、夹具、多轴箱和液压、电气系统以及选择动力部件、绘制机床联系尺寸精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 16 页7 / 16 总图的主要依据，是对机床总体布局和性
18、能的原始要求，也是调整机床和刀具所需要的重要技术文件。加工示意图应表达和标注的内容有：机床的加工方法、切削用量、工作循环和工作行程；工件、刀具及导向、托架和多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸；主轴结构类型、尺寸及外伸长度；刀具类型、数量、和结构尺寸；接杆包括镗杆）、浮动卡头、导向装置等结构尺寸；刀具、导向套间的配合；刀具、接杆、主轴之间的联系方式及配合尺寸等。2.2.2 绘制加工示意图的注意事项加工示意图应绘制成展开图，按比例用细实线画出工件外形，加工表面画粗实线，必须使工件的加工方位和机床布局相吻合。为简化设计，同一多轴箱上结构尺寸完全相同的主轴即指加工表面，所用刀具及导向、主轴及接杆的规格尺
19、寸、精度完全相同时）只画一根，但必须在主轴上标注与工件孔号相对应的轴号。一般主轴的分布不受真实距离的限制，当主轴彼此间很近或需要设置结构尺寸较大的导向装置时，必须以实际中心距严格按比例画，以便检查相邻主轴、刀具、辅具、导向等是否干涉。采用标准通用结构刀具、接杆、浮动卡头、攻螺纹靠模及丝锥卡头、通用多轴箱外伸出部分等）只画外轮廓，但必须加注规格代号；对一些专用结构，如专用的刀具、导线向、刀杆托架、专用接杆或浮动卡头等，需用剖视图表示其结构，并标注尺寸、配合及精度。多面多工位机床的加工示意图一定要分开工位，按每个工位的加工内容顺序进行绘制。并应画出工件的回转工作台或鼓轮上的位置示意图，以便清楚的看
20、出工件及不同工位与相应多轴箱主轴的相对位置。2.2.3 选择刀具、导向及有关计算a. 刀具的选择选择刀具应考虑工件材质、加工精度、表面粗糙度、排屑及生产率等要求。该加工零件材料为45 钢，年产量 8 万件，加工精度要求高，加工时选择铰刀，根据文献【 1】查得铰 13.2mm的孔用锥柄长刃机用铰刀d=13.2mm ,L=182mm , L0=44mm 铰柄的莫氏圆锥1 号。b. 导向的选择由文献【 1】P223表 3-4 和表 3-5 及文献【 2】P63选择导向长度 L1=45mm的固定导套，具体结构和尺寸如图2-2。导套配合的选择查文献【1】表 3-5 可知：D用 D/db, 新标准为 H7
21、/g6。 D1 用 D/ga, 新标准为 H7/n6。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 16 页8 / 16 图 2-2 导向装置结构图c. 主轴的选择根据文献【 11】表 6-20 中公式：T =80.6D0.83f0.68ap0.79HB0.6 2-1） 式中， T 表示切削转矩 N）， D 表示加工直径 mm ），f 表示进给量 mm/r）, ap表示背吃刀量 , 取ap=0.1mm,HB 表示布氏硬度，取 HB=162 ，N 表示切削功率 Kw ）， v 表示切削速度m/min ）, P表示切削力 N）。根据文献【
22、 1】表 5-10 中公式 2-4）式中， B表示系数，取 B=7.3，M表示切削转矩。由公式 算得 T=1468.31N.mm ，d=25.41mm ，按标准系列调整取 d=30mm 。由文献【 1】表 5-10，查得立式主轴箱主轴外伸长度L=115-15=100mm , 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 16 页9 / 16 D/d=50/36. 接杆选用莫氏圆锥1 号，根据文献【 5】P122选用 B型 6 号接杆。结构尺寸如图 2-3 所示：图 2-3 接杆2.2.4 动力部件的选择a. 动力部件的功率选择根据所选
23、的切削用量计算出切削功率及进给功率，并考虑提高切削用量的可能性 一般提高 30% ），选择相应的动力部件。由文献【 1】P49查的背吃刀量ap=0.2mm,切削速度v=10M/秒 , 转速 n=263转/ 分, 进给量 f=0.5 毫 M/转。由公式 2-2）算得切削功率 N=0.359kw , 所以 N1=N2=0.359,由公式 2-3）得切削力 P=66.74 公斤=667.4N，得 N总=2N/0.8=20.359/0.8=0.896kw . 所以初选电动机功率N=1.5KW 。b. 主轴箱最大尺寸的选择根据工件外廓尺寸和结构需要，选择400400340mm 的标准主轴箱。c. 导套及
24、工件相互间的位置尺寸如图 2-4 所示，导套长度 45，钻模板厚为 20 的位置时钻模板与工件相距10mm 刀具切入工件长度为44mm 导向套与主轴箱间的距离为377mm ，采用活动式钻模板。图 2-4 导套及工件相互间位置d. 动力头的循环本机床动力头的循环采用“工进- 快进-快退”的循环。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 16 页10 / 16 2.3 机床尺寸联系图2.3.1 机床装料高度的确定考虑到通用部件尺寸的限制和操作方便，装料高度可在8501060mm 之间选取，具体设计取装料高度为860mm 。2.3.2
25、夹具轮廓尺寸的确定装卸工件是在机床外面完成的，夹具在装卸工件时可拉近拉出。在此主要确定夹具的长、宽、高尺寸，工件的轮廓尺寸和形状尺寸是确定夹具底座轮廓尺寸的基本依据。具体要考虑布置工件的定位、限位、夹紧机构、刀具导向装置以及夹具底座排屑和安装等方面的空间和面积需要。2.3.3 中间底座尺寸的确定中间底座支撑着夹具体，按需要取长为170mm ，宽和高分别取标准值为1000mm 和 560mm 。2.3.4 主轴箱各尺寸的确定根据文献【 1】确定主轴箱后盖为90mm ，前盖为 70mm, 箱体的尺寸为180mm 。2.3.5 滑台的选择滑台的选择应根据工件的外轮尺寸、进给抗力和工作循环来确定。根据
26、文献【2】P94可查的用 1HY32型的液压滑台，行程为400mm, 最大进给抗力为12500N,快速移动速度为 10M/秒。2.3.6 动力箱的选择根据文献【 2】P115查的选择 1TD32IVY100L-6型动力箱，电动机功率P=1.5KW L3=320mm ，电动机转速 n=940r/min ，输出轴转速 n=470r/min 。2.3.7 其它配套部件的选择根据文献【 2】P95查的 1HY32型液压滑台立式配置时配套的其他部件为：立柱选用型号 1CL32 ， 立柱侧底座选用型号1CD321 。2.4 生产率计算卡根据加工示意图中工作行程长度、切削用量、动力部件的快进及工进速度等，就
27、可以计算机床的生产率并编制生产率计算卡，用以反映机床的加工过程，完成每一动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等。a. 理想生产率公式：Q=A/K 2-5）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 16 页11 / 16 式中， A代表一年生产纲领 件）， K全年工时总数 小时）。根据公式 2-6）可得：b. 实际生产率公式：=60/T单 2-6）式中， T单生产一个零件所需时间 分），它可根据下式计算T单=t切+t辅2-7）t切=L1/Vf1+L2/Vf2+t停）2-8）t辅=L快进/Vfk+L快退/Vfk+t装卸）
28、2-9）式中， L1、L2分别为刀具第，第工作进给行程长度mm ）。Vf1、Vf2分别为刀具第，第工作进给量mm/min ）；t停是指当惚端面时，动力滑台在死挡铁上的停留时间，通常指刀具在加工终了时无进给状态下旋转510 转所需时间 分）；L快进、L快退分别为动力部件快进，快退行程长度mm ）；Vfk是指动力部件快速行程速度，取；T装卸是指工件装、卸时间，一般取0.5 1.5 分钟。c. 机床负荷率 负公式：负=Q/Q1 2-10）根据设计可得：min ,由公式 2-8），2-9），2-7），Q 时，根据组合机床的使用经验，适宜的负荷率为86% 左右。d. 编制生产率计算卡具体见附件。在编制生
29、产率计算卡时，应注意以下几个问题：第一，在时间的选择上，应考虑到同时加工的工序应以时间最长的作为工进时间，而在这期间，已完成的不计入总时间。第二，在某方向上多轴加工时，也是选择工进时间最长的作为此方向的工进时间。3. 专机主轴箱设计3.1 主轴箱设计的原始依据图主轴箱是组合机床的重要组成部件，它是选用通用零件，按专用要求进行设计的，其主要功能是根据被加工零件的加工要求，安排各主轴位置，将电动机和动力箱部件的功率和运动，通过一定速比排布的传动齿轮传递给各轴，使其能获得所需要的转速和转向，并带动刀具进行切削。由于本次毕业设计要求本人设计该立式组合机床的主轴箱，故此说明书只对主轴箱的设计、计算作详细
30、的论述，而对其总体设计部分只作一般性的论述。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 16 页13 / 16 主轴箱的原始依据图是根据组合机床总体设计中的“三图一卡”整理编绘出来的 , 其主要包括主轴箱设计的原始要求和已知条件. 在编制此图时从“三图一卡”中已知：主轴箱外围轮廓尺寸400x400x340mm 、工件轮廓尺寸 109x198mm 及各孔的轮廓尺寸、工件和主轴箱的相对位置尺寸。根据以上数据可编绘出该立式组合机床的主轴箱设计原始依据图a. 被加工零件名称： 4110Z连杆材料： 45钢硬度： HB165 b. 主轴外伸
31、尺寸及切削用量以上已经说明c. 动力部件1TD32IVY100L-6型动力箱电动机功率P=1.5KW, 电动机转速 n=940r/min, 输出轴转速 n=470r/min 。3.2 主轴结构型式的选择及加工计算3.2.1 主轴结构型式的选择主轴结构型式由零件加工工艺决定，并考虑主轴的工件和受力情况。因为本工序是对连杆体、盖进行铰孔, 采用的是立式组合机床，根据结构需要，选用前支承为推力滚子球轴承承受轴向力，用向心球轴承承受径向力，反支撑为径向推力滚子轴承的主轴结构，这种结构能承受较大的轴向力，其缺点是轴承较多，密封麻烦，装卸不方便。本主轴是属于外伸长度为100mm 的长主轴，它与刀具刚性连接
32、，加工时单向钻孔。3.2.2 主轴直径和齿轮模数的初步确定主轴直径已在编制“三图一卡”时确定，主轴箱中的齿轮模数m常有 2，2.5 ，3，3.5 ，4 等几种，根据经验，估算初选模数，再通过类比法，从通用系列中选取各齿轮的模数，对于本次设计的主轴箱中，由于主要传动链中的齿轮只和手柄轴啮合，受力不是太大，所以取主轴的模数为2，其余传动轴、手柄轴、叶片泵齿轮模数取2 或者 3。3.2.3 主轴箱动力计算因所有主轴均用于铰孔，所以有止推力轴承的主轴，各主轴直径和主轴所需动力如下：铰直径 13.2mm的孔，铰刀直径 13.2mm ，V=10M/ 秒，n=263转/分，f=0.5 毫 M/转，相应主轴
33、1、2 的转矩 T=1468.31kg.mm ，d1=d2=30mm ，N1=N2=0.359kw ，N总=N1+N2=0.359 2=0.718kw，P1=P2=66.74N 。根据公式：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 16 页14 / 16 N主=N总/ 3-1）式中， 为组合机床主轴箱的传动功效率，在加工黑色金属是?=0.8-0.9 ，本设计中为了保险起见取 =0.8，则由公式 3-1）得 N主=0.718/0.8=0.8975kw.所以选取电动机功率为1.5kw，主轴所需总切削力为： P总=66.742=133
34、.48N。3.3 传动系统的设计和计算传动系统的设计是主轴箱中最关键的一环。所谓传动系统的设计，就是通过一定的传动链，按要求把动力从主力部件的驱动轴传递到主轴上去，同时，满足主轴箱其它结构和传动的要求。一般来说，同一个主轴箱的传动系统可以设计出几套方案来，因此，设计时必须对各种传动方案进行分析比较，从中选出最佳方案。传动方案设计的好与不好，将直接影响主轴箱的质量，通用化程度，设计和制造工作量的大小，以及其成本的高低等。下面就来讨论一下主轴箱传动系统的设计3.3.1 传动系统设计的一般要求：a. 在保证主轴的强度、刚度、转速和转向的前提下，力求使传动轴和齿轮为最少；b. 在保证有足够强度的前提下
35、，主轴、传动轴和齿轮的规格要求尽可能少，以减少各零件的品种；c. 通常应避免通过主轴带动主轴，否则将增加主动轴的负荷；d. 最佳的传动比为 11.5 ，但允许采用到 33.5 ；e. 粗加工主轴上的齿轮，应尽可能靠近前支承，以减少轴的扭转变形；f. 刚性镗削主轴上的齿轮，其分度圆直径要大于被加工孔的直径，以减轻振动，提高传动的平稳性；g. 尽可能避免升速传动，必要的升速最好放在传动链的最末一、二级，以减轻功率损失。3.3.2 设计原则及传动比的分配在设计传递系统时，要尽可能用较少的传动件，及较多的主轴获得预定的转速和转向，因此，在本设计时，采用“计算、作图和试凑”想结合的方法来设计计算。其具体
36、步骤如下：A.设计原则本主轴箱内的传动系统的设计是按照计算、作图和试凑的一般方法来确定齿轮齿数，中间传动轴位置和转速，设计过程本着以下原则：a. 在保证主轴强度、刚度、转速和转向的前提下，应使传动轴和齿轮数量少，规格少，尽量用一根中间轴带动多根主轴，当啮合中心距不符合标准时可采用变位齿轮或改变传动比的方法来解决。b. 钻孔负荷大，在结构上尽量使主轴上齿轮靠近前支承减少主轴的扭转变精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页15 / 16 形。c. 主轴齿轮尺寸受结构限制，如：孔与孔中心距小，不允许齿轮尺寸过大，否则齿轮与齿
37、轮，齿轮与轴套就会发生干涉，不能太大，传动系统开始采用较大的降速传动比，这样就会使齿轮尺寸减小。B.各轴的位置分析组合机床所加工的零件是多种多样的，结构也各不相同，但零件上孔的分布大体可归纳为以下几种类型：同心圆分布、直线分布、任意分布。该主轴箱中，轴 1 和轴 2 由手柄轴 3 带动，属于直线分布，由于该主轴箱中只有两根主轴，所以从上面可以看出，该主轴箱中的主轴分布属于直线分布。C.传动比的选择为了结构紧凑，主轴箱内齿轮的最佳传动比一般为11.5 ，但在立式主轴箱后盖内第排齿轮，根据需要，其传动比可以取大些，但一般不超过33.5 ，据此，在本主轴箱中只有两根主轴，为了使主轴的转速不要过大，同
38、时传动比也不要过大，可以设计用手柄来先减速再获得所需的主轴转速，这样结构较为合理紧凑。D.已知各主轴转速及驱动轴到主轴之间的传动比主轴： n1=n2=263r/min 驱动轴转速 :n=470r/min 各主轴总的传动比： i=263/470=1/1.787 E.各传动比的分配因为要求主轴上齿轮不过大，要满足两孔之间的中心距要求，而且主轴转速也不要过大，所以传动采用逐级降速，其手柄轴的传动比由试凑法确定。i=n从/n主F. 确定传动轴、手柄轴、叶片泵、驱动轴的位置并配对各齿轮。根据计算、作图和试凑的方法，计算出各传动齿轮齿数、模数为：驱动轴 0: 排： m=3 z=21 手柄轴 3：排： m=
39、3 z=30 排： m=2 z=32 主轴 1、2：排： m=2 z=40 传动轴 4：排： m=3 z=24 排： m=3 z=36 叶片泵 5：排： m=2 z=24 G.验算各主轴转速：n3=47021/30=329r/min n1=n2=329 32/40=263.2r/min n0=470r/min n4=47021/24=411.25r/min n5=411.2536/24=616.88r/min 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页16 / 16 手柄轴 3 转速较高，操作时省力，位置适当，可满足要求
40、。采用ZIR12-1型叶片泵，经中间传动轴4 的一对齿轮 30/16 传动。n5=616.88r/min在 400800r/min 范围之内，满足要求。3.3.3 主轴箱的润滑和手柄轴的设置a. 润滑由于叶片泵使用可靠，性能良好，故该主轴箱中采用ZIR12-1 型叶片泵进行润滑，把油从前盖油池打到顶部由D-ZIR31-2 型分油器把油路通到齿轮集中的、排齿轮直接进行润滑。该叶片泵装在箱体的前壁上，采用齿轮带动叶片泵传动的方式，工作时转速为 616.88r/min. b. 手柄轴的位置主轴箱一般设有手柄轴，用于对刀、调整或装配检修时检查主轴精度。手柄轴转速应尽量高些，其周围应有较大的空间，方便扳
41、手的操作。其设置的位置要靠近操作者一边，在该主轴箱中，把手柄轴设置在3 轴位置上是比较合理的。3.3.4 传动轴、叶片泵等轴直径的确定手柄轴 3：T3=2T1 i=2 1468.132/40=2348.96kg.mm ，查文献【1】表 5-10 取 d=30mm 。驱动轴 0: T0=T3 Z0/Z3=2348.9621/30=1644.272kg.mm，查文献【 1】表 5-10 取驱动直径大一点d=30mm 更可以满足要求。传动轴 4：T4=T0 Z41/Z0=1644.27224/21=1879.186kg.mm，查文献【1】表 5-10 取 d=30mm 。叶片泵 5：T5=T4 Z5/Z42=1879.18624/36=1252.79kg.mm，查文献【 1】表 5-10 取 d=25mm. 3.4 主轴箱坐标计算坐标计算是主轴箱设计的重要环节之一，它包括计算主轴和传动轴的坐标位置。为了保证组合机床的加工精度被加工孔的位置精度）和确保齿轮的正确啮合关系，主轴箱坐标计算必须确保正确，否则，将给生产造成损失，轻则返工，重则使主轴箱报废。3.4.1 坐标计算的顺序和方法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页
