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机床主传动系统设计毕业论文.doc

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机床主传动系统设计毕业论文.doc

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90mm。2.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)vm/minfmm/r九轴30/20115钻Ф4.9900140.053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33032Pmzn35.53221900≈1.9(组合机床设计简明手册p62)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多轴箱按下列公式计算111nnniiiiiiPPPPPPP切削损失切削损失多轴箱空转空转(组合机床设计简明手册p62)P多轴箱4.76kw+0.0749kw+4.761%kw=5.48kw多轴箱所需的进给力F多轴箱(单位为N)可按下列公式计算1niiFF多轴箱=187.789=1691N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1/3~1/3.5d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Ⅱ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

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