【机械毕业设计】三孔双向卧式组合镗床设计【含全套CAD图纸和WORD说明书】 .pdf

generated by unregistered batch doc to pdf converter 2012.4.816.1629, please register! 邵阳学院毕业设计（论文） 1 前言 组合机床是一种专用高效自动化技术装备，由于它仍是大批量机械产品实现高 效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和 压缩机等许多工业生产领域。其中 ，特别是汽车工业，是组合机床最大的用户。 如德国大众汽车厂在salzgitter的发动机工厂，90年代初所采用的金属切削机床 主要是组合机床自动线(60%)、组合机床(20%)和加工中心(20%)。显然，在大批 量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床的技术性能 和综合自动化水平，在很大 程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质 量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。 现代组合机床为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械 组件等技术的综合反映。近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主 要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日 益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不 断发展。 十多年来，作为组合机床重要用户的汽车工业，为迎合人们个性化需求，汽车 变型品种日益增多，以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之一，这使组合 机床制造业面临着变型多品种生产的挑战。为适应多品种生产，传统以加工单一品 种的刚性组合机床必须提高其柔性。 在国外许多公司中， 组合机床设计已普遍采用cad工作站， 在设计室几乎很难 见到传统的绘图板。cad除应用于绘图工作外，并在构件的刚度分析( 有限元方 法) 、组合机床设计方案比较和选择，以及方案报价等方面均已得到广泛应用，从而 显著地提高了设计质量和缩短了设计周期。加之国外许多公司在组合机床组成模块 方面的系列化和通用化程度很高( 一般达90%以上) ， 使组合机床的交货期进一步缩 短。 目前，在机械加工工业中，机械产品大批量生产中，组合机床已得到广泛运用。 一些复杂的壳体类零件，加工工艺复杂、定位夹紧困难的工件，要提高其加工精度、 生产效率，单凭普通机床是很难办到的，而在用普通机床加工复杂工件的过程中， 对操作者的技术也提了较高的要求，这就迫切的要求生产一定数量的组合机床。这 邵阳学院毕业设计（论文） 2 样，不但可以提高零件的加工精度和生产率，而且成本低、生产周期断，适合我国 的经济水平、教育水平和生产水平。更能够在激烈的竞争中为企业获得更多利润、 提高企业核心竞争力。 目的意义： ( 1 ) 提高机床的加工精度和生产率。 ( 2 ) 提高我们国家整个机械加工 行业的水平和实力。( 3 ) 减轻工人的劳动强度。( 4 ) 降低工件成本、加工工艺难度、 操作者的技术要求。 毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节，要求我们能综合运用大学四 年所学的专业知识和理论知识，结合实际，独立解决本专业一般问题, 树立为生产 服务，扎实肯干，一丝不苟的工作作风，为将来在机械方面工作打下良好的基础。 我设计的课题是粗镗ck- 型机床主轴箱? 73.5,2- ? 58.5三孔双向卧式组合 镗床. 为了做好自己的毕业设计课题，我参照资料对组合镗床的结构构造，工件的 加工过程、加工工艺有了一定的了解。在老师的悉心指导下，我查阅了大量的相关 设计资料，本着提高自己的动手设计能力，综合掌握自己专业的知识的精神，经过 设计和讨论，终于圆满地完成了设计任务。由于本人实践经验的欠缺和知识的局限 性，该夹具的实际工作情况及可用性还有待于实践的检验。设计过程中难免出现一 些错误，敬请各位领导，老师，同学提出宝贵意见和见解，本人在此表示由衷的感 谢！ 邵阳学院毕业设计（论文） 3 1 c k - 型机床主轴箱产品工艺过程分析 ck- 型机床主轴箱是数控机床的主轴箱的箱体，结构如图1.1。其工艺分 析如下： 图1.1 ck- 型机床主轴箱的三视图 1 . 1 木模：确定造型的分型面，拔模斜度、型芯芯盒的几何尺寸、内外模浇口、直 浇口的几何形状及尺寸、浇注后的缩水量等工步。木模为机械制造的第一道工序。 1 . 2 造型：采用渗加固化剂肤腩树脂砂造型。在造型机上制造外型与泥芯，经氧 化渗碳后进行脱模，在外模中下泥芯，然后经合箱，扣箱工步，制作浇口杯，冒口 杯等。 1 . 3 浇注：先进行点火，将砂型中有机原燃烧排气，设置浇冒口，将熔化温度在 1400 c左右的铸铁水净化，经气孔，渣子上浮清除干净后，冷却在1300 c左右 时进行浇注。 1 . 4 清砂：铸件冷却12小时后，开箱送入振动落砂，上清砂，除去铸件的浇冒 口系统，并对坯件进行打磨去刺。 1 . 5 退火：消除坯件凝固的内应力，加温在350 c左右保温46小时，并随炉 冷却。 1 . 6 刷涂料：在需要加工的表面上刷上带色（红色）涂料。 邵阳学院毕业设计（论文） 4 1 . 7 钳：以三个大孔为基准，划四周平面的加工线。 1 . 8 龙门铣：找正工件，一次粗铣45个主轴箱体的外表面，并在箱体底平面及 两侧留0.5mm的精刨余量。 1 . 9 龙门刨：精刨工件底平面，使之达到图纸要求，精刨孔系两侧平面台图。 1 . 1 0 摇臂钻：以钻模为夹具钻加工8f20孔，并钻铰2f16两销孔。 1 . 1 1 粗镗：以卧式单工位双面组合镗床粗镗f73.5、2f58.5三大孔，并留单 边加工余量0.5mm。 1 . 1 2 精镗：以卧式单工位，双面组合镗床，精镗上述三大孔位置如图，并倒角 145 。 1 . 1 3 钳：去除加工毛刺。 1 . 1 4 检验：检查各加工平面与空的尺寸是否合图。 1 . 1 5 钳：在 c k - 型数控主轴箱上打印标记。 1 . 1 6 入库：涂防锈油，分类堆放。 邵阳学院毕业设计（论文） 5 2 c k - 型数控机床主轴箱粗镗工序及组合镗床总体设计 2 . 1 c k - 型数控机床主轴箱粗镗工序分析及其机床类型选择 2 . 1 . 1 本工序采用的定位方案及其特点： 本工序采用“ 一面两孔” 的定位方案，其特点为：“ 一面两孔” 的定位方案，广泛 用于机加工的面与面的定位，它符合六点定位的原则，但由于一面两孔中有两个圆 孔面作定位基准面，易出现过定位现象，为了消除孔的大小，长度的公差，常采用 以一孔为定位销，另一孔为辅助定位的削边销方法。 2.1.2 本工序应达到的技术要求： 本工序加工时，必须保证的几何尺寸大孔的深度为41mm，小孔深度为 36mm，两孔的距离为160mm。孔的大小尺寸为f73.5、f58.5基面到孔中心 高 度 为200mm。形 位 公 差 、 大 孔 的 垂 直 度 保 证。 孔 之 间 为 孔内表面粗糙度为3.2。 工件的材料为ht200.硬度为hbs170200，在生产的铸件不得有气孔，砂 孔等铸造缺陷。同时保证铸件毛坯孔的加工余量为5mm。 2 . 1 . 3 本工序采用的夹紧方式： 适用于批量生产本工序采用液压夹紧，其特点是快捷、省力、可靠、夹紧力大。 2 . 1 . 4 机床类型选择（即机床的布置形式） ： 本工序加工的孔的中心线与定位基准平行且工件两个垂直侧面上的孔系为同 轴度的相互对应孔，故此在选择镗床工件时的组合机床应选用卧式单工位双面组合 镗床。 邵阳学院毕业设计（论文） 6 2 . 1 . 5 组合镗床总体设计图如图2.1所示： 图2.1 组合镗床总体设计 2 . 2 加工参数的选择及零、部件的选用 2 . 2 . 1 刀具的选择： 刀具材料为硬质合金：yg8，刀具的角度选择前角?0=6 ，后角a0=6 ，主 偏角k?60 。 因为镗孔直径为f73.5f58.5即ap4.5。 取镗杆直径d55.40。镗刀截面1313、1616、1010。15 2 . 2 . 2 切削用量的选择： 切削用量包括ap、f、v、n。ap4.5。 镗大孔时 v40m/s；f1=0.6mm/r。 邵阳学院毕业设计（论文） 7 rmmf n fn f fnfn r d v n mmf mmnff r d v n m m /36. 0 min/6 .215 54 4010001000 min/8 .77 min/8 .76 min/6 .128 79 4010001000 2 2 11 2 2211 2 2 2 111 1 1 = = = = = = = = = = = 2 . 2 . 3 切削功率、扭矩、径向力、轴向力计算： 在确定机床所加工时必须注意的要素：首先考虑在加工时的受力情况，才能在 规定的范围内选取各种配件，以保证加工面条件要求。 加工条件为镗孔、刀具材料为硬质合金而工件材料为灰铸铁ht200。 周向力fz=51.4apf0.75hb0.551 轴向力fx=0.51ap 1.2 f0.65hb1.41 扭矩t=25.7daapf 0.75 hb0.551 切削功率p=fzv/61200 hbhbmax1/3（hbmaxhbmin）1901 镗f73.5孔时： fz1（主切削力）=51.4apf 0.75hb0.55 =51.4x4.5x0.50.75x200- 1/3（200- 170） =51.4x4.5x0.50.75 x190 =2464.44n 功率:p1=fz1.ve/60000=2.46444kw 轴向力: fx1=0.51ap1.2f 0.65hb1.1 =0.51x4.51.2 x0.50.65 x1901.1 =634.43n 扭距: 邵阳学院毕业设计（论文） 8 t1=25.7dapf 0.75hb0.55 =25.7x79x4.5x0.50.75 x1900.55 =97345.24n.mm 镗大孔的主轴箱主轴: mm m bd6 .34 100 24.97345 2 . 6 100 44 1 = 取d1=35mm 对于f 58.5的小孔： n1/n2=f2/f1=d2/d1=54/79=f2/0.5 f2=0.34mm/r fz2=51.4apf0.75hb0.55 =51.4x4.5x0.340.75x1900.55 =1845.44n p2=fz2.ve/60000=1.84544kw fx2 =0.51ap1.2f0.65 hb1.1 =0.51x4.51.2x0.340.65x1901.1 =493.76n t2扭距 =25.7d2.ap.f 0.75hb0.55 =25.7x54x4.5x0.350.75x1900.55 =49826.81n.mm 总功率：p总=p1+2p2=6.15532kw 小孔主轴直径： mm m bd3 .29 100 81.49826 2 . 6 100 44 2 = 2 . 2 . 4 本道工序导向尺寸的确定： 导向装置的作用是：保证刀具的相对工件的正确位置，保证各刀具相互间的正 确位置，提高刀具系统的支承刚性。 本道工序因是镗孔，所以选用固定式导向装置，这种导向精度较高，可以较好 邵阳学院毕业设计（论文） 9 地满足镗孔的精度要求。设装置由中间套，可换导套和压套螺钉组成。中间导套采 用间隙配合。在导套磨损后，可以较为方便地更换。 考虑到以上各种因素，最后选择卧式单列圆锥滚子轴承导向套（t0605- 05）， 导套内径100mm，中间导套采用h7/jsb的间隙配合，可换导套采用h7/n6的过 盈配合。轴与中间导套配研。 导向长度的确定必须保证刀具刚切入工件时， 已进入导套内的导向长度l不小 于一个导向部分的直径d，再考虑到加工完毕，退刀后，取出工件的方便，最后确 定导套的长度为260mm。 固定导向支座与工件支承座因相距很远，使用同一支承座，其尺寸为两导套的 距离为880mm。 2 . 2 . 5 选择浮动卡头、夹紧螺母、圆螺母： 选用大浮动量卡头，型号均为t6112。1 镗大孔f73.5的夹紧螺母取：tr442。1 镗小孔f58.5的夹紧螺母取：tr362。1 镗大孔f73.5的圆螺母取m441.5。5 镗小孔f58.5的圆螺母取m361.5。5 2 . 2 . 6 导向结构的选择： 导向装置的作用是：保证刀具相对工件的正确位置，保证刀具相互间的正确位 置，提高刀具系统的支撑刚度。 由于ck- 型数控机床主轴箱f73.5 2- f58.5孔的精度要求较高，故选用 固定式导向装置，此种导向装置精度较高，可以满足加工要求。此导向装置由中间 套，可换导套和压套螺钉组成。如图：2.2所示。 邵阳学院毕业设计（论文） 10 图2.1 导向装置结构图 根据工件形状取： 镗大孔f73.5 时：105；d115；d11223。1 镗小孔f58.5 时：65；d75；d283。1 其配合公差为： 6 7 75 js h 6 7 115 js h (间隙配合) 6 7 83 k h 6 7 123 k h (过盈配合) 65与 105 均是在配合是配研，使之达到镗孔所能达到的位置精度。 达到镗孔所要求的位置精度。 镗孔f73.5时，l1取210 1取8 2取40。1 镗孔f73.5的固定异向套顺序与镗f58.5孔的导向套相同。 故l2、均与l、的长度相同。 邵阳学院毕业设计（论文） 11 2 . 3 计算动力部件的工作循环及工作行程 动力部件的工作行程指加工时动力部件从原始位置开始运动到加工终了位 置又返回到原来的动作过程，包括快进工进快退。 动力部件的进给长度： l工进l1+l加工长+l2 l加工长加工部位长度（以最深孔来计算） l1刀具切入量。 l2刀具的切出长度。 l加工长40 l1取5 取：l210。1 则 l工进5+40+1055。 动力部件快速退回长度（l快退） l快退l工进+l快进 为了装卸工件方便，取 l快进100 即l快退55+100、 动力部件快速退回的长度l快退必须保证有所有刀具均退回夹具的刀套内， 而不影响工件的装卸。所绘的加工示意图：l10+40+4090155 即 ll快退。 则刀具可完全退回导套内，即设计合理。 动力部件的总行程的确定： l总=l工作行程+l前备量+l后备量。 l工作行程动力部件的工作行程，即l快退。 l前备动力部件尚可调节的距离。 l后备刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中得到所需的轴向距 离。 l工作行程155 l前备30 l后备255 l总255+30+155400。 邵阳学院毕业设计（论文） 12 工作循环图如2.3图所示： 图2.3 工作循环图 总结：绘制加工示意图时应注意的问题： 加工示意图应与机床实际加工状况一致，刀具应画在终了位置。 尺寸应完整，尤其是从主轴箱端面到刀尖的轴向尺寸应完整。 加工示意图上应标出各主轴的切削用量和被加工零件的图号，材料硬度，加 工余量以及是否冷却液等。 加工示意图上应表示加工过程的工作循环及各行程的长度。 2 . 4 绘制机床总图时选用通用件 2 . 4 . 1 选择动力箱型号： 本说明书已算出p切4.36kw。 p电p切/k （k0.8） 则p电5.46kw 动力箱所取的型号为itd40v1 电动机型号为：y132m2- 61 电动机功率：p5.5kw l3=4351 2 . 4 . 2 选择其他通用部件： 液压滑台所选型号为hy40ia型23 侧底座所选型号为iff401 型23 所得主轴箱宽度为325，长度为500，高度为500。45 去中间底座长度为1250、高为560、宽度取630。6 支撑台高度取376、宽度为560、长为560。6 邵阳学院毕业设计（论文） 13 液压夹具的结构设计及其液压图：如图2.4，2.5所示 图2.4 液压夹具的结构设计图 邵阳学院毕业设计（论文） 14 图2.5 液压夹具的液压图 邵阳学院毕业设计（论文） 15 2 . 5 液压夹紧设备 2 . 5 . 1 油缸的向下压力 f油 f油2p(s1- s2) p- - - - -单位液压力（15- 20kg/cm2） s1- - - -活塞面积(60- 80cm2) s2- - - -活塞杆面积（30- 40cm2） f油220(80- 30)2000kg 2 . 5 . 2 若一边的多轴箱的刀具先接触工件，此时该边刀具切削所产生的轴向力， 将对工件产生颠覆力矩，与之同时作用工件的上面，两油缸产生的正压力所形成的 压力矩应与之平衡，该压力矩应大于颠覆力矩，工件才能牢固可靠地被加工，其中 f切削轴向力某一边先切削时产生的推倒工件的颠覆力。 2 . 5 . 3 作用于工件的正压力： 按作用臂力臂的比例距离计算可以得到： f油2000kg f正压力f油 g2000 g kg 受力如图2.6所示： （以镗大孔为例） 图2.6 工件受力图 邵阳学院毕业设计（论文） 16 其中f切削力f轴向力 h合力作用线至工件底面高度 h200 p300 m12f正压力p/2220009.81505.88106n mm m2=f切h2857.72005.71105n mm m1m2 则不会产生颠覆现象。 即所选液压设备合理。 小结： （1）绘制机床总图时应注意的问题： 机床总图要按照加工终了时的状态画出。 应注明电动机型号、功率、转速、应注明动力部件的总行程。 应表明液压系统和电气控制按钮等的安装位置 当工件上加工部位对其中心线不对称时，而使动力部件对夹具和中心底 座不对称时，应注明动力部件中心线与夹具中心线之间的偏移量。 （2）本机床总图需要的技术要求： 本机床为批量生产ck- 型主轴箱专业双面卧式组合镗床。 本机床在安装调试时，其导轨水平面控制在百分之0.5mm之内。如镗 孔：安装在主轴箱定位导柱中心轴线的同轴度控制在 0.5内。 本机床的夹具和工作台进给液压系统采用2.5- 8m。 压力工作进给速度 为12.5- 500mm/min，但不小于4mm/min，以免油路系统产生爬行， 影响工件的加工质量。 本机床2040机油润滑，每三年定期更换一次。 本机床内表面涂上红色硝基防锈漆，其外表面涂上三遍油漆和底漆进行 三次打磨，一次水磨抛光烘干后进行喷漆烤干，主色为浅绿色。 本机床生产一件产品所需时间为一分钟，机床的年产量为六万台。 本机床的装料高度： h装料高多轴箱刀具中心线至多轴箱底部高度 滑台滑座高度 侧底座高度254+320+5601134 邵阳学院毕业设计（论文） 17 2 . 6 生产率计算卡： 2 . 6 . 1 机床理想生产率1的计算： a160/t单60/t机t辅 t单单件工时 t机机加工时间 （包括快进时间、 快退时间、 工作台直线移动或转位时间、 工件装卸时间等） 查表得： t机0.71 t辅1.83 2 . 6 . 2 机床负荷率?的计算： ?q2/q1 q1机床理想的生产率 q24 件/时 q1=2q q2使用单位时间的生产率（全年工时以单位工制计算，需此类机床 2 台） q238件/时 ?q2/q179 邵阳学院毕业设计（论文） 18 3 卧式单工位双面组合镗床传动系统的设计 卧式单工位双面组合镗床传动系统图如图：3.1 0 图3.1 主轴箱传动系统图 3 . 1 传动系统的一般要求： （1 ） 尽量用一根传动轴带动多根主轴，当齿轮中心距不符合标准时，可采用变 位齿轮。 （2 ） 尽量避免用主轴兼传动轴。 （3 ） 用于粗加工主轴上的齿轮尽可能分布在第排，以减少主轴扭转变形。 （4 ） 主轴箱传动齿轮传动比一般单与1/2,最佳传动比为11.5，后盖内传动比 大于1/31/3.5，尽可能避免升速传动，若采用其传动比应小于2,且传动比最好 放在传动链的最末一、二级上，以减少功率损失。 （5 ） 齿轮排数的安排： 不同轴上的齿轮不相碰时，可将齿轮放在箱体内的同一排上。 不同轴上的齿轮与轴或轴套不相碰时，可将齿轮放在箱体内不同排上。 齿轮与轴相碰时，可将齿轮放在后箱盖内。 邵阳学院毕业设计（论文） 19 ( 6 ) 在拟定传动系统图时，一般采用“计算、作图和多次试凑”的方法。 ( 7 ) 动力箱齿轮一般位于多轴箱中间位置。 3 . 2 拟定传动系统 3 . 2 . 1 主轴箱所选用尺寸为500500。 得到驱动轴在主轴箱内距离底座高度为159.5。 电动机输出转速n0=480r/min。 镗大孔转速n1=128r/min。 镗小孔的转速n2=216。1 取动力箱齿轮 m3 z23。2 齿轮传动如图3.2所示： 图3.2 齿轮传动图 邵阳学院毕业设计（论文） 20 4 4 4 1 0 0 主 n z z z z n= 128 2 )( m 44 = + zz m =2 n0=480 n主4=128r/min z0=23 取z1=402 解得z4=39 z4 =81 2 2 2 1 0 0 主 n z z z z n= 100 2 )( m 22 = + zz m =2 n0=480 n主2=216r/min z0=23 z1=40 解得z2=44 z 2=56 3 . 2 . 2 主轴的传动齿轮获得的实际转速的核定： 因为齿数必须取整数，故此在加工示意图中所确定的转速 n与实际转速有一定 的误差，但误差率不得超过 5。 即： 邵阳学院毕业设计（论文） 21 理论 理论实际 5 n nn = n4实际n0 z0/z1 z4/z 4=48023/4039/81132.89 582. 3100 128 12889.132 1 = n2实际n0 z0/z1 z2/z 2=48023/4044/56216.857 54 . 0100 216 216857.216 2 = ?1、?2均小于5。 齿轮设计合理。 3 . 3 传动齿轮强度校核设计 3 . 3 . 1 由公式计算：验证z0的强度（z0为最薄弱齿轮所受扭转最大） 2 3 1 1 1 32. 2 h et t i z u u d tk d 取最大齿轮材料为40cr，并经调质及表面淬火。大小齿轮均选硬齿面，齿 面硬度为48- 55hrc。 因为从齿轮传递的功率小，所选用直齿圆柱齿轮。 选取 7 级精度齿轮。 小齿轮z023 大齿轮 z140。 初选kt1.3。 计算小齿轮传递的扭矩： t195.5105 p1/np95.51055.5/4801.09105n mm。 f d取0.4。 查得ze=189.8mpa。 查得dh(lim1)dh（lim2）1170mpa。 查得khn10.88 khn20.90。 计算接触疲劳需用应力（取失效率为1、安全系数s1） 邵阳学院毕业设计（论文） 22 dh1khn1 dh（lim1）1030mpa dh2khn2 dh（lim2）1053mpa 3 . 3 . 2 计算： ( 1 ) 3 2 5 3 2 1 1t 1030 8 .189 1.739 1739. 1 4 . 0 1009. 13 . 1 32. 232. 2 u 1u d 1 = h e ztk td ( 2 ) 计算圆周速度： sm d v t /55. 1 100060 48085.61 100060 110 1 = = = ( 3 ) 计算宽度： bfd d1t0.461.8524.74mm。 ( 4 ) 计算齿宽与齿高之比b/h： 模数 mtd1t/z0=61.85/232.69。 齿高 h2.25mt2.252.696.05。 b/h24.74/6.054.09。 ( 5 ) 计算载荷系数： 根据v1.82m/s 7级精度 查得：kv1.03. 直齿轮，假设kaft/b=100n/mm 查得：khakfa1.1 查得：ka1 kh0.43 kf1.3。 故载荷系数：kka kv ka ka11.031.11.431.62。 ( 6 ) 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径： mm k k dd t t 04.69 3 . 1 62. 1 85.61 3 3 11 = ( 7 ) 计算模数： md1/z069.04/233.00 3 . 3 . 3 按齿根弯曲疲劳强度设计校核： 由公式： 3 2 2 f safa yy dz k m 邵阳学院毕业设计（论文） 23 1 、确定公式内个计算值： (1) 查得dfe1dfe2680mpa。 (2) 查得kfn20.9 kfn10.88。 (3) 计算疲劳许用应力： 取弯曲疲劳安全系数s1.4 由公式： df1kfn1dfe1 /s0.88680/1.4427.4mpa df2437.14mpa (4) 计算载荷系数： kkakvkakf11.21.11.31.72 (5) 查得齿形系数： yfa1=2.69 yfa22.40。 (6) 查得应力校正系数： ysa1=1.575 ysa2=1.67。 (7) 计算 1 11 f safa yy 并比较大小齿轮： 1 11 f safa yy 0099. 0 4 .427 575. 169. 2 = 2 22 f safa yy 0092. 0 14.437 67. 140. 2 = 小齿轮数值大。 2 、设计计算： 50 . 2 0099 . 0 234 . 0 1009 . 1 72 . 1 2 3 2 5 = m 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m略大于由齿根弯曲疲劳 强度计算的模数。由于齿轮模数m的大小取决于弯曲强度所确定的承载能 力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关。可取由弯曲 强度算得的模数2.60，并就近圆整m3。按接触强度算得的分度圆直径 邵阳学院毕业设计（论文） 24 d169.04。 由：zd1/m69.04/323.01 取z023 z1u z040。 模数即为3。 3 . 3 . 4 几何尺寸计算： 模数圆整m3。 1. 计算分度圆直径： d1m z0=32369 z1=40 d2m z2340120 2. 计算中心距： a（d1+d2）/2（69120）/294.5。 3. 计算齿轮宽度： bfd d10.46927.6。 圆整b128 b2也可取28。 4 . 验算： ft2p/d121.09105/693159.4n。 mmnmmn b fk ta /100/83.112 28 14 .3159 = = 选择合适。 因为齿轮传递的扭矩较小，故齿根弯曲强度可略去不计。 经上分析计算z023 z140所选合适。 邵阳学院毕业设计（论文） 25 3 . 4 润滑系统齿轮泵上齿轮参数的确定 润滑用齿轮泵的传动系统有5、6轴传入 z523 z5齿轮与z144齿轮啮合，且与z0/z1处于同一排， 5、 6轴用z36、 z47 齿轮连接。 z5的模数取3。 z36、z37的模数取2。 d5m z532369。 1、2轴之间的距离为60。 d560 故第5轴需偏移一段距离。 取5轴偏移30 。 min/7 .626 36 47 23 40 40 23 480 36 47 5 1 1 0 0 r z z z z z z nn= 泵 n泵在 400800r/min范围之内所选。 r12- 2型叶片泵，满足要求。 邵阳学院毕业设计（论文） 26 4 卧式单工位双面组合镗床多轴箱设计 多轴箱的装配图如图 4 . 1 所示： 4 2 3212 4 4 3 21 2 3 212 2321 321 3 56 2 1 4 0 n = 7 2 0 n = 9 2 5 1 2 4 图 4 . 1 多轴箱的装配图 多轴箱是组合机床的重要专用部位， 它是根据加工示意图的加工孔位置和数量， 切削量和主轴类型设计传递各主轴运动的动力部件。 通用多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构构成；箱体类 零件：箱体、前后盖、侧盖等。活动类零件有：主轴、传动齿轮动力箱等；润滑及 防油元件有：叶片泵、分油器、注油杯、排油塞、油盘和防油套。 邵阳学院毕业设计（论文） 27 4 . 1 主轴的外形、材料 多轴箱主轴选用圆锥滚子轴承主轴，前后支撑的为圆锥滚子轴承，此类轴承可 承受较大的径向力和轴向力，且结构简单、装配调整方便，适用于两个方向都有轴 向力时宜采用此结构。 主轴的外行如图 4 . 2 所示： 3 . 2 8 0 . 0 1 2b ? 4 0 a - a b - b c - c a a b b c c a b 8 图4.2 主轴 主轴材料宜用 4 0 c r 热处理，通用传动轴用 4 5 钢调质。 4 . 2 计算各轴的直径 2 、3 轴： 275.30 100 6 .56857 2 . 6 100 44 2 = m bd d2、d3取35mm。 4 轴：89.37 100 2 .139517 2 . 6 100 44 4 = m bd d4取40mm。 计算 1 轴的直径： 56 44 2 .5685172 .1395172 56 44 2 81 39 4 =+= z z m z z mm 邵阳学院毕业设计（论文） 28 d1取40mm。 0、5轴 d取30mm。 4 . 3 校核主轴 进行轴的强度校核，只需校核所受扭矩最大的那根轴。即校核 1 轴。 1 ) 按扭转强度条件计算： mpa d n t z t t 23.12 402 . 0 61.156522 2 . 0 61.156522 33 1 1 1 = = 2 ) 作出轴的计算简图 轴所受载荷是从轴上零件传来的计算时，常将轴上各力载荷简化为集中力，其 作用点取为载荷分布段的中心点，作用在轴上的扭矩一般从传动轮轮毂宽度的 中心算： 3 ) 作出弯矩图： 分别按水平面和垂直面计算各力产生的弯矩，并按照计算结果分别作出水平面 的弯矩 m h 和垂直面上的弯矩 m r 图，按下式作 m 图：如图4- 1所示。 22 rh mmm+= 4 . 4 主轴轴承的选择及其极限转数的校核 d30mm，圆锥滚子轴承e7506 306221 对于 2 、3 轴 d35，选择轴承。1 e207 e8207 对于 4 轴 d40选择轴承 e7508 邵阳学院毕业设计（论文） 29 图4- 1 平面的弯矩 m h 和垂直面上的弯矩 m r 图 邵阳学院毕业设计（论文） 30 载荷的核定： 在进行轴承寿命计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额度载荷的条件相 一致， 动载荷 p=xr+ya。 由于轴承只承受纯径向力载荷r p1.7r rf85060.32n 轴承预期计算寿命： = p c n lh m 60 106 c29.90 q10/3 p1.75060.328602.544n lh176.676 故轴承所选合理。 4 . 5 多轴箱润滑系统的设计 润滑油泵安排：油泵轴的位置要尽可能靠近油池，高度不大于 4 0 5 0 m m ，油泵 轴转速须根据工作条件而定，轴的数目多的油泵转速须取高些，本例中选用 r 1 2 型 叶片泵，转速在 4 0 0 - 8 0 0 r / m i n 范围内，箱体宽度为 5 0 0 , 采用一个油泵。 为了便于维修，油泵齿轮布置在第排上，油泵的位置要使回转方向保证排油 口转过 2 7 0 。 邵阳学院毕业设计（论文） 31 4 . 6 箱体补充加工图 主轴箱一般为铸件，材料为 h t 2 0 0 ，为通用铸件，但由于加工对象不同，需要 在通用铸件的基础上进行加工，如图 4 . 3 所示： 根据设计的不同要求，需要在箱体铸件的两个地方修改模型或钻孔。 在绘制中凡需要补充的部分用粗实线划出， 通用铸件原有部分的轮廓一律用细 实线划出。 安装轴承外径的孔公差去 k 7 。 1 9 9 , 53 1 , 5 7 , 56 01 3 56 01 5 6 4 3 3 1 9 6 , 5 1 7 5 , 54 3 , 5 ? 5 6 3 02 0 2 , 5 4 , 5 4 , 5 + 0 . 0 1 4 - 0 . 0 1 1 1 . 6 1.6 1 . 6 1.6 6 . 36 . 3 7 . 8 镗孔3 . 4镗孔2 - 0 . 0 1 1 + 0 . 0 1 4+ 0 . 0 1 4 - 0 . 0 1 1 镗 孔1 镗孔 5 + 0 . 0 1 4 - 0 . 0 1 1 铣平面镗 孔6 镗孔 7 . 8 + 0 . 3 + 0 . 3 ? 4 2 + 0 . 0 2 5 0 2 - ? 1 2+ 0 . 0 1 8 检查深2 5 0 0 + 0 . 3 + 0 . 3 0 0 + 0 . 3 3 0 ? 4 8 ? 6 0 ? 5 2 3 0 ? 7 2 . 5 ? 6 6 ? 5 8 ? 5 0 ? 4 6 图4.3 箱体补充加工图 邵阳学院毕业设计（论文） 32 总结 毕业设计是我大学四年学习阶段的最后一个学习环节，是培养我综合运用四年 所学的理论专业知识，独立解决本专业一般工程技术问题的能力，培养我独立创新 设计的能力，树立正确的设计思想和优秀的工作作风。 毕业设计是把实际生产中的问题变为力学、数学模型，然后加以求解，再设计