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3缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计【优秀钻床主轴箱全套课程毕业设计含3张CAD图纸+带任务书+开题报告+文献综述+外文翻译+27页@正文10600字】

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关键词：: 发动机飞轮壳组合钻床主轴设计课程毕业设计 3缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计钻床主轴箱全套课程毕业设计

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3缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计【优秀钻床主轴箱全套课程毕业设计含3张CAD图纸+带任务书+开题报告+文献综述+外文翻译+27页@正文10600字】

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任务书

毕业设计（论文）题目：

3缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计

毕业设计（论文）工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）：

基本要求：

1、了解发动机机体大批量生产流水线中组合机床的原理、结构、工艺水平、分析使用现状及存在的问题；

2、分析三缸发动机飞轮壳的结构、工艺流程及设计要求；

3、按组合机床设计规范要求完成设计任务。

主要内容：

1、课题调研，搜集查阅资料，撰写文献综述；

2、装配图，主要零件图；

3、编写设计说明书，翻译外文资料。

主要参考资料：

1、机械设计基础，张卫国，华中科技大学出版社；

2、机械设计手册，机械设计委员会，机械工业出版社；

3、组合机床设计简明手册，谢家瀛，机械工业出版社。

3缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计

摘要

目前，组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工等行业大批大量生产中以获得广泛的应用；在一些中小批量生产的企业，如机床、机车、工程机械等制造业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座等。我国组合机床技术的发展起步比较晚，但经过科技人员的积极消化和吸收，与时俱进，努力奋斗，使我国的组合机床技术有了迅速发展。

本文主要围绕3缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱的设计来写，分别介绍了课题研究背景及目的、组合机床发展过程概述、论文构成及研究内容，依次说明了加工工艺分析、主轴箱的基本结构及表达方法、主轴箱的设计等内容。

另外论文还包括总体结构图和主要零件的结构图。本次设计重点放在主轴箱的结构设计上，同时介绍齿轮位置的设计和齿轮轴以及其它部件的选用。

关键词：组合机床，钻床，主轴，主轴箱，设计

The design of three-cylinder engine flywheel housing combination drill spindle box

Author:Li Qiuyan

Tutor:Jia Baihe

Summary

At present, the combination of machine tools in a large number of automobiles, tractors, diesel engines, electrical, instrumentation, military and other industries in mass production in order to obtain a wide range of applications; in a number of enterprises of small and medium volume production, such as machine tools, locomotives, construction machinery manufacturing industry has also been application. Machine tool best suited to the processing of a variety of large and medium-sized box-type parts such as cylinder head, cylinder block, gearbox, motor base. China's machine tool technology development started relatively late, but through the digestion and absorption of scientific and technical personnel, keeping pace with the times, work hard, and has been the rapid development of China's machine tool technology.

In this paper drilling machine headstock design to write around the three-cylinder engine flywheel housing portfolio, describes the background and purpose of research, an overview of the machine tool development process, the paper composition and content, followed by the process, the basic structure of the spindle box and expression method, headstock design.

In addition, the paper also includes a chart of the overall structure of the diagram and the main parts. The design focus on the structural design on the headstock, and also describes the design and selection of the gear shaft and other parts of the gear position.

Keywords:combination machine, drilling machine, spindle, spindle box, design

1. 绪论 1

1.1 课题背景及目的 1

1.2 组合机床发展过程概述 2

1.3 论文构成及研究内容 3

2. 加工工艺分析 4

2.1 加工对象分析 4

2.2 分析加工要求和现场工艺 4

3. 主轴箱的基本结构及表达方法 6

3.1 主轴箱的组成 6

3.2 主轴箱总图绘制方法特点 6

3.3 主轴箱通用零件 7

4. 主轴箱的设计 8

4.1 绘制主轴箱设计原始依据图 8

4.2 主轴、齿轮的确定及动力计算 10

4.2.1 主轴型式和直径、齿轮模数的确定 10

4.2.2 主轴箱所需动力的计算 11

4.3 主轴箱传动设计 12

4.3.1 拟定传动路线 12

4.3.2 确定驱动轴、主轴坐标尺寸 13

4.3.3 确定传动轴位置及齿轮齿数 13

4.4 绘制主轴箱总图及零件图 17

4.4.1 主轴箱零件设计 17

4.4.2 主轴箱总图设计 17

结论 21

致谢 22

参考文献 23

1. 绪论

1.1 课题背景及目的

组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的一种高效专用机床。主要用于平面加工和孔加工两类工序。

组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工业大批量生产中已获得广泛的应用；一些中小批量生产的企业，如机床、机车。工程机械等制造业中也已推广应用。组合机床最适宜加工各种大中型箱体类零件，如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座、及仪表壳等零件；也可用来完成轴套类、轮盘类、插架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。

内容简介：: 黄河科技学院本科毕业设计（论文）任务书工学院机械系机械设计制造及其自动化专业 2008 级 1 班学号 080105058 学生李秋艳指导教师贾百合毕业设计（论文）题目： 3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计毕业设计（论文）工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）：基本要求： 1、了解发动机机体大批量生产流水线中组合机床的原理、结构、工艺水平、分析使用现状及存在的问题； 2、分析三缸发动机飞轮壳的结构、工艺流程及设计要求； 3、按组合机床设计规范要求完成设计任务。主要内容： 1、课题调研，搜集查阅资料，撰写文献综述； 2、装配图，主要零件图； 3、编写设计说明书，翻译外文资料。主要参考资料： 1、机械设计基础，张卫国，华中科技大学出版社； 2、机械设计手册，机械设计委员会，机械工业出版社； 3、组合机床设计简明手册，谢家瀛，机械工业出版社。设计时间安排： 1、第 1 2 周（ 2 月 13 日 2 月 26 日）：完成开题报告； 2、第 3 4 周（ 2 月 27 日 3 月 11 日）：完成译文，文献综述； 3、第 5 12 周（ 3 月 12 日 5 月 6 日）：完成总体设计，设计说明书； 4、第 13 周（ 5 月 7 日 5 月 13 日）：答辩文献准备完成； 5、第 14 周（ 5 月 14 日 5 月 19 日）：答辩。毕业设计（论文）时间： 2012 年 02 月 13 日至 2012 年 05 月 15 日计划答辩时间： 2012 年 05 月 19 日专业（教研室）审批意见：审批人签名：黄河科技学院毕业设计（论文）开题报告表课题名称 3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计课题来源教师拟订课题类型导教师贾百合学生姓名李秋艳专业机械设计制造及其自动化学号 080105058 一、调研资料的准备根据任务书的要求，在做本课题前，查阅了与课题相关的资料有：机械设计基础、机械设计手册、组合机床设计简明手册、机械设计、机械制图、机械制造工艺学、与毕业设计指导手册等。二、设计的目的与要求通过此次设计过程，了解发动机机体大批量生产流水线中组合机床的原理、结构、工艺水平、分析使用现状及存在的问题，以及分析三缸发动机飞轮壳的结构、工艺流程及设计要求。按组合机床设计规范要求完成设计任务。三、设计的思路与预期成果 1、设计思路分析加工工艺，根据“三图一卡”绘制主轴箱原始设计依据图，确定主轴结构、轴颈及齿轮模数，拟定传动系统，用计算机计算和验算箱体轴孔的坐标尺寸，绘制主轴箱装配图、主要零件图及编制组件明细表。 2、预期的成果（ 1）完成文献综述一篇，不少与 3000 字，与专业相关的英文翻译一篇，不少于 3000 字（ 2）编写设计说明书一份（ 3）绘制主轴箱装配图，主要零件图（ 4）刻录包含本次设计的所有内容的光盘一张四、任务完成的阶段内容及时间安排 1、第 1 2 周（ 2 月 13 日 2 月 26 日）：完成开题报告； 2、第 3 4 周（ 2 月 27 日 3 月 11 日）：完成译文，文献综述； 3、第 5 12 周（ 3 月 12 日 5 月 6 日）：完成总体设计，设计说明书； 4、第 13 周（ 5 月 7 日 5 月 13 日）：答辩文献准备完成； 5、第 14 周（ 5 月 14 日 5 月 19 日）：答辩。五、完成设计（论文）所具备的条件因素本人已修完机械设计基础机械设计、机械制图、液压与气压传动、金属工艺学、机械制造技术基础、等课程，借助图书馆的相关文献资料，相关的网络等资源，查阅机械设计手册、组合机床设计手册毕业设计指导手册，以及良好的计算机绘图（作能力。指导教师签名：日期：课题来源：（ 1）教师拟订；（ 2）学生建议；（ 3）企业和社会征集；（ 4）科研单位提供课题类型：（ 1） A 工程设计（艺术设计）； B 技术开发； C 软件工程； D 理论研究； E 调研报告（ 2） X 真实课题； Y 模拟课题； Z 虚拟课题要求（ 1）、（ 2）均要填，如。单位代码 02 学号 080105058 分类号密级毕业设计文献综述院（系）名称工学院机械系专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名李秋艳指导教师贾百合 2012 年 03 月 10 日黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 1 页机械的发展和机械加工方法摘要本文主要介绍了机械的发展和机床加工的几种方法，从最早利用机械到现在的数控机床，机械加工经历了由简到繁的发展过程。通过对机械的发展有一个基本的了解，可以更好地对组合钻床的主轴箱设计有很好的帮助。关键词：机械，发展，车床，加工，零件我国最早的机械计时器是与天文仪器结合在一起的。例如唐代一行、梁令瓒等人发明的开元水云浑天，北宋苏颂、韩公廉等制造的水运仪象台等。这些仪器中的计时部分，已经采用了相当复杂的齿轮系统。特别是水运仪象台中报时装置里的擒纵器，是我国的一大发明。李约瑟认为它“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。第一个脱离天文仪器独立出来的机械计时器，是元代郭守敬制造的大明殿灯漏。这是一个水利驱动的机械报时钟，挂在架子上，像个灯球，它能自动报时，还饰有能按时自动跳跃的动物模型。可以推断，它的凸轮机构已经相当复杂。 1 机械系统由简到繁，功能越来越强，精度越来越高，体现了生产力发展的进步和趋势，与此同时，对机械系统的控制要求也在不断增长。固然，自动控制作为一个专门的科学也在不断发展着，从经典的线性控制，到现在的非线性控制，甚至模糊控制、人工智能专家系统控制等等，确实也在现代机械系统中起到了很大的作用。但是对于有些机械系统的控制问题，虽然可以在理论上进行分析求解，可真正实现起来则是非常不易的，其中一个重要的原因是传统方法和控制电路难以直接解出微积分方程。更何况有不少系统还不存在方程的连续解，需要用数值的方法来求解，在计算机出现之前，根本就无法做到实时控制，这些原因在一定程度上制约了机械系统的发展速度。 2 各种材料具有不同的加工性能，选用材料时要考虑零件加工的工艺方法、生产条件和毛坯的制取方法以及零件的形状、尺寸大小、复杂程度等。机械零件可以通过铸造、锻造、机械加工成形，对于不同的加工方法必须考虑材料的加工性能。例如，铸造的零件就不易进行磨削加工。对于尺寸较小的齿轮坯、蜗杆、轴类等旋转体零件，可采用钢、铜合金、铝合金棒料，直接进行机械加工。对于形状简单、薄壁、高度或深度小的零件，如生产批量较大黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 2 页时，可考虑采用低碳钢、铜、铝合金等塑性好的材料，易于压力加工成形。在自动机床上进行大批量生产的零件，材料的切削性能要好（易断屑、刀具磨损小、表面光滑等）。选择材料时，还必须考虑材料的热处理工艺性能（淬透性、淬硬性、变形开裂倾向性、回火脆性等）。 3 工艺路线是指零件从毛坯制造到加工完成的全部流程，它和零件的功能、几何形状、结构、尺寸、精度、材料及热处理技术条件以及企业生产组织的形式和各生产部门的分工有关。一个企业的生产组织及各部门的分工在一定的时期是相对稳定的，根据成组技术的原理，机械零件有 70%的相似性，只要按照这一原理对零件进行分类分组后，就可以发现零件几何形状、尺寸、精度、材料及热处理的相似性，其工艺路线也存在相似性。只要我们对零件的性质与工艺路线变化进行归纳、整理就可以制定零件工艺路线的标准与规范，使各种零件的工艺路线实现标准化。 4 在选择从动件的运动规律时，应根据机器工作时的运动要求来确定。如机床中控制刀架进刀的凸轮机构，要求刀架进刀时做等速运动，则从动件应选择等速运动规律，至于行程始末端，可通过拼接其他运动规律的曲线来消除冲击。对无一定运动要求，只需要从动件有一定位移量的凸轮机构，如夹紧送料等凸轮机构，可只考虑加工方便，采用圆弧、直线等组成的凸轮轮廓。对于高速机构，应减小惯性力，改善动力性能，可选用正弦加速运动规律或其他改进型的运动规律。 5 端铣刀的刀齿切入和切出工件时，虽然切削层厚度较小，但不象周铣时切削厚度最小时为零，改善了刀具后刀面与工件加工表面之间的摩擦状况，提高了刀具耐用度，并可减小表面粗糙度。此外，端铣时还可利用副切削刃修光已加工表面，因此，端铣可达到较小的表面粗糙度。而周铣时只有圆周刃切削，粗糙度较大。端铣时，端铣刀一般直接安装在铣床的主轴端部，悬伸长度较小，刀具系统的刚性较好，同时，端铣刀可方便地镶装硬质合金刀片，允许的切削速度高、进给量大，所以生产率高。而周铣时，圆柱铣刀安装在细长的刀轴上，刀具系统的刚性较端铣差，且圆柱铣刀多采用高速钢铸造，不能采用大的切削用量，生产率比端铣低。由于端铣具有以上的优点，所以，在平面的铣削中，目前大都采用端铣法。但是，周铣法的适应性较广，可以利用多种形式的铣刀，除加工平面外还可以较方便地进行沟黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 3 页槽、齿形和成形面的加工，生产中仍常采用。 6 刀具失效的形式有刀具磨损和刀具破损两大类，刀具的磨损又称为正常磨损，刀具的破损又称非正常磨损。切削的过程中，刀具的磨损是必然的。当刀具的磨损量达到一定程度时，就引起切削力、切削温度的急剧增加，严重时甚至引起振动、噪声、切削颜色改变，导致刀具急剧磨损或烧坏，这直接影响工件的加工精度、表面粗糙度和加工成本。因此，研究刀具磨损原因，预防刀具过早磨损，提高刀具寿命，是切削加工中应解决的重要课题之一。7 自由锻造简称自由锻，是利用锻造设备的上、下砧或简单的通用性工具直接是坯料变形的压力加工方法。由于锻造时，金属在变形过程中只有部分表面受工具限制，其余表面为自由变形，故称为自由锻。锻件的形状和尺寸靠锻工翻动坯料及控制机器对坯料施加压力来保证。自由锻具有较大的通用性，能够锻造各种大小的锻件。但金属损耗大，常用于生产形状简单批量小的锻件。对于大型锻件如冷轧辊、水轮机主轴、多拐曲轴等只能采用自由锻，以获得好的力学性能。因此，自由锻在重型机器制造中占有重要的地位。 8 刀具标注角度是在假定运动条件和假定安装条件下得到的，如果考虑合成切削运动和实际安装条件，则刀具角度的参考系将发生变化，因而刀具角度也将产生变化，即刀具的实际工作角度不等于标注角度。按照切削加工的实际情况，在刀具工作角度参考系中锁确定的角度，称为刀具工作角度。由于通常进给速度远小于主运动速度，所以在一般安装条件下，刀具的工作角度近似地等于标注角度，如普通车削、镗削、端削、周铣等。只有在进给运动引起刀具角度值变化较大时（如车螺纹或丝杠、铲背和钻孔时）才计算工作角度。 9 万能夹具用于磨削平面和圆弧面组成的各种形状复杂的工件。磨削平面或斜面时，需将被磨削的平面或斜面回转至水平或垂直位置，以便用砂轮的圆周或端面进行磨削。回转的角度用分度盘来控制。磨削圆弧时，调整十字滑板，使被磨削圆弧面的中心与夹具中心重合，磨削时通过手轮旋转蜗杆，使蜗轮带动工件回转。采用万能夹具成形磨削时，采用分段磨削。为使型面连接圆滑、符合技术要求，应有正确的磨削顺序。成形磨削前，首先确定水平和垂直两方向的基准面，并对基准面进行磨削。且以此基准面相对移动中心位置，然后磨削与基准面直接有关的加工面、精度要求高的型面、大平面和平黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 4 页行于直角坐标的面，再磨削斜面。 10 齿轮齿条机构可以把轴的旋转运动转化为直线运动，并可以实现往复、转向等功能，在各种传动机构中应用十分广泛，在齿轮齿条的传动过程中，力是通过一对齿轮齿面之间的接触传递的，齿面之间复杂的接触关系以及由此产生的应力、冲击等往往造成齿轮的失效，如轮齿折断、齿面塑性流动、齿面磨损、胶合等。研究齿轮失效的形式及原因，是齿轮传动设计中的一项重要内容。对齿轮进行接触模拟，可以用数值的方法计算齿轮传动过程中发生接触的位置、面积、接触力、应力应变的分布以及材料塑性流动的规律，这有助于研究齿轮的失效原因，改善齿轮的设计，提高齿轮传动系统的效率和使用寿命。11 数控车床的加工功能与普通车床大体一样，主要用于加工各种回转表面。但在车削特殊螺纹和复杂回转成形面时有其突出的特点。普通车床一般只能车削有限的等螺距的各种螺纹，而数控车床由于其很强的控制功能，不但能车削任何等螺距螺纹，而且能车削各种增节距、减节距，以及要求等节距、变节距之间平滑过渡的螺纹。在普通车床上可用样板法或靠模法加工复杂形状的回转成形面，但加工精度都不高。由于数控车床具有圆弧插补功能，因而可直接利用圆弧插补指令加工任意平面曲线构成的回转成形面并得到较高的精度。 12 在普通车床工作中最常见的操作是车削圆柱零件，工件准备好进行车削加工后，适合在活动的和不活动的中心的两端进行钻和锪孔，卡爪放在一端，工件放在两个中心之间。由卡爪驱动工件，卡爪末尾在面板上插入一个槽（卡爪末端，适合在面板的插槽中驱动工件）。活动的中心随工件转动，不活动的中心是固定的。 13 普通车床是由两个木制的面板或两侧板组成，水平放置，在两个板之间有一个开放的槽；垂直于这个槽的是另外两部分，被称为操纵机构。用来在两个面板之间滑动，也可以随意固定在任何一点上。这有两点，被车削的一部分是固定的，向前向后来回转的一部分是用皮带缠绕固定在一个圆滑杆的端点上，在下面通过一个脚踏板移动。这也是一个用来承受机床和保持稳定的停板。 14 刨床可以用来加工水平、垂直或倾斜的大型工件平面（对于牛头刨床来说工件太大）。刨平面是远远低于其他基本的加工工艺，比如铣床，它可以加工各种表面。因此，刨床和刨工已经基本被可以刨和铣削的龙门铣床取代。 15 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 5 页参考文献 1张春辉 M华大学出版社 , 2004,424. 2陈强 M华大学出版社 , 1998,2. 3徐峰 , 李庆祥 M华大学出版社 ,2005,32. 4陈宗舜术 M华大学出版社 ,2004,385刘颖 , 马春荣 M华大学出版社 ,2005,29. 6罗丽萍 , 京玉海 M华大学出版社 ,2004,113. 7王平嶂 M华大学出版社 ,2005,46. 8蒲永峰 , 梁耀能 M华大学出版社 ,2005,231. 9冯之敬 M华大学出版社 ,1999,17. 10杨櫂 , 陈国香 M华大学出版社 ,2006,31. 11赵腾伦机械工程中的应用 M中国水利水电出版社，2007,133. 12傅水根 M华大学出版社 ,2004,143. 13.:984,26914a of of 007,32315s .:011,707单位代码 02 学号 080105058 分类号密级毕业设计文献翻译院（系）名称工学院机械系专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名李秋艳指导教师贾百合 2012 年 03 月 10 日黄河科技学院毕业设计（文献翻译）第 1 页 on 010:104by by of to of no an of to is at be or or in in of or A of of be a of of is of is so as to of of in is at of is to as as of is a or a it is be or of or of so is on on a to be it,or of to it is a to to be so by is As of is it is of or of is on to is no of of be it is to or in as a of is,a of is in as a a or is at to 黄河科技学院毕业设计（文献翻译）第 2 页 of is or at be to be it is be be It is a of to in it on in in of it in by it by or of be as,a to of of it is a a on to or to to to as if to be if a it to by of a of a of a it,a to is be so as go;it of to or to is,to a of of or to it be to it is it is in is to be be is in in of to it in to in is is of is of or is it;of is a of be of by in it to be at of be a is on of 黄河科技学院毕业设计（文献翻译）第 3 页 s is a is a of is a on to is If be of or of be or is In of be by be to be by a of an of is be it be to so a as In a of at if or be by it is,a to to or be is is it be is to to of It to it be to of of it to by a a be so if be be a in by in be to It is to in be to a or to to to of or a is be to or is on is to in so as to is by of 黄河科技学院毕业设计（文献翻译）第 4 页 be to or if is be be to as be of in to be up an or is of of is by in is to at a or a as of is s,so as to of in of is in in of is is so as it to be,it is in in a to it at is of is as in an of as a ;at of of up is be of be of be a it be to it if be of be as in s in it is to it a to a or by so be in a be On of it be is to of at is to to is to a of is so to to is to a of or to a at is to be 黄河科技学院毕业设计（文献翻译）第 5 页 I so in it to a a or to be or to be on a or in of or of is to a is in is in it is by on a of is by a in is a of be to to by it by a a is on is in up of is by be of it,as,if to or to If be be of it so as to of of on of it to be on be be to of to or of is a to it is to as in a s be to on is to go to a it on to or to of of it is on is a to a to to 黄河科技学院毕业设计（文献翻译）第 6 页威廉亨利诺斯考特单，机械，装饰 M朗文公司，2010:104钻和镗（摘录）平的制品最方便的驱动是通过面板，长的制品用螺纹卡盘。连接方式的操作完全取决于之前制品的形状 ,也没有说明能为所有使用的方法提供意见。操作员会非常频繁地去想办法来维持他的操作 ,虽然这一点也不难。可采用任何的方式都不能让制品扭曲或变形，或者旋转时阻碍车床和工具。一组不同长度和 T 型头螺栓将是非常有用的，和一套有四个的夹具 (如图其方便。用了这些，操作时可以很方便地把面板和夹具上的螺栓的放进一个插槽里。小的螺丝进行调整，以提高每个夹具，而不是减小面板厚度，用大螺栓来紧固这四个夹具，操作是在面板中的四个地方和夹具的末端进行拧紧。一般而言 ,通常需要尽可能在跟其余的操作同心的地方钻孔，比如，工件时正齿轮和皮带轮时，很有必要钻同心孔或跟轮齿和齿面一样，只有这样，当孔是用来驱动工件时，在顶杆上才不会跑偏，这样也不需要多次停车，或者出现一边多一边少。当工件的某一部分必须保持不能转动，这是一个很好的计划来检查这些部分的操作是否正确，不考虑这其中哪部分是必须转动的，因此，当这些点都能通过车削加工整个工件都能正确呈现就接近同心了。由于板材的表面是真的，这在制品的表面显而易见，表面上的这些点不利于面板，如果跑正了，就可以钻孔并且工件可放在机床心轴上。但是不能保证制品所有的边缘部分都会如此。所以有必要先拧紧螺栓，设置边缘安置正确，同样的方法也适合定一块铁的中心。一支粉笔可以针对运动中的工件，在这些零件上可以看出粉笔离中心很远，用锤子或木槌可以在工件上敲定这些点，来驱动他们接近车床中心。重复这些操作直到粉笔和所有圆相切，或相反的点，当夹紧螺栓收紧就可以开始钻了。工件的内壁边缘必须是安装正确的时候，就证明这个操作需要调换。无论粉笔怎样显示，这些点必须锤的远离中心。这是一个困难的问题来用一只手拿着工件，把它放在面板上还时时地用螺栓把它紧固到位。工作人员人们都习惯把它暂时到位，迫使它在面板上和床头箱的中心通过钻头钻孔。这种操作不被完全建议，当然，除了能直接损坏钻的顶点和中心之外，整体来说这是经常发生的工件和钻头凭借床身和地面降下来；这可以导致一系列有关的黄河科技学院毕业设计（文献翻译）第 7 页东西损坏，尽管工作人员很乐意承认如果他的脚趾碰巧在工件和地面之间。其他一些比较认真的工作人员如果工件有一个粗糙的孔通过暂时把工件通过螺栓紧固到面板上，拧到车床主轴的中心孔上，或用一个有孔的直角铁穿起来，用十字块跨过孔。这些实践可以完全想到，安全便捷同样可以达到；但是有一个缺点该螺栓的拧紧和松开容易损坏或磨损中心孔，并使中心配合松动。也许最好的方案就是，当夹紧重型工件时，或者用一个木块在放在工件下的合适的高度，或者是把面板移出车床，把它水平放置，把面朝上，这样工件就能轻松方便地紧固了。当工件正确地夹紧，它开始运动，孔开始的地方应该被装正。钻台被放置就位，就在工件的前面，小心地放置不要让旋转的螺栓撞击到它。钻台上有两个孔；其中大的一个是放镗块的，小的那个是放钻头的。这其中的一个空是位于工件中心的另一面，合适的镗刀和钻可以通过它，镗刀的另一端配有一个中心标志，必须放置运动的主轴承的轴心，钻子的切削边缘被迫进入旋转的工件，通过移动手轮挤出螺丝。钻台上的矩形孔不仅可以防止钻头旋转；还可以保持稳定，特别是开始的孔。如果孔是小的，钻床扳手可以放在钻头上，扳手的另一边可以通过工人的左手用力向下。如果孔是大的，由此获得的压力是不够的；但同样性质的大扳手就可以用了，用重物挂在一端，并保持同样切割的方式穿过孔。如果制品是熟铁或钢，尖端位必须保持湿润，用肥皂水或苏打水 ;但对于黄铜和铸铁这不是必需的。用大孔切割出来的固体，所有材料都不能用一个工具去除。必须先通过小钻，再通过一系列的其他钻，每次增加进给量，直到得到所需孔的尺寸接近，当最后一点尺寸应仔细进给；但它不能采取那么重的切削像钻头在她前面一样。孔进行了一系列很大的切削，金属的构成工件特别是铸铁和黄铜经过摩擦会变得相当热；因此一个好的方案应允许工件在通过完成或最后钻孔之前冷却。如果不能达到，在孔完成的同时周围的金属就变得很热了，我们会发现，当金属冷了之后，由于金属的收缩，精加工的钻头就不能再次进入了。也许，可能会发生这种情况，如果钻床强插进空里，会使孔小于标准尺寸。这种情况，通常被建议合理地利用金属的伸缩性，使它有助于我们的目的，通过最后的钻削是黄河科技学院毕业设计（文献翻译）第 8 页用比较钝的刀具，进行大的切削。金属就会变得很热，孔也会扩张；所以，如果最后的切削很快的通过，那么结果就是当金属变冷了之后孔会再度收缩，之前形成的与主轴紧密配合会变得很小。这些小的事实本身也很小；但是，把它记在心里，时常会变成很有用的数据。这是几乎没有必要指出，在所有情况下，必须注意不能超过一定的热，或允许工件得到足够的热能降低工具的温度。长圆筒形或其他形状的物品，需要通过一个洞，可以方便地附着在面板上 ;因此，对于这些制品，螺纹或钟形夹头，如图 121 中使用的。夹头被放在车床主轴上，制品之间插入螺丝，然后拧紧直到环绕并紧紧握住它。初学者，也许会在调整这些螺丝以致工件安装正确上有一些小困难，但这个问题可以通过首先正确安装内置的螺丝，然后调整外面的来简化。这些螺钉应拧的足够紧，防止物品滑动或移动；但是如果孔是由薄的材料制成的，应注意不要把螺丝拧得比需要的还紧，否则金属将被压缩，并会比周围材料变形。当工件用单独的卡盘被钻太长了，末端会露出来一两英寸；一端是正确夹紧，夹在外部设置的螺纹卡盘之间，同时另一端由正在运行的模具支撑。和一个木制或金属的轴承在一个合适的地方固定在车床床身，有一个跟工件一端尺寸相同的孔，放在 Vs 里，调整工件的中心跟车床中心在一条线上。车床是在运动，用通常的方式钻孔。我知道的这些加工这些制品的罪好的工具地 D 号钻头，如图 121。这个工具没有它应当做的那么有用，并且是连同其他钻头一起用的，并采用的迂回方式，很少有耐心去使用它。其他的刀具可以使用，所以很没有必要再启动 D 号钻头。 (一旦启动 D 号钻头就没必要再使用其他刀具 )最好的方式进行如下：第一，把钻台用和 D 号钻头尺寸一样的普通钻头放置好，钻一个约 1 /8 或 1 /4 英寸深度的凹槽，移动钻台，在 D 号钻头的末端和主轴承的另一端做上标记，小心拧紧直到钻头接近车削的部分；然后可以通过钻孔的轻松和确定它安装正确。钻头必须用苏打水和油保持良好润滑，不定期的清理，并清理孔周围的切屑。如果孔超过一英尺长，最好能在两头钻；如果精确性能满足要求，在其他情况中可以使用两个相同的刀具。如在钻长孔时很难保持钻头湿润，工作人员会发现使用注油器是个很好的办法，用力注入或喷射润滑油进入孔内，这样做，不仅保持钻头湿润，还是很好的措施把孔内的切屑清理出来。 D 号钻头跟其他钻头相比，你会发现，它切削的刀刃只相当于直径孔的一半，同时黄河科技学院毕业设计（文献翻译）第 9 页强大的钻杆可以抵挡扭转应变，钻头是主要问题。在普通钻床，切割边缘大约等于一个半直径的孔，同时钻杆也不能承受计算中的那么大的应力。因此，得出这样一个结论，D 号钻头比其他钻头能更好地适用于切削一个固体长孔，或确实把一个长孔钻好；是发现有这种情况的。我已经用这种钻头进行了大量的试验，并且很有信心，我敢担保，通过三十英寸或四十英尺的轴去钻一个一英尺长的孔。孔要求是非常光滑，平直，或允许非常轻微的扩大，基于一个铅或铜圈，如图 128。一个渗碳硬化或表面硬化的工件，淬火时为了确保对孔有一个影响。在许多情况下孔都会弯曲；另外，表面是比较氧化的；总的情况，它还是多少会有些弯曲的。所有的残次品通过在圈上研磨来筛出来。使用这些圈的方法很简单：它们放在车床中心之间，用一般的方法通过车载驱动，圈的表面覆盖一层金刚砂粉和油；前者可能通过一点力量用锤子轻敲几下粘在铅上。然后把孔放在急速旋转的圈上，工件会上下移动；不能和圈一起移动，孔的里面被金刚砂包围。金刚砂和油必须持续填满，圈的表面必须保持湿润，如果允许干燥，两个表面会结合或相互紧贴，将导致磨损。如果工件是沉重的，应把它翻过来采取预防措施，磨削每一部分都采取同样的措施；否则工件的重量压在孔的一侧，会导致磨损的一边比领一边多，并且孔也会变成非圆形。还必须注意保持中间的圈很好的提供金刚砂，而不是磨削的一端或两端孔大于中间孔。然而，这是一个非常普遍的现象，并且需要在一些小的地方去恢复。在可行的情况下，间或扭转车床方向也是可行的，有时，研磨出一个孔，孔会拖动本身本身向前，工人的全部力量也不足以防止其自身的紧缩和粘合。在这种情况下，最好的方法就是让工件在圈周围绕一圈，并且立即停车用锤子在工件冷却和圈收缩紧固之前把工件打出来，除非工件走的太远或者已经紧固。有时把工件从已经磨削得到干燥的圈中清理出来还不擦伤工件是很困难的事情。单位代码 02 学号 080105058 分类号密级毕业设计说明书 3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计院（系）名称工学院机械系专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名李秋艳指导教师贾百合 2012 年 05 月 10 日黄河科技学院毕业设计说明书第 I 页 3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计摘要目前，组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工等行业大批大量生产中以获得广泛的应用；在一些中小批量生产的企业，如机床、机车、工程机械等制造业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座等。我国组合机床技术的发展起步比较晚，但经过科技人员的积极消化和吸收，与时俱进，努力奋斗，使我国的组合机床技术有了迅速发展。本文主要围绕 3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱的设计来写，分别介绍了课题研究背景及目的、组合机床发展过程概述、论文构成及研究内容，依次说明了加工工艺分析、主轴箱的基本结构及表达方法、主轴箱的设计等内容。另外论文还包括总体结构图和主要零件的结构图。本次设计重点放在主轴箱的结构设计上，同时介绍齿轮位置的设计和齿轮轴以及其它部件的选用。关键词：组合机床，钻床，主轴，主轴箱，设计黄河科技学院毕业设计说明书第 of i t of in a of in in to a of in a of of as to of a of as s of s In to of an of by of In a of of on on of of 黄河科技学院毕业设计说明书第目录 1. 绪论 . 1 题背景及目的 . 1 合机床发展过程概述 . 2 文构成及研究内容 . 3 2. 加工工艺分析 . 4 工对象分析 . 4 析加工要求和现场工艺 . 4 3. 主轴箱的基本结构及表达方法 . 6 轴箱的组成 . 6 轴箱总图绘制方法特点 . 6 轴箱通用零件 . 7 4. 主轴箱的设计 . 8 制主轴箱设计原始依据图 . 8 轴、齿轮的确定及动力计算 . 10 轴型式和直径、齿轮模数的确定 . 10 轴箱所需动力的计算 . 11 轴箱传动设计 . 12 定传动路线 . 12 定驱动轴、主轴坐标尺寸 . 13 定传动轴位置及齿轮齿数 . 13 制主轴箱总图及零件图 . 17 轴箱零件设计 . 17 轴箱总图设计 . 17 结论 . 21 致谢 . 22 参考文献 . 23 黄河科技学院毕业设计说明书第 1 页 1. 绪论题背景及目的组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的一种高效专用机床。主要用于平面加工和孔加工两类工序。组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工业大批量生产中已获得广泛的应用；一些中小批量生产的企业，如机床、机车。工程机械等制造业中也已推广应用。组合机床最适宜加工各种大中型箱体类零件，如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座、及仪表壳等零件；也可用来完成轴套类、轮盘类、插架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。组合机床结构如图示。主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黄河科技学院毕业设计说明书第 2 页动力部件。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。图轴箱按结构类型分为通用主轴箱和专用主轴箱，通用主轴箱又分为大型和小型主轴箱。本次设计主要是大型通用主轴箱，大型通用主轴箱的通用零件包括箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件（如飞轮、汽车后桥半轴等）的外圆和端面加工。合机床发展过程概述专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。黄河科技学院毕业设计说明书第 3 页最早的组合机床是 1911 年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修， 1953 年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。二十世纪 70 年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达米 1000 毫米，表面粗糙度可低达米；镗孔精度可达 6 级，孔距精度可达米。组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。文构成及研究内容目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。其中孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正在扩大到车外圆、行星铣削、拉削等工序。此外还可以完成焊接、热处理、自动装配和检索、清洗等非切削工作。组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工等行业大批大量生产中以获得广泛的应用；在一些中小批量生产的企业，如机床、机车、工程机械等制造业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座等。我国组合机床技术的发展起步比较晚，但通过不断引进大量先进的技术和设备，经过科技人员的积极消化和吸收，与时俱进，努力奋斗，使我国的组合机床技术有了迅速发展。本次毕业设计主要内容为 3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计，主要有以下几部分组成：绪论、总体结构设计、主轴箱设计。另外论文还包括总体结构图和主要零件的结构图。本次设计重点放在主轴箱的结构设计上，同时介绍齿轮位置的设计和齿轮轴以及其它部件的选用。黄河科技学院毕业设计说明书第 4 页 2. 加工工艺分析工对象分析加工对象： 3 缸发动机飞轮壳上的孔材料牌号：料硬度：工内容：在 3 缸发动机飞轮壳上钻 8 个生产批量： 5000 万台 /年工艺方案的拟定是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素，并经过技术经济分析后拟定出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。析加工要求和现场工艺根据被加工零件的用途及其结构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、技术要求及生产纲领。深入现场调查分析零件的加工工艺方法 1，定位和加紧方式，所采用的设备、刀具及切削用量，生产率情况及工作条件等方面的现行工艺资料，一遍制定出切合实际的合理工艺方案。本工序中以飞轮壳左右两个工艺定位销孔作为基准，在飞轮壳断面上钻 8 个孔（ 7 黄河科技学院毕业设计说明书第 5 页图工序中满足工艺方案基本原则：粗精加工分开原则；工序集中原则（适当考虑相同类型工序的集中；有相对位置精度要求的工序应集中加工）。满足在制定加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方案时，应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后，以减少内应力变形影响，有利于保证加工精度。黄河科技学院毕业设计说明书第 6 页 3. 主轴箱的基本结构及表达方法主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。主轴箱一般具有多根轴同时对一列孔系进行加工。但也有单轴的，用于镗孔居多。主轴箱按结构特点分为通用（即标准）主轴箱和专用主轴箱两大类。前者结构典型，能利用通用的箱体和传动件；后者机构特殊，往往需要加强主轴系统刚性，而使主轴及某些传动件必须专门设计，故专用主轴箱通常指“刚性主轴箱”，即采用不需刀具导向装置的刚性主轴和用精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度。通用主轴箱则采用标准主轴，借助导向套引导刀具的设计方法基本相同。处于本设计的考虑，下面仅介绍大型通用主轴箱的设计。轴箱的组成大型通用主轴箱由箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成，其基本结构包括：箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等箱体类零件；主轴、传动轴、手柄轴、传动齿轮、动力箱或电动机齿轮 13 等传动类零件；叶片泵、分油器、注油标、排油塞、油盘（立式主轴箱不用）和防油套等润滑及防油元件。在主轴箱箱体内腔，可安排两排 32的齿轮或三排 24的齿轮；箱体后壁与后盖之间可安排一排或两排 24的齿轮。轴箱总图绘制方法特点 1、主视图用点划线表示齿轮节圆，标注齿轮齿数和模数，两啮合齿轮相切处标注罗马字母，表示齿轮所在排数。标注个轴轴号及主轴和驱动轴、液压泵轴的转速和转向。 2、展开图每根轴、轴承、齿轮等组件只画轴线上边或下边（左边或右边）一半，对于结构尺寸完全相同的轴组件只画一根，但必须在轴端注明相应的轴号；齿轮可不按比例绘制，在图形一侧用数码箭头标明齿轮所在排数。黄河科技学院毕业设计说明书第 7 页轴箱通用零件主轴箱通用零件包括：通用箱体类零件、通用主轴、通用传动轴、通用齿轮和套。本次设计的主轴箱通用箱体零件为：箱体材料后侧盖材料为轴箱体基本尺寸系列标准（规定， 9 种名义尺寸用相应滑台的滑鞍宽度表示，多轴箱体宽度和高度是根据配套滑台的规格按规定系列尺寸（表 7）选择；多轴箱后盖与动力箱法兰尺寸如表 7所示，其结合面上的连接螺孔、定位销孔及其位置与动力箱联系尺寸相适应（参阅表 5）；多轴箱体结构尺寸及螺孔位置详见图 4。此次设计用于卧式多轴箱的厚度为 180轴箱的前盖厚度为 55型后盖的厚度为 90排排齿轮。黄河科技学院毕业设计说明书第 8 页 4. 主轴箱的设计目前多轴设计有一般设计法和电子计算机辅助设计法两种。计算机设计主轴箱，由人工输入原始数据，按事先编制的程序，通过人机交互方式，可迅速、准确的设计传动系统，绘制主轴箱总图、零件图和箱体补充加工图，打印出轴孔坐标及组件明细表。一般设计发的顺序是：绘制主轴箱设计原始依据图；确定主轴结构、轴颈及齿轮拟定传动系统；计算主轴、传动轴坐标（也可用计算机计算和验算箱体轴孔的坐标尺寸）、绘制坐标检查图；绘制主轴箱总图，零件图及编制组件明细表 2。具体内容和方法简述如下。制主轴箱设计原始依据图主轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的。其主要内容及注意事项如下： 1、根据机床联系尺寸图，绘制对轴箱外形图，并标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。 2、根据联系尺寸图和加工示意图，标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴、主轴与驱动轴的相关位置尺寸。在绘制主轴位置时，要特别注意：主轴和被加工零件在机床上是面对面安放的，因此，主轴箱主视图上的水平方向尺寸与零件工序图上的水平方向尺寸正好相反。其次，主轴箱上的坐标尺寸基准和零件工序图上的基准经常不重合，应根据主轴箱与加工零件的相对位置找出统一基准，并标出其相对位置关系尺寸，然后根据零件工序图各孔位置尺寸，算出主轴箱上各主轴坐标值 3。 3、根据加工示意图标注各主轴转速及转向主轴逆时针转向（面对主轴看）可不标，只注顺时针转向。 4、标明动力部件型号及其性能参数等。 5、标明动力部件型号及其性能参数等。图示为 3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计原始依据图。黄河科技学院毕业设计说明书第 9 页图主轴箱设计原始依据图注： 1：被加工零件名称： 3 缸发动机飞轮壳。材料及硬度： 190 240 2：主轴外尺寸及切削用量（表黄河科技学院毕业设计说明书第 10 页表轴外尺寸及切削用量轴号主轴外伸尺寸（切削用量 D/d L 工序内容 n(r/v(m/f(mm/1、 2、 3、4、 5、 6、7、 8 32/20 115 钻飞轮壳底上的孔 58 12 40 3：动力部件 1，电动机功率动机转速 960r/出轴转速 480r/ 轴、齿轮的确定及动力计算轴型式和直径、齿轮模数的确定 1、主轴型式的确定主轴的型式和直径，主要取决于工艺方法、刀具主轴连接结构、刀具的进给抗力和切削转矩 T。钻孔时常采用滚珠轴承主轴；传动轴选用滚锥轴承。 2、轴径的选定根据零件上的轴与轴之间的距离和轴上的转速以及进给，安排轴上的齿轮的大小，根据齿轮的大小，初步选定轴的轴径 4。主轴 1 8 的切削转矩轴 1 8 和轴 12、 15、 16、 18、 19 选半径为 20动轴 9、 10、 11、 13、 14、17 选为 25 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。待齿轮传动系统设计完后再检验某些关系轴颈。主轴 1选用深沟球轴承外加止推轴承，配合使用，用来承受轴向力。轴 9 黄河科技学院毕业设计说明书第 11 页以使用圆锥滚子轴承，他承载的能力大，可以承受轴向力 5。 3、齿轮模数的确定齿轮模数 m（单位为般用类比法确定，也可按公式估算。本次设计多采用类比法。同时为了便于生产，同一主轴箱中的模数规格一般不多余两种。现本设计中采用的模数为 2、 3。轴箱所需动力的计算主轴箱的动力计算包括主轴箱所需要的功率和进给力两项。传动系统确定后，主轴箱所需功率 P 主轴箱按下列公式计算： P 主轴箱 = P 切削 + P 空转 + P 损失 =P 切削 i + P 空转 i + P 损失 i 式中 P 切削切削功率，单位 P 空转空转功率，单位 P 损失与负荷成正比的功率损失，单位每根主轴的切削功率，由选定的切削用量按公式计算或查表获得；每个轴上的空转功率按的表 4 6 确定；每个轴上的功率损失，一般可取所传递功率的 1%。 1、切削功率的计算主轴 1工的工序内容和切削用量。主轴 1进给量 0mm/40358)mm/r = r 布氏硬度 1（ =24031（ 240 190） =削转矩轴 1切削功率 9740 =削功率黄河科技学院毕业设计说明书第 12 页 P 切削 =P 切削 i=、空转功率的计算表 1 轴的空转功率 P 空（轴径速 r/5 20 25 30 40 50 60 75 25 0 3 00 60 50 00 30 000 600 轴 1空转功率查表 4 1 得： P 空转 1= 空转 = P 空转 i=8P 空转 1 =83、损失功率的计算每根轴的功率损失一般可取传递功率的 1%，总的功率损失 P 损失 = P 损失 i=8P 11%=8%=轴箱所需功率 P 主轴箱 = P 切削 + P 空转 + P 损失 = P 切削 i + P 空转 i + P 损失 i =轴箱传动设计定传动路线 1、拟定工艺路线的基本方法黄河科技学院毕业设计说明书第 13 页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分别设置中心传动轴；非同心圆分布的一些主轴，也宜设置中间传动轴（如一根传动轴带二根或三根主轴）；然后根据已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。 2、确定驱动轴转速转向及其在主轴箱上的位置分析，由于 3 缸发动机飞轮壳上需要组合机床加工的 8 个孔是同心圆分布，且其中 6 个孔是对称分布。所以只需要将驱动轴设置在同心圆圆心处即可。驱动轴的转速按动力箱的型号选定；当采用动力滑台时，驱动轴的旋转方向可任意选择；动力箱与主轴箱连接时，应注意驱动轴的中心一般设置于主轴箱箱体宽度的中心线上，其中心高度则决定于所选择动力箱德尔型号规格。驱动轴中心位置在机床联系尺寸图中已经确定。 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主轴箱原始设计依据图中确定了各主轴的位置、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（估算或类比），再通过计算、作图和多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。定驱动轴、主轴坐标尺寸根据原始依据图出驱动轴、主轴坐标尺寸，如表示。表动轴、主轴坐标值坐标销 01 驱动轴 0 主轴 1 主轴 2 主轴 3 X 标主轴 4 主轴 5 主轴 6 主轴 7 主轴 8 X 确定传动轴位置及齿轮齿数 1、确定传动轴 9、 10、 11、 12 的位置及各齿轮的齿数黄河科技学院毕业设计说明书第 14 页主轴 1 8 所加工的孔大小一样，且这 8 个轴是在同心圆的周围分布，所以各个轴上的齿轮副 m=3， Z=28。传动轴 9、 10、 11、 12 为主轴 2、 3、 4 的传动轴，位置可通过作图初定。为保证齿轮齿根强度，应使齿根到孔壁或键槽的壁厚 2m(m 为齿轮模数 )。由选择的动力部件 1，电动机功率动机转速 960r/480r/驱动轴的转速 80r/齿数 1。取 m 3， 28，按齿轮计算公式 (4 1)、式 (4 2)、式 (4 3)依次求得、、齿数以及转速。 u=从主从 (4 1) n 主 =n 从主从 (4 2) n 从 =n 主 u=n 主从主 3) 根据经验和作图设计得出传动轴 9、 10、 11、 12 的齿轮齿数分别为： m=3 0 （设在第排） 20 （设在第排） 2 （设在第排） 8 （设在第排） 28 （设在第排） 8 （设在第排） m=2 24 （设在第排） (4802021)r/504r/ (5043220)r/315r/(3152832)r/360r/黄河科技学院毕业设计说明书第 15 页 (3152832)r/360r/ 11 上的齿轮副是轴 2 和轴 3 上齿轮副的公切圆，且齿轮副齿数相同，传递到轴 2、3 所得的转速 (3602828)r/360r/ 4 上的齿轮副经过传动轴 12 传递所得转速 (3602828)r/360r/足切削所需的 358r/、确定传动轴 13、 14、 15、 16 的位置及其与主轴 1、 8 间的齿轮副齿数传动轴 13、 14、 15、 16 的位置由作图决定。根据经验和作图设计得出传动轴 13、14、 15、 16 的齿轮齿数分别为： m=3 4 （设在第排） 24 （设在第排） 0 （设在第排） 0 （设在第排） 20 （设在第排） 0 （设在第排） 20 （设在第排） (4802421)r/420r/ (4203024)r/336r/(3362030)r/504r/(3362030)r/504r/ 15 上的齿轮副传递到轴 1 所得的转速黄河科技学院毕业设计说明书第 16 页 (5042820)r/360r/ 16 上的齿轮副传递到轴 8 所得的转速 (5042820)r/360r/足切削所需的 358r/、确定传动轴 17、 18、 19 的位置及各齿轮齿数传动轴 17、 18、 19 的位置由作图决定。根据经验和作图设计得出传动轴 17、 18、19 的齿轮齿数分别为： m=3 2 （设在第排） 0 （设在第排） 20 （设在第排） 4 （设在第排） 24 （设在第排） (4203224)r/315r/(3152032)r/504r/(3152432)r/420r/ 18 上的齿轮副传递到轴 7 所得的转速 718 (5042820 )r/360r/ 19 上的齿轮副是轴 5 和轴 6 上齿轮副的公切圆，且齿轮副齿数相同，传递到轴 5、6 所得的转速 (4202824)r/360r/足切削所需的 358r/黄河科技学院毕业设计说明书第 17 页 4、确定油泵转速润滑油泵的齿轮副齿数 4， m=2，经传动轴 12 传递所得转速 (3602424)r/360r/速也符合要求 5、将传动设计的全部齿轮齿数、模数及所在排数，按规定格式标在传动系统图（图 001）中。最后计算各主轴的装配表如表示（与原始依据图的要求基本一至，转速相对损失在 5 以内）。制主轴箱总图及零件图轴箱零件设计主轴箱总图设计中，大多数零件是选用通用件、标准件和外购件；对于变位齿

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