齿轮泵壳体回油孔加工专机的设计（全套含CAD图纸）
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1毕业设计（论文）说明书题目齿轮泵壳体回油孔加工专机的设计学生学院专业班级学号指导教师2目录第一章前言311铣床简介3111铣床的发展历史3112铣床的分类3第二章铣床内部结构的各项性能校核421确定电动机类型422外部传动件的校核4221带传动各项性能校核5222齿轮传动各项性能校3核7223轴的各项性能校核计算9第三章附铣床各图12文献参考13前言毕业设计是学生在学完教学计划所规定的全部课程后，总结在校学习成果，应用自己所学知识和能力进行的一次综合性的大实践，在校学习的最后一环，必将对毕业后的工作产生深远的影响。毕业设计培养和锻炼自己对所学知识的灵活应用，通过毕业设计，可以掌握正确的设计方法和设计思维方法，进一步提高自己有关机械制造工艺及设备方面的设计能力，提高制图、计算、文字叙述、运用各种标准、规范、手册的能力，学会调查研究、理论联系实际、锻炼4查阅、分析研究国内外有关资料的能力，巩固并扩大知识领域和视野，学习本专业范围内与设计题目有关的专业知识，使自己得到更好的锻炼，以能够胜任将来的工作的需要。随着现代机械工业的发展，机床的种类越来越繁多，机床的功能越来越多，为了适应当今机械生产中的特殊要求，专用机床的应用越来越广泛。之所以选择套筒十字槽铣削专机设计作为我的设计题目，是因为我发现以前的铣床虽然功能不少，但是有很多不足之处，比如对工件大批量生产不能满足，而且生产效率不高，对一些有特殊要求的工件也不能进行批量生产。基于这个前提，我选择了铣削类的专机设计，主要是针对套筒十字槽的铣削进行加工。通过本次设计，可以生产出一种铣床满足套筒十字槽的铣削标准化批量生产，这种铣床既可以满足特殊的加工要求又节省了时间、减少了劳动力。本毕业设计的目的是设计出一种铣削类的专用机床，让它只对套筒十字槽这一类材料进行铣削加工。本机床结构简单、集中化程度高、针对性强、工作效率高、能够适应在生产批量大的生产中的要求。它既提高了生产效率，又简化了操作程序，而且减轻了工人的劳动强度。当然在铣床中夹具的设计也是至关重要的，由于夹具设计过程的随机因素较多，目前仍有许多企业沿用传统的设计方法来完成，即由经验丰富的工艺人员人工设计或借助二维CAD设计。很显然，这种设计方法在很大程度土受夹具设计者的经验和知识水平的限制，且设计周期长，设计效率低，劳动强度大，已不适应现代制造技术。因此，开发出实用的计算机辅助夹具设计系统是解决这一间题的重要方法和手段。计算机辅助设计可以分为概念设计、技术设计和详细设计三个阶段。概念设计是计算机辅助夹具设计中最关键的一个环节,它影响着后续的技术设计和详细设计,是决定夹具方案优劣的重要阶段。由于铣削加工切削用量及切削力较大，又是多刃断续切削，加工时易产生振动，因此设计铣床夹具时应注意夹紧力要足够且反行程自锁；夹具的安装要准确可靠，即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置；夹具体要有足够的刚度和稳定性，由于较早以前的铣床应用领域比较狭窄，并且对加工特殊要求的工件还不能满足，这样就引起了一场技术革命，铣床得到了广泛改进，它的应用范围也大幅度扩大，对铣床新的技术研究从未停止过。铣床是用多刃铣刀进行铣削加工的机床，铣刀的旋转为主运动。由于平面的铣削比刨削生产效率高，因此，早先的铣床是取代刨床而出现的。后来刀具技术提高了，能够制造各种复杂形状的铣刀，因而铣床从铣削平面扩大到能加工各种沟槽、螺旋面、回转面、齿形面以及复杂的空间曲面。铣床的类型较多，为适应加工工件的尺寸和重量，铣床的类型有升降台铣床、无升降台铣床和龙门铣床；为适应批量生产的有圆工作台铣床、双端面铣床和鼓轮铣床；为适应某些特殊工件加工而发展的有工具铣床、键槽铣床、曲轴铣床；为适应加工复杂曲面的有液压仿形铣床、电气仿形铣床、数字程序控制铣床等。此外，还有与镗削加工相结合的铣镗床以及与磨削加工相结合的铣磨床。5结构要合理。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。本次设计主要包括两大部分。第一部分为套筒十字槽铣削专机的设计，其中包括铣床的基本尺寸的选择、电机的选择、传动系统的设计和铣刀的选择。首先，铣床的基本尺寸主要参考常用铣床的外形尺寸，并根据它的需要来确定。可根据45钢的切削性能及铣削时的铣削用量和铣削速度来估算出铣削力和铣削功率来，并根据铣削功率选择电动机。然后，根据所选电机的同步转速和铣削速度来确定传动比，并用齿轮传动系统来实现。由于是加工套筒十字槽的铣床，所以根据工件的需要，选择最有利的铣削速度，不需要变速，采用单级传动即可。第二部分为专用夹具的设计，其中包括定位方式的选择、定位误差的计算、夹紧方式的确定、夹紧力的确定及夹紧机构的的选择、导引装置的确定、夹具体的设计和夹具体在机床上的定位方式。根据六点定位原理、套筒十字槽的特点及常用定位元件的种类，来确定夹具体的定位方式。由于零件在加工时，总会产生误差，因此应考虑工件的定位误差。进行定位误差的计算，以保证定位误差在零件加工误差允许的范围之内。若不合适，则应选择更合适的定位方式，以确保零件的加工精度。为了使零件在被加工时保持位置不变，应对零件在被加工时所需的夹紧力进行估算。在此基础上，综合考虑零件的定位方式和加工方式，来设计适合的夹紧机构。为保证加工精度，选择合适的对刀导引装置，保证工件相对于刀具处于正确的位置。综合以上各方面的设计和各个装置的相对位置关系，可以设计出夹具体的结构。并且还要确定夹具体在机床上的定位方法和定位精度。这样就完成了夹具的设计。由于此次设计是根据实际生产加工中的需要来进行设计的，因此还从经济性方面分析了此次设计的可行性。另外，分析了此次设计相对于一般生产加工情况的优点、此次设计的不足，和可能改进的方法。关键词铣削加工复杂6THEGRADUATIONPROJECTISASTUDENTAFTERSTUDYTHEPLANOFINSTRUCTIONSTIPULATEDCOMPLETECURRICULUM,SUMMARIZESINTHESCHOOLSTUDYACHIEVEMENT,APPLIESITSELFTOSTUDYACOMPREHENSIVEBIGPRACTICEWHICHTHEKNOWLEDGEANDABILITYCARRYON,INTHESCHOOLSTUDYTHELINK,WILLCERTAINLYTOHAVETHEPROFOUNDINFLUENCELASTAFTERTHEGRADUATIONWORKTHEGRADUATIONPROJECTRAISESANDEXERCISESITSELFTOSTUDYTHEKNOWLEDGETHENIMBLEAPPLICATION,THROUGHTHEGRADUATIONPROJECT,MAYMASTERTHECORRECTDESIGNMETHODANDTHEDESIGNTHOUGHTMETHOD,FURTHERENHANCESONESELFRELATEDMACHINEMANUFACTURECRAFTANDEQUIPMENTASPECTDESIGNEDCAPACITY,ENHANCESTHECHARTING,THECOMPUTATION,THEWRITINGNARRATION,TOUTILIZEEACHKINDOFSTANDARD,THESTANDARD,HANDBOOKABILITY,THEACADEMICSOCIETYINVESTIGATIONANDSTUDY,THEAPPLYTHEORYTOREALITY,THEEXERCISECONSULT,ANALYTICALSTUDYDOMESTICANDFOREIGNPERTINENTDATAABILITY,CONSOLIDATESANDEXPANDSTHEAREAOFKNOWLEDGEANDTHEFIELDOFVISION,STUDIESINTHISSPECIALIZEDSCOPEWITHTHEDESIGNTOPICRELATEDSPECIALIZEDKNOWLEDGE,ENABLESITSELFTOOBTAINABETTEREXERCISE,BYCANBECOMPETENTFUTUREWORKNEEDALONGWITHTHEMODERNMECHANICALINDUSTRYSDEVELOPMENT,ENGINEBEDSTYPEISGETTINGMOREANDMORE,ENGINEBEDSFUNCTIONAREGETTINGMOREANDMORE,TOADAPTNOWINTHEMACHINERYPRODUCTIONSPECIALREQUEST,SPECIALPURPOSEMACHINESAPPLICATIONISGETTINGMOREANDMOREWIDESPREADTHEREASONTHATTHECHOICESLEEVECROSSTROUGHMILLINGSPECIALPLANEDESIGNTAKESMYDESIGNTOPIC,ISBECAUSEIDISCOVERTHEBEFOREHANDMILLINGMACHINE,ALTHOUGHTHEFUNCTIONMANY,BUTHASMANYDEFICIENCIES,FORINSTANCECANNOTSATISFYTOTHEWORKPIECEPRODUCTIONINENORMOUSQUANTITIES,MOREOVERTHEPRODUCTIONEFFICIENCYISNOTHIGH,HASTHESPECIALREQUESTWORKPIECETOSOMENOTTOBEABLETOCARRYONTHEVOLUMEPRODUCTIONBASEDONTHISPREMISE,IHAVECHOSENTHEMILLINGCLASSSPECIALPLANEDESIGN,ISMAINLYAIMSATTHESLEEVECROSSTROUGHSMILLINGTOCARRYONTHEPROCESSINGTHROUGHTHISDESIGN,MAYPRODUCEONEKINDOFMILLINGMACHINETOSATISFYTHESLEEVECROSSTROUGHSMILLINGSTANDARDIZATIONVOLUMEPRODUCTION,THISKINDOFMILLINGMACHINEBOTHMIGHTSATISFYTHESPECIALPROCESSINGREQUESTANDTOSAVETHETIME,TOREDUCETHELABORFORCETHISGRADUATIONPROJECTSGOALISDESIGNSONEKINDOFMILLINGCLASSTHESPECIALPURPOSEMACHINE,LETSITONLYCARRYONTHEMILLINGPROCESSINGTOSLEEVECROSSTROUGHTHISKINDOFMATERIALTHISENGINEBEDSTRUCTUREISSIMPLE,THECENTRALIZEDDEGREEHIGH,POINTEDSTRONG,THEWORKINGEFFICIENCYHIGH,CANADAPTINTHEPRODUCTIONLOTBIGPRODUCTIONREQUESTITBOTHRAISEDTHEPRODUCTIONEFFICIENCY,ANDSIMPLIFIEDTHEOPERATIONSEQUENCE,MOREOVERREDUCEDWORKERSLABORINTENSITYBECAUSETHEBEFOREHANDMILLINGMACHINEAPPLICATIONDOMAINISQUITEEARLYNARROW,ANDTOPROCESSESTHESPECIALREQUESTTHEWORKPIECENOTTOBEABLETOSATISFY,LIKETHISCAUSEDATECHNOLOGICALREVOLUTION,THEMILLINGMACHINEOBTAINEDTHEWIDESPREADIMPROVEMENT,ITSAPPLICATIONSCOPEALSOLARGESCALEEXPANDED,HASNEVERSTOPPEDTOTHEMILLINGMACHINENEWENGINEERINGRESEARCHTHEMILLINGMACHINEISCARRIESONTHEMILLINGPROCESSINGWITHTHEMULTIEDGEMILLINGCUTTERTHEENGINEBED,MILLINGCUTTERSREVOLVINGPRIMARILYMOVEMENTBECAUSETHEPLANEMILLINGISHIGHERTHANTHESHAPINGPRODUCTIONEFFICIENCY,THEREFORE,THEPREVIOUSMILLINGMACHINESUBSTITUTESFORTHEMECHANICALSLICERTOAPPEARAFTERWARDTHECUTTINGTOOLTECHNOLOGYENHANCED,CANMAKEEACHKINDOFCOMPLEXSHAPETHEMILLINGCUTTER,THUSTHEMILLINGMACHINEEXPANDSFROMTHEMILLINGPLANETOCANPROCESSEACHKINDOFTRENCH,THEHELICOID,THEPLANEOFROTATION,THETOOTHPROFILESURFACEASWELLASTHECOMPLEXSPACELIKESURFACEMILLINGMACHINESTYPEAREMANY,FORTHE7ADAPTATIONPROCESSINGWORKPIECESSIZEANDTHEWEIGHT,MILLINGMACHINESTYPEINCLUDESFLUCTUATIONBENCHMILLER,NONFLUCTUATIONBENCHMILLERANDPLANERTYPEMILLINGMACHINEINCLUDESFORTHEADAPTATIONVOLUMEPRODUCTIONCIRCLEWORKBENCHMILLER,DOUBLEENDSURFACEMILLINGMACHINEANDDRUMWHEELMILLINGMACHINEINORDERTOADAPTCERTAINSPECIALWORKPIECEPROCESSINGTODEVELOPINCLUDESTOOLMILLINGMACHINE,SLOTMILLINGMACHINE,CRANKMILLINGMACHINEINCLUDESFORTHEADAPTATIONPROCESSINGCOMPLEXSURFACEHYDRAULICPRESSUREPROFILINGMACHINE,ELECTRICITYPROFILINGMACHINE,DIGITALPROCESSCONTROLMILLINGMACHINEANDSOONINADDITION,BUTALSOHASTHEMILLBORINGLATHEWHICHASWELLASTHEMILLGRINDERWHICHUNIFIESWITHTHEBORINGPROCESSINGUNIFIESWITHTHEABRASIVEMACHININGCERTAINLYINTHEMILLINGMACHINEJIGSDESIGNISALSOVERYIMPORTANT,AREMANYASARESULTOFTHEJIGDESIGNPROCESSSRANDOMFACTORS,ATPRESENTSTILLHADMANYENTERPRISESTOCONTINUETOUSETRADITIONALTHEDESIGNMETHODTOCOMPLETE,NAMELYDESIGNSARTIFICIALLYBYTHEEXPERIENCEDCRAFTPERSONNELORDRAWSSUPPORTFROMTHETWODIMENSIONALCADDESIGNVERYOBVIOUSLY,THISDESIGNMETHODINVERYGREATDEGREEEARTHJIGDESIGNERSEXPERIENCEANDSTATEOFARTLIMIT,ANDTHEDESIGNCYCLEISLONG,THERATEDCAPACITYISLOW,THELABORINTENSITYISBIG,DIDNOTADAPTTHEMODERNTECHNIQUEOFMANUFACTURETHEREFORE,DEVELOPSTHEPRACTICALCOMPUTERAUXILIARYJIGDESIGNSYSTEMISSOLVESTHISTOPICIMPORTANTMETHODANDTHEMETHODTHECOMPUTERAIDEDDESIGNMAYDIVIDEINTOTHECONCEPTUALDESIGN,THETECHNICALDESIGNANDTHEDETAILEDDESIGNTHREESTAGESTHECONCEPTUALDESIGNISINTHECOMPUTERAUXILIARYJIGDESIGNAMOSTESSENTIALLINK,ITISAFFECTINGTHEFOLLOWINGTECHNICALDESIGNANDTHEDETAILEDDESIGN,ISDECIDESTHEJIGPLANFITANDUNFITQUALITYTHECRUCIALSTAGEBECAUSETHEMILLINGPROCESSINGCUTTINGSPECIFICATIONSANDTHECUTTINGFORCEAREBIG,WHENISTHEMULTIEDGEINTERRUPTEDCUTTING,THEPROCESSINGEASYTOHAVETHEVIBRATION,THEREFORETIMEDESIGNMILLINGJIGSHOULDPAYATTENTIONTHECLAMPINGFORCEMUSTANDENOUGHCOUNTERTRAVELINGSCHEDULESELFLOCKINGJIGSINSTALLMENTWANTSACCURATELYRELIABLE,NAMELYWHENINSTALLMENTANDPROCESSINGMUSTUSETHEDIRECTIONALKEY,INSTALLCORRECTLYTOTHEKNIFETHEJIGBODYMUSTHAVETHEENOUGHRIGIDITYANDTHESTABILITY,THESTRUCTUREMUSTBEREASONABLETHEMILLINGMACHINEISCARRIESONTHEMILLINGPROCESSINGWITHTHEMILLINGCUTTERTOTHEWORKPIECETHEENGINEBEDTHEMILLINGMACHINEBESIDESCANTHEMILLINGPLANE,THETRENCH,THEGEARTEETH,THETHREADANDTHESPLINESHAFT,BUTCANALSOPROCESSTHEQUITECOMPLEXPROFILE,THEEFFICIENCYCOMPARESTHEMECHANICALSLICERTOBEHIGH,OBTAINSTHEWIDESPREADAPPLICATIONATTHEMACHINEMANUFACTUREANDTHEREPAIRDEPARTMENTTHISDESIGNMAINLYINCLUDESTWOMAJORPARTSTHEFIRSTPARTFORSLEEVECROSSTROUGHMILLINGSPECIALPLANESDESIGN,INCLUDINGMILLINGMACHINESBASICSIZECHOICE,ELECTRICALMACHINERYSCHOICE,TRANSMISSIONSYSTEMSDESIGNANDMILLINGCUTTERSCHOICEFIRST,MILLINGMACHINESBASICSIZEMAINREFERENCECOMMONLYUSEDMILLINGMACHINESEXTERNALDIMENSIONS,ANDNEEDTODETERMINEACCORDINGTOITMAYACTACCORDINGTO45STEELTIMETHECUTTINGVALUESANDTHEMILLINGMILLINGAMOUNTUSEDANDTHEMILLINGSPEEDESTIMATESTHEMILLINGSTRENGTHANDTHEMILLINGPOWERCOMES,ANDACCORDINGTOMILLINGPOWERCHOICEELECTRICMOTORTHEN,ACCORDINGTOCHOOSESELECTRICALMACHINERYSSYNCHRONOUSSPEEDANDTHEMILLINGSPEEDDETERMINESTHEVELOCITYRATIO,ANDREALIZESWITHTHEGEARDRIVESYSTEMBECAUSEPROCESSESTHESLEEVECROSSTROUGHSMILLINGMACHINE,THEREFOREACCORDINGTOTHEWORKPIECENEED,CHOOSESTHEMOST8ADVANTAGEOUSMILLINGSPEED,DOESNOTNEEDTOCHANGESPEED,USESTHESINGLESTAGETRANSMISSIONTHENTHESECONDPARTFORUNITCLAMPSDESIGN,INCLUDINGTHELOCATEMODETHECHOICE,POSITIONERRORSCOMPUTATION,THECLAMPWAYDETERMINATION,THECLAMPINGFORCEDETERMINATIONANDTHECLAMPORGANIZATIONCHOICE,GUIDANCEDEVICEDETERMINATION,JIGBODYSDESIGNANDJIGBODYSONENGINEBEDLOCATEMODEACCORDINGTOSIXLOCALIZATIONPRINCIPLES,SLEEVECROSSTROUGHSCHARACTERISTICANDTHECOMMONLYUSEDSETTINGELEMENTSTYPE,DETERMINESTHEJIGBODYSLOCATEMODEBECAUSECOMPONENTSINPROCESSINGTIME,THEGENERALMEETINGHASTHEERROR,THEREFORESHOULDCONSIDERTHEWORKPIECETHEPOSITIONERRORCARRIESONPOSITIONERRORSCOMPUTATION,GUARANTEESTHEPOSITIONERROR,INTHECOMPONENTSPROCESSINGERRORPERMITSINSCOPEIFISINAPPROPRIATE,SHOULDCHOOSETHEMOREAPPROPRIATELOCATEMODE,GUARANTEESTHECOMPONENTSTHEWORKINGACCURACYINORDERTOCAUSETHECOMPONENTSWHENISPROCESSEDTHEHOLDPOSITIONISINVARIABLE,DEALSWITHTHECOMPONENTSWHENISPROCESSEDNEEDSTHECLAMPINGFORCECARRIESONTHEESTIMATEBASEDONTHIS,THEOVERALLEVALUATIONCOMPONENTSLOCATEMODEANDTHEPROCESSINGWAY,DESIGNTHESUITABLECLAMPORGANIZATIONFORTHEGUARANTEEWORKINGACCURACY,CHOOSESAPPROPRIATELYTOTHEKNIFEGUIDANCEDEVICE,GUARANTEEDTHATTHEWORKPIECEISOPPOSITEINTHECUTTINGTOOLISINTHECORRECTPOSITIONABOVETHESYNTHESISVARIOUSASPECTSDESIGNANDEACHINSTALLMENTSRELATIVEPOSITIONRELATIONS,MAYDESIGNTHEJIGBODYSSTRUCTUREANDMUSTDETERMINETHEJIGBODYSONENGINEBEDLOCALIZATIONMETHODANDTHEPOINTINGACCURACYTHISHASCOMPLETEDJIGSDESIGNBECAUSETHISDESIGNISNEEDSTOCOMEACCORDINGTOTHEACTUALPRODUCTIONPROCESSINGTOCARRYONTHEDESIGN,THEREFOREHASALSOANALYZEDTHISDESIGNFEASIBILITYFROMTHEEFFICIENTASPECTMOREOVER,ANALYZEDTHISDESIGNTOBEOPPOSITEINTHEGENERALPRODUCTIONPROCESSINGSITUATIONMERIT,THISDESIGNINSUFFICIENCY,WITHMETHODWHICHPOSSIBLYIMPROVED91绪论11铣床的简介最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给决速”或“决速进给”的自动转换。由于较早以前的铣床应用领域比较狭窄，并且对加工特殊要求的工件还不能满足，这样就引起了一场技术革命，铣床得到了广泛改进，它的应用范围也大幅度扩大，对铣床新的技术研究从未停止过。铣床是用多刃铣刀进行铣削加工的机床，铣刀的旋转为主运动。由于平面的铣削比刨削生产效率高，因此，早先的铣床是取代刨床而出现的。后来刀具技术提高了，能够制造各种复杂形状的铣刀，因而铣床从铣削平面扩大到能加工各种沟槽、螺旋面、回转面、齿形面以及复杂的空间曲面。铣床的类型较多，为适应加工工件的尺寸和重量，铣床的类型有升降台铣床、无升降台铣床和龙门铣床；为适应批量生产的有圆工作台铣床、双端面铣床和鼓轮铣床；为适应某些特殊工件加工而发展的有工具铣床、键槽铣床、曲轴铣床；为适应加工复杂曲面的有液压仿形铣床、电气仿形铣床。111铣床的发展历史1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。112铣床的分类10铣床种类很多，一般是按布局形式和适用范围加以区分，主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。升降台铣床有万能式、卧式和立式几种，主要用于加工中小型零件，应用最广；龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件；单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件。仪表铣床是一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铣床主要用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床。另外，按控制方式，铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。2铣床内部结构的各项性能校核设计项目设计公式与说明结果设计题目根据提供的图纸校核各零部件的各个性能参数是否合格1选择电动机类型根据装配图上电机型号查得PD075KW，同步转速为1500R/MIN,满载转速1390R/MIN112计算总传动比I196NWM514390取带的传动比I3I0320396注意以上传动比的分配只是初步的，传动装置的实际传动比要由选定的齿轮齿数或带轮基准直径准确计算，故应在各级传动零件的参数确定后计算实际传动比，因而很可能与设定的传动比之间有误差。一般允许工作机实际转速与设定转速之间的相对误差为（35）。3计算传动装置的运动和动力参数各轴转速轴NR/MIN463R/MIN0IM319轴NR/MIN14。5R/MIN1I246设计项目设计公式与说明结果4各轴的输入功率轴PPD01075097072KW轴PP12P1207209709907KW5各轴的输入转矩TD955095505153NMMDN139075轴T955095501485NMP462运动和动力参数的计算结果列于表256带传动确定设计功率PD（1）由表99查得工作情况系数KA12（2）据式PDKAP1207509KW7选择V带型号查图99。选A型V带128确定带轮直径DD1、DD21考图99及表94，选小带轮DD175MM（2）验算带速由式（918）V546M/S106DN10639754V1在525M/S内，合适（3）从带轮直径DD2IDD1375225查表94，取DD2224传动比I299I321D7544从动轮转速N2N2463R/MINI13909确定中心距A和带长LD（1）按式（919）初选中心距A007（75224）A021（75224）209MMA06279MM取A01000（2）按式（920）求带的计算基准长度LD0LD02A0DD1DD124AO122D设计项目设计公式与说明结果210007522421047522200029924753查表92，取带的基准长度LD2240（4）按式（921）计算实际中心距AAO100088320LD24750按式（922）确定中心距调整范围AMAXA003LD882500322409497AMINA0015LD88250015224084891310验算小带轮包角由式（923）180573AD218057383754170120（合适）11确定V带根数Z（1）由表95查DD1125，N1950R/MIN及N11200R/MIN时，单根B型V带的额定功率为051KW和06KW，用线性插值法求N11200R/MIN时的额定功率值P1051（1200950）06KW950126由表96查得PO017KW（2）由表97查得包角修正系数KA0983由表98查得带长修正系数KL106（4）计算V带根数Z由式（924）Z2LAPD）106198706）（取Z2根）12计算单根V带初拉力F0由表91查得M01KG/M由式（925）F05001MV22VPDKA5设计项目设计公式与说明结果500101565265908265N取F065N13计算对轴的压力FQ由式927FQ22F0SIN2265SIN212170465SIN80259N14带轮的结构设计根据实际情况选定小带轮基准直径DD175，采用实心式结构，大带轮基准直径DD2224，采用孔式结构。1415选择齿轮材料、热处理方法及精度等级（1）机床内的传动是封闭式传动，无特殊要求，为制造方便，采用软齿面钢制齿轮。查表61，并考虑HBS1HBS23050的要求，小齿轮选用45钢，调质处理，齿面硬度217255HBS，大齿轮选用45钢，正火处理，齿面硬度162217，计算时取HBS1240HBS，HBS2200HBS（2）该传动为一般传动装置，转速不高，根据表62，初选8级精度。16按齿面接触疲劳强度设计（1）载荷系数K（2）小齿轮传递的转矩（3）齿数Z和齿宽系数D4许用接触应力H由于是封闭式软齿面齿轮传动，齿轮承载能力应由齿面接触疲劳强度决定，由式（611）D132112UZVKTHE有关参数的选取与转矩的确定由于工作平稳，精度不高，且齿轮为不对称布置，查表63，取K12T195510955105153N61NP6139075根据已知条件得知小齿轮Z132,而大齿轮Z258实际传动比I122故误差I68820B234B05D12D2211，因此得4,92BB5补偿距离MM221MINXYL式中夹具圆柱销与其相配合的工件定位孔间的最小间隙MM1MIN26圆柱销的尺寸为，根据GB180179知该即尺寸为。16G0617由此可得MM1MIN06则MMI13064322XYL6菱形销圆弧部分与其相配合的工件定位孔间的最小间隙MM2MIN20411BD式中与菱形销相配合的工件定位孔的最小直径MM2D7菱形销最大直径MM22MIN10396D公差选取H58两定位销所产生的最大角度定位误差1MAX2A063105TGL式中夹具圆柱销与其配合的工件定位孔间的最大间隙；1MAX夹具菱形削与其配合的工件定位孔间的最大间隙应保证；2则0由于待加工孔未对其形位公差，因此允许些许偏差。23泵体在夹具中的夹紧工件在夹具中的装夹是由定位和夹紧这两个过程紧密联系在一起的。仅仅定位好，在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件实行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务就是保持工件在定位中所获得的既定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和振动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确位置。231夹紧装置的组成一般夹紧装置由下面两个基本部分组成。271动力源即产生原始作用力的部分。如果用人的体力对工件进行夹紧，称为手动夹紧；如果用气动、液压、气液联合、电动以及机床的运动等动力装置来代替人力进行夹紧，则称为机动夹紧。2夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。它包括中间递力机构和夹紧元件。中间递力机构把来自人力或动力装置的力传递给夹紧元件，再由夹紧元件直接与工件接触，最终完成夹紧任务。根据动力源的不同和工件夹紧的实际需要，一般中间递力机构在传递夹紧力的过程中，可以起到以下作用A改变作用力的方向；B改变作用力的大小；C具有一定的自锁性能，以保证夹紧可靠，在手动夹紧时尤为重要。本次设计采用手动夹紧方式。232夹紧力的确定1夹紧力的方向夹紧力应垂直于主要定位基准面11。为使夹紧力有助于定位，则工件应紧靠支撑点，并保证各个定位基准与定位元件接触可靠。一般地讲，工件的主要定位基准面其面积较大、精度较高，限制的不定度多，夹紧力垂直作用于此面上，有利于保证工件的加工质量。夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。图24所示为工件安装时的重力、G切削力和夹紧力之间的相互关系。其中图A最好，图D最差。FW图24夹紧力与切削力、重力的关系FIG24CLAMPSTHESTRENGTHANDTHECUTTINGFORCE、THEGRAVITYRELATIONS图（A）0W28图（B）FWG图（C）COSINSICOS图（D）F图（E）WG下面分析三力互相垂直的情况下，切削力与夹紧力间的比例关系。图25为在卧式铣床上铣一用台钳夹紧的工件。图25铣削时FR、W、G间的关系FIG25THERELATIONSOFFR、W、GWHENMILLING当重量G很小而可以忽略不计时，只考虑夹紧力W与切削力的平衡，RF按静力平衡条件WW23RF122412RW式中工件的定位基准与夹具定位元件工作表面间的摩擦系数，10150251工件的夹压表面与夹紧元件间的摩擦系数，01502522因此25203035RRFWF可见在依靠摩擦力克服切削力的情况下，所需要的夹紧力是很大的。29在夹紧力工件时各种不同接触面之间的摩擦系数可见表。表32各种不同接触表面之间的摩擦系数TAB32BETWEENEACHKINDOFDIFFERENTFAYINGSURFACEFRICTIONCOEFFICIENT接触表面的形式摩擦系数接触表面均为加工过的光滑表面015025工件表面为毛坯，夹具的支承面为球面0203夹具定位或夹紧元件的淬硬表面在沿主切削力方向有齿纹03夹具定位或夹紧元件的淬硬表面在垂直于主切削力的方向有齿纹04夹具定位或夹紧元件的淬硬表面有相互垂直齿纹0405夹具定位或夹紧元件的淬硬表面有网状齿纹0708为了减小夹紧力，可以在正对切削力F的作用方向，设置一支承元件（图26中之T）。这种支承不用作定位，而是用来防止工件在加工中移动。图26承受切削力支承TAB26BEARCUTTINGFORCESUPPORTS如图25所示，当圆柱铣刀切入全深时，作用于工件上的切削分力、YF的合力有使工件平移抬起的趋势。为此可用图26所示之压块，使夹紧力ZFR一力两用。在钻床上对工件钻孔时，为了减小夹紧力，应力求使主要定位基准面处于水平位置，使夹紧力、重力和切削力同向，都垂直作用在主要定位基准面上。见图27A所示。反之，当夹紧力与切削力及工件重力方向相反时，所需的夹紧力很大，WFG。例如在壳体凸缘上钻孔时，由于壳体较高，工件只能倒装。这种安装方式在图27B中的F和G均有使夹紧机构脱开的趋势，因此需要施加较大的30夹紧力W。图27钻削时W、F、G间的关系FIG27THERELATIONSOFW,F,GWHENDRILLSTRUNCATES2夹紧力的作用点夹紧力的作用点是指夹紧元件与工件相接触的一小块面积。选择作用点的问题是在夹紧力方向已定的情况下才提出来的。选择夹紧力作用点位置和数目时，应考虑工件定位可靠，防止夹紧变形，确保工序的加工精度。A夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，而不致引起工件发生位移和偏转。当夹紧力虽然朝向主要定位基面，但作用点却在支承范围以外时，夹紧力与支反力构成力矩，夹紧时工件将发生偏转，使定位基面与支承元件脱离，以至破坏原有定位。应使夹紧力作用在稳定区域内。B夹紧力的作用点，应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小。对于箱体、壳体、杆叉类工件，要特别注意选择力的作用点问题。在使用夹具时，为尽量减少工件的夹紧变形，可采用增大工件受力面积的措施。采用具有较大弧面的夹爪来防止薄壁套筒变形；可在压板下增加垫圈，使夹紧力均匀地作用在薄壁夹紧力的大小必须适当。当夹紧力过小，工件可能在加工过程中移动而破坏定位，不仅影响质量，还能造成事故；夹紧力过大，不但会使工件和夹具产生变形，对加工质量不利，而且造成人力、物力的浪费。计算夹紧力，通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算。然后根据31工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，高速运动的工件还应考虑惯性力等）后处于静力平衡条件，计算出理论夹紧力，再乘以安全系数，作为0WK实际所需的夹紧力，即0W260KA式中实际所需要的夹紧力N；0按力平衡条件计算之夹紧力N；安全系数，根据生产经验，一般取153。K用于粗加工时，取253；用于精加工时，取152。K夹紧工件所需夹紧力的大小，除与切削力的大小有关外，还与切削力对定位支撑的作用方向有关。233夹紧机构的选择及设计从前面提到的夹紧装置组成中可以看出，不论采用何种力源（手动或机动）形式，一切外加的作用力要转化为夹紧力均需通过夹紧机构。因此，夹紧机构是夹紧装置中的一个很重要的组成部分。夹紧机构可分为斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构、定心对中夹紧机构等。斜楔夹紧机构中最基本的形式之一，螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构及定心对中夹紧机构等都是斜楔夹紧机构的变型。斜楔夹紧机构主要是利用其斜楔面移动时所产生的压力来夹紧工件的，亦即一般所谓的楔紧作用。斜楔的斜度一般为110，其斜度的大小主要是根据满足斜楔的自锁条件来确定。一般对夹具的夹紧机构，都要求具有自锁性能。所谓自锁，也就是当外加的作用力Q一旦消失或撤除后，夹紧机构在纯摩擦力的作用下，仍应保持其处于夹紧状态而不松开。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把斜楔绕在圆柱体上因它的夹紧作用原理与斜楔时一样的。不过这里是通过转动螺旋，使绕在圆柱体上的斜楔高度发生变化来夹紧工件的。1夹紧形式所需夹紧力的计算32图28工件的受力分析FIG28WORKPIECESTRESSANALYSIS2712KKF式中夹紧元件与工件间的摩擦因数1工件与夹具支撑面间的摩擦因数2根据式21可得N3567F再由表22及式25可得N118504K2螺旋夹紧机构所需作用力的计算图29夹紧力作用简图FIG29CLAMPSTHEACTIONOFFORCEDIAGRAM根据图39可计算所需作用力001KLWLAN01212201COSQZKZLTGMWRTGTRTGTARAA3328式中应在螺旋夹紧机构上的夹紧转矩NM；单个螺旋夹紧产T0W生的夹紧力N；螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（MM），其值视螺杆端部的结R构形式而定；作用力臂；L螺杆端部与工件间摩擦角（）；1螺纹升角，；螺纹中径之半（MM）；ZR螺旋副的当量摩擦角，式中为螺旋副的摩222COSTGAR2擦角，为螺纹牙型半角。为计算方便，令，则1KRTGFTKQ当采用公制螺纹夹紧机构时，各种不同夹紧情况的K值可在K的数值表中查询。24导向元件的设计导向元件主要使用来确定刀具与工件的相对位置，加工时起刀正确引导刀具的作用。另外，它还可作定位元件使用。这类元件包括各种钻模板、钻套、铰套和导向支承等。241钻模板的类型与选择钻模板是组装钻床夹具不可缺少的重要元件，钻床夹具在组合夹具中所占数量最多，因此钻模板的结构形式有22类，尺寸规格有92种之多。在组装钻床夹具时，要根据孔的直径和位置来选择相应孔径和外形尺寸的钻模板。钻模板孔径大小要与标准的钻套外径一致，因此钻模板孔径大小与被加工孔径大小34有关。选用时可参见表23。表23钻模板孔径选择表TAB23DRILLSTHETEMPLATEAPERTURECHOICETABLE被加工孔直径钻模板孔径3453881414202028283838488121826354558按钻模板底面分，有带定位槽和不带定位槽的两种。前者可利用定位键直接在支承元件导向，以调整其适宜位置，而后者则需与专用的导向支承元件相配合使用。大多数钻模板的钻套定位孔偏于一端，组装成悬臂式钻模。这种钻模多用于较小孔径的加工。对于定位孔在中间的叫中孔钻模板，它适用于钻削大孔用，或用支撑元件组装成桥式钻模夹具以增加其刚性。立式钻模板适用于加工孔间距小的工件，由于钻模厚度加大，使其刚度增强，可使钻模板增大其悬伸长度，或使相邻钻模板之间相互靠近。242钻套的选择与设计夹具在机床上安装完毕，在进行加工之前，尚需进行夹具的对刀，使刀具相对夹具定位元件处于正确位置12。在钻床夹具中，通常用钻套实现刀具的对准，如图39所示，加工中只要钻头对准钻套，所钻孔的位置就能达到工序要求。当然，钻套和镗套还有增强刀具刚度的作用。35图210钻套对刀FIG210DRILLSTHESETTOTHEKNIFE1定位元件；2工件；3钻模板；4固定钻套；5快换钻套1钻套的四种
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