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1963 卧式 双面 28 组合 钻床 主轴 设计

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1963_卧式双面28轴组合钻床左主轴箱设计,1963,卧式,双面,28,组合,钻床,主轴,设计

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黄河科技学院毕业设计说明书 第 III 页卧式双面28轴组合钻床左主轴箱设计摘 要机械制造设备的发展是机械工业最主要的环节，目前，机械加工对精度要求越来越高，机械工厂为了降低加工成本，提高加工质量，致使组合机床在制造业中应用越来越广泛，并已显示出巨大的优势。组合机床主要是保证被加工零件的尺寸精度和位置精度要求，高速高效的完成对缸体的加工。在组合机床的设计中，主轴箱加工工艺是关键。绘制主轴箱设计原始移居图，拟定主轴箱的传动路线，应用最优化方法布置齿轮，确定传动参数，绘制主轴箱装配图、箱体补充加工图，并进行轴、齿轮等零件的强度校核。组合机床主轴箱的基础环节是绘制主轴箱树形图，主轴箱树形图实际上是借鉴了通用机床主传动系统设计中使用的转速图、结构图经演化而来。由于主轴箱传动系统是一个原动件带动多个从动件，没有变速机构，而传动路线条数却很多，出现许多分支。从图形上看，驱动轴相当于树根，各主轴及油泵轴均为末端件，相当于各条树枝的末梢，因此形象地命名为“树形图”。关键词：组合机床，主轴箱，“三图一卡”，“树形图”Horizontal double 28 shaft combination drilling machine left spindle box design Author：Ao DaTutor：Jia Bai HeAbstractMachinery manufacturing equipment is the development of the machinery industry the most main link, at present, mechanical processing to the precision requirement more and more high, machinery factory in order to lower manufacturing costs, improve the machining quality, the combination machine tools in the manufacturing industry is more and more extensive application, and has shown great advantage. Combination machine tools is mainly by the size of the processing components to ensure the precision and location accuracy, high speed and high efficient to the finish of machining. In the design of the combination machine tools, spindle box processing technology is the key. Draw spindle box design original moved to figure, draws up the spindle box transmission line, application optimization methods decorate gear, sure drive parameters and draw the spindle box, box added processing chart assembly drawings, and axle, gears and parts of intensity. Combination machine tools spindle box foundation link is drawing spindle box tree structures, spindle box tree structures is actually lessons from the general machine main transmission system used in the design of the speed diagram, the structure of the evolution. Due to the spindle box transmission system is a former move a drive more follower, no speed changing institutions, and transmission line number but many article, appear many branches. From graphics, it is equivalent to the roots of the drive shaft, the spindle and oil pump shaft are at the end of a thing, which is equivalent to the various peripheral branches, so the image of the named tree structures. Key words: transfer and unit machine , Headstock , a three charts card Trees目录1. 绪 论11.1 课题背景及目的11.2 国内外研究状况51.3 论文构成及研究内容62. 加工工艺分析73.多轴箱的基本结构及表达方法93.1 多轴箱的组成103.2 多轴箱总图绘制方法特点103.3 多轴箱通用零件114.多轴箱的设计124.1 绘制多轴箱设计原始依据图124.2 主轴、齿轮的确定及动力计算164.2.1 主轴型式和直径、齿轮模数的确定164.2.2 多轴箱所需动力的计算164.3 多轴箱传动设计214.3.1 拟定传动路线214.3.2 确定驱动轴、主轴坐标尺寸224.3.3 确定传动轴位置及齿轮齿数234.4 绘制多轴箱总图及零件图284.4.1 多轴箱零件设计284.4.2 多轴箱总图设计295.组合机床多箱CAD系统32结论33致 谢34参考文献35 黄河科技学院毕业设计说明书 第 35 页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，是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。组合机床是根据工件加工要求，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。通用零部件通常占整个机床零部件的7090，只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装，从而组成适应新的加工要求的设备。由于在组合机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面积，实现工序集中，改善劳动条件，提高生产效率和降低成本。将多台组合机床联在一起，就成为自动生产线。组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽车等行业中的箱体等。通用部件按其功能通常分为五大类。1.动力部件。动力部件是用于传递动力，实现工作运动的通用部件。2.支撑部件。支撑部件是用于安装动力部件、输送部件等的通用部件。3.输送部件。输送部件是具有定位和加紧装置、用于安装工件并运送到预定工位并运送到预定工位的通用部件。4.辅助部件。辅助部件包括定位、加紧、润滑、冷却、排屑以及自动线的清洗机等各种辅助装置。主轴箱是组合机床的重要组成部分。包括通用主轴箱和专用主轴箱，本设计的是通用主轴箱，包括主轴，传动轴，动力部件以及其他辅助装置。 主轴箱设计具有以下特点： 1.传动方案紧凑。 2.为了实现较小轴间距，我们采取了将径向、轴向轴承都取错开排列方式。3.用径向滚珠轴承代替滚针轴承。4.在结构空间受限的情况下，为了提高主轴、传动轴的刚度，在结构上将主轴、传动轴尽可能取较大外径。 5.主轴箱与动力箱动力传递取联轴器传动。 6.提高齿轮的结构强度。图1.1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。组合机床具有如下的特点：1.主要用于棱体其零件和杂件的孔面加工。2.生产率高。因为工序集中，可多面、多工位、多轴、多刀同时自动加工。3.加工精度稳定。因为工序固定，可选用成孰的通用部件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一至性。4.研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高，通用零部件占7090%，通用件可组织批量生产进行预制或外购。5.自动化程度高，劳动强度低。6.配置灵活。因结构是横块化、组合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部件灵活组成各种类型的组合机床及自动线；机床易于改装：产品或工艺变化时，通用部件一般还可以重复利用。组合机床有了以下的发展：1.数控化。数控组合机床的出现，不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的组合机床的控制系统，而目也使组合机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化。2.模块化。数控加1二模块化极大地丰富了组合机床的通用件，它必将引起组合机床通用件发生根本性变化。3.高速化。由于高速加工可大大降低零件表面粗糙度及切削力，大大减小切削温度，提高生产效率，故机床的高速化研究方兴未艾，特别是数控机床的主运动和进给运动速度已达到了惊人高速。如美国生产的加工中心，主轴转速可达15 00060000rmin，工作台快进速度高达90120mmin 。顺应机床高速化的潮流，组合机床的速度也越来越高。例如德国大众汽车厂在加工铝金缸盖燃烧室侧面时，采用PCD铣刀，铣削速度高达3075mmin，进给速度达3600mmmin，而采用安装有CBN刀片的新颖镗刀加工灰铸铁时，切削速度达800mmin，进给速度达1500 mmmin。4.精密化。由于机床实现了数控化，因而机床的加工精度越来越高，使一些过去看来难以达到的加工精度今天也已经实现了。5.全防护化。全封闭是现在机床的一大特点，不论是单机还是机床生产线，均采用全封闭的外罩， 电器、液压全部采用空中走线。全封闭防护，不但使机床及其生产线外形美观，而且也提高了安全性、可靠性和维修的便利性。1.2 国内外研究状况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。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0.05毫米1000毫米，表面粗糙度可低达2.50.63微米；镗孔精度可达IT76级，孔距精度可达0.030.02微米。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。1928年，前苏联开始生产组合机床。我国的组合机床制造技术是从“一五”计划期间，“汽”、洛拖引进组合机床开始的。1956年3月，当时的第一机械工业部第二机器管理局批准成立了第一专业设计处(即现大连组合机床研究所的前身)，全面引进了前苏联的组合机床通用部件和设计指导资料，开始了我国组合机床的创业阶段。并于同年在大连机床厂制造出我国的第一台组合机床、1961年，又制造出我国第一条组合机床自动线。组合机床设计制造从“一所一厂”起步已发展到如今个独立的配套齐全的行业。 在我国，组合机床发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。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。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。组合机床设计制造从“一所一厂”起步已发展到如今个独立的配套齐全的行业。我国组合机床制造技术的发展大体经历以下四个阶段1引进消化，开创我国组合机床技术标准体系2普及组合机床技术，发展形成行业3组织科技攻关，努力担高组合机床技术水平4 柔性制造技术的发展，推动了组合机床传统制造技术的转变1.3 论文构成及研究内容目前，组合机床主要用于平A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。本次毕业设计题目为卧式双面28轴组合钻床左主轴箱设计，主要有以下几部分组成：绪论、总体结构设计、多轴箱设计。另外论文还包括总体结构图和轴和齿轮分布的结构图。本次设计研究的主要是卧式双面28轴组合钻床左主轴箱设计，本次设计重点放在多轴箱的结构设计上，同时介绍齿轮位置的设计和齿轮轴以及其它部件的选用。2. 加工工艺分析加工对象：气缸缸体材料牌号：HT250材料硬度：HB190-240加工内容：在左面上钻孔17个和荒扩凸轮轴孔1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。本工序中以上顶面两个工艺定位销孔作为基准，同时加工：(1) 在左端面上钻17个孔（图2.1），扩51.6mm深31.6mm。 图2.1本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。3.多轴箱的基本结构及表达方法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。多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。多轴箱按结构特点分为通用（即标准）多轴箱和专用多轴箱两大类。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，故专用多轴箱通常指“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。通用多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多轴箱的设计。3.1 多轴箱的组成大型通用多轴箱由箱体、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（立式多轴箱不用）和防油套等润滑及防油元件。在多轴箱箱体内腔，可安排两排32mm宽的齿轮或三排24mm宽的齿轮；箱体后壁与后盖之间可安排一排或两排24mm宽的齿轮。3.2 多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。3.3 多轴箱通用零件多轴箱通用零件包括：通用箱体类零件、通用主轴、通用传动轴、通用齿轮和套。为节约时间，把握设计重点，其详细不在此列说。4.多轴箱的设计多轴箱传动设计，是依据动力箱轴位置和转速，各主轴位置及其转速要求，设计传动链，把驱动轴和各主轴获得预定的转速和转向。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。计算机设计多轴箱，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，绘制多轴箱总图、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：绘制多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；绘制多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。具体内容和方法简述如下。4.1 绘制多轴箱设计原始依据图多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，多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，多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，应根据多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，算出多轴箱上各主轴坐标值。(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。图4.1，4.2所示为立卧式双面21轴组合钻床上主轴箱设计原始依据图。图4.1 多轴箱设计原始依据图图4.2 多轴箱设计原始依据图注：1. 被加工零件编号及名称：YTR3105.020101 气缸体。材料及硬度：HT250，190240HBS。 2. 主轴外尺寸及切削用量（表4.1）。 3. 动力部件1TD32，电动机功率4.0KW，电动机转速1440r/min。 表4.1 主轴外尺寸及切削用量轴号主轴外伸尺寸（mm）切削用量D/dL工序内容n(r/min)v(m/min)f(mm/min)850/30115荒阔凸轮轴孔51.615525.13602,732/20115钻2-13.9深45.5(通孔)37516.38601332/20115钻8.5深18.5,倒角119046012.286034632/20115钻8.5深20.5，深孔119046012.2860钻8深17.552013.0760钻16深3334017.09601,12,14，15,16,181732/20115钻6-8.5倒角119046012.2860钻8.5深1346012.2860532/20115钻3-6.7深24.5倒角9904699.8609,1025/1851125/185钻8.5深23.5倒角119046012.28604.2 主轴、齿轮的确定及动力计算4.2.1 主轴型式和直径、齿轮模数的确定(1)主轴形式的确定 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。如钻孔时常采用滚珠轴承主轴；扩、镗、铰孔等工序常采用滚锥主轴；主轴间距较小时常选用滚针轴承主轴。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。主轴17和1218轴选半径为10mm;主轴9、10、11选半径为7.5mm，主轴8选半径为12.5mm。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。主轴上选用深沟球轴承外加推力球轴承，配合使用，用来承受轴向力。轴15和16可以使用圆锥滚子轴承，他承载的能力大，可以承受轴向力。 (2)齿轮模数的确定 齿轮模数m（单位为mm）一般用类比法确定，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，同一多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、3mm。4.2.2 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要的功率和进给力两项。传动系统确定后，多轴箱所需功率P按下列公式计算： P = P + P + P= P + P + P式中P切削功率，单位KW； P空转功率，单位KW； P与负荷成正比的功率损失，单位KW。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1中的表46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8加工的工序内容和切削用量。主轴8的切削转矩T=10DfHB。进给量f60mm/min(60155)mm/r = 0.387mm/min布氏硬度HBHB（HBHB）240（240190）223.33切削转矩T=10DfHB10600.156223.331021.5580.22925.667=1175.11N.mm主轴8的切削功率P0.018KW主轴2,7加工的工序内容和切削用量一样，主轴118的切削功率一样。主轴2,7的切削转矩T=10DfHB。进给量f60mm/min60375mm/r = 0.16mm/min布氏硬度HBHB（HBHB）240（240190）223.33切削转矩T10DfHB1013.90.16223.3310148.50.23125.678799.3037Nmm主轴2,7的切削功率P0.33KW主轴13的切削转矩T=10DfHB。进给量f60mm/min(60460)mm/r = 0.13mm/min布氏硬度HBHB（HBHB）240（240190）223.33切削转矩T10DfHB1018.50.13223.3310255.63850.1325.678530.9128Nmm主轴13的切削功率P0.37KW主轴3的切削转矩T4=10DfHB进给量f460mm/min(60460)mm/r = 0.13mm/min布氏硬度HBHB（HBHB）240（240190）223.33切削转矩T410DfHB1020.50.13223.3310310.69360.1325.6710368.1568Nmm主轴3的切削功率P40.49KW主轴4的切削转矩T5=10DfHB进给量f560mm/min(60520)mm/r = 0.031mm/min布氏硬度HBHB（HBHB）240（240190）223.33切削转矩T510DfHB1080.031223.331051.9840.061725.67823.345Nmm主轴4的切削功率P50.044KW主轴6的切削转矩T6=10DfHB进给量f660mm/min(60340)mm/r = 0.176mm/min布氏硬度HBHB（HBHB）240（240190）223.33切削转矩T610DfHB10160.176223.3310194.01170.24925.6712406.92Nmm主轴6的切削功率P60.433KW主轴1、12、14、15、16、18的切削转矩T7=10DfHB进给量f760mm/min(60460)mm/r = 0.13mm/min布氏硬度HBHB（HBHB）240（240190）223.33切削转矩T710DfHB108.50.13223.331058.330.19625.672927.34Nmm主轴1、12、14、15、16、18的切削功率P7660.83KW主轴17的切削转矩T8=10DfHB进给量f860mm/min(60460)mm/r = 0.13mm/min布氏硬度HBHB（HBHB）240（240190）223.33切削转矩T810DfHB108.50.13223.331058.330.19625.672927.34Nmm主轴17的切削功率P80.14KW主轴5、9、10的切削转矩T9=10DfHB进给量f960mm/min(60469)mm/r = 0.13mm/min布氏硬度HBHB（HBHB）240（240190）223.33切削转矩T910DfHB106.70.13223.331037.1140.19625.671867.342Nmm主轴5、9、10的切削功率P9330.27KW主轴11的切削转矩T10=10DfHB进给量f1060mm/min(60460)mm/r = 0.13mm/min布氏硬度HBHB（HBHB）240（240190）223.33切削转矩T1010DfHB108.50.13223.331058.330.19625.672934.77Nmm主轴11的切削功率P100.14KW切削功率PPP+P+ P+ P4+ P5+ P6+ P7+ P8+ P9+ P103.065KW(2)空转功率的计算 主轴3、4、5、6、11、12、14、9、8、10、13、17的空转功率按1中的表46得：P0.031KW。主轴1、18的空转功率查1中的表46得：P0.028KW。主轴15的空转功率查1中的表46得：P0.025KW。主轴2的空转功率按1中的表46得：P0.024KW。主轴7的空转功率按1中的表46得：P空转50.035KW。传动轴16的总空转功率查1中的表46得：P空转60.13KW。 P=P12P+2P+P+P+P +P空转6 120.031+20.028+0.025+0.024+0.13 0.607KW(3)损失功率的计算 总的功率损失PP0.20KW多轴箱所需功率PP + P + P3.065+0.607+0.203.872KW4.3 多轴箱传动设计4.3.1 拟定传动路线把驱动轴0轴通过传动轴19，再在19轴上加齿轮连接主轴1,3,；把主轴1、2视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴20；把主轴3、4视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴21；把主轴4、10视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴22；把主轴3、13、16视为一组同心圆主轴，在其圆心（即三主轴轴必组成的三角形外接圆圆心）处设中心传动轴26；把主轴13、12视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴29；把主轴11、12视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴30；把主轴13、14视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴31；把主轴14、15视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴32；把主轴16、17视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴27；把主轴17、18视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴28。把驱动轴0轴通过传动轴23，再在23轴上加齿轮连接主轴5,6,；把主轴6、7视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴24；把主轴7通过传动轴25，再在25轴上加齿轮连接主轴8,9,；达到传动的目的。图4.3多轴箱传动树形图4.3.2 确定驱动轴、主轴坐标尺寸 根据原始依据图4.2，算出驱动轴、主轴坐标尺寸，如表4.2所示。表4.2 驱动轴、主轴坐标值坐标销0驱动轴0主轴1主轴2主轴3主轴4主轴5X0.000170.000190.000224.000320.000428.000428.000Y0.000400.000164.000106.000222.000245.000197.400坐标主轴6主轴7主轴8主轴9主轴10主轴11主轴12X464.500540.000464.500518.000480.000520.000445.000Y123.000106.000174.800207.040225.070247.000299.000坐标主轴13主轴14主轴15主轴16主轴17主轴18X376.000417.00443.000310.000254.000274.00Y360.000398.000471.000386.000414.000471.004.3.3 确定传动轴位置及齿轮齿数(1)确定传动轴19的位置及各齿轮的齿数 驱动轴0轴通过传动轴19，再在19轴上加齿轮连接主轴1,3,，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)。若取m=3，则从图中量得中心距69mm，取=18并按1中公式(4-3)、式(45)、式(46)依次求得齿数以及转速。即： 181828 （设在第排） (720)r/min462r/min 由 若取m=2 =58，=62， 则 =0.995 = 29 （设在第排） 同理可得 =31 （设在第排） =29 =X=31根据 求的=462（与460r/min很接近）同理可得 =462（与460r/min很接近）(2)确定传动轴20的位置及其与主轴2间的齿轮副齿数把主轴1、2视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴20；，取中心距54mm，从而确定传动轴20的位置，取模数m2按公式求得：=-=25 （设在第排）=31X462/25=536=61 =-=2X61/2-25=36=536X25/36=372（与370r/min很接近）轴21到轴4传动副的确定，中心距57mm，=54,模数m2，按公式得： =-=26 （设在第排） =462X31/26=550=520/550=0.945 =2X54/2(1+0.945)=28 （设在第排）=550X26/28=510 （与520r/min很接近）(3)确定传动轴26的位置及主轴3、13、16各齿轮齿数 26轴分布在3、13、16的同心圆上的。根据测量的=81再由公式：=-=81X2/2-31=50 （设在第排）=286 则知道 =81，取模数m=2,则由公式 =- =81-50 =31 （设在第排）=286X50/31=461r/min （与460r/min很接近） 同理 = -=31 （设在第排）=461r/min （与460r/min很接近）取 =50（26轴只为传动轴） (4)确定传动轴27,28,29,31,32的位置及其与轴12、14、15,17,18间的齿轮副齿数 把主轴13、14视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴31；把主轴14、15视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴32；把主轴16、17视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴27；把主轴17、18视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴28；把主轴12、13视为一组直线分布主轴，在两主轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴29；取模数m2，=20,则知道27轴分布在17、16轴的垂直平分线上。=460中心矩=48， 由公式可得：=-=2X48/2-31=17=461X31/17=842 r/min根据测量=48由公式同理可得 =17 =842 r/min =31 = =461r/min （与460r/min很接近）(5)确定传动轴30的位置及其与轴11、12间的齿轮副齿数 传动轴30中心取在主轴11、12按直线分布上。取模数m2，中心矩=61，=61,m=2。由公式 ： =-=61X2/2-31=30 （设在第排）=461X31/30=477r/min同理可得；=-=61X2/2-30=3 （设在第排）=477X30/31=461r/min （与460r/min很接近）(6)确定传动轴23的位置及其与主轴5,6及传动轴23间的齿轮副齿数 驱动轴0在箱体的中心线上，在传动轴23轴上加齿轮传给主轴5,6，取齿轮0的模数m3以及转速为=720，=65 按公式得： =-=2X65/3-18=25 （设在第排） 23轴为传动轴，取=25，m=3则 = =518由 =60 U=518/340=1.52 =2X60/2(1+1.52)=24 =-=2X60/2-24=36 （设在第排） = =518X24/36=345 r/min （与340r/min很接近） 同理可得=48 =23 =- =2X48/2-23=25 （设在第排） = =518X23/25=476 r/min（与469r/min很接近）(7)确定传动轴24的位置及其与轴6、7间的齿轮副齿数 传动轴24中心取在主轴6、7按直线分布上。取模数m2，中心矩=53按公式得：=-=2X53/2-36=17 （设在第排）= =345X36/17=730 r/min中心矩=49按公式得：=-=2X49/2-17=32 （设在第排）= =730X17/32=387 r/min（与375r/min很接近）(8)确定传动轴25的位置及其与轴7、8、9间的齿轮副齿数 把主轴7通过传动轴25，再在25轴上加齿轮连接主轴8,9, 取齿轮25的模数m2以及=59 ，=86，=60按公式得：=-=2X59/2-32=27 （设在第排）= =387X32/27=456 r/minu=456/155=2.94=2X86/2(1+2.94)=22=-=2X86/2-22=64 （设在第排） = =456X22/64=156 r/min（与155r/min很接近）同理可得：u=456/469=0.97=2X60/2(1+0.972)=30=-=2X60/2-30=30 （设在第排）= =456X30/30=456 r/min（与469r/min很接近）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。最后计算各主轴的实际转速如表4.3所示（与原始依据图的要求基本一至，转速相对损失在5以内）；润滑泵转速也符合要求。4.4 绘制多轴箱总图及零件图4.4.1 多轴箱零件设计多轴箱总图设计中，大多数零件是选用通用件、标准件和外购件；对于变位齿轮、专用轴等零件，则设计零件图。4.4.2 多轴箱总图设计 通用多轴箱总图设计包括绘制主视图、展开图，绘制装配表，制定技术条件等四部分。(1)主视图 主要表明多轴箱主轴位置及齿轮传动系统，齿轮齿数、模数及所在排数，润滑系统等。因此，绘制主视图就是在设计的传动系统图上标出各轴编号，画出润滑系统，标注主轴、油泵轴、驱动轴的转速、油泵轴转向、驱动轴转向及坐标尺寸、最低主轴高度尺寸及箱体轮廓尺寸等。并标注部分件号。(2)展开图 其特点是轴的结构图形多。各主轴、传动轴、驱动轴及轴上的零件大多是通用化的，且是有规则排列的。一般采用简化的展开图并以装配表相互配合，表明多轴箱各轴组件的装配结构。绘制具体要求如下：1)展开图主要表示各轴及轴上零件的装配关系。2)对结构相同的同类型主轴、传动轴可只画一根，在轴端注明相同轴的轴号即可。3)展开图上应完整标注多轴箱的三大箱体厚度尺寸及箱壁和内腔有关联洗尺寸、主轴外伸长度等。(3)多轴箱技术条件 多轴箱总图上应注明多轴箱箱部装要求。即：1)多轴箱制造和验收技术条件：多轴箱按ZBJ58011-89组合机床多轴箱制造技术条件进行制造，按ZBJ58011-89组合机床多轴箱验收技术条件进行验收。2)主轴精度：按JB3043-82组合机床多轴箱精度标注进行验收。(4)主轴和传动轴装配表（表4.3） 把多轴箱中每根轴（主轴、传动轴、油泵轴）上齿轮套等基本零件的型号规格、尺寸参数和数量及标准件、外购件等，按轴号配套，用装配表表示。这样使图表对照清晰易看，节省设计时间，方便装配。 图4.4 5.组合机床多箱CAD系统运行环境：组合机床多轴箱CAD系统是在windows95/98/2000/NT 4、0环境下开发的刀具CAD软件。该软件以世界上最流行的微机CAD系统AutoCAD R14/