压缩机后支座钻孔组合机床设计

1、毕业设计(论文) 压缩机后支座钻孔组合机床设计系 别 ： 机械与电子工程系专业（班级）：机械设计制造及其自动化10级3班作者（学号）： 王伟（51001013012）指导教师： 马老师（副教授）完成日期： 2014年月日目 录 中文摘要1ABSTRACT2一 引 言3 1.1 组合机床的概述3 1.2 组合机床的发展史3 1.3 组合机床的特点4 1.4 组合机床的工艺范围4 1.5 组合机床设计的目的41.6 课题设计的基本内容5二 组合机床的总体设计62.1 设定大体方案6 2.1.1 被加工零件工序部分6 2.1.2 定位基准选择原则7 2.1.3 选择机床配置型式72.2 切削用量和刀

2、具的确定8 2.2.1 选择切削用量8 2.2.2 计算各轴参数数值F.P.M8 2.2.3 选择刀具10 2.3 “三图一卡”的编制10 2.3.1 被加工零件工序图 10 2.3.2 加工示意图10 2.3.3 机床联系尺寸图13 2.3.4 生产率计算卡16 三 右多轴箱设计193.1 设计多轴箱传动系统193.2 主轴结构型式及动力的选择与20 3.2.1 计算坐标尺寸20 3.2.2 确定主轴直径及齿轮模数21 3.2.3 设定多轴箱传动系统22 3.2.4 确定多轴箱齿轮和轴各传动系数23 3.2.5 计算并校核传动轴坐标253.3 校核多轴箱零件27 3.3.1 校核传动轴剪切强

3、度27 3.3.2 校核齿轮27 3.3.3 校核轴承寿命29 3.3.4 选择平键30 3.3.5 坐标检查图30四 主轴箱总图与零件设计324.1 多轴箱总图324.2 箱体零件设计32 4.2.1 加工主轴设计32 4.2.2 箱体设计32 4.2.3 设计各标准零件33 4.2.4设计润滑系统 33五 结论34谢辞35参考文献36 插图列表 图2-1压缩机后支撑盖的零件工序图6 图2-2组合机床可调型短接杆11 图2-3刀具行程示意图 12 图2-4工作循环示意图12 图2-5后支座加工示意图13 图2-6机床尺寸联系图16 图3-1主轴及驱动轴坐标位置图21 图3-2 传动树形图23

4、 图3-3与二轴定距传动轴坐标计算图26 图3.4 主轴箱的坐标检查图31 图3.1 主轴箱装配图33 查表列表 表2-1 动力部件工作循环和行程确定12 表2-2 电动机和动力箱选择型号15 表3-1 孔的切削用量和主轴外伸尺寸表20 表3-2 动力箱型号和转速20 表3-3 多轴箱驱动轴、主轴坐标值21 表3-4主轴转速表23 表3-5多轴箱传动轴坐标计算结果27 蚌埠学院本科毕业设计（论文）中文摘要摘要：生产制造是一个国家或地区维持发展的基本前提，其发展的水平也充分体现了该国家的科技水平，经济实力，生活质量及国防力量。而生产制造的发展最主要依据的则是组合机床的发展。在批量生产中，为了提高

5、生产效率，就必须要缩短加工时间及辅助时间，把这两个时间重合，能够使多个工件在每个刀位上进行多刀加工，使得工序更加集中，所以组合机床就起到了很大的作用。本毕业设计主要是对压缩机后支座8轴钻孔组合机床的分析设计。组合机床主要由动力箱，多轴箱，夹具，切削头，侧底座，中间底座，立柱，立柱底座，滑台等组成。它还具备成本低，精度高，效率高等特点。本文对组合机床各部分将给与分析计算及论证。 关键词：组合机床、多轴箱、生产制造。 AbstractAbstract：Manufacturing is the basic premise of a country or region to maintain the

6、development level of its development but also fully embodies the technological level of the countrys economic strength, quality of life and the defense forces. The most important basis for the development of production is made of a combination of machine development.In mass production, in order to i

7、mprove production efficiency, it is necessary to shorten the processing time and overhead time, these two time overlap, enabling multiple multi-tool machining a workpiece at each position on the knife, making processes more concentrated, so a combination of machine that played a significant role. Th

8、e graduation project is mainly designed for the analysis of the compressor bearing 8 shaft drilling Machine.Combination machine is mainly composed of power boxes, multi-axle, fixtures, cutting head, side of the base, the middle base, column, column base, slide and other components. It also has a low

9、 cost, high precision and high efficiency. In this paper, a combination of the various parts of the machine will calculate and analysis and argumentation.Key words：Combination machine, multi-axle, manufacturing.一 前 言1.1 组合机床的概述 通用部件标准系列化是组合机床的基础，再加上一些少量专用部件而形成。具有简单的结构，较高的生产率及自动化程度，还比较能确保精度的优点。还能适应工件

10、的变化，能够在一定基础上重新调整，重新组合。组合机床大多采用多刀、多轴、多工序、多工位或多面一起加工的的模式，生产效率提高许多倍。而且通用部件现在大多数系列标准化，可根据需要搭配，大大减少设计制造的时间。从而它效率高成本低，在大批量生产中应用广泛，并可组成自动化生产线。组合机床可用来加工一些箱体类还有其它不规则形状零件。加工过程中，工件大多都不旋转，由刀具与零件的相对进给运动和刀具进行旋转运动，从而实现钻削、攻螺纹、滚压以及磨削等等工序。1.2 组合机床的发展史 伴着汽车工业兴起和演变，专用机床成为必不可少的机器。某些部件在专用机床中重复使用，渐渐演变成了通用部件，因而组合机床诞生了。 美国在

11、1911年制成最早的组合机床，使用于加工汽车各部分零件。初期，各机床制造厂都各自以自己的通用部件为标准。但是在1953年经过协商，美国福特与通用汽车公司以及机床制造厂达成一致，以组合机床通用部件标准化为原则，规定了各部件之间的联系尺寸，但当时未对部件结构作规定，即使如此，使用起来还是便捷了不少，不同制造厂通用部件的互换性提高了。 随着后来的发展，组合机床加工精度明显提高，其中包含了密齿铣刀，转位刀具，刀具自动补偿以及自动检测镗孔尺寸的整体革新。铣削表面粗糙度低至2.50.63um，镗孔精度达IT76级，平面的平面度达到0.05mm/1000mm，孔距精度达0.030.02um。现如今,组合机床

12、正蓬勃的发展和进步着,它以高速化,精密化,高效能,系统化以及复合化的步调持续前进着。而且，随着nc系统，plc，液压系统以及计算机行业的不断发展，组合机床和它们的联系也越来越密切，把这些运用到组合机床上面，组合机床无疑先进了太多，有着更大的发展。1.3 组合机床的特点 组合机床在当今机械制造行业无疑是不可缺少的设备，它以它的高效率被机械制造行业所认可。组合机床与通用机床或是其它专用机床比较有着太多的优点。 (1) 生产率高，能同时自动加工多工位，多面，多轴，多刀。 （2）研发周期短，便于机床的设计，制造，使用，维护及降低成本。 （3）能轻易加工箱体类零件，杂件的平面和孔。 （4）加工精度高，可

13、选择用精密夹具，成熟的通用部件来保证加工的精 度。 （5）配置灵活。易于联成组合机床生产线，适应大规模生产。 (6) 可重复利用，组合机床大都使用通用部件，减去了许多重新设计制 造的过程，省时又省力。 （7)操作简单，组合机床对操作者的要求不高，非常容易上手并且熟练的 操作，这对于厂家是极大的便利。 所以说，组合机床被广泛应用。1.4 组合机床的工艺范围 组合机床具有铣刮平面，车端面，扩镗钻铰孔，攻丝，钻深孔，倒锪窝，切槽等许多工艺流程。而且，随着自动化技术的发展，组合机床的工艺也在不断的完善，除了以上工艺外，现在的组合机床还可以完成车锥面外圆弧面，滚压孔，内外螺纹的切削，内外圆柱面及平面的拉

14、削，抛光磨削，珩磨，甚至可以冲压，热处理，焊接，装配，自动检测及检查等等。 随着以后组合机床的不断应用各个领域，组合机床的工艺也将越来越多。1.5 组合机床设计的目的 组合机床设计的毕业设计，会加强我们的设计思想，使我们熟悉基本设计方法，明确基本的设计方案，而且要培养自己的结构分析，结构设计，计算能力等等。我们设计机床主运动机械变速的传动系统结构，让我们在设计过程中，体会到许多设计中的奥妙，还有设计构思，方案分析，机械制图cad，结构工艺性，零件的计算与公式掌握，编写技术文件，查阅资料等方面的练习掌握与加强。1.6 课题设计的基本内容 (1)运动设计：根据所给的被加工零件，进行机床切削用量的计

15、算，分析数据制作传动方案及传动系统图，计算得出传动比和齿轮齿数。 （2动力设计： 由所给的工件，预算出传动轴的直径，齿轮的模数。设计动力箱。多轴箱的尺寸计算，制作传动路线从而完成装配草图，之后计算传动轴的直径，还要保证齿轮模数是否在允许范围内。 （3）结构设计： 具体有主运动的传动轴系，主轴部件，变速机构，箱体，润滑与密封布置和机构设计。 （4）编写一份设计说明书。二 组合机床的总体设计2.1 设定大体方案2.1.1 被加工零件工序部分 零件的基本情况和设计要求。 零件名称： 压缩机的后支撑座。 材料： HT200。 硬度： HBS170-240。 主要任务： 完成8x6.7的钻孔及倒角。 生

16、产量： 6万件/每年。 图2-1压缩机后支撑盖的零件工序图 被加工零件特点： 因为被加工的零件所需完成加工的孔都集中在一个面上，所以可以采用单面加工机床。又因为零件的加工工序特点，可设计机床的多轴箱，通过一次性完成所有的钻孔工序，来确保各孔加工的位置精度。因此，可采用卧式单面组合机床。 零件的技术要求：孔的水平方向距设计基准位置度要求； 孔中心距中心基准位置度； 孔垂直方向距设计基准位置度要求。2.1.2 定位基准选择原则 研究设计完成压缩机后支座8孔钻加工工序的组合机床，加工精度要达到，准确选择定位基准是主要，同时，最大限度的集中工序的达到将比较容易，所以也达到可以使用少量机床来完成任务的作

17、用。因为使用专用夹具，所以可以完全达到精度要求。要注意的是选择定位基准： 在确保工件定位稳定的前提下选择定位基准。选择的定位基准应尽可能的使用已加工的较大平面，这对于加工非常重要。 组合机床加工的定位基准应尽可能零件设计基准。从而减少基准不符误差，来确保加工精度。但某些特殊情况，必须用其它定位基准。 统一基准原则。完成这些不同表面孔的加工，要选择一个定位基面方可，完成同一表面上的孔的不同工序亦可。2.1.3 选择机床配置型式 采用何种基本形式的组合机床，一般是根据工件的加工要求、结构特点、工艺过程及生存率等等。又根据动力头不同配置方法、零件安装数目、工艺的组织及工位数多少等等的安排不同，所以又

18、有卧式和立式两种型式。 分析优缺点。卧式机床优点：振动小、运动平稳、加工和装配工艺性好、精度高、安装方便、机床重心较低。缺点：较大的占地面积、床身的刚性大大减小。 立式机床优点：自由度大、占地面积小、方便操作。缺点：振动大、机床重心高。 被加工零件的形状，大小，加工部位等原因很大程度上决定了机床的配置型式。立式机床和卧式机床各有优缺点。加工的孔和基面互相垂直的，加工的定位基面是水平的工件多使用立式机床。有时候加工孔的中心线和定位基准互相平行，这就会用到卧式机床。由于被加工零件，也就是压缩机后支承座的结构，为了方便装夹和加工，减小工人劳动强度，还是卧式装夹较方便。由于卧式机床装夹方便，振动小，比

19、较得出，选择单工位卧式机床单面加工的型式，这样会比较简单。 2.2 切削用量和刀具的确定2.2.1 选择切削用量选择切削用量可采用查表法，对这种8个被加工孔。钻孔的切削用量是随着孔深的增大而逐渐减小的，查表可得递减值。钻孔过程中，为了减小轴向切削力，就选择降低进给量，免得折断钻头。为了提高刀具使用寿命，通常降低切削速度。硬质合金是刀具所用材料。加工工序中，压缩机后支座8个孔直径都是6.7，因此这选择这8个孔的切削用量及计算都一样。HB零件布氏硬度值。被加工零件材料：HT200；硬度：HBS170-240。布氏硬度:HB =HBmax(HBmaxHBmin)所以计算硬度得： .2.2.2 计算各

20、轴参数数值 F.M.P零件孔直径6.7mm，深度20mm，材料HT200.孔 6-12。因此可选择D=6.7mm的高速钻头，钻深20mm的孔。 查组合机床简明设计手册，对照刀具直径、刀具材料、工件，选用切削速度v=20m/min, f=0.15mm/r 。查公式可知： 切削力 .F切削轴向力 Nf每转进给量 mm/rD钻头直径 mmv切削速度 m/min所以可计算得到 ： .查文献143页得公式 可计算结果得： . 查文献1切削转矩 .M切削转矩 N.mm 可计算结果得：查得刀具耐用度公式：所以可计算结果得： 查切削功率公式 .P切削功率 kw可得结果：通过以上计算，可知右多轴箱各轴参数数值：

21、 F=960.7N M=2047Nmm P=0.2kW 。 2.2.3 选择刀具选择原则：要使工作可靠，结构简单，刃磨简单;要保证精度;要考虑工件特点。HB170-240,D为6.7mm。综上，可选择6.7的高速钢钻头。2.3“ 三图一卡”的编制2.3.1 被加工零件工序图 根据所制作的设计方案来表示机床工艺内容来完成被加工零件工序图；加工部位的精度，尺寸，技术要求，表面粗糙度；是设计机床的重要依据；是使用，制造，调整，校验机床的主要文件。2.3.2 加工示意图 分析主轴部分 零件材料:灰口铸铁；硬度：170至240。所以，现在可使用高速钢钻头来完成，钻削时最大进给速度是0.45mm/r，我们

22、在加工时使用平均速度0.2mm/r，由此算出钻速是950r/min，优点是确保加工速度的同时，也确保速度不是太大条件下刀具损耗减小。由资料组合机床设计简明手册可根据6.7的直径选用6.7的刀具。 我所设计的课题，选择滚珠轴承主轴来钻孔。分析可知刀具和浮动卡头是刚性连接，因此主轴是长主轴。所以本设计中的主轴皆是滚珠轴承长主轴。查得公式: d轴的直径 mmT轴所传递的转矩 N.mB系数。 在此为非刚性主轴，取B=6.2。右多轴箱8个轴钻刀都使用的相同直径。所以 =13.188为了安装便捷及互换性，8轴皆使用15mm的主轴。由设定的主轴直径和类型，可查表，得出接杆莫氏圆锥号和主轴外伸尺寸。d=15，

23、则外伸尺寸D/d=25/16 L=85mm。 选择刀具接杆 组合机床的不断设计，很多零件都发展成为通用零件，对应结构在国家标准数据库中都可以查阅到，其中接杆部件就是通用的，结构如下图，通过查询国家标准GB3668.10-83可得到结构各尺寸。接杆是用来连接主轴箱刀具与输出主轴的，而且还可以导向，从而各孔的位置精度得到保证，用夹紧螺母可调节连接刀具尺寸。 图2-2组合机床可调型短接杆 确定加工过程中的工作行程 工作循环：指加工过程动力部件由原始位置开始到终了然后返回到原始位置的整个过程。其中包括工作进给、快速引进及退回等动作。偶尔也有多次往复及跳跃进给、中间停止和死当铁停留等其它要求，确定这些是

24、根据加工工艺需要来的。 工作进给长度LX=L1 +L+L2，L1是刀具切入长度，L和L2分别是工部位与切入长度。通常切入长度是5到10mm，是由工件端面上的误差确定。课题中钻这8个孔 时工作进给长度如下： 表2-1 动力部件工作循环和行程确定 右主轴箱20615026我们课题钻削的孔为6.7mm，深度是20mm，因此刀具切入量是0，用6mm的切入长度，刀具行程示意图如下。 图2-3刀具行程示意图 快速退回长度是工作进给长度和快速引进长度的和。多轴箱和刀具被动力部件由原始位置送到进给开始的位置，这就是快速进给，确定其长度需根据加工具体情况，实际加工情况，此次快进距离选择100mm。加工的循环示意

25、图如下： 图2-4工作循环示意图 由上述计算所得结果，依据规范制图，把加工示意图规范的绘制出来。 图2-5后支座加工示意图2.3.3 机床联系尺寸图1 联系尺寸图作用 机床联系尺寸图的基础是加工示意图与加工零件工序图，而且根据一开始选择的专用部件和主要通用部件进行绘制。这体现了机床的主要构成，配置型式和相互联系，运动关系，各部件的安装位置及操作方位的总体布局图。2 绘图前主要内容的确定 选择动力部件 单根主轴的进给力可按照选择的切削用量计算得到，查文献1知公式： 各主轴加工所需轴向力 N所以右多轴箱总轴向切削力 移动滑台过程会有摩擦阻力，为克服它，实际上动力滑台进给力应该比 F多轴箱大。则又有

26、切削功率，多轴箱轮廓尺寸，行程，最小进给速度等因素，要确保工作稳定性，根据文献1，可选用1HY25I型，台面长度和宽度分别是500mm、250mm，滑座长790mm，最大行程250mm，允许最大进给力8000N，工进速度及快速行程速度分别是32800mm/min、12m/min。 确定装料高度车床滚道高度，多轴箱最低主轴高度h1都要考虑，还有工件最低孔及通用部件高度尺寸的要求，根据这些才确定装料高度H。装料高度可选择为1030mm，目的是工人用起来方便。 夹具轮廓尺寸的确定加工方向的工件和导向套的尺寸以及导向间距离由加工示意图为前提，但是尺寸关联图要指出的是夹具在机床的具体位置，还有其它部件尺

27、寸和大体外形尺寸位置关系。多轴箱轮廓尺寸的确定前盖有两种，分别是卧式和立式。箱体和后盖以及前盖尺寸组成了其标准厚度。查得公式： H多轴箱高度B多轴箱宽度b宽度方向相隔最远的两孔距离h高度方向相隔最远的两孔距离b1多轴箱外壁距最边缘主轴中心距离h1最低主轴高度。取h、h1、分别为112mm、30mm、100mm。 =112+100+100=312 查文献1，由以上结果，再按照系列标准，可确定右多轴箱轮廓尺寸BH=400mm400mm选用多轴箱型号 各主轴切削功率总和根据切削用量可求得，查文献1公式 各主轴切削功率消耗总和 kw 传动效率，黑色和有色金属加工时取值不同分别为0.8至0.9，0.7至

28、0.8；主轴数少，并且复杂度高时取大值，否者取小值。在这个课题中，根据材料，灰铸铁是黑色金属，主轴传动复杂，数量较多，所以可取。右主轴箱：查文献1公式，又根据是多轴加工的缘故，可取 所以 P=21.6=3.2kW P右=23.896=7.792kW 滑台还有其它相应规定，滑台电机功率要比额定功率小，查阅文献1114-115页可以了解出电动机和动力箱型号。 表2-2 电动机和动力箱选择型号 图2-6机床尺寸联系图2.3.4 生存率计算卡1 理想生产率Q 计划生产量6万件/每年，根据全年工时tk，根据单班制，选用tk是1950h，所以预算生产效率： 2 实际生存率Q1分钟除以每个零件加工完成的时间

29、就是工件的实际生产效率，据公式得： Q1=60/T单T单生产一个零件的时间 min 根据公式：L刀具进给长度 mm 刀具进给速度 mm/min 无进给状态旋转5-10转的时间 min 动力部件快速行程速度 m/min。根据相关资料分析，本课题选择5m/min 动力部件快速进给、快速退出的行程长度 mm 每次工位转换时间 通常取0.1min 工件装卸时间，在此取1min。 带入公式得： 所以Q1=60/T单=60/1.3282=45.17件/h 则 Q1Q， 所以生产率要求符合。 3 机床负荷率 负= Q/ Q1=30.76/45.17=65.6%生产率计算卡被加工零件图 号毛坯种类铸 件名 称

30、压缩机后支承座毛坯重量材 料HT200硬 度HB170-240工 序 名 称 钻 孔工序号序号工步名称工作行程mm切削速度m/min 进刀量工时（分）mm/rfmm/min机动时间辅助时间合计1装卸工件12滑台快进1000.0163刀具工进 26200.150.1414滑台快退1260.025停留时间0.1共计1.277件/分备注操作者熟练程度决定了装卸料时间的多少 ，在此取为1min单件工时1277件/分生产率46.9件/时负荷率65.6%三 右多轴箱设计 前面部分的设计计算可知，我们设计的多轴箱轮廓尺寸是400X400,具有典型的结构，可以使用通用的传动件及箱体，是大型通用多轴箱。使用了通

31、用主轴，为确保被加工孔的位置精度，所以我们需借着导向套引导刀具。这类多轴箱由箱体、附加机构、齿轮以及传动轴等通用零件组合而成。 标准通用卧式钻孔类多轴箱一般都有特定的厚度，通常是325mm，在我们设计的课题中，其包含了3个部分：前盖、后盖以及箱体，厚度分别是55mm、90mm、180mm。 通常设计顺序：原始依据图的绘制；计算轴径和齿轮模数并且确定主轴结构；初设计传动系统；坐标检查图的绘制，需计算相应的坐标；组件明细表的制定，多轴箱总图及零件图的绘制。 3.1 设计多轴箱传动系统设计传动链，要按照各主轴及动力箱驱动轴位置和转速要求，要能够达到想要的转速和转向，还需要将各主轴及驱动轴结合在一起。

32、多轴箱传动系统需满足下列要求： a 主轴强度、转向、刚度及转速均要满足后，尽量减少传动轴、齿轮规格及数量。带动多根主轴最好只使用一根传动轴带动；减小主动主轴负荷，不要用主轴带动主轴；用齿轮变位去凑中心距，解决齿轮啮合中心距不标准的状况。 b 多轴箱里面的齿轮副传动比通常比0.5大，最好1-1/1.5，后盖里的可取1/3-1/3.5，这样结构会更加紧凑。 c 为降低主轴扭转变形，要将粗加工主轴上的齿轮设置在第一排；要降低主轴端的弯曲变形。则把精加工主轴齿轮设置在第三排。 d 粗加工时，为了不影响加工精度，要分为两条传动路线，而且由动力箱驱动轴齿轮传动开始。 e 在刚性镗孔主轴上，为了降低振动，使

33、运动平稳性，被加工孔径要小于分度圆直径。 f 为了方便装配，最多只能有两根传动轴，由驱动轴直接带动。3.2 主轴结构型式及动力的选择与计算 根据上章计算结果的基础，比如主轴基本直径、外伸部分直径，数值可进行接下来的多轴箱设计。 表3-1 孔的切削用量和主轴外伸尺寸表轴 号D/dL工序内容n(r/min)v(m/min)f(mm/r)125/1686钻6.7950200.15225/1686钻6.7950200.15325/1686钻6.7950200.15425/1686钻6.7950200.15525/1686钻6.7950200.15625/1686钻6.7950200.15725/168

34、6钻6.7950200.15825/1686钻6.7950200.15 根据以上设计的参数，动力箱选择为ITD32，参数如下： 表3-2 动力箱型号和转速主轴箱动力箱型号电动机型号电动机功率(KW)电动机转速(r/min)输出轴转速(r/min)右多轴箱1TD32Y112M-441440720 因此可得出驱动轴的转速为720r/min，直径为30mm。即0号轴。3.2.1 计算坐标尺寸 按照原始依据图，所以我们根据其来计算主轴及驱动轴的坐标尺寸，结果如下： 图3-1主轴及驱动轴坐标位置图 表3-3 多轴箱驱动轴、主轴坐标值坐标XY销孔O100驱动轴0165.3694.5主轴182.86180.

35、82主轴2116.86152.82主轴3165.36124.82主轴4213.86152.82主轴5247.86180.82主轴6213.86208.82主轴7165.36236.82主轴8116.86208.823.2.2 确定主轴直径及齿轮模数回顾以上设计知，在总体部分设计过程中，已经初步确定了主轴直径。在同一多轴箱内，要保证尽量不多于两种模数规格的原则齿轮模数的确定需要用到类比法，可以先估算结果，查阅文献1知： P一一齿轮传递功率 kwz一一1对啮合齿轮中小齿轮齿数n一一小齿轮转速 r/min。 在多轴箱内，通常采用2、2.5、3、3.5、4这几种的齿轮模数。又有以上提到的，在一个多轴箱

36、内不要多于两种模数规格，防止切根，所以在这里我们选择2.5的模数。3.2.3 设定多轴箱传动系统 联系尺寸图在上面设计已确定，我们可以在这基础上，把驱动轴载多轴箱的位置确定下来，接着用电机轴的位置把其它轴位置关系也确定下来，从而，有了设计整个多轴箱传动系统的基础。 我们要有基本设计思路，能够绘制基本传动方案，如下图，压缩机多轴箱传动树形图。 图3-2 传动树形图3.2.4 确定多轴箱齿轮和轴各传动参数 8个加工孔的直径均为6.7mm，因此各主轴所需转速大小一样，均是142r/min，又有多轴箱各主轴的尺寸，主轴和伸出部分直径分别为15mm、25mm，接下来便可算出各传动部件参数。最主要的计算出

37、各轴传动比i及需要各齿轮齿数。 根据各轴转速计算出各轴传动比，又根据各轴传动比求出需要各齿轮齿数，下面我们依次计算。各主轴转速表如下： 表3-4主轴转速表主 轴12345678转 速950950950950950950950950 所以可计算各轴传动比： 主轴1 主轴2 主轴5 从动轴9 从动轴10 油泵轴12 再查文献1知传动轴转速公式： u一啮合齿轮副传动比一啮合齿轮副齿数和一主动和从动齿轮齿数一主动和从动齿轮转速 r/min； A一齿轮啮合中心距 mm； m一齿轮模数 mm。 查阅文献1118页可了解0号轴在多轴箱的高度位置，查表得知0号轴的高度为94.7mm。确定0号轴位置，根据0号直

38、径，可计算出m=2.5, 。确定各主轴位置，确定齿数 确定传动轴10的位置，得出齿数 确定传动轴 9的位置，得出齿数 确定传动轴11的位置，得出齿数 确定油泵轴12的位置，得出齿数。 树形图的结构，能够让我们了解各轴间的传动关系，因此可以计算传动比，然后进行下一步设计。右多轴箱转速验证： 相对转速损失小于5%，因此符合。 液压泵转速：我们选择B-ZIR31-2型叶片液压泵，它经过三对齿轮传动中间传动轴。因此计算液压泵转速： 很明显转速满足480-800r/min，因此油泵轴转速满足条件。3.2.5计算并校核传动轴坐标确定传动轴坐标需要首先计算和主轴直接传动的传动轴坐标，后来再确定其它传动轴坐标

39、。如下图： 图3-3与二轴定距传动轴坐标计算图 依据传动形式可以把传动轴坐标计算划分三类，分别是与一轴、二轴、三轴等距的坐标计算。在我们设计的右多轴箱内，有一个油泵轴及九个传动轴，能够使用与二轴定距的方法计算。查文献170页知公式： 在XOY坐标系内还原，则c点坐标： 坐标XY驱动轴0165.3694.5传动轴9165.36180.82传动轴1060.75113.09传动轴11236.36251.123.3 校核多轴箱零件3.3.1 校核传动轴剪切强度 查阅文献166页知： 进而校核右多轴箱21。40调制,又有许用剪切应力，抗扭截面模数 带入数据 因此传动轴能够在剪切应力下工作。3.3.2校核

40、齿轮 齿轮使用45钢，进行锻造，软齿面,精度为8级，表面粗糙度为1.6mm，T调制HBS280-350。 下面我们举一例进行强度校核，传动轴31及驱动轴0上的啮合。大齿轮齿数z31=66，小齿轮z0=35，传动比i=z0/z31=35/66=0.53。 设计准则：先按照接触疲劳强度设计，再根据齿根弯曲疲劳强度校核。 计算如下： 查阅文献8公式6.11得 其中 查阅文献5表6.5知，表6.3知 查阅文献5图6.8知选用材料接触疲劳极限应力是： 图6.9知选用材料弯曲疲劳极限应力是： 查阅文献5公式6.3知计算应力循环次数： 则 查文献6图6.6知接触疲劳寿命系数, 查文献6图6.7知弯曲疲劳寿命

41、系数。 弯曲疲劳安全系数，选择。 许用接触应力： 查阅文献6图6.7，弯曲疲劳寿命系数 弯曲疲劳安全系数,又。 查文献6表6-4知： ， ， 查文献6公式6.12用来校核两齿轮的弯曲强度： 所以完全符合齿轮要求。3.3.3 校核轴承寿命 a 计算32204轴承主要性能参数 查文献9表18-4知： =32.2KN =37KN e=0.37 Y=1.6 b派生轴向力的计算 c 计算轴向负荷 d 确定系数 查文献8表8-10得： e计算当量动负荷 f 计算轴承寿命 再查文献8表8-7、8-8得 又知 所以 因此该轴承合适。3.3.4 选择平键 选择轴径是已键的大小为依据，校核主轴1上的键。连接普通平

42、键的挤压强度条件： T一一传递转距， k一一键与轮毂的接触高度，h为键的高度 mmd一一轴的直径，单位为l一一键的工作长度 mm 型键一键、轴、轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力 。取=100 因此符合键的强度要求。3.3.5 坐标检查图确定各坐标后，为了检查传动系统正确性，需绘制坐标及传动关系检查图。内容具体有：用齿轮啮合判断坐标位置正确与否；零件之间的干涉现象；液压泵分油器这些附加构件位置是不是正确；主轴转速与转向。确定坐标检查图如下： 图3.4 主轴箱的坐标检查图四 多轴箱总图与零件设计4.1 多轴箱总图主视图，展开图，制定技术条件及编制装配表四部分组成了通用多轴箱总图。其它的还应该有传动

43、轴与主轴的装配表。 主视图的绘制需要标注编号，润滑系统，主轴、油泵、驱动轴的转速及箱体轮廓尺寸等 展开图结构比较多。零件大部分通用化，排列有规律，如下绘制： A 各轴与轴上零件的装配关系。 B 同类型的主轴，传动轴画一根即可，结构相似，只有齿轮排列位置和大小不同的两根火两组轴，可合画。 C 箱体厚度及箱壁，外伸长度，内腔联系尺寸等要完整标注。 主轴装配表将没根轴上齿轮套型号，尺寸和数量等，用轴号配套，用装 配表表示。 多轴箱技术条件，对部件的要求。 A 按 ZBJ58011-89制造，按ZBJ58012-89检验。 B 主轴精度按JB3043-82验收。4.2 箱体零件设计4.2.1 加工主轴

44、设计我们选择的8根主轴都是25/16mm的尺寸，外伸长度是85mm，没根主轴有一个铣槽，连接齿轮。为避免碰撞，轴见台阶要有点距离，且要保证各转动件不干涉还要使用轴套。4.2.2 箱体设计查阅文献1138-140页，知各部分箱体尺寸，高宽是400X400，两边耳朵长度还有上下端面螺孔距，都可以查阅得到。螺钉能封闭箱体，而且能支撑手柄轴和主轴的加工。前后盖总尺寸可查文献，能得到具体数值。加工前盖要保持主轴伸出孔和加工主轴一样位置关系，设计时采用上面用到的方法，建立坐标系，整体平移，确保各主轴伸出孔位置精度。设计后盖的时候，要考虑到动力箱尺寸（400X520）要小一点。除此外还有和动力箱的连结，要确

45、定电机主轴位置。4.2.3 设计各标准零件 其中齿轮，挡油环，轴承等都是标准零件，能够用轴径尺寸确定，查国家标准用以选择适当零件。尤其选择轴承要适当，其支撑作用时用球轴承，轴有径向力作用时，选择角接触轴承。4.2.4 设计润滑系统 机床中导轨经常运动，我们就要集中润滑供油，这样能保证各部件都正常运作，延长使用寿命，保证机床精度。能定时自动供油既能起润滑作用还可免于供油过量泄漏浪费，带来极大的方便与好处。 图3.1 主轴箱装配图五 结论 设计本机床使用液压滑台进给、导向装置固定式，定位销固定夹紧工件，方便设定及使用。此设计就是对具体零件，进行设计计算完成工艺过程。在整个设计过程当中，让我感到了知识的重要，它是通向成功的基础，是思想动力的来源。再者，要有耐心，许多事情不是一时间就能完成的，需要学习更多的技能，发现问题，去解决问题，进行修改和完善。 毕业设计是我们大学生涯的最后一课，是对我所学知识的一次汇总，但绝不是结束，通过这次总结，我才发现我们要学的更多。通过这次总结复习，让我对传动轴更加深刻，对校核计算更加熟悉，对AutoCAD制图也有一个质的变化，更加熟练。同时，还培养了我一个爱查阅，爱思考，爱总结，爱随时记录的好习惯，能够让我更加深