【《加工滑动轴承专用机床的多轴箱设计计算案例》2100字】

加工滑动轴承专用机床的多轴箱设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u393加工滑动轴承专用机床的多轴箱设计计算案例 155371.1多轴箱设计的原始依据图 1305421.2主轴的型式与直径的确定 1171811.3传动系统的设计 2279311.3.1拟定传动路线 3263871.3.2传动系统计算 3288711.4三维模型 537151.5多轴箱的润滑 5244971.6校核传动轴5轴 772191.8绘制多轴箱总图及零件图 91.1多轴箱设计的原始依据图主轴箱设计的原始依据图是“三图一卡”，即机床联系尺寸图、被加工零件工序图、加工示意图和生产率计算卡。根据被加工零件的要求绘制主轴箱原始依据图，见图4-1。注：1）被加工零件名称：滑动轴承；材料及硬度：HT200，HB170－220；2）主轴外伸尺寸及切削用量见表；3）动力部件：1HY25-IB，1TD25IA，P=1.5kw，n=540r/min。图4-1多轴箱设计原始依据图1.2主轴的型式与直径的确定1）主轴形式及分布根据推荐镗孔工序采用滚锥轴承主轴。根据被加工零件孔的位置，3根主轴在一条直线上，轴间距85mm。主轴直径按照加工示意图所示主轴类型及外伸尺寸，中滚锥轴承主轴组件配套零件表可初步确定。待系统设计完后再验算受力较大的轴的直径。主轴直径分别为25mm、30mm、30mm。2）确定驱动轴驱动轴转速由动力箱型号选定，中心位于多轴箱箱体宽度中心线上。表4-1主轴外伸尺寸及切削用量表轴号主轴外伸尺寸切削用量备注D/d（mm）L（mm）工序内容n（r/min）v（m/min）s（mm/min）140/2875镗Φ252400188.448250/3675镗Φ75600141.748350/3675镗Φ52960156.8483）传动轴及齿轮副的确定尽量用最少的传动轴和齿轮副把驱动轴和各主轴连接起来，再确定各主轴的位置，传动轴组件中滚锥轴承传动轴组件配套零件表可确定。4）轴承布置布置轴承时，为了提高主轴系统的刚度，采用“反装置”的结构形式，即滚锥小端相对称布置。轴承的调整采用内圈调整，只要拧轴端的螺母，即可达到调整的目的。1.3传动系统的设计传动系统的设计时主轴箱、特别是大型标准主轴箱设计中关键的一环。所谓传动系统的设计，就是通过一定的传动链，按要求把动力从动力部件的驱动轴传递到主轴上去。同时，满足主轴箱其他结构和传动的要求。1.3.1拟定传动路线由于每根主轴的转速都大于动力箱输出转速n=520r/min，为避免全程用升速传动，采用先升速后降速传动，使结构紧凑，但为避免空转功率损失增加，要求升速传动比小于2。根据原始依据图排列驱动轴、主轴坐标见表4-3。1.3.2传动系统计算选定传动轴5位于3根主轴的中心线上，其转速n=936r/min，则可以得到各轴的传动比：图4-2多种箱传动树形图表4-3多轴箱中各驱动轴及主轴的坐标值坐标销01驱动轴0主轴1主轴2主轴3X0.000175.00090.000175.000265.000Y0.000125.500105.000105.000105.000由于u＝2.56过大，中间增加一根传动轴4，其转速n=1600r/min，则确定齿轮齿数、模数、中心距。取驱动轴6齿轮的模数m=2，齿数Z＝47，则：轴6与传动轴5的中心距mm(4-1)5轴与2轴的中心距=93mm，齿轮模数m=2，则取Z＝365轴与1轴和2轴的中心距为mm5轴与3轴齿轮模数m=2，=2.565轴与4轴齿轮传动比u＝1.7，则，Z＝38mm(4-2)1轴与4轴齿轮传动比u＝1.5，可以得到中心距及各齿轮的齿数mm(4-3)润滑泵用传动轴由5轴上的第4排齿轮传动，润滑泵转速取n=800r/minmm(4-4)1.4三维模型依据以上的计算结合作图从而得到多轴箱的传动系统图，可见其传动是满足要求，但为了更直观的检查传动系统的传动关系，传动后的干涉现象，结构的紧凑性，采用先进的三维造型软件Pro-E对所设计的传动系统进行详细的三维模型建立。主要包括：各主轴组件（见图4-4）、主传动轴组件（见图4-5）、箱体（见图4-6、4-7）等。1.5多轴箱的润滑主轴箱的润滑都采用叶片润滑油泵进行循环润滑。从标准的叶片油泵(R12—1型)打出的润滑油，经油管进入配油器，再从配油器引出几根油管，分配到各个需要润滑的部位，对布置在各排齿轮位置上的齿轮，以及轴和轴承进行润滑，经润滑后的润滑油最后又回到油箱(即主轴箱箱体)里。在卧式组合机床上，主轴箱里的零件采用淋雨的方式润滑，即在箱体顶部放一个油盘从油泵打出的润滑油，经分配器引出一根或两根油管把润滑油送到油盘里，然后通过油盘上的小孔淋到各个需要润滑的零件上。对于润滑油不容易淋到而需要润滑的零件如布置在第4排齿轮位置上的齿轮等，则需要单独的引进油管进行润滑。润滑用的油泵都安装在主轴箱箱体的前壁上油泵的转动，通过润滑油泵用的传动轴，由布置在第4排齿轮位置上的齿轮传动。图4-4齿轮啮合图图4-5主轴及传动轴主件图4-6多轴箱外观图图4-7多轴箱装配简图1.6校核传动轴5轴传动轴5的结构及轴上安装零件位置见图4-8。图4-8传动轴5动力箱输出功率1.5kW，为一对齿轮传动效率，8级精度齿轮传动（稀油润滑）效率＝0.97，滚动轴承效率＝0.995，P=1.5kW，（GB/T297-1994）30000系列滚珠轴承，得a=13.8mm，T=17.25mm。5轴功传递功率kW(4-5)5轴的转速n=936r/min则Nmm(4-6)1齿轮d=52mm，=圆周力N(4-7)轴向力N(4-8)2齿轮d=124mm圆周力N轴向力N3齿轮d=72mm圆周力N轴向力N图4-9轴5受力图求支反力：水平面XF=607.74N，F=33.41N垂直面YF=183.73N，F=86.34N合成弯矩Nmm(4-9)Nmm(4-10)按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上受力最大弯矩与扭矩的截面（即危险截面）的强度。由公式11-4得N/mm