单面双轴专用铣床—滑套、主轴、齿轮5、6的设计和校核

xxx 机电高等专科学校毕业设计说明书论文题目:单面双轴专用铣床滑套、主轴、齿轮 5、6 的设计和校核系 部： 机械工程系 专 业： 机械制造及自动化班 级： 机制 114 学生姓名： xxx _学 号： _指导教师： xxx 年 04 月 20 日目录绪论1第 1 章 总体方案论证.21.1 机床说明21.2 机床结构示意图21.3 机床电气控制的选择21.4 液压系统的选择3第 2 章 传动装置设计.42.1 工作进给电机传动选择42.2 拟定传动方案的任务42.3 传动装置的总传动比及分配.52.4 计算传动装置的运动和动力参数5 第 3 章齿轮 5、6 的设计与校核.73.1 选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数73.2 按齿面接触疲劳强度设计73.3 按齿根弯曲强度设计93.4 几何图形计算11 第 4 章轴的结构设计以及计算134.1 初步估算轴的最小直径134.2 轴的结构设计134.3 轴的受力分析以及轴的校核14第 5 章铣削头的设计.185.1 铣削头的结构设计.185.2 主轴的设计.195.3 滑套的设计.23结论24参考文献25致谢26摘 要.4关键词4Abstract4KeyWords1 绪论学习设计一定简单结构的机械是我们大学三年来学习的主要内容，在临毕业之际我和班里几位同学一起设计了这台单面两轴专用铣床的总体设计，指导老师是一位来自河南第一工具厂的老师，她教导我们如何怎样才能设计好一台能够被使用的机床，在这个过程中，我们也受益匪浅。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，它主要由电动机、传动部分、移动台、夹具以及底座五部分组成，构造简单而又能满足加工质量。设计是以河南第一工具厂自行设计的单面两轴专用铣床技术资料为基础，结合其厂内生产经验及相关资料的完成，主要介绍专用铣床部件的设计，包括选材、检验、校核等部分。由于编者水平有限，时间仓促，书中不足之处在所难免，恳求各位老师批评指正。1 摘要:在河南第一工具厂的指导老师帮助下设计关于单面两轴专用铣床，设计内容包括：课题来源及现实意义，机床整体设计和相关图表内容。其中涉及到机械制造及自动化专业的各科专业课程，包机械设计基础、现代机械设计、机械制造工艺学、材料力学、工程力学等。设计内容以机械传动装置总体设计、移动台的设计、夹具的设计、铣削头的设计计算为主。设计包含设计的整个流程，涉及了与专业结核性较强的课题。铣床设计是一个综合机械生产全面性课题，培养了自己的综合能力、自学能力，从而适应未来社会的需要与科学技术的发展需要。关键词：铣床 机械设计 花键 主轴Abstract：The design specification is on the hot-rolled cone stalk twist drill designed to improve aircraft design including: subject sources and practical significance, the overall design of machine tools and related charts content. Relating to the mechanical manufacturing and automation professional subjects professional courses, including mechanical design basis for modern mechanical design, machinery manufacturing technology, material mechanics and engineering mechanics. Design elements to design mechanical transmission, a rolling mill structure, lubrication and transmission designs, transmission parts of the design and calculation based. Design includes the design of the entire process, involving a tuberculosis strong and professional issues. Mill improved design is a comprehensive integrated production machinery subject to cultivate their comprehensive ability, self-learning ability to adapt to the needs of the community and the future of science and technology development needs.1 KeyWords：Hot-mechanical mechanical design0第 1 章机床的总体说明1.1 机床说明这个机床是单面两轴专用铣床，它是主要用于加工缸体零件的机床，通过电动机带动动力轴转动传送动力，通过减速机的齿轮组来改变传动力矩，最后通过铣削头的主轴来带动铣刀的转动来加工零件。1.2 机床的结构示意图图 1-1 机床的总体图1.3 机床电气控制的选择机床采用电动控制，三相电动机可以很简单的控制工作时电动机的正反转，所以在机床的电气控制方面选择 PLC 控制机床。PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计1数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点。因此本机床的电气采用 PC 机控制。1.4 液压系统的选择机床在运行时有时需要保持电机的转动，而不允许主轴的转动，这个时候一般都需要有压力作用在主轴上面。一般情况下这样的压力机构有两种，一个是机械式手动控制，一个是液压式控制系统，在这里我选择的是液压式控制系统。使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。传统的机械夹具在松开和夹紧工件时都要费力的用扳手旋拧螺母和移动压板。然而液压夹具只需要通过控制油路的通断就可实现夹具的完整的顺序动作控制。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省 90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。 液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性，即提高重复精度，故此由于变形造成的废品率将会微乎其微。成批零部件的互换性也会达到理想的指标。然而这一点几乎是机械夹具无法做到的。在针对无法设定刚性支撑或加工薄壁零件时，液压辅助支撑是最佳的选择。它可以在任意的位置对工件产生支撑力，起到辅助定位的作用，尤其对于非加工表面的支撑定位更是非它莫属，有力的解决了困扰我们的过定位问题。 液压夹具的第三个优势就是最适合加工零件摆放紧凑和采用手动夹紧时空间受限制的场合，这是流体控制得天独厚的优势。这就可以实现多个零件在一个夹具体上同时装夹和加工。所以本设计毫无疑问的选择液压夹紧。2第 2 章 传动装置设计传动装置总体设计的任务是拟定传动方案、选择电动机、确定总传动比并合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为各级传动零件设计、装配图设计作准备。2.1 工作进给电机传动选择选择齿轮传动在扭矩输出方面没有其他的传动方式可以超过，因此一般要求极高扭矩输出的情况下使用。可以通过齿轮组的切换得到不同的转速比，从而适应更广泛的加工需求。大、中型数控机床采用这种变速方式。通过少数几对齿轮降速，扩大输出转矩，以满足主轴低速时对输出转矩特性的要求。而带传动通常是减速传动，以期用较小的电机获得更好的低速性能，但无法实现转速比的切换。高端镗铣类数控设备上已经很少看到这种传动方式了。主要应用于转速较高、变速范围不大的机床。根据本设计和生产要求选择齿轮传动。2.2 拟定传动方案的任务传动方案一般用运动简图表示。拟定传动方案就是根据工作机的功能要求和工作条件，选择合适的传动机构类型，确定各类传动机构的布置顺序以及各组成部分的联接方式，绘出传动装置的运动简图 2-1。3图 2-1 减速机示意图2.2.1 选择传动机构类型由于负载比较大，考虑缓冲吸振及过载保护问题，第一级转动选用弹性联轴器，又因为传递功率教大，考虑较高效地传动和结构紧凑的要求，随后的几级传动选用闭式齿轮传动和交换齿轮。2.2.2 多级传动的合理布置传动装置需要选用不同的传动机构，以多级传动方式组成。其中传动能力较小的联轴器布置在高速级，有利于整个传动系统机构紧凑、匀称。同时，联轴器传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳、缓冲吸振、减少噪声的特点，而闭式齿轮传动布置在速度较低的轴上。2.2.3 选择电动机选择电机 Y225M-6 型卧式电动机，额定功率为 30KW，电机转速为 980 r/min，见机械设计 【1】 。安装 D=55，螺栓直径 M12，见机械设计 【1】 。2.3 传动装置的总传动比及其分配2.3.1 计算总传动比由电动机转速 和输出的的转速 可确定传动装置应有的总传动比为：mnn，取 i=103.91058wi传动装置总传动比是各级传动比的连乘积，即。78563412.ii2.3.2 合理分配各级传动比初选 。4.2,1,78563412ii2.4 计算传动装置的运动和动力参数由机械设计 【1】 得：闭式圆柱齿轮传动效率为 0.960.98，选 ,联0.97齿轴器传动效率为 0.990.995，选 ,滚动轴承 。9.019.022.4.1 各轴转速 n(r/min)4#0min980n0r#1i421i#2in590n342ri# mi21562i#4in04.n7834ri2.4.2 各轴输入功率 ()PKW各轴输入功率分别为： 7.29.0301d# KWP52.8120齿 39.581#齿 0.67903732 齿KP25643#齿2.4.3 各轴输入转矩 T（ Nm）各轴输入转矩分别为：m42.8907.95n0# N.5.211# PT6.10743950n922# Nm.25.633# PT5m297.45106.59n5044# NPT第 3 章 齿轮 5、6 的设计与校核3.1 选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数（1)选择精度等级铣削机床为一般工作机器，速度不高，故齿轮选用 8 级精度（2)选取齿轮材料、热处理方法及齿面硬度虽传递功率较大，但转速不高，选用软齿面齿轮传动。齿轮选用便于制造且价格便宜的材料，小齿轮（齿轮 5）：45 钢(调质处理)，硬度为 250HBS；大齿轮（齿轮 6）：45 钢(调质处理)，硬度为 230HBS(3)选齿数 Z1,Z2 Z1=31， u=1.06 ,Z2 =33。（4)选取螺旋角。 =15。因选用闭式软齿面传动，故按齿面接触疲劳强度设计，然后校核其弯曲疲劳强度。3.2 按齿面接触疲劳强度设计按参考文献机械设计式 10-21，设计公式为3 21d21HEtt ZuTKd（1）初选载荷系数 t试选载荷系数 1.5t（2）小齿轮传递转矩 T1小齿轮名义转矩T1=1067.65 N m=1067650N mm6（3）选取齿宽系数 d查参考文献2，又知齿轮传递的功率不大，故选齿宽系数 0.25。（4）弹性系数 EZ查参考文献2，查取弹性系数 189.EaZMP（5）节点区域系数 H节点区域系数由参考文献2查询得 02.()HZ（6）接触疲劳强度极限 、lim1Hli2由参考文献2查得=500MPa, =460MPalim1Hli2（7）接触应力循环次数 、1N设齿轮工作寿命为 10 年（每年工作 300 天） ，双班制，由参考文献2式 10-13 N1=60njLh， 得：N1=60n1jLh=602451（2830010）=7.05610 8N2=N1/1.06=6.657108（8） 接触疲劳强度寿命系数 、1HNK2由参考文献2查取接触疲劳强度寿命系数=0.88， =0.91HNK2N（9）接触疲劳强度寿命系数 S取失效概率为 1%，接触强度最小安全系数 =1S（10）计算许用接触应力由参考文献2式 10-12 ，得KNlimMPaSHNH4018.501lim1962li27a427214021MPH（11）由参考文献2查得 ，则 。,78.1a.a 58.12（12）试算小齿轮分度圆直径 td（ m43.169)427(06.158.20.u.d2332a1t1t ）（ HEZTK13）计算圆周速度s/.53.94.16ndvtt（14）计算齿宽 b 及模数，m ntb= m6.243.925.01tdmnt= 8051cos6cos5zth=2.25mnt=2.25 .8.73.142hb（15）确定载荷系数由参考文献2查取使用系数 ；1AK根据 ，由参考文献2查得动载荷系数 ；s/m17.2vt 1.VK直齿轮传动，齿间载荷分配系数 ；4.Ha由参考文献2查得齿向载荷分配系数 。81故载荷系数 30.24HVAK（16）修正小齿轮分度圆直径 。1dm98.5.1/3024.69/3tt1（17）计算模数。mn= .61cos0.5cosd51 z3.3 按齿根弯曲强度设计8按参考文献2式 10-5，设计公式为3a215cosmFSadYzKT（1）计算载荷系数25.4.1.1Av（2）根据纵向重合度 ，由参考文71.05tan3.08.tan38.05 zd献2查得 Y =0.88。（3）计算当量齿数 62.315cos3z1v84.2v（4）查取齿形系数由参考文献2查得；28.1aFY06（5）查取应力校正系数由参考文献2查得；65.1SaY2（6）弯曲疲劳强度寿命系数 、1NY2由参考文献2查得 ;12FNK（7）弯曲疲劳强度安全系数 FS取弯曲强度最小安全系数 =1.5（8）由参考文献2查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ；大齿轮的弯曲MPaFE4201疲劳强度极限 MPaFE38029由参考文献2式 10-12 ，得SKNlim a0.285.1401 MPaSKFEFN3322（9）计算大小齿轮的 ,并加以比较。FSaY01347286501aFS9632aFSY大齿轮的数值比较大。（10）设计计算3a215cosmFSadYzKT= m37.501496.8.1.05cos67.223 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的齿面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的齿面模数，取 mn=6,可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 d1 来计算齿数。于是由Z1 = =ncosd3615cos98.20取 Z1=33,Z2=331.06=35。3.4 几何尺寸计算（1) 计算中心距 mmzan19.25cos263cos21将中心距圆整为 211mm。（2）按圆整后的中心距修正螺旋角152632)(zcosar1n10因 值变化不大，故 、 、 等不必修正。KHZ（3）计算大、小齿轮的分度圆直径mmn9.20415cos63zd1n.721（4）计算齿轮宽度mdb2.519.2045.1圆整后 ， 。mB5012（5）结构设计考虑到 2 轴的直径设计，故设计小齿轮为轴齿轮，大齿轮选用辐板式结构， 其他有关尺寸按推荐用的结构尺寸设计，以小齿轮为例绘制工作图如图 2-1。图 2-1 小齿轮零件图11第 4 章轴的设计考虑到轴上的两个齿轮分别是由轴的两端装拆，并且 2 轴上的齿轮与 3 轴上的齿轮不发生干涉现象，其中齿轮 6 一端除了采用轴环轴肩定位以外，另一端可以采用垫定位如果采用套筒定位的话，会使得零件之间的间距过大，这样会增加结构的重量，所以最好是采用圆螺母和止动动垫圈定位，圆螺母固定可靠，装拆方便，可以承受较大的轴向力。4.1 初步估算轴的最小直径选择轴的材料为 45 钢，调质处理。由参考文献2表，于是得 ，故3/npCd取 取最小直径为 60mmmd 081.5632.14/30.2618074.2 轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案图 3-1 所示。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。1）装轴承段：该段轴径由滚动轴承的内圈孔来决定，轴承 4 型号为圆锥滚子轴承30214，尺寸为 ，故取 =70mm， =168mm。5.26170dBD1d1l122）此处存在轴肩知轴肩高度 ， =68mm， =4mm。d07.h22l3）装大齿轮 2 段：根据大齿轮设计尺寸，故 =85mm，已知齿轮轮毂的宽度为390mm，轴段长度应比轮毂宽度小，故 l3=63mm。4）齿轮的右端采用轴肩定位。轴肩高度 知 =83mm， =4mm。d07.h44l5）过渡段：根据装配关系，故 =90mm，l 5=36mm。5d6）齿轮的左端采用轴肩定位。轴肩高度 知 =86mm， =4mm。.44l7）装轴承段（第 7 段）：该段轴径由滚动轴承的内圈孔来决定，轴承 5 型号为圆柱滚子轴承 NU216，尺寸为 ，故取 =80mm，轴段 3 的长度5.31408dBD7d由滚动轴承宽度 B，取 =36mm。7l8）齿轮 5 段，根据齿轮 5 设计轴段，故 d8=80mm，长度不长于轮毂宽度，故l8=81.5mm。（3）轴上零件的周向固定齿轮与轴的周向固定采用平键联接。同时为了保证带轮与轴的良好对中性，根据 =75mm 查文献 【2】表 6-1 的平键截面 22x14x100，采用 H7/js6 的配合，滚动3d轴承与轴的周向定位由过的配合来保证配合为 js6，螺母采用螺纹联接 。（4）定向轴肩处的圆角半径 R 的值见表 15-2。轴端倒角取 。4524.3 轴的受力分析以及轴的校核(1）作用在齿轮上的力作用在齿轮 5 的力 NFtt284575r103a.645作用在齿轮 6 的力 t8576tNFr3.05ra626（2）根据轴的结构图做出轴的结构简图。在确定的轴承的支点位置 a=23mm，因此13作为简支梁的轴的支承跨距为 m17938432L(3）计算支承反力 )()( 2511FFttASmL5.10732NAS6943 NASB 36.17a45在垂直面上 由 得0MLFFLBZ 824.179d214a5a3r514r 求得 2311.176N5r4BZA4A总支承反力：N681.3509722BSZBAAF(4）画出弯矩图水平方向 AZAZMmNLFM,1.467293BB ,3058垂直方向 LFAS.2411mNMB73609.8572a/AS4125/B故 mNAZSA .02MBZB79.82AZSA .012/ 14mNMBZSB .537922/ 弯矩图如图 3-2。图 3-2 弯矩图(5）轴的强度校核低速小齿轮剖面，因弯矩大有转矩还有键槽引起的应力集中，故低速小齿轮 5 剖面为危险截面。 dtbw2)(1.04对于单向转动的转轴，通常转矩按脉动循环处理，取折合系数为 ，对弯6.0扭合成最大截面 C 左侧剖面其中 ,d=80mm,M= ，T=T22TMcadtbw2)(1.04maxM215带入数据计算得 31.5MPa =60MPa，故安全。ca1-(6）校核键的强度齿轮和轴的配合键 22x14x50, =75mm, ，求得 MPa3ddhl4pT16.0p查表 6-2 的 =100120MPa 故强度足够。p(7）校核轴承寿命查表 13-7 轴承 4 6287.96N3368.0Fd轴承 5 11778.28N4向左NFaa52.723/3/418ddF因此左轴承被压紧，右端被放松。故轴向力稳定。轴承 3 = NaF52.178/4ad轴承 4 =11778.28N因此轴承 5 为受载较大的轴承，按照轴承 5 计算故eFa9.13pNFa.193287.01.3=5018.36h38400hcnLh60故选择的轴承满足寿命要求。16第 5 章 铣削头的设计5.1.铣削头的结构设计5.1.1 铣削头材料选取和尺寸设计铣削头箱体不需要大的工作载荷所以不对材料要求大的强度，选取一般铸铁即可根据箱体的结构，以及人性化设计要求，取总长为 1.6m 高度为 0.7m，宽为0.63m。5.1.2 铣削头与传动轴的花键连接设计单轴两面专用铣床的动力由一台电动机提供，通过轴和齿轮组的动力传动来为工作传提供动力，所以由减速装置的 IV 号轴和铣削头的主轴传动连接部分用花键来衔接，如图 5-1 所示。图 5-1 主轴右端花键轴铣削头上的花键采用内花键结构，矩形花键结构，而且是动连接。5.1.3 铣削头的制动方式选择应用于机械的制动方式有两种，分别是手动控制和液压控制，这里我选择的是17液压控制，因为机器的传动力比较大，使用液压控制可以有很好的缓冲防止机器由于突然制动而剧烈震动，造成机器的损坏，同时液压控制也有着精确，灵敏，快速的特点，可以常在频繁的使用中保持很高的稳定性所以，所以选择液压式控制。5.1.4 液压控制图示说明如图 5-2，液压结构为两面对称，当需要对轴压紧制动时，液压装置开始对轴施加压力对轴抱紧，此时的两侧压力大小是一样的都是完全对称的力，这样才能保持主轴的平衡，同时使轴在压力下无法运动，从而实现了对轴的制动，如果不再需要制动只需跳动液压阀门改变状态即可，主轴在被施加压力时，需要一层垫片来保护主轴的表面防止由于压力导致主轴的表面被压坏，出现划痕从而出现机器运行时放出噪音。5-2 液压机构示意图5.1.5 铣削头的工作说明主轴的右端通过花键连接动力轴，主轴获得动力来源开始转动,主轴的左端通过内键槽连接铣刀带动铣刀开始工作，同时主轴也可以通过左右移动来控制加工的范围，通过液压系统来实现对工作步骤的具体操作。5.1.6 铣削头的日常维护由于铣削头为铁制品，所以需要防锈处理，出厂时进行喷漆防锈处理，因为油18漆可以隔绝外界空气，防止空气中的水分和氧气在长时间的接触中氧化腐蚀机器表面。同时在使用过程中尽量防潮，工作环境保持干燥环境，再半年进行一次机器清理和喷漆维护。5.2 主轴的设计主轴指从发动机或电动机接受动力并将它传给其它机件的轴。 主轴亦称“光轴”，是“主光轴”的简称：在光具组中具有对称性的直径。如球镜的主轴是通过镜面中心与镜面垂直的直线。透镜或光轴光具组的主轴是各透镜面中心的连线。该主轴在工作中需要一个滑套与其配合，因为没有滑套的话主轴会直接与液压机构相接触，那样机器运行的话很容易造成磨损，损坏机器所以一定要使用滑套来与主轴相配合。5.2.1 轴的尺寸设计铣削头箱体中的主轴在工作运行中，起着传递力矩，控制铣削头工作位移的作用，相对于减速装置中的几根轴，该轴的受力也必须满足工作需求，所以在预先设计尺寸时，需要对轴的尺寸设计的略微超过满足需求的尺寸。图 5-3 主轴根据铣削头的箱体结构和铣刀的结构来设计主轴的尺寸，轴总长为 1485mm，左端直径最大处为 221mm 整个轴为阶梯式轴直径从左到右分别为221mm，165mm，160mm，155mm，150mm，140mm，120mm。每两段之间都有退刀槽，每段的长度分别为 65mm，95mm,113mm,55mm，619mm,56mm，44mm，128mm,310mm。5.2.2 轴的材料选择轴需要传递扭矩，所以需要满足硬度要求，选取 45 号钢。5.2.3 轴的维护19轴的日常使用中需要一定的保养，防止工作环境中有较多的灰尘，因为灰尘会进入机器关键部位造成机器的磨损，减损机器的寿命。由于液压机构要对主轴施加压力，所以在主轴与压力机构之间的垫片需要经常检查防止由于垫片损坏导致机器损伤。5.2.4 主轴与铣刀座的连接轴的左端有一个锥度为 7:24 的内接孔，用于安装铣刀座，因为铣刀底座是标准件，工厂里的铣刀都有这样一个锥度的形状，这样也有利于定位安装，使中心度更加精确，铣刀座的右端是一个截面为圆的长柄正好安装在主轴的中间圆孔，长柄的右端在主轴的右端被一个螺母紧紧固定，这样可以把铣刀完全固定，因为铣刀在工作中要施加非常大的力，很有可能会导致铣刀的松动，所以长柄就起到了一个拉紧的作用，保护铣削头能够稳定的工作，主轴的左端面与铣刀座的右端面用螺钉固定，这也是对铣刀座的固定，所以在日常生产中有必要经常对这几个关键部位进行检查，防止出现加工意外。5.2.5 主轴右端与传动齿轮的连接连接一般分为焊接，和键接，传动一般都用键接，当传动力矩不是太大时，选用单键连接，而当力矩很大时，为了保证传动稳定，一般选取矩形花键连接，如下图 5-4 所示。20图 5-4 花键结合示意图花键连接是由外花键和内花键组成，花键连接是平键连接在数目上的发展，但是由于结构形式和制造工艺的不同，与平键连接比较，花键连接在强度、工艺和使用方面一下几个优点：第一是因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故连接受力比较均匀；第二是因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴和毂的强度消弱较少；第三齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷，第四是轴上零件与轴的对中性好，第五点是导向性好；第六点是可用磨削的方法来提高加工精度及连接质量。其缺点就是齿根任由应力集中：有时需要专门的设备来加工：成本比较高。因此花键连接适用于定心精度高、载荷大或者经常滑动的连接。由于铣削机床的工作加工力非常大，而且是粗加工，所以在传递力矩时不能只用一个键槽来带动主轴的转动，那样会导致键的损坏，所以我选择了花键连接，花键采用矩形花键，这样更容易传递力矩。主轴的右边一段轴是一段花键轴，用于和传动齿轮的连接，传动齿轮利用键槽带动外花键转动，外花键转动带动主轴转动。5.2.6 花键的尺寸设计设花键长度为 40mm，外花键直径 120mm，内花键直径 100mm，齿数 10，齿面经过热处理查表得 。a20pMP21花键的连接强度校核 a20pa6.2108107.2945zhld2m3p MPT 所以花键的材料和尺寸满足工作需求，设计达到标准，如图 5-5 所示。图 5-5 花键轴5.2.7 主轴最小半径校核选择轴的材料为 45 钢，调质处理。由机械设计 【1】 得 ，故取 3/npCdmd41.6805/2.13直径满足要求。轴承的选择左边主轴上在距离左端面 180mm 处加装型号 B2268132-5 的滚动轴承，该轴承的尺寸为 160x240x96mm。在主轴右端距离右端面 270mm 处加装型号为 D3282130K 的滚动轴承，该轴承的尺寸为 150x225x56mm。5.3 滑套的设计该滑套是安装在主轴外表面上的，用于保护主轴的装置，在工作过程中它起到一定的缓冲作用，由于液压机构有时需要在主轴上作用很大的压力，所以很有可能导致主轴表面的损伤，而滑套就起到了一个缓冲的作用，在滑套和主轴之间是一层垫片，因为金属之间不能直接相互作用比较大的力，用一层垫片会起到很好的保护22作用。滑套的定位是根据主轴而确定的，由于滑套是在主轴的外面，完全包围主轴，所以滑套的内径尺寸也是完全有主轴的而决定的，外径尺寸则由箱体，或者自身需要而决定。5.3.1 滑套的尺寸设计滑套的中心是空的用于装填主轴，所以他的内径尺寸受限于主轴，必须大于主轴的半径，所以选取第一段内径为 240mm，长度为 178mm，第二段内径为 230mm，长度为 132mm，第三段内径为 230mm，长度为 300mm，第三段内径为 230mm，长度为267mm，第四段内径为 215mm，长度为 12，第五段内径为 225mm，长度为 62mm；外径尺寸根据滑套的自身要求和箱体结构来确定，由此可以选取外径统一为 300mm 。5.3.2 滑套的材料选择滑套的作用是保护主轴，承受液压机构的压力，全面积都要承受压力，所以材料的选择要以耐用为主，选择 40Cr。5.3.3 滑套的日常维护滑套由于要承受液压机构的压力，所以受力很均匀不容易产生受力变形，日常生产中需要多注意的是保养滑套与主轴之间的垫片是否损坏。23总 结随着充满美好回忆的大学生活的结束，我们作为毕业前最后的晚餐毕业设计也接近尾声，这次毕业设计我做的题目是单面双轴专用铣床的滑套和主轴设计。自行设计对于我们来说是非常困难的再加上时间紧促，我们只能借助网上搜寻相关信息、到图书馆借阅相关文献资料、参考以前学长学姐的作品再加上自己的一些想法等方式，严格按照设计要求的步骤最终完成此项大学里的最后作业。本次设计的思路支座体的工艺设计是主要从主轴和滑套的用途、生产量、安装位置以及经济角度等方面考虑，设计了主轴和滑套的加工工艺过程以及加工过程中所使用的定位装置。机加工过程顺序的安排是依据“基面先行、先粗后精、先主后此”的原则进行的。对 30 重要轴的加工则是先加工外圆，粗精加工分开进行并车削圆柱底面进行的，总之，每个加工部位都是其形状、位置和条件要求选择的比较合适的加工方法和顺序。从这次设计中我发现了很多问题，经过一段时间的实习，好多理论知识记忆已经开始模糊了，制作 CAD 图形的能力下降好多细节地方（如比例设置、快捷键等）欠佳，各方面知识的综合能力较弱等等。我也从中学到了很多，相对于以前的课程设计多了很多思考和研究 ，锻炼了组织能力，切身体会到了机械设计零件的整个步骤等。我相信通过本次设计会对以后的工作和学习又非常重要的影响，虽然这个设计还有很多漏洞，但是设计的过程中我所学到和锻炼的能力是我最大的收获和财富！