油泵体下体十二孔组合机床设计

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕 业 设 计 说 明 书 题目 油泵体下体十二孔组合机床设计 二级学院 直属学部 专业 班级 学生姓名 学号 指导教师姓名 职称 评阅教师姓名 职称 2014 年 11 月 常州工学院毕业设计 1 摘 要 本次毕业设计我设计的课题是加工油泵体下体十二孔组合机床设计 该油泵体下 体零件结构较为简单 体积不大 可以采用一般机床进行加工 但为了尽量提高生产 效率和降低工人劳动强度 专门设计双面钻孔加工的组合机床及其专用夹具 本设计 说明书主要包括四章 第一章介绍组合机床设计的基本方法 第二章为组合机床工艺 方案的编制 确定组合机床的切削用量 组合机床总体设计等 第三章为组合机床主 轴箱的设计 第四章为结论 设计的机床是双面加工组合机床 从工件定位及夹紧可靠 保证加工精度出发 选择卧式双面非刚性轴组合机床 并绘制了加工工序图 加工示意图和卧式双面组合 机床的联系尺寸图 全书贯彻了现行的国家标准 关键词 油泵体下体零件 组合机床 多轴箱 油泵体下体十二孔组合机床设计 目 录 1 概述 3 2 组合机床的总体设计 5 2 1 组合机床工艺方案的制定 5 2 2 工艺分析 5 2 3 加工示意图部份 6 2 4 机床尺寸联系图 7 3 组合机床多轴箱的设计 10 3 1 概述 10 3 1 1 组合机床多轴箱的用途和分类 10 3 1 2 通用主轴箱的组成 10 3 2 通用多轴箱设计 11 3 2 1 绘制多轴箱设计原始依据图 11 3 2 2 主轴 齿轮 的确定及动力计算 12 3 2 3 多轴箱传动设计 13 结 论 25 致 谢 26 参考文献 27 常州工学院毕业设计 3 1 概述 组合机床的组成和特点 组合机床是根据工件加工需要 以大量通用部件为基础 配以少量专用部件组成的一 种高效专用机床 组合机床中各种部件都是具有一定独立功能的部件 并且大都是已经标准化 系 列化和通用化的通用部件 只有多轴箱和夹具是根据工件的尺寸形状和工艺要求设计 的专用部件 但其中绝大多数零件如夹压元件 传动件等也是标准件和通用件 通用部件是组合机床的基础 用以实现机床切削和进给运动的通用部件 如各种 工艺切削头 动力箱 动力滑台等动力部件 用以安装动力部件的通用部件 如底座 等 组合机床的特点 主要用于箱体零件和复杂的孔面加工 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 加工精度稳定 因为工序固定 可选用成熟的通用部件 精密夹具和自动工作 循环来保证加工精度的一致性 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 70 90 通用部件可组织批量生产 进行预制或外购 自动化程度较高 劳动强度低 配置灵活 因为结构模块化 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 产品及工艺 变化时 通用部件一般可以重复利用 组合机床常用的通用部件有 床身 侧底座 底座 包括中间底座和立柱底座 立柱 动力箱 动力滑台 各种工艺切削头等 对于一些按顺序加工的多工位组合机 床 还有移动工作台或回转工作台 动力箱 各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动和进给运动的动 力部件 其中还有可能同时完成切削主运动和进给运动动力头 床身 立柱 中间底座等是组合机床的支承部件 起着机床的基础骨架作用 组 合机床的刚度和部件之间的精度保持性 主要由这些部件保证 除了上述主要部件之外 组合机床还有各种控制部件 主要指挥机床按顺序动作 以保证机床按规定的程序进行工作 组合机床的通用部件 绝大多数已有国家标准 并按标准所规定的名义尺寸 主 参数 互换尺寸等定型 各种通用部件之间有配套关系 这样 用户可根据被加工零 件的尺寸 形状和技术要求等 选用通用部件 组成不同型式的组合机床 以满足生 产的需要 目前 我国的组合机床已主要为汽车 军工 农机 工程机械 电力设备 铁路 机车 船舶等行业服务 我国已连续几年成为世界最大的机床消费国和机床进口国 是世界第三大机床生产国 在机械制造中 对单件或小批量生产的工件 许多工厂采用通用机床加工 由于 油泵体下体十二孔组合机床设计 通用机床要适应被加工零件形状和尺寸的要求 故机床结构一般比较复杂 不仅如此 在实际加工中 由于只能单人单机操作 一道一道工序地完成 所以工人的劳动强度 大 生产率低 工件的加工质量也不稳定 针对以上的问题 组合机床便出现并逐步发展起来 组合机床是根据加工需要 以大量通用部件为基础 配以少量专用部件组成一种高效组合机床 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法 生产效率比通用机床高几倍 至几十倍 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形式的零件 加工时 工件一般不旋转 有 刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动来实现各种加工 组合机床的设计 目 前基本上有两种方式 第一 是根据具体加工对象的特征进行专门设计 这是当前最 普遍也是最实用的做法 第二 随着组合机床在我国机械行业的广泛使用 广大工人 和技术人员总结出生产和使用组合机床的经验 发现组合机床不仅在其组成部件方面 有共性 可设计成通用部件 而且一些行业在完成一定工艺范围内的组合机床是极其 相似的 有可能设计成通用部件 这种机床称为 专用组合机床 这种组合机床不需 要每次按具体对象进行专门设计和生产 而是设计成通用品种 组织成批量生产 然 后按被加工零件的具体需要 配以简单的夹具和刀具 即可组成加工一定对象的高效 率设备 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 该课题是数控气缸盖导管孔组合机床的主轴箱设计 该课题来源于高精公司 这 次设计任务是组合机床主轴箱部分的设计 主轴箱设计是该次设计中一个重要的传动 部分的设计 首先 在同组同学完成对组合机床的总体设计并绘制出 三图一卡 的 基础上 绘制主轴箱设计的原始依据图 接着确定主轴结构 然后根据被加工孔的位 置 拟定传动系统 这里应注意轴与轴的最小间距应符合规定要求 避免产生干涉 这一步是主轴箱设计的核心部分 第四步 计算并校核主轴是否符强度要求 其中包 括对主轴配套轴承的校核 第五步 设计计算同步带传动装置 最后 绘制出相应的 主轴箱图和同步带图以及它们的一些零件图 常州工学院毕业设计 5 2 组合机床的总体设计 组合机床的设计 目前有两种情况 一是根据具体加工对象的具体情况进行专门 的设计 是最普遍的做法 二是 随着组合机床在我国机械行业的广泛使用 工人们 总结自己生产和使用组合机床的经验 设计成为通用的组合机床 又称为 专能组合 机床 这种专能组合机床就不需要每次按具体加工对象进行专门的设计和生产 而是 通过设计为通用品种 组织成批生产 然后按加工零件的具体要求 配以简单的夹具 和刀具 就组成加工一定对象的高效设备 专能组合机床一般都是由单轴动力头组成 这种机床是由安装在支承部件上的一 个或两个多能动力头组成 动力头能够实现快进 工进 快退的工作循环 实现 进给运动的液压传动装置设置在底座内 机床留有安装夹具的位置 配上专用夹具及 刀具 即可用于箱体 支承座等工件的加工 组合机床设计 应考虑以下几点 采用先进的加工工艺 制定最佳的工艺方案 合适地确定机床工序集中程度 合理地选择组合机床的通用部件 选择恰当的组合机床的配置型式 合理地选择切削用量 设计高效率的夹具 工具 刀具及主轴箱等 2 1 组合机床工艺方案的制定 制定组合机床工艺方案是设计组合机床最重要的步骤之一 工艺方案制定的正确 与否 将决定机床能否达到 重量轻 体积小 结构简单 使用方便 效率高 质量 好 的要求 2 2 工艺分析 零件 油泵体下体 按图中加工位置加工右侧面放出螺纹底孔 材料为 HT200 底孔要求 孔深为 14 孔径为 5 具体尺寸见工序图 具体分析如下 零件为油泵体下体 要求孔具有足够的垂直度和圆度要求 本加工属小件加工 所以尽量采用同基准 即先加工底面 然后以下底面为精基准加工上底面 同以上底 面为基准加工下底面 孔加工都采用下底面为精基准 本设计过程为加工侧面孔 采用 一面两孔 组合定位 平面为第一定位基准 孔 46 中心线为第二定位基准 孔 13 的中心线为第三定位基准 这样可以消除一个 X 不定度 这样共消除了六个不定度 加工右侧面的四个孔 经过零件的分析过程 具体流程见工艺过程卡 本道工序参照工序卡 本工序采用右置式卧式机床四孔同时加工 加工余量 一次加工到位 孔深为 14 孔径为 5 加工切削速度 V 24m min 油泵体下体十二孔组合机床设计 F 0 07mm r N 766r min Vf 53 6m min 2 3 加工示意图部份 1 切削用量的选择 本图要求右侧面的四小孔同时加工 所以切削 用高速切削小进给 但考虑到孔 径太小 刀具的强度限制不宜过高 查 筒明手册 表 6 11 取相应的参数 f 0 07mm r v 24m min 由式 n n 766n mindv 10 u f 53 6m min T 10D1 9 f 0 8 HB0 6 10 51 9 0 070 8 200 200 160 0 631 583 72 N mm F 26Df0 8HB0 6 26 5 0 070 8 200 200 160 0 6 356 96N F 总 4F 1426 384 kv P 切削 0 0196 kw DTV 9740514 3278 主轴直径为确定 P43 表 3 4 d B 7 34 9 2mm mm130 10 标准系列表取 d 15mm 再查表 3 6 通用主轴系列参数 查主轴外伸长度及外伸轴直径 因主轴采用滚珠轴承 由 d3 15 栏中查到长主轴 D d1 25 16mm L 85mm 接杆为莫氏圆锥 1 号 按要求加长锥柄麻花钻头 总长为 132 刀刃长为 90 莫氏锥度可选 1 号 查表 8 1 得可调接杆为 Tr16 1 5 接杆长为 182mm 调整中的选择见表 8 2 由名义尺寸 16 查得 d1 Tr16 1 5 d2 24 6 h 12mm 为保证加工精度 一般需要设导向套 而由于 V 24m min 取固定导向装置 查表 8 4 得导向套的有关规定 由 d 刀 4 6 系列到 D 10mm 配合取 67H D1 15mm 取合取 67 常州工学院毕业设计 7 D2 18mm L 选短为 12mm L 8mm L1 3mm 采用单面后导向方式 由于所钻孔都为盲孔 所以无切出长度 选切入长度为 10mm 且加工部份为 L 14mm 取切出长度为 10mm 则 Lz L 1 L L2 10 14 10 34mm 本机床快退时 刀具回到夹具 取前备量为 30mm 后备量为 40mm L 行 34 30 40 104mm 快进为 178mm 快退为 212mm 本设计中对工件采用单面加工 且四孔一样 所以四根主轴的参数差全一样 绘制加工示意图如图 07 加工示意图按机床实际加工状态绘制 并且是机床加工绘制状态 所有尺寸链及参数如图所示 动力部件的长度为 250mm 插表 5 1 取动力滑台为 1HY25 选取配套为侧底座为 1CC251 2 4 机床尺寸联系图 本设计采用多轴箱 动力滑台结构 影响动力部件选择的主要因素有 切削功率 作为动力箱选用依据 进给力 快进速度 行程 多轴箱的轮廓尺寸 动力滑台精度和导轨 材料 1 动力箱的选择 共驱动功率由多轴箱的所用动力的功率 选用 多轴箱所用电机功率为 P 主 P 切 P 零 P 损 P 主 n PX 0 098 kw 主 8 01964 多轴箱传动功率有加工黑色金属时为 0 8 P114 表 5 38 根据选定的切削用量 计算的总的进给力 考虑工作的稳定性 取 TD25IA 的动 力箱 电机的型号为 Y100L 6 电机的功率为 1 5kw 电机转速为 940m min 驱动轴的转速为 520r min 油泵体下体十二孔组合机床设计 2 装料高度的确定 由支承块高度为 H 夹具底座高度为 H2 中间底座高度为 H3 也可由其至联系 尺寸来确定 其中 H h 1 h2 h3 h4 hmin 其中 h 1 158mm 等轴箱最低轴底部的高度 hmin 52mm h2 多等轴箱底面滑动面的距离为 h2 0 5mm h3 滑台的高度 取 h3 250mm h4 侧底面高度 取 h4 560mm H h1 h2 h3 h4 h5 hmin 560 250 0 5 158 52 916 5mm 4 具体轮廓尺寸的确定 本设计为主轴箱的外廓尺寸的设计 据表 4 4 表 3 6 B b 2b1 40 2 mm240 H h h1 b1 52 124 5 100 274 5mm 据 P135 据 7 1 取多轴箱的尺寸为 400 320 5 中间底座尺寸的确定 中间底座轮廓尺寸 在长度方向应满足夹具的安装要求 根据有关相关要求取其 尺寸 取 L 600mm 该尺寸的确定经过多次反复才能以确定 H 630mm 6 机床联系尺寸图见总图 如图 01 7 生产率计算 Q 辅机 T 0 L1 178 L2 34 L3 212 Vf1 53 6m min Vf2 5m min Vf3 3m min t1 0 01min t2 t3 1 5min min 7 T 机 t1 0 1 0 29min2f6 53 T 辅 t1 t3 0 12 1 52fV L3f04182 常州工学院毕业设计 9 166min Q1 30 76 件 h6 290 机床负荷率 12 当二班时 机床的理想生产率 Q2 24 6 件 h406 则 79 9 1037 油泵体下体十二孔组合机床设计 3 组合机床多轴箱的设计 3 1 概述 3 1 1 组合机床多轴箱的用途和分类 主轴箱是组合机床的主要部件之一 按专用要求进行设计 由通用零件组成 其 主要作用是 根据被加工零件的加工要求 安排各主轴位置 并将动力和运动由电机 或动力箱传给各工作主轴 使之能得到要求的转速和转向 主轴箱按其结构大小分为大型主轴箱和小型主轴箱两大类 大型又分为通用 标准 主轴箱和专用主轴箱两种 专用主轴箱根据加工零件特点 及其加工工艺要求进行设 计 由大量专用零件组成 本设计采用的是通用多轴箱 它主要由通用零件组成 3 1 2 通用主轴箱的组成 1 组成 通用主轴箱在生产中应用甚广 通常有钻削类主轴箱等 通用主轴箱主要由箱体 主轴 传动轴 齿轮 轴套等零件和通用 专用 附加机构组成 通常 卧式主轴箱的厚 度是 325 mm 在主轴箱体前后壁之间可安排厚度为 24 mm 的齿轮三排或 32 mm 的齿轮两 排 在主轴箱体后壁与后盖之间可安排两排齿轮 2 主轴箱的通用零件 目前 组合机床生产发展很快 不少生产单位都有自己的特点 通用零件的编号 如 400 400T0711 11 表示宽度为 400 mm 高度为 400 mm 的多轴箱体 箱体类零件 大型通用主轴箱箱体类零件采用灰铸铁材料 箱体材料用 HT200 前后盖材料用 HT150 多轴箱的基本尺寸按系列标准 GB3668 1 83 规定 多轴箱的通用箱体类零件配套表详见 2 表 7 1 P138 多轴箱后盖与动力箱法兰尺寸 如 2 表 7 2 所示 其结合面上的联接螺钉 定位销孔及其位置与动力箱联系尺寸相适应 参阅 2 表 5 40 通用多轴箱体结构尺寸及螺孔位置 参考 2 图 7 1 表 7 3 通用主轴 选用滚珠轴承主轴 前支承为推力球轴承和向心球轴承 后支承为向心球轴承或 圆锥滚子轴承 因为推力球轴承设置在前端 可以承受单方向的轴向力 用于钻孔主 轴 主轴材料 40Cr 钢 热处理 C42 由于选择的接杆为 2 215T0636 01 长度为 110 mm 外伸长度远大于 75 mm 的l 主轴称为长主轴 因此轴内孔较长 与接杆尾部接触面加长 增强了刀具与主轴的连 接刚度 减少刀具前端下垂 并采用了标准导向套导向 通用传动轴 通用传动轴一般用 45 钢 调质 T235 通用齿轮和套 多轴箱用通用齿轮有 传动齿轮 动力箱齿轮和电机齿轮三种 查阅 2 表 常州工学院毕业设计 11 7 21 传动齿轮综合表 和 动力箱齿轮 P159 P160 3 2 通用多轴箱设计 3 2 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 整理编绘出来的 其主要内容包括 主轴箱设计的原始要求和已知条件 在编制此图时从 三图一卡 中已知 主轴箱轮廓尺寸 400 400 毫米 工件轮廓尺寸及各孔位置尺寸 工件与主轴箱相对位置尺寸 根据这些数据来编制出主轴箱设计原始依据图 见图 3 1 和附表 油泵体下体十二孔组合机床设计 附表 1 被加工零件编号及名称 箱体 材料及硬度为 HT250 217HBS 2 主轴外伸尺寸及切削用量 3 动力部件 1TD25 1HJ25IA 2 2 KW n 1420 r min 主N 轴号 加工直径 mm 主轴外伸尺 寸 mm 切削用量 备 注 D d L n r min v m min f mm r mm minfV 1 2 6 螺钉孔 8 5mm 30 20 110 500 13 0 1 50 3 2 2 主轴 齿轮 的确定及动力计算 1 主轴的结构型式和直径 齿轮模数的确定 主轴的型式和直径 主要取决于工艺方法 刀具主轴联接结构 刀具的进给抗力 和切削转矩 钻孔时采用滚珠轴承主轴 主轴的直径按加工示意图所示主轴类型及外伸尺寸初步确定 常州工学院毕业设计 13 齿轮模数 m 单位 mm 一般用类比法确定 也可根据公式计算 多轴箱中齿轮模数 常用 2 2 5 3 3 5 4 几种 为了便于生产 同一多轴箱中的模数规格不易采用两 种以上 2 多轴箱所需动力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 多轴箱所需功率 按下列公式计算 多 轴 箱P 3 1 式中 切削功率 单位为 KW 切 削 空转功率 单位为 KW 空 转P 与负荷成正比的功率损失 单位为 KW 损 失 每根轴的切削功率查阅 组合机床切削力及功率计算图 得到 0 12 KW 每切 削P 根轴的空转功率查阅 2 表 4 6 轴的空转功率 KW 得到 0 067 空 转 空 转 KW 每根轴上的功率损失 一般可取所传递功率的 1 0 12 0 067 0 01 6 1 182 KW多 轴 箱P 多轴箱所需的进给力 单位为 N 按下式计算 多 轴 箱F 3 2 niF1多 轴 箱 式中 各主轴所需的轴向切削力 单位为 N i 查阅 2 表 6 20 组合机床切削用量及时图推荐的切削力 转矩及功率公式 得到 884 N 3 3 08 2HBfDF 6 884 5304 N 3 4 多 轴 箱 8000 N 3 5 多 轴 箱 动 力 滑 台 3 2 3 多轴箱传动设计 多轴箱传动设计 是根据动力箱驱动轴位置和转速 主轴位置及其转速要求 设 计传动链把驱动轴与各主轴连接起来的 使主轴获得确定的转速和转向 1 对各主轴箱传动轴的一般要求 1 在保证主轴的强度 刚度 转速和转向的条件下 力求使传动轴和齿轮轴的规 格 数量为最少 为此 应尽量用同一根中间传动轴带动多根轴 中心距不符合标准 时 可采用略微改变传动比的方法解决 2 尽量不用主轴带动主轴的方案 以避免增加主轴负荷 影响加工质量 遇到主 轴分布较密 布置齿轮的空间受到限制或主轴负荷较小 加工精度要求不高时 也可 nisnini PP111损 失空 转切 削损 失空 转切 削多 轴 箱 油泵体下体十二孔组合机床设计 用一根强度较高的主轴带动主轴的传动方案 3 为使结构紧凑 多轴箱内齿轮副的传动比一般要大于 1 2 最佳传动比为 1 1 1 5 后盖内齿轮传动比允许取 1 3 1 3 5 尽量避免升速传动 当驱动轴转速 较低时 允许先升速后再降速 4 驱动轴直接带动的轴数不已超过两根 避免装配困难 2 拟定多轴箱传动系统的基本方法 1 主轴分布的类型属于同心圆分布 在同心圆圆心处设置中间传动轴 2 驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置 驱动轴的转速按动力箱的型号选定 当采用动力滑台时 驱动轴旋转方向可任意 选择 动力箱与多轴箱连接时 应注意驱动轴的中心位置 一般设置位于多轴箱宽度 的中心线上 中心高度取决于动力箱型号规格 3 用尽量少的传动轴及齿轮副把驱动轴和六根主轴连接起来 在多轴箱设计原始 依据图上确定了主轴的位置 转速和转向 的基础上 分析主轴位置 拟定传动方案 初步选定齿轮模数 估算 类比法 再与计算 作图和试凑相结合 确定齿轮齿数和 中间传动轴的位置及转速 3 确定传动路线为 主轴 1 2 6 为一组同心圆分布主轴 在其圆心处设中间传动轴 7 而液压泵 轴 8 与传动轴 7 之间为一直线分布主轴 驱动轴 O 与传动轴 7 连接起来传递动力 形 成主轴箱传动树形图 如图 3 2 参考 2 图 4 13 常州工学院毕业设计 15 图中主轴 1 2 6 为 树枝 箭头表示的方向为运动传递方向 路线 根据原始设计依据图 3 1 算出驱动轴 主轴的坐标尺寸 4 传动轴转速及齿轮的计算 油泵体下体十二孔组合机床设计 1 主轴及驱动轴到主轴间的传动比 主轴 500 r min621nn 驱动轴 785 r min o 各主轴总传动比为 3 5 57 180654321 oi 2 各主轴传动比及转速分配 驱动轴 I 主轴箱驱动轴转速为 785 r min 3 6 57 1min 7850 rzn 从主主从 其中 m 取 3 3 7 2 从主A 503 从主 z 齿轮轮齿分配 为 24 为 26 主z从z 常州工学院毕业设计 17 r min73026485 从n 传动轴 II 其中 m 取 2 nozmA64noz 齿轮轮齿分配 为 38 为 26 oznz r min503827 从 各主轴 r min621 nn 3 传动轴到液压泵轴 根据查阅 4 图 4 8 油泵传动轴推荐值为 n 550 880 r min 取 n 625 r min 其中 m 取 2 2 从主 zmA 其中 24 16 in 73065 rnz 主从从主 从z 求出 20 主 传动链如图 3 4 所示 油泵体下体十二孔组合机床设计 4 验算各主轴转速 r min502643875621 nn r min4073 泵 5 润滑泵轴选取 多轴箱常采用叶片油泵润滑 油泵供油至分油器经油管分别送到各个润滑点 轴 承 齿轮 油盘等 油泵安装在箱体前壁上 并尽量靠近油池 参考 2 图 7 11 采用 R12 1A 型叶片油泵 5 传动零件的校核 传动系统拟定后 对总体设计和传动设计中选定的传动轴颈和齿轮模数进行验算 校核能否满足工作要求 1 验算传动轴直径 按下式进行计算传动轴所承受的总转矩 总T 3 8 nUTUT 21 总 式中 作用在第 n 根主轴上的转矩 单位为 N m n 传动轴至第 n 根主轴之间的传动比 27 984 N m 总 按照 4 表 3 4 进行验算 常州工学院毕业设计 19 mm 3 9 25104 TBd 所选用的传动轴直径 d 25 mm 能满足要求 将传动设计的全部齿轮齿数 模数以及所在排数 按规定格式标在下面的传动系 统图 3 5 中 最后计算各主轴的实际转速如表 3 2 所示 与原始依据图中的要求一 致 转速相对损失控制在 5 以内 润滑油泵的转速 符合要求 min 658rn 油泵体下体十二孔组合机床设计 表 3 2 用高速钢钻头加工铸铁件的实际转速 轴号 主轴 1 主轴 2 主轴 3 主轴 4 主轴 5 主轴 6 N 实 r min 500 500 500 500 500 500 6 多轴箱坐标计算 坐标计算就是根据已知的驱动轴和主轴的位置及传动关系 精确计算中间传动轴 的坐标 为多轴箱箱体零件补充加工图提供孔的坐标尺寸 计算传动轴的坐标尺寸 求出与主轴有直接关系的传动轴坐标 如图 3 5 为一轴定距的传动轴坐标计算图 为了方便计算 通常以已知轴的中心 作为原点 O 建立坐标系 xo y 设所求的传动轴坐标为 B x y 啮合中心距为 R 求得 B 点在坐标系中的坐标为 175 000 169 500 如图 3 6 所示已知传动轴的坐标及油泵轴 8 之间的传动齿轮参数 则轴 8 的坐标可按图中方法选小标 应使 x y 为正值 2 4 2088 mZ 常州工学院毕业设计 21 根据 与实际尺寸相符 y 0 计算可得 mZmR42 887 3 10 yX1350 15 3 11 Y0 69698 各主轴和传动轴的坐标值见表 3 1 坐标检查图略 主轴和传动轴装配表见附录 表 3 3 六孔钻削多轴箱总图见附图 ZW JZ032 05 多轴箱定组合机床的主要部件之一 按专门要求进行设计 由通用零件组成 其 主要作用是根据被加工零件加工要求 安排后主轴位置 并将动力和运动由电机或动 力部份传给工作主轴 使之得到要求的转速和转向 通用多轴箱由箱体 主轴 传动轴 齿轮 轴套 轴承等零件和通用 专门 附 加机构组成 在多轴箱体前后壁之间各安厚度为 24mm 或 32mm 的齿轮分别为 3 排和 2 排 在后盖和前盖安一排齿轮 本设计为钻削类多轴箱 经结合各种因素 采用滚动轴承后支承为向心球轴承 因推力轴承设置在前端 能承受反向的轴向反力 适用于钻孔主轴 本设计用刚性连接 即选用多轴箱前外伸长度为 85mm 采用接杆直接相连 主轴材料为 45 钢经热处理 即可达到相应要求 剪 2 9186 MPa 31 MPa PW T3102 758 通用传动轴也可以用 45 钢 多轴箱的通用齿轮有 传动齿轮 动力齿轮 电机齿轮三种各种型号的选用见表 7 21 表 7 23 多轴箱用 套详见表 7 24 因本设计 d 32 不需要用防油套 本设计采用 ZD27 2 多箱型式 1 4 根据主轴式号为 15 170722 41 油泵体下体十二孔组合机床设计 5 6 8 的型式代号为 20 170731 41 20 170731 42 以下为多轴箱具体设计过程 1 绘制多轴箱设计原始依据图 主要根据 三图一卡 绘制的 首先根据机床联系尺寸图绘制多箱外形图 并标注轮廓尺寸得动力箱驱动轴的 相对位置 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 主轴承 驱动轴相对位置尺寸 当主轴逆时针转向可不标 只标清顺时针方向 对后轴的情况有所标注 2 主轴 齿轮的确定及动力计算 主轴型式和直径 齿轮模数的确定 主轴直径及外伸长度尺寸先按加工示意图所示 主轴类型及外伸尺寸初步确定 经校核后确定 传动轴直径暂定选 20mm 齿轮模数一般用类此法确定有公式 m 30 32 32nd 确定 m 0 321 因为多轴箱中齿轮模数常用 2 2 5 3 3 5 4 等几种 但一般情况下一传动轴及 主轴齿轮模数不超过 2 种 经过几次计算验正得知确定本机床使用模数为 3 和 2 的两 种模数齿轮 驱动齿轮取 Z 21 m 3 多轴箱的动力的计算 传动轴系统确定后 P 多轴箱按下列公式计算 P 多 P 切 P P 损 0 3 0 001 0 003 0 3 0 0196 kw 按所选的动力部件符合要求 3 多轴箱传动设计 按传动系统的设计 一般要求 力求使传动轴 齿格规格数量为最少 本设计的系列的方法如下 驱动轴 0 轴由助力箱带动 驱动轴 0 轴通过 m 3 n 520 Z 21 齿轮带齿 轮 m 3 Z 18 8 号轴转动 n 606 由 8 号轴上的 m 3 Z 18 齿轮啮合 m 3 Z 19 带动 5 号 轴和 6 号轴 同时 5 号和 6 号轴的 m 2 Z 24 齿轮分别带动 1 2 3 4 轴上的齿轮 m 2 Z 18 使主轴运动 由 6 号轴上的 m 2 Z 26 带动齿轮泵 m 2 Z 24 以 n 623r m 的速度运转 因为主轴速度为 n 766 转 把动轴转速为 n 520r min 总转动为 u 0 687620 轴号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 常州工学院毕业设计 23 转速 r min 520 766 766 766 766 574 574 625 606 每根的转速为上表 1 传动零件校核 1 验算传动轴直径 T 总 T1u1 T2u2 Tnun 作用在每根轴的转矩 T1 T2 T3 T4 583 72 Nm 每根传动轴至主轴间传动比为 u 0 75 T 总 0 75 1749 Nm 58 代入下式 3 4 d B 5 2 11 2 mm 41041079 传动轴取 d 20mm 符合要求 2 模数在进行速度计算已验算过 根据以上方案查表 8 19 油标 8 19 圆螺母 8 16 分油器 8 10 止动垫圈 图 7 5 主轴滚珠承组件 传动轴组件查图 7 7 动力齿轮表 7 22 套由表 7 24 查 液压泵图 表 7 11 传动齿轮见 7 21 2 多轴箱的坐标计算 4 根主轴与一根驱动轴的坐标 油泵体下体十二孔组合机床设计 各轴的坐标分布如下图 绘制多轴箱及展开图为图 02 20 208 20 208 20 158 20 158 Y 0 183 0 1245 20 208 20 208 105 5 183 55 5 183 20 158 55 5 183 0 183 20 158 0 124 5 0 X Y 常州工学院毕业设计 25 结 论 毕业设计是培养我们综合运用所学的基础理论和专业理论知识 独立解决机床设 计问题的能力的一个重要的实践性教学环节 通过这次设计 使我们对原来所学的知 识有了新的理解 而且将我们原来所学的知识学的联系不大的知识相互联系起来 对 整个的机床设计过程有了一个全面的认识 通过设计 我懂得了几下几方面的知识 1 初步掌握了正确的设计思想和设计的基本方法 步骤巩固 深化和扩大所学知 识 培养理论联系实际的工作方法和独立工作能力 2 获得机床总体设计 结构设计 零件计算 编写说明的方法 通过绘制部件总 图 展开图 装配图 和零件工作图的等方面的基本技能 3 更加熟悉基准 规格及手册 资料的运用 4 对现有机械结构具有一定的分析能力和设计能力 油泵体下体十二孔组合机床设计 致 谢 在此次毕业设计中 指导老师给我大力的帮助 在这 我衷心地向表示感谢 设 计中遇到的每个问题 老师都细心的给了我详细的指导 虽然老师公务繁重 但仍然 定期给我们辅导 他不仅传授给我们解决问题的方法 而且广征博引 开阔我们的思 路 使我们对传统的设计有了新的认识 新的发现 在设计过程中 有许多问题都是 通过和同学们讨论解决的 我对这些同学也要衷心的感谢 同时我对图书馆的老师也 要表示感谢 他们为我查阅资料时提供了很大的方便 经过三个多月的设计 终于完成了毕业前的最后一份作业 在本次设计中 孙振 军老师给予了精心的指导工作 给我们提出了许多精心的指导 对孙老师 我们表示 忠心的感谢 对孙老师表示诚挚的敬意 本文是在孙振军老师的悉心指导下完成的 论文完成之际 我首先要感谢我尊敬的 孙振军老师 是指导老师渊博的学识 严谨求实的治学作风 一丝不苟的科学态度 诲人不倦的师者风范和敏锐的洞察力给我留下了极为深刻的印象 在毕业设计进展的 各个阶段 尤其是在 每当出现问题或遇到困难时 总能得到指导老师准确而及时的指点 尤其在论文最后的修改过程中 更给予了我精心的指导 使得论文水平有了很大提高 我还要感谢学院领导和本组全体成员 在我进行本次毕业设计期间 他们给我很多无 私的帮助和支持 我所取得的每一点成绩和进步 都离不开他们的殷殷支持 感谢我的家人多年对我学业的理解和支持 感谢所有关心 帮助过我并且给予我支 持和方便的老师和同学 感谢所有参考文献的作者 本次设计从任务分配 数据计算到装订都是在孙老师的精心指导下完成的 在此 特别感谢孙老师的热心和耐心指导 孙老师为人师表 刻苦敬业 是我学习的榜样 使我养成了兢兢业业 一丝不苟的好习惯 在这里我忠心的感谢我的指导老师 同时 在毕业设计中 我们得到了系里许多领导的帮助和关怀 使我们的设计得 以顺利进行 对他们 我们致以由衷的感谢 还有在毕业设计结束之际 我忠心地对 三年来给我们谆谆教诲 始终帮助和关心我们的各个系里领导和老师表示深深的感谢 并致以崇高的敬意 最后 祝愿各位老师工作顺利 生活美满 常州工学院毕业设计 27 参考文献 1 成大先主编 机械设计手册单行本机械传动 M 北京 化学工业出版社 2004 2 徐锦康主编 机械设计 M 北京 高等教育出版社 2004 3 王旭 王积森主编 机械设计 M 北京 机械工业出版社 2003 4 王大康 卢颂峰主编 机械设计课程设计 M 北京 北京工业大学出版社 2000 5 谈嘉祯主编 新编机械设计师手册 M 北京 中国标准出版社 2001 6 谢家瀛主编 组合机床设计简明手册 M 北京 机械工业出版社 1999 7 吉林工业大学 吉林工学院 东北工学院主编 金属切削机床设计 M 上海 上海科学技术出版社 1980 8 沈世德主编 机械原理 M 北京 机械工业出版社 2002 9 王章忠主编 机械工程材料 M 北京 机械工业出版社 2001 10 王伯平主编 互换性与测量技术基础 M 北京 机械工业出版社 2003