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发表于 2007-5-29 12:17:34
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来自: 中国江西南昌
给你找了些资料你看看有没用~& c" B4 c/ ], @4 I+ {7 n' e+ P
$ x8 \) Y( f+ m7 |$ _, q6 \. ]! ^
5.机床主传动系统设计5 ^- z$ e. {4 T& n! p0 @# j
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运动的动力部件。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。
1 e/ E$ n' ^2 b$ ~4 g通用主轴箱采用标准主轴,借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。* @- }: H9 m2 `5 y2 ^5 N8 y6 J
5.1 大型主轴箱的组成
+ \4 s8 }/ `/ d5 k' u# m大型通用主轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。有箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件;主轴、传动轴、手柄轴、传动齿轮、动力箱或电动机齿轮等为传动类零件;叶片泵、分油器、注油标、排油塞、油盘和防油套等为润滑及防油元件。 @3 Z5 D5 j% y$ H
5.2 多轴箱通用零件) x/ p9 X& h- I+ `' F; g2 i' Y
1. 通用箱体类零件 箱体材料为HT200,前、后、侧盖等材料为HT150。多轴箱的标准厚度为180mm,前盖厚度为55mm,后盖厚度为90mm。
, C9 W) o3 Z7 K; Y6 i+ k. T2. 通用主轴
6 }, X, e: O7 N8 [# g7 H- P1) 滚锥轴承主轴6 r4 r% [) [# j4 q3 o2 v- O: K
2) 滚针轴承主轴
8 G, \$ [) y% l8 [& @) {" U3) 滚珠轴承主轴:前支承为推力球轴承、后支承为向心球轴承或圆锥滚子轴承。因推力球轴承设置在前端,能承受单方向的轴向力,适用于钻孔主轴。+ m. z Q' C: X* E# W7 r: p
3. 通用传动轴$ m( B6 K; x' K+ i7 `6 P
通用传动轴一般用45#钢,调质T235;滚针轴承传动轴用20Cr钢,热处理S0.5~C59。
& {3 [8 }$ N% `# ]' \/ G7 q4. 通用齿轮和套
8 A1 p' v% J( B多轴箱用通用齿轮有:传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。" |+ ?* k7 b& m1 H7 P1 `
5.3 通用多轴箱设计
9 Y7 P5 h7 P* E% w3 \' ]' S7 W" Y1. 多轴箱设计原始依据图
- v" C. {$ l. u2 H1) 多轴箱设计原始依据图 H0 q4 S ~ U1 i7 ?5 V% \- D. o6 q
4 N' X! E& i5 \1 Z
图5-1.原始依据图
$ y) Z r* N. N2) 主轴外伸及切削用量4 v6 _! Q, A: O8 w& G0 J
表5-1.主轴参数表( Z0 N9 p. Y1 n; F% u
轴号 主轴外伸尺寸(mm) 切削用量 备注8 g K7 Y5 k7 o- b; D# R. l- n
D/d L 工序内容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r)
( F, Z' C$ ?! T; ^: u. C; q% m九轴 30/20 115 钻Ф4.9 900 14 0.05
9 D6 U: s1 T" }+ {3) 被加工零件:箱体类零件,材料及硬度,HT200,HB20~4004 b% Q& B8 v) r
2. 主轴、齿轮的确定及动力的计算
3 e) r) r+ e9 G/ D' ~1) 主轴型式和直径、齿轮模数的确定
3 B, H3 Z# X+ z8 l主轴的型式和直径,主要取决于工艺方法、刀具主轴联结结构、刀具的进给抗力和切削转矩。钻孔采用滚珠轴承主轴。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。5 M7 M1 I( V: s' c
齿轮模数m(单位为mm)按下列公式估算:( g2 n. ]1 S5 L$ r0 b
= ≈1.9(《组合机床设计简明手册》p62)8 H, x* i8 e& k8 O( n" o5 C
多轴箱中的齿轮模数常用2、2.5、3、3.5、4几种。为便于生产,同一多轴箱中的模数规格最好不要多于两种。因此选用齿轮模数为2、3两种。5 |7 m2 q4 a, R! T8 S2 ~. @
2) 多轴箱所需动力的计算$ N3 N# R/ ^( s0 p# C3 q1 A
多轴箱的动力计算包括多轴箱所需的功率和进给力两项。1 f6 v5 I# N, k& ^/ Q2 u: ~
传动系统确定之后,多轴箱所需功率 按下列公式计算:
$ K% w; @: n& x( c0 o; e. s% q5 l(《组合机床设计简明手册》p62)# [. q4 p4 S+ {( y( n$ g3 W$ z
4.76kw+0.074×9kw+4.76×1%kw=5.48kw' T2 Z! ^4 ?8 s/ [( z" N
多轴箱所需的进给力 (单位为N)可按下列公式计算# X3 Z8 s' C1 D W6 w' V
=187.78×9=1691N0 |) V/ o+ g) a4 D. W% {
实际上,为克服滑台移动引起的摩擦阻力,动力滑台的进给力应大于 。
r/ b! r- y d' l- V% R& v1 z6 {3. 多轴箱传动设计& `. \. V$ ]4 |8 E
多轴箱传动设计,是依据动力箱驱动轴位置和转速、各主轴位置及其转速要求,设计传动链,把驱动轴与各主轴连接起来,使各主轴获得预定的转速和转向。
: o5 k: n3 r8 p( f/ A1) 对多轴箱传动系统的一般要求
* V$ z$ B! g8 N e' M4 N$ w7 Y) ca) 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的规格、数量为最少;
! h8 n; T3 @3 p+ V) C5 Lb) 尽量不要用主轴带动主轴;
; L7 e. U3 s! j3 D! Pc) 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),后盖内齿轮副传动比允许取至1/3~1/3.5;
7 n9 v+ g) L# a4 Ed) 用于粗加工主轴上的齿轮,应尽可能设置在第Ⅰ排,以减少主轴的扭转变形;精加工主轴上的齿轮,应设置在第Ⅱ排,以减少主轴端的弯曲变形。
0 P- n C- b. }- V9 j2 ?0 v0 Qe) 多轴箱内具有粗精加工主轴时,最好从动力箱驱动轴齿轮传动开始,就分两条传动路线,以避免影响加工精度。
# H a- K6 H: E6 b+ w. b7 qf) 驱动轴直接带动的转动轴数不能超过两根,以免给装配带来困难。5 f3 D9 z0 {' Q
多轴箱传动设计过程中,当齿轮排数Ⅰ~Ⅳ排不够用时,可以增加排数。% U- x( e- z; L4 I, V: W! [
2) 拟定多轴箱传动系统的基本方法$ W% d' q( U1 p+ w1 m5 u l
拟定多轴箱传动系统的基本方法是:先把全部主轴中心尽可能分布在几个同心圆上,在各个同心圆的圆心上分别设置中心传动轴;非同心圆分布的一些轴,也宜设置中间传动轴;然后根据选定的各中心传动轴再取同心圆,并用最少的传动轴带动这些中心传动轴;最后通过合拢传动轴与动力箱驱动轴连接起来。! f) j; ]9 U `( l* k
a) 所需加工孔为同心圆分布
1 X" g& `7 ~9 d/ F+ t v% e' K: f5 \ ?* ~( c' \& X
图5-2.需加工孔的位置分布1 B) P) i; R+ I
b) 确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置1 L2 i) v3 K3 J& i# l7 D j8 [
6 z1 C' g/ u* F2 v/ {6 \ K图5-3.驱动轴及传动轴的分布位置
. K. G6 g" {5 Q5 t$ x/ G3) 用最少的传动轴及齿轮副把驱动轴和各主轴连接起来 在多轴箱设计原始依据图中确定了主轴的位置、转速和转向的基础上,首先分析主轴位置,拟定传动方案,选定齿轮齿轮模数,再经过“计算、作图和所次试凑”相结合的方法,确定齿轮齿数和中间传动轴的位置及转速。
0 D$ N, }) z/ d; G1 U齿轮齿轮模数 传动轴转速的计算公式:(《组合机床设计简明手册》p65)+ F! _+ O% N+ N
1 N! X9 B" f0 I: k3 D0 M
8 W+ V8 i9 c4 a, O
7 _5 a3 R W, K* B
% ]/ L0 `/ J/ J
8 `- y6 ~. B) Y {- |! p
) J" j1 A3 g/ b0 _①驱动轴-传动轴Ⅰ:m=2mm A=66mm 1
( `1 k4 ]& y% Y+ ~ 圆整后均取228 z9 n0 l* _4 k1 e, F
d驱=66mm dⅠ=66mm
, S' `3 h% \& e( A! y, _ E [% c2 ~$ S4 W
- H( j+ R9 N' Q9 o- h. f) @②传动轴Ⅰ-主轴3:m=3mm A=92.18.mm 1.25. j5 V1 _% g- X8 }+ k/ O
+ c9 B Y2 f% q8 M9 O9 ndⅠ3=102mm d3=81mm
" Y5 \% [ \; D1 i/ N$ d4 E; D ) i( J8 f% M) U( \0 G5 T+ _2 C7 e
主轴4、5、6均与主轴3相同,由传动轴Ⅰ带动。0 O) f+ ?- G6 Y3 k
③传动轴Ⅱ-主轴1:m=3mm A=61.94mm 1.25
, M& e3 P% Y8 I. k7 W: ] 取18 取23) w" T. B. f! M/ I' f- q: t
dⅡ=54mm d1=69mm# r- w0 c2 h# V
8 R3 W7 ~, A: \. P- ? 主轴2和主轴1相同,由传动轴Ⅱ带动。
2 v2 S6 s" v; ~! [, \. T ④传动轴Ⅳ-传动轴Ⅱ:m=3mm A=91.36mm 1.748 Y1 Q" |7 X9 Q4 W& K
3 {' I; h6 T- F1 Y) \ # B. W4 h5 T* a& s" j, g" s# ^
' i- _) _: j# |% g9 P$ r
⑤传动轴Ⅰ-传动轴Ⅳ:m=3mm A=91.36mm 1/1.74
8 J+ ]9 R- y# v3 P8 {* I/ F % b9 Z( j P4 W" w+ Y! f
3 [4 B7 K1 s0 |- e8 }2 A
& u5 {. w! |) n ⑥传动轴Ⅲ-主轴7:m=3mm A=71.88mm 1.25
1 I" p3 g, l+ A+ z" } 8 R* p$ q# W7 ]
w( I+ X( ^1 c+ a" U+ a9 r 主轴8、9和主轴7相同,由传动轴Ⅲ带动。3 r- y0 O2 {, H2 h' m
2 e- W+ M2 ^; X0 p$ X) U. I ⑦传动轴Ⅴ-传动轴Ⅲ:m=3mm A=89.69mm 1.19
1 e% C) l" f" H- T
% Q( X; e" V9 G; v
1 F% r7 _. Y7 _, |8 Z
$ V8 V; h6 V% l' v1 p/ c5 H⑧传动轴Ⅰ-传动轴Ⅴ:m=3mm A=89.69mm 1/1.19/ M& P8 @3 u, K6 R5 C# T
5 y7 K0 {6 U# `8 m 6 d+ y: K& Y: {0 L# u
* C! f: U3 d2 O0 H$ M* N8 C⑨驱动轴-手柄轴:m=3mm A=66mm 14 z) @( \ X* ^; W9 l
% c; }5 z3 A) A 1 Z% [' X/ j* H# G
' `& ]* T( t( d. i" ]* g
⑩传动轴Ⅵ-油泵轴:m=2mm A=70mm 2.09
% r# e3 Z# i m) A$ x' q
`% V: |- C6 |* T8 N, Y* q " q* `9 @* l# \4 J
. X; y! M( }/ j% ~# S ○11手柄轴-传动轴Ⅵ:m=2mm A=70mm 1/2.093 `- m5 f# `' k& s6 V+ ^* i6 e9 l
/ S5 \* L4 |' H& W+ { L
3 w; _8 e; \( F0 j5 N8 A7 b
7 i+ U! N* ? d! _4) 润滑泵轴和手柄轴的安置 多轴箱常采用叶片油泵润滑,油泵供油至分油器经油管分送至各润滑点。油泵安装在箱体前壁上,泵轴尽量靠近油池。油泵轴的齿轮齿数为24,模数为2mm,转速应当不高与800 。通常油泵齿轮放在第Ⅰ排,以便于维修。当泵体或管接头和传动轴相碰时,可改用埋头传动轴。
; {) y9 @' f$ C# P多轴箱一般设手柄轴,用于对刀、调整或装配检修时检查主轴精度。手柄轴转速尽量高些,其周围应有较大孔间。# d0 w2 |. Q8 P# U, Q
+ E; P }5 b4 I* ?; ^7 p
图5-4.手柄轴和油泵轴的位置2 R% C2 J0 z: O# ~4 e
4. 九孔钻削多轴箱坐标检查图
" o/ u4 P; E- `. L$ t N驱动轴,主轴坐标值表(mm)
" I5 o; i9 z% o: a ]表5-2.主轴坐标值表4 X- `; |- d( z
坐标 销O 驱动轴 主轴1 主轴2 主轴3 主轴4+ g' w) F* ]5 V1 |8 O. D$ }
X 0.000 265.000 38.700 38.700 217.500 312.500
( ] u+ R u/ L8 ~( r4 pY 0.000 200.500 235.300 147.700 121.500 121.5006 } t# s/ P: X
主轴5 主轴6 主轴7 主轴8 主轴9 传动轴Ⅰ 传动轴Ⅱ# f$ x. i' v# e% x0 S& u
312.500 217.500 466.500 513.900 488.070 265.000 82.5000 s# `; Z; `3 R; X' h+ n
279.500 279.500 251.710 191.500 128.460 200.500 191.500
8 |# q' ^$ R2 ^9 y传动轴Ⅲ 传动轴Ⅳ 传动轴Ⅴ 传动轴Ⅵ 手柄轴 油泵轴 T3 J4 B1 F) h0 e2 y
442.410 173.750 353.710 195.660 265.000 132.500 ; R1 L' M- S. @, u% G0 r# V& B8 m
183.980 196.000 192.240 59.260 68.720 89.430
) S c( t. j1 R, e. B+ x九孔钻削多轴箱坐标检查图:) R6 T e t& u2 | S
$ {& Z! b2 C& I" P d5 y
图5-5.多轴箱坐标检查图0 p! } r% {$ A0 Y3 `
5. 绘制多轴箱总图 v4 y9 J( R, M3 W# [: u
通用多轴箱总图设计包括绘制主视图、展开图,明细表,制订技术条件等。 |
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