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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~6 ]0 Z4 C5 ]# n6 i$ A s
7 x& g9 V2 M) V# L8 s' u; d
5.机床主传动系统设计
8 r4 J" l9 z! E& ]$ s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。
( F1 h. N- F" R/ _0 d ~% h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。
' r1 D0 S1 C; v5.1 大型主轴箱的组成
% R/ b* {4 \& m" V( r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。+ e2 V* T) H5 y& f
5.2 多轴箱通用零件
3 y' r! a3 L3 ]/ J. J1. 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。" ^. F( i* `. z! a- U3 D
2. 通用主轴* A8 X( L" c6 d( N; C
1) 滚锥轴承主轴# O$ j% e4 E1 Y1 a/ s; g
2) 滚针轴承主轴4 d/ }* n ~; e
3) 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。' t. t2 x9 _4 z) @- X% X# p2 c$ `. ]
3. 通用传动轴
4 B! B3 J- r% ?1 D; W! Y5 \6 t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。' P( K% k3 T: Y5 a
4. 通用齿轮和套
9 A; E- S$ C5 t) f) m3 a. G8 i多轴箱用通用齿轮有:传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。# Q& z/ [. E8 C( ]9 `; P
5.3 通用多轴箱设计: m' M. S( P! I w0 ?) I7 Y7 Q
1. 多轴箱设计原始依据图% v) Q+ Q5 k9 s. N9 W5 v0 }( J/ t& e
1) 多轴箱设计原始依据图$ {2 ?% s- s; Q
4 q; g3 O: Q- a' }6 u+ T
图5-1.原始依据图3 F, h* O0 t) e
2) 主轴外伸及切削用量
8 Y) V2 x2 `( k# @# b& n表5-1.主轴参数表
- |1 d! l, Z3 h8 c+ o/ j) `轴号 主轴外伸尺寸(mm) 切削用量 备注$ I+ X4 f/ {7 c; V% @# s
D/d L 工序内容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r)
" f( q b1 R" t+ x& m九轴 30/20 115 钻Ф4.9 900 14 0.05 , i( q+ J3 l2 C4 O9 |
3) 被加工零件:箱体类零件,材料及硬度,HT200,HB20~400
' J0 g k& {( }5 A2. 主轴、齿轮的确定及动力的计算
9 n+ J' k) V( Y( U6 X( r1) 主轴型式和直径、齿轮模数的确定
4 I {7 S5 ^5 T4 T& z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。
: p) K8 J- F5 |" w) I齿轮模数m(单位为mm)按下列公式估算:
2 R5 H: }. z( Q; z/ ]/ O= ≈1.9(《组合机床设计简明手册》p62)
( I2 c5 p3 o$ t: I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。
# i% p7 H5 E" h e' q5 W w2) 多轴箱所需动力的计算
- R# ?$ U, T3 |7 e5 [% p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 D+ c" e% O% w6 K) X传动系统确定之后,多轴箱所需功率 按下列公式计算:; V* }! ~6 a: N% F/ N' W9 M
(《组合机床设计简明手册》p62)
, r) {' Z7 U: r' _4.76kw+0.074×9kw+4.76×1%kw=5.48kw9 N- {2 {( h* T0 L
多轴箱所需的进给力 (单位为N)可按下列公式计算
* [5 _3 c% C& }=187.78×9=1691N
( u( S* B0 U3 B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 。
. Z" w1 w2 F& W3. 多轴箱传动设计6 \& V" \% r- y% k: P9 U) t
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。
9 Z6 i" x* |$ H$ s# u1) 对多轴箱传动系统的一般要求% [( K; D F. S& K) k! B
a) 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;
" |$ X3 {! y0 q. M1 [0 U: nb) 尽量不要用主轴带动主轴;
$ w, m# _# K$ \& zc) 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;
( l# |$ v- ?) l1 ^7 id) 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。
% p+ ~& N/ Z: y, j' l* T# a6 ~. Ee) 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。
/ K2 C, C. O( H. C( Bf) 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。' G+ V4 p Q. I
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。# C$ a3 k5 { ^" V
2) 拟定多轴箱传动系统的基本方法+ ?4 ]4 s& ~, z
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。( x6 f G, h2 o" n3 ~! [2 V* K
a) 所需加工孔为同心圆分布( H( _# o1 {+ W$ O" S
; ^' Z/ u# l$ q) b' U$ o图5-2.需加工孔的位置分布9 Q# C# v2 x2 X
b) 确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置4 G1 X8 s2 e# {2 L7 {+ t& j. c3 `9 b
! x% m6 E, @/ w3 g
图5-3.驱动轴及传动轴的分布位置9 Q5 d. K9 @ \) I
3) 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。
5 X6 ?. ?" e- M7 Y+ N9 D1 L( Z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)
4 a9 Q; `1 A @$ A
! w( V0 ?3 \; }& G
6 e) w0 I6 P$ i$ X* q+ _
+ P( N# L- U' e; W/ I2 }! ~$ |$ z. l! }2 D( g5 Z# K2 F# v
, a9 J9 W. F2 U) a% z
+ I2 w- [1 T8 ~# C5 b& L- m3 x9 d# Y①驱动轴-传动轴Ⅰ:m=2mm A=66mm 1
$ g0 K' C7 {6 i1 h% i0 D" ] 圆整后均取229 H: L1 I) o4 z/ v# a
d驱=66mm dⅠ=66mm
" C/ X' S1 k) a6 A8 F5 q0 f
& l; L5 Z! ~, Y [4 p) y- _②传动轴Ⅰ-主轴3:m=3mm A=92.18.mm 1.254 C( A) }! B: T7 V1 B* [
% G9 p+ E, t: T5 W/ u
dⅠ3=102mm d3=81mm9 F {4 O* R& z# I( ~- F. y- K
5 U2 g3 T, n3 b2 U6 ^' T 主轴4、5、6均与主轴3相同,由传动轴Ⅰ带动。
; {" n' o. w4 ~/ E ③传动轴Ⅱ-主轴1:m=3mm A=61.94mm 1.258 t" ~% {: `' d9 e$ |9 Q+ C
取18 取23. l/ m7 V4 ^% s% e% d" k
dⅡ=54mm d1=69mm
) C; m+ D! U9 g 9 ?* f% V( H% q5 X3 ?
主轴2和主轴1相同,由传动轴Ⅱ带动。
/ ]& o7 t H7 Q* d; V* t ④传动轴Ⅳ-传动轴Ⅱ:m=3mm A=91.36mm 1.74
; i9 `% G! c9 D0 Y( G$ \ 1 {. q: h* P6 G: A7 W! q1 P2 J% z
, \" b& r% Q. \9 J
4 V4 ~9 E# ], F4 w- J9 ^- d& I( E ⑤传动轴Ⅰ-传动轴Ⅳ:m=3mm A=91.36mm 1/1.74/ X, \5 c% L: M
6 u z! u1 }9 `) j' U9 Y
6 R6 ]+ O9 o4 \2 A8 z/ _
/ K& y) R; U) ?- g ⑥传动轴Ⅲ-主轴7:m=3mm A=71.88mm 1.25
1 C, B: }. k- A4 _6 j 5 z3 r1 t+ z% e# C" M# n# g
" n& ?% R1 Z5 o* C 主轴8、9和主轴7相同,由传动轴Ⅲ带动。
8 v) g; z/ e7 c) q9 p5 S
1 H$ M' f$ A0 r6 i. x5 n ⑦传动轴Ⅴ-传动轴Ⅲ:m=3mm A=89.69mm 1.19, @4 x# R5 z9 q6 G7 U
& ]8 y+ P W" e o
, c- u! y r6 E# @
C* g7 E |7 h. b# U⑧传动轴Ⅰ-传动轴Ⅴ:m=3mm A=89.69mm 1/1.19
2 R. y1 F$ b0 r& [: x$ K! c
q: S% V' x' R% `! z X; S 6 X4 ~& c( z( N) Q) B8 j5 O
8 f. w2 E \( {# p+ `- f' b; v
⑨驱动轴-手柄轴:m=3mm A=66mm 1
8 f0 ], T: _$ N% U+ R
) f7 O2 B, m. R
2 @. w% |1 N' N6 I& Y
3 `0 g; Y/ Q/ Z; l ⑩传动轴Ⅵ-油泵轴:m=2mm A=70mm 2.097 I/ e4 F. d) U8 a1 W
% N* \) ?9 f! {8 k8 p! n' q9 Q
+ c) N% y$ ~) {7 m3 Z }
9 P3 k( ~8 t# x1 w4 u ○11手柄轴-传动轴Ⅵ:m=2mm A=70mm 1/2.09" v5 h. X" G; o
- h% L+ t u" q, i$ r- ]& `
4 s4 t: D2 m* H5 |8 O; n" ^
% v m5 v' ~6 u- [; L. X( v4) 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。
3 ?" [8 Z6 N' t( h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。
- k4 R1 s% J& n. A, D" M3 G! a* d
图5-4.手柄轴和油泵轴的位置3 b: c& D$ n0 x; ^1 g! M
4. 九孔钻削多轴箱坐标检查图4 U' ^6 {4 `$ Y1 n/ T. @
驱动轴,主轴坐标值表(mm)
9 V& b" h3 W) Z o! ^表5-2.主轴坐标值表
: o& j% H, p% Q( X( B0 ?5 }- ]1 k坐标 销O 驱动轴 主轴1 主轴2 主轴3 主轴4
; r) M9 F _" gX 0.000 265.000 38.700 38.700 217.500 312.500
' o- |# P- S/ V# eY 0.000 200.500 235.300 147.700 121.500 121.5007 |/ ?2 `8 i% ~$ {5 n
主轴5 主轴6 主轴7 主轴8 主轴9 传动轴Ⅰ 传动轴Ⅱ
2 E- |8 U$ J7 r( a7 ]/ I* }312.500 217.500 466.500 513.900 488.070 265.000 82.500, P1 O# R) H2 r: N3 ^7 M
279.500 279.500 251.710 191.500 128.460 200.500 191.500) ^. S$ v% m# n5 l: |. X
传动轴Ⅲ 传动轴Ⅳ 传动轴Ⅴ 传动轴Ⅵ 手柄轴 油泵轴
# D+ ], A! I, l- \ n442.410 173.750 353.710 195.660 265.000 132.500 + o3 D( |( L7 c9 k# \4 k5 }" D
183.980 196.000 192.240 59.260 68.720 89.430
' \, L% x5 R. {7 a2 z6 |& V8 D九孔钻削多轴箱坐标检查图:
& k; }4 r$ H# S4 z- J1 f
( R/ g. `4 z8 i. k1 V' \- ]图5-5.多轴箱坐标检查图4 m9 y0 l5 n' s( u" D' ~1 L
5. 绘制多轴箱总图
% I& _+ I8 a" t. V) [+ O$ c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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