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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~) f; ?; C1 ?2 o9 K& S5 K: ]) _$ Z
% E. l5 v4 }3 z. p( R( F
5.机床主传动系统设计
% T; i1 J, s; ]# y8 E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。+ a1 d. a7 S, }9 t( N, m
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。
4 H% _( c6 H3 r! a! t5.1 大型主轴箱的组成- T! @# S/ z) p$ E
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。
! N/ U7 F8 l7 q1 W* @; |5.2 多轴箱通用零件, X. H' T' x' `" b
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。
% p+ y% c2 g" ?2. 通用主轴
/ h1 g& T# z8 d- `! Y% J- X1 b1) 滚锥轴承主轴
( e \4 R$ j z8 V$ b2 ~5 i2) 滚针轴承主轴
, x, s- A0 o6 i9 \9 y& z- }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。1 ^2 Y' T0 g' H* J. n" {
3. 通用传动轴+ L0 f) n3 I6 s8 b/ f# R
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。. N$ k E" O0 n8 s" D; z1 U
4. 通用齿轮和套
$ e$ n" F# x& e* A) ]多轴箱用通用齿轮有:传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。
x) Y: i# v+ D8 U% n: G5.3 通用多轴箱设计
( v1 O g0 J0 O$ l6 x. O1. 多轴箱设计原始依据图
8 [- J0 S* z& H1) 多轴箱设计原始依据图
7 z% ~7 D0 ?( a* p$ j
* J) u9 E! S5 k& d# b图5-1.原始依据图
7 f4 ?5 b7 k* S2) 主轴外伸及切削用量4 o" j6 `$ O4 M# N) f( a" b: o
表5-1.主轴参数表6 l; V6 R: @5 c. Y+ q
轴号 主轴外伸尺寸(mm) 切削用量 备注
/ C/ l9 O0 k# w a, x D/d L 工序内容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r)
9 P& i n& I5 }: b九轴 30/20 115 钻Ф4.9 900 14 0.05 $ W: t, w8 y, Z+ F$ m. E
3) 被加工零件:箱体类零件,材料及硬度,HT200,HB20~400
) f4 ~" f2 N6 V2 ~9 u2. 主轴、齿轮的确定及动力的计算
9 |% h# Z: B \3 C$ v8 i; P( |) a0 `1) 主轴型式和直径、齿轮模数的确定
+ j* d: C3 t+ o$ G" Y0 |. u+ I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 R, A# m" }0 v; Y: B+ s K% ^) h齿轮模数m(单位为mm)按下列公式估算:5 ~* f# L/ t) s+ V
= ≈1.9(《组合机床设计简明手册》p62)" N; o! t& F9 t# l% C9 N
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。' h \" r# i% [( \, L x0 m
2) 多轴箱所需动力的计算
2 g1 U* I9 ]: L& U多轴箱的动力计算包括多轴箱所需的功率和进给力两项。
% V% L' z2 @2 P* I传动系统确定之后,多轴箱所需功率 按下列公式计算:! ^5 a$ {. E& k* q1 K
(《组合机床设计简明手册》p62): ~# I9 q! V( ^; n
4.76kw+0.074×9kw+4.76×1%kw=5.48kw; `( d9 t$ R9 q. M: _8 ~% m% @) ]
多轴箱所需的进给力 (单位为N)可按下列公式计算
; n' y% i# S- o; i/ n7 |=187.78×9=1691N; l! W9 H- |, k; Z# K/ a. K
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 。0 \, E3 E0 ]! A2 B1 w9 Q7 K
3. 多轴箱传动设计3 X- m# d$ Y2 Z* F9 b5 q
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。3 E9 g. O9 H; J' y' ?2 w( a$ j" Q
1) 对多轴箱传动系统的一般要求
$ g) J0 w4 e1 H! ]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;2 G' J: V; [- ? J6 L
b) 尽量不要用主轴带动主轴;
]" b" y7 J6 ]2 M( ^c) 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 o" w5 v( y# D+ a' D Y& y
d) 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。
" I' d& Y; O5 j3 V1 L2 k8 `" ie) 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。! \( t, H* `: x/ v6 F& X" B/ v5 A
f) 驱动轴直接带动的转动轴数不能超过两根,以免给装配带来困难。
* q' c, k+ p; E. ?1 t2 G多轴箱传动设计过程中,当齿轮排数Ⅰ~Ⅳ排不够用时,可以增加排数。
9 @5 l- n. K4 Y2) 拟定多轴箱传动系统的基本方法5 S7 L+ y# o$ L7 F* R8 ?! v* S
拟定多轴箱传动系统的基本方法是:先把全部主轴中心尽可能分布在几个同心圆上,在各个同心圆的圆心上分别设置中心传动轴;非同心圆分布的一些轴,也宜设置中间传动轴;然后根据选定的各中心传动轴再取同心圆,并用最少的传动轴带动这些中心传动轴;最后通过合拢传动轴与动力箱驱动轴连接起来。1 `- L8 v* }% W. J3 s. K: f
a) 所需加工孔为同心圆分布7 p# R6 O: p# d, n' z% {& F0 r
- B C4 S9 c$ X$ H j- E
图5-2.需加工孔的位置分布/ X# J* I& Z" m
b) 确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置0 E0 n' n" v% q0 R2 k$ X g
. V' o8 s+ v# F4 o- m& g% e图5-3.驱动轴及传动轴的分布位置9 a/ ?# K3 l9 g/ @1 z. u. }3 @
3) 用最少的传动轴及齿轮副把驱动轴和各主轴连接起来 在多轴箱设计原始依据图中确定了主轴的位置、转速和转向的基础上,首先分析主轴位置,拟定传动方案,选定齿轮齿轮模数,再经过“计算、作图和所次试凑”相结合的方法,确定齿轮齿数和中间传动轴的位置及转速。& H$ _( J o, A
齿轮齿轮模数 传动轴转速的计算公式:(《组合机床设计简明手册》p65)/ z, J6 V6 Z/ j# \) I( u) ]
1 j+ T: R2 O6 e: {8 h/ \( g) Y' D
/ j& x1 o2 A5 q4 }0 X6 d" D/ y' R7 W: n; Q; Q) O7 w# C
! v( X/ o( i# n0 ]- V6 @7 \, z
# s6 p3 l* o; W! i$ W+ x9 v
* m0 f' [9 x! T$ k8 u①驱动轴-传动轴Ⅰ:m=2mm A=66mm 1
- T( P- U5 C' B) ^% ]5 j1 f7 H 圆整后均取22
. W2 J2 i! h3 F$ }( sd驱=66mm dⅠ=66mm
1 k4 c8 k8 Y+ m2 S" I6 i0 M * N0 {, p5 e9 Z/ l
②传动轴Ⅰ-主轴3:m=3mm A=92.18.mm 1.25: H5 ^ J g0 @2 B6 I
" D3 h! N* w X
dⅠ3=102mm d3=81mm/ {/ ?# c2 R# Z
: c7 `2 O# Z5 X5 g0 l3 o 主轴4、5、6均与主轴3相同,由传动轴Ⅰ带动。; E% \9 N L3 O( A1 Y+ ?3 `
③传动轴Ⅱ-主轴1:m=3mm A=61.94mm 1.25
h2 i* |$ y$ y' }" l! p3 O) |$ E4 Z 取18 取23. z2 _& f) @( q* f% G q
dⅡ=54mm d1=69mm; D6 r! F5 ^5 s# Y6 Z
3 U* Y4 S, n8 y3 N; V
主轴2和主轴1相同,由传动轴Ⅱ带动。
' J, J- M3 \* C+ S ④传动轴Ⅳ-传动轴Ⅱ:m=3mm A=91.36mm 1.74! G' Q/ O2 C" L
% L" W! D# a x
& P% N! [) |& ^$ t+ {, `8 l
! A* l7 r9 i" D( ~, G. `- k) F ⑤传动轴Ⅰ-传动轴Ⅳ:m=3mm A=91.36mm 1/1.74
3 r' S5 X4 ^, e# S + D8 t6 I( v# D& N
5 j) |" {3 e4 V2 a( O4 W4 X / k m# N( E4 Z5 @4 e6 T
⑥传动轴Ⅲ-主轴7:m=3mm A=71.88mm 1.25: m# U% l$ F! H) X1 Y6 D/ G/ y
- g2 z C) ?' ]" Z# | ~* p8 i# Q
/ p$ @" I' R$ M, \8 `/ {
主轴8、9和主轴7相同,由传动轴Ⅲ带动。- a8 _1 r- W8 R4 G* U+ E: `' U3 W
/ K0 b' U/ l" G4 G
⑦传动轴Ⅴ-传动轴Ⅲ:m=3mm A=89.69mm 1.19
1 `( V4 @" N4 { / \5 h/ c/ H6 L( Q+ n
9 y; p- h3 Y) ^1 \
5 }2 V9 z P l0 C& E; c! D+ Y6 f+ F⑧传动轴Ⅰ-传动轴Ⅴ:m=3mm A=89.69mm 1/1.198 h$ E# [5 t. u7 W( Z0 r( U1 ^
. L) }" N& n9 x) ^( T
3 V$ g0 j( m3 q$ r
1 w5 M9 ^6 D+ {/ D+ S7 s+ g0 m- Z⑨驱动轴-手柄轴:m=3mm A=66mm 1; x& I D! F; W3 C( A: L# C
; H- h+ B' [9 o9 j; A, o
' c7 Q5 m, V- h6 J) p/ T
1 n) U$ D+ C1 @. S7 P0 m: Z ⑩传动轴Ⅵ-油泵轴:m=2mm A=70mm 2.09
' G% Y; R5 O" F# F/ e
5 ] \% v9 Q; G' `0 m % Q: ^, P/ c! e7 @& Z8 r
: e3 Z' K) a( D1 t' s+ q% C ○11手柄轴-传动轴Ⅵ:m=2mm A=70mm 1/2.09$ F) a6 H. v/ v7 O
7 H9 s' ^$ L% I z
( S( v& G* Z/ d& ?5 C7 d+ l
; ]$ n$ q; D5 M! R, k4) 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。
* T" K) u7 z+ m: y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。
3 i$ j. r5 r8 H4 b1 t
, i; }' {6 q8 W& V4 S o图5-4.手柄轴和油泵轴的位置
* `; |* ^8 B( O) |4. 九孔钻削多轴箱坐标检查图2 i9 M4 F1 ?% z, g0 M% n" o
驱动轴,主轴坐标值表(mm)
! f5 X0 E* O$ X; N: p- `) v8 u) {* `表5-2.主轴坐标值表. I! K, s" X0 r% b2 a3 w
坐标 销O 驱动轴 主轴1 主轴2 主轴3 主轴4
* E8 D: C& u1 Q% {& m( QX 0.000 265.000 38.700 38.700 217.500 312.500
' L: [. k Q y& o; ^- N% HY 0.000 200.500 235.300 147.700 121.500 121.5006 C% G# {; r) m$ c& A: C& S5 w
主轴5 主轴6 主轴7 主轴8 主轴9 传动轴Ⅰ 传动轴Ⅱ
" g1 Z) f1 s' m$ j$ y. }5 `312.500 217.500 466.500 513.900 488.070 265.000 82.500 Q X" C7 t4 N3 C5 ?0 {1 n k! d
279.500 279.500 251.710 191.500 128.460 200.500 191.500* k6 }. f$ |1 D2 r
传动轴Ⅲ 传动轴Ⅳ 传动轴Ⅴ 传动轴Ⅵ 手柄轴 油泵轴 8 }& ?7 V2 F. t6 a8 v3 X% c9 f
442.410 173.750 353.710 195.660 265.000 132.500
. Z O: N" B1 p3 Y' F7 N( `183.980 196.000 192.240 59.260 68.720 89.430 / ~. D; q$ t* q, w! `" ~
九孔钻削多轴箱坐标检查图:6 H( s+ u8 y6 G: K
; {$ s+ n8 V7 J' N3 k- _2 d, J5 _' ^图5-5.多轴箱坐标检查图4 `$ A" w! q0 b8 R8 l
5. 绘制多轴箱总图
( L Q c4 x$ P% f4 M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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