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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~
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9 |' j* z6 U; Q! }; l, y5 K1 y5.机床主传动系统设计
1 J; X) S* p3 Y5 ^9 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。9 G3 _0 S4 D6 {: m, n& F
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。
0 \: x9 ^! _/ d* v0 n5.1 大型主轴箱的组成
0 g% J/ @- O. f; v# l4 t) g2 _9 G. c- \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。
* c8 \( N/ C" m- u6 N5.2 多轴箱通用零件5 `( u9 G5 r+ W) i; c9 n) X
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。
/ h; y/ _$ p4 G: R& L! U. F$ Q2. 通用主轴* A, ~7 i9 C! _; O' F
1) 滚锥轴承主轴
& C0 s9 m6 S! q# q2 G2) 滚针轴承主轴
$ z) L$ H: V. W1 p7 L) o9 `$ X3) 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。. s( c; ?# u4 o( s
3. 通用传动轴
9 \+ a& S! p( Y) }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。
* R6 l, x1 @, A8 P' A, I4. 通用齿轮和套& x/ B/ C8 B: k: o- I: r* v
多轴箱用通用齿轮有:传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。
1 g# L( G" S1 r. ^: Q6 w7 [5.3 通用多轴箱设计% V) n% Q6 m" {7 j4 v3 c. k- d
1. 多轴箱设计原始依据图! l* ~; [- k: E0 m. ^% w7 Z' G5 I/ q
1) 多轴箱设计原始依据图
' I7 i1 j$ q' y$ Z2 D: R# U0 i6 f0 s$ C. n! e! v8 g( Z
图5-1.原始依据图
) r0 j U0 Q) c9 v: N2) 主轴外伸及切削用量6 l ]. U4 P; g
表5-1.主轴参数表
R2 w s9 ] U轴号 主轴外伸尺寸(mm) 切削用量 备注! L: Y0 {4 t5 {. P3 n* V" h0 ]" |
D/d L 工序内容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r)
/ Q$ i* z+ d0 F- ?8 n2 c' \九轴 30/20 115 钻Ф4.9 900 14 0.05 ! ~. M& N% [2 r5 {% {
3) 被加工零件:箱体类零件,材料及硬度,HT200,HB20~400! z$ t, `) P6 p; k, T1 y
2. 主轴、齿轮的确定及动力的计算! ~7 Z+ t+ p6 z9 j) t' L7 n. T
1) 主轴型式和直径、齿轮模数的确定3 A# _ B3 n( U" k# I5 v5 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。
/ g4 P4 U2 T$ y. D) s M齿轮模数m(单位为mm)按下列公式估算:
$ a! ~0 X+ @4 q= ≈1.9(《组合机床设计简明手册》p62)
( R5 s6 X+ I; q. e6 `" X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。, q+ Y; U0 @2 Z
2) 多轴箱所需动力的计算
4 m! M* A p" A* l5 ~" t2 C多轴箱的动力计算包括多轴箱所需的功率和进给力两项。
: i: _# B( u3 F6 I: v$ r, a. s传动系统确定之后,多轴箱所需功率 按下列公式计算:
% {& c! ?4 P A+ v, `9 h- u(《组合机床设计简明手册》p62)0 _5 ~& C0 P5 V- j! o) {
4.76kw+0.074×9kw+4.76×1%kw=5.48kw( U/ b: J/ K8 n. _* a4 A
多轴箱所需的进给力 (单位为N)可按下列公式计算( X& a, |, [' k$ p" E
=187.78×9=1691N0 x1 j0 N' ?; W% A6 l
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 。) J! |/ M3 c/ Y, r
3. 多轴箱传动设计% b2 K) Z* A' u: b& 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。) H: v* L, q. M: ~6 U0 Z
1) 对多轴箱传动系统的一般要求6 ?' L' _# _0 t; N
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;9 D7 H' B6 R( z- r+ C/ L1 Y
b) 尽量不要用主轴带动主轴;1 F& S5 A$ B; F# e6 w
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;
! _' e) l: K7 @2 ^" Q! m9 Jd) 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。6 Y% e$ A% e" E6 w9 _7 F& c
e) 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。
7 `/ @, t9 m/ X6 |4 H- kf) 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。9 d1 ^5 k `! p+ z1 l% D% |( N
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。
( p/ s& M7 F$ n! B) v4 F- o, X2) 拟定多轴箱传动系统的基本方法
" q) Q$ @. C d- p/ C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 L9 |4 x( `# e, i5 ^0 B% ~
a) 所需加工孔为同心圆分布
5 b& B% `5 F. q9 f) n# |! @+ P' d. ^, T
, z; P3 m# O6 h% @. c图5-2.需加工孔的位置分布8 j8 w( B$ d) e Y4 a
b) 确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置
7 n# C* U; ?* x2 {7 ~& G0 ?+ D7 N% K$ J
图5-3.驱动轴及传动轴的分布位置
$ ^4 L. A5 V" M6 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。* x" C- _$ d) v* {8 f. o
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)
. d# V$ T& n9 Z" O6 W; E9 a9 P* }* H# z: U
" e9 P) b* I5 x- c( K
7 S- s- z. F+ K* }0 z' C: O
% q: Y4 F" G* f6 K5 O/ y5 L& b
4 A- I3 J9 e# x7 V9 s0 ?, H8 c/ R& U$ X* r2 m+ Q* g4 i2 p6 y4 T
①驱动轴-传动轴Ⅰ:m=2mm A=66mm 1
$ z* @! y6 C) @. Z+ B 圆整后均取223 k2 v+ Z' J; f) g1 G% K" N2 ]
d驱=66mm dⅠ=66mm
% V w6 Z) ~3 a+ m- z0 ]- R " Z9 L9 t! U8 n& M, @! }
②传动轴Ⅰ-主轴3:m=3mm A=92.18.mm 1.256 O' L; w* s( P/ E" L/ Q
1 \- l- F- n+ e5 ~+ FdⅠ3=102mm d3=81mm$ D4 Y1 x A: d; L6 {* q) a4 b5 o( A, {
j: M3 L# r4 u; E
主轴4、5、6均与主轴3相同,由传动轴Ⅰ带动。
: O% a( ^" i1 D& S! k3 r ③传动轴Ⅱ-主轴1:m=3mm A=61.94mm 1.25
; @4 R* i) Z# f5 B! U 取18 取23/ B, \3 J# ?2 ~$ D4 u' \' \6 b
dⅡ=54mm d1=69mm
& {: w: |8 X; M8 s' I+ P. H
' u( @3 D7 b% t+ P/ u 主轴2和主轴1相同,由传动轴Ⅱ带动。
% D5 S! r+ |3 q3 l ④传动轴Ⅳ-传动轴Ⅱ:m=3mm A=91.36mm 1.74
' x5 N j# {9 h( X
7 ^" ^% \& Q& f 8 ~1 \" h. o/ [
; c9 `4 s5 w: H7 P0 {' ~
⑤传动轴Ⅰ-传动轴Ⅳ:m=3mm A=91.36mm 1/1.74
/ ]6 W' H8 u1 M9 H! D9 {! G M 8 M$ J/ t. U7 Y. r
+ C9 {9 S% S8 c+ T) D: g$ p+ ]# q
, J% c2 L2 S$ M" `* q ⑥传动轴Ⅲ-主轴7:m=3mm A=71.88mm 1.253 c. x1 U- D4 q' B
5 Z: W2 q" c! |: w% [; P) t
2 v1 w6 W2 y9 H8 S, [( V- e 主轴8、9和主轴7相同,由传动轴Ⅲ带动。7 Z5 |! T) p" z8 i
3 w! w" C) r5 d" D/ {
⑦传动轴Ⅴ-传动轴Ⅲ:m=3mm A=89.69mm 1.19* z# j5 \: R. w' A* o7 V
# r' e$ n! B% Q: b/ S
, u9 r: B4 X- ~# S& J % o; ]& m, I6 X
⑧传动轴Ⅰ-传动轴Ⅴ:m=3mm A=89.69mm 1/1.19
! x! Z* H# ~1 a" D9 Z
( s+ P. t8 v$ k7 D 7 r& h# T) d$ w. R. _
! P; ?9 u. N3 d: ?6 C( |. E9 X⑨驱动轴-手柄轴:m=3mm A=66mm 1* P8 [2 x" c- o& }7 `9 g0 f
4 }$ G; X. o' n6 | S( D- i; ~
( h- w4 m; A! v% o% w4 J! k$ {0 g
/ [+ D: [6 _3 m: H" I5 l
⑩传动轴Ⅵ-油泵轴:m=2mm A=70mm 2.09
: E7 ~ ^ _! P4 c# e- N
5 Y1 {1 `/ c! l' p( C" U ) K# `" {( G: m
" Z `4 s" R9 h" x& H* Y ○11手柄轴-传动轴Ⅵ:m=2mm A=70mm 1/2.09
: k& _ X- ^) s# P ) U$ k8 v. D& n9 i' W
L; \3 L7 M1 K9 @( `- g3 \
! e. A1 [# M0 L, V& k! t4) 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。
: X- w3 q, R6 B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。
1 J H! p% K9 c1 e6 c
0 y, a( N- S8 X8 l; n+ q! }7 e# z4 W图5-4.手柄轴和油泵轴的位置
5 ^& X8 @9 G2 y8 _# H+ Q# n. n4. 九孔钻削多轴箱坐标检查图; H9 |$ p, n, M; w+ s5 v
驱动轴,主轴坐标值表(mm)5 Z5 t; u% F$ T+ d4 ?- a# [
表5-2.主轴坐标值表
' w! v( M& U& h4 F% e, c坐标 销O 驱动轴 主轴1 主轴2 主轴3 主轴49 j4 r! i7 p8 Y: U
X 0.000 265.000 38.700 38.700 217.500 312.500
( p8 G' z' w2 c7 h7 ?3 t+ Q* \* j- [Y 0.000 200.500 235.300 147.700 121.500 121.500
, D) G- ]! h2 Y( D5 D# E; T* G" E' Z3 w主轴5 主轴6 主轴7 主轴8 主轴9 传动轴Ⅰ 传动轴Ⅱ
- z# W5 q6 U% R/ A3 ?312.500 217.500 466.500 513.900 488.070 265.000 82.500
; p6 g1 d& u: b( j! H) t. V279.500 279.500 251.710 191.500 128.460 200.500 191.500; @7 C* `- [/ s `$ w; U
传动轴Ⅲ 传动轴Ⅳ 传动轴Ⅴ 传动轴Ⅵ 手柄轴 油泵轴
7 [# H# \% D% A442.410 173.750 353.710 195.660 265.000 132.500
; N7 Y3 N C3 T4 |1 q183.980 196.000 192.240 59.260 68.720 89.430 ; h6 W- @* J4 h6 u' d7 }
九孔钻削多轴箱坐标检查图:. H. M/ `' S% k9 E0 {
5 C3 W2 E q0 `' ?# { y! V. `
图5-5.多轴箱坐标检查图
% i/ C+ N/ h& h& x+ P) J5. 绘制多轴箱总图
6 P; x% ^+ }% e3 _! C/ x: g J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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