聯(lián)軸器加工工藝與工裝設(shè)計-機械設(shè)計及其自動化畢業(yè)論.doc

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1、2014屆屆 分 類 號:TH133.4 單位代碼:10452 畢業(yè)論文（設(shè)計） 聯(lián)軸器加工工藝與工裝設(shè)計聯(lián)軸器加工工藝與工裝設(shè)計 姓 名 秦 偉 學(xué) 號 201004150447 年 級 2010 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 系 （院） 機械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 馬保聰 2014 年 3 月 30 日 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 摘 要 聯(lián)軸器是用來把兩個相鄰軸端聯(lián)接起來的裝置。在機械結(jié)構(gòu)中，聯(lián)軸器被用來實 現(xiàn)相鄰的兩根轉(zhuǎn)軸之間的半永久性聯(lián)接。在機器的正常使用期間內(nèi)，這種聯(lián)接一般不 必拆開，在這種意義上，可以說聯(lián)軸器的聯(lián)接是永久性的。但是在緊急情況下，或者 需要更換以磨

2、損的零件時，可以先把聯(lián)軸器拆開，然后再聯(lián)接上。 聯(lián)軸器有幾種類型，它們的特性隨其用途而定。本文通過分析聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)，而 從擬定設(shè)計方案、夾具配件的制作及裝配分析整個過程，分別論述了認(rèn)真掌握夾具設(shè) 計原則，合理地安排工藝，是可以制作成結(jié)構(gòu)合理、定位可靠、經(jīng)濟實用的夾具。 關(guān)鍵詞：聯(lián)軸器；多軸頭；夾具；定位 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 ABSTRACT A coupling is a device for connecting the eds of adjacent shafts. In machine construction, ouplings are used to ef

3、fect a semipermanent connection between adjacent rotating shafts. The connection is permanent in the sense that it is not meant to be broken during the useful life of the machine, but it can be broken and restored in an emergency or when worn parts are replaced. There are several types of shaft coup

4、lings, their characteristics depend on the purpose for which they are used. This paper analyzes the structure of the coupling, and from the development of the design, production and assembly fixtures accessories analyze the whole process were discussed carefully grasp fixture design principles, reas

5、onable arrangements for the process, can be made into a reasonable structure, positioning reliable and economical practical fixture. Key words: coupling; project; fixture; location 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 目 錄 摘摘 要要 .I ABSTRACTABSTRACT .II 1 1 緒論緒論 1 1.1 多軸加工應(yīng)用 1 1.1.1 多軸加工的類型：.1 1.1.2 多軸加工的特點：.1 1.1

6、.3 多軸加工的設(shè)備.1 1.2 聯(lián)軸器技術(shù)分析 2 1.3 論文研究的意義及現(xiàn)狀 2 1.4 論文主要研究內(nèi)容 3 1.5 研究目標(biāo) 3 1.6 研究方法與手段 3 1.7 方案可行性分析 4 2 2 聯(lián)軸器工藝分析聯(lián)軸器工藝分析 5 2.1 課題簡介 5 2.1 聯(lián)軸器的分析 7 2.1.1 聯(lián)軸器的作用.7 2.1.2 零件的工藝分析7 2.2 確定毛坯畫零件圖（附圖） 7 2.3 工藝規(guī)程設(shè)計 8 2.3.1 制動輪.8 2.3.2 從動軸半聯(lián)軸器.8 2.3 工藝規(guī)程設(shè)計 .10 2.3.1 制動輪.10 2.3.2 從動軸半聯(lián)軸器.10 2.3.3 主動軸半聯(lián)軸器.11 2.4 加

7、工工序設(shè)計12 3 3 設(shè)計傳動系統(tǒng)圖設(shè)計傳動系統(tǒng)圖 .14 3.1 齒輪模數(shù)的確定 .14 3.2 確定工作軸直徑 .14 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 3.3 選擇傳動方式 .14 3.4 確定主動軸中心位置 .15 3.5 確定傳動比及齒輪的齒數(shù) .16 3.6 惰輪的布置及其坐標(biāo)計算 .17 3.7 繪制傳動系統(tǒng)圖 .19 3.8 檢查結(jié)構(gòu)上的干涉現(xiàn)象 .20 4 4 齒輪的幾何尺寸計算齒輪的幾何尺寸計算 .21 5 5 繪制多軸頭總圖繪制多軸頭總圖 .23 6 6 軸承壽命的計算軸承壽命的計算 .26 6.1 單列向心球軸承的驗算 .26 6.2 止推軸承的驗算 .

8、27 結(jié)結(jié) 論論 28 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 29 致致 謝謝 .30 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 1 1 緒論 1.1 多軸加工應(yīng)用 1.1.11.1.1 多軸加工的類型：多軸加工的類型： 加工中心一般可以分為立式加工中心和臥式加工中心兩種。三軸立式加工中心是 最有效的臉只有頂部的工件表面,臥式加工中心的幫助下一個轉(zhuǎn)盤,還能完成加工。多 軸數(shù)控加工中心的特點是效率高、精度高,可以夾緊工件后完成五面加工工作臺回轉(zhuǎn)軸。 這種設(shè)置方式多軸數(shù)控機床的優(yōu)點是:主軸的結(jié)構(gòu)比較簡單,主軸剛度很好,生產(chǎn)成 本低。而且一般表設(shè)計不是太大,軸承很小,特別是當(dāng)一個軸旋轉(zhuǎn)角度 90或工件切割 工作臺

9、時帶來很多負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 立式主軸頭回轉(zhuǎn)。 這種設(shè)置方式多軸數(shù)控機床的優(yōu)點:主軸的加工靈活,工作臺可以設(shè)計得很大。用 球面銑刀加工曲面時,當(dāng)?shù)毒呒庸ぶ行木€垂直于表面的時候,由于球面銑刀頂點線性速 度為零,頂點減少了工件表面質(zhì)量差,和采用的設(shè)計主軸,主軸相對于工件的角度來看, 球形銑刀切削。確保有一定的線速度,能提高表面處理的質(zhì)量,這是加工中心的轉(zhuǎn)盤是 難以實現(xiàn)。 1.1.21.1.2 多軸加工的特點：多軸加工的特點： 采用多軸數(shù)控加工，具有如下幾個特點： （1）減少基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，可以提高加工精度。所以說多軸的數(shù)控加工的工序不僅可 以提高了工藝的有效性，并且由于零件在整個加工過程中只需一次裝夾，所以加

10、工精 度更容易得到保證。 （2）減少工裝夾具數(shù)量和占地面積。盡管多軸數(shù)控加工中心的單一的設(shè)備價格較 高,但由于縮短過程鏈和減少設(shè)備,工具和夾具數(shù)量、車間占地面積,設(shè)備維護成本降低。 （3）縮短生產(chǎn)的過程鏈，簡化生產(chǎn)的管理。可以使多軸數(shù)控機床完成處理大大縮 短生產(chǎn)過程鏈,因為只處理任務(wù)工作,不僅簡化了生產(chǎn)管理計劃和調(diào)度,可以明顯提高 透明度。使用更復(fù)雜的工件它相對傳統(tǒng)生產(chǎn)過程方法的優(yōu)勢更加明顯。同時由于縮短 生產(chǎn)過程鏈,在制品的數(shù)量會減少,可以簡化生產(chǎn)管理,降低生產(chǎn)經(jīng)營和管理的成本。 （4）新產(chǎn)品研發(fā)周期的縮：短新產(chǎn)品研發(fā)周期。對于航空航天、汽車等領(lǐng)域的企 業(yè)，有新產(chǎn)品部件和成型模具形狀復(fù)雜,精

11、度高,因此具有較高的靈活、高精度、高集 成和完整的多軸數(shù)控加工中心的處理能力可以很好地解決新產(chǎn)品研發(fā)過程中復(fù)雜零件 加工的精度和周期問題，大大縮短研發(fā)周期和提高新產(chǎn)品的成功率。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 2 1.1.31.1.3 多軸加工的設(shè)備多軸加工的設(shè)備 多軸加工的飼料加工許多孔在同一時間或同時在許多相同的或不同的工件加工一 個洞。它不僅縮短加工時間,提高準(zhǔn)確性和減少夾緊和定位時間,和不需要計算坐標(biāo)數(shù) 控機床,減少詞塊和簡化編程。處理:它可以使用處理以下:以下設(shè)備與多個主軸頭鉆或 搖臂鉆床,多軸鉆床,多軸組合機床和機床主軸箱的自動變化。甚至可以通過兩個可以 自動調(diào)整主

12、軸和主軸箱的軸距,結(jié)合數(shù)控工作臺兩個方向運動,處理各種各樣的圓形或 橢圓形洞群一個或多個流程。 1.2 聯(lián)軸器技術(shù)分析 （1）耦合是一種靈活的耦合,我們處理在兩個同軸的旋轉(zhuǎn)軸連接,有一個大兩軸相 對偏移補償,減震,緩沖,例如性能,靈活的耦合和聚氨酯橡膠。 （2）尺寸精度要求較高 40 孔的尺寸精度為，下偏差為 0，上偏差為+0.034，表 面粗糙度為 Ra1.6;2；120 與 68 相交端面處,相隔有 1.5 長的錐度,公差為上下偏差 0.05；32 聯(lián)接孔之間的中心距 145,允許上下偏差為0.10;632 孔的深度 10， 允許上下偏差為0.05。 （3） 、有一定的形位公差要求：60

13、的端面相對于 40 孔的軸線垂直度 要求 為 0.05；618 孔相對于 40 孔軸線的位置度? 為 0.10;632 孔要求均布,分度 要求上下偏差為0.08; 1.3 論文研究的意義及現(xiàn)狀 作為現(xiàn)代機械制造技術(shù)現(xiàn)代機械制造技術(shù)的基礎(chǔ)，用機械制造過程發(fā)生明顯的變 化。與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比，無論是在加工工藝，還是在加工過程控制和加工設(shè)備與工 藝裝備等諸多方面均有顯著不同。我們所熟悉的數(shù)控機床有三個直線坐標(biāo)軸，多軸是 在一臺機床上至少 4 軸1。所說通常的多軸數(shù)控加工是指第 4 軸以上的數(shù)控加工技術(shù)， 具有代表性的是 5 軸數(shù)控的加工。所以多軸數(shù)控加工能同時控制 4 個以上坐標(biāo)軸的聯(lián) 動，將數(shù)控銑

14、、數(shù)控鏜、數(shù)控鉆等功能組合在一起，工件在一次裝夾后，可以對加工 面進行銑、鏜、鉆等多工序加工，有效地避免了由于多次安裝造成的定位誤差，能縮 短生產(chǎn)周期，提高加工精度。隨著模具制造技術(shù)的迅速發(fā)展，對加工中心的加工能力 和加工效率提出了更高的要求，因此多軸數(shù)控加工技術(shù)得到了空前的發(fā)展。 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,多軸數(shù)控加工中心越來越廣泛的應(yīng)用。他們最大的優(yōu)點是容 易使復(fù)雜零件的加工,縮短加工周期,提高加工表面質(zhì)量。改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品性能 需求,如燈模具、汽車車燈模具完成:雙轉(zhuǎn)臺五軸聯(lián)動加工,由于特殊的光學(xué)效果,大燈 模具用于反射無數(shù)小面加工精度和平滑指數(shù)非常高的要求,特別是光潔度,幾乎需要一 個鏡

15、子的效果。采用高速切削工藝裝備及五軸聯(lián)動機床用球銑刀切削出鏡面的效果， 就變得很容易，而過去的較為落后的加工工藝手段就幾乎不可能實現(xiàn)。采用五軸聯(lián)動 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 3 機床加工模具可以很快的完成模具加工，交貨快，更好的保證模具的加工質(zhì)量，使模 具加工變得更加容易，并且使模具修改變得容易。在傳統(tǒng)的模具加工中，一般用立式 加工中心來完成工件的銑削加工。隨著模具制造技術(shù)的不斷發(fā)展，立式加工中心本身 的一些弱點表現(xiàn)得越來越明顯?，F(xiàn)代模具加工普遍使用球頭銑刀來加工，球頭銑刀在 模具加工中帶來好處非常明顯，但是如果用立式加工中心的話，其底面的線速度為零， 這樣底面的光潔度就

16、很差，如果使用四、五軸聯(lián)動機床加工技術(shù)加工模具，可以克服 上述不足。 1.4 論文主要研究內(nèi)容 參考有關(guān)資料，按照中小批生產(chǎn)（如年產(chǎn) 30005000 件） ，所以零件加工工藝； 件上 4 孔設(shè)計加工零件上 4 孔的工裝多軸頭。 多軸加工的飼料加工工件多個孔同時,可以縮短處理時間,提高準(zhǔn)確性和減少夾緊 和定位時間,不必像在數(shù)控機床坐標(biāo)計算等,簡化了編程,它可以用于通用設(shè)備(立式、 搖臂鉆床等)加工;保存特殊設(shè)備投資2。 零件加工技術(shù)和齒輪傳動軸頭設(shè)計更多的是一種傳統(tǒng)的機械,它是程序設(shè)計功能強、 但更高要求設(shè)計師的機械的基礎(chǔ)知識。學(xué)生畢業(yè)前,全面的教育和培訓(xùn),為未來打下良 好的基礎(chǔ)參與工作。 （

17、1）根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實際需要，完善被加工零件GY5 35X60（半）聯(lián)軸器 的圖紙，結(jié)構(gòu)和要求合理、正確； （2）根據(jù)零件的具體要求，合理安排零件加工工藝； （3）設(shè)計加工零件上 4 孔的工裝多軸頭及夾具，分析、計算和結(jié)構(gòu)合理、正確； 畫多軸頭及夾具裝配圖和主要零件圖（用 AutoCAD） 。 1.5 研究目標(biāo) 通過此主題設(shè)計過程文檔準(zhǔn)備鍛煉和發(fā)展自己的能力,熟悉常用材料的使用性能, 正確選擇材料;主夾具設(shè)計的基本方法和機械零件設(shè)計的基本程序和方法; 掌握制造過 程的加工過程,一般的生產(chǎn)流程和方法有初步的了解,知識常用的組件的設(shè)計軟件,能熟 練使用 2 d 和 3 d 設(shè)計軟件。機械加工技術(shù)

18、加工的產(chǎn)品能滿足圖紙的技術(shù)要求。讓自 己在大學(xué)四年得到全面的總結(jié)和鞏固知識,以前學(xué)到的知識來考慮,更好的掌握知識,為 將來的工作打下良好的基礎(chǔ)。 1.6 研究方法與手段 （1）研究、消化原始數(shù)據(jù),收集相關(guān)機械零件設(shè)計,裝配工藝,機械加工、制造技術(shù) 和相關(guān)信息,使用設(shè)計;消化部分圖,了解零件的目的,可制造性分析的部分,尺寸精度等技 術(shù)要求,過程數(shù)據(jù)的分析,了解材料的性能、特點和部分工藝參數(shù); （2）確定工藝方案，制定加工工藝文件； 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 4 （3）完成零件圖的制作。 （4) 設(shè)計加工零件上4孔的工裝多軸頭，分析、計算和結(jié)構(gòu)合理、正確。 （5) 設(shè)計并制定

19、出結(jié)構(gòu)部件的尺寸，通過計算選取標(biāo)準(zhǔn)化零件。 （6) 用 AutoCAD畫出多軸頭裝配圖和主要零件圖。 1.7 方案可行性分析 （1）查閱相關(guān)文獻(xiàn)，搜集有關(guān)資料。 （2）通過下工廠調(diào)研觀察實物，對聯(lián)軸器的工作原理，結(jié)構(gòu)，特點有進一步的了 解。并觀察與其配套的多軸頭結(jié)構(gòu)形成初步映像。 （3）通過老師指導(dǎo),同學(xué)討論確定方案。 （4）根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計產(chǎn)品。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 5 2 2 聯(lián)軸器工藝分析聯(lián)軸器工藝分析 2.1 課題簡介 MLL-I 型得帶制動輪梅花形彈性聯(lián)軸器，在動力過程和傳遞運動動力過 程中一同回轉(zhuǎn)而不脫開的一種裝置 3。此外 ,耦合補償兩軸相對位移

20、 ,緩沖 和減振和安全保護等功能。結(jié)構(gòu)簡單、維護方便,耐磨 ,加工精度不高 ,適應(yīng) 性廣 ,可用于多種小功率水平或垂直軸系統(tǒng),工作溫度在 - 35 C 80C。 圖 1 聯(lián)軸器 技術(shù)參數(shù)如表1 所示 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 6 表 1 技術(shù)參數(shù) 長度沉孔 尺寸 鍵槽型號軸孔 直徑 d1 LL 1 d3Rbt L 0 D 0 BDD 1 d0h MLL4 -I-160 308260551. 5 833. 3 19 1 16 0 7010 5 7210 0 2 0 MLL4 -I-200 308260551. 5 833. 3 19 1 20 0 8010 5 7210 0

21、 2 0 MLL5 -I-200 3582605521 0 38. 3 19 7 20 0 8512 5 9012 2 2 5 MLL6 -I- 1200 3882606521 0 41. 3 20 3 20 0 8514 5 10 4 14 0 3 0 MLL6 -I-250 3882606521 0 41. 3 20 3 25 0 10 5 17 0 13 0 16 6 3 0 MLL7 -I-250 5011 2 849521 4 53. 8 26 5 25 0 10 5 17 0 13 0 16 6 3 0 MLL7 -I-315 5011 2 849521 4 53. 8 26 5

22、31 5 13 5 20 0 15 6 19 6 3 5 MLL8 -I-315 5511 2 84952. 5 1 6 59. 3 27 2 31 5 13 5 20 0 15 6 19 6 3 5 MLL8 -I-400 5511 2 84952. 5 1 6 59. 3 27 2 40 0 17 0 20 0 15 6 19 6 3 5 MLL9 -I-400 7014 2 10 7 12 0 2. 5 2 0 74. 9 33 4 40 0 17 0 23 0 18 0 22 5 3 5 MLL9 -I-500 7014 2 10 7 12 0 2. 5 2 0 74. 9 33 4

23、50 0 21 0 23 0 18 0 22 5 3 5 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 7 2.1 聯(lián)軸器的分析 2.1.12.1.1 聯(lián)軸器的作用聯(lián)軸器的作用 MLL-I 型與制聯(lián)軸器連接兩個或兩個軸和傳動軸旋轉(zhuǎn)在動力過程和傳遞 運動 動力過程中一同回轉(zhuǎn)而不脫開的一種裝置。此外,耦合補償兩軸相對位 移,安全保護等功能。結(jié)構(gòu)簡單、維護方便,耐磨 ,加工精度不高 ,適應(yīng)性廣 ,可 用于多種小功率水平或垂直軸系統(tǒng),工作溫度在 - 35 C 80C4。 裝配圖如圖所示 ,在驅(qū)動軸與鍵槽連接耦合,在鍵槽的驅(qū)動聯(lián)軸器連接, 用一塊梅花形彈性中間的兩個半塊間隙耦合傳遞運動和動力,外圓柱制

24、動的 制動輪 ,能保證它停止轉(zhuǎn)動速度不太高。 2.1.22.1.2 零件的工藝分析零件的工藝分析 該設(shè)計均為 MLL-I-160 型系列為例。查機械設(shè)計手冊.第二版 .第四卷 . 第五張可知： （1）梅花形彈性元件的材料以聚酯型聚氨橡膠為主，它不但具有高的彈性 和耐磨性，而且耐沖擊，并有耐油性，易于成型等特點。故該零件可直接澆注 成型。壁厚 10mm。 （2）兩版聯(lián)軸器的材料均為鑄剛ZG310-570，查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊， 表 2-5 GB11352-89 摘錄，可知抗拉強度為570Mpa，屈服強度為310Mpa， 伸長率為 15%，正火、回火硬度 153HBS，表面淬火硬度為 4050H

25、RC。 由表可知，當(dāng)直徑d1=30mm 時，沉孔尺寸d3=55mm R=1.5mm，鍵槽尺寸 b=8mm，t=33.3mm。軸孔是需要配合的表面，因此需精加工，還有鍵是標(biāo)準(zhǔn)件， 因此也需要精加工。 主動軸半聯(lián)軸器上有三個螺栓孔，厚度為10mm，根據(jù)機械設(shè)計課程設(shè)計手 冊，表 3-9 可查得 M12x30，因此孔直徑為12mm，性能等級 8.8 級，全 螺紋。 （3）制動輪材料為ZG45，查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊，GB700-88 摘錄， 表 2-6，其抗拉強度為600Mpa，屈服強度為355Mpa，伸長率為 16%，未經(jīng) 熱處理的硬度為229HBS，經(jīng)熱處理后為197HBS。 制動輪上三螺栓孔是

26、和主動軸半聯(lián)軸器相聯(lián)接的，因此直徑也為 12mm，鑄造出的厚度為10mm。 2.2 確定毛坯畫零件圖（附圖） 根據(jù)以上分析確定毛坯均為鑄件，而彈性元件是直接澆注成型。由已知資料 可知，彈性件型號為M74，質(zhì)量為 8.5kg。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 8 毛坯的鑄造方法采用型砂造型。由于兩孔均需鑄出，故還應(yīng)安放型芯。此外， 為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。 彈性元件瓣的直徑為，MLL4-I-160 型取 d=20mm1)4 . 02 . 0(dD 各加工表面總余量如下表2： 表 2 加工表面總余量 加工表面基本尺寸加工余量數(shù)值毛坯尺寸 制動輪外圓表面 160mm6m

27、m166mm 主動軸聯(lián)軸器軸孔 30mm6mm24mm 主動軸聯(lián)軸器左端面 L0-L=109mm3.5mm112.5mm 從動軸聯(lián)軸器右端面 L0-L=109mm3.5mm112.5mm 由原始資料給的基本參數(shù)和主要尺寸表和機械設(shè)計手冊表2 和表 3 可 選出下面 14 個型號的尺寸及參數(shù)如下表3。 2.3 工藝規(guī)程設(shè)計 2.3.12.3.1 制動輪制動輪 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇 :制動輪中心孔中心線既是裝配基準(zhǔn)和設(shè)計的基礎(chǔ)上,用 它作為基準(zhǔn) ,遵循 “基準(zhǔn)疊加 ”的原則處理 ,其余的表面和孔加工還可以使用 它來定位 ,這樣使過程遵循 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”的原則。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮刀以

28、下幾點要求，選擇制動輪零件的重要表面即 160 的外圓表面作粗基準(zhǔn)。首先,在保證的前提下加工表面機械加工余量,盡 量做出重要表面機械加工余量均勻,第二 ,安裝在軸耦合制動輪有足夠的配合 間隙 ,圓柱軸洞 ;此外 ,您應(yīng)該能夠保證定位的準(zhǔn)確性,夾緊可靠 ,操作方便 5。 （2）制定工藝路線 根據(jù)各表面加工要求和各種方法能達(dá)到的經(jīng)濟精度，確定各表面的加工方 法如下： N 面和 Q 面：粗銑； P 面和 M 面：粗車； D0 的圓柱面：粗車 半精車； 3x12 的孔：鉆孔； 65 的內(nèi)孔：鑄造。擬訂的工藝路線如制動輪 的工藝過程卡片。 2.3.22.3.2 從動軸半聯(lián)軸器從動軸半聯(lián)軸器 （1）定位基

29、準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：從動軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d1 和左端面既是裝配基準(zhǔn)，又 是設(shè)計基準(zhǔn)，用它作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合 ”原則，其余各面 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 9 和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”的原則 5； 此外，左端面A 的面積較大， 定位 較穩(wěn)定，夾緊方案也較簡單，可靠，操 作方 便。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮以下要求，選擇從動軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d1 的毛坯。 表 3 軸孔直徑 長度沉孔 尺寸 鍵槽型號軸 孔 直 徑 d1 LL 1 d3Rbt L 0 D0BDD 1 d0h MLL4- I-160 308260551. 5 833.

30、3 19 1 16 0 701057210 0 20 MLL4- I-200 308260551. 5 833. 3 19 1 20 0 801057210 0 20 MLL5- I-200 3582605521 0 38. 3 19 7 20 0 851259012 2 25 MLL6- I-1200 3882606521 0 41. 3 20 3 20 0 8514510 4 14 0 30 MLL6- I-250 3882606521 0 41. 3 20 3 25 0 10517013 0 16 6 30 MLL7- I-250 5011 2 849521 4 53. 8 26 5 2

31、5 0 10517013 0 16 6 30 MLL7- I-315 5011 2 849521 4 53. 8 26 5 31 5 13520015 6 19 6 35 MLL8- I-315 5511 2 84952. 5 1 6 59. 3 27 2 31 5 13520015 6 19 6 35 MLL8- I-400 5511 2 84952. 5 1 6 59. 3 27 2 40 0 17020015 6 19 6 35 MLL9- I-400 7014 2 10 7 12 0 2. 5 2 0 74. 9 33 4 40 0 17023018 0 22 5 35 MLL9- I

32、-500 7014 2 10 7 12 0 2. 5 2 0 74. 9 33 4 50 0 21023018 0 22 5 35 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 10 MLL10 -I-50 8517 2 13 2 14 0 32 2 90. 4 40 4 50 0 21026020 5 25 5 45 2.3 工藝規(guī)程設(shè)計 2.3.12.3.1 制動輪制動輪 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇 :制動輪中心孔中心線既是裝配基準(zhǔn)和設(shè)計的基礎(chǔ)上,用 它作為基準(zhǔn) ,遵循 “基準(zhǔn)疊加 ”的原則處理 ,其余的表面和孔加工還可以使用 它來定位 ,這樣使過程遵循 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”的原則 6

33、。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮刀以下幾點要求，選擇制動輪零件的重要表面即 160 的外圓表面作粗基準(zhǔn)。首先,在保證的前提下加工表面機械加工余量,盡 量做出重要表面機械加工余量均勻,第二 ,安裝在軸耦合制動輪有足夠的配合 間隙 ,圓柱軸洞 ;此外 ,您應(yīng)該能夠保證定位的準(zhǔn)確性,夾緊可靠 ,操作方便。 （2）制定工藝路線 根據(jù)各表面加工要求和各種方法能達(dá)到的經(jīng)濟精度，確定各表面的加工方 法如下： N 面和 Q 面：粗銑； P 面和 M 面：粗車； D0 的圓柱面：粗車 半精車； 3x12 的孔：鉆孔； 65 的內(nèi)孔：鑄造。 擬訂的工藝路線如制動輪的工藝過程卡片。 2.3.22.3.2 從動軸半聯(lián)軸器從動軸

34、半聯(lián)軸器 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：從動軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d1 和左端面既是裝配基準(zhǔn)，又 是設(shè)計基準(zhǔn)，用它作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合 ”原則，其余各面 和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”的原則； 此外，左端面A 的面積較大，定位較穩(wěn)定，夾緊方案也較簡單，可靠，操作方 便。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮以下幾點要求，選擇從動軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d1 的毛坯孔作粗基準(zhǔn)。 首先 ,在保證的前提下加工表面機械加工余量,使重要的表面和孔機械加 工余量盡可能均勻 ,第二 ,加載部分軸孔內(nèi)孔和軸有足夠的配合間隙,此外 , 還應(yīng)能夠保證定位的準(zhǔn)確性,夾緊可靠。 （2）制定工藝路線 根據(jù)

35、各表面加工要求和各種方法能達(dá)到的經(jīng)濟精度，確定各表面的加工方 法如下： A 面和凸爪表面：粗車；內(nèi)孔d1：擴孔 鉸孔；鍵槽 S：插鍵槽； N 面、凸爪側(cè)面和內(nèi)側(cè)：粗銑。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 11 根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則， 擬訂 加工工藝路線如從動軸半聯(lián)軸器的工藝過程卡片。 2.3.32.3.3 主動軸半聯(lián)軸器主動軸半聯(lián)軸器 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：主動軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d2 和右端面既是裝配基準(zhǔn)，又 是設(shè)計基準(zhǔn)，用它作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合 ”原則，其余各面 和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一

36、 ”的原則； 此外，右端面A 的面積較大，定位較穩(wěn)定，夾緊方案也較簡單，可靠，操作 方便 6。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮以下幾點要求，選擇主動軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d2 的毛坯孔作粗基準(zhǔn)。 第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要面和孔的加工余量 盡量均勻，第二，裝人軸孔內(nèi)的零件與軸孔有足夠的配合間隙，此外，還應(yīng)能 保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 （2）制定工藝路線根據(jù)各表面；加工要求和各種方法能達(dá)到的經(jīng)濟精度， 確定各表面的加工方法如下：A 面和 B 面：粗車；內(nèi)孔d2：擴孔 鉸孔； 鍵槽 S：插鍵槽；沉孔：擴孔；D 面、E 面凸爪 兩側(cè)及內(nèi)側(cè) ：粗銑； 12 的孔：鉆孔 攻螺紋。 根據(jù)先面后孔，先主

37、要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，擬訂 加工工藝路線如主動軸半聯(lián)軸器的工藝過程卡片。 （3）選擇加工設(shè)備和刀、夾、量具。由于生產(chǎn)批量生產(chǎn),所以適當(dāng)?shù)?以通用機床加工設(shè)備為主,輔以少量的特殊的機床,其生產(chǎn)方法是使用機器和 特殊夾具為主 ,輔以少量的特殊機床生產(chǎn)線。工件在機床上的裝卸及機床間 的傳遞均由人工完成。1 制動輪的加工： 粗銑 N 面和 Q 面采用立式銑床， X52K，刀具采用高速鋼圓盤銑刀，材 料為 YT15，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB121485。 粗車 P 面和 M 面采用普通臥式車床，CA6140，刀具采用 60 的車刀， 材料為 YT15，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB1214

38、85。 粗車 D0 的圓柱面采用普通臥式車床，CA6140，刀具采用 90 的車刀， 材料為 YT15，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB121485。 鉆 12 的孔采用搖臂鉆， Z3025，鉆頭采用 12 的麻花鉆，材料為 W18Cr4v，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB121485。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 12 （4）從動軸半聯(lián)軸器的加工：粗車 A 面及車外圓倒角采用普通臥式 車床， CA6140，刀具采用 90 的車 刀，材料為 YT15，量檢具采用游標(biāo)卡 尺， GB121485。 擴、鉸 d1 的孔并孔內(nèi)倒角采用普通立式鉆床，Z40，鉆頭采用 30 的 擴孔鉆，材料為W18C

39、r4v，倒角的鉆頭采用35 的擴孔鉆，材料為 W18Cr4v，鉸刀的材料也為W18Cr4v，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB1214 85。 插鍵槽采用采用普通臥式車床，CA6140 ，刀具采用插刀，量檢具采用 游標(biāo)卡尺， GB121485。 銑凸爪表面及側(cè)面采用臥式銑床，X62W，刀具采用高速鋼圓盤銑刀， 材料為 YT15，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB121485。 （5）3 主動軸半聯(lián)軸器的加工：加工設(shè)備同從動軸半聯(lián)軸器 12 的螺紋孔采用搖臂鉆，Z3025，鉆頭采用 11.8 的麻花鉆，材料為 W18Cr4v，攻螺紋采用臺虎鉗，螺絲刀為12，量檢具采用游標(biāo)卡尺， GB121485。 2.4 加工工序

40、設(shè)計 （1）1 制動輪的加工： 工序 40 粗銑 N 面及粗銑 Q 面至尺寸 70mm，查金屬機械加工工藝人員 手冊表 1467，得切削速度為44.9m/min，切削深度為3mm，進給量為 0.1mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為583r/min。 工序 50 粗車 P 面及粗車 M 面至 20mm，查手冊表 141，得切削速度 為 255m/min，切削深度為1.5mm，進給量為 0.15mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為 478r/min。 工序 60 粗車 D0 的圓柱面 160.5mm 同工序 50 工序 70 半精車 D0 的圓柱面 160mm，查手冊表 141，得切削速度為 277m/min，切削

41、深度為1mm，進給量為 0.1 mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為 615r/min。 工序 80 鉆孔 3x12 的孔查手冊表1429，得切削速度為26m/min， 進給量為 0.2 mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為200r/min。 （2）2 從動軸半聯(lián)軸器的加工：工序40 粗車 A 面并車外圓倒角查手冊 141，得切削速度為255m/min，切削深度為1.5mm，進給量為 0.15mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為478r/min。 工序 50 擴鉸孔 d1 并孔內(nèi)倒角查手冊表1429，得切削速度為 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 13 49.1m/min。 工序 60 插鍵槽 S 查手冊表

42、1419，得切削速度為9m/min， 進給量為 0.12 mm/min，計算轉(zhuǎn)速為128r/min。 工序 70 粗車凸爪表面查手冊表141，得切削速度為255m/min，切削 深度為 1.5mm，進給量為 0.15mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為478r/min。 工序 80 銑凸爪亮側(cè)面及內(nèi)側(cè)查手冊表1467，得切削速度為 44.9m/min，切削深度為3mm，進給量為 0.1mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為 583r/min。 工序 90 銑 N 面查手冊表 1467，得切削速度為44.9m/min，切削深度 為 3mm，進給量為 0.1mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為583r/min。 3 主動軸半聯(lián)軸

43、器的加工：工序40 粗車 A 面并車外圓倒角 查手冊表 141，得切削速度為255m/min，切削深度為1.5mm，進給 量為 0.15mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為478r/min。工序 50 擴鉸孔 d2 并孔內(nèi)倒角 查手冊表 1429，得切削速度為49.1m/min， 進給量為 0.008 mm/min， 計算出轉(zhuǎn)速為216r/min。 （3）工序 60 插鍵槽 S 查手冊表 1419，得切削速度為9m/min， 進 給量為 0.12 mm/min，計算轉(zhuǎn)速為128r/min。 （4）工序 70 車 B 面查手冊表 141，得切削速度為255m/min，切削 深度為 1.5mm，進給量為 0

44、.15mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為478r/min。 （5）工序 80 擴沉孔 55mm 查手冊表 1429，得切削速度為 49.1m/min， 進給量為 0.008 mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為216r/min。 （6）工序 90 粗銑凸爪 E 面，查手冊表 1467，得切削速度為 44.9m/min，切削深度為3mm，進給量為 0.1mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為 583r/min。 （7）工序 100 銑凸爪兩側(cè)面及內(nèi)側(cè)，查手冊表 1467，得切削速度為 44.9m/min，切削深度為3mm，進給量為 0.1mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為 583r/min。 （8）工序 110 銑 D 面,查手冊表

45、 1467，得切削速度為44.9m/min， 切削深度為 3mm，進給量為 0.1mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為583r/min。 （9）工序 120 鉆孔 12mm，查手冊表 1429，得切削速度為 26m/min， 進給量為 0.2 mm/min，計算出轉(zhuǎn)速為200r/min。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 14 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 15 3 設(shè)計傳動系統(tǒng)圖 多軸頭齒輪傳動系統(tǒng)的設(shè)計是保證技術(shù)要求,并確保多軸頭結(jié)構(gòu)緊湊。齒輪傳動系 統(tǒng)的設(shè)計計算,其內(nèi)容包括：齒輪模數(shù)和工作軸直徑的確定，傳動方式的選擇，主動軸 中心位置的確定，傳動比及齒輪齒數(shù)的確定，

46、布置惰輪，檢查結(jié)構(gòu)上的干涉現(xiàn)象，傳 動系統(tǒng)圖的坐標(biāo)計算與繪制等7。齒輪傳動系統(tǒng)圖應(yīng)按照所規(guī)定的符號繪制。齒輪中心 及分度圓應(yīng)盡可能畫得準(zhǔn)確（精度在 0.20.3mm），這樣便于用圖解法核對所計算的 坐標(biāo)尺寸。 在齒輪傳動系統(tǒng)圖中應(yīng)清晰的表明：齒輪的傳動方式，各齒輪的齒數(shù)及模數(shù)，主 動軸及工作軸的旋轉(zhuǎn)方向，齒輪層數(shù)（對兩層以上）。同時還應(yīng)在圖旁注明：工作軸 每分鐘轉(zhuǎn)速、工作軸每分鐘進給量及傳動比等。 下面按設(shè)計步驟分別討論每項內(nèi)容的設(shè)計要求和設(shè)計方法。 3.1 齒輪模數(shù)的確定 在一般齒輪傳動設(shè)計中，齒輪模數(shù)是按齒輪的抗彎強度和齒面疲勞強度計算的， 然后經(jīng)過試驗確定。但是由于齒輪傳動多軸頭在生產(chǎn)中

47、早已廣泛應(yīng)用，在使用和制造 方面已有一定的經(jīng)驗，在1中，有關(guān)多軸頭齒輪的結(jié)構(gòu)和規(guī)格參數(shù)，以及齒輪的材 料、熱處理、齒寬及工作條件都作了規(guī)定，所以當(dāng)利用1所介紹的齒輪進行設(shè)計時， 可根據(jù)加工孔徑，按表 3-1 查得齒輪模數(shù)，此表查得的模數(shù)為主動輪的模數(shù)，每個主 動齒輪可帶動三個工作軸。 從1中 2-1 中查得：主動輪的模數(shù) m2。 3.2 確定工作軸直徑 多軸頭工作軸直徑是按扭轉(zhuǎn)剛度所計算的，若工作軸不兼做中間軸使用時，其直 徑可按1中表 2-2 查得，工作軸直徑 d15mm。 3.3 選擇傳動方式 齒輪傳動系統(tǒng)的多軸頭通常是固定軸輪系、驅(qū)動軸、軸、從動軸的中心距是固定 的。但是因為有很多加工孔

48、位置之間的不同形式的安排,使傳動系統(tǒng)圖也出現(xiàn)各種各樣 的類型。下面列出各種傳動類型，供參考。 （1）按齒輪組合形式分按齒輪組合形式分有如下兩種形式： A、單式傳動，即每個軸上只有一個齒輪與其他齒輪嚙合傳動。 B、復(fù)式傳動，即每個軸櫖上有兩個、三個或多個齒輪與其他齒輪嚙合，分成兩層、 三層及多層傳動，稱為二級、三級及多級傳動。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 16 （2）按齒輪傳動方式分 A、外部齒輪傳動。外部齒輪傳動具有以下幾種分布形式: 工作軸成直角分布;工作軸作為“一”字形分布;工作框架的軸向分布;工作軸分布的 “八”字形;工作軸成一個圓形分布;軸成一個環(huán)形分布。 B、內(nèi)嚙

49、合傳動。 C、內(nèi)嚙合與外嚙合聯(lián)合傳動。 （3）按工作軸布置情況分 按工作軸布置情況可分為規(guī)則分布和不規(guī)則分布的。 在這個設(shè)計中，按照工作軸分布情況，可選擇工作軸成長方形分布的外嚙合傳動 形。 圖 2 壓力中心示意圖 3.4 確定主動軸中心位置 來自多個主軸頭的工作穩(wěn)定性方面考慮,驅(qū)動軸中心應(yīng)與每個軸的軸向力的合力點 (稱為壓力中心)。此時,機床主軸和多個主軸頭本身并不受彎矩的影響。從多軸頭結(jié)構(gòu) 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 17 的對稱性方面考慮，主動軸應(yīng)處于多軸頭本體的幾何中心上。此時，多軸頭外形勻稱。 對于加工孔對稱分布的多軸頭，使主動軸中心既要與壓力中心重合，又要與多軸

50、頭本 體的幾何中心重合，是比較容易做到的。當(dāng)四孔加工時，壓力中心正好在對稱中心點 上（見圖 3-1），即 A 點可作為主動軸中心。A 點坐標(biāo)為： 33.23mm, =33.23mm。 3.5 確定傳動比及齒輪的齒數(shù) （1）確定傳動比的原則要保證工藝對工作軸所提出的轉(zhuǎn)速、切削速度及每轉(zhuǎn)進給 量的要求。本設(shè)計的齒輪，外嚙合傳動比一般應(yīng)不大于 2.5，最好等于 1。應(yīng)盡可能不 選最高一級或最低一級的機床轉(zhuǎn)速，以便給工藝上的更改留有余地。 （2）傳動比的計算公式及其確定方法 傳動比的計算公式 單式傳動： 111NNN innzz 復(fù)式二級傳動： 111 32NNN innz zz z 復(fù)式三級傳動：

51、111 3524NNN innz z zz z z 式中： 為主動軸對第 N 根對工作軸的傳動比 為第 N 根對工作軸的轉(zhuǎn)速（r/min） 為主動軸的轉(zhuǎn)速（r/min） 為主動軸上齒輪的齒數(shù) 、 、 、 為惰輪的齒數(shù) 第 N 根對工作軸上齒輪的齒數(shù) 鉆孔多軸頭傳動比的確定方法 多軸鉆孔頭軸轉(zhuǎn)速的確定主要工作,然后檢查軸的工作把所有喂食,最后確定可行 的比率8。工作主軸速度是根據(jù)工藝要求設(shè)定。驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速是機床主軸轉(zhuǎn)速,我們可以 從主軸各級轉(zhuǎn)速,選擇和軸轉(zhuǎn)速接近傳動軸轉(zhuǎn)速,然后計算傳動比9。當(dāng)傳動比初步確定 后，可按照工藝規(guī)定的對工作軸每轉(zhuǎn)進給量計算出主動軸每轉(zhuǎn)進給量： 式中 為主動軸每轉(zhuǎn)進給量（

52、mm/r）， 為對工作軸每轉(zhuǎn)進給量（mm/r）。 機床主軸各級飼料的選擇和計算值相似的水平傳動軸將每個喂養(yǎng)。然后,根據(jù)選定 的軸轉(zhuǎn)每個喂養(yǎng)計算軸轉(zhuǎn)每個工作。這時，比較計算后的每轉(zhuǎn)進給量與工藝規(guī)定的每 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 18 轉(zhuǎn)進給量之值是否相近，此外，還要從工藝方面考慮，按計算后的對工作軸每轉(zhuǎn)進給 量進行加工是否可行，若不行，還要重新確定傳動比10。 傳動比是理論值,由上面的決定,當(dāng)牙齒的數(shù)量驅(qū)動軸和軸齒輪決心工作,根據(jù)傳動 比的數(shù)量是實際值的計算。率的理論值和實際理論值差別很小,多軸鉆孔頭可以忽略不 計,但對于開發(fā)多軸頭,需要檢查。 （3）確定各軸上齒輪的齒數(shù)

53、在多軸頭傳動系統(tǒng)設(shè)計、軸通常不是按照中心距,齒輪的齒數(shù)模數(shù)計算已知的條件,例 如,工作多軸頭軸的位置,因為經(jīng)?；ハ嘟咏?一些分布是不規(guī)則的,保持相同的工作軸 和驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)方向,必須通過空轉(zhuǎn),和一般沒有確定托輥的位置,通常是通過反復(fù)作圖與 計算相結(jié)合的方法來確定11。 各軸上齒輪的齒數(shù)確定方法介紹如下： 主動軸和工作軸上齒輪的齒數(shù)可按傳動比進行分配。首先給定較小齒輪的齒數(shù)， 即：當(dāng) 時，現(xiàn)給定工作軸上齒輪的齒數(shù)；當(dāng) 時，現(xiàn)給定主動軸上齒輪的 齒數(shù)。然后按傳動比求出另一個齒輪的齒數(shù)。 初步確定齒數(shù),還必須檢查驅(qū)動軸上的齒輪的尺寸足夠大,因為驅(qū)動輪的直徑較大, 如果在驅(qū)動輪齒輪齒太少,不能保證厚度。

54、此外,應(yīng)盡量選擇奇數(shù)的牙齒。 查參考文獻(xiàn)8表 5-113 得：取 VC=25m/min 則 n=1000V/(d)=1000 25/(3.14 11)=723(r/min) 根據(jù)計算的工作軸的轉(zhuǎn)速 n=723r/min，Z535 機床主軸的各級轉(zhuǎn)速中與其相接近的 轉(zhuǎn)速為 750r/min，但是減速傳動會使工作軸上的齒輪加大，在此情況下，不宜布置惰 輪，所以選低一級的轉(zhuǎn)速，即 530r/min。 34 . 1 530/7231/n1nNNI )/(36 . 0 36 . 1 25 . 0 11rmmNIfNf 從機床主軸各級進給量中選取相接近的一級，即為 0.32mm/r。 rmmIFf Nn

55、/243 . 0 36 . 1 /32 . 0 / 11 fN與工藝給定的工作軸每轉(zhuǎn)進給量 0.25mm/r 相近似，所以，傳動比確定為 1.36。 選工作軸齒輪齒數(shù) Zn=17,主動軸齒數(shù)為： 2312.2336 . 1 17 11 NN IZZ 3.6 惰輪的布置及其坐標(biāo)計算 （1）工作軸的旋轉(zhuǎn)方向與惰輪布置的關(guān)系 從動軸的主要目的有一定的旋轉(zhuǎn)方向是確保工作。開始驅(qū)動軸軸,齒輪與奇數(shù),軸 和驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)方向相同;從主動軸開始到工作軸為止，齒輪的個數(shù)為偶數(shù)時，工作軸 和主動軸的旋轉(zhuǎn)方向相反。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 19 （2）各軸受力情況與惰輪布置的關(guān)系 在多軸頭傳

56、動系統(tǒng)設(shè)計中,惰的布局被一些條件限制,特別是由驅(qū)動軸和軸位置的 工作極限，軸向應(yīng)力分布通常是不好的。然而,軸向力的好壞,會影響到多軸頭工作,軸 和軸承的使用壽命。所以,應(yīng)盡可能在軸向力的設(shè)計狀況良好12。 （3）惰輪分度圓半徑及中心位置的確定 按照一圓與三個不等圓相切，求外切圓的半徑及其中心位置的計算公式，在圖 3-2 中選定坐標(biāo)，確定原始尺寸： 圖 3 坐標(biāo)圖 確定原始尺寸：l=k=33.23mm，m=n=33.23mm，R1=24mm，R2=R3=17mm。 2496172423.3323.33 22222 3 2 1 22 RRknba 220923.3323.3323.3323.331

57、cmkn 21.3846.22082/46.249523.3346.249523.33(2/ )a1 (）（）ckbA 02/ )ma(cnbB 24 . 0 46.2208/)1724(23.33)1724(23.33/)()( 1 2131 cRRkRRD 0/)()( 2131 cRRnRRmE 9477 . 0 21 . 0 11 222 EDN 3411.16021 . 0 54.3724 1 BEADRM 65.82124054.37 222 1 22 RBAF R=18.54 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 20 13.172/13.172m/2 RZ 0ERBX

58、 004.4213.1721 . 0 54.37DRAY 惰輪齒數(shù)(Z)定為 18，則計算惰輪與主動軸實際中心距(A)與理論中心距(A0) =58.3421.4113.17 1 RRA 452/ )2824(22/ )( 10 ZZmA A 與 A0相差 0.87，齒輪需要變位。 3.7 繪制傳動系統(tǒng)圖 按照坐標(biāo)尺寸繪制傳動系統(tǒng)圖如圖 3-3 所示. 圖 4 傳動系統(tǒng)圖 。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 21 圖 5 檢查干涉 3.8 檢查結(jié)構(gòu)上的干涉現(xiàn)象 如上圖 5 所示不存在軸承干涉情況 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 22 4 齒輪的幾何尺寸計算 多軸頭

59、的傳動系統(tǒng),通常使用的標(biāo)準(zhǔn)裝備,但在這個設(shè)計中,我們采用變位齒輪。因 為在實際的設(shè)計中心距和中心距的理論不是平等的,所以應(yīng)該采用變位齒輪。 表 4 齒輪具體尺寸 計算結(jié)果序 號 名 稱符 號計算公式 主動輪與 惰輪 工作輪與惰輪 備 注 1 小齒輪數(shù) 1817 已知 2 大齒輪數(shù) 2418 已知 3 模數(shù) m22 已知 4 實際中心 距 A41.1334.13 已知 5 理論中心 距 4235 6 兩輪齒數(shù) 和 = +4235 7 中心距變 動系數(shù) -0.435-0.435 8 中心距變 動系數(shù)的模 數(shù) -0.024857-0.024857142 9 反變位系數(shù) 的模數(shù) 根據(jù) 查表0.0025

60、77480.00257748 10反變位系數(shù)0.007732440.00128874 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 23 表 5 齒輪尺寸續(xù)表 計算結(jié)果序 號 名 稱符 號計算公式 主動輪與惰輪工作輪與惰 輪 備 注 小輪變位 系數(shù) -0.2441525-0.1929601 12 大輪變位 系數(shù) -0.183114428-0.2441525 小輪分度圓 直徑 3634 13 大輪分度 圓直徑 4836 小輪齒頂 圓直徑 38.9937.22 14 大輪齒頂 圓直徑 51.2438.99 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 24 5 繪制多軸頭總圖 多軸頭的結(jié)構(gòu)總圖

61、見裝配圖其中的結(jié)構(gòu)有： （1） 連接部件和傳動部件。連接部件由連接法蘭、連接環(huán)組成；傳動部件是傳 動桿。 圖 6 連接部件的傳動部件的結(jié)構(gòu) 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 25 （2）導(dǎo)向部件。導(dǎo)向部件由導(dǎo)柱、導(dǎo)柱襯套和鉆模板組成，還有其他一些零部 件。 圖 7 導(dǎo)向部件 （3）齒輪傳動箱。齒輪箱工作軸,驅(qū)動軸、從動軸和軸齒輪、軸承和其他部分,和 本體、蓋,中間板和一些固定的部分,傳動箱采用單一布局13。 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 26 圖 8 齒輪傳動 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 27 6 軸承壽命的計算 多軸頭中常用的軸承有單列向心

62、軸承(0000 型)、單向推力球軸承（5000 型）及滾 動軸承。在特殊情況下，也采用滑動軸承。 首先根據(jù)軸徑的大小選擇軸承，然后進行強度或壽命等方面的驗算。下面是部分 軸承的驗算。 6.1 單列向心球軸承的驗算 單列向心球軸承需要驗算軸承的動載荷，其中計算公式如下： 3 6 60 9.8 10 h IL nl CPC 式中：C 為軸承動載荷 P 為軸承的計算負(fù)荷； 為轉(zhuǎn)速（ ）； 為軸承壽命（ ），多軸頭軸承的壽命一般規(guī)定為 2000 小時; C為允許的額定動載荷，由軸承標(biāo)準(zhǔn)手冊查得。 從受力分析看，惰輪軸（6 和 7）受徑向力比工作軸大，而惰輪又距離下軸承較近 所以應(yīng)驗算惰輪軸的下軸承 。

63、 圖 9 受力情況分析圖 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 28 利用圖解法求出惰輪軸所受的徑向力。圖 9 為惰輪軸 7 受力情況分析圖，圖中 7N P 各力計算如下： 首先計算每個工作軸的切削扭矩()nM M=21D2S0.8=21 1120.250.8=839(kgf.mm) =8.22(N.m) P=50DS0.8=50 11 0.250.8=182(kgf)=1786(N) Pu9=2M/R2=2 839/18=92.2(kgf)=902(N) Pr9= P u9tan=92.2 tan15.5=25.6(kgf)=260.4(N) FN9= Fu9/cos=92.2/c

64、os15.5=95.7(kgf)=935.6(N) Pu2=Pu3=M/R2=839/18=46.6(kgf)=456.8(N) Pr2= Pr3=Pu2tan=46.6 tan15.5=12.92(kgf)=124.7(N) PN2= PN3=Pu2/cos=46.6/cos15.5=48.4(kgf)=473.6(N) 作力的矢量圖得 PN7=65.52(kgf)=642(N) 求出支承力 ： Pl2= PN7L2/L=65.52 37/56=43.29(kgf)=424.242(N) 求出惰輪軸的轉(zhuǎn)速 n即 n=nZ1/Z2=723 17/18=683(r/min) 軸承壽命（h）定為

65、2000 小時：基本額定動載荷 C 可根據(jù)公式： 查軸承手冊，軸承允許的額定動載荷C6000N，可知： CC ，大小于所 要求的動載荷，可以選用。 6.2 止推軸承的驗算 單向推力軸承的動載荷 C 的計算與前面的相同，其中計算負(fù)荷應(yīng)按下式計算: 式中 為某個工作軸上的軸向力14。 這個軸承中,其中 P=182(kgf),所以可以得到: (kgf) 查軸承手冊,允許的工作能力系數(shù)C=37500N,即CC,滿足所需,可以使用15。. 臨沂大學(xué)機械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計 29 結(jié) 論 在繁忙的三個多月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束,在這兩個多月的時間,但也找工作在畢業(yè) 設(shè)計中,因此,在這段時間我感覺生活很充實。不僅在畢業(yè)設(shè)計中,鞏固以前的知識和生 活道路上學(xué)學(xué)習(xí)校園社會交際。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)三年的知識,學(xué)了三年的基礎(chǔ)和專業(yè)知 識,因此,不同于以往的課程