1850_3缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计
1850_3缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计,_3,发动机,飞轮,组合,钻床,主轴,设计
单位代码 02 学 号 080105058 分 类 号 TH6 密 级 毕业设计说明书3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计院 ( 系 ) 名 称 工 学 院 机 械 系专 业 名 称 机 械 设 计 制 造 及 其 自 动 化学 生 姓 名 李 秋 艳指 导 教 师 贾 百 合2012 年 05 月 10 日 黄河科技学院毕业设计说明书 第 页3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计摘要目前,组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工等行业大批大量生产中以获得广泛的应用;在一些中小批量生产的企业,如机床、机车、工程机械等制造业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件,如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座等。我国组合机床技术的发展起步比较晚,但经过科技人员的积极消化和吸收,与时俱进,努力奋斗,使我国的组合机床技术有了迅速发展。本文主要围绕 3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱的设计来写,分别介绍了课题研究背景及目的、组合机床发展过程概述、论文构成及研究内容,依次说明了加工工艺分析、主轴箱的基本结构及表达方法、主轴箱的设计等内容。另外论文还包括总体结构图和主要零件的结构图。本次设计重点放在主轴箱的结构设计上,同时介绍齿轮位置的设计和齿轮轴以及其它部件的选用。关键词:组合机床,钻床,主轴,主轴箱,设计 黄河科技学院毕业设计说明书 第 I 页The design of three-cylinder engine flywheel housing combination drill spindle boxAuthor:Li QiuyanTutor:Jia BaiheSummaryAt present, the combination of machine tools in a large number of automobiles, tractors, diesel engines, electrical, instrumentation, military and other industries in mass production in order to obtain a wide range of applications; in a number of enterprises of small and medium volume production, such as machine tools, locomotives, construction machinery manufacturing industry has also been application. Machine tool best suited to the processing of a variety of large and medium-sized box-type parts such as cylinder head, cylinder block, gearbox, motor base. Chinas machine tool technology development started relatively late, but through the digestion and absorption of scientific and technical personnel, keeping pace with the times, work hard, and has been the rapid development of Chinas machine tool technology.In this paper drilling machine headstock design to write around the three-cylinder engine flywheel housing portfolio, describes the background and purpose of research, an overview of the machine tool development process, the paper composition and content, followed by the process, the basic structure of the spindle box and expression method, headstock design.In addition, the paper also includes a chart of the overall structure of the diagram and the main parts. The design focus on the structural design on the headstock, and also describes the design and selection of the gear shaft and other parts of the gear position.Keywords:combination machine, drilling machine, spindle, spindle box, design 黄河科技学院毕业设计说明书 第 II 页目录1. 绪 论 .11.1 课题背景及目的 .11.2 组合机床发展过程概述 .21.3 论文构成及研究内容 .32. 加工工艺分析 .42.1 加工对象分析 .42.2 分析加工要求和现场工艺 .43. 主轴箱的基本结构及表达方法 .63.1 主轴箱的组成 .63.2 主轴箱总图绘制方法特点 .63.3 主轴箱通用零件 .74. 主轴箱的设计 .84.1 绘制主轴箱设计原始依据图 .84.2 主轴、齿轮的确定及动力计算 .104.2.1 主轴型式和直径、齿轮模数的确定 .104.2.2 主轴箱所需动力的计算 .114.3 主轴箱传动设计 .124.3.1 拟定传动路线 .124.3.2 确定驱动轴、主轴坐标尺寸 .134.3.3 确定传动轴位置及齿轮齿数 .134.4 绘制主轴箱总图及零件图 .174.4.1 主轴箱零件设计 .174.4.2 主轴箱总图设计 .17结论 .21致谢 .22参考文献 .23 黄河科技学院毕业设计说明书 第 0 页1. 绪 论1.1 课题背景及目的组合机床是根据工件加工需要,以大量通用部件为基础,配以少量的专用部件组成的一种高效专用机床。主要用于平面加工和孔加工两类工序。组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工业大批量生产中已获得广泛的应用;一些中小批量生产的企业,如机床、机车。工程机械等制造业中也已推广应用。组合机床最适宜加工各种大中型箱体类零件,如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座、及仪表壳等零件;也可用来完成轴套类、轮盘类、插架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化,可根据需要灵活配置,能缩短设计和制造周期。因此,组合机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件,有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件,主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件,有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用,往往需要应用成组技术,把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工,以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种,可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 1 页组合机床结构如图 1.1 所示。主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。图 1.1主轴箱按结构类型分为通用主轴箱和专用主轴箱,通用主轴箱又分为大型和小型主轴箱。本次设计主要是大型通用主轴箱,大型通用主轴箱的通用零件包括箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时,工件一般不旋转,由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动,来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转,由刀具作进给运动,也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 2 页1.2 组合机床发展过程概述专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用,逐步发展成为通用部件,因而产生了组合机床。最早的组合机床是 1911 年在美国制成的,用于加工汽车零件。初期,各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性,便于用户使用和维修,1953 年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商,确定了组合机床通用部件标准化的原则,即严格规定各部件间的联系尺寸,但对部件结构未作规定。二十世纪 70 年代以来,随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展,组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达 0.05 毫米1000 毫米,表面粗糙度可低达 2.50.63 微米;镗孔精度可达 IT76 级,孔距精度可达 0.030.02 微米。组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动,以简化结构、缩短生产节拍;采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统,以提高工艺可调性;以及纳入柔性制造系统等。1.3 论文构成及研究内容目前,组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。其中孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹等。随着综合自动化的发展,其工艺范围正在扩大到车外圆、行星铣削、拉削等工序。此外还可以完成焊接、热处理、自动装配和检索、清洗等非切削工作。组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工等行业大批大量生产中以获得广泛的应用;在一些中小批量生产的企业,如机床、机车、工程机械等制造业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件,如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座等。我国组合机床技术的发展起步比较晚,但通过不断引进大量先进的技术和设备,经过科技人员的积极消化和吸收,与时俱进,努力奋斗,使我国的组合机床技术有了迅速发展。本次毕业设计主要内容为 3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计,主要有以下几部分组成:绪论、总体结构设计、主轴箱设计。另外论文还包括总体结构图和主要零 黄河科技学院毕业设计说明书 第 3 页件的结构图。本次设计重点放在主轴箱的结构设计上,同时介绍齿轮位置的设计和齿轮轴以及其它部件的选用。2. 加工工艺分析2.1 加工对象分析加工对象:3 缸发动机飞轮壳上的孔材料牌号:HT250材料硬度:HB190-240加工内容:在 3 缸发动机飞轮壳上钻 8 个 10.8的孔生产批量:5000 万台/年工艺方案的拟定是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此,应根据工件的加工要求和特点,按一定的原则、结合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素,并经过技术经济分析后拟定出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。2.2 分析加工要求和现场工艺根据被加工零件的用途及其结构特点,加工部位及其精度、表面粗糙度、技术要求及生产纲领。深入现场调查分析零件的加工工艺方法 1,定位和加紧方式,所采用的设备、刀具及切削用量,生产率情况及工作条件等方面的现行工艺资料,一遍制定出切合实际的合理工艺方案。本工序中以飞轮壳左右两个工艺定位销孔作为基准,在飞轮壳断面上钻 8 个孔(图 2.1)10.8mm 深 7mm。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 4 页图 2.1本工序中满足工艺方案基本原则:粗精加工分开原则;工序集中原则(适当考虑相同类型工序的集中;有相对位置精度要求的工序应集中加工) 。满足在制定加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方案时,应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后,以减少内应力变形影响,有利于保证加工精度。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 5 页3. 主轴箱的基本结构及表达方法主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。主轴箱一般具有多根轴同时对一列孔系进行加工。但也有单轴的,用于镗孔居多。主轴箱按结构特点分为通用(即标准)主轴箱和专用主轴箱两大类。前者结构典型,能利用通用的箱体和传动件;后者机构特殊,往往需要加强主轴系统刚性,而使主轴及某些传动件必须专门设计,故专用主轴箱通常指“刚性主轴箱” ,即采用不需刀具导向装置的刚性主轴和用精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度。通用主轴箱则采用标准主轴,借助导向套引导刀具的设计方法基本相同。处于本设计的考虑,下面仅介绍大型通用主轴箱的设计。3.1 主轴箱的组成大型通用主轴箱由箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成,其基本结构包括:箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等箱体类零件;主轴、传动轴、手柄轴、传动齿轮、动力箱或电动机齿轮 13 等传动类零件;叶片泵、分油器、注油标、排油塞、油盘(立式主轴箱不用)和防油套等润滑及防油元件。在主轴箱箱体内腔,可安排两排 32mm 宽的齿轮或三排 24mm 宽的齿轮;箱体后壁与后盖之间可安排一排或两排 24mm 宽的齿轮。3.2 主轴箱总图绘制方法特点1、主视图 用点划线表示齿轮节圆,标注齿轮齿数和模数,两啮合齿轮相切处标注罗马字母,表示齿轮所在排数。标注个轴轴号及主轴和驱动轴、液压泵轴的转速和转向。2、展开图每根轴、轴承、齿轮等组件只画轴线上边或下边(左边或右边)一半,对于结构尺寸完全相同的轴组件只画一根,但必须在轴端注明相应的轴号;齿轮可不按比例绘 黄河科技学院毕业设计说明书 第 6 页制,在图形一侧用数码箭头标明齿轮所在排数。3.3 主轴箱通用零件主轴箱通用零件包括:通用箱体类零件、通用主轴、通用传动轴、通用齿轮和套。本次设计的主轴箱通用箱体零件为:箱体材料 HT250,前后侧盖材料为 HT150。多轴箱体基本尺寸系列标准(GB3668.1-83)规定, 9 种名义尺寸用相应滑台的滑鞍宽度表示,多轴箱体宽度和高度是根据配套滑台的规格按规定系列尺寸(表 7-11)选择;多轴箱后盖与动力箱法兰尺寸如表 7-21所示,其结合面上的连接螺孔、定位销孔及其位置与动力箱联系尺寸相适应(参阅表 5-401) ;多轴箱体结构尺寸及螺孔位置详见图4-1 及表 7-31。此次设计用于卧式多轴箱的厚度为 180mm;多轴箱的前盖厚度为 55mm;基型后盖的厚度为 90mm,安排排齿轮。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 7 页4. 主轴箱的设计目前多轴设计有一般设计法和电子计算机辅助设计法两种。计算机设计主轴箱,由人工输入原始数据,按事先编制的程序,通过人机交互方式,可迅速、准确的设计传动系统,绘制主轴箱总图、零件图和箱体补充加工图,打印出轴孔坐标及组件明细表。一般设计发的顺序是:绘制主轴箱设计原始依据图;确定主轴结构、轴颈及齿轮拟定传动系统;计算主轴、传动轴坐标(也可用计算机计算和验算箱体轴孔的坐标尺寸) 、绘制坐标检查图;绘制主轴箱总图,零件图及编制组件明细表 2。具体内容和方法简述如下。4.1 绘制主轴箱设计原始依据图主轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的。其主要内容及注意事项如下:1、根据机床联系尺寸图,绘制对轴箱外形图,并标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。2、根据联系尺寸图和加工示意图,标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴、主轴与驱动轴的相关位置尺寸。在绘制主轴位置时,要特别注意:主轴和被加工零件在机床上是面对面安放的,因此,主轴箱主视图上的水平方向尺寸与零件工序图上的水平方向尺寸正好相反。其次,主轴箱上的坐标尺寸基准和零件工序图上的基准经常不重合,应根据主轴箱与加工零件的相对位置找出统一基准,并标出其相对位置关系尺寸,然后根据零件工序图各孔位置尺寸,算出主轴箱上各主轴坐标值 3。3、根据加工示意图标注各主轴转速及转向主轴逆时针转向(面对主轴看)可不标,只注顺时针转向。4、标明动力部件型号及其性能参数等。5、标明动力部件型号及其性能参数等。图 4.1 所示为 3 缸发动机飞轮壳组合钻床主轴箱设计原始依据图。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 8 页图 4.1 主轴箱设计原始依据图注:1:被加工零件名称:3 缸发动机飞轮壳。材料及硬度:HT250,190240HBS。2:主轴外尺寸及切削用量(表 4.1) 。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 9 页表 4.1 主轴外尺寸及切削用量主轴外伸尺寸(mm)切削用量轴号D/d L 工序内容 n(r/min) v(m/min) f(mm/min)1、2、3、4、5、6、7、832/20 115钻飞轮壳底上的孔 10.8 3.0358 12 403:动力部件 1TD40,电动机功率 3.0kW,电动机转速 960r/min,输出轴转速 480r/min。 4.2 主轴、齿轮的确定及动力计算4.2.1 主轴型式和直径、齿轮模数的确定1、主轴型式的确定主轴的型式和直径,主要取决于工艺方法、刀具主轴连接结构、刀具的进给抗力和切削转矩 T。钻孔时常采用滚珠轴承主轴;传动轴选用滚锥轴承。2、轴径的选定根据零件上的轴与轴之间的距离和轴上的转速以及进给,安排轴上的齿轮的大小,根据齿轮的大小,初步选定轴的轴径 4。主轴 18 的切削转矩T =2.63D2.4fHB0.6=2.6310.82.40.1117223.330.6=2.63302.1460.111725.667=1992.384Nmm主轴 18 和轴 12、15、16、18、19 选半径为 20mm;传动轴9、10、11、13、14、17 选为 25mm。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。待齿轮传动系统设计完后再检验某些关系轴颈。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 10 页主轴 1-8 上选用深沟球轴承外加止推轴承,配合使用,用来承受轴向力。轴 9-19可以使用圆锥滚子轴承,他承载的能力大,可以承受轴向力 5。3、齿轮模数的确定齿轮模数 m(单位为 mm)一般用类比法确定,也可按公式估算。本次设计多采用类比法。同时为了便于生产,同一主轴箱中的模数规格一般不多余两种。现本设计中采用的模数为 2、3。4.2.2 主轴箱所需动力的计算主轴箱的动力计算包括主轴箱所需要的功率和进给力两项。传动系统确定后,主轴箱所需功率 P 主轴箱 按下列公式计算:P 主轴箱 = P 切削 + P 空转 + P 损失 = P 切削 i + P 空转 i + P 损失 in1in1in1i式中 P 切削 切削功率,单位 kW;P 空转 空转功率,单位 kW;P 损失 与负荷成正比的功率损失,单位 kW。每根主轴的切削功率,由选定的切削用量按公式计算或查表获得;每个轴上的空转功率按的表 46 确定;每个轴上的功率损失,一般可取所传递功率的 1%。1、切削功率的计算 主轴 1-8 加工的工序内容和切削用量。主轴 1-8 的进给量f1=40mm/min=(40358)mm/r = 0.1117mm/r布氏硬度HB=HBmax (HB maxHB min)=240 (240 190)=223.333131切削转矩T1=2.63D2.4fHB0.6=1992.3840Nmm主轴 1-8 的切削功率P1= = =0.0724kWDv97408.104.329切削功率 黄河科技学院毕业设计说明书 第 11 页P 切削 = P 切削 i=P18=0.07248=0.5790kWn1i2、空转功率的计算表 1 轴的空转功率 P 空 (kW)轴径 mm转速 r/min15 20 25 30 40 50 60 7525 0.001 0.002 0.003 0.004 0.007 0.012 0.017 0.02640 0.002 0.003 0.005 0.007 0.012 0.018 0.027 0.04263 0.003 0.005 0.007 0.010 0.019 0.029 0.041 0.066100 0.004 0.007 0.012 0.017 0.030 0.046 0.067 0.104160 0.007 0.012 0.018 0.027 0.047 0.074 0.107 0.166250 0.010 0.018 0.028 0.042 0.074 0.116 0.166 0.260400 0.017 0.030 0.046 0.067 0.118 0.185 0.266 0.416630 0.026 0.046 0.073 0.105 0.186 0.291 0.420 0.6561000 0.042 0.074 0.116 0.166 0.296 0.462 0.666 1.0401600 0.066 0.118 0.185 0.266 0.473 0.749 1.066 1.665主轴 1-8 的空转功率查表 41 得:P 空转 1=0.0300KWP 空转 = P 空转 i=8P 空转 1 =80.0300KW=0.2400KW n1i3、损失功率的计算每根轴的功率损失一般可取传递功率的 1%,总的功率损失P 损失 = P 损失 i=8P11%=80.07241%=0.00579KWn1i主轴箱所需功率P 主轴箱 = P 切削 + P 空转 + P 损失 = P 切削 i + P 空转 i + P 损失 in1in1n1=0.5790KW+0.2400KW+0.0058KW=0.8248KW4.3 主轴箱传动设计4.3.1 拟定传动路线1、拟定工艺路线的基本方法 黄河科技学院毕业设计说明书 第 12 页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分别设置中心传动轴;非同心圆分布的一些主轴,也宜设置中间传动轴(如一根传动轴带二根或三根主轴) ;然后根据已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。2、确定驱动轴转速转向及其在主轴箱上的位置分析,由于 3 缸发动机飞轮壳上需要组合机床加工的 8 个孔是同心圆分布,且其中 6 个孔是对称分布。所以只需要将驱动轴设置在同心圆圆心处即可。驱动轴的转速按动力箱的型号选定;当采用动力滑台时,驱动轴的旋转方向可任意选择;动力箱与主轴箱连接时,应注意驱动轴的中心一般设置于主轴箱箱体宽度的中心线上,其中心高度则决定于所选择动力箱德尔型号规格。驱动轴中心位置在机床联系尺寸图中已经确定。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主轴箱原始设计依据图中确定了各主轴的位置、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(估算或类比) ,再通过计算、作图和多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。4.3.2 确定驱动轴、主轴坐标尺寸根据原始依据图 4.1,算出驱动轴、主轴坐标尺寸,如表 4.2 所示。表 4.2 驱动轴、主轴坐标值坐标 销 01驱动轴 0 主轴 1 主轴 2 主轴 3X 0.000 265.00 386.00 265.00 144.00Y 0.000 290.00 113.49 76.00 113.49坐标 主轴 4 主轴 5 主轴 6 主轴 7 主轴 8X 56.00 144.00 265.00 386.00 478.36Y 335.99 466.51 504.00 466.51 306.544.3.3 确定传动轴位置及齿轮齿数1、确定传动轴 9、10、11、12 的位置及各齿轮的齿数 黄河科技学院毕业设计说明书 第 13 页主轴 18 所加工的孔大小一样,且这 8 个轴是在同心圆的周围分布,所以各个轴上的齿轮副 m=3,Z=28。传动轴 9、10、11、12 为主轴 2、3、4 的传动轴,位置可通过作图初定。为保证齿轮齿根强度,应使齿根到孔壁或键槽的壁厚 2m(m 为齿轮模数)。由选择的动力部件 1TD40,电动机功率 3.0kW,电动机转速960r/min,480r/min 得驱动轴的转速 n0=480r/min 及齿数 Z0=21。取 m3,Z 2Z 3Z 428,按齿轮计算公式(41)、式(42)、式(4 3)依次求得Z9、Z 9、Z 10、Z 11、Z 11、Z 12、Z 12齿数以及转速。u= = (41)从主 主从nn 主 = =n 从 (42)u从 主从Zn 从 =n 主 u=n 主 (43)从主根据经验和作图设计得出传动轴 9、10、11、12 的齿轮齿数分别为:m=3 Z9=20 (设在第排)Z9=20 (设在第排)Z10=32 (设在第排)Z11=28 (设在第排)Z11=28 (设在第排)Z12=28 (设在第排)m=2 Z12=24 (设在第排)n9n 0 (480 )r/min504r/min201n10n 9 (504 )r/min315r/min10Z3n11n 10 (315 )r/min360r/min128 黄河科技学院毕业设计说明书 第 14 页n12n 10 (315 )r/min360r/min120Z83轴 11 上的齿轮副是轴 2 和轴 3 上齿轮副的公切圆,且齿轮副齿数相同,传递到轴2、3 所得的转速n2n 3(360 )r/min360r/min8轴 4 上的齿轮副经过传动轴 12 传递所得转速n4n 12 (360 )r/min360r/min412Z满足切削所需的 358r/min2、确定传动轴 13、14、15、16 的位置及其与主轴 1、8 间的齿轮副齿数传动轴 13、14、15、16 的位置由作图决定。根据经验和作图设计得出传动轴13、14、15、16 的齿轮齿数分别为:m=3 Z13=24 (设在第排)Z13=24 (设在第排)Z14=30 (设在第排)Z15=20 (设在第排)Z15=20 (设在第排)Z16=20 (设在第排)Z16=20 (设在第排)n13n 0 (480 )r/min420r/min1324n14n 13 (420 )r/min336r/min14Z0n15n 14 (336 )r/min504r/min1523n16n 14 (336 )r/min504r/min164Z0轴 15 上的齿轮副传递到轴 1 所得的转速 黄河科技学院毕业设计说明书 第 15 页n1n 15 (504 )r/min360r/min15Z280轴 16 上的齿轮副传递到轴 8 所得的转速n8n 16 (504 )r/min360r/min81620满足切削所需的 358r/min3、确定传动轴 17、18、19 的位置及各齿轮齿数传动轴 17、18、19 的位置由作图决定。根据经验和作图设计得出传动轴17、18、19 的齿轮齿数分别为:m=3 Z17=32 (设在第排)Z18=20 (设在第排)Z18=20 (设在第排)Z19=24 (设在第排)Z19=24 (设在第排)n17n 13 (420 )r/min315r/min17324n18n 17 (315 )r/min504r/min18Z0n19n 17 (315 )r/min420r/min197243轴 18 上的齿轮副传递到轴 7 所得的转速n7n 18 (504 )r/min360r/min718Z20轴 19 上的齿轮副是轴 5 和轴 6 上齿轮副的公切圆,且齿轮副齿数相同,传递到轴5、6 所得的转速n5n 6n 19 (420 )r/min360r/min619Z284满足切削所需的 358r/min 黄河科技学院毕业设计说明书 第 16 页4、确定油泵转速润滑油泵的齿轮副齿数 Z20=24,m=2 ,经传动轴 12 传递所得转速n20n 12 (360 )r/min360r/min201Z4转速也符合要求5、将传动设计的全部齿轮齿数、模数及所在排数,按规定格式标在传动系统图(图001)中。最后计算各主轴的装配表如表 4.3 所示(与原始依据图的要求基本一至,转速相对损失在 5以内) 。4.4 绘制主轴箱总图及零件图4.4.1 主轴箱零件设计主轴箱总图设计中,大多数零件是选用通用件、标准件和外购件;对于变位齿轮、专用轴等零件,则设计零件图。4.4.2 主轴箱总图设计通用主轴箱总图设计包括绘制主视图、展开图,绘制装配表,制定技术条件等四部分。1、主视图主要表明主轴箱主轴位置及齿轮传动系统,齿轮齿数、模数及所在排数,润滑系统等。因此,绘制主视图就是在设计的传动系统图上标出各轴编号,画出润滑系统,标注主轴、油泵轴、驱动轴的转速、油泵轴转向、驱动轴转向及坐标尺寸、最低主轴高度尺寸及箱体轮廓尺寸等。并标注部分件号。2、展开图其特点是轴的结构图形多 6。各主轴、传动轴、驱动轴及轴上的零件大多是通用化的,且是有规则排列的。一般采用简化的展开图并以装配表相互配合,表明主轴箱各轴组件的装配结构。绘制具体要求如下:(1)展开图主要表示各轴及轴上零件的装配关系。(2)对结构相同的同类型主轴、传动轴可只画一根,在轴端注明相同轴的轴号即可。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 17 页(3)展开图上应完整标注主轴箱的三大箱体厚度尺寸及箱壁和内腔有关联洗尺寸、主轴外伸长度等。3、主轴箱技术条件 主轴箱总图上应注明主轴箱箱部装要求。即:(1)主轴箱制造和验收技术条件:主轴箱按 ZBJ58011-89组合机床多轴箱制造技术条件进行制造,按 ZBJ58011-89组合机床多轴箱验收技术条件进行验收。(2)主轴精度:按 JB3043-82组合机床多轴箱精度 标注进行检验。(3)往多轴箱内输入 3L-AN46 全损耗系统用油 7。4、主轴和传动轴装配表(表 4.3)把主轴箱中每根轴(主轴、传动轴、油泵轴)上齿轮套等基本零件的型号规格、尺寸参数和数量及标准件、外购件等,按轴号配套,用装配表表示。这样使图表对照清晰易看,节省设计时间,方便装配。表 4.3 齿轮(mzd-1T0704-42)套(标记-见注 1) 标准件外购件轴号轴径轴的型号 1 2 3 4 5GB1096-79键GB812-83螺母GB858-88垫圈滚动轴承1 2020-1T0722-41328202074.52021.5628M181.518E204 E82042 2020-1T0722-41328202074.52021.5628M181.518E204 E82043 2020-1T0722-41328202074.52021.5628M181.518E204 E8204 黄河科技学院毕业设计说明书 第 18 页4 2020-1T0722-41328202030.52021.52022628M181.518E204 E82045 2020-1T0722-41328202074.52021.5628M181.518E204 E82046 2020-1T0722-41328202074.52021.5628M181.518E204 E82047 2020-1T0722-41328202074.52021.5628M181.518E204 E82048 2020-1T0722-41328202074.52021.5628M181.518E20 4 E82049 2525-1T0721-4232025320252529.52573.5828M241.524E7205 10 2525-1T0721-42332252529.52573.52516828M241.524E7205 11 2525-1T0721-4232825328252529.52529.5828M241.524E7205 12 2020-1T0721-4122420328202030.52030.52012628M181.518E7204 黄河科技学院毕业设计说明书 第 19 页注:1.套的标记分别为:d-1T0721-62;d-1T0722-61;d-1T0721-61;d-1T0723-68;d-1T0723-61;d-1T0721-63。2.键、轴承栏中()内表示数量。13 2525-1T0721-4232425324252529.52573.52516828M241.524E720514 2525-1T0721-42330252573.52529.5828M241.524E7205 15 2020-1T0721-4132020320202030.52030.52012628M181.518E7204 16 2020-1T0721-4132020320202030.52030.52012628M181.518E7204 17 2525-1T0721-42332252529.52573.5828M241.524E7205 18 2020-1T0721-4132020320202030.52030.52012628M181.518E7204 19 2020-1T0721-4132420324202030.52030.52012628M181.518E7204 20 叶片泵(ZIR12-2)及齿轮(22420) 黄河科技学院毕业设计说明书 第 20 页结论本次 3 缸发动机飞轮壳组合机床的设计是我所学的科目的综合,从零件的材料到主轴箱整体设计,一直贯穿着我们所学的课程,如机械工程材料、机械制造技术基础、机械原理、机械设计、机械制造工艺学以及我们跟随课程安排的课程设计,尤其是机械原理课程设计和机械设计课程设计,对这次设计帮助最大。整个设计让我对专业课程有了一个很好的系统性概念,也让我对所学课程印象更加深刻。这次的设计主要参考的资料是谢家赢主编的组合机床设计简明手册,以及机械设计课程设计手册,还有机械手册。每个理论都让我在实际设计中得到检验,通过不断的查阅资料和各种文献,让我对机械设计的流程更加熟悉。相信实践出真知,只有自己亲力亲为才发觉其中的乐趣。此次设计绘图先使用手工绘制草图,然后使用计算机 AutoCAD 绘图,通过这次设计让我更加熟练的使用这个软件。以及为了打印出绘制的 CAD 图而需要的准备工作,从每一个细节里检查错误,努力达到零错误的标准。这是每一个机械技术人员的基本要求,也是我在整个设计中收获最大的一点。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 21 页致谢首先感谢我的指导老师贾百合老师,如果没有贾老师的谆谆教诲,我不可能顺利完成此次设计,从最初的文献翻译和文献综述开始,贾老师一直不厌其烦的督促我。刚开始手绘草图的时候,有点不知所措,贾老师在授课闲暇时间里一直耐心的辅导我,我绘图遇到了难题,即使贾老师不在学校,在电话的那一端也同样能帮我解决。真心感谢贾老师的督促、教诲、指导和辛苦的检阅。其次是与我同甘共苦的同学们,只有我们一起互相帮助才能在学校要求的下完成此次设计。在一起讨论时让我收益颇多,让我少走了弯路,让我的设计渐渐成熟。再次是感谢我的母校,感谢母校给我这次检验自己学习的机会,让我在大学的最后一段日子里充实的度过。感谢学校图书馆提供丰富的文献资料,让我能在设计中查阅。感谢学校领导对这次设计的重视,让我们有压力的同时也有了动力。经过这次设计,让我的专业水平有了很好的提高,也巩固了所学的知识,让我不断前进。再次感谢。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 22 页参考文献1谢家瀛组合机床设计简明手册M北京:机械工业出版社,1996.82吴宗泽,罗圣国机械设计课程设计手册M北京:高等教育出版社,2006.53郑修本机械制造工艺学(第 2 版)M北京:机械工业出版社,1995.54李奇涵冲压成形工艺与模具设计M北京:科学出版社,20075梁景凯,盖玉先机电一体化技术与系统M北京:机械工业出版社,2006.116赵万生特种加工技术M北京:高等教育出版社,2001.77陆凤仪机械原理课程设计M北京:机械工业出版社,2009.68贾民平,张洪亭,周剑英测试技术M北京:高等教育出版社,2001.129董红玉,徐莉萍机械控制工程基础M北京:机械工业出版社,2006.610吕广庶,张远明工程材料及成形技术基础M北京:高等教育出版社,2001.911董红玉数控技术 M北京:高等教育出版社,200712黄健求机械制造技术基础M北京:机械工业出版社,2005.1113刘极峰计算机辅助设计与制造M北京:高等教育出版社,2004.714韩进宏互换性与技术测量M北京:机械工业出版社,2004.715王永华现代电气控制及 PLC 应用技术M北京:北京航空航天大学出版社,2003.916朱冬梅,胥北澜画法几何及机械制图M北京:高等教育出版社,2007.417谢存禧,张铁机器人技术及其应用M北京:机械工业出版社,2005.718Johnson,H.V.Manufacturing ProcessM.U.S.:Diane Publishing,1984,269-269.19Nicholson,J.The operative mechanic,and British machinist:being a practical display 黄河科技学院毕业设计说明书 第 23 页of the manufactories and mechanical arts of the United KingdomM.London,Printed for Knight and Lacey,2007,323-323.20Degarmo,E.P.&J.T.Black&R.A.Kohser.Degarmos Materials and Processes in ManufacturingM.U.S.:John Wiley&Sons,2011,707-707.
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