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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~: T) G) R2 R( K8 u: ^5 q8 V
/ F( _; Q' B+ H- K5.机床主传动系统设计3 |: o4 C5 V* x( [
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。
3 f% i2 \3 {3 p& @/ I8 W8 x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。( J; V* u7 w/ f: c" n
5.1 大型主轴箱的组成
5 ~7 J) @5 u. K4 H9 p6 Y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。
2 K. p) F5 Q& p6 I5.2 多轴箱通用零件! ~- X! N4 \2 y( y* V% p* P5 c( G
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。
2 B `! ~% N1 X) }2. 通用主轴$ A/ l8 M) ^! W' ]; [0 G
1) 滚锥轴承主轴
) K2 p* m) }# S, C" N; u2) 滚针轴承主轴
. S D& B" b+ D$ |6 E: B3) 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。3 D( W) V6 Y6 N; q, {
3. 通用传动轴4 J7 T! ?5 ^# c# A6 W
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。4 [3 ]8 T8 q( \& u+ o4 O
4. 通用齿轮和套
8 q( t6 T# G; s多轴箱用通用齿轮有:传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。- a1 x$ h; M- U/ g" ~5 x3 d
5.3 通用多轴箱设计
& S4 {" `& Y( s0 w1. 多轴箱设计原始依据图
2 P% x6 c& x& J! H$ x- c& G1) 多轴箱设计原始依据图: c1 e _! W' j% P* v
M% B1 s/ @; w! S' ] M+ B/ Y
图5-1.原始依据图; V- L/ h T" j( F
2) 主轴外伸及切削用量
, |4 h9 R; J7 r; a/ Z表5-1.主轴参数表
5 X, f+ i9 |. E8 X% K轴号 主轴外伸尺寸(mm) 切削用量 备注
) q- Z! H+ z, d( y9 K6 K4 | D/d L 工序内容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r) " Y( N! A, {" l+ C2 h0 v V& ~
九轴 30/20 115 钻Ф4.9 900 14 0.05
: a% y& s1 k/ c3) 被加工零件:箱体类零件,材料及硬度,HT200,HB20~400
7 [$ H5 B- V8 ?; ?* I) o8 [; ~/ c2. 主轴、齿轮的确定及动力的计算, C' e1 p# N9 V1 o2 U, {% v6 J
1) 主轴型式和直径、齿轮模数的确定
8 o; H7 c3 R, C& Z" N& u( `7 i0 k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。
9 H& W/ Q' h9 B0 S, `* i齿轮模数m(单位为mm)按下列公式估算:
5 ^4 b7 d" _0 D+ Q5 Q+ l e4 k= ≈1.9(《组合机床设计简明手册》p62)
' C+ F A* W9 K: S h: Z0 F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。
0 h/ _' q: s0 C; R( k- `( A1 P1 ~9 _2) 多轴箱所需动力的计算$ G) B+ h0 \- O$ N/ m. k: }0 \
多轴箱的动力计算包括多轴箱所需的功率和进给力两项。- I4 i! n7 B) B6 L( n! F
传动系统确定之后,多轴箱所需功率 按下列公式计算:& R! k2 }8 f" b
(《组合机床设计简明手册》p62)0 l2 r6 k# |. ^! |: k
4.76kw+0.074×9kw+4.76×1%kw=5.48kw
4 |8 z& _) E) [8 u多轴箱所需的进给力 (单位为N)可按下列公式计算5 A. ?" T% R z0 ~3 G6 ?& r# h3 z
=187.78×9=1691N) m; ?+ n7 h& \7 F5 g O6 O
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 。
/ G- r' ~9 p0 \3 j0 w# Q) @3. 多轴箱传动设计3 j3 k( e! l3 Q# |/ J ?. S
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。
% b- p: u: I0 {: k1) 对多轴箱传动系统的一般要求) q. [3 Y; y3 k
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;1 |" v# b% \! }) o8 E& W
b) 尽量不要用主轴带动主轴;# k% @" X8 \% w" k+ O
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;, J: c; q. P: |# I+ A: o; M. C
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。; l* `7 X$ `8 t* u9 Q
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。4 B: {2 K% M$ D
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。
( |7 d; Z2 o( B* \2 s3 C# J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。
4 C/ N# M z) C4 k" D" ~$ S2) 拟定多轴箱传动系统的基本方法
" G' ?! c9 G( q0 B5 v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。
+ R$ B; f4 w1 h5 F; f$ q Da) 所需加工孔为同心圆分布
1 @# G0 W7 H% ~# b, ?
; S; x% W8 p; y4 d图5-2.需加工孔的位置分布
" J0 y1 k* g `0 R2 ^b) 确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置% ]8 J; H- H" g* g" t6 v
% M |7 `+ `+ y图5-3.驱动轴及传动轴的分布位置 n5 t* b9 Q8 ^* F5 c) w
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。) g- c0 N* R* O H
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 U+ }6 l, b; [- l6 U2 R' n0 J
% ?$ E6 _ D/ b: t* ^1 F% t& G# n9 a! Q% r/ w
# X+ m* v, t4 Z/ O4 U: Z, D3 |- x* [, {% [8 D
# p, \ e5 ]) O3 @! k5 v& H& k8 R0 K, z: M2 Q1 }
①驱动轴-传动轴Ⅰ:m=2mm A=66mm 1
$ y! R0 b9 o' l 圆整后均取22) | e( c* a$ x. Z5 {* e
d驱=66mm dⅠ=66mm. l7 v: O4 ]; d9 x
2 U$ M, u' V& ]- U: H7 T②传动轴Ⅰ-主轴3:m=3mm A=92.18.mm 1.25
* S. C/ t0 {, R- x' o
6 O5 w8 S" e8 m1 A2 vdⅠ3=102mm d3=81mm; N6 ~: A2 e( U; d
& R8 A$ U4 t- [ n5 }+ \6 r6 h 主轴4、5、6均与主轴3相同,由传动轴Ⅰ带动。0 C# F; B @1 q A Y ]3 R( U
③传动轴Ⅱ-主轴1:m=3mm A=61.94mm 1.25' c* r6 _- q @7 M" m5 \0 K
取18 取23
0 A! t* N, d4 h7 t dⅡ=54mm d1=69mm
0 f( |; r) @1 f- o6 K4 n3 q 6 | J% `1 v. H8 n& M
主轴2和主轴1相同,由传动轴Ⅱ带动。; E0 k5 U9 a- o. f( o- a( ^
④传动轴Ⅳ-传动轴Ⅱ:m=3mm A=91.36mm 1.74% m, `+ l' R, ]2 ~. L6 x8 \0 S
8 O* c3 Y+ U' {- h
4 V- Q/ @/ a% \0 m % U# j4 X8 A% Y% R5 ~5 s( V) c% v
⑤传动轴Ⅰ-传动轴Ⅳ:m=3mm A=91.36mm 1/1.74
. s6 k. |% }7 f1 U" e
8 p! R* [/ ?2 N G; l0 h
3 |" j1 m( N) n5 k, l; S$ k8 j
8 d% }: d& ?1 x* O# \6 Y5 N ⑥传动轴Ⅲ-主轴7:m=3mm A=71.88mm 1.25- o- j% I. @7 h" t' M1 C
( F/ y/ O9 ]& h8 ^4 l& Q 3 ?! C( Y* M7 ]. U
主轴8、9和主轴7相同,由传动轴Ⅲ带动。
! Y* x+ L- |2 N' ], d; J/ E ' p- W3 ~7 i6 ?+ G/ d
⑦传动轴Ⅴ-传动轴Ⅲ:m=3mm A=89.69mm 1.19+ W# C1 j9 I/ A7 C
1 Y% }9 g* v4 ?$ O' D
* Q6 {9 K6 }* E1 |; r$ h& h9 J
: \- Y' G# w2 q⑧传动轴Ⅰ-传动轴Ⅴ:m=3mm A=89.69mm 1/1.19
/ e( F( O3 p* V( F* u5 {
- L/ v1 h9 }( m( L# B; y' Y3 s
6 D) @1 k2 o7 b' ~4 P
! o% w- q3 `* _2 g- [7 P: N% B⑨驱动轴-手柄轴:m=3mm A=66mm 19 B4 i+ B4 b, q" H C
; y4 f+ Z& l9 {* }% ]& S" x 6 H+ [) _# A) L( x1 b
/ r0 r k3 ?% v' N; d
⑩传动轴Ⅵ-油泵轴:m=2mm A=70mm 2.09
' v2 O7 W* s& `# |
0 Z* n; E$ `9 ~2 o $ i2 d* o. i6 Z
5 q X. e! A$ o' J8 c$ M% W ○11手柄轴-传动轴Ⅵ:m=2mm A=70mm 1/2.09
6 }5 d3 x1 R! o& I5 ^' {* b" a 8 w2 W6 L: f; t1 N6 L
0 @: c Q; U" m8 K/ a3 _
) F6 Y, G! ]6 d" c4) 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 s" V( o) j. W3 @/ x: 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。
" m# F6 u `0 c5 k; k4 Z L! G0 Y5 U+ {
图5-4.手柄轴和油泵轴的位置+ z: s: A1 Y7 F; }: h" ~
4. 九孔钻削多轴箱坐标检查图
+ G2 H- ]3 B9 B. t$ y驱动轴,主轴坐标值表(mm)1 l' ?7 t3 O4 b3 J
表5-2.主轴坐标值表
5 {3 P$ R! {* r' ?. L坐标 销O 驱动轴 主轴1 主轴2 主轴3 主轴4
) C' v" q. b* y2 v2 pX 0.000 265.000 38.700 38.700 217.500 312.500
6 O1 G4 n6 T* ? B: nY 0.000 200.500 235.300 147.700 121.500 121.5000 ^9 |7 y. ]' v$ h8 z
主轴5 主轴6 主轴7 主轴8 主轴9 传动轴Ⅰ 传动轴Ⅱ7 k5 I1 h6 a1 V$ J' {' l1 s; p
312.500 217.500 466.500 513.900 488.070 265.000 82.500/ R" D' ]' ~ a# t
279.500 279.500 251.710 191.500 128.460 200.500 191.500/ r& e+ D4 i0 W4 j! }1 R2 C, d/ D
传动轴Ⅲ 传动轴Ⅳ 传动轴Ⅴ 传动轴Ⅵ 手柄轴 油泵轴 & |* N+ y' I$ o* w7 [
442.410 173.750 353.710 195.660 265.000 132.500
: O. W/ Z1 {7 s" D, z4 J183.980 196.000 192.240 59.260 68.720 89.430 ) H$ B: k# V( ], O8 ]
九孔钻削多轴箱坐标检查图:
5 @% W$ ?9 o# Y; K, }# }5 _" E3 I5 M7 R
图5-5.多轴箱坐标检查图& n. a; O6 k$ V2 {9 f
5. 绘制多轴箱总图1 S2 R6 y" o( B* l
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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