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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~7 ^3 r+ ]% L( V: m6 u5 S5 [% z/ J
X; I- q3 k8 t6 R. R5.机床主传动系统设计
7 D' |5 r& r* Q$ P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。
+ Y. X3 p \$ F' b {" u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。* r+ ]% e) o" e$ |& T
5.1 大型主轴箱的组成
, M6 ~: [9 ]/ a, \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。' f: b- d/ E+ ~" b& o( c
5.2 多轴箱通用零件
" e; I3 n v: G& S. v, o1. 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。
; q. b* {3 A/ ]2. 通用主轴
: f2 I% E: \& s5 G: {1) 滚锥轴承主轴0 U8 [! C; D- [) q2 h; u
2) 滚针轴承主轴
0 a5 A% }' x# q5 E4 }6 d3) 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。, Y& b9 v+ z0 z: K/ @: ^ c- Y$ {
3. 通用传动轴1 E D8 e% Y/ \; c% |: ]
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。2 m t/ q& |4 O
4. 通用齿轮和套
% a3 J4 H- u+ {' c; z# Q多轴箱用通用齿轮有:传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。
+ d- ^4 n$ S$ }$ T& t5.3 通用多轴箱设计
w$ u. h/ z/ M# u1 F; {! o1. 多轴箱设计原始依据图
- q$ X" g9 ~6 J4 W( q& }1) 多轴箱设计原始依据图' ?1 Z2 a% j7 z* `5 {
1 c1 v3 v/ D) w! W图5-1.原始依据图" @( d, E& Y: A' r
2) 主轴外伸及切削用量8 o, x, c; g! `4 m- _+ h
表5-1.主轴参数表
% e& H+ J# g/ V轴号 主轴外伸尺寸(mm) 切削用量 备注* \ Q0 v9 J* V. w4 s
D/d L 工序内容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r) M; R; {% Z& V- g! d
九轴 30/20 115 钻Ф4.9 900 14 0.05
/ I3 A7 t4 }2 [! s7 `3) 被加工零件:箱体类零件,材料及硬度,HT200,HB20~400
5 Y7 v z; [, M" r# ? Z7 f8 D0 W2. 主轴、齿轮的确定及动力的计算2 f9 Q- O8 \6 z0 m; K/ x
1) 主轴型式和直径、齿轮模数的确定/ q. b' s, {+ c* H0 ~: B0 r+ O
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。" o; ?# l6 K, e2 B
齿轮模数m(单位为mm)按下列公式估算:
+ H; V: d4 e6 _2 M+ ^ A \/ E= ≈1.9(《组合机床设计简明手册》p62)2 n; Y c8 {7 S+ ]3 C
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。* A: A/ [0 B/ ^- j$ B
2) 多轴箱所需动力的计算9 e9 x: N0 h v
多轴箱的动力计算包括多轴箱所需的功率和进给力两项。; A0 e7 q/ T, V7 F& \+ p2 s+ Z& B
传动系统确定之后,多轴箱所需功率 按下列公式计算:$ G+ e0 Z& c- D6 U& w8 [
(《组合机床设计简明手册》p62)7 W! t3 ]* `, h& W4 i/ w
4.76kw+0.074×9kw+4.76×1%kw=5.48kw
2 i5 M! Z: `) ^" F多轴箱所需的进给力 (单位为N)可按下列公式计算9 L7 t& m# T* R7 U. w' Y
=187.78×9=1691N8 `/ X/ z' ^; W( y8 r
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 。
( M7 B" y7 `2 O3. 多轴箱传动设计
4 ^, D4 ]+ d4 L% ~/ Q" [. E. a n! c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。
4 G/ t* B+ z+ h$ v8 S+ I1) 对多轴箱传动系统的一般要求* W* s4 g1 ^5 o
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;" J" q9 u/ G6 }2 l
b) 尽量不要用主轴带动主轴;
3 F+ C2 ~( y0 s" K. x- T- Q8 qc) 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; |- v- S: Q$ w7 ?# K; p
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。4 P3 |) W( }( g q3 s9 z: 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。
. m% Q6 c) E% k' a& p, Wf) 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。
2 G/ j9 }4 I+ Z, W. |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。
; g4 `" N6 y! x: l0 R1 y% b, B2) 拟定多轴箱传动系统的基本方法6 R2 b" g) |8 b3 v4 C# w
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。
8 E# l5 L9 M, b9 _a) 所需加工孔为同心圆分布
9 @5 j8 k& X D% ^) Y2 P% T/ }( ^8 A0 e
图5-2.需加工孔的位置分布
, \* y! s$ R# z" n) l) B* Ob) 确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置1 M4 K& u( z9 `6 f# T/ q) v4 h
+ o- H+ y* J# \" A2 n图5-3.驱动轴及传动轴的分布位置
& b! {! A s% O% W! k+ U6 R" M3) 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。* k1 T+ A4 f! h) W. C3 S
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)/ t& H5 S1 i5 J
+ t. H2 n+ g6 B6 N; u/ p
8 i% S; k @/ I6 J3 b/ a, c6 T y8 O3 V+ y& W) s, f* w
0 W2 \& H: V% ~+ p# }% B2 ]4 ]& B% u0 E/ w
. K* d8 e z- m
①驱动轴-传动轴Ⅰ:m=2mm A=66mm 1
; x. [" k# m9 d0 @, F5 V 圆整后均取22
$ W9 {" A; k$ |9 G% ` j& zd驱=66mm dⅠ=66mm
5 y0 p( }" j8 a. V8 N2 f 9 V+ H/ y2 [! ]# a" E) a. n+ y
②传动轴Ⅰ-主轴3:m=3mm A=92.18.mm 1.25
% [+ ?& b9 L' I. A6 m- K) R
7 @- \6 p% T" z! ^! ]dⅠ3=102mm d3=81mm
& g3 _: {) k1 y& }1 F6 B 3 \0 c9 b' `7 ~- Z; }
主轴4、5、6均与主轴3相同,由传动轴Ⅰ带动。6 }8 \, \4 _( y z/ _
③传动轴Ⅱ-主轴1:m=3mm A=61.94mm 1.25
0 M. `. ]8 a: X3 Y 取18 取235 t; _5 S: p+ L! E5 C
dⅡ=54mm d1=69mm
/ `5 v% U* K1 r9 S( M
1 w% z2 N% Q+ L 主轴2和主轴1相同,由传动轴Ⅱ带动。
* i0 `. h/ G8 C+ ~' a+ [" u ④传动轴Ⅳ-传动轴Ⅱ:m=3mm A=91.36mm 1.74
: A$ T3 ^) t' b0 K) @& _$ i 5 X9 m* [, H& m% |& R$ w. L( [# b% r
2 l$ z, c$ S3 C3 D4 L
' m$ [% d* @0 M; }$ g6 R+ a ⑤传动轴Ⅰ-传动轴Ⅳ:m=3mm A=91.36mm 1/1.74) \& f6 T8 ?. e5 K7 c* {- B# x% q
! _/ } w9 {6 T0 P, s
4 A% J/ L$ v& ~
% _6 p. |- m+ Q7 U4 M ⑥传动轴Ⅲ-主轴7:m=3mm A=71.88mm 1.25
0 S3 G. s; u; L* E5 B( i, s 8 B: M; s7 b7 [6 u
% i7 ~' X h: d 主轴8、9和主轴7相同,由传动轴Ⅲ带动。, L) N+ Y; o. o ~! r
5 }; m. |8 b( z. r' f
⑦传动轴Ⅴ-传动轴Ⅲ:m=3mm A=89.69mm 1.19
, s7 s- \* U3 F" |+ q4 c
( T9 O% R b4 ^* e k
6 \5 w0 K! U* e- ]% O
. Z! K8 c0 G X⑧传动轴Ⅰ-传动轴Ⅴ:m=3mm A=89.69mm 1/1.19
6 \9 D1 K" D3 r' R( W
7 Y8 C% X1 n" g# o, x * }' R# H! ~8 U; p
- w( f+ D7 ?3 l! Q+ R! t1 B, Q. m
⑨驱动轴-手柄轴:m=3mm A=66mm 1
. N% S- p; P2 Q7 |/ _1 ] $ W D# v# S. ]
' v" V: T; ~! d; F . {- G9 r4 g3 `5 d5 T
⑩传动轴Ⅵ-油泵轴:m=2mm A=70mm 2.09
4 Q2 I2 V! _. c1 i% `6 b0 z
6 R8 z: C! b, I6 P7 v
7 X& U. j7 W) k7 d0 t 7 V, I# n( ^! H: f8 Q
○11手柄轴-传动轴Ⅵ:m=2mm A=70mm 1/2.09: @. W g5 @& z6 T, T' D
" m6 G5 C E4 T( G) q+ r1 |6 n, H
# ?3 ~' J3 T: R. l
) H6 S8 Z5 J' F4 o+ i; V5 w. 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。( N2 N8 Q$ ?. o ~# }, C
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。4 p {! j1 u! Y C F( }
3 @9 y% K# b8 n图5-4.手柄轴和油泵轴的位置2 d4 L5 g9 a+ d: S' a
4. 九孔钻削多轴箱坐标检查图+ R" q2 b, ?$ _( [. r. @
驱动轴,主轴坐标值表(mm): c! w* n! E0 P9 @. j& F& X
表5-2.主轴坐标值表% P k' L( X( H7 j9 D$ C3 O( o% R
坐标 销O 驱动轴 主轴1 主轴2 主轴3 主轴47 e4 ~& o3 l& w& S
X 0.000 265.000 38.700 38.700 217.500 312.500
% l4 Y) O( n1 W' i* `2 a1 e) o/ l& PY 0.000 200.500 235.300 147.700 121.500 121.500, N4 |' ]: ^* Y
主轴5 主轴6 主轴7 主轴8 主轴9 传动轴Ⅰ 传动轴Ⅱ& d x% [( L: b$ o# I
312.500 217.500 466.500 513.900 488.070 265.000 82.500- w2 \- ]& U0 J0 g) U+ Y
279.500 279.500 251.710 191.500 128.460 200.500 191.5002 @$ b, p+ E4 l. B+ c" O. X* i H% R
传动轴Ⅲ 传动轴Ⅳ 传动轴Ⅴ 传动轴Ⅵ 手柄轴 油泵轴
1 ^3 j. Y: @( A% i! J# s442.410 173.750 353.710 195.660 265.000 132.500 " G; d* x' |4 ~1 B5 a+ d1 |
183.980 196.000 192.240 59.260 68.720 89.430
0 H1 i9 \0 O# F$ C九孔钻削多轴箱坐标检查图:% [; D$ G0 z* h2 Y6 {! s6 V1 j9 R# J
/ e+ [! {9 G S& W6 n图5-5.多轴箱坐标检查图& C# x# n* j+ X# t0 L# h9 f" Q4 e
5. 绘制多轴箱总图& t' @2 V8 p" _, V+ X( f- Z+ e& {8 Y
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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