機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),機(jī)床,傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì) 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)多軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。其動(dòng)力來(lái)自通用的動(dòng)力箱，與動(dòng)力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺(tái)，可完成鉆擴(kuò)鉸鏜孔等加工工序。通用主軸箱采用標(biāo)準(zhǔn)主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來(lái)保證被加工孔的位置精度。5.1 大型主軸箱的組成大型通用主軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)等組成。有箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)蓋等為箱體類零件；主軸、傳動(dòng)軸、手柄軸、傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱或電動(dòng)機(jī)齒輪等為傳動(dòng)類零件；葉片泵、分油器、注油標(biāo)、排油塞、油盤和防油套等為潤(rùn)滑及防油元件。5.2 多軸箱通用零件1 通用箱體類零件 箱體材料為HT200，前、后、側(cè)蓋等材料為HT150。多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)厚度為180mm，前蓋厚度為55mm，后蓋厚度為90mm。2 通用主軸1) 滾錐軸承主軸2) 滾針軸承主軸3) 滾珠軸承主軸：前支承為推力球軸承、后支承為向心球軸承或圓錐滾子軸承。因推力球軸承設(shè)置在前端，能承受單方向的軸向力，適用于鉆孔主軸。3 通用傳動(dòng)軸通用傳動(dòng)軸一般用45鋼，調(diào)質(zhì)T235；滾針軸承傳動(dòng)軸用20Cr鋼，熱處理S0.5C59。4 通用齒輪和套多軸箱用通用齒輪有：傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電機(jī)齒輪。5.3 通用多軸箱設(shè)計(jì)1 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖1) 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖圖51.原始依據(jù)圖2) 主軸外伸及切削用量表51.主軸參數(shù)表軸號(hào)主軸外伸尺寸(mm)切削用量備注D/dL工序內(nèi)容n（r/min）v(m/min)f(mm/r)九軸30/20115鉆4.9900140.053) 被加工零件：箱體類零件，材料及硬度，HT200，HB204002 主軸、齒輪的確定及動(dòng)力的計(jì)算1) 主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 主軸的型式和直徑，主要取決于工藝方法、刀具主軸聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。鉆孔采用滾珠軸承主軸。主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸可初步確定。傳動(dòng)軸的直徑也可參考主軸直徑大小初步選定。齒輪模數(shù)m（單位為mm）按下列公式估算：=1.9（組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)p62）多軸箱中的齒輪模數(shù)常用2、2.5、3、3.5、4幾種。為便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。因此選用齒輪模數(shù)為2、3兩種。2) 多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算多軸箱的動(dòng)力計(jì)算包括多軸箱所需的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。傳動(dòng)系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需功率按下列公式計(jì)算：（組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)p62）4.76kw0.0749kw4.761kw5.48kw多軸箱所需的進(jìn)給力（單位為N）可按下列公式計(jì)算187.7891691N實(shí)際上，為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于。3 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)，是依據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸與各主軸連接起來(lái)，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。1) 對(duì)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求a) 在保證主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少；b) 盡量不要用主軸帶動(dòng)主軸；c) 為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比一般要大于1/2（最佳傳動(dòng)比為11/1.5），后蓋內(nèi)齒輪副傳動(dòng)比允許取至1/31/3.5;d) 用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第排，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第排，以減少主軸端的彎曲變形。e) 多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時(shí)，最好從動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸齒輪傳動(dòng)開(kāi)始，就分兩條傳動(dòng)路線，以避免影響加工精度。f) 驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò)兩根，以免給裝配帶來(lái)困難。多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)齒輪排數(shù)排不夠用時(shí)，可以增加排數(shù)。2) 擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法是：先把全部主軸中心盡可能分布在幾個(gè)同心圓上，在各個(gè)同心圓的圓心上分別設(shè)置中心傳動(dòng)軸；非同心圓分布的一些軸，也宜設(shè)置中間傳動(dòng)軸；然后根據(jù)選定的各中心傳動(dòng)軸再取同心圓，并用最少的傳動(dòng)軸帶動(dòng)這些中心傳動(dòng)軸；最后通過(guò)合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸連接起來(lái)。a) 所需加工孔為同心圓分布圖52.需加工孔的位置分布b) 確定驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向及其在多軸箱上的位置圖53.驅(qū)動(dòng)軸及傳動(dòng)軸的分布位置3) 用最少的傳動(dòng)軸及齒輪副把驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來(lái) 在多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖中確定了主軸的位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，首先分析主軸位置，擬定傳動(dòng)方案，選定齒輪齒輪模數(shù)，再經(jīng)過(guò)“計(jì)算、作圖和所次試湊”相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動(dòng)軸的位置及轉(zhuǎn)速。齒輪齒輪模數(shù) 傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式：（組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)p65）驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)軸：m2mm A66mm 1 圓整后均取22d驅(qū)66mm d66mm 傳動(dòng)軸主軸3：m3mm A92.18.mm 1.25 d3102mm d381mm 主軸4、5、6均與主軸3相同，由傳動(dòng)軸帶動(dòng)。 傳動(dòng)軸主軸1：m3mm A61.94mm 1.25 取18 取23 d54mm d169mm 主軸2和主軸1相同，由傳動(dòng)軸帶動(dòng)。 傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸：m3mm A91.36mm 1.74 傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸：m3mm A91.36mm 1/1.74 傳動(dòng)軸主軸7：m3mm A71.88mm 1.25 主軸8、9和主軸7相同，由傳動(dòng)軸帶動(dòng)。 傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸：m3mm A89.69mm 1.19 傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸：m3mm A89.69mm 1/1.19 驅(qū)動(dòng)軸手柄軸：m3mm A66mm 1 傳動(dòng)軸油泵軸：m2mm A70mm 2.09 手柄軸傳動(dòng)軸：m2mm A70mm 1/2.09 4) 潤(rùn)滑泵軸和手柄軸的安置 多軸箱常采用葉片油泵潤(rùn)滑，油泵供油至分油器經(jīng)油管分送至各潤(rùn)滑點(diǎn)。油泵安裝在箱體前壁上，泵軸盡量靠近油池。油泵軸的齒輪齒數(shù)為24，模數(shù)為2mm，轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)不高與800。通常油泵齒輪放在第排，以便于維修。當(dāng)泵體或管接頭和傳動(dòng)軸相碰時(shí)，可改用埋頭傳動(dòng)軸。多軸箱一般設(shè)手柄軸，用于對(duì)刀、調(diào)整或裝配檢修時(shí)檢查主軸精度。手柄軸轉(zhuǎn)速盡量高些，其周圍應(yīng)有較大孔間。圖54.手柄軸和油泵軸的位置4 九孔鉆削多軸箱坐標(biāo)檢查圖驅(qū)動(dòng)軸，主軸坐標(biāo)值表（mm）表52.主軸坐標(biāo)值表坐標(biāo)銷O驅(qū)動(dòng)軸主軸1主軸2主軸3主軸4X0.000265.00038.70038.700217.500312.500Y0.000200.500235.300147.700121.500121.500主軸5主軸6主軸7主軸8主軸9傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸312.500217.500466.500513.900488.070265.00082.500279.500279.500251.710191.500128.460200.500191.500傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸手柄軸油泵軸442.410173.750353.710195.660265.000132.500183.980196.000192.24059.26068.72089.430九孔鉆削多軸箱坐標(biāo)檢查圖：圖55.多軸箱坐標(biāo)檢查圖5 繪制多軸箱總圖通用多軸箱總圖設(shè)計(jì)包括繪制主視圖、展開(kāi)圖，明細(xì)表，制訂技術(shù)條件等。