機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計

機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計,機床,傳動系統(tǒng),設(shè)計 機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計 多軸箱是組合機床的重要專用部件。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)計的傳遞各主軸運動的動力部件。其動力來自通用的動力箱，與動力箱一起安裝于進給滑臺，可完成鉆擴鉸鏜孔等加工工序。 通用主軸箱采用標(biāo)準主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來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、傳動軸、齒輪和附加機構(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、傳動軸、手柄軸、傳動齒輪、動力箱或電動機齒輪等為傳動類零件；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． 通用傳動軸 通用傳動軸一般用45＃鋼，調(diào)質(zhì)T235；滾針軸承傳動軸用20Cr鋼，熱處理S0.5～C59。 4． 通用齒輪和套 多軸箱用通用齒輪有：傳動齒輪、動力箱齒輪和電機齒輪。 5.3 通用多軸箱設(shè)計 1． 多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 1) 多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 圖5－1.原始依據(jù)圖 2) 主軸外伸及切削用量 表5－1.主軸參數(shù)表 軸號 主軸外伸尺寸(mm) 切削用量 備注 D/d L 工序內(nèi)容 n（r/min） v(m/min) f(mm/r) 九軸 30/20 115 鉆Ф4.9 900 14 0.05 3) 被加工零件：箱體類零件，材料及硬度，HT200，HB20～400 2． 主軸、齒輪的確定及動力的計算 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（《組合機床設(shè)計簡明手冊》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) 多軸箱所需動力的計算 多軸箱的動力計算包括多軸箱所需的功率和進給力兩項。 傳動系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需功率按下列公式計算： （《組合機床設(shè)計簡明手冊》p62） 4.76kw＋0.074×9kw＋4.76×1％kw＝5.48kw 多軸箱所需的進給力（單位為N）可按下列公式計算 ＝187.78×9＝1691N 實際上，為克服滑臺移動引起的摩擦阻力，動力滑臺的進給力應(yīng)大于。 3． 多軸箱傳動設(shè)計 多軸箱傳動設(shè)計，是依據(jù)動力箱驅(qū)動軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計傳動鏈，把驅(qū)動軸與各主軸連接起來，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 1) 對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求 a) 在保證主軸的強度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少； b) 盡量不要用主軸帶動主軸； c) 為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動比一般要大于1/2（最佳傳動比為1～1/1.5），后蓋內(nèi)齒輪副傳動比允許取至1/3～1/3.5; d) 用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第Ⅰ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Ⅱ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，最好從動力箱驅(qū)動軸齒輪傳動開始，就分兩條傳動路線，以避免影響加工精度。 f) 驅(qū)動軸直接帶動的轉(zhuǎn)動軸數(shù)不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。 多軸箱傳動設(shè)計過程中，當(dāng)齒輪排數(shù)Ⅰ～Ⅳ排不夠用時，可以增加排數(shù)。 2) 擬定多軸箱傳動系統(tǒng)的基本方法 擬定多軸箱傳動系統(tǒng)的基本方法是：先把全部主軸中心盡可能分布在幾個同心圓上，在各個同心圓的圓心上分別設(shè)置中心傳動軸；非同心圓分布的一些軸，也宜設(shè)置中間傳動軸；然后根據(jù)選定的各中心傳動軸再取同心圓，并用最少的傳動軸帶動這些中心傳動軸；最后通過合攏傳動軸與動力箱驅(qū)動軸連接起來。 a) 所需加工孔為同心圓分布 圖5－2.需加工孔的位置分布 b) 確定驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向及其在多軸箱上的位置 圖5－3.驅(qū)動軸及傳動軸的分布位置 3) 用最少的傳動軸及齒輪副把驅(qū)動軸和各主軸連接起來 在多軸箱設(shè)計原始依據(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，擬定傳動方案，選定齒輪齒輪模數(shù)，再經(jīng)過“計算、作圖和所次試湊”相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動軸的位置及轉(zhuǎn)速。 齒輪齒輪模數(shù) 傳動軸轉(zhuǎn)速的計算公式：（《組合機床設(shè)計簡明手冊》p65） ①驅(qū)動軸－傳動軸Ⅰ：m＝2mm A＝66mm 1 圓整后均取22 d驅(qū)＝66mm dⅠ＝66mm ②傳動軸Ⅰ－主軸3：m＝3mm A＝92.18.mm 1.25 dⅠ3＝102mm d3＝81mm 主軸4、5、6均與主軸3相同，由傳動軸Ⅰ帶動。 ③傳動軸Ⅱ－主軸1：m＝3mm A＝61.94mm 1.25 取18 取23 dⅡ＝54mm d1＝69mm 主軸2和主軸1相同，由傳動軸Ⅱ帶動。 ④傳動軸Ⅳ－傳動軸Ⅱ：m＝3mm A＝91.36mm 1.74 ⑤傳動軸Ⅰ－傳動軸Ⅳ：m＝3mm A＝91.36mm 1/1.74 ⑥傳動軸Ⅲ－主軸7：m＝3mm A＝71.88mm 1.25 主軸8、9和主軸7相同，由傳動軸Ⅲ帶動。 ⑦傳動軸Ⅴ－傳動軸Ⅲ：m＝3mm A＝89.69mm 1.19 ⑧傳動軸Ⅰ－傳動軸Ⅴ：m＝3mm A＝89.69mm 1/1.19 ⑨驅(qū)動軸－手柄軸：m＝3mm A＝66mm 1 ⑩傳動軸Ⅵ－油泵軸：m＝2mm A＝70mm 2.09 手柄軸－傳動軸Ⅵ：m＝2mm A＝70mm 1/2.09 4) 潤滑泵軸和手柄軸的安置 多軸箱常采用葉片油泵潤滑，油泵供油至分油器經(jīng)油管分送至各潤滑點。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Ⅰ排，以便于維修。當(dāng)泵體或管接頭和傳動軸相碰時，可改用埋頭傳動軸。 多軸箱一般設(shè)手柄軸，用于對刀、調(diào)整或裝配檢修時檢查主軸精度。手柄軸轉(zhuǎn)速盡量高些，其周圍應(yīng)有較大孔間。 圖5－4.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)動軸，主軸坐標(biāo)值表（mm） 表5－2.主軸坐標(biāo)值表 坐標(biāo) 銷O 驅(qū)動軸 主軸1 主軸2 主軸3 主軸4 X 0.000 265.000 38.700 38.700 217.500 312.500 Y 0.000 200.500 235.300 147.700 121.500 121.500 主軸5 主軸6 主軸7 主軸8 主軸9 傳動軸Ⅰ 傳動軸Ⅱ 312.500 217.500 466.500 513.900 488.070 265.000 82.500 279.500 279.500 251.710 191.500 128.460 200.500 191.500 傳動軸Ⅲ 傳動軸Ⅳ 傳動軸Ⅴ 傳動軸Ⅵ 手柄軸 油泵軸 442.410 173.750 353.710 195.660 265.000 132.500 183.980 196.000 192.240 59.260 68.720 89.430 九孔鉆削多軸箱坐標(biāo)檢查圖： 圖5－5.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)計包括繪制主視圖、展開圖，明細表，制訂技術(shù)條件等。