雙頭可調(diào)立式鉆床設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】

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摘 要 此次設(shè)計(jì)為可調(diào)立式雙頭鉆床的機(jī)械設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)主要介紹了可調(diào)立式雙頭鉆床的設(shè)計(jì)原理、調(diào)整方法及設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程。通過(guò)預(yù)先給定的加工要求可確定所需的計(jì)算參數(shù)，進(jìn)而依據(jù)可調(diào)立式雙頭鉆床的設(shè)計(jì)原理來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算并校核各個(gè)部位的零件，然后進(jìn)行組裝。本次設(shè)計(jì)可從五大方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過(guò)預(yù)先給定的加工要求計(jì)算并進(jìn)行了可調(diào)式雙頭鉆頭的設(shè)計(jì)、 傳動(dòng)系統(tǒng)減速箱的設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)的選用、 頭軸向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)共五部的設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)并組裝后的鉆床可以一次加工兩孔，且兩鉆頭間的距離可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)可以在一個(gè)工件 上加工多對(duì)兩兩間距不同的孔。 在人力和設(shè)備不增加的情況下使用可調(diào)立式雙頭鉆床可以成倍提高鉆床的加工效率，并可以保證較高的加工精度和孔間相對(duì)位置精度。 關(guān)鍵詞 ： 滾珠絲杠；電動(dòng)機(jī)；變速箱；可調(diào)式雙頭鉆頭 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 he is to an a in on is to to be in of of -Y of be of be be So as to of a of 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 摘 要 . - 0 - . - 1 - 1 前言 . 1 課題的背景和研究意義 . 1 課題解決的問(wèn)題和設(shè)計(jì)時(shí)主要的工作 . 2 2 雙頭鉆床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體方案 . 4 . 4 . 4 3 可調(diào)式雙頭鉆頭的設(shè)計(jì) . 9 選加工材料，加工直徑 . 9 算高速鋼麻花鉆軸向切削力及扭矩 . 10 算單個(gè)鉆頭軸向切削力 . 10 算單個(gè)鉆頭扭矩 . 10 頭中各軸及齒輪的計(jì)算 . 12 輪 8、 9、 10、 11的計(jì)算 . 12 輪 5、 6、 7的計(jì)算 . 17 頭鉆頭內(nèi)各軸的設(shè)計(jì) . 19 算軸 I、 . 19 算軸 . 20 算軸 . 20 4傳動(dòng)系統(tǒng)減速箱設(shè)計(jì) . 21 . 21 . 22 . 23 頭鉆頭內(nèi)各軸的設(shè)計(jì) . 23 算軸 . 24 算軸 . 24 算軸 . 24 算軸 . 25 5 傳動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)的選用 . 26 . 26 6鉆頭軸向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 27 頭軸向進(jìn) 給絲杠螺母副的計(jì)算和選型 . 27 . 27 N). 27 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 . 27 . 28 動(dòng)效率計(jì)算 . 28 . 29 . 31 . 31 . 32 . 32 . 32 7 . 36 . 36 . 36 N). 36 . 37 8結(jié) 論 . 38 參 考 文 獻(xiàn) . 39 致 謝 . 40 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 1 前言 課題的背景和研究意義 機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供技術(shù)裝備的重要任務(wù)。機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標(biāo)志之一。國(guó)家的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化程度都與機(jī)械工業(yè)的發(fā)展程度相關(guān)。因此，大量設(shè)計(jì)制造和廣泛使用各種各樣先進(jìn)的機(jī)械是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加速我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的一個(gè)重要內(nèi)容1 鉆床主要用在工件上孔的 加工 。通常鉆頭 的 旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鉆頭 的 軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 普通鉆床的 結(jié)構(gòu) 比較 簡(jiǎn)單， 加工精度較低，可鉆通孔、盲孔。 在鉆床上配有工藝裝備時(shí)，還可以進(jìn)行鏜孔 ,在鉆床上配萬(wàn)能工作臺(tái)還能進(jìn)行分割鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔。 鉆床的特點(diǎn)是工件固定不動(dòng)，刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 。 加工過(guò)程中工件不動(dòng)，讓刀具移動(dòng)，將刀具中心對(duì)正孔中心，并使刀具轉(zhuǎn)動(dòng) (主運(yùn)動(dòng) ) 3 鉆床主要分為立式鉆床、臥式鉆床、搖臂鉆床、臺(tái)式鉆床、深孔鉆床和中心孔鉆床等。為了滿足模具制造業(yè)發(fā)展的需要，又開發(fā)了除鉆削深孔以外，還可以進(jìn)行銑削、攻絲等的多功能鉆床。 20世紀(jì) 70年代初，鉆床還是 普遍 采用普通 繼電器 控制的。如 70 年代 國(guó) 的美國(guó) 司的 日本 神崎高級(jí)精工制作所的 德國(guó) 30 80年代后期 數(shù)控 技術(shù)逐漸開始在 深孔鉆床 上應(yīng)用，特別是 90年 代 以后這種先進(jìn)的 技術(shù)才 迅速推廣 。如 0年代初上市的 進(jìn)給系統(tǒng)由機(jī)械無(wú)級(jí)變速器改為采用 交流伺服電機(jī) 驅(qū)動(dòng) 的 滾珠絲杠副，進(jìn)給用滑臺(tái) 導(dǎo)軌 也改為 采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌 。 鉆桿箱傳動(dòng)為了 保證高速旋轉(zhuǎn)、 精度 平穩(wěn)，由交換 皮帶 輪及皮帶，和 雙速電機(jī) 驅(qū)動(dòng)的有級(jí)傳動(dòng)變?yōu)闊o(wú)級(jí)調(diào)速的變頻電機(jī)到電 主軸 驅(qū)動(dòng)，為鉆削小孔深孔和提高深孔鉆床的水平質(zhì)量 提供 了有利條件 5 長(zhǎng)期以在我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)中鉆床加工的工作量在總的制造工作量中占有很大的比重。制造業(yè)中孔類加工多數(shù)由傳統(tǒng)鉆床來(lái)完成。 單頭鉆床是機(jī)械行業(yè)最通用的設(shè)備 ， 主要用于工件上孔的加工 。 但是傳統(tǒng)的單孔鉆床在大批量生產(chǎn)時(shí)存在許多的不足之處。 由于單頭鉆床只有一根主軸 ， 因此，一次只能加工一個(gè)孔 。 如果要加工多孔的工件 ， 只有通過(guò)移動(dòng)夾具多 次對(duì)刀來(lái)實(shí)現(xiàn) ， 工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大 ,生產(chǎn)效率低， 很難進(jìn)行大批量的生產(chǎn)， 而且孔的位置精度較低。隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、加工效率、加工零件方式多樣性以及工藝發(fā)展的 要求的不斷提升 ， 生產(chǎn)效率低、操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、加工精度較低的傳統(tǒng)單頭鉆床已不適用于大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)。 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 快速發(fā)展，進(jìn)入 21世紀(jì)，我國(guó)機(jī)床制造業(yè)既面臨著提升機(jī)械制造業(yè)水平的需求而引發(fā)的制作裝備發(fā)展的良機(jī)，也遭遇到加入 烈的 競(jìng)爭(zhēng)壓力。 隨著工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率的不斷提升，數(shù)控機(jī)床的大量應(yīng)用也日趨廣泛。但將數(shù)控機(jī)床作為加工孔的 專用設(shè)備與多軸鉆床相比，投入資金就有點(diǎn)得不償失了。單孔搖臂鉆床作為加工孔的通用機(jī)床，生產(chǎn)效率低、操作工勞動(dòng)強(qiáng)度大，已不適用于大批量的成線生產(chǎn)。于是，多軸鉆床加工成為一種提高生產(chǎn)率的有效措施。而多軸加工逐漸成為一種新的加工趨勢(shì)。 多軸鉆床俗稱多軸器、多孔鉆或多軸鉆孔器。是一種運(yùn)用于機(jī)械領(lǐng)域鉆孔、攻牙的機(jī)床設(shè)備。 可以 兩軸 或兩軸 以上同時(shí)鉆孔或攻牙，故稱多軸鉆床。一臺(tái)普通的多軸鉆床一次能把幾個(gè)乃至十幾個(gè)孔或螺紋 同時(shí) 加工出來(lái)。如 果 配上 液 壓 或氣壓 裝置，可以方便的 自動(dòng)進(jìn)行快進(jìn)、工進(jìn)（工退）、快退、停止 等動(dòng)作，加工效率更高 。多軸鉆床也稱群鉆床 ， 一般型號(hào) 的 可 以 同時(shí)鉆 2 孔 ，而且很多機(jī)種都沒(méi)有軸數(shù)限制，鉆 頭主 軸形式 、 尺寸大小 也 可 以 依客戶之需進(jìn)行設(shè)計(jì)加工 9 如今 多 軸 鉆床在生產(chǎn)中 的 應(yīng)用已 經(jīng)十分 廣泛，主要用于工件上 多 孔的加工 。 由于普通單軸 鉆床只有一根主軸， 一次 只能加工一個(gè)孔 ，如果要加工多孔的工件，只有通過(guò)移動(dòng)夾具 并 多次對(duì)刀 來(lái) 實(shí)現(xiàn)，不僅工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大 ， 而且孔的位置精度低 。 而多 軸 鉆床不僅效率高，在加工成角度的孔時(shí)，角度精確，再與數(shù)控相結(jié)合更可以保證距離精度 4。 多軸鉆床廣泛應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)多孔零部件的鉆孔及攻絲加工。 如汽車、摩托車多孔零部件 、 發(fā)動(dòng)機(jī)箱體、鋁鑄件殼體、制動(dòng)鼓、剎車盤、轉(zhuǎn)向器、輪轂、差速殼、軸頭、半軸、車橋等，泵類、閥類、液壓元件、太陽(yáng)能配件等等。多軸加工生產(chǎn)效率高，投資少，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短 ， 產(chǎn)品改型時(shí)設(shè)備損失少。而且隨著我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，多軸加工的范圍 變的 愈來(lái)愈廣，加工效率也 在 不斷提高 。 多軸鉆床大體分為兩種類型：可調(diào)式和固定式。 可調(diào)式：適合加工多樣不定性孔件，使用范圍較廣。缺點(diǎn)是精度方面控制有所欠缺，長(zhǎng)期使用跑位率相比略高。適合單件加工量不大，長(zhǎng)年更換加工件的企業(yè)。 固定式： 適合加工單種大批量 的工件，缺點(diǎn)是加工范圍小，只能加工多孔之間位置固定的工件。 適合 大批量 加工 的工件。 本次設(shè)計(jì)主要研究可調(diào)立式雙軸鉆床，也可以稱為可調(diào)立式雙頭鉆床，有兩個(gè)主軸配兩把鉆頭，同時(shí)加工同一零件上的兩個(gè)孔。若要用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)鉆頭的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，需要在設(shè)計(jì)時(shí)著重注意傳動(dòng)系統(tǒng)與減速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 。 課題解決的問(wèn)題和設(shè)計(jì)時(shí)主要的工作 單頭鉆床是機(jī)械行業(yè)最通用的設(shè)備 ， 主要用于工件上孔的加工 。 但是傳統(tǒng)的單孔鉆床在大批量生產(chǎn)時(shí)存在許多的不足之處。 由于單頭鉆床只有一根主軸 ， 因此，一次只能加工一個(gè)孔 。 如果要加工多孔的工件 ， 只有通過(guò)移動(dòng)夾具多次對(duì)刀來(lái)實(shí)現(xiàn) ， 工購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 人的勞動(dòng)強(qiáng)度大 ,生產(chǎn)效率低， 很難進(jìn)行大批量的生產(chǎn)， 而且孔的位置精度較低。隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、加工效率、 加工零件方式多樣性以及工藝發(fā)展的 要求的不斷提升 ， 生產(chǎn)效率低、操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、加工精度較低的傳統(tǒng)單頭鉆床已不適用于大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)，而多軸加工逐漸成為一種新的加工趨勢(shì)。 本課題就設(shè)計(jì)了這么一種雙頭鉆床，這種鉆床 價(jià)格相對(duì)低廉，體積小、重量輕、操作方便 、 可靠性高，且 可以 同時(shí)鉆兩孔的工作方式大大提高了工作效率，減輕 了 工作量，提高 了 工作效率 和加工精度 。 本課題的主要工作包 括以下幾個(gè)方面： 1. 廣泛查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于多軸鉆床的研究資料，闡述了課題的研究意義，在綜述了國(guó)內(nèi)外研究資料和研究目的之后，給出了本文研究的主要內(nèi)容。 2. 深入研究雙頭鉆床的設(shè)計(jì)原理，提出多種雙頭鉆床的總體設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行各功能的求解，通過(guò)分析各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了最優(yōu)方案。 理調(diào)整各零件的相對(duì)位置，并繪制鉆床的裝配圖和主要零件的零件圖。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 2 雙頭鉆床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體方案 床總體結(jié)構(gòu) 可調(diào)式 立式 雙頭鉆床 主要由床身、工作臺(tái)、 鉆 頭、主傳 動(dòng)系統(tǒng) 、電 機(jī) 等部分組成?？烧{(diào)式立式雙頭鉆 床的設(shè)計(jì)需要完成以下 幾 個(gè)步驟 ： 通過(guò)齒輪間的位置轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩鉆頭間距離的可調(diào)性。 雙軸鉆床的主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)，由主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力通過(guò)皮帶輪傳遞給主軸箱 ,主軸箱是雙軸鉆床的主要驅(qū)動(dòng)裝置。主運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)）及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行。主軸箱驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)由主電機(jī)經(jīng)過(guò)交換齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)。 通過(guò)將加工工件時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩折算到電機(jī)主軸上，通過(guò)電機(jī)主軸上的轉(zhuǎn)矩和電機(jī)轉(zhuǎn)速算出功率，然后進(jìn) 行電機(jī)的篩選。 采用滾珠絲杠軸向進(jìn)給。 向的進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 工作臺(tái)橫向、縱向進(jìn)給：采用滾珠絲杠進(jìn)給。 計(jì)方案選擇 本設(shè)計(jì)根據(jù)可調(diào)鉆頭實(shí)現(xiàn)可調(diào)功能的原理不同可有兩種 可調(diào)式鉆孔頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 方案。 ：通過(guò)可伸縮式萬(wàn)向聯(lián)軸器調(diào)節(jié) 本結(jié)構(gòu)用齒輪箱配合萬(wàn)向節(jié)頭所組成，由于萬(wàn)向節(jié)頭是可活動(dòng)軸件，股在限定范圍內(nèi)可左右移動(dòng)。 萬(wàn)向聯(lián)軸器的共同特點(diǎn)是角向補(bǔ)償量較大，不同結(jié)構(gòu)型式萬(wàn)向聯(lián)軸器兩軸線夾角不相同，一般 5 之間。萬(wàn)向聯(lián)軸器利用其機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，使 兩軸不在同一軸線，存在軸線夾角的情況下能實(shí)現(xiàn)所聯(lián)接的兩軸連續(xù)回轉(zhuǎn)，并可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。萬(wàn)向聯(lián)軸器最大的特點(diǎn)是具有較大的角向補(bǔ)償能力，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 伸縮焊接方式萬(wàn)向聯(lián)軸器 工作原理： 多軸鉆床的實(shí)現(xiàn)主要是由于有多軸器的存在才得以實(shí)現(xiàn)的。主軸旋轉(zhuǎn)帶到多軸器中的其他軸轉(zhuǎn)動(dòng)。多軸器結(jié)構(gòu)由齒輪箱配合萬(wàn)向節(jié)頭所組成，由于萬(wàn)向節(jié)是可活動(dòng)軸件，故在限定范圍內(nèi)可左右移動(dòng)。在調(diào)整加多軸頭箱內(nèi)有一個(gè)主動(dòng)輪和多個(gè)從動(dòng)輪 ， 主動(dòng)輪與電機(jī)聯(lián)結(jié)，將動(dòng)力傳給多個(gè)從動(dòng)輪 ， 從動(dòng)輪再驅(qū)動(dòng)鉆頭對(duì)工件進(jìn)行加工。多軸鉆床廣泛 應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)多孔零部件的鉆孔及攻絲加工。 優(yōu)點(diǎn)：在調(diào)整加工孔距時(shí)不受齒輪所限制，適合加工不定性孔件，使用范圍較廣可調(diào)式多軸鉆床在其加工范圍內(nèi)，其主軸的數(shù)量、主軸間的距離，相對(duì)可以任意調(diào)整，一次進(jìn)給同時(shí)加工數(shù) 孔。在其配合液壓機(jī)床工作時(shí) ， 可自動(dòng)進(jìn)行快進(jìn) 、 工進(jìn)（工退）、快退、停止同單軸鉆（攻絲）比較，工件加工精度高、工效快，可有效的節(jié)約投資方的人力、物力、財(cái)力。尤其機(jī)床的自動(dòng)化大大減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度 。 缺點(diǎn)：精度方面控制有所欠缺，長(zhǎng)期使用跑位率相比略高。適合單件加工量不大，長(zhǎng)年更換加工件的企業(yè)。 ：通過(guò)齒輪調(diào)節(jié) 該多軸鉆孔頭是根據(jù)太陽(yáng)系中太陽(yáng)、行星及衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)的，即：行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，衛(wèi)星繞行星轉(zhuǎn)動(dòng)，利用這個(gè)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，還可實(shí)現(xiàn)鉆孔軸相對(duì)位置的調(diào)整。 此可調(diào)式雙頭鉆床原理如圖： 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 調(diào)式兩軸鉆孔動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)調(diào)整圖 此次設(shè)計(jì)主要目的在于改造單頭鉆床為可調(diào)式多頭鉆床。使其可以在較大的范圍和多個(gè)工位上同時(shí)加工兩個(gè)孔，很大程度上擴(kuò)大了鉆床加工范圍，提高了機(jī)床適用性，并保證兩孔的相對(duì)位置精度。鉆頭可加工的范圍為： 可通過(guò)調(diào)整鉆頭的位置在一個(gè)圓上進(jìn)行等分圓的加 工。 可調(diào)式鉆孔頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 以可調(diào)式兩軸鉆孔頭為例進(jìn)行說(shuō)明，圖 孔頭通過(guò)連接體 1 與鉆床主軸的不回轉(zhuǎn)部分連接，連接體 1 是一個(gè)開口套，用螺釘鎖緊在主軸上；太陽(yáng)齒輪 3通過(guò)錐孔套在主軸回轉(zhuǎn)部分的錐體上，靠摩擦傳遞扭矩。通過(guò)行星齒輪 6，太陽(yáng)齒輪把動(dòng)力傳給鉆孔主軸 17，行星齒輪 6 在這里是惰輪（ 過(guò)橋齒輪 ），在調(diào)整時(shí)它只能和整個(gè)鉆孔頭一起繞太陽(yáng)齒輪公轉(zhuǎn)。主軸端部靠彈簧卡頭 21，夾緊鉆頭。為了使該鉆頭結(jié)構(gòu)盡量緊湊，我們盡量選用小尺寸齒輪，衛(wèi)星齒輪 8 與鉆孔主軸 17靠過(guò)盈配合傳遞 扭矩，所采用的軸承均為無(wú)內(nèi)外圈滾針軸承。調(diào)整時(shí)，行星齒輪軸 14， 距離調(diào)整塊 13可帶動(dòng)衛(wèi)星齒輪 8，滾針軸承 9、 18， 隔離塊 10，襯套 15，止推軸承 16，鉆孔主軸 17，緊定螺釘 19，鉆孔主軸套 20 及彈簧卡頭 21 等繞行星輪軸 14 自由轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整角度 。松開連接體 1 的鎖緊螺釘，整個(gè)鉆孔頭可以繞太陽(yáng)齒輪 3，自由轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整回補(bǔ)轉(zhuǎn)角 。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 圖 調(diào)式兩軸鉆孔頭結(jié)構(gòu)圖 4、 9、 孔主軸 優(yōu)點(diǎn)：該系列鉆孔頭，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便，使用可靠，加工效率高，可以在中小批量生產(chǎn)中推廣使用。 缺點(diǎn)： 由于鉆孔主軸相對(duì)位置固定，大大限制了調(diào)整鉆孔主軸位置的靈活性，使得該系列鉆孔頭，在同時(shí)加工 3個(gè)或 4個(gè)孔時(shí)，孔分布比較規(guī)則時(shí)，可以比較方便地調(diào)整鉆孔位置，而且不會(huì)使鉆床主軸的受力情況惡化；但當(dāng)孔分布不規(guī)則時(shí)，調(diào)整比較麻煩，多數(shù)情況，根本調(diào)不出來(lái)，即使可以調(diào)整到位，加工 時(shí)也會(huì)使鉆床主軸受力惡化。 選用該系列鉆孔頭時(shí)，要考慮鉆床的最大加工能力和待加工孔大小相匹配 12。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 ：通過(guò)滑塊機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié) 圖 1為電動(dòng)機(jī) , 用快卸夾具 ( 圖中未畫 ) 夾在鋼軌上 ; 經(jīng)二級(jí)帶傳動(dòng) ( - , - ) 和一級(jí)鏈傳動(dòng) ( - ) 將動(dòng)力傳至鉆機(jī)上的軸 , 再經(jīng)一級(jí)齒輪 ( - ) 傳至鉆頭主軸 , 手輪控制鉆頭進(jìn)給。旋緊螺栓 4 可將鉆機(jī)夾緊在鋼軌上 , 拆卸時(shí)利用四桿快卸機(jī)構(gòu) (圖中未畫 ) 只需幾秒鐘即可使鉆機(jī)整體脫離鋼軌。鉆機(jī)的移動(dòng)部分 5 可在導(dǎo)軌 7 上左右移動(dòng)，移動(dòng)到孔 位時(shí)有定位裝置保證定位精度 , 再用鎖緊螺栓 6 鎖緊。 圖 過(guò)曲柄滑塊實(shí)現(xiàn)鉆頭可調(diào)原理圖 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn) ， 采用三點(diǎn)鉸接的兩根可調(diào)桿件作為傳動(dòng)機(jī)架 , 使鉆機(jī)與動(dòng)源可分別裝夾 , 解決了鉆頭主軸與動(dòng)力源相對(duì)移動(dòng)、降速、隔振、傳動(dòng)副中心距可調(diào)等一系列問(wèn)題。裝夾方便 , 拆卸迅速，操作方便，實(shí)用可靠。 缺點(diǎn)：傳動(dòng)效率低，占用空間多 17。 綜上，經(jīng)過(guò)比較后選定方案二為設(shè)計(jì)方案 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3 可調(diào)式 雙頭鉆頭的設(shè)計(jì) 圖 頭鉆頭裝配圖 選加工材料，加工直徑 查表 3得，鋼 =735(M Pa)b選用單個(gè)鉆頭直徑 d=12(設(shè)定鉆頭轉(zhuǎn)速 960(r/查表 3在 d=12(，取 0 ( m m / r )f 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 算高速鋼麻花鉆軸向切削力及扭矩 算單個(gè)鉆頭軸向切削力 查表 3得，軸向切削力公式 0 () d f K N（ 查表 3得，加工鋼（ = 7 3 5 M P 時(shí)： 1 (1) 當(dāng)鉆頭未磨損時(shí) 0 . 78 3 3 . 3 5 1 2 0 . 1 0 . 9 1 . 8 ( k N )F (2) 當(dāng)鉆頭未磨損時(shí) 10 . 78 3 3 . 3 5 1 2 0 . 1 1 2 . 0 ( k N )F 算單個(gè)鉆頭扭矩 查表 3得 扭矩公式 0d ( N m m ) f K（ 查表 3得 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 = （ 1） 鉆頭未磨損 （ 2） 鉆頭磨鈍后 1 . 9 0 . 83 3 3 . 4 1 . 2 ( 0 . 1 0 ) 1 . 0 5 . 9 5 ( k N m m )M （ ） 圖 頭鉆頭及傳動(dòng)系統(tǒng)中各齒輪和軸所受轉(zhuǎn)矩簡(jiǎn)圖 1 . 9 0 . 83 3 3 . 4 1 . 2 ( 0 . 1 0 ) 0 . 8 7 5 . 2 ( k N m m )M （ ）購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 頭中各軸及齒輪的計(jì)算 輪 8、 9、 10、 11 的計(jì)算 定齒輪 8，齒輪 11 為配對(duì)齒輪副中的小齒輪。齒輪 9，齒輪 10 為配對(duì)齒輪副中的大齒輪。且兩對(duì)齒輪副完全相同，故計(jì)算時(shí)只計(jì)算一對(duì)齒輪副 8、 11 即可。小齒輪 8 轉(zhuǎn)速 960(r / ，設(shè)計(jì)工作壽命 15 年，每年工作 300 天，兩班制，每班 8 小時(shí)。 初選：小齒輪材料 40制） 硬度 280(齒數(shù)8 14z 大齒輪材料 45 鋼（調(diào)制）硬度 240(齒數(shù)11 21z 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即 21 1 13( 8 )1112 . 3 2 ( )Et u （ （ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)試選載荷系數(shù)1 2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 由 齒輪傳遞扭矩 1 5 ( N m )T 3）由表 10選取齒寬系數(shù) 1d 。 4）由表 10查的材料的彈性影響系數(shù) 121 8 9 . 8 ( M P a )5）由圖 10按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限l i m 8 6 0 0 ( M P a )H ，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限l i m 9 5 5 0 ( M P a )H 6）由式 60hN 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 9886 0 = 6 0 9 6 0 1 3 0 0 1 5 = 4 . 1 4 7 1 0hN n j L （ ） （ 28 ） 9 989 1 4 . 1 4 7 1 0 2 . 7 6 5 1 01 . 5NN u 式中 n 齒輪轉(zhuǎn)速 j 齒輪每轉(zhuǎn)一圈，同一齒面嚙合次數(shù) 齒輪工作壽命（ h） u 齒輪傳動(dòng)比 7）由圖 10取接觸疲勞壽命系數(shù) ,8 0 ；9 0 。 8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為 001 ，安全系數(shù) S=1，由式 H N S （ 得 8 l i m 88 0 . 9 6 0 0 5 4 0 ( M P a )H N S 9 l i m 99 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 5 ( M P a )H N S （ 2）計(jì)算 1）計(jì)算小齒輪分度圓直徑8入 H中較 小的值。 21 1 13( 8 )112312 . 3 2 ( )1 . 3 5 9 5 0 2 . 5 1 8 9 . 82 . 3 2 ( )1 1 . 5 5 2 2 . 52 7 . 6 9 ( m m ) u 故，取整( 8 ) 2 8 ( m m )2）計(jì)算圓周速度 v。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 ( 8 ) ( 8 )( 8 ) 2 7 . 6 9 9 6 0 1 . 4 ( m / s )6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 3）計(jì)算齒寬 b ( 8 1 8 1 2 7 . 6 9 2 7 . 6 9 ( m m ) ） （ ）4）計(jì)算齒寬與齒高之比8(8)）( 8 )( 8 )82 7 . 6 9 1 . 9 7 8 ( m m )14 ( 8 ) ( 8 )2 . 2 5 2 . 2 5 1 . 9 7 8 4 . 4 5 ( m m ) ( 8 )( 8 )2 7 6 4 5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)( 8 ) 1 v m s， 7級(jí)精度，由圖 10查得動(dòng)載系數(shù)8 =8=1由表 10查得使用系數(shù)8=1 由表 10用插值法查得 7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)，8 由 (8)(8) ， 8 ,查圖 10得8 ；故載荷系數(shù) 1 8 8 8 8 1 1 . 0 7 1 1 . 4 2 3 1 . 5 2 2 6A v H K K K 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 1 338811 . 5 2 2 62 7 . 6 9 2 9 . 1 8 ( m m )1 . 3t （ ） （ ）7)計(jì)算模數(shù)8m（ ）8882 9 . 1 8 2 . 0 8 ( m m )14dm z （ ）（ ） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為 1138 2182 ()F a S z（ ）（ （ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）由圖 10查得小齒輪 8的彎曲疲勞強(qiáng)度極限8 5 0 0 ( M P a )；大齒輪 9的彎曲疲勞強(qiáng)度極限9 3 8 0 ( M P a )； 2）由圖 10取彎曲疲勞壽命系數(shù)8 ，9 ； 3）計(jì)算彎曲疲 勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=下式得 888 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 7 ( M P a )1 . 4F N F S 999 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 6 ( M P a )1 . 4F N F S 4）計(jì)算載荷系數(shù)1 8 8 8 1 1 . 0 7 1 1 . 3 1 . 3 9 1A v F K K K 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 5)查取齒形系數(shù)。 由表 10查得 8 2 ，9 2 。 6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。 由表 10查得 8 ，9 1 57）計(jì)算大、小齒輪加以比較 8882 . 8 0 1 . 5 5 0 . 0 1 4 3 3 0 3 . 5 7F a S 9992 . 5 2 1 . 6 2 5 0 . 0 1 7 1 5 2 3 8 . 8 6F a S 大齒輪的數(shù)值大 （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 38 22 1 . 3 9 1 5 9 5 0 0 . 0 1 7 1 5 1 . 1 3 1 ( m m )1 1 4m （ ）對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎 曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可以取由彎曲疲勞強(qiáng)度算得的模數(shù) 就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 1.5(mm)m ，按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得的分度圓直徑8 2 9 ( m m )d ，算出小齒輪齒數(shù) 88 1 02 9 . 1 8 1 9 . 4 5 2 01 . 5 （ ）（ 8 ）大齒輪齒數(shù) 9 1 11 . 5 2 0 3 0 ( 8 ) ( 9 ) 1 . 5 ( m m )購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 這樣計(jì)算出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 (1)計(jì)算分度圓直徑 8 8 1 12 0 1 . 5 3 0 ( m m )d z m d （ ） （ 8 ） （ ）9 9 1 03 0 1 . 5 4 5 ( m m )d z m d （ ） （ 9 ） （ ）（ 2）計(jì)算中心距 898 , 9 3 0 4 5 3 7 . 5 ( m m )22 （ ） （ ）（ ）（ 3）計(jì)算齒輪寬度 18 1 3 0 3 0 ( m m ) （ 8 ） （ ）圓柱齒輪的實(shí)用齒寬在按1計(jì)算后適當(dāng)圓整，且常將小齒輪的齒寬在整值的基礎(chǔ)上人為的加寬 5 10(，以防大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位，導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大齒輪單位齒寬的工作載荷。 故取8 3 5 ( m m )B （ ），9 3 0 ( m m )B （ ）輪 5、 6、 7 的計(jì)算 定齒輪 5，齒輪 6，齒輪 7 為相同的齒輪。并設(shè)計(jì) 齒輪 6 與齒輪 9 合為雙聯(lián)齒輪，并設(shè)計(jì)齒輪 7 與齒輪 10 合為雙聯(lián)齒輪。又因?yàn)橐阉愠鳊X輪 9、 10 的模數(shù)為 以給定齒輪 5、 6、 7 模數(shù)為 作壽命 15 年，每年工作 300 天，兩班制，每班工作 8 小時(shí)。 初選： 齒輪材料 45 鋼（調(diào)制）硬度 240(齒數(shù)5 6 7 40z z z 故得5 6 7 6 0 ( m m )d d d （ ） （ ） （ ）購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 齒輪的校核 因?yàn)辇X輪 5,6,7 為相同材料、相同模數(shù)、相同齒數(shù)的材料，且齒輪 5 受到的轉(zhuǎn)矩為齒輪 6、 7的兩倍。故，只需分析校核齒輪 5即可 1齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 計(jì)算齒輪 6、 7的扭矩 9( 6 , 9 ) 181 3 0 15 . 9 5 9 . 9 2 ( N m )2 0 0 . 9z 式中 傳動(dòng)效率， = 計(jì)算齒輪 5的轉(zhuǎn)矩 3 ( 6 , 9 ) 12 2 9 . 9 2 0 . 9 2 2 ( N m ) 、 9、 10、 11的計(jì)算過(guò)程 計(jì)算后的 5 6 7 40z z z ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) 1 . 5 ( m m )m m m (1)計(jì) 算分度圓直徑 5 6 7 5 5 4 0 1 . 5 6 0 ( m m )d d d z m （ ） （ ） （ ） （ ）(2)計(jì)算中心距 565 , 6 6 0 6 0 6 0 ( m m )22 （ ） （ ）（ ）575 , 7 6 0 6 0 6 0 ( m m )22 （ ） （ ）（ ）購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 (3)計(jì)算齒輪寬度 ( 5 ) 2 5 0 . 6 6 0 3 6 ( m m ) （ ）圓柱齒輪的實(shí)用齒寬在按5 （ ）計(jì)算后適當(dāng)圓整，且常將齒輪 6、 7 的齒寬在整值的基礎(chǔ)上人為的加寬 5 10(，以防齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò) 位，導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增 6、 7 齒輪單位齒寬的工作載荷。 故取67 4 1 ( m m )（ ） （ ），5 3 6 ( m m )B （ ）頭鉆頭內(nèi)各軸的設(shè)計(jì) 設(shè)定軸的材料為 45 鋼 算軸 I、 最小直徑 由 單個(gè) 鉆頭扭矩 1 . 9 0 . 83 3 3 . 4 1 . 2 ( 0 . 1 0 ) 1 . 0 5 . 9 5 ( k N m m ) 5 . 9 5 ( N m )M （ ） 131 0 （ 式中 1d 軸 1 最細(xì)處直徑， 1T 軸 1 傳遞的扭矩， 。 T 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， 由于18M T T又查表 15的 T為 25 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3315 . 9 5 1 0 1 0 . 6 ( m m )0 . 2 2 5d 當(dāng)軸截面上開有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱。對(duì)于直徑100(m m )d 的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大 003 ；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大 007 故，1 1 0 . 6 1 . 0 7 = 1 1 . 3 4 2 ( m m )d ；取整值18= 1 2 ( m m ) 計(jì)算軸 最小直徑 軸 2、 7不轉(zhuǎn)動(dòng)，故不受扭矩 故給定軸 2、 7直徑為2 1 2 (m m )d ， 齒輪(6,9)z，(7,11) 39( 6 , 9 ) 1 ( 7 ,1 1 )81 3 0 15 . 9 5 9 . 9 2 ( N m ) 9 . 9 2 1 0 ( N m m )2 0 0 . 9 算軸 最小直徑 353 ( 6 , 9 )61 4 0 12 2 9 . 9 2 2 2 ( N m ) = 2 2 1 0 ( N m m )4 0 0 . 9z 查表 15的 T為 25 3 333 22000 1 6 . 3 9 ( m m )0 . 2 0 . 2 2 5 軸截面上開有鍵槽，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱。對(duì)于直徑 100(m m )d 的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大 003 ；有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大 007 故，3 1 6 . 3 9 1 . 0 7 = 1 7 . 5 4 ( m m )d ；取整數(shù)值3 18(mm)d 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 4 傳動(dòng)系統(tǒng)減速箱設(shè)計(jì) 速箱內(nèi)各齒輪 設(shè)計(jì) 設(shè)定齒輪箱中兩對(duì)齒輪1買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 動(dòng)系統(tǒng)減速箱齒輪3z、4工作壽命 15年，每年工作 300天，兩班制，每班工作 8小時(shí)。 初選： 齒輪 4材料 45鋼（調(diào)制）硬 度 240輪 3材料 40調(diào)制）硬度 280數(shù)3 30z ，4 45z 。 的扭矩 3 22( N m )T 43 1 2 4 . 4 5 ( N m ) 小齒輪傳遞扭矩4 2 4 ( N m )T 式中 傳動(dòng)效率， = 、 9、 10、 11的計(jì)算過(guò)程 計(jì)算的 （ 1） 34 1 . 5 ( m m )（ ） （ ）3335 1 . 4 7 341 . 5dz m （ ）（ ）大齒輪齒數(shù) 4 1 . 5 3 4 5 1z （ 2）幾何尺寸計(jì)算 1)計(jì)算分度圓直徑 3 3 3 3 4 1 . 5 5 1 ( m m )d z m （ ） （ ）4 4 4 5 1 1 . 5 7 6 . 5 ( m m )d z m （ ） （ ）2）計(jì)算 中心距 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 343 , 4 5 1 7 6 . 5 6 3 . 7 5 ( m m )22 （ ） （ ）