畢業(yè)論文--加工軸承端蓋4-φ12孔——工藝裝備鉆床設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題的研究背景和意義</p><p>　　鉆床是具有廣泛用途的通用性機(jī)床，可對(duì)零件進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪平面和攻螺紋等加工。在鉆床上配有工藝裝備時(shí)，還可以進(jìn)行鏜孔,在鉆床上配萬能工作臺(tái)還能進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔。如圖1所示為鉆床的實(shí)物圖。</p><p>&l

2、t;b>　　圖1 鉆床實(shí)物圖</b></p><p>　　鉆床主要用鉆頭在工件上加工孔（如鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲、锪孔等）的機(jī)大型鉆床車間床。機(jī)械制造和各種修配工廠必不可少的設(shè)備。根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)主要分為以下幾類：</p><p>　　1、立式。工作臺(tái)和主軸箱可以在立柱上垂直移動(dòng)，用于加工中小型工件。</p><p>　　2、臺(tái)式。簡(jiǎn)稱臺(tái)鉆。一種小

3、型立式鉆床，最大鉆孔直徑為12～15毫米，安裝在鉗工臺(tái)上使用，多為手動(dòng)進(jìn)鉆，常用來加工小型工件的小孔等。</p><p>　　3、搖臂式。主軸箱能在搖臂上移動(dòng)，搖臂能回轉(zhuǎn)和升降，工件固定不動(dòng)，適用于加工大而重和多孔的工件，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造中。</p><p>　　4、深孔鉆床。用深孔鉆鉆削深度比直徑大得多的孔（如槍管、炮筒和機(jī)床主軸等零件的深孔）的專門化機(jī)床，為便于除切屑及避免機(jī)床過于高

4、大，一般為臥式布局，常備有冷卻液立式鉆床輸送裝置（由刀具內(nèi)部輸入冷卻液至切削部位）及周期退刀排屑裝置等。如圖3所示。</p><p><b>　　圖3 深孔鉆床</b></p><p>　　5、中心孔鉆床。用于加工軸類零件兩端的中心孔。</p><p>　　6、銑鉆床。工作臺(tái)可縱橫向移動(dòng)，鉆軸垂直布置，能進(jìn)行銑削的鉆床。</p>

5、<p>　　7、臥式鉆床。主軸水平布置，主軸箱可垂直移動(dòng)的鉆床。一般比立式鉆床加工效率高，可多面同時(shí)加工。</p><p>　　軸承端蓋用以固定軸承、調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。軸承端蓋的結(jié)構(gòu)有嵌入式和凸緣式兩種。每種又有悶蓋和透蓋之分。嵌入式軸承端蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，無需固定螺釘，外徑小，重量輕，外伸軸尺寸短。但裝拆端蓋和調(diào)整軸承間隙困難，密封性能差，座孔上開槽，加工費(fèi)時(shí)。嵌入式軸承端蓋多用于重量輕、結(jié)

6、構(gòu)緊湊的場(chǎng)合，其結(jié)構(gòu)和尺寸見表1。凸緣式軸承端蓋安裝、拆卸、調(diào)整軸承間隙都比較方便，密封性能也好，所以應(yīng)用廣泛。但缺點(diǎn)是外廓尺寸大，又需一組螺釘來聯(lián)接。其結(jié)構(gòu)和尺寸見表2 。 </p><p>　　表1 嵌入式軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　表2 凸緣式軸承端蓋的結(jié)構(gòu)和尺寸</p><p>　　當(dāng)端蓋與孔的配合處較長(zhǎng)時(shí)，為了減少接觸面，在端部鑄出或車出一段

7、較小的直徑，但必須保留有足夠的長(zhǎng)度 e1，一般此處的配合長(zhǎng)度為e1=（ 0.10~0.15 ）D，D為軸承外徑，圖中端面凹進(jìn)δ值，也是為了減少加工面，如圖4所示。</p><p>　　圖4 軸承端蓋端部結(jié)構(gòu)</p><p>　　由于端蓋多用鑄鐵鑄造，所以要很好考慮鑄造工藝。例如在設(shè)計(jì)穿通式軸承端蓋圖5時(shí)，由于裝置密封件需要較大的端蓋厚度（圖5a），這時(shí)應(yīng)考慮鑄造工藝，盡量使整個(gè)端蓋厚度均

8、勻，如圖5b和c所示是較好的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖5 軸承端蓋端部結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.2 軸承端蓋的概述</p><p>　　軸伸出端的密封的作用是防止軸承處的潤(rùn)滑劑流出和箱外的污物、灰塵和水氣進(jìn)入軸承腔內(nèi)，常見的密封種類有接觸式密封和非接觸式密封兩大類，接觸式密封有氈圈密封、 O 形橡膠圈密封、唇形密封，非接觸式密封有溝槽密封和迷宮密封。&l

9、t;/p><p>　　下面主要介紹氈圈密封和 O 形橡膠圈密封。 （ 1 ）氈圈密封      將矩形氈圈壓入梯形槽中使之產(chǎn)生對(duì)軸的壓緊作用而實(shí)現(xiàn)密封，如圖6。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，安裝方便，但接觸面的摩擦磨損大，氈圈壽命短，功耗大，一般用在軸頸圓周速度 v ＜ 5m/s 、工作溫度 t ＜ 90 0 C 、脂潤(rùn)滑的軸承中。安裝前，氈圈需用熱礦物油（ 80～90&#

10、176; C ）浸漬。 </p><p>　　圖6 氈圈密封裝置</p><p>　?。?2 ） O 形橡膠圈密封     利用安裝溝槽使 O形橡膠圈受到壓縮而實(shí)現(xiàn)密封，在介質(zhì)作用下產(chǎn)生自緊作用而增強(qiáng)密封效果。 O形橡膠圈有雙向密封的能力，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，O形橡膠圈為標(biāo)準(zhǔn)件，可直接選用。 </p><p>　　1.3 本課題

11、主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　1）總體設(shè)計(jì)及方案分析：總體方案設(shè)計(jì)、不同方案的分析及確定。主要為：夾具、多軸頭及鉆摸板（包括： 主要結(jié)構(gòu)工作原理分析、動(dòng)力分析和運(yùn)動(dòng)分析）。</p><p>　　2）校核計(jì)算：在初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完成后，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步的校核、計(jì)算；對(duì)主要零、部件進(jìn)行必要校核分析計(jì)算；對(duì)設(shè)備的使用及維護(hù)加以說明等。</p><p>　　3）經(jīng)濟(jì)

12、性分析：從提高生產(chǎn)率、制造成本、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益等方面對(duì)所完成的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。</p><p>　　第二章 電機(jī)的選型和傳動(dòng)零部件設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1 設(shè)計(jì)計(jì)算任務(wù)要求</p><p>　　本設(shè)計(jì)題目是鉆床工藝裝備設(shè)計(jì)——加工端蓋4-Φ12孔。具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容為利用搖臂鉆床一次鉆削端蓋4-Φ12孔的相應(yīng)夾具、多軸頭及懸掛式鉆模板。</p>

13、;<p>　　通過設(shè)計(jì)該工裝設(shè)備可以同時(shí)完成端蓋4孔的鉆削。用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，使同一批工件的加工精度趨于一致，保證工件的加工精度，同時(shí)很大程度提高生產(chǎn)率。</p><p>　　本題目研究的內(nèi)容在國內(nèi)、外屬于成熟裝置，對(duì)于提高生產(chǎn)率保證加工精度具有明顯優(yōu)勢(shì)。由于大批量生產(chǎn)的需要，設(shè)計(jì)制造并運(yùn)用本套工裝夾具，可以大幅提高生產(chǎn)率；同時(shí)采用本套夾具也使加工精度得到了

14、提高，有很高的性價(jià)比。</p><p>　　該題目來源于生產(chǎn)實(shí)際，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我能夠系統(tǒng)和全面地利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，為今后工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　2 鉆孔負(fù)載扭矩的計(jì)算和電機(jī)選型</p><p>　　2.1 鉆孔切削參數(shù)的確定</p><p>　　鉆孔的切削用量與鉆孔深度有關(guān)，當(dāng)加工鑄鐵件孔深為鉆孔直徑的6~8倍時(shí)，

15、在組合機(jī)床上通常都是和其他淺孔一樣采取一次走刀的辦法加工出來，不過加工這種較深孔的切削用量要適當(dāng)降低一些。其切削用量與多軸箱鉆削淺孔時(shí)切削用量的關(guān)系大致按表1和表2所示遞減規(guī)律，根據(jù)具體情況適當(dāng)選擇。降低進(jìn)給量的目的是為了減小軸向切削力，以避免鉆頭折斷。鉆孔深度較大時(shí)，由于冷卻排屑條件都較差，使刀具壽命有所降低。降低切削速度主要是為了提高刀具壽命，并使加工較深孔時(shí)鉆頭的壽命與加工其它淺孔時(shí)鉆頭的壽命比較接近。</p>&l

16、t;p>　　表1 鉆孔推薦切削用量</p><p>　　表2 鉆孔推薦切削用量</p><p>　　2.2 切削用量確定</p><p>　　組合機(jī)床的正常工作與合理地選擇切削用量，即確定合理的切削速度和工作進(jìn)給量有很大的關(guān)系，切削用量選的恰當(dāng)，能使組合機(jī)床以最少的停車損失，最高的生產(chǎn)效率，最長(zhǎng)的刀具壽命和最好的加工質(zhì)量，也就是多快好省的進(jìn)行生產(chǎn)。組合機(jī)床

17、大多為多刀加工，而且是多種刀具同時(shí)工作。計(jì)算最佳切削用量的工作比較復(fù)雜。</p><p>　　確定了在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容后，就可以著手選擇切削用量。目前組合機(jī)床的切削用量的選擇，主要是參考現(xiàn)場(chǎng)采用的切削用量的情況，根據(jù)積累的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行。由于組合機(jī)床有大量的刀具同時(shí)工作，為了能使機(jī)床能正常工作，不經(jīng)常停車換刀，而達(dá)到較高的生產(chǎn)效率，所選的切削用量比一般的萬能機(jī)床單刀加工要低一些?？筛爬ǖ卣f：在多軸加工的組合機(jī)

18、床上不宜最大的切削用量。</p><p>　　確定切削用量應(yīng)注意的問題：</p><p>　　1、盡量做到合理利用所有的刀具，充分發(fā)揮其性能。由于連接于動(dòng)力部件的主軸箱上同時(shí)工作時(shí)的刀具種類和直徑大小不等，因此其切削用量的選擇也各有特點(diǎn)。如鉆孔要求切削速度高而每轉(zhuǎn)進(jìn)給量小；鉸孔卻要求切削速度低而每轉(zhuǎn)進(jìn)給量大等。同一主軸箱上的刀具每分鐘進(jìn)給量是相同的，要使每把刀具均能有合適的切削用量是困難的

19、。一般情況下可先按各類刀具選擇較合理的主軸轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)/分）和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f（毫米/分），然后進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整使各刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，皆等于動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量vf。這樣各類刀具都不是按最合理的切削用量而是按一個(gè)中間的切削用量工作。假如確實(shí)需要，也可按多數(shù)刀具選用一個(gè)統(tǒng)一的每分鐘進(jìn)給量，對(duì)少數(shù)刀具采用附加機(jī)構(gòu)（增、減速）機(jī)構(gòu)，使之按各自需要的合理進(jìn)給量工作。以達(dá)到合理使用刀具的目的。</p><p>　　2、選擇

20、切削用量時(shí)，應(yīng)考慮零件批量生產(chǎn)的影響。生產(chǎn)率要求不高時(shí)，就沒有必要將切削用量選得過高，以免降低刀具得耐用度，對(duì)于要求生產(chǎn)率高得大批量生產(chǎn)用組合機(jī)床，也只是提高那些耐用度低，刃磨困難，造價(jià)高得所謂“限制性”工序刀具得切削用量。但必須注意不能影響加工的精度，也不能使刀具耐用度降低。對(duì)于“非限制性”刀具，應(yīng)采取不使刀具耐用度降低的某一極限值，這樣可減少切削功率。組合機(jī)床通常要求切削用量的選擇使刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于4小時(shí)。&l

21、t;/p><p>　　3、切削用量的選擇應(yīng)有利于主軸箱設(shè)計(jì)。若能作到相鄰主軸轉(zhuǎn)速接近相等，則可以使主軸箱傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)單；某些刀具帶導(dǎo)向加工時(shí)，若不便冷卻潤(rùn)滑，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。</p><p>　　4、選擇切削用量時(shí)，還必須考慮所選的動(dòng)力滑臺(tái)的性能。尤其采用液壓動(dòng)力滑臺(tái)時(shí)，所選的每分鐘進(jìn)給量一般比動(dòng)力滑臺(tái)可實(shí)現(xiàn)的最小進(jìn)給量大50％。否則，會(huì)由于溫度和其他原因?qū)е逻M(jìn)給量不穩(wěn)定，影響加工精度，甚至

22、造成機(jī)床不能工作。</p><p>　　切削用量的選擇必須從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)加工精度、工件材料，工作條件、技術(shù)要求等進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)地滿足加工要求地原則，合理地選擇切削用量。一般常用查表法，參照生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)同類工藝，通過工藝試驗(yàn)確定切削用量。</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在組合機(jī)床上進(jìn)行孔加工的切削用量按表3選?。?lt;/p><p>　　表3 高速鋼鉆頭切削用量&

23、lt;/p><p>　　由上表可見，根據(jù)工件的材料與加工的孔徑，可以選擇合適的切削用量。</p><p>　　根據(jù)加工零件的材料及硬度：</p><p>　　切削深度（mm） ap=d/2=10.2/2=5.1mm</p><p>　　每刃進(jìn)給量（mm/r） =(0.01～0.02)d； 取0.015 &

24、lt;/p><p>　　=0.015×10.2=0.153 mm/r </p><p>　　=0.153/2=0.076mm/r</p><p>　　取vc=18m/min</p><p>　　n=720r/min</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速定為720r/min。</p><p>　　參

25、照《組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》組合機(jī)床切削用量計(jì)算圖中推薦的切削力、轉(zhuǎn)矩及功率公式： </p><p>　　表4 鉆擴(kuò)鉸切削力、轉(zhuǎn)矩及功率公式</p><p>　　由表4知：鉆孔直徑為12的切削力，切削轉(zhuǎn)矩和切削功率為：</p><p>　　F=26D0.8HB0.6=26×6.60.8×227.330.6=26×4

26、.5251725.94144=3052.13（N）</p><p>　　T=10D1.9f0.8HB0.6=10×6.61.9×0.80.8×227.330.6=10×36.06895×0.83651×25.94144</p><p>　　=7827.06 (N﹒mm)</p><p>　　P=Tv/97

27、40πD=7827.06×10/（9740×3.14×6.6）=0.388(KW)</p><p>　　2.3 電動(dòng)機(jī)的初選</p><p>　　（1） 選擇電動(dòng)機(jī)類型</p><p>　　按工作要求和條件，選用三相異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V，Y型。</p><p>　　（2） 選擇電動(dòng)機(jī)的容量</p>

28、;<p>　　初選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y2—712—2，其主要參數(shù)如下表2-1：</p><p>　　表2-1 電動(dòng)機(jī)參數(shù)</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　9550 Nm=9550 Nm=1.86 Nm</p><p>　　式中、分別為軸承、齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率。</p

29、><p>　　取=0.98(滾子軸承), =0.97(齒輪精度為8級(jí),不包括軸承效率)。 </p><p>　　（3） 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，鉆孔所必需滿足的轉(zhuǎn)速最低為：</p><p><b>　　n = 60</b></p><p>　　根據(jù)傳動(dòng)比合理取值，取一級(jí)齒

30、輪的傳動(dòng)比i2,二級(jí)渦輪蝸桿減速器傳動(dòng)比i20，則總傳動(dòng)比合理范圍為i40，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速約為：</p><p>　　n= in=40=2400</p><p>　　2.4 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比</p><p>　　由選定電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n,可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為</p><p><b>　?。?-1

31、）</b></p><p>　　總傳動(dòng)比為各級(jí)傳動(dòng)比,、、的乘積，即電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y2－712－2，滿載轉(zhuǎn)速n=2820。</p><p><b>　?。?） 總傳動(dòng)比</b></p><p><b>　　由上式（2-1）：</b></p><p><b>　　=47</b

32、></p><p>　?。?）分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比</p><p>　　按展開式布置?？紤]潤(rùn)滑條件，得2，=19.5，則此時(shí)的輸出轉(zhuǎn)速為</p><p><b>　　n=72.31</b></p><p>　　2.5 確定各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率</p><p><b>　　（1）

33、各軸轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中：——電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速；</p><p>　　——電動(dòng)機(jī)至軸的傳動(dòng)比。</p><p>　　以及 = （2-3）</p><p>&

34、lt;b>　?。?-4）</b></p><p>　　由式（2-3）~（2-5）得</p><p>　　I軸 ==1410 </p><p>　　II軸 = = 1410 </p><p>　　III軸 = = 72.31 </p><p>　?。?） 各軸輸入功率</p>

35、<p>　　kW （2-5）</p><p>　　kW , （2-6）</p><p>　　kW, （2-7）</p><p>　　式中、分別為軸承、齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率。</p><p>　　由式（5）~（7）得</p>

36、<p>　　I軸 = 0.55 ×0.98 =0.54kW</p><p>　　II軸 = = 0.5390.980.97 =0.51kW </p><p>　　III軸 0.51 0.40 kW</p><p>　　I—III軸的輸出功率則分別為輸入功率乘軸承效率0.98,例如I軸輸出功率為0.53kW,其余類推。</p>

37、;<p>　　（3） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩</p><p>　　Nm （2-8）</p><p>　　其中為電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，按下式計(jì)算：</p><p>　　9550 Nm （2-9）</p><p><b>　　所以</b></p&g

38、t;<p>　　= 9550 Nm （2-10）</p><p>　　= 9550 Nm （2-11）</p><p>　　= 9550 Nm （2-12）</p><p>　　= 9550 Nm （2-13）</p><p>　　由式（8）~（13）</p&

39、gt;<p><b>　　電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　9550=9550= 1.86 Nm</p><p>　　I—III軸的輸入轉(zhuǎn)矩</p><p>　　I軸 = 9550=1.860.97× 2 = 3.61Nm</p><p>　　II軸 =×0.97=3.61

40、0.97 =3.50 Nm</p><p>　　III軸 == 3.5019.50.980.80</p><p>　　= 53.51 Nm</p><p>　　I~III軸的輸出轉(zhuǎn)矩則分別為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承效率0.98,例如I周的輸出轉(zhuǎn)矩為3.61×0.98=3.54 Nm,其余類推。</p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果

41、如下表2-2： </p><p>　　表2-2 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p>　　2.6 電動(dòng)機(jī)的校核</p><p><b>　?。?）轉(zhuǎn)矩校核</b></p><p>　　加載在鉆刀轉(zhuǎn)軸上的負(fù)載為鉆刀旋轉(zhuǎn)刀架的重力，其中刀架厚度為15mm：</p><p>　　G1==5.6×&#

42、215;[4×0.015×0.16×0.06+×（-）×0.03+×（-）×0.03]×10=150N</p><p>　　刀盤的重量，其中轉(zhuǎn)盤厚度為30mm：</p><p>　　G2=+70×24=5.6××0.15××=4560N</p>&

43、lt;p>　　則可得作用在軸3上的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　T/3 =Gd3=0.004×(4560+150)×0.06 Nm =1.13 Nm</p><p>　　可得T/3<,故此電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　（2）轉(zhuǎn)速校核</b></p><p>　　由上述

44、計(jì)算可知電動(dòng)機(jī)要滿足刀庫最低每分鐘60轉(zhuǎn)的要求，則此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)不低于n= in=40=2400，而此次選的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n=2820，即n> n，故此電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也滿足轉(zhuǎn)速要求。</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、轉(zhuǎn)矩、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見此電動(dòng)機(jī)比較合適，因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y2-112-2。</p><p>　　3 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</

45、p><p>　　1、選擇齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) </p><p><b>　　選用直齒輪</b></p><p>　　鉆床為一般工作機(jī)器且輕質(zhì)載荷，故選用7級(jí)精度（GB10095－88）</p><p>　　材料選擇。選擇小齒輪材料為40（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者

46、材料硬度差為40HBS。</p><p>　　選小齒輪齒數(shù)=20，傳動(dòng)比為= 2, 大齒輪齒數(shù)= 220 = 40。</p><p><b>　　按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即</p><p><b>　　2.32</b></p><p

47、>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　試選載荷系數(shù)=1.3。</p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　= Nmm=0.3657 Nmm</p><p>　　3)由表選取齒寬系數(shù)= 1。</p><p>　　4)由表查得材料的彈性影響系數(shù)= 189.8 </p>&

48、lt;p>　　5)由表按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550。</p><p>　　6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。</p><p>　　= 60 = 6014101（283658）= 1.441==0.251</p><p>　　7)由圖取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95；=0.96。</p><p>　　8

49、）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取失效概率為1，安全系數(shù)S = 1，由式得</p><p>　　[]==0.95600=570</p><p>　　[]==0.96550=528</p><p><b>　　計(jì)算</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑，代入[]中較小的值。

50、</p><p>　　2.32=2.32mm=22.6mm</p><p>　　由于機(jī)床實(shí)際的尺寸關(guān)系，這里小齒輪的分度圓直徑取為=40mm</p><p>　　2)計(jì)算圓周速度v。</p><p><b>　　v===1.08</b></p><p><b>　　3)計(jì)算齒寬b。<

51、;/b></p><p>　　根據(jù)機(jī)床經(jīng)驗(yàn)公式，齒寬為模數(shù)的6～8倍，這里模數(shù)先試取2，故b =（6～8）m = 16mm , 這里取b=20mm</p><p>　　4)計(jì)算齒寬與齒高之比。</p><p>　　模數(shù) == 40/20 mm = 2 mm</p><p>　　齒高 h = 2.25 =

52、2.252 mm = 4.5 mm</p><p><b>　　= = 10.67</b></p><p><b>　　5)計(jì)算載荷系數(shù)。</b></p><p>　　根據(jù)v = 1.46, 7級(jí)精度，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)= 1.06 [21]；</p><p><b>　　直齒輪，=

53、=1</b></p><p>　　由表查得使用系數(shù)=1.25；</p><p>　　由表用插值法查得7級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，=1.420。</p><p>　　由= 10.67, =1.420查圖得=1.35；故載荷系數(shù)：</p><p>　　==1.251.0611.420 = 1.8815</p>

54、<p>　　6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式得：</p><p>　　==40=45.246mm</p><p><b>　　7）計(jì)算模數(shù)m：</b></p><p>　　m = =mm = 2.26mm</p><p>　　3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　彎曲

55、強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為</p><p><b>　　m</b></p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限=380</p><p>　　由圖取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.88,=0.90；</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)

56、力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由式得：</p><p>　　[]===314.29</p><p>　　[]===244.29</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K。</b></p><p>　　K==1.251.0611.35=1.789</p>&

57、lt;p><b>　　查取齒形系數(shù)。</b></p><p>　　由表查得 =2.80;=2.40。 </p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)。</b></p><p>　　由表查得 =1.55;=1.67。</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。</p>

58、<p><b>　　==0.01381</b></p><p><b>　　==0.01640</b></p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　m mm=0.81

59、mm</p><p>　　故可知上面所預(yù)選的模數(shù)m=2符合設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　===20</b></p><p>　　大齒輪齒數(shù) =220=40。</p><p><b>　　4、幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　　（1）計(jì)算分度圓直徑</p&

60、gt;<p>　　=m=202=40 mm</p><p>　　=m=402=80 mm</p><p><b>　?。?）計(jì)算中心距</b></p><p>　　a==mm = 60mm</p><p><b>　?。?）計(jì)算齒輪寬度</b></p><p>

61、　　根據(jù)機(jī)床實(shí)際設(shè)計(jì)取值，取=20mm,=15mm。</p><p>　　5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖3-1</p><p>　　圖3-1 齒輪配合</p><p>　　第三章 夾具和鉆模板及多軸箱的設(shè)計(jì)與繪圖</p><p><b>　　1 夾具的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.1

62、 機(jī)床夾具的組成</p><p>　　盡管生產(chǎn)中使用的夾具種類繁多，結(jié)構(gòu)多變，而且新型夾具又不斷出現(xiàn)，然而機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)仍具有許多共同之處。</p><p>　　1、定位元件及定位裝置。</p><p>　　用于確定工件正確位置的元件或裝置。凡是夾具都有定位元件，它是實(shí)現(xiàn)夾具基本功能的元件。</p><p>　　2、夾緊元件及夾緊裝置。&l

63、t;/p><p>　　用于固定工件已獲得的正確位置的元件或裝置。工件定位之后必須將其夾緊，使其在加工時(shí)，在切削力等的作用下不離開已獲得的定位。夾具的夾緊機(jī)構(gòu)千變?nèi)f化，所有能用于夾緊的機(jī)構(gòu)和原理都可以考慮。</p><p><b>　　3、導(dǎo)向元件。</b></p><p>　　確定刀具的位置并引導(dǎo)刀具的元件，稱為導(dǎo)向元件。導(dǎo)向元件只有鉆、鏜類夾具才

64、具備。導(dǎo)向元件也可供鉆鏜類夾具在機(jī)床上安裝時(shí)作基準(zhǔn)找正用。</p><p>　　4、對(duì)刀元件及定向元件。</p><p>　　確定刀具相對(duì)夾具定位元件的位置的元件，稱為對(duì)刀元件。</p><p><b>　　5、夾具體。</b></p><p>　　夾具體用于將各種元件、裝置聯(lián)接于一體，并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。夾

65、具體一般采用鑄鐵制造。它是保證夾具剛度和改善夾具動(dòng)力學(xué)特性的重要部分。如果夾具體的剛性不好，加工時(shí)將會(huì)引起較大的變形和振動(dòng)，產(chǎn)生較大的加工誤差。</p><p>　　6、其他元件及裝置。</p><p>　　根據(jù)加工需要設(shè)置的元件或裝置，如分度裝置、驅(qū)動(dòng)定位銷的傳動(dòng)裝置、氣缸及管路附件、液壓缸及油路、電動(dòng)裝置等。</p><p>　　1.2 工件的定位</p

66、><p><b>　　1、工件的定位原理</b></p><p>　　在制定工件的工藝規(guī)程時(shí)，已經(jīng)初步考慮了加工工藝基準(zhǔn)問題，有時(shí)還繪制了工序簡(jiǎn)圖。設(shè)計(jì)夾具時(shí)原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。</p><p>　　六點(diǎn)定位原理是采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件實(shí)現(xiàn)完全定位。

67、這里要清楚每個(gè)點(diǎn)都必須起到限制一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的作用，而絕不能用一個(gè)以上的點(diǎn)來限制同一個(gè)自由度。</p><p>　　2、完全定位和不完全定位</p><p>　　根據(jù)工件加工表面的位置要求，有時(shí)需要將工件的六個(gè)自由度全部限制，稱為完全定位。有時(shí)需要限制的自由度少于六個(gè)，稱為不完全定位。</p><p>　　在加工中，有時(shí)為了使定位元件幫助承受切削力、夾緊力，為了保證

68、一批工件進(jìn)給長(zhǎng)度一致，減少機(jī)床的調(diào)整和操作，常常會(huì)對(duì)無位置尺寸要求的自由度也加以限制，只要這種定位方案符合六點(diǎn)定位原理，是允許的，有時(shí)也是必要的。</p><p><b>　　3、欠定位與過定位</b></p><p>　　根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，這就稱為定位的正常情況，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。</p>&l

69、t;p>　　根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上的約束重復(fù)限制，稱之為非正常情況，前者又稱為欠定位，它不能保證位置精度，是絕對(duì)不允許的。后者稱為過定位或重復(fù)定位，加工中一般是不允許的，它不能保證正確的位置精度，但在特殊場(chǎng)合下，如果應(yīng)用得當(dāng)，過定位不僅是允許的，而且會(huì)成為對(duì)加工有利的因素。</p><p>　　1.3 常用定位元件及其所能限制的自由度數(shù)<

70、/p><p>　　常用的定位元件有支承釘、支承板、定位銷、錐面定位、V形塊、定位套、錐度心軸等等。</p><p><b>　　1、支承釘</b></p><p>　　在分析所能限制的自由度時(shí)，都認(rèn)為它們相當(dāng)于一個(gè)幾何點(diǎn)，形成一個(gè)定位副，所以只能限制一個(gè)自由度；兩個(gè)支承釘組合形成直線定位副，限制兩個(gè)自由度；三個(gè)支承釘組合形成平面定位副，限制三個(gè)自由

71、度。支承釘組合多用于粗基準(zhǔn)定位中。</p><p><b>　　2、支承板</b></p><p>　　這類定位元件多用于精基準(zhǔn)平面定位且成組使用。使用時(shí)必須保證一組支承板等高。故支承板的工作面裝配后在一道工序中精磨，保證等高。一組支承板，與精基準(zhǔn)面接觸形成平面定位副，相當(dāng)于三個(gè)支承釘或三個(gè)點(diǎn)定位副，限制三個(gè)自由度。一塊長(zhǎng)支承板定位時(shí)，形成線定位副，限制兩個(gè)自由度。&

72、lt;/p><p><b>　　3、定位銷</b></p><p>　　這是工件以孔為基準(zhǔn)時(shí)最常用的定位元件。根據(jù)定位銷和基準(zhǔn)孔的有效接觸長(zhǎng)度與孔徑之比，可分為短定位銷和長(zhǎng)定位銷兩種。一般有效長(zhǎng)度L小于（0.5～0.8）d時(shí)，可視為短銷；有效長(zhǎng)度L大于（0.8～1.2）d時(shí)，視為長(zhǎng)銷。分析短銷所能限制的自由度時(shí)，從理論上講，把它看成接觸長(zhǎng)度無限短的無間隙接觸的定位副。短銷

73、只限制了工件的x、y移動(dòng)兩個(gè)自由度，而不能限制z的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，為了保證定位銷的強(qiáng)度和提高耐磨性，則必須具有一定的接觸長(zhǎng)度，但應(yīng)盡可能短些。</p><p>　　工件用長(zhǎng)定位銷定位，可以看成兩個(gè)短銷和工件基準(zhǔn)孔的接觸定位。長(zhǎng)銷能限制工件的兩個(gè)移動(dòng)和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。</p><p>　　為了安裝方便，定位銷和工件的基準(zhǔn)孔之間留有一定的間隙，間隙的大小按加工工件的精度要求而定

74、。</p><p>　　除上述兩種圓柱定位銷外，削邊圓柱銷也是常用的一種孔定位元件。削邊銷也分短銷和長(zhǎng)銷兩種。削邊銷是為了補(bǔ)償工件的定位基準(zhǔn)與夾具定位元件之間的實(shí)際尺寸誤差，消除過定位而采用的。它的直徑選擇除留有必要的安裝間隙外，還需要考慮補(bǔ)償上述誤差所需要的間隙。在分析削邊銷所能限制的自由度時(shí)，由于必要的間隙所引起的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)可不予考慮，這樣削邊短銷只能限制一個(gè)自由度，削邊長(zhǎng)銷只能限制兩個(gè)自由度。</p&

75、gt;<p><b>　　4、錐面定位銷</b></p><p>　　它的工作面是錐面，限制了三個(gè)移動(dòng)自由度。在實(shí)際應(yīng)用中，為了減少基準(zhǔn)孔棱邊的誤差對(duì)定位的影響，常采用削邊錐面定位銷。削邊錐面定位銷用于粗基準(zhǔn)孔的定位設(shè)計(jì)中，錐頂角一般取為 。</p><p><b>　　5、V形塊</b></p><p>　

76、　工件以外圓柱面定位時(shí)，不管是粗基準(zhǔn)還是精基準(zhǔn)均可采用這種定位元件。它也分短V形塊和長(zhǎng)V形塊兩種。一般V形塊和工件定位面的接觸長(zhǎng)度小于工件定位直徑時(shí)，屬于短V形塊；大于1.5～2倍工件定位直徑時(shí)，屬于長(zhǎng)V形塊。分析V形塊所能限制的自由度時(shí)，也可以把V形塊看作無限短，只能限制y、z的兩個(gè)移動(dòng)自由度。同理，長(zhǎng)V形塊四點(diǎn)接觸形成四個(gè)點(diǎn)定位副，限制四個(gè)自由度，即y、z的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。V形塊的V形角有 三種。其中 的應(yīng)用最為廣泛。V形塊的結(jié)構(gòu)

77、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。</p><p>　　1.4 工件的夾緊及夾具的夾緊設(shè)計(jì)</p><p>　　工件在夾具中定位后一般應(yīng)夾緊，使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力、慣性力、夾緊力等的作用，會(huì)產(chǎn)生變形或位移，從而影響工件的加工質(zhì)量。所以工件的夾緊也是保證加工精度的一個(gè)十分重要的問題。為了獲得良好的加工效果，一定要把工件在加工過程中的位移、變形等控制在加工精度

78、所允許的范圍之內(nèi)。夾緊問題的處理有時(shí)會(huì)比定位的設(shè)計(jì)更加困難。</p><p>　　夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)滿足以下主要原則：</p><p>　　（1）夾緊時(shí)不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。</p><p>　　（2）夾緊力應(yīng)保證工件位置在整個(gè)加工過程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動(dòng)。</p><p>　?。?）使工件不產(chǎn)生過大的變形和表面損傷

79、。</p><p>　?。?）夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。</p><p>　?。?）夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便，符合工人操作習(xí)慣。</p><p>　?。?）夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。</p><p&g

80、t;　　上述前三條要求是為了保證加工質(zhì)量和安全生產(chǎn)的，必須無條件予以滿足，它是衡量夾具裝置好壞的最根本準(zhǔn)則。其他要求的重要性取決于具體條件，其中有些要求在選擇夾緊力的方向和作用點(diǎn)時(shí)應(yīng)有所考慮，有些則在擬定夾緊裝置的具體結(jié)構(gòu)時(shí)或進(jìn)行夾具的整體設(shè)計(jì)時(shí)考慮。</p><p>　　1.5 夾緊裝置夾緊力計(jì)算</p><p>　　夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠、安全、不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和

81、粗糙度。同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)，實(shí)際所需夾緊力的計(jì)算是一個(gè)復(fù)雜的問題，一般只能作粗略估算。</p><p>　　當(dāng)采用估算法確定夾緊力的大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)，鉆孔過程穩(wěn)定不變。根據(jù)工件所受軸向力、夾緊力的作用情況，找出加工過程中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力，即： </p><p&

82、gt;　　式中， FWK —— 實(shí)際所需夾緊力 (N)； </p><p>　　FW ——在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力 (N)； </p><p>　　K ——安全系數(shù)。 </p><p>　　安全系數(shù) K可由下式計(jì)算 </p><p>　　K=K0·K1·K2·K3·K4·K

83、5·K6</p><p>　　式中,K0—K6為考慮各種因素的安全系數(shù)，見表1。 </p><p>　　表1 安全系數(shù) K0—K6的數(shù)值</p><p>　　在開始鉆孔到鉆孔深度最大時(shí)，引起工件繞止推支承的翻轉(zhuǎn)為最不利的狀態(tài)，其翻轉(zhuǎn)力矩為FL，工件重力及壓板與工件間的摩擦力可以忽略不計(jì)。當(dāng)時(shí)，根據(jù)靜力平衡條件并考慮安全系數(shù)，得實(shí)際所需夾緊力：</

84、p><p>　　其中取K=2.5，μ為夾緊元件與工件間的摩擦因數(shù)，因工件為未加工過的毛坯表面，彈簧夾頭夾緊，因此μ取0.4-0.5。</p><p>　　圖14 夾具示意圖</p><p>　　F為鉆孔力，根據(jù)刀具材料和工件材料可知：</p><p>　　式中 —鉆孔深度mm； </p><p>　　—

85、每齒進(jìn)給量mm/r； </p><p><b>　　D—鉆刀直徑mm；</b></p><p>　　n—鉆刀每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)r/min； </p><p><b>　　z—鉆刀齒數(shù)；</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值和手冊(cè)查得相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得：</p><p>&l

86、t;b>　　=6311.7N</b></p><p>　　結(jié)合零件尺寸結(jié)構(gòu)確定其數(shù)值并代入到公式：</p><p><b>　　==12.67KN</b></p><p>　　實(shí)際鉆孔時(shí)，是兩把刀同時(shí)加工，因此在設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮的夾緊力為：</p><p>　　12.67×2＝25.34(

87、N)</p><p>　　因此，所需的實(shí)際夾緊力＝25.34N是比較大的，為了使得整個(gè)夾具結(jié)構(gòu)緊湊，才決定選用平行下壓浮動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　夾具的設(shè)計(jì)如下圖1、圖2、圖3所示。</p><p>　　圖1 夾具的主視圖</p><p><b>　　圖2 夾具的左視圖</b></p><p

88、>　　圖3 夾具的俯視圖</p><p>　　1.6 定位誤差分析</p><p>　　(1)定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為圓形定位銷，該定位銷的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定為本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸與公差相同．即26mm和26mm。</p><p>　　(2)零件圖紙規(guī)定鉆的兩孔中心線的垂直度在100mm允許長(zhǎng)度誤差為0.1mm，A端面對(duì)孔表面

89、A的跳動(dòng)在端面尺寸范圍內(nèi)允許誤差為0.1mm：</p><p><b>　　所以，。</b></p><p>　　已知定位銷的尺寸，當(dāng)零件安裝在夾具中時(shí)，銷的最大側(cè)向間隙為：</p><p>　　由此引起的零件最大轉(zhuǎn)角為：</p><p>　　則最大間隙滿足零件的精度要求。</p><p>　　1

90、.7 夾緊元件的強(qiáng)度校核</p><p>　　在本夾具中，夾具壓板轉(zhuǎn)角處所受的剪切應(yīng)力是比較大的，當(dāng)作用在工件上的夾壓力Pl=25.34KN時(shí)，此時(shí)支點(diǎn)處所受的力為P=2Pl=50.68KN，它將受到的剪切及擠壓如下：</p><p><b>　　擠壓應(yīng)力：</b></p><p><b>　?。∕Pa）</b><

91、/p><p>　　壓板的材料用45#鋼，屈服強(qiáng)度為,取安全系數(shù)為,則許用擠壓應(yīng)力：</p><p><b>　　所以： </b></p><p><b>　　故壓板可安全工作。</b></p><p>　　許用剪切應(yīng)力〔〕=0.6〔〕=0.6×186.8=112 (MPa)。</p>

92、;<p><b>　　實(shí)際剪切應(yīng)用為：</b></p><p><b>　?。∕Pa）</b></p><p><b>　　〔〕</b></p><p><b>　　故安全。</b></p><p>　　2 鉆模板和多軸箱的設(shè)計(jì)</

93、p><p>　　通用導(dǎo)柱通常只適用于立式機(jī)床的活動(dòng)鉆模板，其直徑為100毫米。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，導(dǎo)柱選用直徑為60毫米。鉆模板借助螺母固定在導(dǎo)柱的下端，導(dǎo)柱的上端則穿過主軸箱體上的孔。在加工閥體上的孔時(shí)鉆模板壓在工件上，壓緊工件相當(dāng)于工件的加緊裝置，加工完畢后主軸箱抬起，鉆模板和主軸箱相連隨主軸箱抬起。</p><p>　　導(dǎo)柱選用兩根。和主軸箱，鉆模板相連接。</p><p&

94、gt;　　鉆模板用于安裝鉆套，并保證鉆套在鉆模上的正確位置。常見的鉆模板有以下幾種：固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、懸掛式鉆模板。</p><p>　　固定在夾具體上的鉆模板稱為固定式鉆模板。固定式鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鉆孔精度高。綜合考慮各種鉆模板的優(yōu)越性，結(jié)合本次設(shè)計(jì)本套夾具采用懸掛式鉆模板。采用懸掛式鉆模板應(yīng)注意以下幾個(gè)問題。</p><p>　　1.采用懸掛式鉆模板應(yīng)能保證加工

95、孔的位置精度要求，這項(xiàng)精度和鉆模板的結(jié)構(gòu)形式有著密切的關(guān)系。因?yàn)榇斯ぜ姆ㄌm盤端面上加工圓周分布的孔時(shí)，為了保證被加工孔和工件內(nèi)孔的位置精度要求，所以使用一個(gè)定位銷來保證其精度。</p><p>　　2.為了使加工時(shí)的鉆模板有足夠的穩(wěn)定性所以在鉆模板上使用墊片螺母加緊。 </p><p>　　3.模板應(yīng)有足夠的剛性。鉆模板用導(dǎo)桿，通用導(dǎo)桿通常只適用于立式機(jī)床的活動(dòng)鉆模板，其直徑為100m

96、m。導(dǎo)桿的上端則穿過主軸箱體上的孔。</p><p>　　導(dǎo)桿用螺母加緊，螺母用于將活動(dòng)鉆模板固定在導(dǎo)桿的端部，在更換刀具時(shí)，用扳手把螺母卸下，可以很快的卸下鉆模板。</p><p>　　如圖4所示為鉆模板的主視圖，如圖5所示為鉆模板的俯視圖。</p><p>　　如圖6所示為多軸箱，圖7所示為總裝配圖。</p><p><b>

97、　　圖4鉆模板的主視圖</b></p><p>　　圖5 鉆模板的俯視圖</p><p>　　圖6 多軸箱剖視圖</p><p><b>　　圖7 總體裝配圖</b></p><p>　　第四章 軸和齒輪的性能校核</p><p>　　4.1 主軸的校核</p>

98、<p><b>　　1、計(jì)算齒輪受力</b></p><p>　　見1圖直齒圓柱齒輪的受力情況，所受軸向力N，扭矩T：</p><p>　　圓周力： </p><p>　　徑向力： </p><p><b>　　，</b></p>

99、<p><b>　　，</b></p><p>　　由上述條件畫水平面受力圖（a）；</p><p>　　畫水平面彎矩圖（b）：</p><p>　　畫垂直面受力圖（c），畫垂直面彎矩圖（d）：</p><p><b>　　合成彎矩圖（e）：</b></p><p&g

100、t;<b>　　2、畫軸轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　　軸受轉(zhuǎn)矩T，畫轉(zhuǎn)矩圖(f)。</p><p><b>　　3.許用應(yīng)力</b></p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P315表16.3轉(zhuǎn)軸和心軸的許用彎曲應(yīng)力可知：</p><p><b>　　應(yīng)力校正系數(shù)：</b>&l

101、t;/p><p><b>　　4、畫當(dāng)量彎矩圖</b></p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量轉(zhuǎn)矩：</b></p><p>　　計(jì)算當(dāng)量彎矩，軸承和齒輪中間處：</p><p>　　畫當(dāng)量彎矩圖（g）：</p><p><b>　?。╝）</b></p

102、><p><b>　?。╞）</b></p><p><b>　?。╟）</b></p><p><b>　?。╠）</b></p><p><b>　?。╡）</b></p><p><b>　?。╢）</b>&

103、lt;/p><p><b>　?。╣）</b></p><p><b>　　圖18 軸的校核</b></p><p><b>　　校核軸徑，軸徑</b></p><p>　　校核合格，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　4..2 齒輪的校核</p&

104、gt;<p>　　在本設(shè)計(jì)中，選用的齒輪材料是45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。硬度229HB～286HB，平均取240HB。</p><p>　　1、齒面接觸疲勞強(qiáng)度</p><p>　?。?）初步計(jì)算及設(shè)計(jì)結(jié)果</p><p>　　齒輪分度圓直徑d=66mm；齒寬b=24mm；</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P226可知：初步計(jì)算的許

105、用接觸應(yīng)力：</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P223查出：</p><p>　　可計(jì)算出許用接觸應(yīng)力：</p><p><b>　?。?）校核計(jì)算</b></p><p><b>　　圓周速度：</b></p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P207表12.6動(dòng)力齒輪傳動(dòng)的最

106、大圓周速度可知：選擇8級(jí)精度，齒數(shù)和模數(shù)：z=33；m=2；根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P215表12.9使用系數(shù) 可查出：</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P216圖12.9動(dòng)載荷系數(shù) 可查出：</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P217表12.10齒間載荷分布系數(shù) ：</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P217表12.11接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) ：</p>

107、;<p><b>　　載荷系數(shù)：</b></p><p>　　根據(jù)[11]機(jī)械設(shè)計(jì)，P221表12.12彈性系數(shù) 可知：</p><p><b>　　彈性系數(shù)：</b></p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P222圖12.16節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 可知：</p><p><b>　　節(jié)

108、點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ；</b></p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P225表12.14接觸最小安全系數(shù) 可知，使用要求為較高可靠度，接觸最小安全系數(shù) ，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P224圖12.18接觸壽命系數(shù) 可知，接觸壽命系數(shù) ，</p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力：</b></p><p>　　計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無

109、需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)整后還應(yīng)在再進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　　2、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p><b>　　重合度系數(shù)：</b></p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P217表12.10齒間載荷分布系數(shù) 可知：</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P219圖12.14彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) ：</p&

110、gt;<p>　　齒向載荷分布系數(shù) ，載荷系數(shù)：</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P229圖12.21外齒輪齒形系數(shù) 可知，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P230圖12.22外齒輪應(yīng)力修正系數(shù) 可知：外齒輪應(yīng)力修正系數(shù) ；</p><p>　　根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P231圖12.23c試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限 可知：齒輪的彎曲疲勞極限 ；根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)，P225表12.14最小安全系數(shù) 可知：較高可