斜口連桿課程設計說明書

1、<p><b>　　目　錄</b></p><p>　　第一章 斜口連桿加工工藝3</p><p>　　1.1 連桿的結構特點3</p><p>　　1.2　連桿的材料和毛坯5</p><p>　　1.2.1 選擇連桿的毛坯材料5</p><p>　　1.2.2 確定連桿的毛

2、坯尺寸及機械加工余量5</p><p>　　1.3 連桿的機械加工工藝過程分析7</p><p>　　1.3.1 工藝過程的安排7</p><p>　　1.3.2 定位基準的選擇8</p><p>　　1.4　連桿的機械加工工藝過程9</p><p>　　1.5 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差11

3、</p><p>　　1.5.1 確定加工余量11</p><p>　　1.5.2 確定工序尺寸及其公差12</p><p>　　1.6 工時定額的計算13</p><p>　　1.6.1 精銑連桿大小頭平面13</p><p>　　1.6.2 半精鏜大小頭孔13</p><p>　　

4、1.6.3 精銑連桿體結合面14</p><p>　　第二章 銑連桿體剖分面夾具設計15</p><p>　　2.1. 問題的指出15</p><p>　　2.2 夾具設計15</p><p>　　2.2.1 定位基準的選擇15</p><p>　　2.2.2 夾緊方案15</p><

5、;p>　　2.2.3 夾具體設計15</p><p>　　2.2.4 切削力及夾緊力的計算15</p><p>　　2.2.5 定位誤差的計算16</p><p>　　2.2.6 定位誤差分析16</p><p>　　第三章 X52K機床設計18</p><p>　　3.1已知條件18</p&g

6、t;<p>　　3.2 運動設計19</p><p>　　3.2.1 擬定運動參數19</p><p>　　3.2.2結構分析式19</p><p>　　3.2.3分配總降速傳動比19</p><p>　　3.2.4 確定傳動軸軸數19</p><p>　　3.2.5確定各級轉速19</

7、p><p>　　3.2.6確定各變速組傳動副直徑或齒數19</p><p>　　3.2.7 轉速圖21</p><p>　　3.2.8傳動系統(tǒng)圖21</p><p>　　3.3 確定各軸計算轉速21</p><p>　　3.4 核算主軸轉速誤差22</p><p>　　3.5 齒輪模數的估

8、算22</p><p>　　3.6強度校核：23</p><p>　　3.6.1齒輪強度校核23</p><p>　　3.7 確定各軸最小直徑31</p><p>　　3.8 軸的校核31</p><p>　　3.9 主軸最佳跨距的確定32</p><p>　　3.9.1 選擇軸頸直

9、徑,軸承型號和最佳跨距32</p><p>　　3.9.2 求軸承剛度32</p><p>　　3.10 主軸剛度的校核33</p><p>　　3.11 各傳動軸支承處軸承的選擇34</p><p>　　第四章 銑連桿蓋止口成形銑刀設計36</p><p>　　4.1鏟齒成形銑刀的基本類型36</

10、p><p>　　4.2 鏟齒成形銑刀結構參數的確定36</p><p>　　4.2.1 工件形廓分析36</p><p>　　4.2.2容屑槽底形式36</p><p>　　4.2.3齒形高度h和寬度B36</p><p>　　4.2.4銑刀的孔徑37</p><p>　　4.2.5銑刀的

11、外徑37</p><p>　　4.2.6 銑刀的齒數37</p><p>　　4.2.7 銑刀的后角及鏟削量37</p><p>　　4.2.8容屑槽尺寸37</p><p>　　4.2.9分屑槽38</p><p>　　4.2.10 校驗銑刀刀齒和刀體強度38</p><p>　　

12、4.2.11 校驗鏟磨齒形時砂輪是否和下一個刀齒發(fā)生干涉38</p><p>　　4.3 正前角鏟齒成形銑刀截形的設計計算40</p><p>　　4.4 鏟齒成形銑刀技術條件40</p><p><b>　　參考文獻:42</b></p><h2>　　第一章 斜口連桿加工工藝</h2>&l

13、t;h3>　　1.1 連桿的結構特點</h2><p>　　連桿是汽車發(fā)動機中的主要傳動部件之一，把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅動而帶動活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿在工作中承受著急劇變化的動載荷。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。</p><p>　　連桿的作用是把活塞和曲軸聯接起來，使

14、活塞的往復直線運動變?yōu)榍幕剞D運動，以輸出動力。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。反映連桿精度的參數主要有5個：（1）連桿大端中心面和小端中心面相對連桿桿身中心面的對稱度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。</p><h3>　　1.2　連桿的材料和毛坯&

15、lt;/h2><h4>　　1.2.1 選擇連桿的毛坯材料</h2><p>　　連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強度。因此，連桿材料45鋼。</p><p>　　連桿毛坯制造方法為模鍛制造毛坯。連桿模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開鍛造，另一種是將體和蓋鍛成—體。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機械加工過程中將其切開，為保證切開后粗鏜孔余量的均勻，最好將整

16、體連桿大頭孔鍛成橢圓形。 但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少、鍛造工時少、模具少等優(yōu)點，故用得越來越多，成為連桿毛坯的一種主要形式。</p><h4>　　1.2.2 確定連桿的毛坯尺寸及機械加工余量</h2><p><b>　　1）鍛件的公差等級</b></p><p>　　由于連桿的龔永和技術要求，確定該零件的公差等級為一般精度。&l

17、t;/p><p><b>　　2）鍛件質量</b></p><p>　　由于機械加工后連桿質量為5.2kg，可初步估計機械加工前毛坯的質量為6kg。</p><p><b>　　3）復雜系數</b></p><p>　　對零件圖進行分析，可初步確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即l＝335mm，b＝

18、122mm，h＝44mm，；該鍛件的形狀復雜系數為</p><p>　　S＝6/(lbhρ)=6/(335×122×44×7.8×10-6)=0.43，屬于S2級</p><p><b>　　4）鍛件材質系數</b></p><p>　　由于該連桿是碳的質量分數小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質系數屬

19、于M1級</p><p>　　5）確定尺寸公差及加工余量</p><p>　　根據上述因素，查《機械制造技術基礎課程設計》表2.13可確定鍛件的尺寸公差和加工余量，見下表（1－1）</p><p><b>　　表（1－1）</b></p><h3>　　1.3 連桿的機械加工工藝過程分析</h2><

20、h4>　　1.3.1 工藝過程的安排</h2><p>　　在連桿加工中有兩個主要因素影響加工精度：</p><p>　　（1）連桿本身的剛度比較低，在外力（切削力、夾緊力）的作用下容易變形。</p><p>　　（2）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時將產生較大的殘余內應力，并引起內應力重新分布。</p><p>　　因此，在安排工

21、藝進程時，就要把各主要表面的粗、精加工工序分開，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。這是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夾緊力必然大，加工后容易產生變形。粗、精加工分開后，粗加工產生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產生的變形可以在精加工中修正。這樣逐步減少加工余量，切削力及內應力的作用，逐步修正加工后的變形，就能最后達到零件的技術條件。</p><p>　　各主要表面的工序安排

22、如下：</p><h4>　　1.3.2 定位基準的選擇</h2><p><b>　　1）粗基準的選擇</b></p><p>　　連桿在機械加工的第一道工序一銑連桿大小端兩端面時,分別在一、二工位采用了兩種不同的定位方式:一工位為銑其中的一 個端面,用兩個V型塊夾持連桿大端的兩側面圓弧面,以保證兩側面的加工余量均勻; --I位為銑另外一個端

23、面,這時便可以用已銑過的那個端面作為定位基準，見圖2.1。</p><p>　　第三道工序為鉆連桿小端面孔。為了保證所鉆孔的中心線與連桿小端外形對稱,采用三爪錐形壓塊使連桿小端自動定心的方式,壓塊自身帶鉆削導向套,如圖2.2所示。 連桿大端兩側面外圓車削工序也存在同樣的問題。為保證加工后的兩側面與大端 孔中心線對稱,選擇大端孔作為定位基準,用可上下浮動的圓錐體使連桿大端孔自動定心,見圖2.3。</p>

24、<p><b>　　（2）精基準的選擇</b></p><p>　　連桿選擇大小端端面a和b、小端孔c、大端孔d定位</p><h3>　　1.4　連桿的機械加工工藝過程</h2><p>　　由上述技術條件的分析可知，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，但是連桿的剛性比較差，容易產生變形，這就給連桿的機械加工帶來了

25、很多困難，必須充分的重視。</p><p>　　連桿機械加工工藝過程如下表(1—2)所示：</p><p><b>　　表(1—2)</b></p><p>　　連桿的主要加工表面為大、小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為油孔、小頭側面及體和蓋上的螺栓座面等。</p><p&

26、gt;　　連桿的機械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個階段：第一階段為連桿體和蓋切開之前的加工；第二階段為連桿體和蓋切開后的加工；第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準備精基準（端面、小頭孔和大頭外側面）；第二階段主要是加工除精基準以外的其它表面，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準備的螺栓孔和結合面的粗加工等；第三階段則主要是最終保證連桿各項技術要求的加工，包括連桿合裝

27、后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、小頭孔的精加工。如果按連桿合裝前后來分，合裝之前的工藝路線屬主要表面的粗加工階段，合裝之后的工藝路線則為主要表面的半精加工、精加工階段。</p><h3>　　1.5 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差</h2><h4>　　1.5.1 確定加工余量 </h2><p>　　用查表法確定機械加工余量：</p>

28、<p>　?。ǜ鶕稒C械加工工藝手冊》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27）</p><p>　?。?）、大小頭端面的工序余量（mm） </p><p>　　(2) 小頭斜面加工余量</p><h4>　　1.5.2 確定工序尺寸及其公差</h2><p>　?。ǜ鶕稒C械制造技術基礎課程設計指導教程》

29、 表2—29 表2—34）</p><p>　　1）大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來的大頭孔為74±1.1 mm）</p><p>　　2）小頭孔各工序尺寸及其公差</p><p>　?。ǜ鶕稒C械制造技術基礎課程設計指導教程》 表2—29表2—30）</p><p><b>　　3)螺紋孔</b></

30、p><p>　　根據《機械加工工藝手冊》第一卷 表3.2—9 </p><h3>　　1.6 工時定額的計算</h2><h4>　　1.6.1 精銑連桿大小頭平面</h2><p>　　選用X52K機床，硬質合金YT15圓柱銑刀</p><p>　　根據《機械制造工藝設計手冊》表2.4—81選取數據</p>

31、<p>　　銑刀直徑D = 62 mm 銑刀齒數Z = 8 </p><p>　　切削寬度 ae= 40 mm 切削深度ap = 0.6 mm</p><p>　　每齒進給量fz＝0.15mm／齒 切削速度v= 213m/min</p><p>　　則主軸轉速n = 1000v/D = 100

32、0×213/(×62)＝1093.5 r/min</p><p>　　根據表3.1—31 按機床選取n = 1180r /min</p><p>　　則實際切削速度V = Dn/1000 =×62×1180／1000=229.84 m/min </p><p>　　銑削工時為：按表2.5—

33、10 </p><p><b>　　半精銑小頭一側端面</b></p><p>　　L= 55 mm L1 = +1.5 ==31 mm L2 = 3 mm</p><p>　　基本時間tj1 =（ L+L1+L2)/fm z = (55+31+3)/(1180×0.15×8) = 0.063 min</p>

34、<p>　　按表2.5—46 輔助時間ta1 =0.15×0.063 = 0.00945 min </p><p><b>　　半精銑大頭一側端面</b></p><p>　　L＝96mm tj2= 0.092min ta2＝0.0138min</p><p><b>　　加工端面總時

35、間</b></p><p>　　t＝2×（tj1 +ta1 +tj2 +ta2)=2×（0.063+0.00945+0.092+0.0138）＝0.36min</p><h4>　　1.6.2 半精鏜大小頭孔 </h2><p>　　選用鏜床T2115，硬質合金刀頭</p><p><b>

36、　?。?）半精鏜大頭孔</b></p><p>　　根據《機械制造工藝設計手冊》表1.2—33選取數據</p><p>　　鏜刀直徑D = 79 mm 切削速度V = 120 m/min</p><p>　　進給量f = 0.5 mm/r 切削深度ap = 0.75 mm </

37、p><p>　　則主軸轉速n = 1000v/D =483.5 r/min</p><p>　　根據表3.1—39 按機床選取n = 800 r/min</p><p>　　則實際切削速度V = Dn/（1000×60） = 198.5 m/s </p><p>　　鏜削工時為：

38、 按表2.5—3</p><p>　　L = 40 mm L1 = 3.5 mm L2 = 5 mm</p><p>　　基本時間tj= Li/fn = (40+3.5+5)/(0.5×800) = 0.12 min</p><p>　　輔助時間ta =0.15×0.023 = 0.

39、02 min </p><p><b>　?。?）半精鏜小頭孔</b></p><p>　　根據《機械制造工藝設計手冊》表1.2—33選取數據</p><p>　　鏜刀直徑D = 47.7 mm 切削速度V = 120 m/s</p><p>　　進給量f = 0.5 mm/r

40、 切削深度ap = 0.5 mm</p><p>　　則主軸轉速n = 1000v/D =800.77 r/min</p><p>　　根據表3.1—39 按機床選取n = 800 r/min</p><p>　　鏜削工時為： 按表2.5—3</p>

41、;<p>　　L = 40 mm L1 = 3.5 mm L2 = 5 mm</p><p>　　基本時間tj = Li/fn = (40+3.5+5)/(0.5×800) = 0.12 min</p><p>　　輔助時間ta =0.15×0.023 = 0.02 min </p><

42、;h4>　　1.6.3 精銑連桿體結合面 </h2><p><b>　　選用銑床X52K</b></p><p>　　根據《機械制造工藝設計手冊》表2.4—84選取數據</p><p>　　銑刀直徑D = 50 mm 切削寬度ae=40 mm</p><

43、p>　　銑刀齒數Z = 8 切削深度ap =3 mm</p><p>　　進給量f = 0.05 mm/齒 切削速度V = 26m/min</p><p>　　則主軸轉速n = 1000v/D =165.5 r/min</p><p>　　根據表3.1—74

44、 按機床選取n = 190 r/min</p><p>　　則實際切削速度V = Dn/（1000×60） = 29.8m/min</p><p>　　銑削工時為：按表2.5—10 </p><p>　　L = 40 mm L1 = +1 = 21 mm L2 =2 mm</p><p>　　基本時間t

45、j = L/fmz = (40+21+2)/(190×0.05×8) = 0,829 min</p><p>　　按表2.5—46 輔助時間ta = 0.15×0.829 = 0.124 min</p><h2>　　第二章 銑連桿體剖分面夾具設計</h2><p>　　由連桿工作圖可知，工件材料為

46、45鋼，年產量20萬件。根據設計任務的要求，需設計一套銑剖分面夾具，刀具為高速鋼成型銑刀。</p><h3>　　2.1. 問題的指出</h2><p>　　本夾具主要作來銑剖分面，剖分面與小頭孔軸心線有尺寸精度要求，剖分面與螺栓孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求。 </p><p><b>　　2.2 夾具設計</b></p>

47、<h4>　　2.2.1 定位基準的選擇</h2><p>　　由零件圖可知，在銑剖分面之前，連桿的兩個端面、小頭孔及大頭孔的兩側都已加工，且表面粗糙要求較高。為了使定位誤差為零，按基準重合原則選小頭孔、大頭孔與連桿的端面為基準。連桿上蓋以基面（無標記面）、凸臺面及側面定位，連桿體以基面和小頭孔及側面定位，均屬于完全定位。</p><h4>　　2.2.2 夾緊方案</h2

48、><p>　　由于零件小，所以采用開口墊圈的螺旋夾緊機構，裝卸工件方便、迅速。</p><h4>　　2.2.3 夾具體設計</h2><p>　　夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機床上，加工時，能承受一部分切削力。夾具體圖如下：</p><p>　　夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。</p>

49、<h4>　　2.2.4 切削力及夾緊力的計算</h2><p>　　切削力的計算：，由《組合機床》（表7-24）得：</p><p>　　高速鋼成型銑刀切削力計算N</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　夾緊力的計算：由《機床夾具設計手冊》（表1-2-25）得：</p>

50、<p>　　用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夾緊力：W0=5380N</p><p>　　由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。</p><h4>　　2.2.5 定位誤差的計算</h2><p>　　由加工工序知，加工面為連桿的剖分面。剖分面對連接螺栓孔中心線有垂直度要求（垂直度允差0

51、.08）；對連桿體小頭孔有中心距1900.1要求；對剖分面有0.025的平面度要求。所以本工序的工序基準：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為小頭孔中心線，其設計計算如下：</p><p>　　1）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。此公差取工件相應尺寸的平均值，公差取相應公差的三分之一（通常取1/5~1/3）。故此尺寸為190.30.010。</p><p>　　2）確定定位銷尺寸及公差&

52、lt;/p><p>　　本夾具的主要定位元件為一固定銷，結構簡單，但不便于更換。該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ48.49。公差與本零件在工作時與其相配孔的尺寸與公差相同，即為Φ48.49。</p><p><b>　　3）小頭孔的確定</b></p><p>　　考慮到配合間隙對加工要求中心距2360.1影響很大，應選較緊的配合。另外小頭孔的

53、定位面較短，定位銷有錐度導向，不致造成裝工件困難。故確定小頭定位孔的孔徑為Φ48.49。</p><h4>　　2.2.6 定位誤差分析</h2><p>　?、?對于連桿體剖分面中心距2360.1的要求，以Φ48.49的中心線為定位基準，雖屬“基準重合”，無基準不重合誤差，但由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準位置誤差即為定位誤差，其值為：</p><p>　

54、　ΔDw=δD+δd+Δmin</p><p>　　=0.024+0.013</p><p><b>　　=0.034 mm</b></p><p>　　ΔDw－－剖分面的定位誤差</p><p>　　δD――工件孔的直徑公差</p><p>　　δd――定位銷的直徑公差</p>&

55、lt;p>　　此項中心距加工允差為0.1×sin45=0.07mm，因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。</p><p>　?、?連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準）為加工面的工序基準，同時亦為第一定位基準，對加工剖分面來說，它與工序基準的距離及相應的平行度誤差只取決于基準在夾具中位置。因為工序基準同時為定位基準，即基準重合，沒有基準不重合誤差?；鶞饰恢谜`差為零。所以對加工剖分面

56、來說，定位誤差為零。即當基準重合時，造成加工表面定位誤差的原因是定位基準的基準位置誤差。</p><h2>　　第三章 X52K機床設計</h2><p><b>　　3.1已知條件</b></p><p>　　本銑床用于精銑連桿體結合面，</p><p>　　其切削力的計算：，由《組合機床》（表7-24）得：</

57、p><p>　　高速鋼成型銑刀切削力計算N</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　切削功率Pw＝Fv／6000＝858.4×29.8=1.1kw</p><p>　　=帶軸承5齒輪3=0.95×0.995×0.973=0.82</p><p>　　

58、切削功率Pw＝Fv／6000＝858.4×29.8=1.1kw</p><p>　　P0= =1.61KW </p><p>　　根據原則條件選擇Y-100L2-4型Y系列籠式三相異步電動機，其額定功率為3kw。</p><p><b>　　軸I： </b></p><p

59、><b>　　軸II： </b></p><p><b>　　軸III：</b></p><p><b>　　軸IV</b></p><p><b>　　3.2 運動設計</b></p><h4>　　3.2.1 擬定運動參數</h2>

60、<p>　　[1]確定轉速范圍：主軸最小轉速。</p><p><b>　　[2]確定公比：</b></p><p><b>　　[3]轉速級數：</b></p><h4>　　3.2.2結構分析式</h2><p>　　從電動機到主軸主要為降速傳動，若使傳動副較多的傳動組放在較接近電動

61、機處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿足傳動副前多后少的原則，因此取方案。 </p><h4>　　3.2.3分配總降速傳動比</h2><p><b>　　總降速傳動比 </b></p><p>　　又電動機轉速不符合轉速數列標準，因而增加一定比傳動副。</p><h4>　　3.2.4 確定傳動軸

62、軸數</h2><p>　　傳動軸軸數 = 變速組數 + 定比傳動副數 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。</p><h4>　　3.2.5確定各級轉速</h2><p>　　由 　　z = 8， </p><p>　　確定轉速數列： 63, 90, 125, 180, 250, 355, 500, 710。</p>&

63、lt;h4>　　3.2.6確定各變速組傳動副直徑或齒數</h2><p>　　1) 確定帶傳動中帶輪尺寸</p><p>　　2) 確定各級齒輪齒數</p><p>　　在五根軸中，除去電動機軸，其余四軸按傳動順序依次設為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。Ⅰ與Ⅱ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅲ與Ⅳ軸之間的傳動組分別設為a、b、c。</p><p>　　根據《金屬切削機床設計

64、》表2－13 確定各級齒輪齒數</p><p><b>　?、賯鲃咏Ma:</b></p><p>　　， 取軸Ⅰ齒輪齒數分別為：25（Z11）、30（Z12）。</p><p><b>　　于是， </b></p><p>　　可得軸Ⅱ上的聯動齒輪齒數分別為：35（Z21）、30（Z22）。<

65、/p><p><b>　　②傳動組b:</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　?、蛏蟽陕擙X輪的齒數分別為：20（Z23)、30(Z24)。</p><p>　　于是 ，，得軸Ⅲ上兩齒輪的齒數分別為：40(Z31)、30(Z32)。</p><p>&l

66、t;b>　　③傳動組c:</b></p><p><b>　　,</b></p><p>　　取軸Ⅲ齒輪齒數為20(Z33)、50(Z34)；</p><p><b>　　于是得,</b></p><p>　　得軸Ⅳ兩齒輪齒數分別為80(Z41)，50(Z42)。</p>

67、;<p><b>　　3.2.7 轉速圖</b></p><h4>　　3.2.8傳動系統(tǒng)圖</h2><h3>　　3.3 確定各軸計算轉速 </h2><p>　　1）確定各軸計算轉速</p><p>　　a. 主軸計算轉速：主軸的計算轉速為</p><p>　　由于計算轉速必須

68、是主軸具有的工作轉速，故取nc＝125r／min</p><p>　　b. 各傳動軸的計算轉速： </p><p>　　軸Ⅲ的計算轉速250r/min；軸Ⅱ的計算轉速為500r/min；軸Ⅰ的計算轉速為710r/min。 </p><p>　　2）各齒輪的計算轉速（見表3－1）</p><h3>　　3.4 核算主軸轉速誤差</h2

69、><p><b>　　所以合適。</b></p><h3>　　3.5 齒輪模數的估算 </h2><p>　　初步計算齒輪的模數時m?</p><p>　　當轉速nj遠大于100r/min時,所得的模數m可能對于接觸疲勞強度是不夠的,因此可按下式計算</p><p><b>　　m=&l

70、t;/b></p><p><b>　　表（3－1）</b></p><p><b>　　3.6強度校核：</b></p><h4>　　3.6.1齒輪強度校核</h2><p>　　驗算時應選項同模數中承受載荷最大、齒數最少的齒輪</p><p>　　1）校核I軸傳動

71、比最大的一組齒輪</p><p><b>　　2）其它齒輪校核</b></p><p>　　共用參數和已知條件如下：</p><p><b>　　工作制 單班制</b></p><p><b>　　預期壽命 10年</b></p><p><b&g

72、t;　　年工作日 300天</b></p><p>　　工作時間th（h）＝10 ×300 ×8 0.2=4800</p><p>　　齒輪精度8級，則計算時的系數A＝1.17, B=0.16, C=0.61</p><p>　　計算小齒輪直徑時，系數Ad=85</p><p>　　使用系數Ka＝1.5<

73、/p><p><b>　　彈性系數</b></p><p><b>　　節(jié)點區(qū)域系數</b></p><p>　　接觸最小安全系數SHlim＝1.05</p><p><b>　　彎曲最小安全系數</b></p><p>　　齒形系數Yx＝1.0</p

74、><h3>　　3.7 確定各軸最小直徑</h2><p><b>　　[1]Ⅰ軸的直徑：</b></p><p><b>　　[2]Ⅱ軸的直徑：</b></p><p><b>　　[3]Ⅲ軸的直徑：</b></p><p><b>　　[4]主

75、軸的直徑：</b></p><p><b>　　3.8 軸的校核</b></p><p>　?、褫S的校核：通過受力分析，在一軸的三對嚙合齒輪副中，中間的兩對齒輪對Ⅰ軸中點處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進行校核</p><p><b>　　。</b></p><p>　?、蜉S、

76、Ⅲ軸的校核同上。</p><h3>　　3.9 主軸最佳跨距的確定</h2><h4>　　3.9.1 選擇軸頸直徑,軸承型號和最佳跨距</h2><p>　　前軸頸應為75-100mm,初選=80mm,后軸頸取d2=65mm, 前軸承為NN3016K,后軸承為NN3013K,根據結構,定懸伸長度</p><h4>　　3.9.2 求軸承剛

77、度</h2><p><b>　　考慮機械效率</b></p><p><b>　　主軸最大輸出轉距</b></p><p>　　床身上最大加工直徑約為最大回轉直徑的60%,取50%即200,故半徑為0.1.</p><p><b>　　切削力 </b></p>

78、<p><b>　　背向力 </b></p><p><b>　　故總的作用力 </b></p><p>　　次力作用于頂在頂尖間的工件上主軸尾架各承受一半,</p><p>　　故主軸軸端受力為 </p><p><b>　　先假設 </b></

79、p><p><b>　　前后支撐分別為</b></p><p><b>　　根據</b></p><p><b>　　。</b></p><h3>　　3.10 主軸剛度的校核</h2><p>　　前支承為雙列圓柱滾子軸承，后支承為雙列圓柱滾子軸承<

80、/p><p><b>　　當量外徑</b></p><p><b>　　主軸剛度：由于</b></p><p>　　故根據式（10-8）</p><p>　　對于機床的剛度要求，取阻尼比</p><p>　　當v=29.8m/min, fz=0.05mm/r時,,</p&g

81、t;<p><b>　　取</b></p><p><b>　　計算 </b></p><p>　　可以看出，該機床主軸是合格的.</p><h3>　　3.11 各傳動軸支承處軸承的選擇</h2><p>　　主軸 前支承：圓錐孔雙列圓柱滾子軸承NN2315K;</p>

82、;<p>　　中支承：圓錐滾子軸承N217E;</p><p>　　后支承：圓錐孔雙列圓柱滾子軸承NN2313K</p><p>　?、褫S 前后支承：深溝球軸承6205</p><p>　?、蜉S 前后支承：7205AC</p><p>　　Ⅲ軸 前后支承：7206B</p><h2>　　第四

83、章 銑連桿蓋止口成形銑刀設計</h2><h3>　　4.1鏟齒成形銑刀的基本類型</h2><p>　　鏟齒成形銑刀是用于銑削工件成形表面的專用刀具.它的刃形是根據工件廓形設計計算的,它具有較高的生產率,并能保證工件形狀和尺寸的互換性,因此得到廣泛使用.成形銑刀按齒背形狀可分為鏟齒與尖齒兩種.</p><p>　　1) 尖齒成形銑刀:尖齒成形銑刀齒數多,具有合理的

84、后角,因而切削輕快,平穩(wěn),加工表面質量好,銑刀壽命高.但尖齒成形銑刀需要專用靠?；蛟跀悼毓ぞ吣ゴ采蟻碇啬ズ竺?刃磨工藝復雜.因此,刃形簡單的成形銑刀一般做成尖齒形.</p><p>　　2) 鏟齒成形銑刀:齒背由徑向鏟削形成,使其具有成形刃后角.該刀具沿前刀面重磨后能保證刃形不變,故在生產中一般采用鏟齒結構,只有在大批量生產中才采用尖齒結構.本課程設計只討論鏟齒成形銑刀的設計方法.</p><

85、h3>　　4.2 鏟齒成形銑刀結構參數的確定</h2><h4>　　4.2.1 工件形廓分析</h2><p>　　本成型銑刀用于銑削連桿蓋止口，其形狀及精度如下。</p><h4>　　4.2.2容屑槽底形式</h2><p>　　鏟齒成形銑刀容屑槽底有兩種形式:一種是平底形式</p><h4>　　4.2.

86、3齒形高度h和寬度B</h2><p>　　成形銑刀齒形高度可取為</p><p><b>　　h=hw=2mm</b></p><p>　　式中 hw—工件的廓形高度.</p><p>　　銑刀寬度B一般比工件廓形最大寬度Bw大1～5mm ,并應采用標準系列尺寸. </p><p>　　故B=2

87、3+2=25mm</p><h4>　　4.2.4銑刀的孔徑</h2><p>　　用銑刀切削時,要求其刀桿直徑足夠大,以保證在銑削力作用下有足夠的強度和剛度.因此,銑刀孔徑應按強度或剛度條件計算決定.在一般情況下,可根據銑削寬度和切削條件選取.根據表5-12，當銑削寬度為25mm時，銑刀孔徑為22mm。</p><h4>　　4.2.5銑刀的外徑</h2&g

88、t;<p>　　在保證銑刀孔徑足夠大和銑刀刀體強度足夠的條件下,應選較小的銑刀外徑,以減小扭矩和減少高速鋼的消耗.</p><p>　　設計銑刀時,可首先用下式估算外徑,待確定了銑刀的其他有關參數后,再校驗銑刀刀體強度.</p><p>　　D0=(2~2.2)d + 2. 2h+(2~6)mm </p><p>　　=2X22+2.2X2+5=53.

89、4</p><p>　　銑刀直徑應圓整為5的整數倍，為保證強度，根據齒高2mm，取D0=60mm。</p><h4>　　4.2.6 銑刀的齒數</h2><p>　　在保證刀齒強度和足夠的重磨次數的條件下,應盡力取齒數多些,以便增加銑削的平穩(wěn)性.根據銑刀外徑D0.(mm)，取Zk=12mm</p><p>　　為了測量方便,一般宜將齒數取為

90、偶數.</p><h4>　　4.2.7 銑刀的后角及鏟削量</h2><p>　　鏟齒成形銑刀通常給出進給方向的后角αf,一般可取αf =10°~15°,取αf=10°。確定后角αf 后,相應的鏟削量可按下式計算</p><p>　　K=πD0tgαf / Zk (mm)</p><p>　　=πX60Xtg1

91、0°/12=2.999mm</p><p>　　根據表5-15鏟床凸輪的升距(即鏟削量)選取相近的數值.K=3，K1=4.5</p><h4>　　4.2.8容屑槽尺寸</h2><p>　　1)容屑槽底半徑r r可按下式計算</p><p>　　r=π[D0-2(h+K)]/2AZk </p><p>　　

92、式中 A—系數,一般鏟磨齒背的成形銑刀,或齒廓高度h較大的成形銑刀,可取 A=4 不鏟磨齒背的或h較小的,可取A=6.</p><p>　　計算出的r應圓整為0. 5mm的整數倍.</p><p>　　本課程設計中，因齒高只有2mm，故A=6，r=π[60-2(2+3)]/2X6X12=1.07</p><p><b>　　取r=1.5mm</b&g

93、t;</p><p>　　2)容屑槽角θ θ值應按加工容屑槽所用的角度銑刀的系列選取,一般取為22°,25°,30°等.當銑刀齒數少時選大值.少數情況下,可取θ為45°, 本設計選25°。</p><p>　　3)容屑槽深度H 選取的H應保證鏟齒時鏟刀或砂輪不致碰到容屑槽底.對平底式容屑槽需鏟磨的成形銑刀</p><p&

94、gt;　　H=h+r+(K+K1)/2 =2+1.5+（3+4.5）/2=7.25</p><p><b>　　4.2.9分屑槽</b></p><p>　　本銑刀在寬度方向上分為三段，每段長度不超過8mm，故無需分屑槽。</p><h4>　　4.2.10 校驗銑刀刀齒和刀體強度</h2><p>　　初定成形銑刀的各

95、參數后,需校驗刀體,刀齒強度是否足夠.如果校驗結果不符合要求,應重新假設和計算,直到滿意為止.</p><p>　　1,校驗刀齒強度 對于平底式容屑槽銑刀,可按下式計算齒根寬度c.</p><p>　　c≈3π(D0-2H)/4Zk </p><p>　　要求c /H≥0. 8 , </p><p>　　c≈3π(60-2X7.25)/4X1

96、2=8.6</p><p>　　8.6/7.25=1.18>0. 8 ，滿足要求</p><p>　　2,校驗刀體強度 為保證刀體強度,要求m≥(0. 3~0. 5) d.m可按下式計算 m=(D0-2H-d)/2=（60-2X7.25-22)/2=11.75</p><p>　　0.5d=0.5X22=11，11.75>11，故滿足強度要求.</

97、p><h4>　　4.2.11 校驗鏟磨齒形時砂輪是否和下一個刀齒發(fā)生干涉</h2><p>　　此項校驗一般采用作圖法.可按下面步驟進行(見圖).</p><p>　　1) 按所設計的成形銑刀參數d0＝60,Zk＝12 , H＝7.25,θ=25 和r=1.5,作出成形銑刀刀齒的端面投影圖,可得A,I,J三點.從第一齒的頂點A沿徑向取齒廓高度h＝2得G點,從第二齒的頂

98、點J沿徑向取鏟削量K得B點,取齒廓高度h得E點,從A點作直線AO1,AO1與前刀面AO夾角為αf=10度 ,又作AB兩點連線的中垂線與直線AO1交于O1點,以O1為圓心,O1A為半徑作圓弧連A點和B點即得近似的齒頂鏟背曲線;以O1G為半徑畫圓弧GD,即為近似的齒底鏟背曲線.</p><p>　　2) 選砂輪直徑Ds≥(2h+25+5) mm,式中25為砂輪法蘭盤直徑,h為銑刀齒廓高度.一般60≤Ds≤120. 此

99、處取Ds＝60mm。</p><p>　　3) 在AJ上取一點a,使Aa≈AJ/2 ,連ao;交GD于F點,連接FO1并延長之,自F點在此延長線上截取F02 = Ds/2, 得02 點,以02為圓心,Ds/2為半徑作圓,即得砂輪的外圓周,并切GD于F點.此時砂輪外圓周如在下一個刀齒E點的上方,則砂輪在鏟磨時不會碰到下一個刀齒，此處設計符合要求。</p><h3>　　4.3 正前角鏟齒成形

100、銑刀截形的設計計算 </h2><p>　　本課程設計中，選擇前角為零，在這種情況下,工件法剖面截形就是銑刀的齒形. </p><h3>　　4.4 鏟齒成形銑刀技術條件</h2><p><b>　　材料及熱處理</b></p><p>　　成形銑刀材料一般用高速鋼.熱處理后硬度應為63～ 66HRC.在銑刀的工作部分

101、,不得有脫碳層和軟點.</p><p><b>　　參考文獻:</b></p><p>　　[1] 李凱領 宋強 主編</p><p>　　機械制造技術 山東科技技術出版社 2005.9</p><p>　　[2] 王季琨,沈中偉,劉錫珍 主編</p><p>　　機械制造工藝學 天津大學出

102、版社 2004.1</p><p>　　[3] 哈爾濱工業(yè)大學,上海工業(yè)大學 主編</p><p>　　機床夾具設計 上?？茖W技術出版社 1991.3</p><p>　　[4] 李 洪 主編</p><p>　　機械加工工藝手冊 北京出版社 1996.1</p><p>　　[5

103、] 貴州工學院機械制造工藝教研室編</p><p>　　機床夾具結構圖冊 貴州人民出版社 1983.6</p><p>　　[6] 龔定安,蔡建國 編著</p><p>　　陜西科學技術出版社 1981.7</p><p>　　[7] 孟少農 主編</p><p>　　機械加工工藝手冊 機械工業(yè)

104、出版社 1991.9</p><p>　　[8] 《金屬機械加工工藝人員手冊》 修訂組</p><p>　　金屬機械加工工藝人員手冊 上海科學技術出版社1979.1</p><p>　　[9] 孫麗嬡 主編</p><p>　　機械制造工藝及專用夾具 冶金工業(yè)出版社 2003.9</p><p>

105、;　　[10] 楊叔子 主編</p><p>　　機械加工工藝師手冊 機械工業(yè)出版社 2004.9</p><p>　　[11] 王紹俊 主編</p><p>　　機械制造工藝設計手冊 哈爾濱工業(yè)大學 1981.5</p><p>　　[12] 劉文劍 曹天河 趙維緩 編</p><p

106、>　　夾具工程師手冊 黑龍江科學技術出版社 1987.12</p><p>　　[13] 上海市金屬切削技術協(xié)會 編</p><p>　　金屬切削手冊 上?？茖W技術出版社 1991.10</p><p>　　[14] 邱仲潘 主編</p><p>　　計算機英語 科學出版社 2004.9</p>