【正文】 2 1 0 1 2 0 . 6 2 8 7 4 2 . 5 0 42 . 6 1 . 6 0 0 . 6 9 2 . 8 7 4 0 . 2 93 5 3 9 1 . 5 2 0 4 7 . 5FF????? ? ? ? ? ? ? ???； 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 13 ? ?222 1 . 4 2 1 0 1 2 0 . 6 2 8 7 4 2 . 5 0 42 . 3 1 . 7 2 0 . 6 9 2 . 7 3 4 4 . 7 13 0 3 9 1 . 5 1 7 5 5FF????? ? ? ? ? ? ? ??? ； 可得 結論 :齒根彎曲強度足夠 。 合金鋼比碳素鋼具有更高的機械強度和優(yōu)良的熱處理性能，但對應力集中比較敏感，對于受力較大又要減小軸的尺寸和重量，或者需要提高軸頸的耐磨性，或者在高溫、腐蝕等條件下工作的軸，可以采用合金鋼。 根據軸的常用材料及主要機械性能，選擇 45＃ 正火為軸的材料。 本 節(jié) 設計機床的傳動結構 ， 下面對齒輪傳動系統(tǒng)中的高速軸進行強度校核。 c 確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼，正火處理。 與輸出軸聯接的半聯軸 器孔徑 1d ＝ 34mm，因此取軸段 ① 的直徑 1d ＝ 34mm。 齒輪與軸的周向定位采用 A 型普通平鍵聯接，平鍵的尺寸為 bhL=88齒輪與軸具有良好的對中性，取齒輪與軸的配合為 H7/r6。在確定軸承的支撐點位置時，從手冊中查取 a 值 。 C 截面處的 HM 、 VM 、 M 、 T 及caM 的數值如下。1VRBAT1L 2L 3LtFHM1HR rF2aaFdM ?39。由表查得 B? =650 2Nmm ，則 [? ]=～ B? ，即 58～65 2Nmm ,取 [? ]=60 2Nmm ，軸的計算應力為 caca MW? ? = ? = [? ]=60 N/mm2 根據計算結果可知，該軸滿足強度要求。從受載情況觀察，截面 C 上 caM 最大，但應力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應力集中均在兩端），而且這里軸直徑最大，故截面 C 不必校核。 b 計算危險截面應力 截面右側彎矩 M 為 M = ?= N/mm； 截面上的扭矩 T 為 T = N/mm； 抗彎截面系數 W = 3d = 18? = mm3； 抗扭截面系數 TW = 3d = 18? = mm3； 截面上的彎曲應力 b MW??= N/mm2； 截面上的扭轉剪應力 TTW?? = = N/mm2； 彎曲應力幅度 a? = b? = N/mm2； 彎曲平均應力 m? =0； 扭轉剪應力的應力幅 與平均應力相等，即 2am? ? ??? =2 = N/mm2； c 確定影響系數 軸的材料為 45 號鋼，調質處理。 尺寸系數 ?? 、 ?? 根據軸截面 為圓截面查圖得 ?? = ， ?? = 。根據切削速度和進給量，進行了 切削力、切削扭矩及切削功率的估算 。若設平行于待加工孔的面分別為頂面和底面，則使多孔那面為底面，即定位基準 面 。采用螺旋夾緊機構。為此，在夾具設計中可根據需要選用各類型的定位元件。 如 圖 21 為工件在夾具中的定位方式簡圖 ． 在夾具中，工件以圓孔表面定位時使用的定位銷一般有固定式和可換式兩種。這種帶有小凸肩的定位銷結構，與夾具體連接時穩(wěn)定牢靠。為保證定位銷在夾具上的位置精度，一般與夾具的連接采用過盈配合。各種類型定位銷對工件圓孔定位時限制的 自由 度，應視其與工件定位孔的接觸長度而定，一般選用長定位銷時限制四個 自由 度，短定位銷時則限制兩個 自由 度。直徑為 3~50mm 的削邊定位銷都做成菱形 。對某一定位方案，經分析計算其可能產生的定位誤差，只要小于工件有關尺寸或位置公差的 13~15，一般即認為此定位方案能滿足該工序的加工精度要求。 由此可知，定位誤差是指工件在用調整法加工時，僅僅由于定位不準而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。 采用表面組合定位時，由于各個定位基準面之間存在著位置偏差，故在定位誤差的分析和計算時也必須加以考慮。 采用工件上一面兩孔組合定位時，根據工序加工要求可能采用平面為第一定位基準，也可能采用其中某一個內孔 為第一定位基準。但作為第二、第三定位基準的 1O 、 2O ，由于與定位銷的配合間隙及兩孔、兩銷中心距誤差引起的基準位置誤差必須考慮。 泵體 蓋 在夾具中的夾緊 工件在夾具中的裝夾是由定位和夾緊這兩個過程緊密聯系在一起的。有時工件的定位是在夾緊過程中實現的，正確的夾緊還能糾正工件 定位的不正確位置。 2) 夾緊機構 即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。 本次設計采用手動夾緊方式。 夾緊力的方向應有 利于減小夾緊力。圖 25 為在臥式銑床上銑一用臺 鉗 夾緊的工件。 在夾緊力工件時各種不同接觸面之間的摩擦系數 ? 可見表。為此可用圖 26 所示之壓塊，使夾緊力 一 力兩用。例如在殼體凸緣上鉆孔時，由于殼體較高，工件只能倒裝。選擇夾緊力作用點位置和數目時，應考慮工件定位可靠，防止夾緊變形，確保工序的加工精度。 b 夾緊力的作用點，應使被夾緊工件的夾緊變形盡可能小。當夾緊力過小，工件可能在加工過程中移動而破壞定位，不僅影響質量，還能造成事故；夾緊力過大，不但會使工件和夾具產生變形，對加工質量不利，而且造成人力、物力的浪費。 夾緊工件所需夾緊力的大小，除 與 切削力的大小有關外，還與切削力對定位支撐的作用方向有關。斜楔夾緊機構中最基本的形式之一，螺旋夾緊機構 、偏心夾緊機構及定心對中夾緊機構等都是 斜楔夾緊機構的變型。所謂自鎖，也就是 當外加的作用力 Q一旦消失或撤除后，夾緊機構在純摩擦力的作用下，仍應保持其處于夾緊狀態(tài)而不松開。 39。0 1 2 1 2 201[ ( ) ] [ ( ) ] c o sQ z k z l tgM W r tg r tg W r tg r tg a c r tgL ?? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?(N） ； ? —— 螺紋升角， (176。 22 costgacrtg ?? ?? ，式中 2? 為螺旋副的摩擦角 (176。 導向元件的設計 導向元件主要使用來確定刀具與工件的相對位置，加工時起刀正確引導刀具的作用。在組裝鉆床夾具時，要根據孔的直徑和位置來選擇相應孔徑和外形尺寸的鉆模板。前者可利用定位鍵直接在支承元件導向，以調整其適宜位置，而后者則需與專用的導向支承元件相配 合使用。 立式鉆模板適用于加工孔間距小的工件，由于鉆模厚度加大，使其剛度增強，可使鉆模板增大 其懸伸長度，或使相鄰鉆模板之間相互靠近。 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 33 圖 210 鉆套對刀 Drills the set to the knife 1定位元件； 2工件； 3鉆模板； 4固定鉆套； 5快換鉆套 1) 鉆套的四種形式 a 固定鉆套 圖 311(a)為固定鉆套的兩種結構， A 型為無肩的， B 型為帶肩的。為防止切屑進 入 鉆套內，鉆套的上下端應以突出鉆模板為宜，一般不能低于鉆模板。為了避免鉆模板的磨損，鉆套不直接壓配在 夾具體或鉆模板上，而是以 76Hg或 65Hg的配合裝進襯套的內孔中，并用防轉螺釘防止在加工過程中刀具、切屑與鉆套內孔的摩擦力使鉆套產生轉動，或推倒時隨刀具抬起。圖 311（ c） 是標準快換鉆套結構。 泵體蓋 孔加工 專機及夾具設計 34 圖 211 各類鉆套 Each kind drills the wrap 1可換鉆套； 2襯套； 3防轉螺釘 d 特殊鉆套 特殊鉆套是根據具體加工情況自行設計的，以補充標準鉆套性能的不足 ,在本次設計中，根據加工情況選擇長型快換鉆套。 表 23 長型快換鉆套尺寸 Long trades quickly drills a set of size d D D1（滾花前） D2 H h 1h 2h 基本尺寸 極限偏差F7 基本尺寸 極限偏差m6 極限偏差k6 0~3 + + 8 + + + + 15 12 10~40 8 3 8 3~4 + + 10 12 4~6 18 15 15~55 12 18 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 35 續(xù)表 23 d 3h r 2r m 1m a b ? ? 配鉆套螺釘 基本尺寸 0~3 10 1 2 50176。 加工 IT IT7 級精度，孔徑在 ? 12mm 以上的孔或加工加工工件孔距精度要求在? ～ ? 時，鉆套的高度取 ( ~ )Hd? 。 表 24 鉆套高度和鉆套端部與工件表面的距離 Drills a set of altitude and drills a set of nose and the work piece surface distance 簡圖 加工條件 鉆套高 度 加工材料 鉆套與工件間的距離 一般孔、銷孔，孔距公差為 ? ( ~ 2)Hd? 鑄鐵 (~ )hd? H7 以上的孔，孔距公差為 177。 ( ~ )H ?()hL? b 鉆套與工件表面的距離 鉆套與工件間留有一定的距離 h，如表 24 的簡圖。 但是下面幾種特殊情況需另考慮： a 在斜面上鉆孔（或鉆斜孔）時，鉆頭最易 引偏，為保證起鉆良好， h 應盡可能小一些（ ? ）。 因此鉆套與工件表面的距離 h 取 h＝ 。這樣，排屑條件反比只留很小 h 值的要好，但此時鉆套磨損嚴重。 h 過小，切屑排出困難（特別使鋼件），不僅會增大工件加工表面的粗糙度，有時還可能將鉆頭折斷。 ( ~ )Hd? 鋼 青銅 鋁合金 ( ~)hd? H8 以下的孔，孔距公差為 177。 加工 IT IT8 級精度的孔 和 孔距精度要求在 ? ～ ? 時，鉆套的高度取泵體蓋 孔加工 專機及夾具設計 36 ( ~ )H ? ()hL? 。一般材料強度高，鉆頭剛度低（鉆頭懸伸長度直徑與直徑之比大于 15）和在斜面上鉆孔時，采用長鉆套。其結構見圖 312，具體尺寸參數見表 33。當此削邊平面轉至鉆套螺釘位置時，便可向上快速取出鉆套。 c 快換鉆套 快換鉆套是供一個孔須經多個加工工步（如鉆、擴、鉸、 锪孔和攻 絲等）所用的?？蓳Q鉆套的結構如圖 311(b)所示，它的凸緣銑有臺肩，防轉螺釘的頭部與此臺肩有一定間隙以防止可換鉆套轉動。鉆套外圓以 76Hn或 76Hr配合直接壓入夾具體或鉆模板孔中。 在鉆床夾具中，通常用鉆套實現刀具的對準，如圖 39 所示，加工中 只要鉆頭對準鉆套，所鉆孔的位置就能達到工序要求。這種鉆模多用于較小孔徑的加工。選用時可參見表 23。這類元件包括各種鉆模板、鉆套、鉸套和導向支承等。)。2? —— 螺旋副的當量摩擦角 (176。m)； 0W —— 單個螺旋夾緊產生的夾緊力 (N)； 39。 39。不過這里是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體上的斜楔高度發(fā)生變化來夾緊工件的。 斜楔的斜度一般為 1:10，其斜度的大小主要是根據滿足斜楔的自鎖條件來確定。因此，夾緊機構是夾緊裝置中的一個很重要的組成部分。然后根據工件受切削力、夾緊力（大工件 還應考慮重力，高速運動的工件還應考慮慣性力等 ） 后處于靜力平衡條件，計算出理論夾緊力 0W ，再乘以安全系數 K ，作為實際所需的夾緊力 0W ，即 0W KW? (26) 式中 0W —— 實際所需要的夾緊力 (N)； W —— 按力平衡條件計算之夾緊力 (N)； K —— 安全系數，根據生產經驗，一般取 K ＝ ～ 3。 在使用夾具時，為盡量減少工件的夾緊變形，可采用增大工件受力面積的措施。 當 夾緊力雖然朝向主要定位基面，但作用點卻在支承范圍以外 時 ，夾緊力與支反力構成力矩，夾緊時工件將發(fā)生偏轉，使定位基面與支承元件脫離，以至破壞原有定位。 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 29 圖 27 鉆削時 W、 F、 G 間的關系 The relations of W, F, G when Drills truncates 2) 夾緊力的作用點 夾緊力的作用點是指夾緊元件與工件相接觸的一小塊面積。見圖 27(a)所示 。這種支承不用作定位，而是用來防止工件在加工中移動。 2? —— 工件的夾壓表面與夾緊元件間的 摩擦系數， 2? ＝ ～ 。其中圖 (a)最好，圖 (d)最差。為使夾緊力有助