【正文】 .......................... 40 鍵的選用 .................................................................................................................. 41 滾動軸承的選擇 ......................................................................................................... 41 潤滑 .......................................................................................................................... 41 結(jié)論及致謝 ...................................................................................................................................... 42 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 43 2 前言 中國機(jī)床消費額已連續(xù) 10年位居全球第一，機(jī)床產(chǎn)值連續(xù) 3年全球第 一，已成為全球最活躍的機(jī)床市場。專用銑床是為某個特定設(shè)計的特殊的，少見的，非標(biāo)機(jī)床，前主要是端面、雙面組合鏜銑床、重型臺式鏜床、對頭銑鏜床、萬能銑鏜床他們廣泛用于大、中、小型金屬，非金屬材料工件加工，適應(yīng)安裝各種類型通用及專用工具，可加工平面、凸臺、孔、導(dǎo)軌面及尾 槽及 T型槽等，能進(jìn)行強(qiáng)力告訴切削，是機(jī)械加工的理想設(shè)備。 因此，進(jìn)行技術(shù)革新，設(shè)計一臺加工采油機(jī)氣缸體瓦蓋止口的專用銑床才是最好的選擇 。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控加床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。 （ 4）柔性化：機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的 柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式 ，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。 本次設(shè)計主要考慮其專用性 ， 保證其加工速率 以提高產(chǎn)能。 正確合理的確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 并完成銑床的整體布置，確定其聯(lián)系尺寸。此方法操作復(fù)雜，效率低，加工一件要一個多小時。 （ b）一把刀同時加工三個表面，刀具負(fù)荷 較重且受力情況復(fù)雜，影響加工表面粗糙度， 刀具在直徑方向磨損后同樣難以調(diào)整 ， 直接影響加工精度 。 機(jī)床布置成臥式，粗精銑合并在一臺機(jī)床上進(jìn)行。 圓柱齒輪具有傳動承載能力大 、 效率高 、 允許高轉(zhuǎn)數(shù) 、 傳動比準(zhǔn)確 、 穩(wěn)定 、 工作可靠性高 ,壽命長 ，制造精度高，成本高等特性，在傳動裝置中一般首先采用齒輪傳動。 蝸桿傳動用于實現(xiàn)空間交錯軸間的運動傳遞 ， 一般交錯角為 90 度。故以下設(shè)計中以粗銑作為設(shè)計基礎(chǔ)。 n= z178。 178。 178。 式中 ： 與工件材料和其他切削條件有關(guān)的系數(shù) ：銑削深度 ：每齒進(jìn)給量 ：銑削寬度，指垂直于進(jìn)給方向測量出的加工面寬度 8 ： 修正系數(shù) ， = 178。 179。 179。 179。 179。 = 銑削扭矩 T= = =178。 傳動比的計算 總傳動比 由：總傳動比 i= / 電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 =1440r/min 主軸轉(zhuǎn)速 =100 r/min 得 ： 總傳動比 i= 傳動比的分配 傳動比的分配是設(shè)計中的一個重要問題，分配的不合理會造成結(jié)構(gòu)尺寸大、相關(guān)尺寸不協(xié)調(diào)、成本高、制造和安裝不方便等問題。考慮到總傳動比較小， 故取 i=10，則圓柱齒輪傳動的傳動比為 i= =。 =179。 179。 mm =9550 =9550179。正火和調(diào)制時獲得軟齒面齒輪的熱處理方法，其精度可以達(dá)到 9級。 初步計算齒輪參數(shù) 齒輪主要的失效形式為輪齒的失效 ， 分輪齒折斷 、 齒面點蝕 、 齒面磨損 、 齒面膠合 、塑性變形。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度初步計算齒輪參數(shù) ≥ 1 試選載荷系數(shù) = ，取 =； 2 計算小齒輪轉(zhuǎn)矩 由前面計算可知： =178。一般可取 =20 40。 （ β =8176。 1179。 5)=179。 2 計算載荷系數(shù) K 因工作穩(wěn)定 ， 查表可得使用系數(shù) =1； 由 v=， 查圖中 8 級精度曲線，得動載系數(shù) =； 查表得齒間載荷分配系數(shù) =； 查圖得齒向載荷分布系數(shù) =； 14 則 ： K= =1179。 = 4 確定模數(shù) = = = 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為 =2mm 5 計算中心距 a a= = = 圓整為 a=90mm 6 精算螺旋角 = == = 因為 β值與所選值相差較小 ， 所以 與β相關(guān)的數(shù)據(jù)無需修正。 35179。 179。 齒輪 2：由于齒頂圓直徑 ≤ 160mm， 所以做成實心式齒輪結(jié)構(gòu) 。轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又承受扭矩，如減速器中的軸；心軸只受彎矩不受扭矩，如直行車的前輪（固定心軸）和鐵路機(jī)車輪軸（轉(zhuǎn)動心軸）；傳動軸只受扭矩不受彎矩或彎矩很小，如汽車發(fā)動機(jī)和后橋之間的軸。 具有足夠的強(qiáng)度和剛度是除結(jié)構(gòu)合理外的最重要因素 。所以當(dāng)軸的結(jié)構(gòu)尺寸沒確定前，無法求出軸所受的彎矩。 mm 所受的轉(zhuǎn)矩 =178。因此軸所承受的扭矩不大。 輸出軸的功率 、轉(zhuǎn)速及扭矩 由前面計算可知 ： =， =1000r/min， =178。 18 聯(lián)軸器的選擇 為使所選軸徑與聯(lián)軸器相適應(yīng) ， 要選擇合適的聯(lián)軸器 。 178。 根據(jù)減速器的安裝要求 ，圖給出了減速器中主要零件的相對位置關(guān)系；圓柱齒輪端面距箱體內(nèi)部距離 a， 以及滾動軸承內(nèi)側(cè)端面與箱體內(nèi)壁間的距離 s（用以考慮箱體的鑄造誤差）等，設(shè)計時選擇合適的尺寸以確定主要零件的相互位置（見圖）。 mm 則圓周力 = = = 徑向力 = = = 軸向力 = = = 各力的方向如圖 （ a） 所示 。 mm c 合成彎矩圖 ， 見圖 （ f） = = = N178。 mm = = N178。 判斷危險截面 剖面 A、Ⅴ、Ⅵ、 C只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩、過盈配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小軸徑按扭轉(zhuǎn)強(qiáng) 度較為寬裕而確定的，所以剖面 A、Ⅴ、Ⅵ、 C 均不用校核。 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 計算內(nèi)容及公式 計算結(jié)果 備注 剖面Ⅳ左 剖面Ⅳ右 轉(zhuǎn)矩 T（ N178。= 軸徑 d（ mm） 52 45 抗彎模量 W（ ） = 抗扭模量（ ） = 18225 彎曲應(yīng)力幅 =（ MPa） 對稱循環(huán) 彎曲平均應(yīng)力（ MPa） 0 0 扭剪應(yīng)力幅 脈動循環(huán) 23 = （ MPa） 扭剪平均應(yīng)力（ MPa） 彎曲、扭剪疲勞極限（ MPa） =275， =155 查表 86 彎曲 、 扭剪的等效系數(shù) =， = 查表 82 絕對尺寸系數(shù) 查表 88 表面質(zhì)量系數(shù) β 查表 89 彎曲時有效應(yīng)力集中系數(shù) r= = = 扭轉(zhuǎn)時有效應(yīng)力集中系數(shù) 只考慮彎矩作用的安全系數(shù) 只考慮扭矩作用的安全系數(shù) 安全系數(shù)= 許用 [S] 校核結(jié)果 [S]故安全 24 鍵的選用 鍵常用于軸上零件與軸的周向定位和固定 ， 利用鍵作為連接過渡零件傳動力和運動 。 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)及受力情況輸入軸裝軸承處的軸徑為 d=35mm， 則選軸承型號為 30207，輸出軸中裝軸承處的軸徑 d=45mm,則選軸承型號為 30209。 按公式 = 進(jìn)行校核 。 26 （ 3）求軸承的實際壽命 已知滾子軸承壽命指數(shù) ε =10/3 = = = 實際壽命比預(yù)期壽命達(dá) ， 故所選軸承合適 。 潤滑及密封 齒輪的潤滑 由齒輪材料、齒 面硬度以及齒輪的圓周速度，查表得齒輪傳動中潤滑油的黏度為82 /s。 脂潤滑易于密封 ， 結(jié)構(gòu)簡單 ， 維護(hù)方便 。 附 件的設(shè)計及選擇 窺視孔及孔蓋 窺視孔應(yīng)設(shè)在箱蓋頂部能夠看到齒輪嚙合區(qū)的位置，窺視孔應(yīng)設(shè)計凸臺以便于加工?？蛇x用 A12 的壓配式圓形油標(biāo)。放油孔不能低于油池底面，以避免油排不凈。 軸承座 考慮到軸比較長，為提高其剛性，在軸的兩端安裝軸承座，使之固定在床身上。 28 軸承的選用 銑削過程中產(chǎn)生的力比較復(fù)雜，選用圓錐滾子軸承，既可承受較大軸向力又可承受較大徑向力。 第三章 銑頭 刀具選擇 銑刀，是用于銑削加工的、具有一個或多個刀齒的旋轉(zhuǎn)刀具。 圓柱形銑刀用于臥式銑床上加工平面。面銑刀用于立式銑床、端面銑床或龍門銑床上加工平面，端面和圓周上均有刀齒 ,也有粗齒和細(xì)齒之分。三面刃銑刀用于加工各種溝槽和臺階面 ,其兩側(cè)面和圓周上均有刀齒。的副偏角。由已知條件可知：銑削速度為 40 60m/min，故采用硬質(zhì)合金端銑刀。 三面刃銑 刀可用于銑削各種槽 、 臺階面 、 工件側(cè)面及凸臺面 。垂直主軸上安裝端銑刀，用于加工瓦蓋止口的結(jié)合面；水平主軸上安裝兩把三面刃銑刀，用于加工瓦蓋止口的兩側(cè)面。 ZA 蝸桿加工方便，應(yīng)用廣泛，導(dǎo)角大時加工困難，不易磨削，傳動效率較低，齒面磨損較快，一般用于頭數(shù)較少、載荷較小、轉(zhuǎn)速較低或不太重要的場合。 根據(jù)以上所述 ， 本設(shè)計選用 ZA 蝸桿。 3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計算 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè) 計準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 mm ② 確定載荷系數(shù) K 因工作載荷穩(wěn)定，所以選取齒向載荷分布系數(shù) =1；由表可選取使用系數(shù) =1； 由于轉(zhuǎn)速不高 ， 轉(zhuǎn)速不大可取動載荷系數(shù) =1。= 268= ⑥ 計算中心距 a a = 則蝸桿分度圓直徑 = = 33 m= = =，查表取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=5mm， 分度圓直徑 =， 中心距a=63mm 則可得直徑系數(shù) q= /m=， /a=。這里取 2 渦輪齒數(shù) 20 傳動比 i 10 齒形角 20 模數(shù) m 渦輪變位系數(shù) 0 蝸桿直徑系數(shù) q 蝸桿軸向齒距 14． 13 蝸桿導(dǎo)程 蝸桿導(dǎo)程角 γ 蝸桿 、 渦輪齒頂高 蝸桿 、 渦輪齒根高 蝸桿 、 渦輪齒高 h 頂隙 c 蝸桿 、 渦輪分度圓直徑 d 90 蝸桿 、 渦輪節(jié)圓直徑 dˊ 90 蝸桿 、 渦輪齒頂圓直徑 99 蝸桿 、 渦輪齒根圓直徑 34 蝸桿齒寬 蝸桿軸向齒厚 蝸桿法向齒厚 渦輪齒寬 蝸桿圓周速度 = = = 渦輪圓周速度 = = = 滑動速度 = = =5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 = [ ] 當(dāng)量齒數(shù) = = =,從圖 715 中可查得齒形系數(shù) = 螺旋角系數(shù) =1 = 許用彎曲應(yīng)力 [ ]= [ ]ˊ 從表 711 中查得由 ZCuSn10Pb1 制造的渦輪的基本許用彎曲應(yīng)力 [ ]ˊ =56MPa 壽命系數(shù) = = = [ ] = 56 = = = [ ] 彎曲強(qiáng)度滿足要求 。 人字齒輪 由于人字齒輪可看做是兩個斜齒輪組成的，所以計算參照斜齒輪計算。整體淬火和表面熱處理是獲得 硬齒面齒輪的熱處理方法 ， 其精度可達(dá) 5 級，適用于高速、重 載和精密的傳動中。由前面所述，采用的為軟齒面齒輪。齒數(shù)增多，模數(shù)減小，還可以減少金屬的切削量，節(jié)省制造費用。 （ β=25176。 1179。 5)=179。 ② 計算載荷系數(shù) K 因工作穩(wěn)定 ， 查表可得使用系數(shù) =1； 由 v=， 查圖中 8