【正文】 ......... 39 螺栓的設計校核計算（參考〈〈機械設計工程學Ⅱ〉〉） 40 夾頭夾緊力的計算校核 .............................................. 42 ..................................................................................... 45 ............................................................................................ 46 ............................................................................................... 47 ........................................................................................ 48 3 立式鉆床用軸均布多軸頭設計 摘 要 本文是立式鉆床用軸均布多軸頭設計，可調式多軸頭各軸在圓周方向均布且方向可方便地沿直徑方向同步調整，以適應多種小批量生產條件下法蘭盤類零件的螺孔加工?？烧{多軸頭架可以起到提高生產效率、降低成本、提高孔系加工精度等作用。在法蘭盤周向均布孔的加工上應用已經(jīng)相當廣泛。確定總體方案，包括下列內容： 對工件進行工藝分析 檢查圖紙的完整性和正確性 工件的圖紙應能清晰的表達工件的形狀結構，標注全部尺寸及技術要求，說明工件的材料和所需要的工件數(shù)量等。工件批量大時要求要考慮機床的專用性，工件批量小時要求要考慮機床的通用性。在完成一批生產任務后，三軸頭架可以從鉆床上拆下來，立式鉆床恢復原貌，不會影響鉆床原來的參數(shù)。 10 齒輪可調式三軸頭架的傳動原理及調整方法 可調式三軸頭架的傳動原理如圖 1 所示。 m 功率 P=??P = 查 《工藝師》表 2815高速鋼鉆頭鉆削灰鑄鐵（ 190HBS），當 d=10mm時，最大的進給速度為 f=，對應的 切削速度 V=12m/min 軸向力 F=3765N 轉矩 T= 取 ? 總傳動比 221 2 i i i i? ? ? 1 ?? 2 ?? 為保證頭架總體尺寸不至于過大，取小齒輪的齒數(shù)取 Z3=20，根據(jù)有關資料的設計經(jīng)驗，取模數(shù) m=2 則個齒輪的尺寸為： 小齒輪 Z3=20 33 20 2 40d Z m? ? ? ? ?mm 17 介輪 2220 3030 2 60Zd? ? ?? ? ?mm 中心輪 123 0 2 6 06 0 2 1 2 0Zd m m? ? ?? ? ? 齒輪齒數(shù)確定后，算得傳動比誤差，總齒數(shù)比為： 239。 夾頭 圖 4 小軸的裝配簡圖 5）軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用 A 型普通平鍵，尺寸為6 6 16b h l? ? ? ? ?，為了保證齒輪與軸有良好的對中性，取齒輪與軸的配合為 7/ 6Hr。 30 圖 5 介輪軸的裝配簡圖 B 軸上零件的周向定位 與小軸架用的銷聯(lián)接，選取 d=4mm,L=22+2 20=62mm。 軸段 3 該軸段安裝滾動軸承，考慮軸承承受徑向力之外還要承受頭架的重量，選擇角接觸球軸承。從軸的結構圖和彎矩圖可以看出，右軸承右側的當量彎矩較大，雖然 B處彎矩最大，但在軸承內孔內，應力集中不明顯，故校核 C處。由式249 2ppTdkl????????，得 40 2 13 10 0 32 .7 5 10 0 12 020 ( 6 3. 5 ) 16pp??? ??? ? ? ???? ? ? p?????查表 221（軸聯(lián)接的許用擠壓應力）按有輕微沖擊載荷取，校核合格。 （ 1） 彈簧夾頭夾緊力的計算 查相關手冊，彈簧夾頭的夾緊力 W 在無軸向定 43 位時 ? ?1tan PWR????? 式中 W 總的徑向夾緊力 P 軸向作用力，這里是由螺母產生的擰緊力 ? 彈簧夾爪錐角之半 1? 夾爪與工件之間的磨檫角 01 a r c t a n a r c t a n 0 . 5 2 6 . 5 6??? ? ? ? ? 21 0 . 5 6 7 2 0 4 1 8 . 5 /3 . 9 1 . 6a a N m mkS????? ? ?? ? ?? R 夾爪的變形阻力 332 41 0 92 0212hDR K NL ? ? ?? ? ? ? K 系數(shù)（當夾爪的瓣數(shù)為 4 時，K=200） H 夾頭彎曲部分的壁厚 D 夾頭彎曲部分的外徑 ? 夾爪與工件間的直徑間隙 L 夾爪根部至錐面中點的距離 必須滿足 dW M? ? 即 13100 1 9 8 .721MWNd??? ? ?? 001( ) ( ) ( 9 2 0 2 1 9 8 . 7 ) ( 1 5 2 6 . 5 6 ) 8 3 3 4 . 6P R W tg tg N??? ? ? ? ? ? ? 44 （ 2） 螺母的受力分析 P 是螺母的總拉力 39。 通過本次的畢業(yè)設計，不僅鍛煉了自己查閱資料的能力，讓我熟悉了有關技術政策，熟練的運用國家標準、規(guī)范手冊、圖冊等工具書進行設計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術文件的獨立工作能力。 另外，在設計過程中，也得到了其他機制教研室老師的指導幫助，在此也表示由衷的感謝。謝謝你們！ 48 （ 1） 楊叔子 主編 《機械加工工藝手冊》 機械工業(yè)出版社 20xx （ 2） 吳相憲 王正為 黃玉堂 主編 《實用機械設計手 冊》 中國礦大出版社 20xx （ 3） 王洪欣 李木 劉秉忠 主編 《機械設計工程學Ⅰ》中國礦大出版社、 20xx （ 4） 唐大放 馮小寧 楊現(xiàn)卿 主編 《機械設計工程學Ⅱ》 中國礦大出版社 20xx （ 5） 陳榕林 張磊 主編 《巧改機床》 中國農業(yè)機械出版社20xx （ 6） 中國紡織大學工程圖學教研室主編 《畫法幾何及工程制圖》上?？茖W技術出版社 20xx （ 7） 孔慶華 劉傳紹 主編 《極限配合與測量技術基礎》 同濟大學出版社 20xx （ 8） 史美堂 主編 《金屬材料及熱處理》 上?？茖W技術出版社 20xx （ 9） 蘇翼林 主編 《材 料力學》 高等教育出版社 20xx （ 10） 顧崇銜 主編 《機械制造工藝學》 陜西科學技術出版社 20xx 49 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。對于目前我們所掌握的知識、實際的實踐經(jīng)驗以及設計的時間，設計一種機床裝備一個人不可能獨立完成，需要我們彼此通力合作，才能真正的發(fā)揮團體的力量。 作為一個齒輪傳動機構，為避免齒輪表面直接接觸，以減小磨檫，減輕磨損，降低工作表面溫度，應對齒輪進行適當?shù)臐櫥?，潤滑方式應該根?jù)輪齒速度來選擇。 螺栓的設計校核計算（參考〈〈機械設計工程學Ⅱ〉〉） 在多軸頭架中，只有介輪周上的螺紋比較重要，需要進行校核。 rCC? 1 5 . 3 1 . 32 1 0 2 0 . 6 1 9 2 3 4 . 5 .1 5 . 3M N m m?? ? ? 扭矩 141750 .T N mm? 抗彎截面系數(shù) 3 3 30 . 1 0 . 1 3 5 4 2 8 7 . 5W d m m? ? ? ? 抗扭截面系數(shù) 3 3 30 .2 0 .2 3 5 8 5 7 5TW d m m? ? ? ? 截面上的彎曲應力 21 9 2 3 4 . 5 4 . 4 9 /4 2 8 7 . 5b M N m mW? ? ? ? 截面上的彎曲應力 2141750 1 6 . 5 3 /8575TT N m mW? ? ? ? 彎曲應力幅 24 .4 9 /ab N mm???? 彎曲平均應力 0m?? 扭轉剪應力的應力幅與平均應力幅相等 36 21 6 . 5 3 8 . 2 7 /22am N m m???? ? ? ? C 確定影響系數(shù) 軸的材料圍 45 鋼，調質處理，由 表 41查得 2600 /b N mm? ? 21 275 /N mm?? ? 21 140 /N mm?? ? 配合邊緣有效應力集中系數(shù) k? 、 k? 查表得 ?? 、?? 尺寸系數(shù) ?? 、 ?? ，根據(jù)軸截面為圓截面查圖 418得 ?? ? 、?? ? 表面質量系數(shù) ?? 、 ?? ，據(jù) 2600 /B N mm? ? ，表面的加工反復法為磨削，查圖 419 ?????? 材料彎曲、扭轉的特性系數(shù) ?? 、 ?? 取 ?? ? ，0. 5 0. 5 0. 1 0. 05????? ? ? ? 由上面結果可知 1 275 2 0 . 92 . 2 4 . 4 9 0 . 1 00 . 8 0 . 9 4mS k?? ?????????? ? ?? ? ?? ? 1 140 7 . 9 51 . 7 2 8 . 7 2 0 . 0 5 0 8 . 2 70 . 8 8 0 . 9 4mS k?? ?????????? ? ?? ? ? ?? ? 有 37 ? ?2 2 2 22 0 . 9 7 . 9 5 7 . 4 3 1 . 5 1 . 82 0 . 9 7 . 9 5ca SSSSSS?????? ? ? ? ??? 查表 44中許用 安全系數(shù) ??S 值，則可知該軸安全。為了安裝軸承，左端用軸肩定位 ，取 m=3mm,則 L=3+17+20+17+4=61mm. 軸段 4 該軸段安裝齒輪，左端用軸肩定位，右端用彈性擋圈定位，取軸段直徑 d=32mm，已知齒寬 20mm,為了 更 好 地 壓 緊 齒 輪 ， 按 擋 圈 的 配 合 要 求 ，l=,L=20+1+3=24mm。 5） 軸的強度校核 A 求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結構圖作出計算簡圖，因為各力均是由齒 輪 上 傳 遞 過 來 的 ， 所 以 對 只 論 受 力 分 析 時 ，13655ttF F N?? ， 13 F N?? 。 6）確定軸上零件圓角和倒角尺寸 26 各軸 肩處的圓角半徑見圖 3，軸端倒角取 01 45? 。 3 . 0 4 9 31 . 6 %3 . 0 4 9u u uuu? ? ?? ? ? 誤差在 5%? 內，滿足誤差要求。 （ 1） 鉆削結構碳鋼（ 650b Mpa? ? ）時的切削速度 V、軸向力 F、轉矩 T、功率 P 查表得 ?? ? ? 0vX? ? ? 600FC ? ? ? ? ? ? 有 ? ? 1 2 0 101 / m i