【文章內(nèi)容簡介】 ????????????????? 14 夾具的設計 ????????????????? 15 核算多軸的總軸向力和消耗的總功率 ?????? 15 第五章 設計傳動系統(tǒng)圖 ????????? ?? 17 確定齒輪的模數(shù) ?????????????? ..17 確定工作軸直徑 ?????????????? ..17 選擇傳動方式 ??????????????? ..17 確定主軸中心位置 ????????????? ..18 確定傳動比及齒輪的模數(shù) ?????????? ..20 確定各軸上齒輪的齒數(shù) ??????????? ..22 繪制傳動系統(tǒng)圖 ?????????????? ..24 檢查結構上的干涉現(xiàn)象 ???????????? 25 第六章 齒輪幾何尺寸的計算 ???????? ? 27 第七章 繪制多軸頭總裝配圖 ???????? ? 29 第八章 軸承壽命的驗算 ?????????? ? 30 深溝球軸承的驗算 ?????????????? 30 止推軸承的驗算 ??????????????? 31 第九章 結論 ???????????????? ? 33 參考文獻 ?????????????????? ? 34 外文資料 中文譯文 致謝 天津大學仁愛學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 1 第一章 緒論 課題研究的意義及現(xiàn)狀 軸承座是用來支撐軸承的部件，是軸承與箱體的集合體，軸承座主要是與軸承配套使用，軸承外圈與軸承座采用過盈配合，軸承座起一定的支撐作用。本課題研究了軸承座的加工工藝的全過程，但主要是設計加工軸座底座四孔的多軸頭設計。 當前，我國中小零部件 機械 產(chǎn)業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展的成熟期，國外進口設備一統(tǒng)天下的局面已經(jīng)結束，國產(chǎn)零部件機械已經(jīng)成為主力。主要表現(xiàn)如下： 一、國產(chǎn)機械的技術水平已接近或達到世界先進水平，大規(guī)?？恳M技術發(fā)展的時代已經(jīng)結束，吸收、學習國外先進技術的渠道和方法大為增強，自身開發(fā)能力大大提升，大型機械開發(fā)周期一般不超過一年。 二、行業(yè)格局發(fā)生很大變化。一是國外著名的機械企業(yè)紛紛在中國建廠，改變了機械生產(chǎn)企業(yè)的結構。它們在機械方面具有雄厚的技術和 經(jīng)濟 實力，代表著世界領先水平，今后將對中國機械行業(yè)的生產(chǎn)格局產(chǎn)生深遠影響。 其在產(chǎn)品開發(fā)、制造及知識產(chǎn)權保護等許多方面給中國企業(yè)提供了學習機會。二是國內(nèi)著名大企業(yè)成功介入機械產(chǎn)品的生產(chǎn)，并向多品種方向發(fā)展，憑借大廠在經(jīng)驗、技術、經(jīng)濟、制造方面的實力，其機械產(chǎn)品在銷售 市場 上已經(jīng)占據(jù)了主導地位。這些變化，極大增強了我國機械行業(yè)的實力，對中小企業(yè)的發(fā)展也有很大影響。 三、一批民營中小企業(yè)迅速成長壯大，規(guī)模和技術實力大增。 尚存問題有待解決 。在看到我國零 部件機械行業(yè)獲得長足發(fā)展的同時，一些潛在的問題也不容忽視。首先，我國多數(shù)機械企業(yè)規(guī)模偏小，抵抗風險能力有限，回款率低，流動資金不足。其次，也如同其他產(chǎn)品一樣，我國零部件機械存在著科技投入不足、創(chuàng)新能力偏低等問題。對基本研發(fā)的投入很少，采用挖人才、“偷”技術的方式很普遍。所以各家的產(chǎn)品都是大同小異，很少有標志性的技術，原始創(chuàng)新很少。第三，零部件機械廠家正面臨著水、電、鋼材等原 材料 持續(xù)上漲的壓力，利潤損失較大，不利于進一步擴大生產(chǎn)。第四，對出口歐洲、美國等發(fā)達國家和地區(qū)的產(chǎn)品，由于不熟悉其市場準入和標準，經(jīng)常遭遇“專利門檻”問題，對產(chǎn)品出口產(chǎn)生不利影響。 天津大學仁愛學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 2 認清趨勢促進發(fā)展 。針對上述問題，相關企業(yè)要重視創(chuàng)新，主動加大科技投入；樹立尊重知識、保護知識產(chǎn)權的 法律 意識；企業(yè)對技術骨干要有留人和防挖辦法；可在市場接受的范圍內(nèi)，適當進行漲價，以促進生產(chǎn)發(fā)展 。 課題主要研究內(nèi)容 軸承座零件的分析包括：零件用途、安裝使用、零件圖的加工工藝、材料毛坯以及技術要求等的分析。確定加工方法，填寫加工工藝過程。 依據(jù)國家有關標準， JB/T256220xx,對開式四螺柱正滑動軸承座 型式與尺寸， JB/T256420xx,滑動軸承座 技術條件 等，根據(jù)需要標注 軸承座 裝配圖的尺寸公差、形位公差等； 根據(jù) 軸承座 的裝配圖，畫出 軸承座 上蓋和底座的零件圖。根據(jù)需要標注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等； 綜合運用所學知識，參考有關資料，按中、小批生產(chǎn)（如年產(chǎn) 3000～ 5000件），安排產(chǎn)品的加工工藝；設計加工底座上 4 孔的 工裝 — 多軸頭。 多軸加工是在一次進給中同時加工 工件上 多 個 孔 ，可 縮短加工時間，提高精度，減少裝夾或定位時間 ； 不必 像 在數(shù)控機床加工中計算坐標 等 ，簡化 了 編程 ；它可以采用 通用 設備 （如 立 式 或搖臂鉆 床） 進行加工 ；節(jié)省了專用 設備 的投資。 零件加工工藝和 齒輪傳動多軸頭設計 雖 是一個傳統(tǒng)的機械課題， 它 的設計特點是程序性強 ，但 對設計者的機械基礎知識要求較高。 能對該專業(yè)學生進行畢業(yè)前的、較全面地綜合培養(yǎng)和訓練，為今后參加工作打下較好的基礎。 多軸頭主要用于快速鉆孔。是目前國內(nèi)剛興起的一種提高生產(chǎn)效率、降低 成本 的工作母機。隨著國內(nèi)汽配行的發(fā)展，各零部件供應商之間競爭激烈，選擇一種高性能、高效率的機床是企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競爭力的一種行之有效的途徑。一臺普通的多軸頭＋一臺普通的鉆床就能一次把幾個乃至十幾二十個孔或螺紋一次性加工出 來。如再配上專用多軸鉆孔機就能把好幾個面上的孔或螺紋一次性加工完成。解決許多工件難以裝夾、定位或定位不準的問題。多軸頭鉆床設計結構，加工精度高，性能穩(wěn)定，鉆孔能力強。適用于高精度鉆孔，鏜孔。解決了高精度鉆孔，鏜孔上加工中心加工成本高的問題。絲錐夾頭夾持范圍大節(jié)省攻不同直徑的螺紋需換芯的時間。 齒輪傳動多軸頭設計是一個傳統(tǒng)的機械課題，對設計者的機械基礎知識要求較高。多軸頭的設計特點是程序性強。我們應按照設計程序，逐步進行設計與計算。 天津大學仁愛學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 3 研究方法和手段 （ 1）調(diào)研、消化原始資料； 收集整理有關機械零件設計、裝配工藝、機械加工工藝、制造技術等有關資料，供設計時使用；消化零件制件圖，了解零件的用途，分析零件的工藝性、尺寸精度等技術要求；分析工藝資料，了解所用材料性能、零件特性以及工藝參數(shù)。 （ 2）完成軸承座的零件圖及裝配圖； （ 3）確定工藝方案，制定加工工藝文件； （ 4）設計加工底座四孔的多軸頭，分析計算齒輪的排布； （ 5）完成零件圖及多軸頭裝配圖的制作。 研究目標 通過課題的設計鍛煉和培養(yǎng)自己的工藝文件的編制能力，熟悉常用材料的使用性能，正確選用材料； 掌握夾具設計的基本方法和機械零部件設計的基本程序和方法；掌握機械加工工藝的制定過程，對一般的制造過程和方法有初步的了解，了解常用的零部件設計軟件，并能熟練運用二維及三維軟件進行設計。定的機械加工工藝所加工的產(chǎn)品能達到圖紙的各項技術要求。使自己在大學四年所學的知識得到全面總結和鞏固，對以前所學的知識得以溫故而知新，更好的掌握學過的知識，為將來的工作奠定一個良好基礎。 方案可行性分析 1）查閱相關文獻，搜集有關資料。 2） 了解軸承座的結構以及工作原理的了解，并了解多軸頭的結構； 3) 通過老師指導 ,同學討論確定方案。 4）根據(jù)國家有關標準，設計產(chǎn)品。 天津大學仁愛學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 4 第二章 軸承座分析 軸承座裝配圖如圖 21 所示 圖 21 軸承座裝配圖 軸承座的作用 設計題目所給的零件為軸承座，主要是安裝軸承以支撐軸。上緊定螺栓，以達到內(nèi)圈周向、軸向固定的目的，但內(nèi)圈孔是間隙配合，一般只用于輕載無沖擊場合。 零件的 主要技術要求 該零件 為軸承支座，安裝軸承，形狀一般，精度要求不高，零件的主要技術要求分析如下（圖 22和圖 23）： 天津大學仁愛學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 5 圖 22 軸承座上蓋 圖 23 軸承座底座 由零件圖可知其主要技術要求如下： （ 1）零件的底座、內(nèi)孔、端面、底座上蓋接觸面有粗糙度要求，其余的表面粗糙度要求并不高，也就是說其余表面不需要加工，只要按鑄造時的精度即可。 天津大學仁愛學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 6 (2)底座的粗糙度要求為 ； （ 3）Φ 70 內(nèi)孔以及Φ 13 孔端面的精度要求為 ； （ 4）軸承座上蓋底座接觸面的粗糙度要求為 ； （ 5）軸承座前后端面粗糙度要求為 ； （ 6）Φ 10 的孔端面粗糙度要求為 ，軸線對平面的平行度公差為不大于，平面度公差不大于 。 （ 7） 4? 13 孔：未注公差尺寸，公差等級按 IT11，表面粗糙度 um 并保證尺寸 ? 120 mm （ 8）工件材料為 HT200，鑄件； （ 9）未注倒角為 C2。 第三章 軸承座 的 工藝規(guī)程 天津大學仁愛學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 7 軸承座 的材料 軸承座 材料為 HT200， 是中碳鋼，其強度較高，塑性和韌性尚可，焊接性差，用于 承受較大載荷的小截面調(diào)質件和應力較小的大型正火件，以及對心部要求不高的表面淬火件：曲軸、傳動軸、齒輪、蝸桿、鍵、銷等。水淬時有形成裂紋的傾向，形狀復雜的零件應在熱水或油水中淬火。 確定生產(chǎn)類型 已知 此軸承座的生產(chǎn)綱領為：年產(chǎn) 3000～ 5000 件，零件的質量不足 100Kg，可確定該零件生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，才用專用工裝。 毛坯的選擇 及鑄造方法 選擇毛坯時候應該考慮一下幾點因素： (1)零件的力學性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力學性能有所不同。離心澆注的鑄件、壓力澆注的鑄件、金屬型澆注的鑄件、砂型澆筑的鑄件，其力學性能一次遞減。 (2)零件的結構形狀和外廓尺寸：直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時宜采用鍛件；形狀復雜、力學性能要求不高可采用鑄鋼件，形狀復雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造；外形復雜的小零件宜采用精密鍛造方法，以避免機械加工。 (3)生產(chǎn)綱領和批量：生產(chǎn)綱領大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，生產(chǎn)綱領小時宜采用設備投資小的毛坯制造方法。 (4)現(xiàn)場生產(chǎn)條件要求：現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展應經(jīng)過技術經(jīng)濟分析和論證。 經(jīng)過分析考慮， 零件材料選取 HT200， 由于 零件結構一般，生產(chǎn)類型為中、小批生產(chǎn)，在機床運行過程中所受沖擊不大，力學性能要求不高， 考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，零件屬于中批生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大， 根據(jù)參考文獻 [8]中 表 31 選擇金屬型澆注鑄件毛坯 。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第 41 頁表 ，選用鑄件尺寸公差等級為 9級 .這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質量有幫助。此外為消除殘余應力還應安排人工時效。 基準的選擇 天津大學仁愛學院 20xx 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 8 定位選擇是工藝規(guī)程設計中重要的工作之一，定位選擇的正確與合理可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 粗基準的選擇 選 擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。 (1)加工軸承座上蓋時應選擇上蓋螺栓孔的上表面為粗基準，加工上蓋分合面。我選擇粗基準的根據(jù)如下：選擇上蓋螺栓孔的上表面為基準，能保證軸承座上蓋其他表面加工余量小二均勻，符合選擇重要表面為粗基準的原則；軸承座上蓋只有螺栓孔上表面不需要進行加工，符合選擇不加工表面為粗基準的原則；制造毛坯的時候上表面的加工余量留的最少，符合選擇加工余量量最小的表面為粗基準的原則；上表面能滿足方便定位、加緊的需求，符合 選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準 的原則；螺栓孔上表面只用一次，加工出精基準面就不需要使用，符合 粗基準在同一尺 寸方向上只能使用一次 的原則。 (2)按照粗基準的選擇原則 ，同理我們可以 選擇 出 軸承座底座的底孔的上表面為粗基準 ，加工底座的底面。 精基準的選擇 精基準的選擇應從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝夾方便、夾具結構簡單。 (1)選擇上蓋的分合面為精基準，加工上蓋端面和油杯螺紋孔的上表面。我選擇精基準的根據(jù)如下：精基準的以 “基準重合” 、 “基準統(tǒng)一” 、 “自為基準” 、“互為基準” 為選擇原則，并且需要保證工件定位精準、加緊可靠、操作方便。選擇上蓋的分合面為精基準可以簡化操作，能夠準確定位，加緊可靠