【導讀】者半自動專用機床。組合機床的使用越來越系列化、標準化，特別是。鏜、鉸、銑削等加工。組合機床現(xiàn)已發(fā)展為一類專用的、高效的自動。在其構成中，通用件和標準件占到70-80%左右,它們都。其余20-30%的專用件是由被加工零件的形狀,輪廓尺寸,工藝和工序等情況來決定的。與此同時，要使加工過程中的各種誤差減小到。盡可能小的程度。

　　

【正文】 散的要求 ， 組合機床 箱 體 內齒輪的傳動比最 好為 1～ 1／ ，后蓋 部件 輪齒傳動比 可以加大到 1/3～ 1／ ， 不使 用升速傳動。 當 主軸上的齒輪 外形 不 能太 大 時 ， 采用 最后一級升速。 4）驅動軸直接帶動轉動軸 時的個數(shù) 不 要大于 兩根， 這樣 裝 配 會更便利 。 擬定多軸箱傳動的基本方法 具體操作 是： 將主軸的圓心線布置在 幾個同心 的 圓上 面去 ， 在這幾個 同心圓的圓心上 布設 中心傳動軸； 若是不同心的主軸 ，也 可以考慮布設 中間傳動軸；然后 依 據(jù) 之前 選定的取同心圓，并用最少的傳動軸 驅 動這 幾根 中心傳動軸；最后 再將它們 連接 在一起 。 1. 主軸劃分 的 類型： 待加工 零件上孔的 幾何坐標是不同的。存在 同心圓 式 、直線 式 和任意 式 三種。 對應于 多軸箱上 的 主軸 也存在 這三種類型。 1）同心圓 式 ： 它是 在同心圓處 布 置中心傳動軸，由其上的齒輪來 驅動各 個 主軸。 2）直線 式 ： 它是 在兩軸 圓 心連線的 幾何 垂平線上 布 設傳動軸，由其上 的 齒輪來 驅 動各主軸。 3）任意 式 ： 它是依 據(jù)“三點共圓”原理，可以 當 作是同心圓和直線的混合 布設 形式。 2. 驅動軸 的 轉速 和 轉向 在 箱 體 上的 幾何坐標 ：轉速 依據(jù) 動力箱型號 選擇 ； 當 動力箱與多軸箱 配合使用 時，驅動軸中心 布 置 在 箱體寬中 35 心線 之 上， 而 高 由 動力箱 體 的規(guī)格 確定 。 3. 傳 動軸 和 齒輪 系統(tǒng)要越少越好，并用它們將 驅動軸和主軸 配合 ：在 一開始的 圖中確定各主軸的 幾何坐標 、轉速 跟 轉向，再 采用 “計算、 分析 和 拼湊 ”相 融 合的 辦 法， 決 定齒輪 系統(tǒng) 齒數(shù) 跟 中 心 傳動軸的幾何坐標跟 轉速。 齒輪 系統(tǒng) 齒數(shù) 傳動 軸轉速的 依據(jù) 公式 ? ?? ?? ?22221221znzuznmmA z z Snznnuzzn un nzA Auzzm m uA Amzzmu??? ? ?????? ? ??? ? ??從主從 主從主從 從從主主主從 主 主從從主從 主 式中 u—— 在一起工作的 齒輪副 的 傳動比； zS —— 嚙合齒輪副齒數(shù)比； z主 、 z從 —— 分別為主動和從動齒輪齒數(shù)； n主 ,、 n從 —— 分別為主動和從動齒輪轉速，單位為 r／ min； A— 在一起工作的 齒輪 的幾何 中心距，單位為 mm； m—— 齒輪模數(shù)，單位為 mm。 傳動零件的校核 傳動 設計確定 后，應 校核 傳動軸 的軸 頸 跟工作 齒輪 的 模數(shù)是否 可以達到計劃所需 。 （ 1）傳動軸的直徑 依據(jù)下式子進行驗算 總轉矩 T總 ： 36 1 1 2 2 nnT T U T U T U? ? ? ????總 式中 nT —— 表示 第 n 個軸上 所承擔 的轉矩，單位為 N m； nU —— 傳動軸 到每一個軸（ n 表示第 n 個 ） 間的傳動比。 （ 2） 對于 模數(shù)的 校核 ： 通常 只 需 對 集中力 大、 易破壞的 齒輪 依據(jù) 《機床課程設計指導》進行接觸 疲勞 強度和彎曲 疲勞 強度的 校核 。 多軸箱坐標計算、繪制坐標檢查圖 坐標計算 的依據(jù)是先前所知道的 驅動軸和主軸的 聯(lián) 系， 然后就可以準確的知道它們的坐標 。 目標是對 箱體零件 供給 孔的 幾何 坐標，并檢 驗 齒輪 分布 、結構 設 置是否 滿足要求 。 其 步驟、要求如下 所示 ： 選擇加工基準坐標系 XOY，計算主軸、驅動軸坐標 加工 過程中參考 的選擇：為 方便對 箱體 進行加工 ， 那么對于參考坐標的選擇 十分重要 。 機械行業(yè)常選取 直角坐標系 XOY。 通 常 存在2 種方 式 ： 其一是 原點 定位于 定位銷孔 的 上 面 ， 此方式可以用在箱體是建立在動力箱上的情況， 如下圖示 。其二是參考 的橫軸 定在 箱體底面， 參考 縱軸 穿 過定位銷孔， 此種方式 用于箱 體是 以底面為基準 的情況下 。 下圖中的 E 值 要依據(jù)多軸箱寬 B 進行選擇 ， 箱體寬 B 不大于500 毫米的情況， E 選 25 毫米。當箱寬 B 大于 500 毫米的情況， E選 50 毫米。如圖 所示： 37 3025xYE 圖 計算傳動軸的坐標 要計算 傳動 軸 的幾何 坐標， 必須 算主軸與 重要傳動軸的直接關系，再算與其他傳動軸 有 間 接傳動關系的傳動軸 的 坐標。 其 傳動形式存在 三類： 跟一個、二個、三個軸分別定距的情況。 驗算中心距誤差 箱體上的孔系是 嚴格按照規(guī)范進行加工的 ， 這些孔的加工要滿足齒輪 可以正常工作 。 理論中心距 R 必須進行驗算且與實際中心距的差值 ? 滿足 RA??? 驗算標準：中心距允差 ? ? ? ?0 .0 0 1 0 .0 0 9 mm? ?? 。三種傳動軸的驗算公式如下： （ 1）傳動軸與一軸定距驗算公式： 22R A R x y? ? ? ? ? ? （ 2）傳動軸與二軸定距驗算公式： 38 ? ? ? ?? ? ? ?221 1 1 1222 2 2 2AABBR A R X X Y YR A R X X Y Y??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 3）傳動軸與三軸定距驗算公式： 22R A R X Y? ? ? ? ? ? 在 驗算 過程 中 ， 正負號 是需要 帶入 計算 的 .當 ?? 時 ,無法滿足工作的要求，需使 用齒輪變位 拼 湊足中心距 的方法 來 達到要求。 繪制坐標檢查圖 上述程序結束后 ,要 用 傳動關系檢 驗 圖 來校核該系統(tǒng)運行的合理性。 (1)坐標檢查圖的主要內容 1)檢查 齒輪幾何 坐標是否 準確和 主軸 的 轉 動 速 度 及轉向 . 2)進一步檢查各零件間有無干涉現(xiàn)象 . (2)傳動關系圖 繪 畫 的 次 序 和 要求 此圖的繪畫 按 1:1 繪制 ,其 先后次 序 和 要求 如下 : 1)畫 出箱 體 輪廓和 參考 標系 XOY. 2)2)按 先前 算 好的 坐標值繪 畫 各傳動軸 、 主軸軸心 幾何坐標和 外 延 部分直徑 ,并注明 參數(shù)和明細等 . 3)清楚明了的標 出各齒輪的分度圓 ,說明它們的 模數(shù)、 齒 數(shù)、變位量 . 39 多軸箱傳動設計方案 傳動設計方案分析 1234876 5ⅠⅦⅥⅤⅡⅢⅣo 圖 圖 即為 箱 體 傳動 效果 圖 :在該圖中，動力 軸 在工作時一起 帶動兩根傳動軸 進行 轉動 ,再 布 置傳動軸 驅 動主軸 的 轉動 .因此次設計 鉆距大 ,若 只 布 置 單 根傳動軸 驅 動主軸 進行 鉆孔 ,那么 齒輪 輪廓變 大且孔距 變 小 ,故孔 模數(shù)選 2,電機模數(shù)選 ， 2 軸 與動力 軸經(jīng)Ⅲ軸傳動 ，原因是相距較遠 ， 4 軸 布置單 根軸 進行 傳動， 5到 8 軸只布置單 根中間傳動軸 驅 動其 工作即可 。 40 傳動系統(tǒng)的設計計算 各齒輪參數(shù)的設計計算： 已知：主 動 軸轉 速 n 為 658r/min，直徑 d 為 15mm，齒輪模數(shù) m為 2；驅動軸轉速 n 為 785r/min。潤滑泵軸齒數(shù) z 為 30，模 數(shù) m 為 2。 若 驅動軸齒數(shù) z 為 21， m 為 3。主軸 1 和 2 齒數(shù) z 為 17；主軸 3到 8 齒數(shù) z 為 24；傳動軸 9 和 10 的 小齒輪齒數(shù) z 分別為 20 和 27，m 均為 2，大齒輪齒數(shù) z 分別為 28 和 21， m 均為 3。傳動軸 1 14 的小齒輪齒數(shù) z 分別為 2 23， m 均為 2，大齒輪齒數(shù) z 均為 24， m均為 3。 傳動軸 12 跟 13 的 齒輪齒數(shù) z 均為 21， m 均為 3。因 軸 12和 13 只是充當 過渡輪存在， 故只要結構合理即可。 故 ：12 7 8 5 3 1 . 5 6 8 7 / m in36n n r?? ? ? 3 4 5 6 7 8 7 8 5 3 1 . 5 2 3 6 5 8 / m in3 6 2 4n n n n n n r??? ? ? ? ? ? ?? 7 8 5 3 1 .5 6 8 6 / m in36nr???泵 已知：動力箱 選 1TD25，電機轉速 n 為 1420r/min， 動力 軸轉速n 為 785r/min。 對它的要求是： 轉 動 速 度 相對損失 率保證 在 5%以內；潤滑泵轉動 速 度 686 / minnr?泵 。 依 據(jù)各主軸 工作時的 轉 動 速 度 ，對切削量 不斷完善 修正 直到滿足要求為止 。 軸徑尺寸的確定： 本套傳動系統(tǒng)中有八根主軸，六根傳動軸，一根油泵軸 15 軸。 各傳動軸的計算結果如下： 41 軸 9：1 191 8 8 . 7 2 3 7 7 . 419M M i K g m m? ? ? ? ? ? 查 閱資料 《組合機床設計》 P607 表 510 知 ： 要保證軸的耐變形度，并使傳動件規(guī)格最小應選擇軸徑 d 為 20mm。 軸 10: 21 M K g m m? ? ? 同上 選取軸徑 d=20mm。 軸 11：32 231 8 8 . 7 2 3 7 7 . 4 7 3 9 . 124M M i M K g m m? ? ? ? ? ? ? ? 軸 12：43 367 3 9 . 1 8 4 4 . 73 1 . 5M M i k g m m? ? ? ? ? 軸 13：56 367 2 3 . 3 5 8 2 6 . 73 1 . 5M M i k g m m? ? ? ? ? 軸 14：6 234 1 8 8 . 7 4 7 2 3 . 3 524M M i k g m m? ? ? ? ? ? ? 軸 O： 45 8 4 4 .7 8 2 6 .7 1 6 7 1 .4OM M M k g m m? ? ? ? ? ? 注： 0 作為主軸， 扭矩大， 其 傳遞的扭矩是由動力箱供給的。另外 ， 它還充當 手柄軸， 由資料 《組合機床設計簡明手冊》表 719，選軸徑 d 為 30mm。 表 62 各軸軸徑及齒輪參數(shù) 42 校驗： (1)齒輪模數(shù)校核 在齒輪嚙合的過程中會產(chǎn)生非常大的 彎曲疲勞強度， 而在這些 嚙合中， 應力最大的是 動力頭和Ⅳ、 V 上的齒輪。 故先對 動力頭齒輪 的模數(shù)進行計算： 查 閱資料 《機械設計》 P209，公式 105 有： 13 212 []Fa SadFYYKTm z ???? 公式中： AVK K K K K??? ? ? ? 為載荷系數(shù) AK ： 齒輪工作中的 使用系數(shù)，查 上述資料 P201 ，表 102，取 AK = VK ： 齒輪 工作中的 動載系數(shù)，查 上述資料 P202 ，圖 108，取 VK = K? ： 齒輪工作中的 齒間載荷分布系數(shù)，查 上述資料 P203 ，表 103，取 K? = K? ： 齒輪工作中的 齒間載荷分布系數(shù) , 查 上述資料 P204 ，表 104，取 K? = T：傳遞扭矩； 551 10 10 9732785PT N mn ??? ? ? ? ? ? 因為傳遞的功率較小，選取 ?? ， 0 25z? ， FaY 、 SaY 查 P209，表 105 2 . 7 6 。 1 . 5 6F a S aYY?? 43 []F? 查 閱資料 P216，圖表 1020c， []F? =427 3 22 1 . 2 5 1 . 2 5 1 . 1 1 7 9 7 3 2 2 . 7 6 1 . 5 6 1 . 2 20 . 5 2 5 4 2 7m ? ? ? ? ?? ? ?? 在齒輪的設計過程中，模數(shù)的選擇將會決定該齒輪的彎曲疲勞強度。因 m 為 3 大于 ， 可以達到 疲勞強度要求。 （ 2）軸的強度校核： 計算 各 個 軸 可以 承受的扭矩： 軸 1～ 8 d=15mm 39。 350M kg mm?? 軸Ⅰ～Ⅶ d=20mm 39。39。 1100M kg mm?? 通過計算各軸所承受載荷的情況： 軸 1～ 8 1 8 8 .7M Kg mm?? 軸Ⅰ： 1 kg mm?? 軸Ⅱ： 2 *M kg mm?