【導(dǎo)讀】合機(jī)床的發(fā)展過程中占有相當(dāng)重要的地位。及其主軸組件的精度?，F(xiàn)在，很多動(dòng)力頭基本上已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，這為機(jī)床的制造，改裝帶。來了很大的方便，但為了提高精度，工作效率，就需要設(shè)計(jì)出更專用化的動(dòng)力頭部件。在設(shè)計(jì)動(dòng)力頭的過程中，主要是依據(jù)鏜削加工時(shí)所需要的切削用量，最后通過校核計(jì)算，驗(yàn)算所設(shè)計(jì)動(dòng)力頭。零件數(shù)量也很多，所以，鏜削動(dòng)力頭有很大的發(fā)展空間和廣闊的運(yùn)用前景。低機(jī)床成本，極大的減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，也更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。工具，使用機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)的水平是衡量一個(gè)國家的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。逐漸在金屬切削機(jī)床中顯現(xiàn)出它獨(dú)有的特色，贏得很多機(jī)械制造工廠的。其主要內(nèi)容包括選擇變速組及其傳動(dòng)副數(shù)，

　　

【正文】 ht —— 齒輪設(shè)計(jì)壽命 vN —— 齒輪當(dāng)量循環(huán)次數(shù) maxT —— 較長(zhǎng)期作用的最大轉(zhuǎn)矩 i —— 指第個(gè) i 循環(huán) 原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 81 4 1 3 12 10LLNN? ? ? 18） 接觸壽命系數(shù) NZ : 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P224 頁 圖 取： 13 ? 14 ? 按接觸疲勞強(qiáng)度校核 許用接觸應(yīng)力 13[]H? : lim 1313m in[]HNHHZS?? ?? （ 6— 22） 公式出處 —— 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P223頁式 ＝ 67 0 1. 24 ? ? MPa 14 13[ ] [ ]HH??? = MPa 驗(yàn)算： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（鏜削動(dòng)力頭及操作裝置設(shè)計(jì)） 26 2142 1[]H E H kT uZ Z Z b d u?? ?? ? ? ?主 （ 6— 23） 公式出處 —— 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P220頁式 =22 1 . 6 8 1 6 1 2 0 4 2 11 8 9 . 8 0 . 8 7 2 . 5 3 5 1 3 2 2? ? ?? ? ? ?? ＝ MPa 根據(jù)計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)校核 1） 重合度系 數(shù) ?Y ： ??? ??Y （ 6— 24） 公式出處 —— 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P228頁式 在此前計(jì)算過 ?? ＝ ,代入上式可得： . 25 0. ? ? ? ? 2） 齒間載荷分布系數(shù) ?Fk ： 1Fk Y?? ? （ 6— 25） 公式出處 —— 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P217頁式 1 ?? 3） 齒向載荷分布系數(shù) ?Fk ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P219 頁圖 ： )(35 ???hb ??Fk 4） 載荷系數(shù) k ： ?? FFvA kkkkk ???? （ 6— 26） ＝ ＝ 5） 齒形系數(shù) ?FY ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P229 頁 圖 ?。? 13 ? ? 14 ? ? 6） 應(yīng)力修正系數(shù) ?SY ： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（鏜削動(dòng)力頭及操作裝置設(shè)計(jì)） 27 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P230 頁 圖 取 ： 13 ? ? 14 ? ? 7） 彎曲疲勞極限 limF? ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P231 頁 圖 (c)?。? MPaF 480lim ?? 8） 彎曲最小安全系數(shù) minFS ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P225 頁 表 ?。? ?FS 9） 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) LN ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P226 頁 表 ： 估計(jì) 106 10103 ??? LN ?m L 1 1 1 m a xN 60 ( )mn iv hii TN n t T? ??? ? 主 （ 6— 27） 公式出處 —— 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P225頁式 式中： ? —— 齒輪每轉(zhuǎn)一周，同一側(cè)面的嚙合次數(shù) n —— 齒輪的轉(zhuǎn)速 r/min ht —— 齒輪設(shè)計(jì)壽命 vN —— 齒輪當(dāng)量循環(huán)次數(shù) maxT —— 較長(zhǎng)期作用的最大轉(zhuǎn)矩 i —— 指第個(gè) i 循環(huán) ＝ 60 1 125 161204 ＝ 12? 108 原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 81 4 1 312 10LLNN? ? ? 10） 彎曲壽命系數(shù) NY ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P232 頁 圖 ?。? 13 ? 14 ? 11） 尺寸系數(shù) XY ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P232 頁 圖 取： ?XY 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（鏜削動(dòng)力頭及操作裝置設(shè)計(jì)） 28 12） 許用彎曲應(yīng)力 ][F? ： lim 1414m in[]F N XFFYYS?? ??? （ 6— 28） ＝ ?? ? 驗(yàn)算： 1 4 1 4 1 4142F F SkT Y Y Yb d m ?????? ? ? ?主 （ 6— 29） = 2 1. 86 16 12 04 2. 6 1. 70 0. 6835 13 2 3?? ? ? ??? =130MPa 14[]F? 通過上面的校核計(jì)算，我們可以看出，所設(shè)計(jì)的 主軸 齒輪并沒有嚴(yán)重的過載，完全能夠滿足機(jī)床動(dòng)力頭的傳動(dòng)要求。 第七章 定位元件設(shè)計(jì) 定位元件的功用是：防止軸上零件軸向移動(dòng)， 保證 主軸的工作 精度。因此該機(jī)床主軸的定位元件的選用與設(shè)計(jì)相當(dāng)重要。 通過調(diào)整螺母來定位前支承兩圓錐滾子軸承。采用 45 鋼。 圖 7— 1 定位環(huán) 通過調(diào)整該螺母來移動(dòng)定位環(huán)，控制兩圓錐滾子軸承的間隙達(dá)到軸向預(yù)緊。查 《 (金屬切削機(jī)床 /機(jī)械制造工藝 )設(shè)計(jì)指導(dǎo) 》 ??11 P235 頁附表 — 1。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（鏜削動(dòng)力頭及操作裝置設(shè)計(jì)） 29 圖 7— 2 壓塊鎖緊螺母 用來固定齒輪的軸向位置。采用 45鋼。 圖 7— 3 套筒 主要用來固定軸承和齒輪的軸向位置。具體標(biāo)準(zhǔn)見 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 5— 5。 圖 7— 4 軸用彈性擋圈 第 八 章 主軸箱體設(shè)計(jì) 由于該機(jī)床的主軸箱和變速箱是一體的，在設(shè)計(jì)該機(jī)床的箱體時(shí)，要認(rèn)真分析各傳動(dòng)軸和主軸上的零件的相互位置、大小、安裝方向等 。要保證箱體有足夠的強(qiáng)度，安裝方便，加工容易等特點(diǎn)，對(duì)箱體做如下設(shè)計(jì) ： 1） 箱體采用 HT250，它有較高的強(qiáng)度、減振性良好，鑄造性能良好。 2） 箱體前后兩面設(shè)計(jì)成通孔，便于里面軸系零件的安裝，鑄造方便。 3） 箱體與支撐座通過螺栓連接。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（鏜削動(dòng)力頭及操作裝置設(shè)計(jì)） 30 4） 機(jī)座選擇 HT150，具有良好的減振性，和鑄造性能。 5） 為了清潔維修箱體設(shè)計(jì)了外六角螺栓，具體標(biāo)準(zhǔn)詳見 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P84 頁表 7— 11 圖 8— 1 外六角螺栓 5） 為方便觀察箱體內(nèi)潤(rùn)滑油位置在前蓋設(shè)計(jì)了一個(gè)壓配式圓形油標(biāo)，具體標(biāo)準(zhǔn)詳見《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P84 頁表 7— 11 圖 8— 2 壓配式圓形油標(biāo) 第 九 章 潤(rùn)滑與 密封裝置設(shè)計(jì) 密封裝置的功用是：防止?jié)櫥瑒闹鬏S組件及傳動(dòng)部件中泄露，從而避免浪費(fèi)，保護(hù)工作環(huán)境，防止 冷卻液及雜物從外面進(jìn)入部件內(nèi)，以減少機(jī)床零件的腐蝕及磨損，延長(zhǎng)使用壽命。 在 該 機(jī)床動(dòng)力頭里，主要就是考慮軸承端處的密封和主軸的密封問題。在本次設(shè)計(jì)中， 根據(jù)實(shí)際的使用情況，特做以下設(shè)定： 主軸直徑較大，線速度較高，因此采用非接觸式密封。用凸緣式軸承蓋。 具體尺寸見《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P154 頁表 11— 10 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（鏜削動(dòng)力頭及操作裝置設(shè)計(jì)） 31 圖 10— 1 凸緣式軸承蓋 其他軸承端蓋為了防止其他雜物進(jìn)入，采用毛氈來密封。 要保證一臺(tái)機(jī)床能夠長(zhǎng)時(shí)間正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑是必不可少的問題。在本次設(shè)計(jì)的動(dòng)力頭中，由于其動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功率較小，發(fā)熱量相對(duì)較少的實(shí)際情況，特做以下設(shè)計(jì)要求： 主軸箱內(nèi)采用飛濺式潤(rùn)滑。油面高度為 65mm，甩油輪浸油深度為 10mm 左右，潤(rùn)滑油型號(hào)為： HJ30。 軸承采用脂潤(rùn)滑方式。 進(jìn)行定期潤(rùn)滑， 潤(rùn)滑脂型號(hào)為：鈣質(zhì)潤(rùn)滑脂。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（鏜削動(dòng)力頭及操作裝置設(shè)計(jì)） 32 參 考 文 獻(xiàn) [1] 吳宗澤，羅圣國主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) . 第二版 . 北京 : 高等教育出版社 , 1996. 6 [2] 張捷主編 . 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) . 成都 : 西南交通大學(xué)出版社 , 2020. 2 [3] 李洪主編 . 機(jī)械加工工藝手冊(cè) . 北京 : 北京出版社 , 1992. 8 [4] 黃鶴汀主編 . 機(jī)械制造裝備 . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020. 4 [5] 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)編寫組主編 . 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) . 上海 : 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 , 1985. 5 [6] 邱宣懷主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì) . 第四版 . 北京 : 高等教育出版社 , 2020. 4 [7] 范云漲 , 陳兆年主編 . 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1994. 7 [8] 李慶余 , 張佳主編 . 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020. 5 [9] 王邵俊主編 . 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) . 哈爾濱 : 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 , 1994. 6 [10] 劉鴻文主編 . 材料力 學(xué) . 第四版 . 北京 : 高等教育出版社 , 2020. 3 [11] 李洪主編 . (金屬切削機(jī)床 /機(jī)械制造工藝 )設(shè)計(jì)指導(dǎo) . 黑龍江 : 東北工業(yè)出版社 , 1985. 6 致 謝 此次設(shè)計(jì)是我在學(xué)完大學(xué)所有課程之后的一次設(shè)計(jì)。通過對(duì)鏜削動(dòng)力頭的設(shè)計(jì)，讓我運(yùn)用到大學(xué)里面所學(xué)的專業(yè)知識(shí)， 并結(jié)合了生產(chǎn)實(shí)習(xí)所學(xué) 所見 到的知識(shí)。 通過查閱資料了解到了很多平時(shí)課堂上沒有學(xué)到的有關(guān)金屬切削機(jī)床的一些相關(guān)知識(shí)。本次設(shè)計(jì)讓我系統(tǒng)的回顧了所學(xué)的所有專業(yè)知識(shí)，更進(jìn)一步的掌握了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)我獨(dú)立分析和解決機(jī)床設(shè)計(jì)問題的能力。 為以后的工作打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。 此次設(shè)計(jì)得到了李先明老師很大的幫助，在他的細(xì)心指導(dǎo)下，解決了我很多設(shè)計(jì)中所遇到的困難，讓我順利的完成了此次設(shè)計(jì)。在此，對(duì)李先明老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我的幫助表示衷心的感謝！祝老師身體健康，工作順利！ 同時(shí)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，還有很多老師與同學(xué)都給予了我很大的幫助，有了你們的幫助才有我順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這里我也要對(duì)你們說聲謝謝！ 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（鏜削動(dòng)力頭及操作裝置設(shè)計(jì)） 33