【導讀】內(nèi)容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內(nèi)容外，加工中心加工紡織機械零件--皮圈架座上的三個孔，工裝時間長，加工成本高，因而需要設計一臺專機達到提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，同時。保證加工質(zhì)量的目的。計制造設備，提高自身在國內(nèi)甚至國際制造行業(yè)中的競爭力。又付出了加工質(zhì)量往往不符合設計要求的兩難境地。通過本課題研究，就力。求解決這種問題，使組合機床的加工保質(zhì)性和經(jīng)濟性凸顯。②各專用部件的結(jié)構(gòu)設計，功率計算及重要零件的校核；本次設計為皮圈架座鉆孔專用機床，同時完成3個孔的加工。了解被加工零件的加工特點、精度和技術(shù)要求、定位夾緊情況。工步數(shù)，決定刀具的種類和型式。根據(jù)工藝方案確定機床的型式和總體布局?？紤]機床操作、維護、修理是否方便，排屑情況是否良好。確定機床各個部件間的相互關系，選擇通用部件和刀具的。導向，計算切削用量及機床生產(chǎn)率。繪制機床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意圖等。

　　

【正文】 輪模數(shù)選擇 本組合機床主要用于加工三個孔，因此采用圓錐滾子軸承主軸。 齒輪模數(shù) m可按下式估算： m=(30～ 32) 3 )/(ZNP =32 3 )63719/( ? = （ ） 式中 ： m—— 估算齒輪模數(shù) P—— 齒輪傳遞功率（ kw） Z—— 對嚙合齒中的小齒輪數(shù) N—— 小齒輪的轉(zhuǎn)速（ r/min） 多軸箱所有齒輪模數(shù)取 m=2。 皮圈架座組合機床及專用夾具設計 19 多軸箱的傳動設計 （ 1）根據(jù)右主軸箱原始依據(jù)圖如圖 所示，畫出驅(qū)動軸、主軸坐標位置。如下表： 表 32 驅(qū)動軸、主軸坐標值 坐標 輸入軸 O1 驅(qū)動軸 I 主軸 1 主軸 2 X Y 108 130 65 103 54 根據(jù)左主軸箱原始依據(jù)圖（圖 ），畫出驅(qū)動軸、主軸坐標位置。 如下表： 表 33 驅(qū)動軸、主軸坐標值 坐標 輸入軸 O1 驅(qū)動軸 I 主軸 1 X Y 108 85 （ 2）確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù) 圖 齒輪的最小壁厚 （ 3）最小齒數(shù)的確定 為保證齒輪齒根強度，應使齒根到孔壁或鍵槽的厚度 a? 2m,驅(qū)動軸的直徑為 d=20mm,由《機械零件設計手冊》知，齒輪 t=,當 m1=3 時。驅(qū)動軸上最小齒輪齒數(shù)為： Zmin ?2（ t/m1+2+）－ d0/m1 （ ） =2 (+2+)－ 20/3 = 所以驅(qū)動軸齒數(shù)要大于等于 20。 為減小傳動軸的種類，所有傳動軸的直徑取 20mm。 無錫太湖學院學士學位論文 20 當 m2=2， d=20 時，齒輪 t=。主軸上最小齒輪齒數(shù)為： Zmin ?2（ t/m2+2+）－ d0/m2 （ ） =2（ +2+）－ 20/2 = 所以主軸齒數(shù)要大于等于 20。 （ 4）驅(qū)動軸 I 在主軸 1， 2 的垂直平分線上。 多軸箱的齒輪模數(shù)按驅(qū)動軸齒輪估算 m≥ 32 3 )63719/( ? = 兩個多軸箱所有 齒輪模數(shù)取 m=2。主軸 1， 2， 3要求的轉(zhuǎn)速一致，所以采用降速傳動。主軸齒數(shù)選取 Z=31，驅(qū)動動齒輪采用 z=21 齒的齒輪，變位系數(shù) = 。驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速為 : n=1400/由于前面選取了主軸直徑為 20，顯然驅(qū)動軸直徑都選取 20，這樣為了減少傳動軸種類和設計，由于驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速是 952r/min，則驅(qū)動軸至主軸的傳動比為 : i = 952/1400 = 1/ 所以選擇兩級傳動，且傳動比分配為：一級為 。二級為 。 通用的齒輪有三種，即傳動齒輪、動力箱齒輪和電機齒輪。材料均為 45 鋼，熱處理為齒部高頻淬火 G54。本機床齒輪的選用按照 下表選用 : 表 34 齒輪數(shù)據(jù)表 齒輪種類 寬度（ mm） 齒 數(shù) 模數(shù)（ mm） 孔徑（ mm） 驅(qū)動軸齒輪 20 35 16～ 50 連續(xù) 16～ 70 、 3 、 4 1 3 40 2 3 50 輸出軸齒輪 12 31 2 1 2 2 3 36 計算各主軸轉(zhuǎn)速 使各主軸轉(zhuǎn)速的相對轉(zhuǎn)速損失在 177。 5%以內(nèi)。由公式： V= 知左右主軸轉(zhuǎn)速均為： n 1 = n 2 = n 3 =637r/min 繪制傳動系統(tǒng)圖 傳動系統(tǒng)圖是表示傳動關系的示意圖，即用以確定的驅(qū)動軸將輸入軸和各主軸連接起來，繪制在多軸箱輪廓內(nèi)的傳動示意圖，如圖 , 所示 皮圈架座組合機床及專用夾具設計 21 圖 右多軸箱傳動系統(tǒng)圖 圖 左多軸箱傳動系統(tǒng)圖 在 多軸箱箱體圖中標出齒輪的齒數(shù)、模數(shù)，以校核驅(qū)動軸是否正確。另外，應檢查同排的非嚙合齒輪是否齒頂干涉；還畫出主軸直徑和軸套直徑，以避免齒輪和相鄰的主軸軸套相碰。 無錫太湖學院學士學位論文 22 傳動零件的校核 （ 1）驗算驅(qū)動軸的直徑 校核右主軸箱傳動承受的總扭矩最大驅(qū)動軸 I，由它驅(qū)動的有主軸 2 和液壓泵軸 4。 主軸扭矩： T1=， T2= mm 液壓泵軸的扭矩：查得 R121A 液壓泵的最高壓力為 、排量為 。假設在理想無泄漏狀態(tài)， 即： P q=Tω 式中： P—— 液壓泵的壓力 N/㎡ q—— 液壓泵的排量 m3/s T—— 輸入扭矩 N m ω —— 輸入角速度 rad/s 單位換算： P== 106Pa n = q= = 106m3/s （ ） ω =2π n/60=2 （ ） =代入公式 ： P q=T ω （ ） 106 106= 解得 ： T4=280N mm TI=T1/iI1+T2/iI2+T4/iI4 （ ） =++280/ = mm 根據(jù) d=B4T = 4 =20mm 因此軸 4 是符合要求的。 （ 2）齒輪模數(shù)的驗算 對多軸箱中承受載荷最大、最薄弱的軸 I 上的齒輪進行接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度的驗算。 齒輪的材料為 45 鋼，表面淬火，布氏硬度 HB=229～ 286，平均值 240HB。設使用壽命 10 年。齒輪 ZI=2 Z1=3 Z2=31，寬度 B=35mm，傳動比 iI1=,工作時間比。 注：在校核計算的過程中所要見的表和圖在《機械設計》一書中，邱宣懷等編著， 20xx 年高等教育出版社。 校核計算： 接觸疲勞極限б Hlim： 由圖 得 б Hlim =410MPa 齒輪 I 的圓周速度 vI： vI= 100060 I I?nd? = 100060 ? ?? =（ ） 精度等級： 選 9 級精度 使用系數(shù) KA： 由表 KA= 皮圈架座組合機床及專用夾具設計 23 動載系數(shù) KV：由圖 KV= 齒間載荷分配系數(shù) KHα ：由表 先求 Ft=2TI/dI=2 （ ） KAFt/b= 100N/mm （ ） ε α =[－ (I1Z +11Z )]cosβ (β =0) （ ） =－ (211 +311 ) = Zε = 34 ??? = 3 ? = （ ） 由此得 KHα =21?Z== （ ） 齒向載荷分布系數(shù) KHβ ：由表 知 KBβ =A+B[1+ （Idb ） 2]（Idb ） 2+C 103b （ ） =+ [1+ (35/42) 2] (35/42) 2+ 103 35 = 載荷系數(shù) K： K=KAKVKHα KHβ （ ） = = 彈性系數(shù) ZE： 由表 ZE= MPa 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH： 由圖 （ X1? X2） /(Z1? Z2)= ZH= 接觸最小安全系數(shù) SHmin： 由表 SHmin= 總工作時間 th： th=10 300 8 =9437h 應力循環(huán)次數(shù)： NL1=60γ nIth （ ） = 60 3 9437 = 108 NL2=60γ n1th （ ） =60 1 478 9437 = 108 接觸壽命系數(shù) ZN ： 由圖 ZN1= ZN2= 許用接觸應力 [σ H]： [σ H1]=min11limHNHS Z? = ? = （ ） [σ H2]=min22limHNHS Z? = ? = （ ） 無錫太湖學院學士學位論文 24 驗算 ： σ H=ZE ZH ZεuubdkT 1I2 2I ?? （ ） = 3 0 5 8 . 4 2 ????? = MPa 計算表明：接觸疲勞強度是合適是，齒輪尺寸無須調(diào)整。 齒根彎曲疲勞強度驗算 重合度系數(shù) Yε ： Yε= ++（ ） 齒間載荷分配系數(shù) KFα ： 由表 KFα =1/Yε =1/= （ ） 齒向載荷分配系數(shù) KFβ ： b/h=35/( 2)= （ ） 由圖 KFβ = 載荷系數(shù) K： K=KAKVKFα KFβ （ ） = = 齒形系數(shù) YFα ： 由圖 YFα 1= YFα 2= 應力修正系數(shù) YSα ： 由圖 YSα 1= YSα 2= 彎曲疲勞極限σ Flim： 由 圖 σ Flim=380MPa 彎曲最小安全系數(shù) SFmin： 由表 SFmin= 應力循環(huán)系數(shù) NL： NL1=60γ nIth= 108 NL2=60γ n1th = 108 彎曲壽命系數(shù) YN： 由圖 YN1= YN2= 尺寸系數(shù) Yx： 由圖 Yx= 許用彎曲應力 [σ F]： [σ F1] =min11limFXNFS YY? （ ） =380 = [σ F2] =min21limFXNF S YY? （ ）