【導(dǎo)讀】程技術(shù)問題的能力。在設(shè)計方案的選定、設(shè)計資料的收集、手冊和國。一個零件的同一面上，往往有多個孔，如果在普通機床上加工。位置公差以及尺寸精度都難以保證，工人勞動強度大。量生產(chǎn)的工藝，更是大大地增加了生產(chǎn)周期，而且成本也很高。種方案也不行，而采用組合鉆床才是最佳方案。形狀及加工工藝要設(shè)計的專用部件所組成的專用機床。和廣大讀者批評指正。確定組合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。

　　

【正文】 ?? ≥ (30~32)√ ?????? 3 = (30~32)√ 14003 = 式中 P—— 齒輪所傳遞的功率，單位為 KW； z—— 一對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù) （這里取 20） ； n—— 小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為 r／ min。 多軸箱中的齒輪模數(shù)常用 、 、 4 幾種。為便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。 本設(shè)計 多軸箱齒輪 模 數(shù) 均 取 m1=2 和 4。 （ 2）、多軸箱所需動力計算 多軸箱的動力計算包括多軸箱所需要的功率和進給力兩項。 24 傳動系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需要的功率按下列公式計算： ??多箱 = ??切削 +??空 + ??失 = ∑??切削????1+∑??空????1+∑??失????1 式中 ??切削 —— 切削功率，單位為 KW； ??空 —— 空轉(zhuǎn)功率，單位為 KW； ??失 —— 與負荷成正比的功率損失，單位為 KW。 每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計算或查圖表獲得；每根主軸的空轉(zhuǎn)功率按《組合機床設(shè)計簡明手冊》 P62 表 46確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的 1%。 前面已計算得： ??1 = ??2 = kw 則有 ??總 = 4??1 +??2 = 4 + = 空轉(zhuǎn)功率： 由于主軸直徑為 18mm，根據(jù)《組合機床設(shè)計簡明手冊》 P62 表 46：轉(zhuǎn)速： n=630r/min ,軸徑為 20mm 時： ??空 = ????。 轉(zhuǎn)速： n=1000r/min ,軸徑為20mm 時： ??空 = ????； 而主軸轉(zhuǎn)速為 787r/min， 估算得： ??空 1 = 787 ? 6301000 ?787 ( ?)+ = ???? 因此： ??空 = 5??空 1 = 4 = ???? 功率損失： 每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的 1%。 因此： ??失 1 = 1% = ???? ??失 2 = 1% = ???? 25 ??失 = 4??失 1 +??失 2 = 4 + = ???? ??多箱 = ??切削 +??空 + ??失 = ∑??切削????1+∑??空????1+∑??失????1 = + + = ???? 上文已經(jīng)算出 多軸箱所需的進給力 ??進 = 多軸箱的傳動設(shè)計方案 傳動設(shè)計方案分析 圖 22 為此次設(shè)計的多軸箱傳動系統(tǒng)傳動方案圖 :由驅(qū)動軸同時帶動兩根傳動軸轉(zhuǎn)動 ,再分別設(shè)置傳動軸帶動主軸轉(zhuǎn)動 。 因為所鉆孔距離 較小 ,所以，在主軸 5 之間設(shè)置傳動軸 6；在主軸 3 之間設(shè)置傳動軸 7，液壓泵軸 8由軸 2提供動力以此來滿足傳動設(shè)計要求。 1245693729/452/228/228/224/432/423/232/423/228/222/428/2OXYⅠⅡⅠⅠⅡⅢⅣ Ⅳ380380 圖 22 多軸箱傳動系統(tǒng)傳動方案圖 26 傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算 （ 1）各齒輪參數(shù)的設(shè)計計算： 1）擬定傳動路線。多軸箱傳動系統(tǒng)圖如圖 32所示 ○ 1 把主軸 4視為一組直線分布主軸，在兩軸中心連線的垂直平分線上設(shè)中心傳動軸 6； 軸 6 與主軸 4的傳動比取 1/，則軸 6轉(zhuǎn)速為 ??6 = ??2??6。1= 7871/軸 6 上齒輪取齒數(shù)為 23，模數(shù)為 2，則 ??1 = ??4 = 23 ≈ 28（主軸 1，第Ⅰ排，主軸 4第Ⅱ排） ○ 2 把主軸 3視為一組直線分布主軸，在兩軸中心連線的垂直平分線上設(shè)中心傳動軸 7。 軸 7 與主軸 3的傳動比取 1/，則軸 7轉(zhuǎn)速為 ??7 = ??2??7。3= 7871/取軸 7 上齒輪齒數(shù)為 23，模數(shù) m=2，則 ??2 = ??3 = 23 ≈ 28（主軸 2，第Ⅰ排，主軸 1第Ⅱ排） ○ 3 主軸 5由傳動軸 6提供動力。 如圖 32 所示，考慮到軸 6 和軸 5間距為 ，故取齒輪模數(shù) m=4，傳動比取 1/，由 ?? = ??5??6= ??6。5 = ??2 (??6 + ??5) = 42(??6 +??5) = 計算得： ??5 ≈ 29， ??5 ≈ 24 驗算中心距： ??6。5 = ??2 (??6 +??5) = 42(29 +24) = 106 傳動比 ?? = ??5??6= 2924 = 由 ??? = ??理 ? ??實 = 106? = ? 故設(shè)計變位齒輪來滿足設(shè)計要求。 27 故： ??5 = 29， ??6 = 24（第Ⅲ排） ○ 4 液壓泵軸 8由軸 2提供動力； 軸 2 上齒輪取齒數(shù)為 28，模數(shù)為 2，取軸 8的齒數(shù)為 52，模數(shù)為 2。則軸 8與主軸 2 的傳動比 ??8。2 = ??8??2= 5228 = 137， 則軸 8轉(zhuǎn)速為 ??8 = 787 713r/min = （第Ⅰ排） ○ 5 軸 7之間設(shè)置中心軸 9。 由于電機轉(zhuǎn)速為 1400 r/min，軸 7的轉(zhuǎn)速均為 r/min 故有： ??9。7 = ??9。6 = ??9??7= 軸 7兩軸中心距 ??6。7 = ，考慮到使主軸箱結(jié)構(gòu)緊湊， 取模數(shù) m=4，令 ??9 = 22，則 ??6 = ??7 = 30 ≈ 32（第Ⅳ排） 已知：所取動力箱型號 Y90L—4，電動機轉(zhuǎn)速 1400r/min， 主 軸轉(zhuǎn)速 為787r/min。 通過以上數(shù)據(jù)計算得： ??9 = 1400r/min ??6 = ??7 = 1400 ??9??6= 14002232 = ??1 = ??2 = ??3 = ??4 = ??6??1= 2328 = ??5 = ??6??5= 2429 = ??潤滑泵（ 8） = 787 713r/min = 與原始依據(jù)圖的要求基本一致，轉(zhuǎn)速相對損失在 5%以內(nèi)符合設(shè)計要求； 通過計算 潤滑泵轉(zhuǎn)速 為 ，故 潤滑泵 選擇 R121A 型葉片油泵（ JB/GQ040380） ,其最大壓力 ?? = ??????，流量 Q = ~，轉(zhuǎn)速n = 100~1000r/min。 假設(shè)在理想無泄漏狀態(tài) 即有： ?? ??? = ??? ?? 式中： ??—— 液壓泵的壓力 N/??3 28 ??—— 液壓泵的排量 ??3/s ??—— 輸入扭矩 N178。 m ??—— 輸入角速度 rad/s 單位換算： ?? = = 5 105Pa n =771r/min= ?? = L/min = 10。3 247。 60 = 10。3m3/s ?? =2??n=2179。 179。 =代入公式 ?? ??? = ??? ??得： 105 10。3 = ?? ? 解得 ： ??8 = m = 680?? mm （ 2）軸徑尺寸的確定： 軸 徑尺寸 由下式計算： ??總 = ??1??1 +??2??2 +????????? ?? ≥ B√??4 式中 ????—— 作用在第 ??個軸上的轉(zhuǎn)矩，單位為 (N178。 m)； ????—— 傳動軸至第 ??個主軸之間的傳動比。 ??傳 —— 傳動軸直徑 B—— 系數(shù)； 當 軸的材料為 40Cr，剪切彈性模量 G =81GPa,剛性主軸取ψ＝ 1／ 4／ m， B 取 。 ??—— 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩； 大端面（右主軸箱） 傳動系統(tǒng)中有 5 根主軸， 3 根傳動軸， 1 根油泵軸 ，共9軸。 所有傳動軸材料均取 40Cr 已知： ??1 = ??2 = ??3 = ??4 = ?? ???， ??5 = ?? ??? 各傳動軸的計算結(jié)果如下： 主軸 2： ??2, = ??2 + ??8??8。2 = + 680 137 = ?? ????? ??6 ≥ B√??4 = √ = 為保證軸的強度取 ??2, = 20mm 軸 6： ??6 = ??1??6。1 + ??4??6。4 + ??5??6。5 = ??1(??6。1 + ??6。4)+ ??5??5 29 = (2823 +2823)+ 2924 = ?? ????? ??6 ≥ B√??4 = √ = 為保證軸的強度取 ??6 = 25mm 軸 7： ??7 = ??2??7。2 +??3??7。3 = ??7。2(??2 +??3) = 2823 (+ ) = ?? mm ??7 ≥ B√??4 = √ = 為保證軸的強度取 ??6 = 25mm 軸 9： ??9 = ??6??9。6 + ??7??9。7 = 3222 + 3222 = ?? mm ??9 ≥ B√??4 = √ = 故 ??9 = 30mm 各軸參數(shù)如下表 所示 表 22 各軸軸徑及齒輪參數(shù) 參數(shù) 軸號 軸徑 （ mm） 模數(shù)（ mm） 齒數(shù) 扭矩（ Nmm） 轉(zhuǎn)速 （ r/min） 1 17 2 28 771 2 20 2 28 771 3 17 2 28 771 4 17 2 28 771 5 17 4 29 784 6 25 4 2 2 32 7 25 2 2 32 8（油泵軸） 20 2 52 680 9（手柄軸） 30 2 22 1400 潤滑油泵型號： R121A 葉片油泵 30 （ 3） 校核 ： 1）軸的強度校核 由公式 ??????≤ [??]計算 式中 ??—— 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩； ????—— 軸的抗扭截面模數(shù)（ ??3），實心軸 ???? ≈ ??3； [??]—— 許用剪切應(yīng)力（ Pa） 40Cr 的 [??] = 。 主軸 4： ?????? = ??3 =10。3(17 10。3)3 = [??] = 主軸 2 ?????? = ??3 =10。3(20 10。3)3 = [??] = 主軸 5： ?????? = ??3 = 10。3(17 10。3)3 = [??] = 主軸 6： ?????? =10。3??3 = 10。3(25 10。3)3 = [??] = 主軸 7： ?????? =10。3 ??3 =10。3(25 10。3)3 = [??] = 主軸 8： ?????? =68010。3??3 =68010。3(20 10。3)3 = [??] = 主軸 9： ?????? = 10。3??3 = 10。3 (3010。3)3 = [??] = 31 由此得出各軸直徑均滿足設(shè)計需求 2） 齒輪模數(shù)校核 一般只對多 軸箱中承受載荷最大、最薄弱的齒輪進行接觸強度和彎曲強度的驗算。 本設(shè)計選擇軸 9上面的齒輪進行驗算， 齒輪的材料為 40Cr，表面 調(diào)質(zhì) +高頻淬火， 洛氏硬度 HRC=45~50，平均值 。設(shè) 齒輪 使用壽命 為 10 年。齒輪齒數(shù) z9 = z6 =4寬度 B=37mm，傳動比 ??9。6 = 4033 = ， 工作時間比。 驗算公式如下： ???? = 671√????1????12??177。 1?? ≤ [????] ???? = 2????1????????1????≤ [????] ?? ≥ √2????1ψ????12??????[????]3 式中 ??1—— 小齒輪分度圓直徑； ??—— 載荷因數(shù)； ??1—— 齒輪所承受轉(zhuǎn)矩； ??—— 齒數(shù)比； ????—— 最大接觸應(yīng)力； [????]—— 齒面接觸疲勞極限； ψ??—— 齒寬因數(shù)； ??1—— 小齒輪齒數(shù)； ??????—— 復(fù)合齒形因數(shù)，按 ??或 ????查圖 102； ????—— 彎曲應(yīng)力； [????]—— 齒根彎曲疲勞極限； 說明： 以上表或圖均查閱《簡明機械零件設(shè)計實用手冊》第 2 版，胡家秀主編； 公式中各參數(shù)的選擇與計算： 32 小齒輪分度圓直徑： ??1 = 4 22mm = 88mm 載荷因數(shù) ??：根據(jù)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 P416 表 1022 查