【正文】 感謝機(jī)制系老師和其他所有給予我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W(xué)。騰老師在繁重的教學(xué)工作之余，為學(xué)生創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)條件和研究環(huán)境，并提供了豐富的研究資料；騰老師承擔(dān)了全部具體的指導(dǎo)工作，以其深厚的專業(yè)知識和豐富的實際經(jīng)驗，為論文的選題和具體的研究內(nèi)容花費了許多時間和精力。 本文是在騰琦瑋老師的悉心指導(dǎo)下完成的。 本次設(shè)計的重 點和難點是主軸箱的設(shè)計，比較突出的是軸和齒輪的選擇，所以重點對軸和齒輪進(jìn)行了校核。通過此次設(shè)計，我了解了鉆床加工端面孔的加工工藝。所以，裝配圖是設(shè)計、制造和使用機(jī)器或部件的技術(shù)文件之一。一般采用簡化的展開圖并以裝配表相配合，表明主軸箱各軸組件裝配結(jié)構(gòu)。 展開圖 其特點是軸的結(jié)構(gòu) 圖形多。因此，繪制主視圖就是在設(shè)計的傳動系統(tǒng)圖上標(biāo)出各軸編號，畫出潤滑系統(tǒng)，標(biāo)注主軸、油泵軸、驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)向及坐標(biāo)尺寸、最低主軸高度尺寸及箱體輪廓尺寸等。 鉆套可以分為以下類型： 26 鉆套分為固定鉆套（ A型固定鉆套， B型固定鉆套），可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套 鉆套標(biāo)準(zhǔn)及 鉆套尺寸及鉆套規(guī)格見： 固定鉆套國標(biāo) JB/T 可換鉆套國標(biāo) JB/T 快換鉆套國標(biāo) JB/T 鉆套 襯套國標(biāo) JB/T 固定鉆套 機(jī)床夾具零件及部件固定鉆套標(biāo)準(zhǔn) JB/T 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 085mm 的固定鉆套 引用標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 6991988 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)條件 GB/T 12981986 碳素工具鋼技術(shù)條件 GB/T 804419999 機(jī)床夾具零件及部件技術(shù)條件 可換鉆套 機(jī)床夾具零件及部件可換鉆套標(biāo)準(zhǔn) JB/T 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 085mm 的可換鉆套 引用標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 6991988 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)條件 GB/T 12981986 碳素工具鋼技術(shù)條件 GB/T 804419999 機(jī)床夾具零件及部件技術(shù)條件 27 第五章 總裝配圖 概述 通用主軸箱總圖設(shè)計包括繪制主視圖、展開圖，編制裝配表，制定技術(shù)條件等四部分。鉆模的硬度一般都比鉆頭小，關(guān)鍵是看鉆模的材質(zhì)，有些鉆模是硬質(zhì)合金的那就比較硬了，鉆孔時鉆模不會被損壞，因為通常的鉆頭是沒有側(cè)刃的，所以即使有點偏也只會有摩擦，時間長了才 會因過度磨損而損壞鉆套 鉆套 鉆套： 鉆套是安裝在鉆模板或夾具體上，其作用是用來確定工件上被加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，并提高刀具在加工過程中的剛性和防止加工中的振動。使用時把鉆模板直接安裝在工件的定位基準(zhǔn)面上，適用于在較大的工件上鉆小孔。翻轉(zhuǎn)式鉆模：夾具體在幾個方向上有支承面，加工時用手將其翻轉(zhuǎn)到各所需的方向進(jìn)行鉆孔，只適用于小工件。固定式鉆模 :鉆模與工件的位置保持不變，用來加工單個孔或在搖臂鉆床上鉆削若干平行孔。按在機(jī)床上安裝的方式，普通鉆模板可以分為固定式和非固定式兩種。鉆模的使用范圍： 法蘭， 電機(jī)板， 機(jī)座， 液壓閥塊， 蓋板， 螺母， 墊 圈。 鉆模 鉆模的定義： 鉆模是輔助鉆孔的一種工裝夾具。機(jī)床工作時，鉆模板伸進(jìn)工件的內(nèi)腔使導(dǎo)套靠近內(nèi)壁加工部位，以利于保證加工精度，加工完后鉆模板可由工件內(nèi)腔撤出，使其不妨礙裝卸工件。在加工工件時鉆模板隨主軸部分一起向下運動。 導(dǎo)柱一般是帶肩圓 柱形，一般會有油槽，油槽的數(shù)量隨著導(dǎo)柱的程度加長而增加，極限最多的油槽一般是 8個。 25 導(dǎo)向裝置 導(dǎo)柱及鉆模板 導(dǎo)柱是用于模具中與組件組合使用確保模具以精準(zhǔn)的定位進(jìn)行活動引導(dǎo)模具行程的導(dǎo)向元件。 定心夾緊機(jī)構(gòu) 該 機(jī)構(gòu)能實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊 。 偏心夾緊機(jī)構(gòu) 偏心夾緊機(jī)構(gòu)簡單，操作方便，動作 快 ，但它的夾緊行程小，自鎖性較差，增力較小，所以常用在切削平穩(wěn)，切削力不大的場合 。 常用夾緊機(jī)構(gòu)有： 斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)工作可靠，有比較大的增力特性，應(yīng)用在氣動和液動夾緊夾具中。我設(shè)計的這套夾具在選定夾緊力作用點時充分考慮了以上各要點。 夾緊力的點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。估算時應(yīng)找出對夾緊最不利的狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力。 理論上，夾緊力應(yīng)與上述力的作用相平衡；但實際上，大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率有關(guān)。 夾緊力應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。支承墊塊如在位置，方向偏離了支承墊塊，工件夾不緊，會使工件產(chǎn)生一個顛復(fù)力矩，可能會使工件產(chǎn)生局部變形，嚴(yán)重時甚至壓壞工件。洗沙設(shè)備正確的夾緊力的方向應(yīng)正對著支承墊塊。但只要的方向合理，即使切削力很大，用較小的夾緊力也可以使工件順利進(jìn)行鏜削。夾緊力的確定在夾緊工件之前，首先應(yīng)合理確定夾緊力的三個要素，即夾緊力的方向、大小和作用點。工件在夾緊后的變形和受壓后工件表面可能 24 引起的損傷，不應(yīng)超過技術(shù)文件上的規(guī)定要求。夾緊應(yīng)可靠、適當(dāng)。在加工過程中受到切削力的作用，若不夾緊就會產(chǎn)生移動或振動，影響加工質(zhì)量。夾緊力應(yīng)朝向主要限位面。 （ 2）夾緊力方向應(yīng)盡可能使所需夾緊力減小。 操作安全、省力 工藝性好，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，便于制造 夾緊力的確定 夾緊力的三要素是方向、大小和作用點。 夾緊裝置的要求 夾緊過程中不得 破壞工件在夾具中占有的重要位置。簡單夾緊機(jī)構(gòu)中將原始力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力的機(jī)構(gòu)只有一個，如螺旋式、偏心式、杠桿式夾緊機(jī)構(gòu)等。 c、夾緊力大小不能恒定在嚴(yán)格的范圍內(nèi)，并且也難以產(chǎn)生大的夾緊力。 但手動夾緊裝置存在下列缺點： a、夾緊緩慢，增加時間。它有以下優(yōu)點： a、動力來源可以不受設(shè)備條件的限制，構(gòu)造簡單，維護(hù)方便。 機(jī)動加緊中又有氣液壓傳動、氣壓傳動、液壓傳動、 電動機(jī) 傳動、電磁夾緊及真空夾緊等。 夾緊方案 夾緊裝置的類型和結(jié)構(gòu) 夾緊裝置目前分為 斜偰夾緊機(jī)構(gòu)，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，偏心夾緊機(jī)構(gòu)，端面凸輪夾緊機(jī)構(gòu)，腳鏈夾緊機(jī)構(gòu)，聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu) 。 4 ．互為原則 為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的原則。 3 ．自為原則 當(dāng)工件精加工或光整加工工 序要求余量盡可能小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，這就是自為原則。 2 ．統(tǒng)一原則 當(dāng)工件以一組精基準(zhǔn)定位可以方便地加工其它表面時，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此精基準(zhǔn)定位，這就是統(tǒng)一原則。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)按如下原則： 1 ．重合原則 為了容易地獲得加工表面對其設(shè)計基準(zhǔn)的相對位置精度要求，應(yīng)選擇加工表面的基準(zhǔn)為其定位基準(zhǔn)。校核合格。 2. 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗算 重合度系數(shù) Yε Yε =++齒間載荷分配系數(shù) KFα KFα =1/Yε =1/ = 齒間載荷分布系數(shù) KFβ b/h=24/( 2)= KFβ = 載荷系數(shù) K K=KAKVKFα KFβ = = 齒形系數(shù) YFa YFa= 20 應(yīng)力修正系數(shù) YSa YSa= 彎曲疲勞極限σ Flim σ Flim=450MPa 彎曲最小安全系數(shù) SFmin SFmin= 彎曲壽命系數(shù) YN YN= 尺寸系數(shù) YX YX= 許用彎曲應(yīng)力 [σ F] [σ F]=σ FlimYNYX/SFmin=450驗算 σ F =YFaYSaYε 10 3 = 載荷系數(shù) K K=KAKVKHα KHβ = = 彈性系數(shù) ZE ZE= 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH ZH= 接觸最小安全系數(shù) SHmin SHmin= 接觸壽命系數(shù) ZN ZN= 許用接觸應(yīng)力 [σ H] [σ H]=σ HlimZN/Shmin=522驗算 uubdKTZZZ HEH 12 21 1 ??? ?? 28024 ??????? = [σ H] 計算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。F t/b= 237/24=100N/mm ε a=[(1/Z1+1/Z2)]=[(1/33+1/11)] = 3 ???? ?? ?Z = KHα =1/Zε 2=1/= 齒向載荷分布系數(shù) KHβ 19 KHβ =A+B[1+(b/d1)2](b/d1)2+C硬度 229HB—— 286HB，平均取 240HB 。 mm 圓周力 Ft=2T1/d1=2 徑向力 Fr==237 tg20186。但是，脂潤滑有可以簡化軸承周圍結(jié)構(gòu)的特長，將脂潤滑和油潤滑的利弊比較。為了使軸承很好地發(fā)揮機(jī)能，首先，要選擇適合使用條件、使用目的的潤滑方法。 （ 4）、其他 也有防止異物侵入軸承內(nèi)部，或防止生銹、腐蝕之效果。 循環(huán)給油法等可以用油排出由摩擦發(fā)生的熱，或由外部傳來的熱，冷卻。相反地，油粘度低，潤滑油膜厚度不好，則縮短。 （ 2）、延長疲勞壽命。 （ 1）、減少摩擦及摩損。合理的潤滑和提高軸承性能，延長軸承的使用壽命有重要意義。 17 軸承的安裝是否正確，影響著精度、壽命、性能。 所受軸向力 N等于： N= HBfD ??? = ??? = Fd=12208N 根據(jù) [4]機(jī)械設(shè)計， P382 當(dāng)量動載荷 P的計算公式是： )( ard YFXFfP ?? 因為是輕微沖擊所以沖擊載荷系數(shù) df 取 在此推力球軸承不承受徑向力所以 0?rF 當(dāng)量動載荷 P=fd(XFr+Yfa)= 12208=12350N (2)基本額定壽命計算 根據(jù) [4]機(jī)械設(shè)計， P375 式 ???????? PCnL h 6010610 壽命指數(shù)球軸承 ? =3 查標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T3011995）基本額定動載荷 C=22200N 考慮到本課題的實際應(yīng)用情況，在此次設(shè)計中我們設(shè)計的軸承預(yù)期壽 /hL =60000h L10A=10ε /60n(c/p) ε =10ε /60n(c/p) ε =16670/720 (22200/1562) ε =66469h 故 L10A ≥ LA’ 所以可知所選用的推力球軸承 5304 可以滿足設(shè)計壽命要求。 2.