【正文】 形成了不同的支撐形式。支撐部件是床身或床身與底座的結(jié)合。（2）豎“一”字支撐。由這種部件所組成的機(jī)床，稱之為立式機(jī)床。支撐部件是床身和立柱的組合。（4）側(cè)開口行支撐。有它組成的機(jī)床稱為單臂式機(jī)床。機(jī)床的支撐部件由床身、橫梁以及兩個(gè)立柱組合而成，形成封閉的方框，其所組成的機(jī)床，稱之為龍門式機(jī)床。（2）臥式機(jī)床的特點(diǎn)：① 占地面積較大；② 機(jī)床的重心低；有利于減少機(jī)床的振動(dòng)；③ 機(jī)床的執(zhí)行部件可以在縱橫兩方面移動(dòng)。橫梁越大，則可加工的橫向尺寸越大，但剛度也就越低。因此，大大提高了機(jī)床的剛度。(5) 復(fù)合式機(jī)床的特點(diǎn)根據(jù)多面同時(shí)加工的需要所配置的形式。：機(jī)床上的傳動(dòng)方案主要可分為集中傳動(dòng)和分離傳動(dòng)，無級變速與齒輪變速。：（見上）（三方案）（1）臥式機(jī)床：考慮到零件的夾具設(shè)計(jì)，采用臥式機(jī)床將導(dǎo)致零件的裝夾難度增加； （2）懸臂式機(jī)床：考慮到零件的橫向尺寸不大，所以沒有必要采用這種形式的機(jī)床；（3）立式機(jī)床：立式機(jī)床運(yùn)動(dòng)自由度大，操作方便，足可以滿足該零件的加工。綜上所述，決定采用立式機(jī)床這一形式： 圖21 立式鉆床簡圖本次設(shè)計(jì)任務(wù)為立式鉆床，該鉆床采用主運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力源為機(jī)械聯(lián)系。擴(kuò)孔時(shí)，由液壓驅(qū)動(dòng)的工件向上做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，整個(gè)擴(kuò)孔過程便由兩個(gè)簡單的運(yùn)動(dòng)組成，即主軸帶動(dòng)鉆頭的主運(yùn)動(dòng)和液壓推動(dòng)工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。3 主軸箱及傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般要求、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向要求的前提下，力求是傳動(dòng)軸和輪為最少。式中：A——實(shí)際中心矩； M——為模數(shù)；、——分別為兩嚙合齒輪齒數(shù)。 動(dòng)力部件的選擇動(dòng)力部件是用以實(shí)現(xiàn)切削刀具的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（動(dòng)力頭）只用于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（動(dòng)力滑臺），是組合機(jī)床最主要的通用部件。例如：對于一般的多軸鉆床和鏜孔機(jī)床，可用機(jī)械或液壓動(dòng)力頭，對于銑削、鏜端面孔機(jī)床、精鏜等機(jī)床，應(yīng)用動(dòng)力滑臺配以相應(yīng)的銑頭，鏜孔，車端面頭，精鏜等；立式機(jī)床宜采用動(dòng)力滑臺或機(jī)械動(dòng)力頭等。 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 電動(dòng)機(jī)功率的估算1. 鉆頭擴(kuò)孔時(shí)的扭矩及軸向力的估算扭矩公式：軸向力公式：式中： ——為鉆頭直徑。 （查《機(jī)械制造手冊》——遼寧出版社）[工件的材料為Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼] ， ， ， ， ， ， 。則有： 則10根鉆頭的總功率為：其中：——聯(lián)軸器的效率；——滾動(dòng)軸承的效率；——圓柱齒輪的效率。其中以三相異步帶能動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多，常用為Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。功率選的過小不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)因超載而過早損壞；功率選的過大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能力又得不到充分的發(fā)揮，而且由于電動(dòng)機(jī)經(jīng)常不在滿載下運(yùn)轉(zhuǎn)，其效率和功率因數(shù)都較低而造成能源的浪費(fèi) （3）電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速愈高，磁極對數(shù)愈少，外廓尺寸愈小，價(jià)格愈低。而選用較低轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，其優(yōu)缺點(diǎn)剛好相反。考慮到減速器的降速比不宜過大，所以初步選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 再根據(jù)所須電動(dòng)機(jī)功率為。其主要性能參數(shù)如表31所示。安裝結(jié)構(gòu)型式為制造范圍（機(jī)座號）為80315。表32 電動(dòng)機(jī)主要安裝尺寸電動(dòng)機(jī)軸伸直徑D48mm電動(dòng)機(jī)軸伸長度E110mm軸伸上鍵槽的尺寸14mm9mm電動(dòng)機(jī)法蘭外徑尺寸350mm電動(dòng)機(jī)法蘭內(nèi)徑尺寸250mm`電動(dòng)機(jī)法蘭螺栓孔均不圓直徑300mm法蘭螺栓孔的數(shù)量和直徑419電動(dòng)機(jī)的總高度L710mm 減速器的選擇電動(dòng)機(jī)額定功率為，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速考慮到降速比不宜過大，這樣功率損失比較嚴(yán)重。綜合考慮后，選擇的標(biāo)準(zhǔn)減速器的型號為：NGW—L 3 1—9 GB3724—84NGW—行星齒輪減速器L—表示立式3—機(jī)座號1—表示單級減速器9—第9種傳動(dòng)比，公稱傳動(dòng)比i=10JB3724—84—標(biāo)準(zhǔn)號。即十個(gè)小齒輪的分布圓直徑也是d=336mm。初選齒輪的模數(shù)為m=3mm（廠方經(jīng)現(xiàn)場實(shí)踐，要求至少用此數(shù)）由公式： 式中： —小齒輪齒數(shù)；—小齒輪齒數(shù)。所以取小齒輪的轉(zhuǎn)速即：大小齒輪的傳動(dòng)比查《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表36，可選：小齒輪的齒數(shù)：=29； 大齒輪的齒數(shù)：=11227=83。大齒輪軸的扭矩：小齒輪軸的扭矩：將以上計(jì)算數(shù)據(jù)列表如表34所示表34 運(yùn)動(dòng)參數(shù)軸的代號轉(zhuǎn)速n（r/min）輸出功率P（kw）輸出扭矩T（）傳動(dòng)比i效率電機(jī)軸73011大齒輪軸小齒輪軸209 齒輪的校核及幾何尺寸的計(jì)算 按彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》設(shè)計(jì)計(jì)算公式，式（10—4） 進(jìn)行計(jì)算：（1）齒輪上的圓周力大齒輪上的圓周力：大齒輪上的圓周力：（2）齒輪材料為40（調(diào)質(zhì)）硬度為280HBS,則：由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》圖10－20c，查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限：（3）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》圖10－18，查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：（4）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)，由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》式（1012）得：（5）計(jì)算載荷系數(shù) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表102查得使用系數(shù)；計(jì)算圓周速度 根據(jù)，7級精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》圖10－8查得動(dòng)載系數(shù)；直齒輪，由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表10－3查得：；由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表10－4查得：7級精度、齒輪相對支撐為對稱布置時(shí) 由，查《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》圖10－13得：；故載荷系數(shù) （6）查取齒形系數(shù)，應(yīng)力校正系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表10－5可查得： ； ； ； 。 按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算按《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》式（10－8a） 進(jìn)行計(jì)算（1）計(jì)算載荷系數(shù) （2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表10－6，查得材料的彈性影響系數(shù)：（3）齒輪的寬度：（4）齒輪分度圓直徑： （5）齒輪所受圓周力 ：（6）齒數(shù)比 ： （7）由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》圖1021d，按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限： （8）由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù) ； （9）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1% ； 安全系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》式（1012）得 ： 故：按接觸疲勞強(qiáng)度校核兩齒輪也均符合要求。大齒輪的齒頂圓直徑大于160mm，而小于500mm應(yīng)做成腹板式結(jié)構(gòu)。 軸的設(shè)計(jì)。熱處理為調(diào)質(zhì)處理。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表141，（考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小）故：取，又： 則：按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查《簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，選用鋼制彈性柱銷聯(lián)軸器，其型號和參數(shù)如下型號： HL5聯(lián)軸器 GB/T501485公稱轉(zhuǎn)矩為2000； 質(zhì)量為30kg；直徑；半聯(lián)軸器的長度L＝142mm；軸器與軸配合的轂孔長度；半聯(lián)軸器的孔徑d＝50mm，故取與聯(lián)軸器相連的軸的直徑為。半聯(lián)軸器與軸的配合的轂孔長度，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不是壓在軸的端面上，故段的長度應(yīng)比略短一些，現(xiàn)取2）初步選擇滾動(dòng)軸承。根據(jù)，查《簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選單列圓錐滾子軸承 30212 GB/T29794。齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為40mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂的寬度，故取。4）軸承端蓋的總寬度為25mm。至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長度。由于齒輪不在軸端，故選用圓頭普通平鍵（A型）按由《簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》查得平鍵截面：bh＝1811（GB/T109679）； 鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為36（標(biāo)準(zhǔn)鍵長）。 同樣，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸參考《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表15－2，取軸端倒角為；各軸肩處的圓角半徑為R=2mm。故：此軸只按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件進(jìn)行校核由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》式（15－1）式中： ——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為； T ——軸所受的扭矩，單位為； ——軸的抗扭截面系數(shù)，單位為； [] ——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為；（1）確定式中各參數(shù)的具體數(shù)值 查《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表15－3，；此軸只對兩處有鍵槽的軸段和軸段進(jìn)行扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核1）對于軸段來說其上有一個(gè)鍵槽，則；由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表15－3查得，抗扭截面系數(shù)的計(jì)算公式： 式中：d——軸直徑，此處d＝50mm； b——鍵槽的寬度，此處b＝14mm； t——鍵槽的深度，此處t＝；所以有： 故，此軸徑強(qiáng)度符合2）對于軸段來說其上有兩個(gè)鍵槽，則查《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表15－3得，抗扭截面系數(shù)的計(jì)算公式： 式中：d——軸直徑，此處d＝65mm； b——鍵槽的寬度，此處b＝18mm； t——鍵槽的深度，此處t＝7mm；所以有：故，此軸徑強(qiáng)度符合 因?yàn)樾↓X輪軸軸伸和擴(kuò)孔鉆聯(lián)接處的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工比較困難；所以其材料要稍微選的好一些，耐用度高一點(diǎn)，故小齒輪軸的材料選為40，熱處理為調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)軸上零件的布置、裝拆、和定位的需要，小齒輪軸的各段直徑和長度及跨度尺寸如圖34所示圖34 小齒輪軸的裝配方案 圖35 小齒輪的載荷分析圖因?yàn)樾↓X輪軸既受軸向載荷又受徑向載荷的作用，所以其上的兩個(gè)滾動(dòng)軸承均為單列圓錐滾子軸承。根據(jù)裝齒輪處軸徑d＝35mm，查《簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》其尺寸為bhl＝12mm8mm25mm（GB/T297－94）（a）所示小齒輪的受力計(jì)算圓周力：式中：； 徑向力：繪出小齒輪軸的空間受力圖，如圖35（a），作垂直面內(nèi)的彎矩圖35（b和c）， 求垂直面內(nèi)B點(diǎn)的彎矩作垂直面內(nèi)的彎矩圖，如圖35（c）所示，作水平面內(nèi)的彎矩圖35（d和e）， 求水平面內(nèi)B點(diǎn)的彎矩作水平內(nèi)的彎矩圖，如圖35（e）所示，作合成彎矩圖如圖35（f）所示求B點(diǎn)的合成彎矩值： ，如圖35（g）所示扭矩：。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》式（15－5）軸的計(jì)算應(yīng)力為： 式中：軸所受的扭矩：；總彎矩：；折合系數(shù)：；軸的抗彎截面系數(shù)：查《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表15－4得 其中：鍵槽寬度b＝10 mm；軸的直徑d＝40mm；軸上鍵槽深度t＝5mm；查《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表15－1得：對稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力因此有：，故安全。由《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》式（13－10a）得；當(dāng)量動(dòng)載荷：查《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表13－6，載荷系數(shù)?。惠S向力主要是軸上零件重力，估算軸和它上面零件的重力約為：所以有：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》式（13－5），計(jì)算軸承壽命 式中： 對于圓錐滾子軸承； 轉(zhuǎn)速n＝73r/min；基本額定當(dāng)量動(dòng)載荷。 小齒輪軸上的軸承主要參數(shù) 已選滾動(dòng)軸承的類型為： 30208 GB/T297－94此型號軸承的主要參數(shù)，查《簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表5－5－23得：內(nèi)徑：d＝40mm；外徑：D＝80mm；徑向當(dāng)量動(dòng)載荷：；徑向當(dāng)量靜載荷：；計(jì)算系數(shù)：e＝；Y＝；；當(dāng)；X＝1；Y＝0；當(dāng)；X＝；Y＝；1）徑向力2)軸向外載荷。 4)實(shí)際軸向力。 鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 聯(lián)軸器與大齒輪軸的軸伸的鍵聯(lián)接查《簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表5－2－1，采用圓頭普通平鍵（GB/T109679）因半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度107mm，參考鍵的長度系列故取鍵長；已知：此處軸徑：d＝50mm；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度：k＝＝9＝；鍵的工作長度：；軸的扭矩：； 又：鍵、軸和半聯(lián)軸器的材料都是鋼，查《機(jī)械設(shè)計(jì)第七版》表6－2得 許用擠壓應(yīng)力；取其平均于是根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（6－1）進(jìn)行校核 故此鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠。考慮到強(qiáng)度相差較大，因此改用雙鍵，相隔布置。 小齒輪與小齒輪軸的聯(lián)接查《簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表5－2－1，采用圓頭普通平鍵（GB/T109679）因小齒輪寬度為35mm，參考鍵的長度系列，故取鍵長； 鍵、軸和齒輪的材料都是鋼，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6－2得許用擠壓應(yīng)力，取其平均已知：此處軸徑d＝40mm；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度k＝＝8＝4mm；鍵的工作長度；軸的扭矩；于是根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（6－1）進(jìn)行校核 故此鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠。2. 其為成批生產(chǎn)，為提高效率，系統(tǒng)應(yīng)能滿足自動(dòng)化要求3. ，工進(jìn)速度為4 .系統(tǒng)發(fā)熱量小5 .維修方便 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的簡述根據(jù)主機(jī)的工作情況、主機(jī)對液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求、液壓系統(tǒng)的工作條件和環(huán)境環(huán)境條件以及成本、經(jīng)濟(jì)性、經(jīng)濟(jì)性、供貨情況等諸多因素，進(jìn)行全面、綜合的設(shè)計(jì)，從而擬定出一定各方面比較合理的、可實(shí)現(xiàn)的液壓系統(tǒng)的方案。