【正文】 速最低為： n = 60 minr 根據(jù)傳動比合理取值，取一級齒輪的傳動比 i39。2 ? 20，則總傳動比合理范圍為 i39。d = i39。 （ 1） 總傳動比 由上式（ 21）： nni ma?= ?602820 47 （ 2）分配減速器的各級傳動比 按展開式布置。 以及 IIn =101 iinin mI ?? minr （ 23） 2102 iiininn mIIIII ???? minr （ 24） 由式（ 23） ~（ 25）得 I 軸 01 inn m? = 22820 =1410 minr II 軸 IIn = In = 1410 minr III 軸 2 0 1mIIIII nnn i i i??? = ? = minr （ 2） 各軸輸入功率 dI PP? ? 3? kW （ 25） 12II IPP??? kW , 12 2 3? ? ??? （ 26） 23III IIPP??? kW, 23 2 3? ? ??? （ 27） 式中 2? 、 3? 分別為軸承、齒輪傳動的傳動效率。 II PP ,其余類推。 II TT = N? m,其余類推。 （ 2）轉(zhuǎn)速校核 由上述計算可知電動機(jī)要 滿足刀庫最低每分鐘 60 轉(zhuǎn)的要求，則此電動機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)不低于 n39。a ? n=40 60? =2400 minr ，而此次選的電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為nm =2820 minr ，即 nm n39。 綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、轉(zhuǎn)矩、價格和帶傳動、減速器的傳動比，可見此電動機(jī)比較合適，因此選定電動機(jī)型號為 Y21122。選擇小齒輪材料為 40 rC （調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240HBS，二者材料硬度 差為 40HBS。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計 由設(shè)計計算公式進(jìn)行試算，即 td1 ? 3 21 )][(1HEdZuuKT ???? (1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù) tK =。 1T = ??1 n P 1410 5 ?? N? mm=? 410 N? mm 3)由表選取齒寬系數(shù) d? = 1。 6）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 8）計算接觸疲勞許用應(yīng)力。 td1 ? 3 21 )][(1HEdZuuKT ???? = 3 24 )528 (2 121 ???? mm= 由于機(jī)床實際的尺寸關(guān)系，這里小齒輪的分度圓直徑取為 td1 =40mm 2)計算圓周速度 v。 根據(jù)機(jī)床經(jīng)驗公式，齒寬為模數(shù)的 6～ 8 倍，這里模數(shù)先試取 2，故 b =（ 6～8） m = 16mm , 這里取 b=20mm 4)計算齒寬與齒高之比 hb 。 根據(jù) v = sm , 7 級精度，由圖 10—8 查得動載系數(shù) vK = [21]； 直齒輪， ?HK = ?FK =1 由表查得使用系數(shù) AK =； 由表用插值法查得 7 級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時， ?HK =。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由式得： [ F? ]1 = SK FEFN 11? = ? aMP = aMP [ F? ]2 = SK FEFN 22? = ? aMP = aMP 4） 計算載荷系數(shù) K。 由表查得 1FaY =。 6） 查取應(yīng)力校正系數(shù)。 2SaY =。 111 ][FSaFaYY? = ? = 222 ][FSaFaYY? = ? = 大齒輪的數(shù)值大。 1z = mdt1 = 240 =20 大齒輪齒數(shù) 2z =2? 20=40。 結(jié)構(gòu)設(shè)計及繪制齒輪零件圖 31 圖 31 齒輪配合 第三 章 夾具和鉆模板及多軸箱的設(shè)計與繪圖 1 夾具的設(shè)計 機(jī)床夾具的組成 盡管生產(chǎn)中使用的夾具種類繁多，結(jié)構(gòu)多變，而且新型夾具又不斷出現(xiàn)，然而機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)仍具有許多共同之處。 用于確定工件正確位置的元件 或裝置。 夾緊元件及夾緊裝置。工件定位之后必須將其夾緊，使其在加工時，在切削力等的作用下不離開已獲得的定位。 導(dǎo)向元件。導(dǎo)向元件只有鉆、鏜類夾具才具備。 對刀元件及定向元件。 夾具體。夾具體一般采用鑄鐵制造。如果夾具體的剛性不好，加工時將會引起較大的變形和振動，產(chǎn)生較大的加工誤差。 根據(jù)加工需要設(shè)置的元件或裝置，如分度裝置、驅(qū)動定位銷的傳動裝置、氣缸及管路附件、液壓缸及油路、電動裝置等。設(shè)計夾具時原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。 六點定位原理是采用六個按一定規(guī)則布置的約束點，限制工件的六個自由度，使工件實現(xiàn)完全定位。 完全定位和不完全定位 根據(jù)工件加工表面的位置要求，有時需要將工件的六個自由度全部限制，稱為完全定位。 在加工中，有時為了使定位元件幫助承受切削力、夾緊力，為了保證一批工件進(jìn)給長度一致，減少機(jī)床的調(diào)整和操作，常常會對無位置尺寸要求 的自由度也加以限制，只要這種定位方案符合六點定位原理，是允許的，有時也是必要的。 根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某自由度被兩個或兩個以上的約束重復(fù)限制，稱之為非正常情況，前者又稱為欠定位，它不能保證位置精度，是絕對不允許的。 常用定位元件及其所能限制的自由度數(shù) 常用的定位元件有支承釘、支承板、定位銷、錐面定位、 V形塊、定位套、錐度心軸等等。支承釘組合多用于粗基準(zhǔn)定位中。使用時必須保證一組支承 板等高。一組支承板，與精基準(zhǔn)面接觸形成平面定位副，相當(dāng)于三個支承釘或三個點定位副，限制三個自由度。 定位銷 這是工件以孔為基準(zhǔn)時最常用的定位元件。一般有效長度 L小于（ ～） d 時，可視為短銷；有效長度 L大于（ ～ ） d 時，視為長銷。短銷只限制了工件的 x、 y移動兩個自由度，而 不能限制 z的移動和轉(zhuǎn)動自由度。 工件用長定位銷定位，可以看成兩個短銷和工件基準(zhǔn)孔的接觸定位。 為了安裝方便，定位銷和工件的基準(zhǔn)孔之間留有一定的間隙，間隙的大小按加工工件的精度要求而定。削邊銷也分短銷和長銷兩種。它的直徑選擇除留有必要的 安裝間隙外，還需要考慮補償上述誤差所需要的間隙。 錐面定位銷 它的工作面是錐面，限制了三個移動自由度。削邊錐面定位銷用于粗基準(zhǔn)孔的定位設(shè)計中，錐頂角一般取為 。它也分短 V形塊和長 V 形塊兩種。 分析 V形塊所能限制的自由度時，也可以把 V 形塊看作無限短，只能限制 y、 z的兩個移動自由度。 V形塊的 V形角有 三種。 V形塊的結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。由于工件在加工過程中受切削力、慣性力、夾緊力等的作用，會產(chǎn)生變形或位移 ，從而影響工件的加工質(zhì)量。為了獲得良好的加工效果，一定要把工件在加工過程中的位移、變形等控制在加工精度所允許的范圍之內(nèi)。 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計時，一般應(yīng)滿足以下主要原則： （ 1）夾緊時不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。 （ 3）使工件不產(chǎn)生過大的變形和表面損傷。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動夾緊機(jī)構(gòu)必須保證自鎖，機(jī)動 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。 （ 6）夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。其他要求的重要性取決于具體條件，其中有些要求在選擇夾緊力的方向和作用點時應(yīng)有所考慮，有些則在擬定夾緊裝置的具體結(jié)構(gòu)時或進(jìn)行夾具的整體設(shè)計時考慮。同時夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)，實際所需夾緊力的計算是一個復(fù)雜的問題，一般只能作粗略估算。根據(jù)工件所受軸向力、夾緊力的作用情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力，即： KFF WWK ?? 式中， FWK —— 實際所需夾緊力 (N)； FW ——在一定條件下，由靜力 平衡算出的理論夾緊力 (N)； K ——安全系數(shù)。K1K3K5 表 1 安全系數(shù) K0—K6的數(shù)值 符號 考慮的因素 系數(shù)值 K0 工件材料及加工余量均勻性 K1 加工性質(zhì) 粗加工 精加工 K2 刀具鈍化程度 K3 切削特點 連續(xù)切削 斷續(xù)切削 K4 夾緊力的穩(wěn)定性 手動夾緊 機(jī)動夾緊 K5 手動夾緊時的手柄位置 操作方便 操作不方便 K6 僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時工件與支承面的接觸情況 操作點確定 接觸點不確定 在開始鉆孔到鉆孔深度最大時，引起工件繞止推支承的翻轉(zhuǎn)為最不利的狀態(tài)，其翻轉(zhuǎn)力矩為 FL，工件重力及壓板與工件間的摩擦力可以忽略不計。 圖 14 夾具示意圖 F 為鉆孔力，根據(jù)刀具材料和工件材料可知： 0. 8