【正文】 軸承座的結(jié)構(gòu)以及工作原理的了解，并了解多軸頭的結(jié)構(gòu)； 3) 通過老師指導(dǎo) ,同學(xué)討論確定方案。 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第二章 軸承座分析 軸承座裝配圖如圖 21 所示 圖 21 軸承座裝配圖 軸承座的作用 設(shè)計題目所給的零件為軸承座，主要是安裝軸承以支撐軸。 零件的 主要技術(shù)要求 該零件 為軸承支座，安裝軸承，形狀一般，精度要求不高，零件的主要技術(shù)要求分析如下（圖 22和圖 23）： 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 圖 22 軸承座上蓋 圖 23 軸承座底座 由零件圖可知其主要技術(shù)要求如下： （ 1）零件的底座、內(nèi)孔、端面、底座上蓋接觸面有粗糙度要求，其余的表面粗糙度要求并不高，也就是說其余表面不需要加工，只要按鑄造時的精度即可。 （ 7） 4? 13 孔：未注公差尺寸，公差等級按 IT11，表面粗糙度 um 并保證尺寸 ? 120 mm （ 8）工件材料為 HT200，鑄件； （ 9）未注倒角為 C2。水淬時有形成裂紋的傾向，形狀復(fù)雜的零件應(yīng)在熱水或油水中淬火。 毛坯的選擇 及鑄造方法 選擇毛坯時候應(yīng)該考慮一下幾點因素： (1)零件的力學(xué)性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力學(xué)性能有所不同。 (2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸：直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時宜采用鍛件；形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鑄鋼件，形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造；外形復(fù)雜的小零件宜采用精密鍛造方法，以避免機械加工。 (4)現(xiàn)場生產(chǎn)條件要求：現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析和論證。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第 41 頁表 ，選用鑄件尺寸公差等級為 9級 .這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。 基準的選擇 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 定位選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中重要的工作之一，定位選擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 (1)加工軸承座上蓋時應(yīng)選擇上蓋螺栓孔的上表面為粗基準，加工上蓋分合面。 (2)按照粗基準的選擇原則 ，同理我們可以 選擇 出 軸承座底座的底孔的上表面為粗基準 ，加工底座的底面。 (1)選擇上蓋的分合面為精基準，加工上蓋端面和油杯螺紋孔的上表面。選擇上蓋的分合面為精基準可以簡化操作，能夠準確定位，加緊可靠，滿足加工表面對設(shè)計基準的相對位置精度要求，方便加工其他表面。 (3)按照精基準的選擇 原則，選擇軸承座的底面 與 為精基準，加工 軸承座的內(nèi)孔。 確定 軸承座 表面的加工方法 根據(jù)工件材料性質(zhì)和具體尺寸，可以采用粗銑 精銑的工藝來達到。根據(jù)加工表面的加工精度和粗糙的要求，選定如下加工方法： 軸承上蓋的表面加工方法 （ 1） 上蓋底面及分合面底面，表面粗糙度要求為 ，查 [2]可知：采用粗銑 精銑即可； （ 2） 鏈接螺栓孔和油杯螺紋孔的凸臺 ，表面粗糙度要求為 ，查 [2]可知：采用粗銑 精銑即可； （ 3） 蓋連接螺栓孔， 尺寸偏差為 177。 （ 5）軸承座前后端面，表面粗糙度要求為 ，查 [2]可知：采用粗銑 精銑即可。 ， 查 [2]中表 42和表 43 采用鉆 攻絲即可； 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 （ 6）底座底孔 4φ 13，保證尺寸偏差為177。 （ 7）軸承座前后端面，表面粗糙度要求為 ，查 [2]可知：采用粗銑 精銑即可。其優(yōu)點是：工藝路線短。通過分析可知這個方案可行。 劃分加工階段 加工質(zhì)量要求高的表面，都劃分加工階段，一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。 先孔后面： 對于箱體、支架和連桿等零件應(yīng)先加工平面后加工孔。 主要表面的光整加工（如研磨、珩磨、精磨等），應(yīng)放在工藝路線最后天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 階段進行，以免光整加工的表面，由于工序間的轉(zhuǎn)運和安裝而受到損傷。 根據(jù)以上原則 軸承座的工藝過程如下： 軸承座上蓋的工藝過程 如表 31 表 31 軸承座上蓋的工藝過程 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 01 鑄造 清理 1)軸承座頂面、分合面和端面加工余量 2mm。 2） 鉆油杯螺紋孔至 ，保證尺寸偏差 177。 （ 2）確定進給量：查切削用量手冊， （ 3）確定切削速度：查 [2]中表 5113，取 （ 4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速： 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 以上為工藝給定數(shù)值，實際情況將結(jié)合多軸頭的設(shè)計進行具體分析。 工藝卡 工藝卡 如 表 41 表 41 工藝卡 零件名稱 軸承座底座 工序名稱 鉆四孔 設(shè)備型號 Z535 工序號 工序內(nèi)容 夾具輔圖 刀具 刀輔具 量具 S （毫米 /轉(zhuǎn)） n（轉(zhuǎn) /分） V （米/秒） T 機 T 單 T 總 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 刀具的選擇 加工底座Φ 13 孔 我選的是 直徑為 的 莫氏錐柄 麻花鉆，鉆頭選擇高速鋼。 夾具的設(shè)計 在加工 4? 13孔時需要限定零件 6 個自由度，支承板限制了四個自由度， 支承釘限制了兩個自由度，一共限制 6 個自由度符合要求，零件通過鉆模板來加緊。 04 同時鉆四個 162。核算公式如下： 式中： N 為多軸頭各工作軸消耗的功率的總和 。 第五章 設(shè)計傳動系統(tǒng)圖 多軸頭齒輪傳動系統(tǒng)的設(shè)計既要保證工藝要求，又要保證多軸頭的結(jié)構(gòu)的緊湊性。 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 齒輪傳動系統(tǒng)圖應(yīng)按照所規(guī)定的符號繪制。 在齒輪傳動系統(tǒng)圖中應(yīng)清晰的表明：齒輪的傳動方式，各齒輪的齒數(shù)及模數(shù)，主動軸及工作軸的旋轉(zhuǎn)方向，齒輪層數(shù)（對兩層以上）。 下面按設(shè)計步驟分別討論每項內(nèi)容的設(shè)計要求和設(shè)計方法。但是由于齒輪傳動多軸頭在生產(chǎn)中早已廣泛應(yīng)用，在使用和制造方面已有一定的經(jīng)驗，在［ 1］中，有關(guān)多軸頭齒輪的結(jié)構(gòu)和規(guī)格參數(shù)，以及齒輪的 材料 、熱處理、齒寬及工作條件都作了規(guī)定，所以當利用 [1]所介紹的齒輪進行設(shè)計時，可根據(jù)加工孔徑，按表 51 查得齒輪模數(shù)，此表查得的模數(shù)為主動輪的模數(shù)，每個主動齒輪可帶動四個工作軸。 確定工作軸直徑（ d） 多軸頭工作軸直徑是按扭轉(zhuǎn)剛度所計算的，若工作軸不兼做中間軸使用時，其直徑可 按齒輪傳動多軸頭設(shè)計表 52 查得： 查表 52 得：工作軸直徑 d＝ 20mm。 但由于被加工孔之間的相互位置有許多不同的排列形式，使得傳動系統(tǒng)圖隨之也出現(xiàn)了多種多樣的類型。 （ 1）、按齒輪組合形式分 按齒輪組合形式分有如下兩種形式： A、單式傳動，即每個軸上只有一個齒輪與其他齒輪嚙合傳動。 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 （ 2）、按齒輪傳動方式分 A、外嚙合傳動。工作軸成 “八 ”字形分布的 。 B、內(nèi)嚙合傳動。 （ 3）、按工作軸布置情況分 按工作軸布置情況可分為規(guī)則分布和不規(guī)則分布的。 確定主軸的中心位置 從多軸頭工作平穩(wěn)性方面考慮，主動軸中心應(yīng)與各個工作軸所受軸向力的合力作用點（稱為壓力中心）重合。 從多軸頭結(jié)構(gòu)的對稱性方面考慮，主動軸應(yīng)處于多軸頭本體的幾何中心上。 對于加工孔對稱分布的多軸頭，使主動軸中心既要與壓力中心重合，又要與多軸頭本體的幾何中心重合，是比較容易做到的?；蛲瑫r進行鉆、擴、鉸等多工序加工的多軸頭，壓力中心往往偏向某些加工孔。所以在傳動系統(tǒng)的設(shè)計中，通常采取如下處理方法：如果多軸頭與機床的連接是法蘭盤式的。但由于結(jié)構(gòu)要求，主動軸中心不得不遠離壓力中心時，應(yīng)采用較粗的導(dǎo)柱，或使多軸頭與機床主軸箱作固定式連接。 因為本次設(shè)計是四孔加工，而且是對稱的四孔，壓力中心正好在對稱中心 A 點上如圖所示，即 A點可作為主動軸中心。 如圖 53 圖 53 中心軸位置圖 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 確定傳動比及齒輪的模數(shù) 傳動比的原則 （ 1）要保證工藝對工作軸所提出的轉(zhuǎn)速、切削速度及每轉(zhuǎn)進給量的要求。 （ 4）攻絲多軸頭的工作軸的每轉(zhuǎn)進給量必須與絲錐的螺距相等。工作軸轉(zhuǎn)速是按工藝要求確定的。 當傳動比初步確定后，可按照工藝規(guī)定的對工作軸每轉(zhuǎn)進給量計算出主動軸每轉(zhuǎn)進給量： 式中 為主動軸每轉(zhuǎn)進給量（ mm/r）， 為對工作軸每轉(zhuǎn)進給量（ mm/r）。然后，再按所選取的主軸每轉(zhuǎn)進給量計算出對工作軸每轉(zhuǎn)進給量。 上述所確定的傳動比是理論值，當主動軸與對工作軸齒輪的齒數(shù)確定之后，按此數(shù)計算出來的傳動比是實際值。 攻絲多軸頭傳動比的確定可按如下步驟進行： 1）選定機床主軸進給量 。 2）按選定的 ，求出多軸頭的理論傳動比 。 3）按求出的 值，選擇齒輪，并求出實際傳動比 及實際每轉(zhuǎn)進 給量 。 5）選擇機床轉(zhuǎn)速 n。 6）驗算攻絲切削速度 。 各軸上齒輪的齒數(shù)確定方法介紹如下： 主動軸和工作軸上齒輪的齒數(shù)可按傳動比進行分配。然后按傳動比求出另一個齒輪的齒數(shù)。此外還應(yīng)盡可能選擇奇數(shù)齒數(shù)。 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 從機床 主軸 各級進 給量 中選 取相接 近的 一級， 即為 。 選 工 作 軸 齒 輪 齒 數(shù) ， 主 動 軸 齒 輪 齒 數(shù)。從主動軸開始到工作軸為止，齒輪的個數(shù)為奇數(shù)時，工作軸和主動軸的旋轉(zhuǎn)方向相同；從主動軸開始到工作軸為止，齒輪的個數(shù)為偶數(shù)時，工作軸和主動軸的旋轉(zhuǎn)方向相反。但是，各軸受力情況的好壞，將影響到多軸頭的工作情況及各軸和軸承的使用壽命。 惰輪的布置形式如圖所示，其坐 標位置計算如 圖 55： 圖 55 坐標位置計算圖 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 按照一圓與三個不等圓相切，求外切圓的半徑及其中心位置的計算公式，在圖中選定坐標，確定原始尺寸： l=k=20 ， m=n=95 ， R1=21 ,R2=R3=17。 繪制傳動系統(tǒng)圖 按照坐標尺寸繪制傳動系統(tǒng)圖，如圖 56： 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 56 傳動系統(tǒng)圖 檢查結(jié)構(gòu)上的干涉現(xiàn)象 齒輪傳動系統(tǒng)圖主要表示了各軸上齒輪之間的傳動關(guān)系。但由于在傳動系統(tǒng)圖中，齒輪是以分度圓表示的，不能完全反映出結(jié)構(gòu)上的相互為止關(guān)系。如有干涉現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)修改傳動系統(tǒng)的設(shè)計或者訂出結(jié)構(gòu)上的處理方法，以免在總圖設(shè)計中發(fā)現(xiàn)問題過晚，造成設(shè)計上的返工現(xiàn)象。 （ 2）檢查軸承干涉 如工作軸直徑為 d=20mm，軸承（ 204）的外徑為 47mm，惰輪軸的軸徑為 17mm，其軸承（ 203）的外徑為 40mm，畫出軸承外圓， 工作軸軸承與惰輪軸承未發(fā)生干涉，而兩工作軸上的軸承發(fā)生干涉 。因為加工孔直徑為Φ 13，按表 22查得的工作軸直徑為（ d=20mm）是偏大的，可按公式（ 42）計算。 天津大學(xué)仁愛學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 第 六 章 齒輪幾何尺寸的計算 當實際中心距 A 與理論中心距 不相等時，要采用變位，如果 A與 之差小于圓柱齒輪傳動公差表中所規(guī)定的中心距偏差，齒輪可以不變位，但應(yīng)重新調(diào)整中心距偏差，如果大于 A 與 之差小于圓柱齒輪傳動公差表中所規(guī)定的中心距偏差，應(yīng)采用變位齒輪，如果 A 與 之差小于圓柱齒輪傳動公差表中所規(guī)定的中心距偏差大于 ，應(yīng)重新設(shè)計傳動系統(tǒng)，使其小于 。連接部件由連接法蘭、連接環(huán)組成；傳動部件是傳動桿。導(dǎo)向部件由導(dǎo)柱、導(dǎo)柱襯套和鉆模板組成，還有其他一些零部件。齒輪傳動箱有工作軸、主動軸、惰輪軸以及軸上的齒輪、軸承及其他零 件，還有本體、蓋、中間板和一些固定零件。 （ 4） 惰輪軸的結(jié)構(gòu)：惰輪軸結(jié)構(gòu)參考低本體用惰輪軸 ()參數(shù)規(guī)格設(shè)計，其中軸承選用深溝球軸承 6001 型 (GB/T 2761994)、支撐環(huán) ()。 （ 6） 導(dǎo)向部件的結(jié)構(gòu)：導(dǎo)向部件的結(jié)構(gòu)參考導(dǎo)向部件 ()參數(shù)規(guī)格設(shè)計，其中選擇導(dǎo)柱 ()、導(dǎo)向套支座圖 (558)、導(dǎo)柱襯套 ()、圓形鉆模板()。在特殊情況下，也采用滑動軸承。下面是部分軸承