聯(lián)軸器加工工藝與工裝設(shè)計(jì)-機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化畢業(yè)論.doc

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1、2014屆屆 分 類 號(hào):TH133.4 單位代碼:10452 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 聯(lián)軸器加工工藝與工裝設(shè)計(jì)聯(lián)軸器加工工藝與工裝設(shè)計(jì) 姓 名 秦 偉 學(xué) 號(hào) 201004150447 年 級(jí) 2010 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 系 （院） 機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 馬保聰 2014 年 3 月 30 日 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 聯(lián)軸器是用來(lái)把兩個(gè)相鄰軸端聯(lián)接起來(lái)的裝置。在機(jī)械結(jié)構(gòu)中，聯(lián)軸器被用來(lái)實(shí) 現(xiàn)相鄰的兩根轉(zhuǎn)軸之間的半永久性聯(lián)接。在機(jī)器的正常使用期間內(nèi)，這種聯(lián)接一般不 必拆開(kāi)，在這種意義上，可以說(shuō)聯(lián)軸器的聯(lián)接是永久性的。但是在緊急情況下，或者 需要更換以磨

2、損的零件時(shí)，可以先把聯(lián)軸器拆開(kāi)，然后再聯(lián)接上。 聯(lián)軸器有幾種類型，它們的特性隨其用途而定。本文通過(guò)分析聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)，而 從擬定設(shè)計(jì)方案、夾具配件的制作及裝配分析整個(gè)過(guò)程，分別論述了認(rèn)真掌握夾具設(shè) 計(jì)原則，合理地安排工藝，是可以制作成結(jié)構(gòu)合理、定位可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的夾具。 關(guān)鍵詞：聯(lián)軸器；多軸頭；夾具；定位 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ABSTRACT A coupling is a device for connecting the eds of adjacent shafts. In machine construction, ouplings are used to ef

3、fect a semipermanent connection between adjacent rotating shafts. The connection is permanent in the sense that it is not meant to be broken during the useful life of the machine, but it can be broken and restored in an emergency or when worn parts are replaced. There are several types of shaft coup

4、lings, their characteristics depend on the purpose for which they are used. This paper analyzes the structure of the coupling, and from the development of the design, production and assembly fixtures accessories analyze the whole process were discussed carefully grasp fixture design principles, reas

5、onable arrangements for the process, can be made into a reasonable structure, positioning reliable and economical practical fixture. Key words: coupling; project; fixture; location 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘摘 要要 .I ABSTRACTABSTRACT .II 1 1 緒論緒論 1 1.1 多軸加工應(yīng)用 1 1.1.1 多軸加工的類型：.1 1.1.2 多軸加工的特點(diǎn)：.1 1.1

6、.3 多軸加工的設(shè)備.1 1.2 聯(lián)軸器技術(shù)分析 2 1.3 論文研究的意義及現(xiàn)狀 2 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容 3 1.5 研究目標(biāo) 3 1.6 研究方法與手段 3 1.7 方案可行性分析 4 2 2 聯(lián)軸器工藝分析聯(lián)軸器工藝分析 5 2.1 課題簡(jiǎn)介 5 2.1 聯(lián)軸器的分析 7 2.1.1 聯(lián)軸器的作用.7 2.1.2 零件的工藝分析7 2.2 確定毛坯畫零件圖（附圖） 7 2.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 8 2.3.1 制動(dòng)輪.8 2.3.2 從動(dòng)軸半聯(lián)軸器.8 2.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .10 2.3.1 制動(dòng)輪.10 2.3.2 從動(dòng)軸半聯(lián)軸器.10 2.3.3 主動(dòng)軸半聯(lián)軸器.11 2.4 加

7、工工序設(shè)計(jì)12 3 3 設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)圖 .14 3.1 齒輪模數(shù)的確定 .14 3.2 確定工作軸直徑 .14 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3.3 選擇傳動(dòng)方式 .14 3.4 確定主動(dòng)軸中心位置 .15 3.5 確定傳動(dòng)比及齒輪的齒數(shù) .16 3.6 惰輪的布置及其坐標(biāo)計(jì)算 .17 3.7 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 .19 3.8 檢查結(jié)構(gòu)上的干涉現(xiàn)象 .20 4 4 齒輪的幾何尺寸計(jì)算齒輪的幾何尺寸計(jì)算 .21 5 5 繪制多軸頭總圖繪制多軸頭總圖 .23 6 6 軸承壽命的計(jì)算軸承壽命的計(jì)算 .26 6.1 單列向心球軸承的驗(yàn)算 .26 6.2 止推軸承的驗(yàn)算 .

8、27 結(jié)結(jié) 論論 28 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 29 致致 謝謝 .30 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1.1 多軸加工應(yīng)用 1.1.11.1.1 多軸加工的類型：多軸加工的類型： 加工中心一般可以分為立式加工中心和臥式加工中心兩種。三軸立式加工中心是 最有效的臉只有頂部的工件表面,臥式加工中心的幫助下一個(gè)轉(zhuǎn)盤,還能完成加工。多 軸數(shù)控加工中心的特點(diǎn)是效率高、精度高,可以?shī)A緊工件后完成五面加工工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸。 這種設(shè)置方式多軸數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是:主軸的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,主軸剛度很好,生產(chǎn)成 本低。而且一般表設(shè)計(jì)不是太大,軸承很小,特別是當(dāng)一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)角度 90或工件切割 工作臺(tái)

9、時(shí)帶來(lái)很多負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 立式主軸頭回轉(zhuǎn)。 這種設(shè)置方式多軸數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn):主軸的加工靈活,工作臺(tái)可以設(shè)計(jì)得很大。用 球面銑刀加工曲面時(shí),當(dāng)?shù)毒呒庸ぶ行木€垂直于表面的時(shí)候,由于球面銑刀頂點(diǎn)線性速 度為零,頂點(diǎn)減少了工件表面質(zhì)量差,和采用的設(shè)計(jì)主軸,主軸相對(duì)于工件的角度來(lái)看, 球形銑刀切削。確保有一定的線速度,能提高表面處理的質(zhì)量,這是加工中心的轉(zhuǎn)盤是 難以實(shí)現(xiàn)。 1.1.21.1.2 多軸加工的特點(diǎn)：多軸加工的特點(diǎn)： 采用多軸數(shù)控加工，具有如下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）減少基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，可以提高加工精度。所以說(shuō)多軸的數(shù)控加工的工序不僅可 以提高了工藝的有效性，并且由于零件在整個(gè)加工過(guò)程中只需一次裝夾，所以加

10、工精 度更容易得到保證。 （2）減少工裝夾具數(shù)量和占地面積。盡管多軸數(shù)控加工中心的單一的設(shè)備價(jià)格較 高,但由于縮短過(guò)程鏈和減少設(shè)備,工具和夾具數(shù)量、車間占地面積,設(shè)備維護(hù)成本降低。 （3）縮短生產(chǎn)的過(guò)程鏈，簡(jiǎn)化生產(chǎn)的管理?？梢允苟噍S數(shù)控機(jī)床完成處理大大縮 短生產(chǎn)過(guò)程鏈,因?yàn)橹惶幚砣蝿?wù)工作,不僅簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理計(jì)劃和調(diào)度,可以明顯提高 透明度。使用更復(fù)雜的工件它相對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程方法的優(yōu)勢(shì)更加明顯。同時(shí)由于縮短 生產(chǎn)過(guò)程鏈,在制品的數(shù)量會(huì)減少,可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理,降低生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理的成本。 （4）新產(chǎn)品研發(fā)周期的縮：短新產(chǎn)品研發(fā)周期。對(duì)于航空航天、汽車等領(lǐng)域的企 業(yè)，有新產(chǎn)品部件和成型模具形狀復(fù)雜,精

11、度高,因此具有較高的靈活、高精度、高集 成和完整的多軸數(shù)控加工中心的處理能力可以很好地解決新產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中復(fù)雜零件 加工的精度和周期問(wèn)題，大大縮短研發(fā)周期和提高新產(chǎn)品的成功率。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 1.1.31.1.3 多軸加工的設(shè)備多軸加工的設(shè)備 多軸加工的飼料加工許多孔在同一時(shí)間或同時(shí)在許多相同的或不同的工件加工一 個(gè)洞。它不僅縮短加工時(shí)間,提高準(zhǔn)確性和減少夾緊和定位時(shí)間,和不需要計(jì)算坐標(biāo)數(shù) 控機(jī)床,減少詞塊和簡(jiǎn)化編程。處理:它可以使用處理以下:以下設(shè)備與多個(gè)主軸頭鉆或 搖臂鉆床,多軸鉆床,多軸組合機(jī)床和機(jī)床主軸箱的自動(dòng)變化。甚至可以通過(guò)兩個(gè)可以 自動(dòng)調(diào)整主

12、軸和主軸箱的軸距,結(jié)合數(shù)控工作臺(tái)兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng),處理各種各樣的圓形或 橢圓形洞群一個(gè)或多個(gè)流程。 1.2 聯(lián)軸器技術(shù)分析 （1）耦合是一種靈活的耦合,我們處理在兩個(gè)同軸的旋轉(zhuǎn)軸連接,有一個(gè)大兩軸相 對(duì)偏移補(bǔ)償,減震,緩沖,例如性能,靈活的耦合和聚氨酯橡膠。 （2）尺寸精度要求較高 40 孔的尺寸精度為，下偏差為 0，上偏差為+0.034，表 面粗糙度為 Ra1.6;2；120 與 68 相交端面處,相隔有 1.5 長(zhǎng)的錐度,公差為上下偏差 0.05；32 聯(lián)接孔之間的中心距 145,允許上下偏差為0.10;632 孔的深度 10， 允許上下偏差為0.05。 （3） 、有一定的形位公差要求：60

13、的端面相對(duì)于 40 孔的軸線垂直度 要求 為 0.05；618 孔相對(duì)于 40 孔軸線的位置度? 為 0.10;632 孔要求均布,分度 要求上下偏差為0.08; 1.3 論文研究的意義及現(xiàn)狀 作為現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)，用機(jī)械制造過(guò)程發(fā)生明顯的變 化。與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比，無(wú)論是在加工工藝，還是在加工過(guò)程控制和加工設(shè)備與工 藝裝備等諸多方面均有顯著不同。我們所熟悉的數(shù)控機(jī)床有三個(gè)直線坐標(biāo)軸，多軸是 在一臺(tái)機(jī)床上至少 4 軸1。所說(shuō)通常的多軸數(shù)控加工是指第 4 軸以上的數(shù)控加工技術(shù)， 具有代表性的是 5 軸數(shù)控的加工。所以多軸數(shù)控加工能同時(shí)控制 4 個(gè)以上坐標(biāo)軸的聯(lián) 動(dòng)，將數(shù)控銑

14、、數(shù)控鏜、數(shù)控鉆等功能組合在一起，工件在一次裝夾后，可以對(duì)加工 面進(jìn)行銑、鏜、鉆等多工序加工，有效地避免了由于多次安裝造成的定位誤差，能縮 短生產(chǎn)周期，提高加工精度。隨著模具制造技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)加工中心的加工能力 和加工效率提出了更高的要求，因此多軸數(shù)控加工技術(shù)得到了空前的發(fā)展。 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,多軸數(shù)控加工中心越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。他們最大的優(yōu)點(diǎn)是容 易使復(fù)雜零件的加工,縮短加工周期,提高加工表面質(zhì)量。改善產(chǎn)品質(zhì)量,提高產(chǎn)品性能 需求,如燈模具、汽車車燈模具完成:雙轉(zhuǎn)臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)加工,由于特殊的光學(xué)效果,大燈 模具用于反射無(wú)數(shù)小面加工精度和平滑指數(shù)非常高的要求,特別是光潔度,幾乎需要一 個(gè)鏡

15、子的效果。采用高速切削工藝裝備及五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床用球銑刀切削出鏡面的效果， 就變得很容易，而過(guò)去的較為落后的加工工藝手段就幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。采用五軸聯(lián)動(dòng) 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 機(jī)床加工模具可以很快的完成模具加工，交貨快，更好的保證模具的加工質(zhì)量，使模 具加工變得更加容易，并且使模具修改變得容易。在傳統(tǒng)的模具加工中，一般用立式 加工中心來(lái)完成工件的銑削加工。隨著模具制造技術(shù)的不斷發(fā)展，立式加工中心本身 的一些弱點(diǎn)表現(xiàn)得越來(lái)越明顯?，F(xiàn)代模具加工普遍使用球頭銑刀來(lái)加工，球頭銑刀在 模具加工中帶來(lái)好處非常明顯，但是如果用立式加工中心的話，其底面的線速度為零， 這樣底面的光潔度就

16、很差，如果使用四、五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工技術(shù)加工模具，可以克服 上述不足。 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容 參考有關(guān)資料，按照中小批生產(chǎn)（如年產(chǎn) 30005000 件） ，所以零件加工工藝； 件上 4 孔設(shè)計(jì)加工零件上 4 孔的工裝多軸頭。 多軸加工的飼料加工工件多個(gè)孔同時(shí),可以縮短處理時(shí)間,提高準(zhǔn)確性和減少夾緊 和定位時(shí)間,不必像在數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)計(jì)算等,簡(jiǎn)化了編程,它可以用于通用設(shè)備(立式、 搖臂鉆床等)加工;保存特殊設(shè)備投資2。 零件加工技術(shù)和齒輪傳動(dòng)軸頭設(shè)計(jì)更多的是一種傳統(tǒng)的機(jī)械,它是程序設(shè)計(jì)功能強(qiáng)、 但更高要求設(shè)計(jì)師的機(jī)械的基礎(chǔ)知識(shí)。學(xué)生畢業(yè)前,全面的教育和培訓(xùn),為未來(lái)打下良 好的基礎(chǔ)參與工作。 （

17、1）根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際需要，完善被加工零件GY5 35X60（半）聯(lián)軸器 的圖紙，結(jié)構(gòu)和要求合理、正確； （2）根據(jù)零件的具體要求，合理安排零件加工工藝； （3）設(shè)計(jì)加工零件上 4 孔的工裝多軸頭及夾具，分析、計(jì)算和結(jié)構(gòu)合理、正確； 畫多軸頭及夾具裝配圖和主要零件圖（用 AutoCAD） 。 1.5 研究目標(biāo) 通過(guò)此主題設(shè)計(jì)過(guò)程文檔準(zhǔn)備鍛煉和發(fā)展自己的能力,熟悉常用材料的使用性能, 正確選擇材料;主夾具設(shè)計(jì)的基本方法和機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本程序和方法; 掌握制造過(guò) 程的加工過(guò)程,一般的生產(chǎn)流程和方法有初步的了解,知識(shí)常用的組件的設(shè)計(jì)軟件,能熟 練使用 2 d 和 3 d 設(shè)計(jì)軟件。機(jī)械加工技術(shù)

18、加工的產(chǎn)品能滿足圖紙的技術(shù)要求。讓自 己在大學(xué)四年得到全面的總結(jié)和鞏固知識(shí),以前學(xué)到的知識(shí)來(lái)考慮,更好的掌握知識(shí),為 將來(lái)的工作打下良好的基礎(chǔ)。 1.6 研究方法與手段 （1）研究、消化原始數(shù)據(jù),收集相關(guān)機(jī)械零件設(shè)計(jì),裝配工藝,機(jī)械加工、制造技術(shù) 和相關(guān)信息,使用設(shè)計(jì);消化部分圖,了解零件的目的,可制造性分析的部分,尺寸精度等技 術(shù)要求,過(guò)程數(shù)據(jù)的分析,了解材料的性能、特點(diǎn)和部分工藝參數(shù); （2）確定工藝方案，制定加工工藝文件； 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 （3）完成零件圖的制作。 （4) 設(shè)計(jì)加工零件上4孔的工裝多軸頭，分析、計(jì)算和結(jié)構(gòu)合理、正確。 （5) 設(shè)計(jì)并制定

19、出結(jié)構(gòu)部件的尺寸，通過(guò)計(jì)算選取標(biāo)準(zhǔn)化零件。 （6) 用 AutoCAD畫出多軸頭裝配圖和主要零件圖。 1.7 方案可行性分析 （1）查閱相關(guān)文獻(xiàn)，搜集有關(guān)資料。 （2）通過(guò)下工廠調(diào)研觀察實(shí)物，對(duì)聯(lián)軸器的工作原理，結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)有進(jìn)一步的了 解。并觀察與其配套的多軸頭結(jié)構(gòu)形成初步映像。 （3）通過(guò)老師指導(dǎo),同學(xué)討論確定方案。 （4）根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)產(chǎn)品。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 2 聯(lián)軸器工藝分析聯(lián)軸器工藝分析 2.1 課題簡(jiǎn)介 MLL-I 型得帶制動(dòng)輪梅花形彈性聯(lián)軸器，在動(dòng)力過(guò)程和傳遞運(yùn)動(dòng)動(dòng)力過(guò) 程中一同回轉(zhuǎn)而不脫開(kāi)的一種裝置 3。此外 ,耦合補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移

20、 ,緩沖 和減振和安全保護(hù)等功能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便,耐磨 ,加工精度不高 ,適應(yīng) 性廣 ,可用于多種小功率水平或垂直軸系統(tǒng),工作溫度在 - 35 C 80C。 圖 1 聯(lián)軸器 技術(shù)參數(shù)如表1 所示 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 表 1 技術(shù)參數(shù) 長(zhǎng)度沉孔 尺寸 鍵槽型號(hào)軸孔 直徑 d1 LL 1 d3Rbt L 0 D 0 BDD 1 d0h MLL4 -I-160 308260551. 5 833. 3 19 1 16 0 7010 5 7210 0 2 0 MLL4 -I-200 308260551. 5 833. 3 19 1 20 0 8010 5 7210 0

21、 2 0 MLL5 -I-200 3582605521 0 38. 3 19 7 20 0 8512 5 9012 2 2 5 MLL6 -I- 1200 3882606521 0 41. 3 20 3 20 0 8514 5 10 4 14 0 3 0 MLL6 -I-250 3882606521 0 41. 3 20 3 25 0 10 5 17 0 13 0 16 6 3 0 MLL7 -I-250 5011 2 849521 4 53. 8 26 5 25 0 10 5 17 0 13 0 16 6 3 0 MLL7 -I-315 5011 2 849521 4 53. 8 26 5

22、31 5 13 5 20 0 15 6 19 6 3 5 MLL8 -I-315 5511 2 84952. 5 1 6 59. 3 27 2 31 5 13 5 20 0 15 6 19 6 3 5 MLL8 -I-400 5511 2 84952. 5 1 6 59. 3 27 2 40 0 17 0 20 0 15 6 19 6 3 5 MLL9 -I-400 7014 2 10 7 12 0 2. 5 2 0 74. 9 33 4 40 0 17 0 23 0 18 0 22 5 3 5 MLL9 -I-500 7014 2 10 7 12 0 2. 5 2 0 74. 9 33 4

23、50 0 21 0 23 0 18 0 22 5 3 5 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 2.1 聯(lián)軸器的分析 2.1.12.1.1 聯(lián)軸器的作用聯(lián)軸器的作用 MLL-I 型與制聯(lián)軸器連接兩個(gè)或兩個(gè)軸和傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)在動(dòng)力過(guò)程和傳遞 運(yùn)動(dòng) 動(dòng)力過(guò)程中一同回轉(zhuǎn)而不脫開(kāi)的一種裝置。此外,耦合補(bǔ)償兩軸相對(duì)位 移,安全保護(hù)等功能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便,耐磨 ,加工精度不高 ,適應(yīng)性廣 ,可 用于多種小功率水平或垂直軸系統(tǒng),工作溫度在 - 35 C 80C4。 裝配圖如圖所示 ,在驅(qū)動(dòng)軸與鍵槽連接耦合,在鍵槽的驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸器連接, 用一塊梅花形彈性中間的兩個(gè)半塊間隙耦合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,外圓柱制

24、動(dòng)的 制動(dòng)輪 ,能保證它停止轉(zhuǎn)動(dòng)速度不太高。 2.1.22.1.2 零件的工藝分析零件的工藝分析 該設(shè)計(jì)均為 MLL-I-160 型系列為例。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第二版 .第四卷 . 第五張可知： （1）梅花形彈性元件的材料以聚酯型聚氨橡膠為主，它不但具有高的彈性 和耐磨性，而且耐沖擊，并有耐油性，易于成型等特點(diǎn)。故該零件可直接澆注 成型。壁厚 10mm。 （2）兩版聯(lián)軸器的材料均為鑄剛ZG310-570，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)， 表 2-5 GB11352-89 摘錄，可知抗拉強(qiáng)度為570Mpa，屈服強(qiáng)度為310Mpa， 伸長(zhǎng)率為 15%，正火、回火硬度 153HBS，表面淬火硬度為 4050H

25、RC。 由表可知，當(dāng)直徑d1=30mm 時(shí)，沉孔尺寸d3=55mm R=1.5mm，鍵槽尺寸 b=8mm，t=33.3mm。軸孔是需要配合的表面，因此需精加工，還有鍵是標(biāo)準(zhǔn)件， 因此也需要精加工。 主動(dòng)軸半聯(lián)軸器上有三個(gè)螺栓孔，厚度為10mm，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手 冊(cè)，表 3-9 可查得 M12x30，因此孔直徑為12mm，性能等級(jí) 8.8 級(jí)，全 螺紋。 （3）制動(dòng)輪材料為ZG45，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，GB700-88 摘錄， 表 2-6，其抗拉強(qiáng)度為600Mpa，屈服強(qiáng)度為355Mpa，伸長(zhǎng)率為 16%，未經(jīng) 熱處理的硬度為229HBS，經(jīng)熱處理后為197HBS。 制動(dòng)輪上三螺栓孔是

26、和主動(dòng)軸半聯(lián)軸器相聯(lián)接的，因此直徑也為 12mm，鑄造出的厚度為10mm。 2.2 確定毛坯畫零件圖（附圖） 根據(jù)以上分析確定毛坯均為鑄件，而彈性元件是直接澆注成型。由已知資料 可知，彈性件型號(hào)為M74，質(zhì)量為 8.5kg。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 毛坯的鑄造方法采用型砂造型。由于兩孔均需鑄出，故還應(yīng)安放型芯。此外， 為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。 彈性元件瓣的直徑為，MLL4-I-160 型取 d=20mm1)4 . 02 . 0(dD 各加工表面總余量如下表2： 表 2 加工表面總余量 加工表面基本尺寸加工余量數(shù)值毛坯尺寸 制動(dòng)輪外圓表面 160mm6m

27、m166mm 主動(dòng)軸聯(lián)軸器軸孔 30mm6mm24mm 主動(dòng)軸聯(lián)軸器左端面 L0-L=109mm3.5mm112.5mm 從動(dòng)軸聯(lián)軸器右端面 L0-L=109mm3.5mm112.5mm 由原始資料給的基本參數(shù)和主要尺寸表和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表2 和表 3 可 選出下面 14 個(gè)型號(hào)的尺寸及參數(shù)如下表3。 2.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.3.12.3.1 制動(dòng)輪制動(dòng)輪 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇 :制動(dòng)輪中心孔中心線既是裝配基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,用 它作為基準(zhǔn) ,遵循 “基準(zhǔn)疊加 ”的原則處理 ,其余的表面和孔加工還可以使用 它來(lái)定位 ,這樣使過(guò)程遵循 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”的原則。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮刀以

28、下幾點(diǎn)要求，選擇制動(dòng)輪零件的重要表面即 160 的外圓表面作粗基準(zhǔn)。首先,在保證的前提下加工表面機(jī)械加工余量,盡 量做出重要表面機(jī)械加工余量均勻,第二 ,安裝在軸耦合制動(dòng)輪有足夠的配合 間隙 ,圓柱軸洞 ;此外 ,您應(yīng)該能夠保證定位的準(zhǔn)確性,夾緊可靠 ,操作方便 5。 （2）制定工藝路線 根據(jù)各表面加工要求和各種方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方 法如下： N 面和 Q 面：粗銑； P 面和 M 面：粗車； D0 的圓柱面：粗車 半精車； 3x12 的孔：鉆孔； 65 的內(nèi)孔：鑄造。擬訂的工藝路線如制動(dòng)輪 的工藝過(guò)程卡片。 2.3.22.3.2 從動(dòng)軸半聯(lián)軸器從動(dòng)軸半聯(lián)軸器 （1）定位基

29、準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：從動(dòng)軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d1 和左端面既是裝配基準(zhǔn)，又 是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合 ”原則，其余各面 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”的原則 5； 此外，左端面A 的面積較大， 定位 較穩(wěn)定，夾緊方案也較簡(jiǎn)單，可靠，操 作方 便。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮以下要求，選擇從動(dòng)軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d1 的毛坯。 表 3 軸孔直徑 長(zhǎng)度沉孔 尺寸 鍵槽型號(hào)軸 孔 直 徑 d1 LL 1 d3Rbt L 0 D0BDD 1 d0h MLL4- I-160 308260551. 5 833.

30、3 19 1 16 0 701057210 0 20 MLL4- I-200 308260551. 5 833. 3 19 1 20 0 801057210 0 20 MLL5- I-200 3582605521 0 38. 3 19 7 20 0 851259012 2 25 MLL6- I-1200 3882606521 0 41. 3 20 3 20 0 8514510 4 14 0 30 MLL6- I-250 3882606521 0 41. 3 20 3 25 0 10517013 0 16 6 30 MLL7- I-250 5011 2 849521 4 53. 8 26 5 2

31、5 0 10517013 0 16 6 30 MLL7- I-315 5011 2 849521 4 53. 8 26 5 31 5 13520015 6 19 6 35 MLL8- I-315 5511 2 84952. 5 1 6 59. 3 27 2 31 5 13520015 6 19 6 35 MLL8- I-400 5511 2 84952. 5 1 6 59. 3 27 2 40 0 17020015 6 19 6 35 MLL9- I-400 7014 2 10 7 12 0 2. 5 2 0 74. 9 33 4 40 0 17023018 0 22 5 35 MLL9- I

32、-500 7014 2 10 7 12 0 2. 5 2 0 74. 9 33 4 50 0 21023018 0 22 5 35 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 MLL10 -I-50 8517 2 13 2 14 0 32 2 90. 4 40 4 50 0 21026020 5 25 5 45 2.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.3.12.3.1 制動(dòng)輪制動(dòng)輪 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇 :制動(dòng)輪中心孔中心線既是裝配基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,用 它作為基準(zhǔn) ,遵循 “基準(zhǔn)疊加 ”的原則處理 ,其余的表面和孔加工還可以使用 它來(lái)定位 ,這樣使過(guò)程遵循 “基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”的原則 6

33、。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮刀以下幾點(diǎn)要求，選擇制動(dòng)輪零件的重要表面即 160 的外圓表面作粗基準(zhǔn)。首先,在保證的前提下加工表面機(jī)械加工余量,盡 量做出重要表面機(jī)械加工余量均勻,第二 ,安裝在軸耦合制動(dòng)輪有足夠的配合 間隙 ,圓柱軸洞 ;此外 ,您應(yīng)該能夠保證定位的準(zhǔn)確性,夾緊可靠 ,操作方便。 （2）制定工藝路線 根據(jù)各表面加工要求和各種方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方 法如下： N 面和 Q 面：粗銑； P 面和 M 面：粗車； D0 的圓柱面：粗車 半精車； 3x12 的孔：鉆孔； 65 的內(nèi)孔：鑄造。 擬訂的工藝路線如制動(dòng)輪的工藝過(guò)程卡片。 2.3.22.3.2 從動(dòng)軸半聯(lián)軸器從動(dòng)軸

34、半聯(lián)軸器 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：從動(dòng)軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d1 和左端面既是裝配基準(zhǔn)，又 是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合 ”原則，其余各面 和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一 ”的原則； 此外，左端面A 的面積較大，定位較穩(wěn)定，夾緊方案也較簡(jiǎn)單，可靠，操作方 便。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮以下幾點(diǎn)要求，選擇從動(dòng)軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d1 的毛坯孔作粗基準(zhǔn)。 首先 ,在保證的前提下加工表面機(jī)械加工余量,使重要的表面和孔機(jī)械加 工余量盡可能均勻 ,第二 ,加載部分軸孔內(nèi)孔和軸有足夠的配合間隙,此外 , 還應(yīng)能夠保證定位的準(zhǔn)確性,夾緊可靠。 （2）制定工藝路線 根據(jù)

35、各表面加工要求和各種方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面的加工方 法如下： A 面和凸爪表面：粗車；內(nèi)孔d1：擴(kuò)孔 鉸孔；鍵槽 S：插鍵槽； N 面、凸爪側(cè)面和內(nèi)側(cè)：粗銑。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則， 擬訂 加工工藝路線如從動(dòng)軸半聯(lián)軸器的工藝過(guò)程卡片。 2.3.32.3.3 主動(dòng)軸半聯(lián)軸器主動(dòng)軸半聯(lián)軸器 （1）定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：主動(dòng)軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d2 和右端面既是裝配基準(zhǔn)，又 是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合 ”原則，其余各面 和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一

36、 ”的原則； 此外，右端面A 的面積較大，定位較穩(wěn)定，夾緊方案也較簡(jiǎn)單，可靠，操作 方便 6。 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮以下幾點(diǎn)要求，選擇主動(dòng)軸半聯(lián)軸器的內(nèi)孔d2 的毛坯孔作粗基準(zhǔn)。 第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要面和孔的加工余量 盡量均勻，第二，裝人軸孔內(nèi)的零件與軸孔有足夠的配合間隙，此外，還應(yīng)能 保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 （2）制定工藝路線根據(jù)各表面；加工要求和各種方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度， 確定各表面的加工方法如下：A 面和 B 面：粗車；內(nèi)孔d2：擴(kuò)孔 鉸孔； 鍵槽 S：插鍵槽；沉孔：擴(kuò)孔；D 面、E 面凸爪 兩側(cè)及內(nèi)側(cè) ：粗銑； 12 的孔：鉆孔 攻螺紋。 根據(jù)先面后孔，先主

37、要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，擬訂 加工工藝路線如主動(dòng)軸半聯(lián)軸器的工藝過(guò)程卡片。 （3）選擇加工設(shè)備和刀、夾、量具。由于生產(chǎn)批量生產(chǎn),所以適當(dāng)?shù)?以通用機(jī)床加工設(shè)備為主,輔以少量的特殊的機(jī)床,其生產(chǎn)方法是使用機(jī)器和 特殊夾具為主 ,輔以少量的特殊機(jī)床生產(chǎn)線。工件在機(jī)床上的裝卸及機(jī)床間 的傳遞均由人工完成。1 制動(dòng)輪的加工： 粗銑 N 面和 Q 面采用立式銑床， X52K，刀具采用高速鋼圓盤銑刀，材 料為 YT15，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB121485。 粗車 P 面和 M 面采用普通臥式車床，CA6140，刀具采用 60 的車刀， 材料為 YT15，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB1214

38、85。 粗車 D0 的圓柱面采用普通臥式車床，CA6140，刀具采用 90 的車刀， 材料為 YT15，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB121485。 鉆 12 的孔采用搖臂鉆， Z3025，鉆頭采用 12 的麻花鉆，材料為 W18Cr4v，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB121485。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 （4）從動(dòng)軸半聯(lián)軸器的加工：粗車 A 面及車外圓倒角采用普通臥式 車床， CA6140，刀具采用 90 的車 刀，材料為 YT15，量檢具采用游標(biāo)卡 尺， GB121485。 擴(kuò)、鉸 d1 的孔并孔內(nèi)倒角采用普通立式鉆床，Z40，鉆頭采用 30 的 擴(kuò)孔鉆，材料為W18C

39、r4v，倒角的鉆頭采用35 的擴(kuò)孔鉆，材料為 W18Cr4v，鉸刀的材料也為W18Cr4v，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB1214 85。 插鍵槽采用采用普通臥式車床，CA6140 ，刀具采用插刀，量檢具采用 游標(biāo)卡尺， GB121485。 銑凸爪表面及側(cè)面采用臥式銑床，X62W，刀具采用高速鋼圓盤銑刀， 材料為 YT15，量檢具采用游標(biāo)卡尺，GB121485。 （5）3 主動(dòng)軸半聯(lián)軸器的加工：加工設(shè)備同從動(dòng)軸半聯(lián)軸器 12 的螺紋孔采用搖臂鉆，Z3025，鉆頭采用 11.8 的麻花鉆，材料為 W18Cr4v，攻螺紋采用臺(tái)虎鉗，螺絲刀為12，量檢具采用游標(biāo)卡尺， GB121485。 2.4 加工工序

40、設(shè)計(jì) （1）1 制動(dòng)輪的加工： 工序 40 粗銑 N 面及粗銑 Q 面至尺寸 70mm，查金屬機(jī)械加工工藝人員 手冊(cè)表 1467，得切削速度為44.9m/min，切削深度為3mm，進(jìn)給量為 0.1mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為583r/min。 工序 50 粗車 P 面及粗車 M 面至 20mm，查手冊(cè)表 141，得切削速度 為 255m/min，切削深度為1.5mm，進(jìn)給量為 0.15mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為 478r/min。 工序 60 粗車 D0 的圓柱面 160.5mm 同工序 50 工序 70 半精車 D0 的圓柱面 160mm，查手冊(cè)表 141，得切削速度為 277m/min，切削

41、深度為1mm，進(jìn)給量為 0.1 mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為 615r/min。 工序 80 鉆孔 3x12 的孔查手冊(cè)表1429，得切削速度為26m/min， 進(jìn)給量為 0.2 mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為200r/min。 （2）2 從動(dòng)軸半聯(lián)軸器的加工：工序40 粗車 A 面并車外圓倒角查手冊(cè) 141，得切削速度為255m/min，切削深度為1.5mm，進(jìn)給量為 0.15mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為478r/min。 工序 50 擴(kuò)鉸孔 d1 并孔內(nèi)倒角查手冊(cè)表1429，得切削速度為 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 49.1m/min。 工序 60 插鍵槽 S 查手冊(cè)表

42、1419，得切削速度為9m/min， 進(jìn)給量為 0.12 mm/min，計(jì)算轉(zhuǎn)速為128r/min。 工序 70 粗車凸爪表面查手冊(cè)表141，得切削速度為255m/min，切削 深度為 1.5mm，進(jìn)給量為 0.15mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為478r/min。 工序 80 銑凸爪亮側(cè)面及內(nèi)側(cè)查手冊(cè)表1467，得切削速度為 44.9m/min，切削深度為3mm，進(jìn)給量為 0.1mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為 583r/min。 工序 90 銑 N 面查手冊(cè)表 1467，得切削速度為44.9m/min，切削深度 為 3mm，進(jìn)給量為 0.1mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為583r/min。 3 主動(dòng)軸半聯(lián)軸

43、器的加工：工序40 粗車 A 面并車外圓倒角 查手冊(cè)表 141，得切削速度為255m/min，切削深度為1.5mm，進(jìn)給 量為 0.15mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為478r/min。工序 50 擴(kuò)鉸孔 d2 并孔內(nèi)倒角 查手冊(cè)表 1429，得切削速度為49.1m/min， 進(jìn)給量為 0.008 mm/min， 計(jì)算出轉(zhuǎn)速為216r/min。 （3）工序 60 插鍵槽 S 查手冊(cè)表 1419，得切削速度為9m/min， 進(jìn) 給量為 0.12 mm/min，計(jì)算轉(zhuǎn)速為128r/min。 （4）工序 70 車 B 面查手冊(cè)表 141，得切削速度為255m/min，切削 深度為 1.5mm，進(jìn)給量為 0

44、.15mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為478r/min。 （5）工序 80 擴(kuò)沉孔 55mm 查手冊(cè)表 1429，得切削速度為 49.1m/min， 進(jìn)給量為 0.008 mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為216r/min。 （6）工序 90 粗銑凸爪 E 面，查手冊(cè)表 1467，得切削速度為 44.9m/min，切削深度為3mm，進(jìn)給量為 0.1mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為 583r/min。 （7）工序 100 銑凸爪兩側(cè)面及內(nèi)側(cè)，查手冊(cè)表 1467，得切削速度為 44.9m/min，切削深度為3mm，進(jìn)給量為 0.1mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為 583r/min。 （8）工序 110 銑 D 面,查手冊(cè)表

45、 1467，得切削速度為44.9m/min， 切削深度為 3mm，進(jìn)給量為 0.1mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為583r/min。 （9）工序 120 鉆孔 12mm，查手冊(cè)表 1429，得切削速度為 26m/min， 進(jìn)給量為 0.2 mm/min，計(jì)算出轉(zhuǎn)速為200r/min。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 3 設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)圖 多軸頭齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是保證技術(shù)要求,并確保多軸頭結(jié)構(gòu)緊湊。齒輪傳動(dòng)系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,其內(nèi)容包括：齒輪模數(shù)和工作軸直徑的確定，傳動(dòng)方式的選擇，主動(dòng)軸 中心位置的確定，傳動(dòng)比及齒輪齒數(shù)的確定，

46、布置惰輪，檢查結(jié)構(gòu)上的干涉現(xiàn)象，傳 動(dòng)系統(tǒng)圖的坐標(biāo)計(jì)算與繪制等7。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)圖應(yīng)按照所規(guī)定的符號(hào)繪制。齒輪中心 及分度圓應(yīng)盡可能畫得準(zhǔn)確（精度在 0.20.3mm），這樣便于用圖解法核對(duì)所計(jì)算的 坐標(biāo)尺寸。 在齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)圖中應(yīng)清晰的表明：齒輪的傳動(dòng)方式，各齒輪的齒數(shù)及模數(shù)，主 動(dòng)軸及工作軸的旋轉(zhuǎn)方向，齒輪層數(shù)（對(duì)兩層以上）。同時(shí)還應(yīng)在圖旁注明：工作軸 每分鐘轉(zhuǎn)速、工作軸每分鐘進(jìn)給量及傳動(dòng)比等。 下面按設(shè)計(jì)步驟分別討論每項(xiàng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方法。 3.1 齒輪模數(shù)的確定 在一般齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，齒輪模數(shù)是按齒輪的抗彎強(qiáng)度和齒面疲勞強(qiáng)度計(jì)算的， 然后經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定。但是由于齒輪傳動(dòng)多軸頭在生產(chǎn)中

47、早已廣泛應(yīng)用，在使用和制造 方面已有一定的經(jīng)驗(yàn)，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(dāng)利用1所介紹的齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)， 可根據(jù)加工孔徑，按表 3-1 查得齒輪模數(shù)，此表查得的模數(shù)為主動(dòng)輪的模數(shù)，每個(gè)主 動(dòng)齒輪可帶動(dòng)三個(gè)工作軸。 從1中 2-1 中查得：主動(dòng)輪的模數(shù) m2。 3.2 確定工作軸直徑 多軸頭工作軸直徑是按扭轉(zhuǎn)剛度所計(jì)算的，若工作軸不兼做中間軸使用時(shí)，其直 徑可按1中表 2-2 查得，工作軸直徑 d15mm。 3.3 選擇傳動(dòng)方式 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的多軸頭通常是固定軸輪系、驅(qū)動(dòng)軸、軸、從動(dòng)軸的中心距是固定 的。但是因?yàn)橛泻芏嗉庸た?/p>

48、位置之間的不同形式的安排,使傳動(dòng)系統(tǒng)圖也出現(xiàn)各種各樣 的類型。下面列出各種傳動(dòng)類型，供參考。 （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(dòng)，即每個(gè)軸上只有一個(gè)齒輪與其他齒輪嚙合傳動(dòng)。 B、復(fù)式傳動(dòng)，即每個(gè)軸櫖上有兩個(gè)、三個(gè)或多個(gè)齒輪與其他齒輪嚙合，分成兩層、 三層及多層傳動(dòng)，稱為二級(jí)、三級(jí)及多級(jí)傳動(dòng)。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 （2）按齒輪傳動(dòng)方式分 A、外部齒輪傳動(dòng)。外部齒輪傳動(dòng)具有以下幾種分布形式: 工作軸成直角分布;工作軸作為“一”字形分布;工作框架的軸向分布;工作軸分布的 “八”字形;工作軸成一個(gè)圓形分布;軸成一個(gè)環(huán)形分布。 B、內(nèi)嚙

49、合傳動(dòng)。 C、內(nèi)嚙合與外嚙合聯(lián)合傳動(dòng)。 （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。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中，按照工作軸分布情況，可選擇工作軸成長(zhǎng)方形分布的外嚙合傳動(dòng) 形。 圖 2 壓力中心示意圖 3.4 確定主動(dòng)軸中心位置 來(lái)自多個(gè)主軸頭的工作穩(wěn)定性方面考慮,驅(qū)動(dòng)軸中心應(yīng)與每個(gè)軸的軸向力的合力點(diǎn) (稱為壓力中心)。此時(shí),機(jī)床主軸和多個(gè)主軸頭本身并不受彎矩的影響。從多軸頭結(jié)構(gòu) 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 的對(duì)稱性方面考慮，主動(dòng)軸應(yīng)處于多軸頭本體的幾何中心上。此時(shí)，多軸頭外形勻稱。 對(duì)于加工孔對(duì)稱分布的多軸頭，使主動(dòng)軸中心既要與壓力中心重合，又要與多軸

50、頭本 體的幾何中心重合，是比較容易做到的。當(dāng)四孔加工時(shí)，壓力中心正好在對(duì)稱中心點(diǎn) 上（見(jiàn)圖 3-1），即 A 點(diǎn)可作為主動(dòng)軸中心。A 點(diǎn)坐標(biāo)為： 33.23mm, =33.23mm。 3.5 確定傳動(dòng)比及齒輪的齒數(shù) （1）確定傳動(dòng)比的原則要保證工藝對(duì)工作軸所提出的轉(zhuǎn)速、切削速度及每轉(zhuǎn)進(jìn)給 量的要求。本設(shè)計(jì)的齒輪，外嚙合傳動(dòng)比一般應(yīng)不大于 2.5，最好等于 1。應(yīng)盡可能不 選最高一級(jí)或最低一級(jí)的機(jī)床轉(zhuǎn)速，以便給工藝上的更改留有余地。 （2）傳動(dòng)比的計(jì)算公式及其確定方法 傳動(dòng)比的計(jì)算公式 單式傳動(dòng)： 111NNN innzz 復(fù)式二級(jí)傳動(dòng)： 111 32NNN innz zz z 復(fù)式三級(jí)傳動(dòng)：

51、111 3524NNN innz z zz z z 式中： 為主動(dòng)軸對(duì)第 N 根對(duì)工作軸的傳動(dòng)比 為第 N 根對(duì)工作軸的轉(zhuǎn)速（r/min） 為主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速（r/min） 為主動(dòng)軸上齒輪的齒數(shù) 、 、 、 為惰輪的齒數(shù) 第 N 根對(duì)工作軸上齒輪的齒數(shù) 鉆孔多軸頭傳動(dòng)比的確定方法 多軸鉆孔頭軸轉(zhuǎn)速的確定主要工作,然后檢查軸的工作把所有喂食,最后確定可行 的比率8。工作主軸速度是根據(jù)工藝要求設(shè)定。驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,我們可以 從主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速,選擇和軸轉(zhuǎn)速接近傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速,然后計(jì)算傳動(dòng)比9。當(dāng)傳動(dòng)比初步確定 后，可按照工藝規(guī)定的對(duì)工作軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量計(jì)算出主動(dòng)軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量： 式中 為主動(dòng)軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（

52、mm/r）， 為對(duì)工作軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）。 機(jī)床主軸各級(jí)飼料的選擇和計(jì)算值相似的水平傳動(dòng)軸將每個(gè)喂養(yǎng)。然后,根據(jù)選定 的軸轉(zhuǎn)每個(gè)喂養(yǎng)計(jì)算軸轉(zhuǎn)每個(gè)工作。這時(shí)，比較計(jì)算后的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量與工藝規(guī)定的每 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 轉(zhuǎn)進(jìn)給量之值是否相近，此外，還要從工藝方面考慮，按計(jì)算后的對(duì)工作軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給 量進(jìn)行加工是否可行，若不行，還要重新確定傳動(dòng)比10。 傳動(dòng)比是理論值,由上面的決定,當(dāng)牙齒的數(shù)量驅(qū)動(dòng)軸和軸齒輪決心工作,根據(jù)傳動(dòng) 比的數(shù)量是實(shí)際值的計(jì)算。率的理論值和實(shí)際理論值差別很小,多軸鉆孔頭可以忽略不 計(jì),但對(duì)于開(kāi)發(fā)多軸頭,需要檢查。 （3）確定各軸上齒輪的齒數(shù)

53、在多軸頭傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軸通常不是按照中心距,齒輪的齒數(shù)模數(shù)計(jì)算已知的條件,例 如,工作多軸頭軸的位置,因?yàn)榻?jīng)?；ハ嘟咏?一些分布是不規(guī)則的,保持相同的工作軸 和驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)方向,必須通過(guò)空轉(zhuǎn),和一般沒(méi)有確定托輥的位置,通常是通過(guò)反復(fù)作圖與 計(jì)算相結(jié)合的方法來(lái)確定11。 各軸上齒輪的齒數(shù)確定方法介紹如下： 主動(dòng)軸和工作軸上齒輪的齒數(shù)可按傳動(dòng)比進(jìn)行分配。首先給定較小齒輪的齒數(shù)， 即：當(dāng) 時(shí)，現(xiàn)給定工作軸上齒輪的齒數(shù)；當(dāng) 時(shí)，現(xiàn)給定主動(dòng)軸上齒輪的 齒數(shù)。然后按傳動(dòng)比求出另一個(gè)齒輪的齒數(shù)。 初步確定齒數(shù),還必須檢查驅(qū)動(dòng)軸上的齒輪的尺寸足夠大,因?yàn)轵?qū)動(dòng)輪的直徑較大, 如果在驅(qū)動(dòng)輪齒輪齒太少,不能保證厚度。

54、此外,應(yīng)盡量選擇奇數(shù)的牙齒。 查參考文獻(xiàn)8表 5-113 得：取 VC=25m/min 則 n=1000V/(d)=1000 25/(3.14 11)=723(r/min) 根據(jù)計(jì)算的工作軸的轉(zhuǎn)速 n=723r/min，Z535 機(jī)床主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速中與其相接近的 轉(zhuǎn)速為 750r/min，但是減速傳動(dòng)會(huì)使工作軸上的齒輪加大，在此情況下，不宜布置惰 輪，所以選低一級(jí)的轉(zhuǎn)速，即 530r/min。 34 . 1 530/7231/n1nNNI )/(36 . 0 36 . 1 25 . 0 11rmmNIfNf 從機(jī)床主軸各級(jí)進(jìn)給量中選取相接近的一級(jí)，即為 0.32mm/r。 rmmIFf Nn

55、/243 . 0 36 . 1 /32 . 0 / 11 fN與工藝給定的工作軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.25mm/r 相近似，所以，傳動(dòng)比確定為 1.36。 選工作軸齒輪齒數(shù) Zn=17,主動(dòng)軸齒數(shù)為： 2312.2336 . 1 17 11 NN IZZ 3.6 惰輪的布置及其坐標(biāo)計(jì)算 （1）工作軸的旋轉(zhuǎn)方向與惰輪布置的關(guān)系 從動(dòng)軸的主要目的有一定的旋轉(zhuǎn)方向是確保工作。開(kāi)始驅(qū)動(dòng)軸軸,齒輪與奇數(shù),軸 和驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向相同;從主動(dòng)軸開(kāi)始到工作軸為止，齒輪的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，工作軸 和主動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)方向相反。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 （2）各軸受力情況與惰輪布置的關(guān)系 在多軸頭傳

56、動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,惰的布局被一些條件限制,特別是由驅(qū)動(dòng)軸和軸位置的 工作極限，軸向應(yīng)力分布通常是不好的。然而,軸向力的好壞,會(huì)影響到多軸頭工作,軸 和軸承的使用壽命。所以,應(yīng)盡可能在軸向力的設(shè)計(jì)狀況良好12。 （3）惰輪分度圓半徑及中心位置的確定 按照一圓與三個(gè)不等圓相切，求外切圓的半徑及其中心位置的計(jì)算公式，在圖 3-2 中選定坐標(biāo)，確定原始尺寸： 圖 3 坐標(biāo)圖 確定原始尺寸：l=k=33.23mm，m=n=33.23mm，R1=24mm，R2=R3=17mm。 2496172423.3323.33 22222 3 2 1 22 RRknba 220923.3323.3323.3323.331

57、cmkn 21.3846.22082/46.249523.3346.249523.33(2/ )a1 (）（）ckbA 02/ )ma(cnbB 24 . 0 46.2208/)1724(23.33)1724(23.33/)()( 1 2131 cRRkRRD 0/)()( 2131 cRRnRRmE 9477 . 0 21 . 0 11 222 EDN 3411.16021 . 0 54.3724 1 BEADRM 65.82124054.37 222 1 22 RBAF R=18.54 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 13.172/13.172m/2 RZ 0ERBX

58、 004.4213.1721 . 0 54.37DRAY 惰輪齒數(shù)(Z)定為 18，則計(jì)算惰輪與主動(dòng)軸實(shí)際中心距(A)與理論中心距(A0) =58.3421.4113.17 1 RRA 452/ )2824(22/ )( 10 ZZmA A 與 A0相差 0.87，齒輪需要變位。 3.7 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 按照坐標(biāo)尺寸繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖 3-3 所示. 圖 4 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 5 檢查干涉 3.8 檢查結(jié)構(gòu)上的干涉現(xiàn)象 如上圖 5 所示不存在軸承干涉情況 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 4 齒輪的幾何尺寸計(jì)算 多軸頭

59、的傳動(dòng)系統(tǒng),通常使用的標(biāo)準(zhǔn)裝備,但在這個(gè)設(shè)計(jì)中,我們采用變位齒輪。因 為在實(shí)際的設(shè)計(jì)中心距和中心距的理論不是平等的,所以應(yīng)該采用變位齒輪。 表 4 齒輪具體尺寸 計(jì)算結(jié)果序 號(hào) 名 稱符 號(hào)計(jì)算公式 主動(dòng)輪與 惰輪 工作輪與惰輪 備 注 1 小齒輪數(shù) 1817 已知 2 大齒輪數(shù) 2418 已知 3 模數(shù) m22 已知 4 實(shí)際中心 距 A41.1334.13 已知 5 理論中心 距 4235 6 兩輪齒數(shù) 和 = +4235 7 中心距變 動(dòng)系數(shù) -0.435-0.435 8 中心距變 動(dòng)系數(shù)的模 數(shù) -0.024857-0.024857142 9 反變位系數(shù) 的模數(shù) 根據(jù) 查表0.0025

60、77480.00257748 10反變位系數(shù)0.007732440.00128874 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 表 5 齒輪尺寸續(xù)表 計(jì)算結(jié)果序 號(hào) 名 稱符 號(hào)計(jì)算公式 主動(dòng)輪與惰輪工作輪與惰 輪 備 注 小輪變位 系數(shù) -0.2441525-0.1929601 12 大輪變位 系數(shù) -0.183114428-0.2441525 小輪分度圓 直徑 3634 13 大輪分度 圓直徑 4836 小輪齒頂 圓直徑 38.9937.22 14 大輪齒頂 圓直徑 51.2438.99 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 5 繪制多軸頭總圖 多軸頭的結(jié)構(gòu)總圖

61、見(jiàn)裝配圖其中的結(jié)構(gòu)有： （1） 連接部件和傳動(dòng)部件。連接部件由連接法蘭、連接環(huán)組成；傳動(dòng)部件是傳 動(dòng)桿。 圖 6 連接部件的傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu) 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 （2）導(dǎo)向部件。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。 圖 7 導(dǎo)向部件 （3）齒輪傳動(dòng)箱。齒輪箱工作軸,驅(qū)動(dòng)軸、從動(dòng)軸和軸齒輪、軸承和其他部分,和 本體、蓋,中間板和一些固定的部分,傳動(dòng)箱采用單一布局13。 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 8 齒輪傳動(dòng) 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 6 軸承壽命的計(jì)算 多軸頭中常用的軸承有單列向心

62、軸承(0000 型)、單向推力球軸承（5000 型）及滾 動(dòng)軸承。在特殊情況下，也采用滑動(dòng)軸承。 首先根據(jù)軸徑的大小選擇軸承，然后進(jìn)行強(qiáng)度或壽命等方面的驗(yàn)算。下面是部分 軸承的驗(yàn)算。 6.1 單列向心球軸承的驗(yàn)算 單列向心球軸承需要驗(yàn)算軸承的動(dòng)載荷，其中計(jì)算公式如下： 3 6 60 9.8 10 h IL nl CPC 式中：C 為軸承動(dòng)載荷 P 為軸承的計(jì)算負(fù)荷； 為轉(zhuǎn)速（ ）； 為軸承壽命（ ），多軸頭軸承的壽命一般規(guī)定為 2000 小時(shí); C為允許的額定動(dòng)載荷，由軸承標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)查得。 從受力分析看，惰輪軸（6 和 7）受徑向力比工作軸大，而惰輪又距離下軸承較近 所以應(yīng)驗(yàn)算惰輪軸的下軸承 。

63、 圖 9 受力情況分析圖 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 利用圖解法求出惰輪軸所受的徑向力。圖 9 為惰輪軸 7 受力情況分析圖，圖中 7N P 各力計(jì)算如下： 首先計(jì)算每個(gè)工作軸的切削扭矩()nM M=21D2S0.8=21 1120.250.8=839(kgf.mm) =8.22(N.m) P=50DS0.8=50 11 0.250.8=182(kgf)=1786(N) Pu9=2M/R2=2 839/18=92.2(kgf)=902(N) Pr9= P u9tan=92.2 tan15.5=25.6(kgf)=260.4(N) FN9= Fu9/cos=92.2/c

64、os15.5=95.7(kgf)=935.6(N) Pu2=Pu3=M/R2=839/18=46.6(kgf)=456.8(N) Pr2= Pr3=Pu2tan=46.6 tan15.5=12.92(kgf)=124.7(N) PN2= PN3=Pu2/cos=46.6/cos15.5=48.4(kgf)=473.6(N) 作力的矢量圖得 PN7=65.52(kgf)=642(N) 求出支承力 ： Pl2= PN7L2/L=65.52 37/56=43.29(kgf)=424.242(N) 求出惰輪軸的轉(zhuǎn)速 n即 n=nZ1/Z2=723 17/18=683(r/min) 軸承壽命（h）定為

65、2000 小時(shí)：基本額定動(dòng)載荷 C 可根據(jù)公式： 查軸承手冊(cè)，軸承允許的額定動(dòng)載荷C6000N，可知： CC ，大小于所 要求的動(dòng)載荷，可以選用。 6.2 止推軸承的驗(yàn)算 單向推力軸承的動(dòng)載荷 C 的計(jì)算與前面的相同，其中計(jì)算負(fù)荷應(yīng)按下式計(jì)算: 式中 為某個(gè)工作軸上的軸向力14。 這個(gè)軸承中,其中 P=182(kgf),所以可以得到: (kgf) 查軸承手冊(cè),允許的工作能力系數(shù)C=37500N,即CC,滿足所需,可以使用15。. 臨沂大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2014 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 結(jié) 論 在繁忙的三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,在這兩個(gè)多月的時(shí)間,但也找工作在畢業(yè) 設(shè)計(jì)中,因此,在這段時(shí)間我感覺(jué)生活很充實(shí)。不僅在畢業(yè)設(shè)計(jì)中,鞏固以前的知識(shí)和生 活道路上學(xué)學(xué)習(xí)校園社會(huì)交際。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年的知識(shí),學(xué)了三年的基礎(chǔ)和專業(yè)知 識(shí),因此,不同于以往的課程