液压半自动钻铣组合机床的设计说明

1、 . .PAGE27 / NUMPAGES32 .液压半自动钻铣组合机床的设计目录 HYPERLINK l _Toc6107 摘要1 HYPERLINK l _Toc275 关键词1 HYPERLINK l _Toc30884 Abstract1 HYPERLINK l _Toc1908 key words1TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc6107 引言2 HYPERLINK l _Toc275 1 题目的介绍与总体方案的确定3 HYPERLINK l _Toc30884 1.1 题目简介3 HYPERLINK l _Toc28533 1.2 组合机床设计方案的确定

2、3 HYPERLINK l _Toc5370 1.3 机床液压系统的设计原则和依据3 HYPERLINK l _Toc2881 1.4 组合机床的电气控制系统设计4 HYPERLINK l _Toc18776 2 切削用量的选择和切削力的计算5 HYPERLINK l _Toc27647 2.1 加工工件的选取5 HYPERLINK l _Toc28216 2.2 铣刀的选取与铣削用量的计算5 HYPERLINK l _Toc26163 2.3 钻刀的选取与钻削用量的计算6 HYPERLINK l _Toc2748 3 夹具设计7 HYPERLINK l _Toc7780 3.1 夹具的组成与

3、其工作原理7 HYPERLINK l _Toc11156 3.1.1 夹具的组成7 HYPERLINK l _Toc1977 3.1.2 夹具的工作原理7 HYPERLINK l _Toc1977 3.2 夹具的设计与计算8 HYPERLINK l _Toc5022 3.2.1 夹具的外观设计与尺寸确定8 HYPERLINK l _Toc19619 3.2.2 夹具加紧力的计算9 HYPERLINK l _Toc4709 3.3 夹具的螺旋丝杠的设计9 HYPERLINK l _Toc6620 3.4 夹具变速器的设计 PAGEREF _Toc6620 11 HYPERLINK l _Toc1

4、4256 3.4.1 变速器传动比分配 PAGEREF _Toc14256 11 HYPERLINK l _Toc17975 3.4.2 变速器齿轮的设计 PAGEREF _Toc17975 11 HYPERLINK l _Toc16923 3.5 旋转油缸的设计计算13 HYPERLINK l _Toc3982 4 组合机床液压系统的设计与计算 PAGEREF _Toc3982 14 HYPERLINK l _Toc7682 4.1 液压动力滑台的设计 PAGEREF _Toc7682 14 HYPERLINK l _Toc31850 4.1.1 滑台的运动与参数选取 PAGEREF _To

5、c31850 14 HYPERLINK l _Toc30811 4.1.2 滑台工作负载分析 PAGEREF _Toc30811 14 HYPERLINK l _Toc25021 4.1.3 液压缸参数的确定14 HYPERLINK l _Toc26086 4.2 机床动力钻头部分 PAGEREF _Toc26086 16 HYPERLINK l _Toc20650 4.2.1 动力钻头的运动与参数选取16 HYPERLINK l _Toc16914 4.2.2 负载分析 PAGEREF _Toc16914 16 HYPERLINK l _Toc21106 4.2.3 钻轴伸缩油缸的设计计算

6、PAGEREF _Toc21106 17 HYPERLINK l _Toc18042 4.2.4 钻轴伸缩油缸缸筒的设计计算17 HYPERLINK l _Toc12927 5 动力传动部分的设计计算18 HYPERLINK l _Toc14378 5.1主轴电机的选取18 HYPERLINK l _Toc24725 5.2 主轴直径的计算18 HYPERLINK l _Toc16705 5.3 主轴箱传动的设计19 HYPERLINK l _Toc16104 5.3.1 主轴动力运动参数分配19 HYPERLINK l _Toc7844 5.3.2 传动齿轮的设计19 HYPERLINK l

7、 _Toc16705 6 组合机床电气控制系统的设计24 HYPERLINK l _Toc16104 6.1 组合机床电气的概述24 HYPERLINK l _Toc7844 6.2 组合机床电气回路的设计24 HYPERLINK l _Toc26828 结论26 HYPERLINK l _Toc26828 参考文献27 HYPERLINK l _Toc26828 致28液压半自动钻铣组合机床摘要：组合机床是以通用部件为基础，配以按工件的特定形状和加工工艺而设计的专用夹具，而组成的半自动或自动机床。它因为通用部件已经系列化和标准化，可以灵活进行配置，这样就大大的缩短了机床的设计和制造周期，能尽

8、早的投产加工。它还具有工序集中，可以进行多工位，多轴同时加工，并且具有低成本和高效率的优点，在大批量生产中还可以组成自动生产线。 本设计的题目是液压半自动钻铣组合机床，该组合机床能对各种轴类毛坯零件的端面进行铣削和钻削加工。本人设计的主要容：机床整体布局的设计，料架的选取与其设计，主轴箱的设计，机床液压系统的选取与其设计，以与电气控制系统的设计。关键词: 组合机床；液压；电气系统；钻铣；半自动 Hydraulic Semi-automatic Combination of Drilling and Milling Machine ToolAbstract: The aggregate mach

9、ine-tool is take the general part as a foundation, matches by presses the unit clamp which the work piece the specific shape and the processing craft design, but composes semiautomatic or the automatic engine bed.Because it the general part already the seriation and the standardization, might carry

10、on the disposition nimbly, like this the big reduction engine bed design and the manufacture cycle, could as soon as possible production processing.It also has the working procedure to be centralized, may carry on the multi-locations, multiple spindle also processes, and has the low cost and the hig

11、h efficiency merit, also may compose the automatic production line in the mass production.This design topic is the hydraulic pressure semiautomatic drills the mill aggregate machine-tool, this aggregate machine-tool can carry on the milling to each kind of axis class semifinished materials component

12、s end surface and drill truncates the processing.Myself design primary coverage: Engine bed overall layout design, material selection and design, headstock design, engine bed hydraulic system selection and design, as well as electricity control system design.Key words: Aggregate machine-tool ；Hydrau

13、lic pressure；Electrical system；Drills the mill Semiautomatically引言对于机械类毕业生来说，扎实的理论知识是从事机械类工作必备的软件设施，但是熟练的实践能力又是不可缺少的硬件设施。对于在大学学习了四年的我们，想必已经具备了很好的软件，大学里的一些实习同时又锻炼了我们的实践能力，而这次毕业设计就是运用我们对我们综合能力的一种考察。因此我们要珍惜这次机会，做好这次论文，努力提高自己，为日后工作打下良好的基础。1911年最早的组合机床在美国诞生，主要加工汽车零件。早期，不同机床厂的通用部件制造标准不一样。为了方便用户使用与维修，同时提高通

14、用部件的互换性，美国福特和通用公司在1953年与车床制造厂达成制造标准，即规定了各零部件的联系尺寸，但未对结构作要求。组合机床就是建立在大多数通用部件基础上，加上一些特制的装夹工件的夹具，组合而成的，用于多工位加工的高效的专用机床。 组合机床可以对工件进行多轴、多面、多工位、多刀同时加工；并且能进行钻、扩、镗、攻、铣、车等工序；随着技术不断的发展，组合机床还可以进行其他方面的工艺，如：焊接，热处理等非切削的工序。 组合机床由夹具、滑台、多轴箱、镗削头、动力箱、立柱、中间底座、立柱底座、侧底座以与辅助部件控制部件和等组成。 夹具和多轴箱是按加工对象设计的专用部件，其余均为通用部件； 专用部件中的

15、绝大多数零件（约为70%90%）是通用零件。组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以与纳入柔性制造系统等。随着电子技术的发展，液压传动和电-液联合控制技术的深入广泛应用，根据大批量生产多样化、中小批量多品种生产高效化的要求，以与产品更新加速的特点，上世纪70年代以来发展了新型组合机床柔性组合机床。近些年来，随着电子技术、计算机技术、信息技术以与激光技术等的发展并应用于机床领域，使机床的发展进入了一个新时代。不断提高劳动生产率和自动化程度是机床发展的方向。80年代被称为数控机床数控系统发展

16、的时代。现在，中国已成为世界的制造业基地，与世界先进水平的差距逐步缩小。柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）已成为批量多品种生产较为理想和效益较好的设备。组合机床是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展的必不可少的设备之一。1 题目的介绍与总体方案的确定1.1 题目简介(1）零件的直径： 零件的长度： （2）零件的长度公差： 零件的平行度： （3）材料为45#钢（调质） 在工作现场完成上述工艺过程是在不同工序不同机床上进行的，在现场调研时的主要设备是完成拖拉机传动轴生产加工的铣两端面的组合机床，由料架和两铣削头组成，采用卧式双面单工位结构，料架固定，

17、铣削头由双电机滚珠丝杠驱动在轨道上移动。车轴夹持装置由气压传动控制的齿轮杠杆夹紧机构组成。 根据现场工人介绍中心孔加工是在车床进行的需要多次定夹紧和掉头加工，装夹定位不方便，并且耗时。1.2 组合机床设计方案的确定 根据现场条件以与给定的设计参数和性能要求确定机床总体方案。如果要完成上述要求设计的组合机床可以是工件移动，也可以是铣头移动。一般来说，铣削时铣头固定工件移动的方式比铣头移动，工件固定的铣削方式加工精度要稳定。因为，铣头固定时，铣头在工件的不同位置上，机床刚度变化小。工件的移动和主轴箱的移动都是在滑台上进行的，滑台按驱动方式的不同，可以分为液压滑台和机械滑台。液压滑台容易实现快速启动

18、，制动和频繁换向，采用电-液联合的行程控制，可以实现滑台的快进，工进，快退等动作。机械滑台需由工进电机和快速电机联合驱动来实现，使得滑台结构大，本设计不宜采用。同时由于在钻孔加工过程中存在快进，工进，快退等，料架夹紧等，采用液压驱动较为容易实现。料架与夹紧机构的方案确定：对于本次设计来说，料架部分可以采用齿轮杠杆夹紧机构和V型块式螺旋传动定心夹紧机构。 对于齿轮杠杆夹紧机构来说，它的工作原理是：当齿轮转动时，两齿条同时向外或向里运动，实现工件的夹紧或松开。以后简称A 方案。对于V型块螺旋自动定心机构来说，它的工作原理是：利用等螺距的左右丝杠带动两个滑座等速移动来夹紧或松开工件。以后简称B方案。

19、由于A方案的V型块是垂直布置的，导致了它的垂直方向的定位误差较小，但是水平方向的定位误差较大。而B方案的V型块是水平布置的，它的水平方向的定位误差较小，而垂直方向的定位误差较大。本次毕业设计要求的是水平方向的定位误差较小，因而，采用B方案。1.3 机床液压系统的设计原则和依据机床系统的设计原则是：从实际出发，注意吸收国外先进技术，力求设计出重量轻，体积小，成本低，效率高，结构简单，性能良好，操作方便的液压装置来。为了贯彻执行上述原则，在确定主机传动方式的过程中，必须反复研究各种传动方式的优缺点和使用场合，通过分析对比，选出最合理的方案。当一种传动方式不能满足设计要求时，应考虑是否可与别种方式结

20、合，综合发挥出各自的优点，形成合理的方案。只有在主机的传动方案决定采用液压传动之后，液压系统的设计任务才会被提出来。液压系统的设计依据是： (1）主机的用途，主要结构，总体布局；主机对液压系统执行元件在位置布置和空间尺寸上的限制。 (2）主机的工作循环，液压执行元件的运动方式（移动，转动或摆动）与其工作围。 (3）液压执行元件的负载和运动速度的大小与其变化围。 (4）对液压系统工作性能（如工作平稳性，转换精度等），工作效率，自动化程度等方面的要求。 （5）主机对各液压执行元件的动作顺序或互锁要求。 （6）液压系统的工作环境和工作条件，如周围介质，环境温度，湿度，尘埃情况，外界冲击震动等。 （7

21、）其他方面的要求，如液压装置在重量，外形尺寸，经济性等方面的规定或限制。1.4 组合机床的电气控制系统设计一、设计依据 电气控制系统设计依据是电器设备设计任务书，电气人员在进行设计前要深入了解任务书的要求，并特别注意以下问题： （1）详细了解机床的工作循环与其互锁要求； （2）熟悉组合机床或自动线的各通用与专用部件的动作过程与其对电气控制系统的要求； （3）了解机床与自动线中各辅助设备的工作情况； （4）对液压系统要有一定的了解，同时要掌握电磁阀的性质，有关数据与电磁铁， 压力继电器等液压元件的接通表。二、设计方法在接到电气设备设计任务书与液压系统图后，首先必须深入地了解机床的工作循环，对机床

22、的总体方案应该做到心中有数。然后制定电气控制方案，进行设计。在制定出电气控制系统总体方案后，首先进行各个环节的设计，最后加以综合，综合时应注意以下两点： （1）要注意检查各个控制信号的“准确性”，与主令信号的“单一性”。所谓“准确性”是指要求每一个控制信号，只能代表一个明确的概念，不允许有一个以上的解释。如加工完成不能与向后信号混为一谈。所谓主令信号的单一性是指主令信号只能在一特定的条件下，对某一特定装置（部件）起作用。主令信号的单一性，保证了系统的可靠性。 (2)必须注意互锁的严密性。控制线路设计的严密而合理，实际就是互锁条件的严密而合理。因此，互锁条件对电气控制系统原理设计来说关系极大。所

23、谓互锁的严密性有两层意义：一方面是互锁信号要合乎客观实际需要，即通过互锁信号来实现各运动部件之间的相互制约；另一方面，每一个互锁信号应具有明确的概念，这与控制信号的准确性是一个意思。2切削用量的选择和切削力的计算2.1 加工工件的选取 45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达4552HRC。加工要求：要求端面表面粗糙度Ra=1.6，车轴直径150200mm2.2 铣刀的选取与铣削用量的计算：背吃刀量（铣削深度）侧吃刀量（铣削宽度）每转进给量 每齿进给量进给速度 刀具选用镶齿套式端面铣刀 图2-

24、1铣刀受力图铣刀的铣削面的宽度: 铣刀的切削的深度: 主轴转速: 切削速度: 经计算得: 主轴转速: 取: 实际切削速度: 进给量: 取: 进给速度: 铣削力: 铣削功率: 根据上述铣削功率: 则铣削力矩为: 铣刀所受圆周力为： 2.3 钻刀的选取与钻削用量的计算 刀具：GB6078-85 选择A型不带护锥的中心钻 钻削用量：图2-2钻刀示意图表2-1中心孔直径D(mm)原料端部最小直径Do(mm)轴料原料最大直径工件的最大重量（Kg）6.3251201801500（8）30180220200010352202402500背吃刀量进给量钻头直径切削速度钻头速度 孔深选择切削用量与背吃刀量进给量

25、查表得：由于 取计算主轴转速： 取实际切削速度：计算钻削力和钻削力矩与钻削效率轴向力：式中:钻轴所受的切削扭矩：3 夹具设计3.1 夹具的组成与其工作原理3.1.1 夹具的组成 料架由工件夹紧部分和料架横移进给部分组成。其中工件夹紧部分由夹紧转动油缸变速器，带有左右螺旋的丝杠与滑座等组成；料架横移进给部分由进给油缸，滑座和滑台体三个部分组成。3.1.2 夹具的工作原理工件夹紧部分采用V型块式螺旋自动定心装置，该机构利用单叶片摆动油缸驱动的等螺距的左右螺旋带动两个滑座等速移动向中间夹紧工件向外分开时，则松开工件，为增加滑座的行程有利于工件的安装，在转动油缸和丝杠中间装有变速器。料架横移进给部分则

26、仿于液压滑台，液压缸固定在滑座上。工件夹紧部分固定在液压滑台上随滑台一起移动，液压滑台采用电-液联合的行程控制。3.2 夹具的设计与计算3.2.1 夹具的外观设计与尺寸确定图3-1夹具示意图 由已知的原始数据，所加工的工件直径在，则根据公式，V型块基面到定位圆心的距离 V型块的开口尺寸常用V型块的工作角度为、三种。其中，最常用的是的那种。通式 由于夹持工件的尺寸变化引起的定位误差 双V型块定位时的误差：当分别夹持最大直径 和最小直径 时：其中 故， 取 采用左右螺旋自动定心装置定位的夹紧行程为：3.2.2 夹具夹紧力的计算工件以V型块定位并夹紧，为防止工件在切削转矩T（NM）的作用下打滑而转动

27、所需夹紧力： 为防止工件在轴向力P的作用下打滑而轴向移动所需的夹紧力为： 式中：工件与型块间圆周方向的摩擦系数工件与型块间圆周方向的摩擦系数切削转矩铣削 其中,安全系数，V型块开口角度，工件的半径，摩擦系数，则： 则 3.3 夹具的螺旋丝杠的设计 （1)材料的选择 45钢15调质处理,硬度,最大抗拉强度,屈服极限 ,弯曲疲劳极限，剪切疲劳极限 (2)传动方式采用滑动螺旋传动，并采用梯形螺纹。 V型块上所受的夹紧力 其中,轴向力许用压强， 取公称直径，螺距,单线螺纹。 其中 (3)驱动转矩 取 (4)螺母基本尺寸与压强 螺母高度 取 旋合圈数 基本牙型高度 耐磨性 满足条件。 (5)螺杆强度 当

28、量应力 满足条件 （6）螺纹牙强度 剪切强度 螺杆a对钢来说， 显然，螺杆满足条件。 螺杆弯曲强度 取 显然，螺杆满足条件。 （7）螺杆刚度 对于钢弹性模量，剪切弹性模量 1、轴向载荷使导程产生的变形量 2、转矩使每个螺纹导程产生的变形量 每个螺纹导程总变形量 单位长度的变形量 许用 因为，所以，刚度满足要求。 （8）螺杆稳定性 1、柔度 式中：u长度系数，两端铰支，u=1危险截面的惯性半径，螺杆的最大工作长度, 2、临界载荷 (9)行程计算 其中 在本夹紧装置中，由V型块的设计尺寸与工件的基本尺寸确定单个V型块的夹紧行 程与滑座的行程 取夹紧行程 ，则驱动它的螺杆转角3.4 夹具变速器的设计

29、3.4.1 变速器传动比分配夹紧元件的驱动源为单叶片摆动油缸，摆角为270则，变速器的传动比为：按等强度分配原则，3.4.2 变速器齿轮的设计1材料选择,工作条件以与齿数的初选 (1）大小齿轮都选用40cr（调质），硬度为（2）工作10年，每年工作300天，三天班制（3）选小齿轮齿数=20,大齿轮齿数 2按齿面接触强度设计（1）由 1）选载荷系数 2）小齿轮传递的转矩 3）查得齿宽系数 4）查得材料的弹性影响系数 5）查图得齿轮的接触疲劳强度极限 6）由计算应力循环次数 7)由图取接触疲劳寿命系数 8)计算接触疲劳许用应力 取s=1 ， (2)计算 1）小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 2）根

30、据经验查得载荷系数K=1.594 3）按实际的载荷系数校正所等得分度圆直径 4)计算模数m 3按齿根弯曲强度设计 (1)确定公式的各计算数值 1）查图得大小齿轮的弯曲强度极限 2）查图取弯曲疲劳寿命系数 3）计算弯曲许用应力 取弯曲疲劳安全系数 4）计算载荷系数 5）查取齿形系数 6）查取校正系数 7）计算大小齿轮 (2）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度的决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算的并就近圆整为标准值，按接触强度计算的

31、分度直径算出小齿轮齿数大齿轮的齿数 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触强度，又满足齿根弯曲强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 4几何尺寸计算 1)计算分度圆直径 2）计算中心距 3）计算齿轮宽度3.5 旋转油缸的设计计算夹持工件的是双V型块自动定心左右螺旋，为防止工件在轴向滑动和在切削力的作用下转动，所需的夹紧力为，夹具驱动转矩为采用单叶片摆动液压油缸，摆角为，输出转矩为，根据主机类型和负载工况取其排量根据摆动油缸的力学模型简化 M=其中，取叶片长度估算取油缸径为60mm，则设计的单叶片摆动作用液压油缸的基本参数：工作压力 油缸径转轴直径 叶片长度摆动角度 排量 4 液压动力滑台的设计4.1

32、 动力滑台部分4.1.1 滑台运动与参数选取采用 “快进工进快进停留快退停止” 的工作循环铣削轴径 刀具直径 齿数 切削深度 主轴转速 进给量 快进行程 工进行程 往复运动加速、减速时间不希望超过，快进、快退采用平导轨，静摩檫系数为 ，动摩檫系数为 4.1.2 滑台工作负载分析（1）工作负载（2）惯性负载（3）阻力负载 静摩檫力 动摩檫力4.1.3 液压缸参数的确定图4-1液压缸受力图滑台进给系统的执行元件的工作压力可以按以下两种方式选取：表4-1按载荷选择工作压力载荷机（KN）551010202030305050工作压力（MPa）0.8112.52.5334455表4-2各种机械常用的系统工

33、作压力机械类型磨床组合机床龙门刨床拉床农业机械液压机工作压力（MPa）0.82352881010182032组合机床的动力滑台液压系统的最大负载为16800N，选取，选液压缸为单杆式，在快进时作差动连接差动 时，铣削时，采用出口节流调速，故液压缸回油路必须具有背压，。由于，油管中有压降存在，有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算可取，快退时，回油腔中为背压，仍按计算。 由工进时的推力根据GB/T 2348-1993 ，圆整直径，得：活塞杆的有效行程 选用中碳钢45钢调质处理，机械性能如下：活塞杆的强度强度满足要求。活塞杆弯曲稳定性验算：式中，活塞受轴向压力临界负载末端系数，为活塞杆横截面惯性矩，为活

34、塞安装长度，满足要求。4.2 机床动力钻头部分4.2.1 动力钻头的运动与参数选取钻头主轴实现 快进工进快退停止 的工作循环。加工为的中心孔，加工深度为，主轴钻削速度，主轴钻速为，加工每转进给量，钻削主轴的轴向进给速度，机床钻削过程可动部分的重量为，快进和快退的速度为：，快进行程长度，取，工进行程长度，往复运动的加、减速时间不希望超过，静摩擦系数，动摩擦系数4.2.2 负载分析 （1）工作负载 （2）惯性负载 （3）阻力负载 静摩擦力 动摩擦力 表4-3受力图工况负载负载值推力启动7887加速6471.1快进3943.3工进903910043.3快退3943.34.2.3 钻轴伸缩油缸设计计算

35、 采用出口节流调速，在快进时采用差动连接，在工进时需背压 则，取标准液压缸 活塞杆的有效行程为100mm,经检验，活塞杆的强度和稳定性均满足要求。4.2.4 钻轴伸缩油缸缸筒的设计计算 （1）缸筒材料用HT200， 则， 式中,为缸筒径为缸筒壁厚为缸筒材料的许用拉应力 取 （2）液压缸盖固定螺栓直径为工作拉力，为螺栓危险截面的直径,为螺栓许用拉应力， 取 （3）缸筒、缸底厚度 缸筒、缸底材料亦选用HT200 取 5 动力传动部分的设计计算5.1 主轴电机的选取 电机功率确定: 机床总效率,对于主运动为旋转运动的机床取 则 则根据手册，查得选用铣削电动机为：Y160-M11型交流三相异步电动机，

36、额定功率为 11KW，转速1450r/min,额定电流为7.0A，额定转矩为2.2Nm表5-1电机型号选择型号功率KW转速r/min堵转转矩Nm最大转矩Nm净重Kg转动惯量KgY90S41.114002.22.2220.0021Y100L142.214302.22.2340.0054Y160M41114502.22.21230.0747 钻削电动机选用Y90L-6型交流三项异步电动机，额定功率为1.1KW，转速为910r/min。5.2 主轴直径的计算1、主轴的前后轴径的选用 根据统计资料，主轴的前轴径直径，取 后轴径 ，取 主轴的平均直径 2、主轴径d (d、D为孔 主轴的平均直径)3、主轴

37、前端悬伸量a 初选 取 4、两支撑主轴的支撑5.3 主轴箱传动的设计 LINK a p 图5-1主轴箱传动5.3.1 主轴动力运动参数分配 （1）总传动比 分配各级传动比： （2）各轴的转速、功率和转矩分配转速，功率，5.3.2 传动齿轮的设计一、齿轮1，2的设计1材料选择,工作条件以与齿数的初选 （1）大小齿轮都选用45钢（调质），硬度为240HBS （2）工作寿命10年，每年工作300天，两班制 （3）选小齿轮齿数=24,大齿轮齿数2按齿面接触强度设计 由5 （1）选载荷系数 （2）小齿轮传递的转矩 （3）查得齿宽系数 (4）查得材料的弹性影响系数 (5）查图得齿轮的接触疲劳强度极限 (6

38、）由计算应力循环次数 (7)由图取接触疲劳寿命系数 (8)计算接触疲劳许用应力 取 s=1 3 计算 （1)小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 （2）根据经验查得载荷系数K=1.594 (3）按实际的载荷系数校正所等得分度圆直径 (4)计算模数m 4按齿根弯曲强度设计12 （1）确定公式的各计算数值 1)查图得大小齿轮的弯曲强度极限 2)查图取弯曲疲劳寿命系数 3)计算弯曲许用应力 取弯曲疲劳安全系数 4）计算载荷系数 5）查取齿形系数 6）查取校正系数 7）计算大小齿轮的(2)设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于

39、弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度的决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算的并就近圆整为标准值，按接触强度计算的分度直径算出小齿轮齿数大齿轮的齿数 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触强度，又满足齿根弯曲强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 5几何尺寸计算 (1)计算分度圆直径 (2)计算中心距 (3)计算齿轮宽度二、齿轮3，4的设计 1材料选择,工作条件以与齿数的初选 (1）大小齿轮都选用45钢（调质），硬度为240HBS (2）工作寿命10年，每年工作300天，两班制 (3）选小齿轮齿数=24,大齿轮齿数 2按齿面接触强度设计 由 (1）选载荷

40、系数 (2）小齿轮传递的转矩 (3）查得齿宽系数 (4）查得材料的弹性影响系数 (5）查图得齿轮的接触疲劳强度极限 (6）由计算应力循环次数 (7)由图取接触疲劳寿命系数 (8)计算接触疲劳许用应力 取s=1 3计算 （1）小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 （2）根据经验查得载荷系数K=1.594 （3）按实际的载荷系数校正所等得分度圆直径 (4)计算模数m 4按齿根弯曲强度设计 （1）确定公式的各计算数值 1)查图得大小齿轮的弯曲强度极限 2)查图取弯曲疲劳寿命系数 3)计算弯曲许用应力 取弯曲疲劳安全系数 4）计算载荷系数 5）查取齿形系数 6）查取校正系数 7）计算大小齿轮的 (2)设计

41、计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度的决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算的并就近圆整为标准值，按接触强度计算的分度直径算出小齿轮齿数大齿轮的齿数 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触强度，又满足齿根弯曲强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 5几何尺寸计算 (1)计算分度圆直径 (2）计算中心距 (3）计算齿轮宽度 三、齿轮5，6的设计 1 材料选择,工作条件以与齿数的初选 (1）大小齿轮都选用45钢（调质），硬度为240HBS (2）工

42、作寿命10年，每年工作300天，两班制 (3）选小齿轮齿数=24,大齿轮齿数 2按齿面接触强度设计 由 (1)选载荷系数 (2)小齿轮传递的转矩 (3）查得齿宽系数 (4）查得材料的弹性影响系数 (5）查图得齿轮的接触疲劳强度极限 (6）由计算应力循环次数 (7)由图取接触疲劳寿命系数 (8)计算接触疲劳许用应力 取s=1 3计算 （1）小齿轮分度圆直径，代入中较小的值 （2）根据经验查得载荷系数K=1.594 （3）按实际的载荷系数校正所等得分度圆直径 (4)计算模数m4按齿根弯曲强度设计14 （1）确定公式的各计算数值 1）查图得大小齿轮的弯曲强度极限 2）查图取弯曲疲劳寿命系数 3）计算

43、弯曲许用应力 取弯曲疲劳安全系数 4）计算载荷系数 5）查取齿形系数 6）查取校正系数 7）计算大小齿轮 (2)设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度的决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算的并就近圆整为标准值，按接触强度计算的分度直径算出小齿轮齿数大齿轮的齿数 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触强度，又满足齿根弯曲强度，并做到结构紧凑，避免浪费。5几何尺寸计算计算分度圆直径（2）计算中心距 (3）计算齿轮宽度6 组合机床电气控制系

44、统的设计6.1组合机床电气的概述组合机床的电气控制是按照预定的工作循环而设计，由若干个电气控制环节所构成的顺序控制系统。组合机床通常为一个品种或几个品种的零件加工的高效专用机床。所以，机床的工作循环是固定的或在有限围变化。因此，循环时间在数分钟，采用继电-接触控制一般能够满足机床对电气控制的寿命和可靠性的要求。6.2组合机床电气回路的设计 本组合机床的液压电气回路控制系统是由电动机的启动与停止；工件的夹紧回路； 滑台速度换接回路；钻轴伸缩速度换接回路四部分组成。这里，着重讨论电机的起停控制。1、单电机的启动电路 在本组合机床中冷却系统是由电动机M4拖动冷却泵实现冷却的系统循环。此线路只有一个接触器KM4和用作为启动，停止的控制按钮SB3和SB4。其工作原理是：按动启动按钮SB4，KM4接电并自锁，其主回路的动合点接通电机，电机启动旋转；当要切断电机时，则按停止按钮SB3，KM4断电，电机立即停转。2多电机同时启动的电路组合机床中的左右主轴电动机以与液压电动机是同时工作，而且对这三台电机驱动的部件需要单独调整，这样就要求多台电机同时启动并能单独调整。其线路的工作原理是：按启动按钮SB2，接触器KM1KM3同时接电并自锁，三台电机同时启