机制设计说明书我题目是立式钻床可调式多轴头架在现阶段

主轴数 主轴中心线至工作台面 主轴转 1000r/min左2对工件进行工艺分1精度要求不甚高的9mm螺栓孔，在加工时，以大端面为基准装夹，根据批量的要求需另外设计夹具，以适应中批量的生产要求。确定工件的加工方（1）（2）（3）对被改装钻床的分（1（3）（4）Z535Z535Z535总体布Z535（2-2Z535项 尺-4其他问题分 400mm3齿轮可调式三轴头架的传动原理及调整方齿轮副2335，使4（即钻削主轴）得到动力旋转，于是带动钻头44（3-1为止，再将六角螺母拧紧。3-1方案的工艺设计参Z535损失，单根钻削轴能承受的最大功率（Z5354.5kw）P

P64.5/30.986=1.33kw（）28-14（b650Mpad=10mmf=0.25mm/r，切削速 轴向 转 功 （190HBSf=0.60mm/r，对应的切削速 轴向 转 功 Z5350.6mm/rf=0.57mm/r，28-2ccv0pTmaxvfp

（注：T为刀具 28-4f0.25TCdzTfyTT PKv、KF、KT为修正参数，在这里的计算采用的材料为其实验用的，Kv1、KF1、KT1计算。钻削结构碳钢（b650Mpa）时的切削速度V、轴向力F、转矩T、功率f0.25CvZvXvyvmCFCTZFZTyFyT有6.1100v 25020.2505F6001010.250712273.6NT0.3051020.2508110.1N.mP

10.116.10.54kwP30钻削灰铸铁（190HBS）V、轴向力F、转矩T、功率f0.57Cv ZvXvCFyvZFmyFCTZTyT有9.4100v 113.4m/min35020.2505F4201010.570812678.9NT0.2061020.5708113.1N.mP

13.113.40.59kwP综上所述，高速钢钻头加工碳素钢（b650Mpa）fmax0.25mmr高速钢钻头加工灰铸铁（190HBS）时，fmax0.56mm/r用硬质合金钻头（YG8）HBS=190HBS据表28-11硬质合金钻头加工灰铸铁的进给量（HBS>170HBSd10mmf 0.4mmrf=0.25mm/rXv0CF410CT有

Cvyv0.4ZF1.2ZT2.2

ZvmyFyT22.2100v 147.4m/min35020.2503F41010120.2507512274.5NT0.11710220.250816.1N.mP

6.147.40.96kwP30YG8fmax0.25mmZ535（1）高速钢钻头钻削加工碳素结构钢（b650Mpa）n=v/D=16.1/高速钢钻头加工灰铸铁（190HBS）n=v/D=13.4/YG8（190HBS）n=v/D=47.4/426.8r/min，有关手册查得Z535钻床的各级转速为： 、30 r/min为了减小轴头架的尺寸，防止头架过重，应尽量缩小头架的传动比，取主轴最低转速为140r/min进行升速，此时钻削轴转速为426.8r/minin钻426.8 （）1- i2总传动 ii

i21.4i i3.049

1 m=2小齿 d3Z3m20240Z2201.5d2302

Z1302d2602Z1ZZ1Z26030Z2 30

uuu'3.0493 误差在5%3-2则轴头架的工艺尺寸（3-

2(d1d2d3)2(1206040)

2(d3

d1)2(4060120) 50mm.(20) cos300 2d1d2cos300d2d3212060cos3006040

2 2

2 2 （50mm）三轴头架的传动设齿轮的设计演算（参考《机械设计工程学I（）查表8— 小齿轮选用40Cr调制处4545 F 2KT1YYYF

FaSa 426.8r/min1000r/minv1nd426.80.0453.6m/v2nd11000.04138.2m/8—14，8—15齿宽系数b

8—23T3=13.1Nm(高速钢钻头钻削灰铸铁时)，22TT322

13.160载荷系数 由式（8—54）KKAKVKKAKV

8-8-KK

8-8-55=08-21F齿型动载荷系数Fa

8-67

FFF FS应力修正系数S

8-S SS介 S

重合度系数 由式8-弯曲疲劳极限F

8-8-70N1

601401(82008)3.21082N=601402(82008)2弯曲系数YN

8-则

YxSF

8-8-b

dd30.460b2bb3b2(5 1020mm（已经取得比实际值大，若校核安全，则肯定安全） 21.71196502.281.730.69 21.71196502.281.730.69 对小齿轮进行齿面接触疲劳强度校核计算由式8-632KT1ubd1u2KT1ubd1u8-23，bdd30.460

10)

T313.1N

（注：为极大值载荷系数K由式（8—54）KKAKVKKAKV

8-8-KK

8-8-55=0

3.2(11

1.883.2(1

1)

)

208-21弹性系数Hlim2

ZEZHZ

8-8-8-65（0许用接触应

8-69接触疲劳极限应力Hlim2570Nmm、Hlim31480Nmm8-应力循环次数由式8- 2N2.22

（已算得N1

60426.81(82008)则查图8-70得接触强度的系数ZN2、ZN3（不允许有点蚀硬化系 接触强度安全系 SHmin

8-718-27，

33

uZ230 21.631310021.6313100(1.524402

189.82.5 581.4N/H

21.6313100(1.52040221.6313100(1.520402T313.1N/

F2tt

213.1655N

FFtan200 A=115， 1153 dmin 3 dmin 1153 3～5%，故dmindmin2(15%)14.5(15%)拟定轴上零件的装配方案（3-11d120mmD=18.5mm(GB894.1-86).取d119.9mmd225mm82054715.2mm,L3245153-3小轴的装配简图轴上零件的定齿轮与轴的定位采用A型普通平键尺寸为bhl6616为了保H7r6滚动轴承与轴的定位是采用过渡配合保证的，此轴段公差取为j63-3，轴端倒角取1450弯矩图可以看出，A截面的当量弯矩最大，是轴的截面。A截面处的、、M及60Nmm2弯矩MH和合成弯矩

MH26200NmmMV9536N(MH(MH22V扭矩T(M2(M2(T

(26200295362)(8364.42(8364.42 )B）轴的材料为45钢，调质处理，由表4-1查得

650N.mm2，则BB 0.158～65N/mm,取60Nmm2BB

MW

27811.547.860N/求轴上的转矩TFd265560 2

A=115，dmin1115

Pn/

115

426.8A按轴向定位要求确定各轴段直径和长度86，m=10,l=18mm,L=18+4=22mm.轴肩3 留有退刀槽，轴肩取L=4mm,则L=4+2+2=8mm,d=38mm.轴段 轴段长度为齿轮长度与小轴铜套长度及垫圈之L=66+2=2+39+6=111mmd=22mm3-5轴上零件的定H7/h6,2H7/g63，轴端倒角取1450AFt1Ft3655NFr1Fr3238.4N。根据轴的计算简图轴的截面。合成弯矩(MH(MH22V

MH26200NmmMV9536Nmm (26200295362)B）轴的材料为45钢，调质处理，由表4-1查得

650N.mm2，则BB 0.158～65N/mm,取60Nmm2BBMcaM

27811.547.860N/求轴上的转矩TFd1655120 1

FtFt3径向 FFtan655tan200 A=115，dmin1115

3Pn

115

30.59/

3～5%，dmindmin1(15%)27.9(15%)A（3-B14103mm,加上过渡部分总长L=103+7=120mm,31.926mm。1轴段255JB/ZQ4606-86dmindmin(15%)27.915%)29.3mmmin15mm，取min16mm，即13该轴段安装滚动轴承，考虑轴承承受径向力之外还要承受头架的重量，选择角接触球轴承。取轴段直径d=35mm,选用36207型角接触球轴承，尺寸dDT357217mm。为了安装轴承，左端用轴肩定位，取m=3mm,径d=32mm，已知齿宽20mm,为了更好地压紧齿轮按挡圈的配合要求，3-5C轴上零件的定齿轮与轴的定位采用A型普通平键，尺寸为bhl10818mm，为H7r6。为k6。D3，轴端倒角取1Aa（轴承的支反力作用点与轴承的距离36207a15.7mm,因此轴的支承跨矩轴的悬臂距L=（17-FF(cos300sin300)655(cos300sin300) FF(cos300sin300238.4(cos300sin300 平 以A为支

Ft(51.415.3)以B

15.3

垂直 以A为支以B

Fr(51.415.3)422.6N

15.3

和弯矩图可以看出，右轴承右侧的当量弯矩较大，虽然B处弯矩最大，但在轴承内孔内，应力集中不明显，故校核CB计算截面应CC'rM21020.615.31.3扭 T

W0.1d30.1353

W0.2d30.2353T截面上的弯曲应力M19234.54.49NT 截面上的弯曲应力

14175016.53N/

4.49N/ m 16.538.27N/ m2 C454-1b600N/b

275N/

140N/11配合边缘有效应力集中系数k、k查表得k2.2、k11尺寸系数、4-180.8、

表面质量系数、，据600Nmm 4-19

取

0.1，0.50.50.1S

4.490.1

S

0.8

8.720.050 0.88有S2S2S

20.9220.92

20.9 7.43S1.5查表4-4中许用安全系数S值，则可知该轴安全。36207F2F22 F2FF2F

11612e=0.38得因KS2AS2200469.5 由式5-A1AS2A2S2

X10.44，Y1

5-

A2/R20.38

5-X2

Y2

5-Pr2Pr15-95-10fp1.5ft15-P t

60nL'hh

1362078205钻削灰铸铁时）1.2，合格。（1）6×6×16，A2-49

p 32.7510020(6 p10×8×18A p 98.410030(10 p稍微有些，改为采键，成1800对称布置，考虑到制造误差使键1.5

螺栓的设计校核计算（螺栓材 45性能等 查表2—7选6.8 600M/mm2，600M/ 轴及钻头）5.5kg。受力为螺栓工作拉力由式2- 2-5

F00.6F0.653.9螺栓总拉力由式2-0FF'F32.3453.90相对刚度系数查表2-

cb/cmcb螺栓预紧力2-F0FF/cb/cmcb=86.24-选安全系数查表2-许用拉应 由式2-

Ss/S480/1.5320N/s所需螺栓小径由式2-4444螺栓大径查有关手册并根据轴的直径取d=20mm,螺栓尺寸系数查表2-

0.340.34600204N/ 应力幅安全系数查表2-应力集中系 查表2-螺栓许用应力

SaKa10.820426N/ak 3.9螺栓应力幅由式2-a

2F ad ca

2

0.30.03N/mm2 查相关手册，弹簧夹头的夹紧力WW tan1式中W

arctanarctan0.51a10.56720418.5N/1ak 3.9

2413R

200 9202N 系数（4 必须满足dW

即W

131001P(RW)tg()(9202198.7)tg(15026.560)1P0FP8334.6