组合机床多轴箱设计

第五部分多轴箱设计多轴箱介绍

多轴箱是按专用要求设计的传动系统、并由通用零件组成的专用部件。分类：钻削类多轴箱，攻丝多轴箱，钻、攻复合多轴箱。

作用：多轴箱将动力箱的动力传递给主轴，使主轴按加工所要求的转速和转向旋转，提供切削动力。多轴箱的组成多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。其基本结构中，箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件，主轴、传动轴、传动齿轮、动力箱和电动机齿轮等为传动类零件，分油器、注油标、排油塞、油盘和防油套等为润滑及防油元件。设计准备1.根据计算轴的公式计算出传动轴直径，其中传动轴扭转角可以取大的值－1度每米。传动轴直径为35毫米。2.选择轴型按支承方式的不同可分为三种：一、前后支承均为圆锥滚子轴承的主轴（简称滚锥主轴）；二、前支承为推力求轴承和向心球轴承，后支承为向心球轴承或圆锥滚子轴承的主轴（称滚珠主轴）；三、前后支承均为推力球轴承和无内圈滚子轴承的主轴（称滚针主轴）。

根据钻削类主轴工进时单向受力较大，后退受力较小，选择前支承为推力球轴承和向心球轴承、后支承为圆锥滚子轴承。可以承受大的压力载荷传动方案设计阀体的孔以同心圆分布可以用一根中间传动轴带动。同时应该考虑到同心圆直径的大小，如果工件孔的同心圆直径小，再加入中间传动轴会导致制造箱体加工集中，在实际加工工件时箱体承受的应力集中导致箱体无法承受较大压力，使箱体弯曲变形降低孔的加工精度。所以轴与轴之间距离不小于65毫米。设计中动力箱输出720r/min，输出353.6r/min，传动为2.036大于2，因为多轴箱内齿轮传动比在1~1.5之间比较好。所以考虑选择二级传动，同时看到8个孔间距离很小齿轮不可过大，无法达到降速的目标。不可直接使用驱动轴驱动8个齿轮。最后使用两排齿轮来驱动8根轴。根据传动比选择齿轮

确定齿轮模数

确定齿轮的齿数根据第二级传动比计算第一级第二级传动比为

即1:1.05，可以计算出第一级降速传动比为

。动力箱轴伸出直径为45毫米。根据模数为4毫米，选动力箱齿数为21，传动轴的第Ⅳ排齿数为41。主轴实际转速为351.6转/分，转速在设计要求范围之内。齿轮干涉验证其中主轴与主轴之间距离为80.36毫米，齿顶圆直径为112.5毫米，半径为56.25轴套半径为17.5毫米。80.36毫米大于轴套直径与齿顶半径的和，确定不会干涉。附加轴中有手柄轴和油泵轴，手柄轴用于停机时对刀，调整或装配维修时检查主轴精度等。为了扳动省力轻便，手柄轴转速尽量高些，手柄轴位置应靠近工人操作位置，其周围应有较大的空间，保证回转时手柄不碰主轴。手柄轴直径有三种，设计中选择d等于30毫米，齿数为22。可以作为中间传动轴附加轴的选择

手柄轴图油泵为了润滑箱体里的齿轮，位置尽量靠近油池，本设计中使用叶片式液压泵，通常安排在第Ⅰ排，由于受结构的限制设计中把齿轮放在第Ⅳ排，用手柄轴齿轮传动。油泵的安装位置要使其回转方向保证进油口到出油口转过270度。油泵转速在400~800r/min之间。根据主轴箱高度选择转速为605r/min。与油泵对应的有油盘、注油杯和分油器。其中分油器把油泵的油分配到不同油路中，油杯可以注油、观察油的多少。齿数为25油泵轴第六部分总装图与零件图绘制主视图主要用以表明主轴箱的传动系统、齿轮排列位置，附加机构及润滑油泵的位置，润滑点的配置，手柄轴的位置和各轴的编号。油泵从箱底吸油然后经过分油器，一部分到油盘滴漏到整个传动系统，另一部分通到后箱体，润滑第Ⅳ排齿轮，通过箱底的通孔返回。完成油路循环。展开图中必须注明齿轮排数，轴的编号、直径和规格。技术要求部分有主轴箱制造技术条件，精度等级。润滑油种类。总装图说明主视图如图3-3所示，箱体材料为HT200，后盖与前盖的材料为HT150，以左边定位销计算各个孔的精确坐标，画出轴与轴套的圆，用点画线画出齿轮的传动情况，油泵轴右旋，箱体上面有两个起吊螺钉。油盘的孔为直径3毫米，可以将油泵的油均匀撒到齿轮上。1~8轴为主轴，9号轴为传动轴，1、3、5、7使用第一排齿轮，2、4、6、8使用第三排齿轮。驱动轴从箱体中间伸出带动手柄轴和传动轴。箱体连接的螺纹孔都是以定位销基准排布。箱