ZH1105W柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及主轴箱设计.docx

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1、柴油机齿轮室盖钻锋专机总体及主轴箱设计摘要：本课题设计一台加工柴油机齿轮室盖的钻锋组合机床，主要完成机床总体和右主轴箱的设计工作。根据柴油机齿轮室盖的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度及生产率等要求，确定该机床为单工位卧式组合机床；为确保加工精度，采用“一面两销”的定位方案；为实现无级调速，安全可靠，选择液压滑台；根据零件的大小及被加工孔的位置确定主轴箱的轮廓尺寸；由加工工艺选择滚珠轴承主轴，通过计算扭矩确定主轴和传动轴的直径；齿轮的模数是通过类比法确定；齿轮齿数和中间传动轴的位置是由“计算、作图和多次试凑”相结合的办法确定；计算主轴、传动轴的坐标并进行中心距验算，确定部分轴上需采用变位

2、齿轮；轴上的齿轮套、键等零件按轴号选取相应的标准件。本课题设计的组合机床采用“一面两销”定位、液动夹紧，一次装夹加工柴油机齿轮室盖三个面上的孔，保证了加工精度，提高了生产效率，减少了工人的劳动强度。而且在设计之中，尽量选用通用件，减少了制造成本，增加了经济效益。关键词：组合机床主轴箱主轴传动轴齿轮室盖Theovera11andheadstockdesignofdri11ingandboringmodu1armachinefordiese1enginegea1chambermanufactureAbstract：Thisprojectistodesignamodu1armachinetoo1fo

3、rmanufacturingthegearchambercapofdiese1engine.Main1yworkisthedesignofovera11andtherightheadstock.Accordingtotherequestofconstructionfeatures,processingspot,sizeprecision,surfaceroughnessandproductivitythatdiese1enginegearchambercap,setsthemachinetoo1forsing1e1ocationhorizonta1typemodu1armachinetoo1.

4、Inordertoguaranteetheprocessingprecision,the1oca1izationp1anusetwose11sandasurface.Inordertoimp1ementthestep1essspeedregu1ation,safeisre1iab1e,thereforechoicehydrau1icpressures1idingtab1e.Accordingthesizeofcomponentsandthepositionoftheho1ethatisprocessedtosettheovera11sizeoftheheadstock.Choicingba11

5、bearingspind1ebyprocessingcraft.Thespind1eanddriveshaftdiameterisdecidedthroughcomputationtorque.Thegearmodu1usisdecidedthroughthecorre1ationmethod.Thegearmentionsandthepositionofintermediateprope11ershaftisdecidedbythemeanscomputation,mappingandtriestoco11ectmanytimes*.Ca1cu1atesthecoordinatesofthe

6、spind1eanddriveshaftandcheckingthecenterdistance,determineddepartmentspind1emustusedis1odgesthegear.Thecomponentsoftoothwhee1cover,keyandsoonthatinaxisse1ectstandard1etterbythecorrespondingnumber.Themodu1armachinetoo1ofthisprojectdesignusettwose11sandonesurface”to1ocate,hydrau1icpressandc1amps.Inthe

7、situationofonec1amp,theho1esthreesurfaceofthediese1enginegearchambercap,areguaranteedtheprocessingprecision,isenhancedtheproductionefficiency,isincreasedworkers1aborintensity.Moreoverduringthedesign,thestandardpartsarese1ectedasfaraspossib1e,reducedtheproductioncostandincreasedtheeconomicefficiency.

8、Keywords:modu1armachinetoo1headstockspind1edriveshaftgearchambercap1前言12组合机床总体设计22.1组合机床工艺方案的制定22.2组合机床配置型式及结构方案的确定22. 3各侧具体零部件的设计、计算及选择32.4机床生产率计算卡103组合机床多轴箱设计（右主轴箱）123. 1绘制右主轴箱设计原始依据图123. 2主轴、齿轮的确定及动力计算133. 3主轴箱传动系统的设计与计算133. 4多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图1835J-11223.6 变位齿轮的设计223.7 齿轮强度校核233.8传动轴直径的确定和轴的强度校核253

9、.9主轴箱体及其附件的选择设计284结论303233参考文献31致谢附录1 HUs组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效率专用机床。目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。平面加工包括铳平面、物(SIJ)平面、车平面；孔加工包括钻、扩、较、锋孔以及倒角、切槽、攻螺纹、钩沉孔滚压孔等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正扩大到车外圆、行星铳削、拉削、推削、磨削、布磨及抛光、冲压等工序。此外，还可以完成焊接、热处理、自动装配和检测、清洗和零件分类及打印等非切削工作。组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工行业大批大量

10、生产中已经获得广泛的应用；一些中小批量生产是企业，如机床、机车、工程制造业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件；也可用来完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。组合机床的设计，目前基本上有两种情况：其一，是根据具体加工对象的具体情况进行专门设计，这是当前最普遍的做法。其二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人总结自己生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工艺范围内组合机床是极其相似的，有可能设计为通用机床，这种机床称为“专能组

11、合机床o这种组合机床就不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产，而是可以设计成通用品种，组织成批生产，然后按被加工的零件的具体需要，配以简单的夹具及刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。本次毕业设计课题来源于生产实际，具体的课题是柴油机齿轮室盖钻锋专机总体及主轴箱设计。在设计前认真研究被加工零件的图样，研究其尺寸、形状、材料、硬度、重量、加工部位的结构及加工精度和表面粗糙度要求等内容，为设计提供大量的数据、资料，作好充分的、全面的技术准备。在准备了充足的资料之后进行总体及零部件的设计工作，总体的设计的主要工作是完成“三图一卡”，即绘制机床的总体尺寸联系图、加工示意图、零件的工序图及编制生产

12、率计算卡;主轴箱设计的方法是：绘制主轴箱设计的原始依据图；确定主轴的结构、轴颈及齿轮模数；拟订传动系统；计算主轴、传动轴坐标，绘制坐标检查图；绘制多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。在此次的设计中采用“一面两销”定位，液压夹紧，提高了生产效率，降低了劳动强度，同时在设计中采用了大量的通用零部件，降低了产品的成本。在设计过程中，得到了*老师的大力指导和同课题组同学的热情帮助，在此谨致谢意。限于本人水平和经验，本设计中一定有错误和不妥之处，敬请批评指正。2组合机床总体设计组合机床总体设计，通常是根据与用户签定的合同和技术协议书,针对具体加工零件，拟订工艺和结构方案，并进行方案图样和有关技术文件的设

13、计。2 .1组合机床工艺方案的制定工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用的工艺方法、充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。此次设计的组合机床是用于加工柴油机齿轮室盖的钻锋专用组合机床，其工艺方案为钻孔和锋孔，其具体的加工工艺如下：正确选择组合机床加工工件采用的基准定位，是确保加工精度的重要条件。本设计的柴油机齿轮室盖是箱体类零件，箱体类零件一般都有较高精度的孔和面需要加工，又常常要在几次安装下进行。因此，定位基准选择“一面双孔”是最

14、常用的方法，因此该被加工零件采用“一面两销”的定位方案，定位基准和夹压点见零件的工序图。该定位方案限制的自由度叙述如下：以工件的右侧面为定位基准面，约束了y、Z向的转动和X向的移动3个自由度。短定位销约束了y、Z向的移动2个自由度。长定位销约束了X向的转动1个自由度。这样工件的6个自由度被完全约束了也就得到了完全的定位。2.2组合机床配置型式及结构方案的确定根据选定的工艺方案确定机床的配置型式，并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。既要考虑能实现工艺方案，以确保零件的精度、技术要求及生产率，又要考虑机床操作方便可靠，易于维修，且润滑、冷却、排屑情况良好。对同一个零件的加工,可能

15、会有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采取哪种方案时，绝不能草率，要全面地看问题，综合分析各方面的情况，进行多种方案的对比，从中选择最佳方案。各种形式的单工位组合机床，具有固定式夹具，通常可安装一个工件，特别适用于大、中型箱体类零件的加工。根据配置动力部件的型式和数量，这种机床可分为单面、多面复合式。利用多轴想同时从几个方面对工件进行加工。但其机动时间不能与辅助时间重合，因而生产率比多工位机床低。在认真分析了被加工零件的结构特点及所选择的加工工艺方案，又由单工位组合机床的特点及适应性，确定设计的组合机床的配置型式为单工位卧式组合机床。2.3各侧具体零部件的设计、计算及选择2.3.1刀具的选择考虑到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除及生产率要求等因素，所以加工15个孔的刀具均采用标准锥柄长麻花钻和单导向悬臂键刀。2.3.2右侧面钻9一9a.切削用量的选择右侧是钻削6-9（深38）及3-9（深78）根据孔径的大小和深径比，以及被加工材料的硬度查参考文献9表2.17知:主轴的进给量f为0.1O.18mmr,切削速度vc=10-18mmino钻孔的切削用量还与钻孔的深度有关，当加工铸铁件孔深为钻头直径的68倍时,在组合机床上通常都是和其他浅孔一样采取一次走刀的办法加工出来的，不过加工这种较深孔的切削用量要适当降低些，因此选择切削速度