气缸盖钻孔组合机床(5)

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2）计算

（1） 试计算小齿轮分度圆直径d1t，代入[?H]中较小的值

kt?T1?(u?1)?ZE2 d1t?2.3233 2?d?u?[?H]21.3?15146?(2.66?1)?189.8?30.795mm =2.32321?2.66?646（2） 计算圆周速度v v??d1tn驱60?1000???30.795?71560?1000?1.15m/s

（3） 计算齿宽

b??d?d1t?1?30.975?30.975 （4） 计算齿宽与齿高之比b/h

模数 mt?d1t/z驱?30.975/21?1.475mm 齿高 h=2.25 mt?2.25?1.475?3.319mm b/h=31.975/3.319=9.634 （5） 计算载荷系数

根据v=1.15m/s，7级精度，由〈〈机械设计〉〉图10-8查得动载系数

Kv=1.06；

直齿轮，假设KAFt/b〈100N/mm。由表10-3查得KH??KF??1.4； 由表10-2查得使用系数KA?1.25；

由表10-4查得7 级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，

KH??1.12?0.18?(1?0.6?12)?12?0.23?10?3?30.975?1.415；

由b/h=9.634，KH??1.415查图10-13得KF??1.35 故载荷系数

K?KAKVKH?KH??1.25?1.06?1.4?1.415?2.624

（6） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式

d1?d1t3K/Kt?30.795?32.624/1.2mm?39.971mm

（7） 计算模数m

m?d1/z1?39.971/21?1.903mm

3．按齿根弯曲强度设计 由式m?32KT1YFaYSa() 2[?]?dz1F21

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1）确定公式内的各计算数值

（1） 由〈〈机械设计〉〉图10-20b查得驱动齿轮的弯曲疲劳强度极限

?FE1?620MPa；Z8齿轮的弯曲疲劳强度极限?FE1?570MPa；

（2） 由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数KFN1?0.88,KFN2?0.89； （3） 计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S=1.5，由式

K?0.88?620[?F]1?FN1FE1??363.73MPa S1.5[?F]2?KFN2?FE20.89?570??338.2MPa S1.5（4） 计算载荷系数K

K?KAKVKF?KF??1.25?1.06?1.4?1.35?2.504 （5） 查取齿形系数

由表10-5查得YFa1?2.76,YFa2?2.28

（6） 查取应力校正系数

由表10-5可查得 YSa1?1.56,YSa2?1.73

（7） 计算大、小齿轮的

YFaYSa并加以比较 [?F]

YFa1YSa12.76?1.56??0.0117406 [?F]1363.73YFa2YSa22.28?1.73??0.0116629 [?F]2338.20 小齿轮的数值大

2） 设计计算 m?32?2.504?15146?0.0117406mm?2.264mm

1?212 对比计算结果，有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，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载力，仅于齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数2.264，并根据驱动齿轮特点就近圆整和组合机床通用齿轮的规格，所以选m=3。

4. 几何尺寸计算

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1） 计算分度圆直径

d1?z1m?21?3?63mm d2?z2m?56?3?118mm

2）计算中心距

a?(d1?d2)/2?(63?118)/2?90.5mm 5. 验算

Ft?

2T12?15146??480N d163KAFt1?480??15N/mm?100N/mm，合适 b32所以，Z驱?21， Z7'=56，m7'?m驱?3 同上，Z7?60， Z1?Z2?Z3?Z4?Z5?Z6?32

m7?m1?m2?m3?m4?m5?m6?3

其验算过程这里不再重复。

3.2.3 传动系统的设计

多轴箱的传动系统设计，就是通过一定的传动链把动力箱输出轴(亦称多箱驱动轴)传进来的动力和转速按要求分配到各主轴。传动系统设计的好坏，将直接影响多轴箱的质量、通用化程度、设计和制造工作量的大小以及成本的高低。 1.对传动系统的一般要求

设计传动系统，应在保证主轴强度、刚度、转速和转向的前提下，力求使主要传动件(主轴、传动轴、齿轮等)的规格少，体积小；因此，在设计传动系统时，要注意下面几点：

(1)尽量用一根中间轴带动多根主轴。当齿轮啮合中心距不符合标准时，可用变位齿轮或略变传动比的方法解决。

(2)一般情况下，尽量不采用主轴带动主轴的方案，因为这会增加主动主轴的负荷。如果遇到主轴分布密集而切削负荷又不大时，为了减少中间轴，也可用一根主轴带1~2根或更多根主轴的传动方案。

(3)为了使结构紧凑，多轴箱体内的齿轮传动副的最佳传动比为1~1.5，在多轴箱后盖内的第Ⅳ排(或第Ⅴ排)齿轮，根据需要，其传动比可以取大些，但一般不超过

(3~3.5)。

(4)根据转速与转矩成反比的道理，一般情况下如驱动轴转速较高时，可采用逐步降速传动；如驱动轴转速较低时可先使速度升高一点再降速；这样可使传动链前面几根轴、齿轮等在较高转速下工作，结构可小些。组合机床多轴箱的传动和结构与普通机床差异较大，其一是由于传动链较短，难分前后。另外，经常是一中间传动轴带多根主轴。所以，合理安排结构往往成为设计的主要矛盾。如果为了使主轴上的齿轮

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不过大，最后一级经常采用升速传动。

(5)粗加工切削力大，主轴上齿轮应尽量安排靠近前支承，以减少主轴的扭转变形。

(6)齿轮排数可按下面方法安排

1)不同轴上齿轮不相碰撞，可放在箱体同一排上。

2)不同轴上齿轮与轴或轴套不相碰，可放大箱体内不同排上。 3)齿轮与轴相碰，可放在后盖内。

另外，应注意驱动轴直接带动的传动轴数不要超过两根，否则会给装配带来困难；如果遇到粗、精加工合一的多轴箱，其粗、精传动路线最好分开。 2.主轴分布类型及传动系统设计与计算

组合机床加工的零件是多种多样的，结构也是各不相同的，但可根据零件上孔的分布来合理的排列主轴。 数据计算

六根主轴转速均为： n主?500rmin 驱动轴的转速为： n驱?720rmin

各主轴和各传动轴的轴径确定前面已有详细说明，关于各主轴和各传动轴的校核这里不在详细叙述。

本设计方案中油泵安排在第I排，采用R12?2型叶片根据实际啮合参数来选择齿数。本书将不做详细说明。

4 钻孔专用夹具设计

4.1 概述

机床夹具是工件在切削加工过程中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固的夹紧保持工件位置不变和准确确定工件被加工部位和刀具的相对位置，即将工件定位、夹紧，以完成加工所需的相对运动的工艺装备。从而达到可靠的保证工件的加工质量，提高劳动生产率及降低成本，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床工艺性能的目的。在成批生产、大量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的。机床夹具是工艺系统的重要组成部分，它在生产中应用十分广泛。

4.1.1 机床夹具的作用

1保证加工精度

用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。

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2提高生产率

机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。 3减轻劳动强度

机床夹具采用机械、气动、液压夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。 4扩大机床的工艺范围

利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床功能。

4.1.2 机床夹具的分类

1按夹具的应用范围分类

1）通用夹具 通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具，例如，车床用的三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。

2）专用机床夹具 专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合使用。

3）组合夹具 组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小批量生产或新品种试制等场合应用。

4）成组夹具 成组夹具是在采用成组加工时，为每各零件组设计制造的夹具，当改换加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别零件，即可进行加工。成组夹具适合在多品种、中小批量生产中应用。

5）随行夹具 它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件一起沿着自动线移动的夹具 2按使用机床类型分类

机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、转床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等类型。 3按夹具动力源分类

按夹具所使用的夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等类型。

4.1.3 专用机床夹具的组成

夹具一般由下列元件或装置组成。 1.

定位元件 定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。“气缸盖”采用定位板作为定位元件 2.

夹紧装置 夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的

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