犁刀变速齿轮箱体钻孔攻丝双工位组合机床(双侧4-M8)毕业设计说明书(有全套CAD图纸)

in — 传动轴至第n个主轴之间的传动比。

4根主轴,M2= M3 i2= i3

M总=2×14.6×20/25=23.36N·m

查《组合机床简明手册》[2]表3-4 得

D=B410M (5-9)

B- 系数 (传动轴B取5.2,刚性主轴B取7.3) D- 轴的直径 M- 轴所传递的转距 D=5.2×410?23.36=20.33mm

D=30mm [ψ]=1/2(度/米) M=56N·m

满足直径为30mm的传动轴所能承受的转矩,即直径为30mm传动轴满足强度条件。

7轴:轴径为30mm,经第Ⅳ排齿轮传动后,带动2跟带动主轴的转动轴,而且传动轴转矩较大,故其相应的转矩也大,所以应对其进行强度校核。

M=2×23.36×17/24=30.093N·m

据公式(4-15)得: D=21.66mm

D=30mm [ψ]=1/2(度/米) M=56N·m

满足直径为30mm的传动轴所能承受的转矩,即直径为30mm的传动轴满足强度条件。

5.6.2 齿轮的挍核

验算主轴箱中齿轮强度应选择相同模数受力载荷最大,齿数最小的齿轮进行弯曲应力和接触应力验算。一般对高速传动的齿轮验算齿面接触应力,对低速传动的齿轮验算齿根弯曲应力。

传动轴7小齿轮传递功率较大,模数较小,Z=17,转速为364r/min,故对其进行强度校核因其工作强度较大故选用45号表面淬火钢。 (1)弯曲强度校核

σF=

FtKYFaYSa (5-10) bm 33

Ft— 圆周力(kg)

b— 齿宽(mm)

K=KA×KV×Kα×K? (5-11)

K— (载荷系数) KA— 1.00 (使用系数) KV— 1.05 (动载荷系数) Kα— 1.2 (齿间载荷分配系数) Kβ— 1.162 (齿向载荷分布系数)

∴ K=1.464

Ft=2T/dt=2×30.093×1000/51=1180.12N

T─ 主动轮上的扭矩(kg/mm) dt─ 小齿轮节圆直径(mm)

查《机械设计》表10-5得

Ysa=1.52 ─ 弯曲强度重合度系数 YFa=2.97─ 齿形系数 [σF]=240MPa 查《简明手册》图7-6可得:b=24mm。则

σF=1.464×1180.12×1.52×2.91/24×3=107.23 MPa ∴ σF<[σF] 小齿轮的弯曲强度合格。

2)疲劳强度校核

??Ft?(u?1)H=2.5ZkEb?d?u?[?H] (K ─ 使用系数 ZE=189.8──弹性系数 Ft=1180.12N

b×d1=24×51=1224 mm2

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5-12)

( u+1/u=(1717?1)?=2.412 2424 K= KA KVKH?KH? (5-13)

KA— 1.00 (使用系数) KV— 1.05 (动载荷系数) KH?─ 1.0(齿间载荷分布系数) KH?─ 1.112(齿向载荷分布系数)

K=1.0×1.05×1.0×1.112=1.22

?H=2.5?189.81180.12?1.22?2.412=799.24MPa

1224 [?H]=800MPa

?H<[?H]

故小齿轮疲劳强度合格。

5.7 攻螺纹装置的设计

在组合机床上攻螺纹,根据工件部位分布情况和工艺要求,通常有攻螺纹动力头攻螺纹,攻螺纹靠模装置攻螺纹和活动攻螺纹模板攻螺纹三种方法。本设计根据加工情况已定为用靠模装置攻螺纹。 5.7.1 攻螺纹靠模机构及卡头

普通车床上车削罗纹时,主动运动与进给运动之间保持着严格的运动关系。组合机床上攻螺纹,是有主轴系统带动丝锥实现主运动和进给运动,即螺纹锥每转一转的同时,丝锥向前进给一个螺距P丝,当丝锥攻入螺孔1~2个扣之后,丝锥便自行引进,主运动和进给运动之间严格的相对运动关系由丝锥自身保证(即P丝=Pl)。丝锥每转进给量(螺距)与靠模螺母或与整个多轴箱进给量的差异由攻螺纹靠模机构补偿。攻螺纹主轴系统的主运动由多轴箱主轴传动。进给运动是通过攻螺纹机构来实现,用来组成攻螺纹靠模装置的攻螺纹机构称为第Ⅱ类攻螺纹靠模。第Ⅰ类攻螺纹靠模装置必须与攻螺纹卡头配套使用。本设计已选用第Ⅰ类攻螺纹靠模装置及选用与之相配套的卡头。

5.7.2 攻螺纹装置

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螺纹装置的结构图如图5-5所示。它由攻螺纹多轴箱7和攻螺纹靠模头5组成。攻螺纹靠模5实际上是一个加厚的多轴箱前盖,其上装有第Ⅰ类攻螺纹靠模。工作时,由电机经齿轮带动主轴6及靠模杆4(其前端装有螺纹卡头3、心杆2和丝锥1)旋转并按自身的螺距P杆引进。电动机反转,靠模杆退回。其最大行程为60mm。攻螺纹装置在组合机床上有固定式、装在手动滑板上和装在滑台上三种安装方式。如果攻螺纹靠模的行程能满足加工的要求,工件的装卸和丝锥的更换又很方便时,则可将攻螺纹装置安装在固定的侧底座上组成“固定式”的攻螺纹机床。如果靠模行程能满足工件的装卸的要求,但更换丝锥的行程不够,则可将攻螺纹装置安装在手动滑板上,更换丝锥时将滑板退后一段距离。如果靠模行程不能满足装卸工件的需要时,则应将攻螺纹装置安装在动力滑台上,机床工作时,滑台带着攻螺纹装置快速送进顶到死挡铁后,攻螺纹装置由电动机带动进行攻螺纹,待攻螺纹循环结束(丝锥推出工件后),滑台快速退回原位。

对于“固定式”的立式攻螺纹机床,可不必采用立柱,只要采用四根支杆将攻螺纹装置支撑在机床夹具的上方,以便简化机床的结构。

图5-6 攻螺纹装置机构示意图

1-丝锥 2-心杆 3-攻螺纹卡头 4-靠模杆 5-靠模头 6-攻螺纹主轴

7-攻螺纹多轴箱

5.7.3 攻螺纹行程的控制

攻螺纹行程控制机构是组合机床的一个通用组件,用于控制攻螺纹工作循环。常用的有回转式或直线式。 (1) 回转式攻螺纹行程控制机构

回转式攻螺纹行程控制机构(详参阅《组合机床简明手册》[2]图7-15),一般用

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