畢業(yè)設計（論文）摘 要專用機床銑削頭 ZX32 的設計為了滿足機械制造業(yè)日益廣闊的各種使用要求，機床品種的發(fā)展與日俱增，各種高效率自動化機床、精密機床以及適應加工特殊形狀和特殊材料需要的專用機床不斷發(fā)展。銑削頭是專用機床的重要部件，研究銑削頭的結構設計及計算具有重要意義。本文通過對專用機床銑削頭 ZX32 傳動系統的結構設計，確定了結構型式及傳動比，完成了銑削頭齒輪傳動設計及軸的結構設計及力學計算，初算傳動軸的直徑、齒輪的模數；確定銑削頭尺寸及設計傳動路線。驗算傳動軸的直徑，齒輪模數，并驗算主軸的剛度。完成了銑削頭結構設計，繪制了完整的圖紙。本課題研究能為相應的機床銑削頭動力系統設計提供參考。關鍵詞：專用機床 銑削頭 齒輪傳動 結構設計畢業(yè)設計（論文）ABSTRACTSpecial Machine Milling Head ZX32 DesignIn order to meet the various requirements of the increasingly wide use of machinery manufacturing industry, the development of machine varieties growing, all kinds of high automation tool, precision machine tools and adapt to the special machine needs special shape and special material development. The milling head is an important part of the special machine tool, structure design of milling head and has an important significance in calculation.By means of the structural design of special purpose machine milling head ZX32 transmission system, to determine the structure and transmission ratio, completed the structural design and mechanical milling headgear and shaft design calculation, a preliminary calculation of diameter and modulus gear transmission shaft; determine the milling head size and design of transmission line. Checking drive shaft diameter, the gear modulus, and checking the rigidity of spindle. The completion of the milling head structure design, drawing drawings complete. To provide the reference for the corresponding machine tool milling head power system design of this subject to study.Keywords: Design of special milling machine head gear transmission structure文獻綜述一個國家要繁榮富強，必須實現工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術的現代化，這就需要一個強大的機械制造業(yè)為國民經濟各部門提供現代化的先進技術設備與裝備，即各種機器、儀器和工具等。然而，一個現代化的機械制造業(yè)必須要有一個現代化的機床制造業(yè)做后盾。機床工業(yè)是機械制造業(yè)的“裝備部” 、 “總工藝師” ，對國民經濟發(fā)展起著重大作用。因此，許多國家都十分重視本國機床工業(yè)的發(fā)展和機床技術水平的提高，使本國國民經濟的發(fā)展建立在堅實可靠的基礎上。機床是人類在長期生產實踐中，不斷改進生產工具的基礎上生產的，并隨著社會生產的發(fā)展和科學技術的進步而漸趨完善。然而木制機床是最原始的，一般都是由人力或畜力驅動來所有運動，主要包括陶瓷制品的泥坯、石料和加工木料，嚴格來說它們并不是一種完整機器。從 18 世紀中葉才開始發(fā)展起來現代意義上的可用來加工金屬機械零件的機床。當時，一些工業(yè)最發(fā)達的歐美國家，開始了從工場手工業(yè)向機器大工業(yè)生產方式的過度，這就需要更多的各種機器，從而推動了機床的迅速發(fā)展。為使發(fā)明的蒸汽機實現實用，1770 年前后創(chuàng)制了鏜床來鏜削蒸汽機汽缸內孔。1797 年發(fā)明了車床并能帶有機動刀架的，開創(chuàng)了由機械代替人手控制刀具運動的先聲，不僅人的雙手被解放了，起了一個飛躍的是機床的加工精度和工效，現代機床的雛型從而初步形成了。續(xù)車床之后，隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，也陸續(xù)被創(chuàng)制出來了其他各種機床。至 19 世紀末，已先后形成了銑床、鉆床、拉床、車床、鏜床、刨床、磨床、齒輪加工機床等基本類型的機床。上世紀初以來，由于相繼出現了硬質合金和高速鋼等新型刀具材料，不斷提高了刀具切削性能，促使機床沿著增強結構剛度、加大驅動功率和提高主軸轉速的方向發(fā)展。與此同時，由于液壓、齒輪、電動機、電氣和軸承等技術有了很大的發(fā)展，也相應的改進了機床的控制、結構和轉動等方面，顯著提高了加工精度和生產率。此外，為了使機械制造業(yè)越來越多的各種使用要求得到滿足，也與日俱增發(fā)展了機床的品種，例如，各種高效率精密機床、重型機床、自動化機床以及特殊材料需要和適應加工特殊形狀的特種加工機床相繼問世。50 年代，數控機床是在綜合應用機床設計、自動控制、計算技術、電子技術和檢測技術等各個領域最新研究成果的基礎上發(fā)展起來的，與早期發(fā)展的僅適用在大批量生產的繼電器接觸器控制和純機械控制的自動化相比，機床自動化具有很高柔性，即使在小批量和單件生產中也能得到經濟的使用，從而使機床自動化進入了一個嶄新的階段?？偟目礄C床的發(fā)展史，它總是隨著科學技術的進步和機械工業(yè)的擴大而發(fā)展，并始終圍繞著不斷提高擴大產品品種、自動化程度、加工精度和生產效率而進行的，現代機床總的趨勢仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。一 機床的行業(yè)現狀我國的機床工業(yè)是在 1949 年新中國成立后才開始建立起來的。我國既沒有獨立的機械制造業(yè)，更談不上機床制造業(yè)使得我國的工農業(yè)生產非常落后是由于 19 世紀中葉以后帝國主義的侵略和掠奪和解放前長期的封鎖統治的原因。到解放前夕，一些規(guī)模比較小的機械廠在全國只有少數城市中制造少量簡單的砂輪、牛頭刨床和皮帶車間等；1949 年全國的機床產量僅 1000 多臺，品種不到10 個。解放后，機床工業(yè)的發(fā)展受到黨和人民政府的十分重視。在解放初期的三年經濟恢復時期，專業(yè)廠就是就把一些原來的機械修配廠改建的；隨后又陸續(xù)擴建、新建了一系列機床廠是在開始的幾個五年計劃期間。我國機床工業(yè)從小到大，從無到有的過程是經過了 50 多年的建設，現在已經具有一定實力的機床工業(yè)體系，且門類比較齊全，能生產 5000 多種機床通用品種，數控機床 1500多種；不僅每年還有一定數量的機床出口，而且裝備了國內的工業(yè)。我國機床行業(yè)的成就是巨大的，發(fā)展也是迅速的。但起步晚、底子薄的原因導致了與世界先進水平相比，還有很大的差距。為了適應我國國防、農業(yè)、科學技術現代化和工業(yè)的需要，在國際市場上為了提高機床產品的競爭能力，必須加強工藝試驗研究，深入開展機床基礎理論研究，大力開發(fā)重型、精密數控機床，使我國的機床工業(yè)盡早進入世界先進行列?，F代制造工程從各個角度對組合機床提出了愈來愈高的要求，而組合機床也在不斷吸取新技術成果而完善和發(fā)展。我國加入 WTO 以后，制造業(yè)所面臨的機遇與挑戰(zhàn)并存、組合機床行業(yè)企業(yè)適時調整戰(zhàn)略，采取了積極的應對策略，出現了產、銷兩旺的良好勢頭，截至 2005 年 4 月份，組合機床行業(yè)企業(yè)僅組合機床一項，據不完全統計產量已達1000 余臺，產值達 3.9 個億以上，較 2004 年同比增長了 10%以上，另外組合機床行業(yè)增加值、產品銷售率、全員工資總額、出口交費值等經濟指標均有不同程度的增長，新產品、新技術較去年年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運營狀況良好二 組合機床的國內外發(fā)展現狀世界上第一臺組合機床于 1908 年在美國問世，30 年代后在世界各國得到迅速發(fā)展的是組合機床。至今，成為它的關鍵設備之一是現代制造工程（尤其是箱體零件加工） 。從各個角度來看現代制造工程對組合機床提出了愈來愈高的要求，而組合機床也在不斷吸取新技術成果而完善和發(fā)展 [1]。1 國內組合機床現狀我國加入 WTO 以后，經濟指標如全員工資總額、產品銷售率、出口交費值、組合機床行業(yè)增加值等均有不同程度的增長，新技術、新產品較去年年均有大幅度提高，可判斷行業(yè)企業(yè)運營狀況良好。（1）行業(yè)企業(yè)產品結構的變化組合機床行業(yè)企業(yè)主要針對內燃機、摩托車、汽車、化工機械、工程機械、農機、軍工、家電、輕工及能源行業(yè)提供專用設備，與世界機床進一步接軌是隨著我國加入 WTO 后，產品開始向柔性化、數控化轉變在組合機床行業(yè)企業(yè)。從企業(yè)生產近兩年的情況來看，加工中心與數控機床的市場需求量在上升，有下降趨勢的為傳統的銑、鏜、鉆組合機床，中國機床工具工業(yè)學會的統計數據顯示，僅從幾個全國大型重點企業(yè)生產情況看，截至 2005 年 4 月份，加工中心、數控機床的產值已接近 2003 年全年水平，故市場在向成套工藝裝備、高精制造技術和數控方面發(fā)展。（2）行業(yè)企業(yè)的快速轉變“九五”后期，在組合機床行業(yè)企業(yè)的機床分會會員中，只有兩家企業(yè)實行了股份改造。而從 2001 至 2002 年不到兩年的時間，有十幾家企業(yè)實行股份制就先后進行了改造，幾乎全部退出國有轉為民營的是一些小廠，現在也在醞釀股份制改造的是一些國家重點國有企業(yè)，轉制已勢不可檔， “民營經濟在經歷了 4 個階段后分別從被歧視，被藐視到不可小視和現在高度重視，煥發(fā)勃勃生機。 ”組合機床行業(yè)企業(yè)正在以民營化、股份制等多種形式快速發(fā)展。（3）組合機床技術裝備現狀與發(fā)展趨勢綜合自動化度較高且集機電于一體的成套工藝裝備和制造技術的為組合機床及其自動線。它的特征是經濟實用、高質、高效，因而被廣泛應用在家電行業(yè)、工程機械、軍工、能源、輕工、交通。傳統的組合機床及組合機床自動線在我國主要采用液壓控制、機、電、氣，生產批量比較大的大中型的軸類零件和箱體類是它的加工對象主要（近年也占一定份額的為研制的組合機床加工連桿、板件等） ，完成鉆、擴、鉸孔后接著加工各種鏜孔、螺紋、車凸臺和端面，在孔內鏜各種形狀槽，以及銑削成型面和平面等。組合機床的分類繁多，有小型組合機床和大型組合機床，有傾斜式、復合式、單面、雙面、三面、立式、臥式，還有多工位回轉臺組合機床等；隨著不斷進步的技術，一種新型的柔性組合機床組合機床越來越受人們的青睞，它應用可換主軸箱、多位主軸箱、刀具的自動更換和編碼隨行夾具，配以數字控制（NC） 、可編程序控制器（PLC）等，能任意改變驅動系統和工作循環(huán)控制，可調可變的組合機床能靈活適應多種加工。另外，近年來，在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大的是機床輔機、數控組合機床、組合機床加工中心等。由于技術綜合性很高的高技術專用產品的組合機床及其自動線，是根據用戶特殊需求而設計的，它涉及到測量、控制、加工工藝、刀具、診斷監(jiān)控、清洗、試漏和裝配等技術。我國在組合機床及其組合機床自動線方面總體水平比發(fā)達國家相對落后，國內所需的一些比較高水平組合機床及自動線幾乎都依靠國外進口。產品生產成本提高是由于工藝裝備的大量進口以致投資規(guī)模的擴大的原因。因此，市場要求我們不斷研制新產品、開發(fā)新技術、新工藝，由過去的“剛性”機床結構轉向“柔性”化方向發(fā)展來滿足用戶需要，成為柔性高的自動化裝備。2 國外組合機床現狀80 年代以來，在滿足效率和精度要求的基礎上，國外組合機床技術正朝著具備柔性和綜合成套的方向發(fā)展。組合機床的機床配置的靈活多樣方面、多品種加工的柔性以及加工精度均有突破性的新進展，實現了機床工作程序軟件化、多功能監(jiān)控、高效短節(jié)拍和工序高度集中。三 組合機床技術的發(fā)展趨勢（1）數控技術廣泛應用系列化完整的數控組合機床通用部件在國外主要的組合機床生產廠家很通用，在組合機床上應用數控技術的不僅是一般動力部件，而且夾具的轉位或轉角、換箱裝置的定位與自動分度也是，從而進一步提高了組合機床的工作加工精度和可靠性。廣州標致汽車公司的就是由三臺自動換箱組合機床組成的缸蓋加工生產線，其全部動作均為數控，包括環(huán)形主軸箱庫、自動上下料的交換工作臺、夾具的運動和動力部件。(2)柔性技術發(fā)展80 年代以來，國外采取了一系列的可換、可變、可調措施對于中大批量生產，多品種加工裝備，使加工裝備具備了一定的柔性。如先后發(fā)展了可換主軸箱、轉塔動力頭等組成的組合機床；同時開發(fā)了二坐標、三坐標模塊化的加工單元是根據加工中心的發(fā)展來做的，并在此基礎上組成了柔性加工自動線(FTL)。這種結構的變化，既可以使機床配置更加靈活多樣，又可以實現多品種加工要求的調整快速靈敏變化。(3)綜合自動化技術發(fā)展對自動化制造技術提出了很多新的需求是隨著汽車工業(yè)的大發(fā)展來進行的，由于大批量生產高效率，這就要求制造系統不但能完成一般的機械加工工序，而且能完成從毛坯進線到成品下線的零件加工全部工序，以及下線后的自動碼垛、裝箱等。綜合自動化制造系統的典范是 1987 年德國大眾汽車公司的KASSEL 變速箱廠投入使用的離合器殼和齒輪箱生產線。一批專門從事檢測、試驗、裝配、清洗等裝備的專業(yè)生產廠家是隨著綜合自動化技術的發(fā)展而出現的，制造系統的配套水平進一步提高了。(4)工序集中程度進一步提高國外對組合機床這種工序集中程度高的產品，繼續(xù)采取各種措施是為了節(jié)省占地面積，減少機床數量，進一步提高工序集中程度。如采用雙頭鏜孔車端面頭、十字滑臺、移動主軸箱、多坐標通用部件等組成機床或在夾具部位設置刀庫，可最大限度地發(fā)揮設備的效能可以通過換刀加工實現工序集中，獲取更好的經濟效益。四、參考文獻[1]《數控銑床設計》 機械工業(yè)出版社[2]《金屬切削機床概論》 機械工業(yè)出版社[3]《機械設計課程設計手冊》 高等教育出版社[4]《機電一體化系統設計手冊》 國防工業(yè)出版社[5]《金屬切削機床設計手冊》 機械工業(yè)出版社 [6]《機械零件設計手冊》 （第二版） （上冊） 冶金工業(yè)出版社[7]《機械設計》 濮良貴 主編 （第七版） 高等教育出版社 [8]《數控技術》 王永章、杜君文主編 高等教育出版社[9]《機床設計手冊》 （1-3 冊） 機械工業(yè)出版社 1980 年[10]《異步電動機變頻調速系統及其應用》鄧想珍主編 華中理工大學出版社[11]《幾何量公差與檢測》 甘永立主編 （第七版）上?？茖W技術出版社[12] Hsieh C C, Jabir S. Arora. Design Sensitivity Analysis and Optimization of Dynamic Response, Computer, meths Applied mechanical. engineer, 1984，43(2)[13]S. M，Sim，Parametric Quadratic Programming Method For Dynamic Contact Problems with Friction, AIAA Journal. Vol 32 No. 2 1994 371-378 [14]M S SANDERS，et al. Human Factors in Engineering and Design[M]. New York： Mc Graw-Hill, 1985 本 科 畢 業(yè) 設 計題 目專用機床銑削頭 ZX32 的設計系 別學 生 姓 名專 業(yè) 學 號指 導 教 師 職 稱摘 要專用機床銑削頭 ZX32 的設計社會在不斷發(fā)展的過程中對各種行業(yè)的發(fā)展需求也有了新的認識若要滿足機械制造業(yè)下現在發(fā)展那么快的情況下，一些新型機床的品種也變得越來越多；其中就包括效率比較高的自動化機床和適應性比較強的特種加工機床；各大新型的難加工的材料無疑離不開機床，其中機床上的零部件所使用的銑削頭是專用機床的相對比較復雜和重要的我們通過研究銑削頭的結構設計對我們對未來的學習很有幫助，與此同時也會有很大的積極意義。這篇文章再通過專用機床銑削頭 ZX32 傳動系統的結構設計的過程中，計算出了設計所需的傳動比，結構式相對比較簡單，對完成銑削頭齒輪傳動設計及軸的結構設計有了一個初步的了解和認識，通過大量的計算說明來分析齒輪的模數；并以此確定銑削頭尺寸及設計傳動路線。完事之后必須進行一系列的檢驗，驗算傳動軸的直徑，齒輪模數，如果可以的話，也把剛度求出來。文章很順利的完成了銑削頭結構設計，通過軟件的輔助制了完整的圖紙。我們研究的課題在很大程度上對銑削加工有了新的理解和突破。關鍵詞：專用機床； 銑削頭； 齒輪傳動； 結構設計ABSTRACTSpecial Machine Milling Head ZX32 DesignSociety in the process of growing demand for the development of various industries and a new understanding to meet the mechanical manufacturing industry developing so fast, now under some new machine varieties also become more and more; Including high efficiency automated machine tools and adaptability is strong special machine tools; The new type of difficult-to-machine materials will surely leave the machine tool, the machine tool are the components of the milling head used on the dedicated machine tools is relatively complex and important we through the research of the structure of milling head design of our study is very helpful for the future, at the same time also can have a lot of positive significance.This article through design of special-purpose machine tools milling head ZX32 transmission system in the process of the required transmission ratio, calculated the design formula is relatively simple, to complete the milling head and shaft structure design of gear transmission design have a preliminary understanding and the understanding, to analyze gear modulus is illustrated through a lot of computation; And to determine the milling head size and design of transmission line. Done to carry out a series of inspection, check the diameter of the shaft, gear modulus, if you can, and the stiffness out. The article very smoothly completed the milling head structure design, through software of auxiliary system, a full set of drawings. Our research topic in the very great degree of milling has a new understanding and breakthrough.Keywords: Design of special milling； machine head； gear transmission structure目 錄摘 要 .IIABSTRACT.01 緒論 11.1 機床的地位及發(fā)展 .11.2 組合機床的重要性 .21.3 本課題的目的、內容 31.3.1 設計的目的 .31.3.2 設計內容 .32 組合機床銑削頭主傳動設計 32.1 確定結構型式 32.2 確定傳動比 .42.3 確定各齒輪的齒數 .42.4 傳動系統圖的擬定 .53 銑削頭電動機的選擇 .63.1 電動機的功率計算 .63.2 電動機參數的選擇 .74.銑削頭齒輪傳動的設計計算 74.1 模數的估算 .74.2 齒輪分度圓直徑的計算 94.3 齒輪寬度的確定 94.4 齒輪其他參數的計算 94.5 齒輪結構的設計 94.6 齒輪的校核 105 銑削頭軸的設計計算 105.1 各傳動軸軸徑的估算 105.2 各軸段長度值的確定 .125.3 軸的強度校核與剛度 .125.3.1 軸的強度校核 .125.3.2 主軸材料的選擇 .175.3.3 主軸結構的確定 .175.3.4 主軸的剛度驗算 .176 專用機床銑削頭的總體結構設計 .257 結 論 27致 謝 29第 0 頁 1 緒論1.1 機床的地位及發(fā)展在現在的社會發(fā)展中，各種機械裝備都有了新的變化，人們對經濟、高效的生產有了新的要求，從而哎后續(xù)的生產中我們會對工具的使用和高新技術的使用有了新的看法，為了研究和創(chuàng)造出更好的技術設備和加工設備，我們進行了大量的更新，例如我們必須具備各種金屬加工零件設備，這些設備在使用的過程中都是很重要的，在鍛造、鑄造、沖壓、焊接等加工方式中有了最大的改進，因為機械零件的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度，都是一個嚴重的指標；這些都是金屬切削加工所要求的，特別是形狀相對比較復雜、精度比較高和零件表面粗糙度的要求并不是很高的一些加工零件，某些加工工藝不能再一步工部中就能完成，也可能需要很多步；因此在現代機械制造業(yè)中機床相對于其他的來說是最重要的加工機械設備了。在比較普通的機械加工廠里，我們通過對機床的機床加工工作量進行分析，大約承擔了約為總工作量的百分之五十左右，這些在某種程度上會直接影響機械產品的加工質量和技術要求；毫不夸張的說：假如我們國家的機床沒有多好的發(fā)展，將很可能不具有今天這樣結構那么多的、種類那么多的改變。國家的繁榮發(fā)展離不開機械的大發(fā)展，實現工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術的現代化才是國家的發(fā)展指標，這也是社會進步所必須的。在無形中我們對正在發(fā)展的制造業(yè)不得不加以重視，保證新型的加工設備和技術要求，通過對各種機器、儀器和工具的大力使用。我們清楚的發(fā)現了一些重要問題那就是一個現代化的機械制造業(yè)必須要有一個現代化的機床制造業(yè)做強大的支撐。所以，越來越多的國家也都相當重視本國機床工業(yè)的發(fā)展，只有這樣才能使機床的用途有所提高，從而使我們的國家國民經濟的發(fā)展進行最大的宏觀調控；這些都是建立在堅實可靠的技術提高上的。機床是進行社會生產和社會實踐的必需品，人類在長期生產實踐中，越來越發(fā)現生產工具在不斷的更新；在社會的不斷發(fā)展中科學技術的進步也慢慢地完善了起來。最原始的好像是木制的，再那個時候一般都是由人力或畜力驅動來所有運動，也可以分為好幾種了例如陶瓷制品的泥坯、石料和加工木料，從某種方面來分析看它們并不是一種完整機器。通過研究發(fā)現金屬機械零件的加工大概是從 18 世紀中期才開始慢慢發(fā)展起來的。在那個時候一些工業(yè)最發(fā)達的歐美國家也迅速的開始證明自己，開始了從工場手工業(yè)向機器大工業(yè)生產方式大力涌進，這就需要更多的時間和精力來進行研究，逐漸的推動了機床的快速發(fā)展。在以前的那個時候我們發(fā)明了車床，在其中帶有刀架，這在無意之中開創(chuàng)了由機械代替人手控制刀具運動的最開端，人們用雙手的時代過去了，這是一個飛躍的突變，同時也是機床的加工精度和工效的有力保證，在目前現代機床的發(fā)展模型也慢慢的有了新的形成。在車床進行大幅度的發(fā)展之后，隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，慢慢的也陸續(xù)被創(chuàng)制出來了其他各種機床。至 19 世紀快要結束的時候，相繼形成了銑床、鉆床、拉床、車床、鏜床、刨床、磨床、這些機床的相繼使用讓我們在制造業(yè)上有了新的自信第 1 頁 心。20 世紀最開始的時候，一些新型的材料制造出來硬質合金和高速鋼等新型刀具材料是最為常用的，為了不斷提高了刀具切削性能，使機床的工藝性能更加穩(wěn)定我們做了巨大的調整；與此同時，一些其他方面也有了新的改變，液壓、齒輪、電動機、電氣和軸承等技術在后續(xù)也慢慢的有了很大的改進，非常明顯的提高了加工精度和實際生產率。除此之外，我們知道機械制造業(yè)越來越多被應用了，也慢慢的發(fā)展了機床的品種，例如，一些高效率精密機床、重型機床和自動化機床的相繼出來。在 50 年代的時候，數控機床逐漸發(fā)展了計算技術、電子技術和檢測技術，與早期發(fā)展的一些僅僅僅適用在大批量生產的繼電器接觸器控制形成了鮮明的對比；機床自動化具有很高的柔性和穩(wěn)定性，也就是說在小批量和單件生產中也能得到經濟的使用，在經濟上作出了巨大的調整從而使機床自動化進入了新型的發(fā)展階段。通過分析機床的發(fā)展歷史，知道了它的經歷，隨著科學技術的進步和機械工業(yè)的擴大而發(fā)展，我們越來越多的了解到必須提高擴大產品品種、自動化程度、加工精度和生產效率才能發(fā)展，現代機床及時遵循著是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。我們國家的機床工業(yè)是在新中國成立的時候有了新的開始，當時的時候我們沒有自己的制造業(yè)；解放后，機床工業(yè)的發(fā)展受到了國家的強烈重視；在解放初期的時候，一些專業(yè)廠在改變的時候就是就把一些原來的機械修配廠通過改編成為新的廠子；我國機床工業(yè)從前到后，經歷了那么多從沒有到有的過程是很困難度的，大概經過了 50 多年的打造建設，跟現在已然是無法相比的機床通用品種中數控機床多達 1500 多種；這些數據顯示出我們國家不僅每年還有一定數量的機床出口，通過這些還了解到國內的工業(yè)是如何發(fā)展的。相比之下，我國機床行業(yè)的發(fā)展歷史是比較悠久的，發(fā)展也是迅速的。但是最開始的時候沒有很好地基礎導致了與世界先進水平相比，還有很大的差距。為此，我們國家相應的有了新的措施，為了適應我國國防、農業(yè)、科學技術現代化和工業(yè)的需要，陸續(xù)的在國際市場上提高了新的凝聚力和競爭力，因此我們必須加強工藝試驗研究，在研究的同時還要深入開展機床基礎理論研究，通過大力開發(fā)重型、精密數控機床，慢慢的將國家?guī)腩I先的國際地位。 1.2 組合機床的重要性現代社會中，人們?yōu)榱烁咝?、經濟地生產各種高質量產品，日益廣泛的使用各種機器、儀器和工具等技術設備與裝備。由于機械零件的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法來達到，特別是形狀復雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在機床上經過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此，機床是現代機械制造業(yè)中最重要的加工設備。在一般機械制造廠中，機床所擔負的加工工作量，約占機械制造總工作量的 40%～60%，機床的技術性能直接影響機械產品的質量及其制造的經濟性，進而決定著國民經濟的發(fā)展水平。第 2 頁 1.3 本課題的目的、內容1.3.1 設計的目的組合機床銑削頭是機床加工使用的重要部件，我們在這個設計任務中主要是想通過機床主運動機械變速傳動系統的結構設計，通過一些數據計算使我們在擬定傳動和變速的結構方案過程中，慢慢的得到設計構思以及方案的分析；熟悉自己的設計要求，和設計方法掌握結構工藝性通過參考機械制圖進行零件計算、編計方法培養(yǎng)自己的畫圖能力和計算能力，最終的目的是并培養(yǎng)自己能夠認真對待一件事的同時要自立。1.3.2 設計內容(1)運動設計 設計之前需要分析零件的一些性質，比如要確定機床的切削用量，查閱機械原理課本來分析比較擬定傳動方案和傳動系統圖，確定傳動副的傳動比及齒輪的齒數。(2)動力設計 先傳動軸的直徑大概的算一下、計算完之后再把齒輪的模數確定好，從而才能很好地確定動力箱；才能更好地計算出多軸箱的實際尺寸，在我們必須制定好及設計傳動路線。完成裝配草圖后，要驗算傳動軸的直徑，齒輪模數否在允許范圍內，并驗算主軸的剛度。(3)結構設計 進行主運動傳動軸系、變速機構、主軸主件、箱體等機構設計。繪制裝配圖和零件工作圖。(4)編寫設計說明書2 組合機床銑削頭主傳動設計2.1 確定結構型式1.主傳動的確定 ， 和公比 Ф 的確定：nmaxin確定好了之后再根據設計過程要求必須選擇主軸轉速范圍，我們設定主軸轉速范圍在 95r/min～1600r／min 之間；則 Ф＝ = ＝ ＝1.29 ………………………………(2-1)1?ZnR1minaxz19560由設計手冊取標準值得：Ф=1.26。令 ，則 ……………(2-2)i/60maxr? min/9.1256.1maxin rZ???Ф則取 。i/60i,/125axin r第 3 頁 2.確定變速組和傳動副數目設計并計算出機床的切削速度，我們很清楚的知道其廣泛應用滑移齒輪的變速是相當厲害的，因此我們必須按照這些特點來適應結構設計和操縱方便的要求，在這里我們通常采用雙聯或三聯滑移齒輪，要注意的是銑削頭共設計兩個變速組。3.確定傳動順序方案：傳動順序的確定有很多需要在意的地方，特別是從電機到主軸，這一部分一般都是通過降低速度來進行的。為了不斷的接近電機處的零件我們必須加快速度，這個時候轉速較高，轉矩相對就較小了。假如我們在設計的傳動副較多地方接近電機，那么在某些定義上可使小尺寸的零件多些，讓一些大尺寸的零件可以盡量少些，這樣就節(jié)省省材料與此同時，經濟上也會明顯的有所減少，這些都非常符合“前多后少”的原則。4.確定擴大順序方案：通過順序方案把傳動順序方案確定，我們慢慢的可列出若干不同擴大順序方案。假如么有特殊要求，就可以根據“前密后疏”的原則進行設計和計算。2.2 確定傳動比根據結構式來選擇好轉速圖，這是比較直接的方法，我們應注意解決好傳動和分配傳動比，通過這些，我們再合理確定傳動軸的轉速。① 定比傳動在變速傳動系統中我們首先采用定比傳動，參照傳動系統圖，我們設計了在鉆銑床的加工工藝以及國產中總降速比為 u=125/1440=0.087。在這個有你的數據下，如果設計的每一個變速組的最小降速比在相應的程度上都經過分析后取為 1/4。也就是說這兩個兩個變速組的總降速很可能達到 。從此我們有了經驗，我們知道了這個016.41??地方不需要增加設計的傳動比；這樣做在某種意義上為了有利于減少中間兩個變速組，這樣以利于減小設計的變速箱在直徑方面上的徑向尺寸和有利于制動方便問題，在Ⅰ－Ⅱ軸間增加一對降速傳動齒輪（ ），同時，再設計的問題和因素下也有利于設計362變型機床，由于只要改 變這對降速齒輪傳動比，我們就可以改進傳動比。② 分配降速比在Ⅰ－Ⅱ軸間增加一對降速傳動齒輪完事之后很快的確定好最小傳動比。 2.3 確定各齒輪的齒數通過設計和計算我們在確定齒輪齒數的過程中：難免會出現一些問題，就是盡量減少齒輪傳動之和，防止兩軸之間的中心距加大，造成機床的結構變得很大還有增大齒數可能在噪聲的問題上加以改進，所以在設計時餓哦們必須把講要設計的齒數和控制在第 4 頁 ；我們?yōu)榱丝刂泼拷M嚙合齒輪不產生根切現象，盡可能的最小齒數120~?sz，所以齒輪的齒數和最好不應太小了。8min?在 I－III 軸間：∵ 59.123??u則可查表 1.58 和 2.51。又∵ 而最小齒輪的齒數是在 的齒輪副中，令17min?z3 20min?z則 由于在高速軸中我們?yōu)榱吮M可能的使齒輪的幾何尺寸小不能8,30,64?sz過大，所以我們可取 。z用計算法：取 ，則23min5?3759.1236?uz則 60372??sz∴ 2760.1123 ??uz 327604??z∵ 取 069.140?則 36.2412?uz2.4 傳動系統圖的擬定根據以上分析及計算，擬定如下傳動系統圖：第 5 頁 423736243 銑削頭電動機的選擇3.1 電動機的功率計算鉆頭材料選用 W18Cr4V, 毫 米公 斤σ /80?b根據加工要求選用鉆頭直徑 D＝32mm，則查表得進給量 S＝0.39 ～0.47mm，根據鉆孔切削用量表查得：n＝377r/min，M=8580N·m則 ……………………………(3-1)kw32.6.17208536.1720＝＝ ???MnN第 6 頁 3.2 電動機參數的選擇電動機的選擇也相當重要，我們在在選擇電動機時，一定要使得 P ≥P ，這是額 定 總選擇原則；根據這個原則，我們再通過選擇查詢《機械設計手冊》在書中明顯的看到并選取 Y112M-4 型電動機，其基本參數如下（單位為 mm）：A=190 B=140 C=70 D=28 E=60 F=8G=24 H=112 K=12 AB=245 AC=230AD=190 HD=265 BB=180 L=4004.銑削頭齒輪傳動的設計計算由于直齒圓柱齒輪具有加工簡單安裝方便的特點這無疑在設計的過程中我們要進行詳細分析；我們在設計計算時通過分析其工藝性來計算基本的信息；很清楚的得知生產效率高加工成本也是很高；漸開線齒輪是直齒圓柱齒輪傳動的一種加工方式，這樣也能滿足設計要求，因此所以本次設計選用漸開線直齒圓柱齒輪傳動；然后主軸箱中的齒輪用于傳遞動力和運動，保證好它的精度直接與工作的平穩(wěn)性不存在接觸誤差。噪聲的問題不可避免，只能減少，這樣是好，也有一定的局限性，如果要考慮到制造成本和工時我們慎重的選擇齒輪參數：4.1 模數的估算在估算模數的時候我們按照接觸疲勞和彎曲疲勞得到有段問題計算齒輪模數比較復雜，在這我們要減小誤差，而且有些系數只有在齒輪各參數都已知道后方可確定，所以只在草圖畫完之后才能進行完整的校核和審定。在畫草圖之前，我們必須對它先估算，估算之后才可以選用標準齒輪模數。齒輪彎曲疲勞的估算公式：mm （式中 即為齒輪所傳遞的功率） …………（4-1）wm32jZnN?N齒面點蝕的估算公式：mm （式中 即為齒輪所傳遞的功率）……………（4-2 ）A32jn?其中 為大齒輪的計算轉速， 為齒輪中心距。j A由中心距 及齒數 求出模數：21,Z第 7 頁 mm ……………………………………………………(4-3)21ZAmj??根據估算所得 和 中較大的值，選取相近的標準模數。wj我們在之前的計算中得到了得各軸所傳遞的功率，所以，各軸上齒輪模數估算如下：第一對齒輪副 ∵ min/140rnj?∴ mmw5.129.3???mmA48.0.43?mm15.62.??jm所以，第一對齒輪副傳動的齒輪模數應為 mm15.0?wm第二對齒輪副 ∵ in/0rnj∴ mmwm76.10239842???mmA.13mm06.7298.??j所以，第二對齒輪副傳動的齒輪模數應為 mm06.?wm第三對齒輪副 ∵ in/31rnj∴ mmwm06.2631298043???mmA7.53mm1.04278.5??j所以，第三對齒輪副傳動的齒輪模數應為 mm75.?wm綜上所述，我們不得不考慮幾個非常重要的問題，一個是降低成本，一個是效率問第 8 頁 題；選取機床中的各個齒輪模數值仔細選取，但是我們有知道了因為這個Ⅴ軸的轉速比較小，與此同時扭矩又比較大，造成了我們再在計的過程中為了增加其強度和在主軸上很容易的能起到飛輪的作用，我們通常需增加Ⅴ軸齒輪的幾何尺寸。因此，本次設計中在Ⅰ～III 間各個齒輪模數均為 =2.5mm。1m4.2 齒輪分度圓直徑的計算我們通過查的漸開線標準直齒圓柱齒輪分度圓直徑，得知其計算具有一定的規(guī)律，下面是相應的計算公式：605.241??d 905.2362??d.73 .84.5 .764.3 齒輪寬度的確定齒寬對齒的強度有很大的影響，因為齒輪制造誤差和軸的變形，在接觸的過程中可能不均勻，這樣反兒容易引起振動和噪聲。因此我們一般取 B=（6~10）m。本次設計中，取主動齒輪寬度 B=8m=8×2.5=20mm 根據計算其嚙合的從動齒輪的寬度一致。我們再而取多聯齒輪的寬度 B=8m=8×2.5=20mm，寬度確定之后，為了使嚙合更容易和平穩(wěn)，我們通常在嚙合處選擇一個從動，最后選定為取 B’=6m＝6×2.5＝15mm。4.4 齒輪其他參數的計算根據《機械原理》中關于漸開線圓柱齒輪有一些相對比較容易的參數的計算公式和有關計算公式的查詢，我們清楚的知道了齒輪的其它參數同樣可以由以上計算所得的參數計算出來，因此本次設計中，我們只計算一些重要參數即可。4.5 齒輪結構的設計面對不同精度等級的齒輪，我們要要采用不同的加工方法來對待，首先對結構的要求也不同，如 7 級精度的齒輪，我們就會用較高精度的滾齒機或插齒機，這種方式用于機械的很多地方和領域，根本問題是淬火后會產生變形，導致精度將下降。所以，需要淬火的 7 級齒輪在正常的情況下需要進行剃齒，這是相當重要的。第 9 頁 4.6 齒輪的校核我們必須計算齒輪強度用的載荷系數 K，它包含了幾個參數；包括使用系數 ,動載AK荷系數 ,齒間載荷分配系數 及齒向載荷分布系數 ，也就是說包括：VK??K??vA?=1.25×1.07×1.1×1.12=1.65 ……………………………(4-4)查表得： =0.88 =2.5 =189.8?ZHEZ= …………………………………(4-5)H?E?ubdK21)(??將數據代入得： 1100mpa?齒輪接觸疲勞強度在設計和計算的過程中要使它滿足一些特定的要求，因此接觸的應力在計算后小于許用的接觸應力。其它齒輪也符合要求，因此其余齒輪省略了驗算。5 銑削頭軸的設計計算5.1 各傳動軸軸徑的估算滾動軸承的型號是根據軸端直徑確定的，而且軸的設計是在初步計算軸徑的基礎上進行的，因此先要初算軸徑。軸的直徑可按扭轉強度法用下列公式進行估算?！?5-1)30nPAd?m對于空心軸，則……………………………………………(5-2)340)-n(1PAd?式中， ——軸傳遞的功率，kW ；——軸的計算轉速，r/min ；——其經驗值見表 15-3；0A取 β的值為 0.5。（1）、計算各傳動軸傳遞的功率 P我們根據電動機的選擇和進行計算，知道了本次設計所選用的電動機就是額定功率第 10 頁 按下式計算：kWNd0.4?…………………………………………(5-3)???dNP——電機到傳動軸之間傳動效率；η由傳動系統圖可以看出，本次設計在選擇一些參數時，主要采用了聯軸器和齒輪傳動，那么各軸傳遞的功率為：=0.96， =0.93， =0.904 =0.877 所以，1?23?4?各傳動軸傳遞的功率分別為：kWNPd 82.9.0.0411 ????7382322?k617.33.509????906144P(2) 估算各軸的最小直徑本次設計中，我們分析了好多關于直徑的問題，也逐漸的考慮到主軸的強度與剛度會造成經濟方面的不同，在這個過程中我們先選擇主軸的材料為 40Cr，其它各軸的材料都是選擇 45 鋼，取 A0 值為 115，各軸的計算轉速由轉速圖得出：n1j=1002r/min, n2j=631r/min, n3j=315r/min, n4j=250r/min, 所以各軸的最小直徑為： md8.16024.315???.7.32md9.2516.533???在以上各軸中，每根軸都開有平鍵或花鍵，通過增加或者減少花鍵的個數來增加強度；所以為了使鍵槽不影響軸的強度，我們決定了應將軸的最小直徑增大 5%，將增大后的直徑圓整后分別取各軸的最小直徑為：=18 , =23 , =34 , minⅡdminⅢdindIm第 11 頁 5.2 各軸段長度值的確定各軸段的長度值，應根據主軸箱的具體結構而定，且必須滿足以下的原則：（1）最好可以滿足軸承及齒輪的定位要求；（2 再是從安全的問題上滿足滑移齒輪能夠滑移平穩(wěn)；5.3 軸的強度校核與剛度根據本次設計的要求，我們需要選擇除主軸外的一根軸進行強度校核，經過校核之后再進行剛度校核。在此我們決定選擇第Ⅲ根軸進行強度校核。5.3.1 軸的強度校核1、軸的受力分析及受力簡圖由主軸箱的展開圖可知，我們將該軸的動力源由電動機通過齒輪來傳遞然后通過一個三聯齒輪將動力傳遞到下一根軸。以此類推，我們實現了軸的穩(wěn)定性；分析知道我們只要校核其在 xz 平面及 yz 平面的受力。就會很容易的進行下面的校核；從其載荷分布段的中點我們可以暫時選為基準點。作用在軸上的扭矩，不會因此而發(fā)生改變；通常從傳動件輪轂寬度的中點算起。通常情況下主要是把軸當作鉸鏈支座上的梁以及，支反力的作用點與軸承的布置方式和類型有關。其受力簡圖如下所示：在 xz 平面內：在 yzR2FtFt1R DCBA b=5l=450a=0平面內：第 12 頁 2、作出TT1a=0l=450b=25ABCDR'FrFrR'軸的彎矩圖根據上述簡圖，分別按 xz 平面及 yz 平面進而來去確定扭矩和彎力；從而計算各力產生的彎矩，并按計算結果相應的作出兩個平面的上的彎矩圖。在 xz 平面內，根據力的平衡原理可得：R1+R2+Ft2=Ft1 …………………………………………………(5-4)將各個力對 R1 取矩可得：Ft1×a=Ft2×（ l-b）+R2×l ……………………………………(5-5)∵ Ft1=2 /d7 PⅡFt2=2 /d11 ……………………………………………… (5-6)Ⅲ由以上兩式可解出：R1=Ft1（l-a ）/l-Ft2×b/l ……………………………………(5-7)R2=Ft1×a/l-F2xz+Ft2×b/l …………………………………… (5-8)因為這里存在好幾個力，這樣會導致表達和計算的不準確彎矩無法用一個方程來表示，用 x 來表示所選截面距 R1 的距離，則每段的彎矩方程為：在 AB 段： M=R1×x （a≥x≥0 ）在 BC 段： M=R1×（a+x ）-Ft1×x （l-b≥x≥a）在 CD 段： M=R2（l-x） （l≥x≥l-b ）則該軸在 xz 平面內的彎矩圖為：第 13 頁 同理可得DCBAXM在 yz 平面內的彎矩圖為： MXABCD3、作出軸的扭矩圖由受力分析及受力簡圖可知，該軸只在 yz 平面內存在扭矩。其扭矩大小為：T1=Ft1·r7 T2=Ft2·r11 則扭矩圖為：XT第 14 頁 4、作出總的彎矩圖根據上述計算和相關要求，我們由以上求得的在 xz、yz 平面的彎矩圖，根據 M=可得總的彎矩圖為：2yzxzM? DCBA XM5、作出計算彎矩圖根據我們設計好的，進行理論分析，主要是分析好扭矩圖和彎矩圖，這兩個是很重要的，那么我們可以由公式 Mca= 求出計算彎矩，在計算的過程中，我們說22)(T??明一下 α是考慮扭矩和彎矩的加載情況通過一段時間的加載會產生一定的差異性，因而我們在求解計算彎矩時，必須找準位置，不能盲目計算各個力。也就是說當扭轉切應力為靜應力時，我們暫時選取取 α≈0.30；通過分析在精細的的結構之間，我們面對的是扭轉切應力為脈動循環(huán)變應力時，取 α≈0.60；假如扭轉切應力也是相對比較穩(wěn)定的對稱循環(huán)變應力時，這個時候我們就必須選取 α=1。還好本次設計中扭轉切應力為靜應力，不用考慮那么多，所以取 α≈0.3，那么計算彎矩圖為：第 15 頁 6、校核M XABCD軸的強度選擇軸的材料為 45 鋼，處理方式我們選擇調制解調；由機械設計手冊查得其許用彎曲應力為 80MP，由計算彎矩圖可知，這個軸存在危險截面該軸的危險截面在 B 的作用點上，分析并計算扭矩：W= [πd4+（D-d）（D+d） 2zb]/32D …………………………………………(5-9)其中 z 可以定為花鍵的數目，通過本次設計，我們確定了 D=28mm，d=23mm，z=6mm b=6mm 這是最后的結果；所以其截面的慣性矩為 W=524.38mm3根據標準直齒圓柱齒輪受力計算公式我們利用其穩(wěn)定性可得圓周力與徑向力分別為：Ft=2T1/d1 Fr=Ft×tgα ……………………………(5-10)其中 T1 我們可以定為小齒輪傳遞的扭矩，單位是 N·mm；我們取壓力角 a 為 20°但是 Ft 與 Fr 分別對應與 xz 平面及 yz 平面的力。通過分析計算來確定各段軸的長度，在這我們可以可從 2 號 A0 圖中得出，那么根據前面的公式可得出該軸危險截面的計算彎矩為：Mca=25014.22N·m，那么該軸危險截面所受的彎曲應力為：δca=25014.22/524.38≈47.7MP≤60MP，通過分析說明了所以該軸的強度滿足要求。第 16 頁 5.3.2 主軸材料的選擇考慮到主軸的剛度和強度在設計的過程中都會有一定的影響，所以我們選擇主軸的材料為 40Cr，并經過調質解調處理；5.3.3 主軸結構的確定①主軸直徑的選擇根據機床手冊 分析了主電機功率一次來確定 分析的 結果是 P＝4KW ，屬于1D中等以上轉速，中等以下載荷的機床∴可取 mD70~61?②主軸內孔直徑………………………(5-11)4440 1)(6/)( ?????DddIK其中 ， ----空心主軸的剛度和截面慣性矩0IK, I ----實心主軸的剛度和截面慣性矩當 則主軸的剛度急劇下降，故取 0.77.?? ?主軸的結構應根據主軸上應安裝的組件以及在主軸箱里的具體布置來確定，主軸的具體結構不需要表現在這個地方，已在三維圖上表達清楚，在此不在繪出。其中： D=31.750 832.691?D0.542?Dd＝18 L=7314?d5.3.4 主軸的剛度驗算①軸的變形和允許值軸上必須安裝好齒輪的位置，裝齒輪和軸承處的繞度和傾角（y 和 ）再設計的時候?應該小于或者等于彎曲變形的許用值 ???和y即 y ?????軸的類型 （ mm） 變形部位 （ rad）???一般傳動軸 4.0003~0.0005l 裝向心軸承處 0.0025第 17 頁 剛度的要求較高-0.0002l 裝齒輪處 0.001安裝齒輪軸 （0.01~0.00）m裝單列圓錐滾子軸承0.006其中：L 表跨距，m 表模數②軸的變形計算公式計算軸本身彎曲變形產生的繞度 y 及傾角 時，一般常將軸簡化為集中載荷下的簡支?梁。按材料力學相關公式計算，主軸的直徑相差不大且計算精度要求不高的時候，可把軸看作等徑軸，采用平均直 d 來計算，計算花鍵時同樣選擇用平均直徑圓軸： d ……………………………………………………(5-12)i??慣性矩： I= ……………………………………………………(5-13)64i?矩形花鍵軸： d1= ………………………………………………(5-14)2dD?………………………………………………(5-15)?i4?慣性矩： ……………………………(5-16)64)(2dzdI???③軸的分解和變形合成在我們分析的過程中如果存在變形的問題我們必須考慮力對變形的作用；為此我們將受力分解為三個垂直面上的分力；子相同的條件上下，我們看懂了在同以平面內的可進行代數疊加，由此分析可知在兩平面內的按幾何公式，求出該截面的總繞度和總傾角會有一定的誤差我們應該減小這些誤差。④危險工作面的判斷驗算剛度是一個相對來說比較重要的問題；我們應選擇最危險的工作條件進行，首先進行設計計算轉速低傳動齒輪的直徑小，相比較之下，我們取代在它的位置中間的時候，軸受力將將會變得非常嚴重。如對：二、三種工作條件難以判斷那一種相對來說比較危險，就分別進行設計和計算，在計算的過程中找到最大彎曲變形值 和 y。?⑤ 提高軸剛度的一些措施為了加大軸的直徑和穩(wěn)定性，為此我們需要適當減少軸的跨度，并在新的條件下重新安排齒輪在軸上的位置從而改變軸的具體變化位置。第 18 頁 ⑥ 軸的校核計算軸的計算簡圖在 xz 平面內：同理可F1F2R2 R1得在 yz 平面內的受力圖，在此不在畫出。主軸的傳動功率：P 主 = =3.513KW 469.0.4?主軸轉矩： T 主 = =156900 2513.6?mN?支點上的力： dFtB 8.26409.5??主NtC351.21T?主根據彎矩平衡：0)48623()962( ?????tBtcHEFFR求得：R HE=-84.9根據力得平衡： NHA7.0?則彎矩圖為：第 19 頁 M X2）垂直平面得彎矩圖：=951.71N ?tgFBR??=761.4N Cr根據平面內得彎矩平衡有：0)48623()3962(3?????rBrCNE FFR.8?再根據力得平衡： NRNA71.0?則可得 B、C 點得彎矩圖：M X在 B 點和 C 點為最危險截面，要滿足要求， B、C 點滿足就可以了，在 B、C 截面得彎矩為：=803403.1N·㎜ 22BVHBM???第 20 頁 =675702.3 N·㎜ 22CVHCM???扭矩圖為：T X經數據分析我們可以知道 B 所在得位置為是危險截面而且是最危險的截面，所以，只要B 滿足條件即可，剛度滿足。計算彎矩………………………………………(5-17)2)(BBCTM???=862517.2 N·㎜軸得抗彎截面系數為：347.14598021806)(mDzbddW?????53.96 ??Mca???1???故滿足第三強度理論剛度驗算：在水平面內， 單獨作用時：tBFEIblpfc48)3(12??= I?52210.)463(.6=-0.02598mm第 21 頁 其中 I= =2747500 32)(4dD??在 單獨作用下：tcfEIblpfc48)(22??= I?52210.)4963(90=-0.0182mm在兩力得共同作用下：mffcc078.12??在垂直面內有(在 單獨作用時)rBFEIblpfc483(12?= I???52210.)463(7.95=-0.0072mm其中 I= =2747500 32)(4dD??在 單獨作用下：rCFEIblpfc48)(22??= I??52210.)9463(9.761=-0.0182mm在兩力得共同作用下：mffcc06.12??故在 共同作用下，x 處為危險截面，其最大繞度為rCtrBt F、、、 l21?第 22 頁 mffcc07831.2?????而一般的剛度 ??ly)5~.(=0.21~0.35mm故 符合剛度要求，其轉角就不驗算了。fc?1）下面校核由 III 傳到主軸時的強度，剛度，校核，主軸的傳動功率：P 主 = =5.9974KW 697.05.7?主軸轉矩：T 主 = =143188Nmm 5094.1.96?支點上的力： NdFtB 5.2386102T??主tC.754?主根據彎矩平衡：021.48362????tBtDHEFR求得：R HE=-244.9N根據力得平衡： NHA6.15?2）垂直平面得彎矩：=868.6N ?tgFBR?=501.1 N Cr?根據平面內得彎矩平衡有：0215.48362????rBrDNEFR1.9?再根據力得平衡： NNA.7則可得 B、C 點得彎矩圖：在 B 點和 C 點是最危險截面，因此這里我們必須要滿足要求，分析可知 B、C 點滿第 23 頁 足即可，在 B、C 截面得彎矩為：=110489.6N·㎜ 22BVHM???=708402.5 N·㎜ CC扭矩圖為：經分析可知 B 所在得位置為最危險截面，只要 B 滿足條件即可，則剛度滿足。計算彎矩=942100 N·㎜ 2)(BBCTM???軸得抗彎截面系數為：347.14598021806)(mDzbddW?????=58.94 ?Mca???1???故滿足第三強度理論剛度驗算：在水平面內， 單獨作用時：tBFEIblpfc48)3(12??= I?52210.)463(5.=-0.018147mm其中 I= =2747500 32)(4dD??在 單獨作用下：tcfEIblpfc48)(22??= I???52210.).48363(.1376第 24 頁 =-0.00551mm在兩力的共同作用下：mffcc01264.2??在垂直面內有(在 單獨作用時)rBFEIblpfc483(12?= I???52210.)463(.6=-0.0066mm其中 I= =2747500 32)(4dD??在 單獨作用下：rCFEIblpfc48)(22??= I???52210.).48363(1.50=-0.001515mm在兩力得共同作用下：9)mffcc084.12??故在 共同作用下，x 處為危險截面，其最大繞度為rCtrBt F、、、 l21?ffcc064.2??而一般的剛度 =0.21~0.35mm??ly)5~3(?故 符合剛度要求。fc?6 專用機床銑削頭的總體結構設計本文前面章節(jié)完成了專用機床銑削頭的主傳動設計，確定了結構型式與傳動比，同第 25 頁 時完成了銑削頭電動機的選擇，并對銑削頭齒輪傳動和軸系進行了詳細設計。在完成了這些設計計算的基礎上，對專用機床銑削頭的總體結構進行了設計，所設計的銑削頭總體結構如圖 6-1 所示。圖 6-1 專用機床銑削頭總裝圖