联轴器加工工艺与工装设计模板.doc

第一章 绪论1.1 多轴加工应用 一个零件同一个面上，往往有多个孔，假如在一般钻床上加工，通常要一个孔一个孔钻削，生产效率低。要是在一般立式钻床主轴上装一个多轴头，利用多轴头，可分别进行钻、扩、铰孔及攻丝等加工，也可同时进行钻、扩、铰孔或钻扩、攻丝等多工序加工。就能够同时钻削多个孔，使加工件孔位能够确保较高位置精度。大大提升了生产效率。一台一般多轴器配上一台一般钻床就能一次性把多个乃至十几二十个孔或螺纹加工出来。实现用立钻床替换摇臂钻床多孔加工。灵活方便，能大大节省加工时间和辅助时间，提离劳动生产率。不一样加工方法有不一样特点，就钻削加工而言，多轴加工是一个经过少许投资来提升生产率有效方法。1.1.1 多轴加工优势多轴加工是在一次进给中同时加工工件上多个孔，可缩短加工时间，提升度，降低装夹和定位时间；无须像在数控机床加工中计算坐标等，简化了编程；它能够采取通用设备（如立式或摇臂钻床）进行加工；节省了专用设备投资。钻孔这道工序，在传统机械加工中，在中小批量生产中，通常是采取立式钻床，一次只钻一个孔，然后移位钻头钻下一个孔。这种加工方法生产效率地下，而且难以确保孔位置精度。为了处理这一问题，经过多年来不停探索和改善，在立式钻床上，利用多轴钻头加工多孔件，扩大了立式钻适用范围，其含有结构简单，制造方便，投资少，见效快特点。生产工人在实际操作过程中，工件安装简单，工作方便，降低了工序数目，缩短了工艺路线，简化了生产计划和生产组织工作。而且能很好确保连轴器多孔同时加工精度要求。1.2 多轴加工设备 多轴加工是在一次进给中同时加工很多孔或同时在很多相同或不一样工件上各加工一个孔。这不仅缩短切削时间，提升精度，降低装夹或定位时间，而且在数控机床中无须计算坐标，降低字块数而简化编程。它能够采取以下部分设备进行加工：立钻或摇臂钻上装多轴头、多轴钻床、多轴组合机床心及自动更换主轴箱机床。甚至能够经过二个能自动调整轴距主轴或多轴箱，结合数控工作台纵横二个方向运动，加工多种圆形或椭圆形孔组一个或多个工序。1.2.1 多轴头 多轴器俗称多孔钻、多轴钻孔器、多轴机床或多轴头，是一个新型孔加工设备。多轴器最早出现在日当地域，后经台湾传入大陆，如配上气（液）压装置，可自动进行快进、工进（工退）、快退、停止。多轴器白话叫群钻,通常型号可同时钻2-16孔,大大提升效率,固定机种轴数不拘,钻轴形式,尺寸大小可依用户之需进行设计加工。多轴器广泛应用于机械行业多孔零部件钻孔及攻丝加工。如汽车、摩托车多孔零部件：发动机箱体、铝铸件壳体、制动鼓、刹车盘、转向器、轮毂、差速壳、轴头、半轴、车桥等，泵类、阀类、液压元件、太阳能配件等等。多孔钻在其加工范围内，其主轴数量、主轴间距离，能够任意调整，一次进给同时加工数孔。1.3 论文研究意义及现实状况 当今世界，工业对多轴器研发高度重视，竞相发展高质量、高精、高效、自动化设备，以加速工业和国民经济发展。多轴器设备在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，美、德、日三国是当今世上在多轴头设备科研、设计、制造和使用上，技术最优异、经验最多国家。 中国中小零部件机械产业正处于稳步发展成熟期，中国对于多轴器研制。起初缺乏实事求是科学精神对多轴器特点、发展条件缺乏认识，表现欠佳。随即从日、德、美、西班牙前后引进数控系统技术，并合资生产，多轴器开始正式生产和使用。至今很多关键功效部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑，不能独立发展，基础上处于从仿制走向自行开发阶段，和日本多轴器水平差距很大。存在关键问题包含：缺乏像日本“机电法”、“机信法”那样指导；严重缺乏各方面教授人才和熟练技术工人；缺乏深入系统科研工作；元部件和数控系统不配套；企业和专业间缺乏合作，基础上孤军作战，即使厂多人众，但形成不了协力。经过多年努力，多轴器设计和制造技术有较大提升，经过合作生产优异多轴器，缩小了和世界优异技术差距，开始能自行设计及制造高速、高性能多轴器，供给中国市场需求。国产多轴器技术水平已靠近或达成世界优异水平，大规模靠引进技术发展时代已经结束，吸收、学习国外优异技术渠道和方法大为增强，本身开发能力大大提升。一批民营中小企业快速成长壮大，规模和技术实力大增。行业格局发生很大改变。一是国外著名机械企业纷纷在中国建厂，改变了机械生产企业结构。经过多方努力以多轴器代表中国机械工业已经逐步发展成为含有一定综合实力制造业，为国民经济发展和建设做出了应有贡献。1.4 论文关键研究内容 综合利用所学知识，参考相关资料，按中、小批生产（如年产30005000件），安排零件加工工艺；设计加工零件上4孔工装多轴头。多轴加工是在一次进给中同时加工工件上多个孔，可缩短加工时间，提升精度，降低装夹或定位时间；无须像在数控机床加工中计算坐标等，简化了编程；它能够采取通用设备（如立式或摇臂钻床）进行加工；节省了专用设备投资。 零件加工工艺和齿轮传动多轴头设计虽是一个传统机械课题，它设计特点是程序性强，但对设计者机械基础知识要求较高。能对该专业学生进行毕业前、较全方面地综合培养和训练，为以后参与工作打下很好基础。 1、依据国家相关标准和实际需要，完善被加工零件GY5 35X60（半）联轴器图纸，结构和要求合理、正确； 2、依据零件具体要求，合理安排零件加工工艺； 3、设计加工零件上4孔工装多轴头及夹具，分析、计算和结构合理、正确；画多轴头及夹具装配图和关键零件图（用 AutoCAD）。1.5 研究目标 经过课题设计锻炼和培养自己工艺文件编制能力，熟悉常见材料使用性能，正确选择材料；掌握夹具设计基础方法和机械零部件设计基础程序和方法；掌握机械加工工艺制订过程，对通常制造过程和方法有初步了解，了解常见零部件设计软件，并能熟练利用二维及三维软件进行设计。定机械加工工艺所加工产品能达成图纸各项技术要求。使自己在大学四年所学知识得到全方面总结和巩固，对以前所学知识得以温故而知新，愈加好掌握学过知识，为未来工作奠定一个良好基础。1.6 研究方法和手段 （1）调研、消化原始资料； 搜集整理相关机械零件设计、装配工艺、机械加工工艺、制造技术等相关资料，供设计时使用；消化零件制件图，了解零件用途，分析零件工艺性、尺寸精度等技术要求；分析工艺资料，了解所用材料性能、零件特征和工艺参数； （2）确定工艺方案，制订加工工艺文件； （3）完成零件图制作。 （4) 设计加工零件上4孔工装多轴头，分析、计算和结构合理、正确。 （5) 设计并制订出结构部件尺寸，经过计算选择标准化零件。 （6) 用 AutoCAD画出多轴头装配图和关键零件图。1.7 方案可行性分析 (1）查阅相关文件，搜集相关资料。 (2）经过下工厂调研观察实物，对联轴器工作原理，结构，特点有深入了解。并观察和其配套多轴头结构形成初步映像。 (3) 经过老师指导,同学讨论确定方案。 (4）依据国家相关标准，设计产品。第二章 联轴器工艺分析2.1 联轴器功用图2-1 （半）联轴器零件图联轴器是用来连接不一样机构中两根轴（主动轴和从动轴）使其共同旋转以专递转矩机械零件。在高速重载动力传动中，有些联轴器还有缓冲，减振和提升轴系动态性能作用。联轴器是由两部分组成，分别和主动轴和从动轴连接。通常动力机大全部借于联轴器和工作机相连接。但联轴器在机器运转时不能分离，只有当机器停止运转才能将两轴分离。联轴器有时候能够作为安全装置。2.2 联轴器关键加工表面及其技术要求（1）120外圆面：未注公差尺寸，公差等级按IT12，表面粗糙度。（2）大端面：未注公差尺寸，公差等级按IT9，表面粗糙度。（3）68外圆面：未注公差尺寸，公差等级按IT12，表面粗糙度。（4）小断面：未注公差尺寸，公差等级按IT9，表面粗糙度。（5）内孔装在轴段上，为传输运动和动力开有键槽；表面粗糙度皆为1.6(6）键槽：宽度，公差等级为IT11，表面粗糙度。（7）4-11孔：未注公差尺寸，公差等级按IT11，表面粗糙度。（8）大端面对轴线垂直度允差0.02；（9）键槽内两平面平行度允差为0.015；（10）4-11孔所在圆上确保尺寸；（11）工件材料为HT200，铸件；（12）未注倒角为C2。2.3 毛坯选择2.3.1 毛坯确实定 毛坯选择需要考虑一下多个原因(1）.零件力学性能要求：相同材料采取不一样毛坯制造方法，其力学性能有所不一样。因为选择是灰铸铁，铸铁间力学性能依据不一样制造方法而不一样。离心浇注铸件，压力浇注铸件，金属型浇注铸件，砂型浇注铸件，其强度一次递减。 (2）.零件结构形状和外廓尺寸：因为联轴器形状复杂程度通常且为回转体通常选择金属型浇注和离心铸造。(3）.生产纲领和批量：生产纲领大时宜采取高精度和搞生产率毛坯制造方法，生产纲领小时，宜采取设备投资晓得毛坯制造方法。经过综合考虑零件材料为HT200，结构简单，生产中小批量，所以零件毛坯用灰铸铁铸造而成。2.3.2 毛坯制造方法选择 考虑到零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择金属型浇注。查机械制造技术课程设计指导第14页表3-1,选择铸件尺寸公差等级为CT-9，加工余量等级为G。2.3.3 总余量确实定 经过对零件工艺分析和工序安排，所选择毛坯余量在径向双边余量2.5mm，轴向单边2mm。2.4 定位基准选择 该零件图中形位公差是以轴线为设计基准，不过又有要求不高，能够现将120外圆面加工出来，为后续工序作为基准。依据粗精加工选择标准：为了确保大端面垂直度，钻内孔端面要在同一台机床上进行。要先以68外圆面为粗基准，粗车120外圆面，大小端面和内孔。这么也确保加工小端面时余量均匀一致。 然后，以粗车后120外圆面为定位基准（精基准），在一次安装中加工小端面，68外圆面和倒角以确保所要求位置精度。2.5 确定机械加工工艺路线2.5.1 工艺分析该（半）联轴器要求较高表面是孔，大端面和键槽。孔本身尺寸精度（IT6）和粗糙度有较高要求；大端面不仅粗糙度要稍微高点而且位置精度也有一定要求；键槽不仅有较高形状公差，本身尺寸还有一定公差要求。2.5.2 确定个表面加工方法依据工件材料性质和具体尺寸，能够采取粗车-精车工艺来达成。大端面对孔轴线垂直度要求，能够用在同一台机床上加工来确保。依据加工表面加工精度和粗糙要求，选定以下加工方法：具体加工方法分析以下：(1)120外圆面：未注公差尺寸，公差等级按IT12，表面粗糙度，查2中表4-2和表4-4，需粗车。(2)大端面：未注公差尺寸，公差等级按IT9，表面粗糙度，垂直度0.02，查2中表4-2和表4-5，采取粗车即可。（3）68外圆面：未注公差尺寸，公差等级按IT12，表面粗糙度，查2中表4-2和表4-4，需粗车。（4）小断面：未注公差尺寸，公差等级按IT9，表面粗糙度，查2中表4-2和表4-5，采取粗车即可。（5）孔：公差等级按IT7，表面粗糙度，查2中表4-3，采取钻-粗镗-精镗即可。（6）键槽：宽度，公差等级为IT11，平行度0.015，表面粗糙度，查2中表4-2，采取插削即可。（7）4-11孔：未注公差尺寸，公差等级按IT11，表面粗糙度，查2中表4-2和表4-3，采取钻即可。2.5.3 确定加工工艺路线加工方案如表2-1表2-1 加工方案工序号工序名称工序内容设备01铸造，清理留径向双边余量2.5mm，轴向单边2mm。03粗车1).用三爪卡盘夹68外圆,车120右端面；2).车120外圆表面至120；3).第一次钻35孔至20；第二次钻至33;4).粗镗35孔至34.7，留半精镗余量0.23；5).粗镗35至68，深4mm。车床04半精镗半精镗34.7孔至34.93，留精镗余量0.07。车床05精镗1).精镗34.93孔至；2).倒角。车床02粗车1).调头2).用三爪卡盘夹120外圆表面粗车左端面；3).粗车68外圆表面至68。车床06钻孔钻411孔确保位置940.2mmZ535多轴头07插键槽插床08检验 2.5.4 工艺路线方案分析方案按工序集中标准，出钻411孔和插槽外，其它工序全部可在一台或一组车床上加工完成。其优点是：工艺路线短。降低了工件夹装次数，易于确保加工表面相互位置精度，需要机床数量少，降低工件在工序间运输，较少辅助时间和准备终止时间，生产率得到提升。方案遵照了以下标准： 1、先加工基准面零件在加工过程中，作为定位基准表面应首先加工出来，方便立即为后续工序加工提供精基准。 2、划分加工阶段加工质量要求高表面，全部划分加工阶段，通常可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。关键是为了确保加工质量；有利于合理使用设备；便于安排热处理工序；和便于时发觉毛坯缺点等。经过分析可知这个方案可行。2.6 选择机床及其工艺装备2.6.1 选择机床 经过考虑机床规格和零件外形尺寸适应性，机床精度和工序要求加工精度适应性，机床生产率和零件生产类型适应性等原因，机床进行以下选择。 因为大部分工序在车床上加工，所以车床可依据2中表5-5选型号为CA6140卧式车床。 加工411孔时，因为孔直径较小，古可采取专用夹具在立式钻床上加工，可依据2中表5-6选型号为Z535立式钻床；加工键槽用插床。2.6.2 选择刀具刀具类型，规格及精度应符合加工要求，该零件无特行表面，成批生产，通常采取通用或标准刀具。 车床上粗车68和120外圆面大端面小端面车刀用P10外圆车刀，钻-粗镗-精镗35H7孔及孔口倒角，钻4-11孔均可选择标准刀具：40锥柄麻花钻25锥柄麻花钻11锥柄麻花钻单刃镗刀。在插键槽时用插刀。2.6.3 选择夹具 该零件在加工过程中大部分工序全部在车床上进行，夹具采取三抓卡盘即可；加工4-11孔时在立式钻床Z535上，需要采取专用夹具，要重新设计夹具。2.6.4 选择量具 该零件属于批量生产，通常采取通用量具。（1）选择120外圆面和内孔量具： 现根据计量器具不确定度选择该表面加工时所需量具：120外圆面，未注公差尺寸，公差等级按IT12，表面粗糙度。标准公差值为0.40mm查2中表5-56，计量器具不确定度许可值，查2中表5-56表5-57，分度值0.02mm游标卡尺，其不确定度。查2中表5-59，选择游标卡尺。而钻、粗镗内孔和粗车120在同一工序中，选择游标卡尺能够达成检测要求。在精镗时，此时达成公差等级为IT7。因为精度要求高，加工时每个工件全部需要进行测量，故选择极限量规，孔量规选择锥柄圆柱塞规。 （2）选择大端面量具： 现根据计量器具不确定度选择该表面加工时所需量具：大端面，未注公差尺寸，公差等级按IT9，表面粗糙度。标准公差值为0.10mm查2中表5-56，计量器具不确定度许可值，依据2中表5-59，选择游标卡尺。 （3）选择68外圆面量具： 现根据计量器具不确定度选择该表面加工时所需量具：68外圆面，未注公差尺寸，公差等级按IT12，表面粗糙度。标准公差值为0.32mm查2中表5-56，计量器具不确定度许可值，查2中表5-56表5-57，分度值0.02mm游标卡尺，其不确定度。查2中表5-59，选择游标卡尺。 （4）选择小端面和键槽量具： 现根据计量器具不确定度选择该表面加工时所需量具：小端面，未注公差尺寸，公差等级按IT12，表面粗糙度。标准公差值为0.30mm查2中表5-56，计量器具不确定度许可值，依据2中表5-59，选择游标卡尺。一样，键槽公差等级为IT11，表面粗糙度。均可选择游标卡尺。2.7 确定切削用量本论文关键研究是同时加工411孔多轴器，所以只需计算加工411孔切削用量和基础工时具体计算以下：（1）确定被吃刀量（切削深度）：因为工序内容为钻孔，所以被吃刀量为孔半径5.5mm。 （2）确定进给量：查切削用量手册, （3）确定切削速度：查2中表5-113，取（4）确定机床主轴转速：n=1000V/(d)=100025/(3.1411)=723(r/min) 以上为工艺给定数值，实际情况将结合多轴头设计进行具体分析。2.8 填写工艺卡片机械加工工艺卡见下表2-2表2-2 机械加工工艺卡 天津大学仁爱学院机械加工工序卡产品名称零件名称工序号工序名称机械工程系联轴器联轴器06钻孔零 件 重 量同时加工件数1材 料毛 坯牌 号重 量形 式重 量HT200铸 件机 床夹 具辅 具Z535专用夹具冷 却 液工 时 定 额工步号安 装 及 工 步 说 明刀 具量具走刀次数（次）切削深度(mm)进给量主 轴转 速(转/分)切 削速 度(米/分)备 注(mm/转)(mm/分)10钻4个11孔确保尺寸940.211锥柄麻花钻5.50.2572325设计胡思宇校对审核共1页第1页2.9 设计专用夹具2.9.1 定位基准选择依据六点定位原理，在加工4-11孔时需要限定零件5个自由度，以孔和小端面为关键定位基准，以孔为定位基准限制零件2个自由度，以小端面为定位基准限制零件3个自由度，一共限制5个自由度，符合要求。2.9.2 夹具孔选择短圆柱销定位，小端面选择一个大平面来定位。把短圆柱销采取过盈联结装在大平面上。大平面下底面经过T型螺钉来和机床工作台连接来确定夹具在工作台上位置。零件经过钻模板来夹紧。以确保夹具体定位精度、夹紧力、回转精度。2.9.3 夹具设计装配图图2-1 夹具图第三章 设计传动系统图多轴头齿轮传动系统设计既要确保工艺要求，又要确保多轴头结构紧凑性。齿轮传动系统设计和计算，其内容包含：齿轮模数和工作轴直径确实定，传动方法选择，主动轴中心位置确实定，传动比及齿轮齿数确实定，部署惰轮，检验结构上干涉现象，传动系统图坐标计算和绘制等。齿轮传动系统图应根据所要求符号绘制。齿轮中心及分度圆应尽可能画得正确（精度在0.20.3mm），这么便于用图解法查对所计算坐标尺寸。在齿轮传动系统图中应清楚表明：齿轮传动方法，各齿轮齿数及模数，主动轴及工作轴旋转方向，齿轮层数（对两层以上）。同时还应在图旁注明：工作轴每分钟转速、工作轴每分钟进给量及传动比等。下面按设计步骤分别讨论每项内容设计要求和设计方法。3.1 齿轮模数确实定在通常齿轮传动设计中，齿轮模数是按齿轮抗弯强度和齿面疲惫强度计算，然后经过试验确定。不过因为齿轮传动多轴头在生产中早已广泛应用，在使用和制造方面已经有一定经验，在1中，相关多轴头齿轮结构和规格参数，和齿轮材料、热处理、齿宽及工作条件全部作了要求，所以当利用1所介绍齿轮进行设计时，可依据加工孔径，按表3-1查得齿轮模数，此表查得模数为主动轮模数，每个主动齿轮可带动三个工作轴。从1中2-1中查得：主动轮模数m2。3.2 确定工作轴直径多轴头工作轴直径是按扭转刚度所计算，若工作轴不兼做中间轴使用时，其直径可按1中表2-2查得，工作轴直径d15mm。3.3 选择传动方法多轴头齿轮传动系统通常是定轴轮系，即主动轴、工作轴、惰轮轴中心距是固定。但因为被加工孔之间相互位置有很多不一样排列形式，使得传动系统图随之也出现了多个多样类型。下面列出多种传动类型，供参考。 （1）按齿轮组合形式分按齿轮组合形式分有以下两种形式：A、单式传动，即每个轴上只有一个齿轮和其它齿轮啮合传动。B、复式传动，即每个轴櫖上有两个、三个或多个齿轮和其它齿轮啮合，分成两层、三层及多层传动，称为二级、三级及多级传动。（2）按齿轮传动方法分A、外啮合传动。外啮合传动有以下多个传动分布形式：工作轴成长方形分布；工作轴成“一”字形分布；工作轴成框形分布;工作轴成“八”字形分布;工作轴成圆形分布；工作轴成环形分布。B、内啮合传动。C、内啮合和外啮合联合传动。（3）按工作轴部署情况分按工作轴部署情况可分为规则分布和不规则分布。在这个设计中，根据工作轴分布情况，可选择工作轴成长方形分布外啮合传动形式。3.4 确定主动轴中心位置从多轴头工作平稳性方面考虑，主动轴中心应和各个工作轴所受轴向力协力作用点（称为压力中心）重合。此时，机床主轴及多轴头本身均不受弯曲力矩。从多轴头结构对称性方面考虑，主动轴应处于多轴头本体几何中心上。此时，多轴头外形匀称。对于加工孔对称分布多轴头，使主动轴中心既要和压力中心重合，又要和多轴头本体几何中心重合，是比较轻易做到。当四孔加工时，压力中心恰好在对称中心A点上（见图3-1），即A点可作为主动轴中心。A点坐标为： 33.23mm, =33.23mm。图3-1 压力中心示意图3.5 确定传动比及齿轮齿数1.确定传动比标准(l)要确保工艺对工作轴所提出转速、切削速度及每转进给量要求。(2)本设计齿轮，外啮合传动比通常应小于2.5，最好等于1。(3)应尽可能不选最高一级或最低一级机床转速，方便给工艺上更改留有余地。(4)攻丝多轴头对工作轴每转进给量必需和丝锥螺距相等。2.传动比计算公式及其确定方法（1）传动比计算公式单式传动：复式二级传动：复式三级传动：式中： 为主动轴对第N根对工作轴传动比为第N根对工作轴转速（r/min）为主动轴转速（r/min）为主动轴上齿轮齿数、 、 、 为惰轮齿数第N根对工作轴上齿轮齿数（2）钻孔多轴头传动比确实定方法钻孔多轴头是按对工作轴转速初步确定，然后验算对工作轴每转进给量，最终确定可行传动比。工作轴转速是按工艺要求确定。主动轴转速即为机床主轴转速，我们能够从机床主轴各级转速中，选择和对工作轴转速相靠近作为主动轴转速，然后计算传动比。当传动比初步确定后，可根据工艺要求对工作轴每转进给量计算出主动轴每转进给量：式中 为主动轴每转进给量（mm/r）， 为对工作轴每转进给量（mm/r）。再以机床主轴各级进给量中选择和计算值相近一级作为主动轴每转进给量。然后，再按所选择主轴每转进给量计算出对工作轴每转进给量。这时，比较计算后每转进给量和工艺要求每转进给量之值是否相近，另外，还要从工艺方面考虑，按计算后对工作轴每转进给量进行加工是否可行，若不行，还要重新确定传动比。上述所确定传动比是理论值，当主动轴和对工作轴齿轮齿数确定以后，按此数计算出来传动比是实际值。传动比理论值和实际理论值相差很小，钻孔多轴头可忽略不计，但对于攻丝多轴头，则需要进行验算。3.确定各轴上齿轮齿数在多轴头传动系统设计中，各轴上齿轮齿数通常不是根据中心距、模数等已知条件计算出来，因为多轴头对工作轴相互位置往往距离较近，有分布还不规则，为保持对工作轴和主动轴旋转方向相同，要经过惰轮，而惰轮位置通常不是已经确定，通常是经过反复作图和计算相结合方法来确定。各轴上齿轮齿数确定方法介绍以下：主动轴和工作轴上齿轮齿数可按传动比进行分配。首先给定较小齿轮齿数，即：当 时，现给定工作轴上齿轮齿数；当 时，现给定主动轴上齿轮齿数。然后按传动比求出另一个齿轮齿数。初步确定齿数时，还必需检验主动轴上齿轮尺寸是否足够大，因为主动轮直径比较大，假如主动轮上齿轮齿数过少，就确保不了厚度。另外还应尽可能选择奇数齿数。初步确定齿数时，还必需检验主动轴上齿轮尺寸是否足够大，因为主动轮直径比较大，假如主动轮上齿轮齿数过少，就确保不了厚度。另外还应尽可能选择奇数齿数。查参考文件8表5-113得：取VC=25m/min则n=1000V/(d)=100025/(3.1411)=723(r/min)依据计算工作轴转速n=723r/min，Z535机床主轴各级转速中和其相靠近转速为750r/min，不过减速传动会使工作轴上齿轮加大，在此情况下，不宜部署惰轮，所以选低一级转速，即530r/min。I1N=nN/n1=723/530=1.36f1=fN*I1N=0.251.36=0.34(mm/r)从机床主轴各级进给量中选择相靠近一级，即为0.32mm/r。fN=F1/I1N=0.32/1.36=0.235mm/rfN和工艺给定工作轴每转进给量0.25mm/r相近似，所以，传动比确定为1.36。选工作轴齿轮齿数Zn=17,主动轴齿数为：Z1=ZN*I1N=171.3623.12=243.6 惰轮部署及其坐标计算（1）工作轴旋转方向和惰轮部署关系惰轮关键作用是确保工作轴有一定旋转方向。从主动轴开始到工作轴为止，齿轮个数为奇数时，工作轴和主动轴旋转方向相同；从主动轴开始到工作轴为止，齿轮个数为偶数时，工作轴和主动轴旋转方向相反。（2）各轴受力情况和惰轮部署关系在多轴头传动系统设计中，惰轮部署是受部分条件限制，尤其是受主动轴和工作轴位置限制，通常不可能使各轴受力情况全部是良好。不过，各轴受力情况好坏，将影响到多轴头工作情况及各轴和轴承使用寿命。所以，设计中应尽可能使各轴受力情况良好。（3）惰轮分度圆半径及中心位置确实定根据一圆和三个不等圆相切，求外切圆半径及其中心位置计算公式，在图3-2中选定坐标，确定原始尺寸：图3-2 坐标图确定原始尺寸：l=k=33.23mm，m=n=33.23mm，R1=24mm，R2=R3=17mm。a= b=n2+k2+R12-R32=33.232+33.232+242-172=2495.46c=ln+mk= 33.2333.23+33.2333.23=2208.46A=(la+kb)/2c=(33.232495.46+33.232495.46)/(22208.46)=37.54B=(ma-nb)/2c=0D=l(R1-R3)+k(R1-R2)/c=33.23(24-17)+33.23(24-17)/2208.46=0.21E=m(R1-R3)-n(R1-R2)/c=0N=1-D2-E2=1-0.212=0.9559M=R1-AD-BE=24-37.540.21-0=16.1166F=A2+B2-R12=37.542+0-242=833.25R=17.13Z=2R/m=217.13/2=17.13X=B+ER=0Y=A+DR=37.54+0.2117.13=41.1373惰轮齿数(Z)定为18，则计算惰轮和主动轴实际中心距(A)和理论中心距(A0)A=R1+R=17.13+24=41.13A0=m(Z1+Z)/2=2(24+28)/2=42A和A0相差0.87，齿轮需要变位。3.7 绘制传动系统图根据坐标尺寸绘制传动系统图图3-3所表示.图3-3 传动系统图3.8 检验结构上干涉现象图3-4 检验干涉图所表示不存在轴承干涉情况。第四章 齿轮几何尺寸计算在多轴头传动系统中，通常采取标准齿轮，但在这个设计中我们采取变位齿轮。因为本设计中存在实际中心距和理论中心距不相等，所以应采取变位齿轮。具体尺寸如表4-1 表4-1 齿轮几何尺寸序号名 称符号计算公式计算结果备 注主动轮和惰轮工作轮和惰轮1小齿轮数1817已知2大齿轮数2418已知3模数m22已知4实际中心距A41.1334.13已知5理论中心距42356两轮齿数和= +42357中心距变动系数-0.435-0.4358中心距变动系数模数-0.024857-0.9反变位系数模数依据 查表0.002577480.0025774810反变位系数0.007732440.0012887411总变位系数 -0.427267-0.433711 续表序号名 称符号计算公式计算结果备 注主动轮和惰轮工作轮和惰轮 12小轮变位系数-0.2441525-0.1929601大轮变位系数-0.-0.244152513小轮分度圆直径3634大轮分度圆直径4836 14小轮齿顶圆直径38.9937.22大轮齿顶圆直径51.2438.99第五章 绘制多轴头总图多轴头结构总图见装配图其中结构有：（1） 连接部件和传动部件。连接部件由连接法兰、连接环组成；传动部件是传动杆。图5-1 连接部件传动部件结构（2）导向部件。导向部件由导柱、导柱衬套和钻模板组成，还有其它部分零部件。图5-2 导向部件（3）齿轮传动箱。齿轮传动箱有工作轴、主动轴、惰轮轴和轴上齿轮、轴承及其它零件，还有本体、盖、中间板和部分固定零件。此传动箱采取单层部署。图5-3 齿轮传动箱第六章 轴承寿命计算多轴头中常见轴承有单列向心轴承(0000型)、单向推力球轴承（5000型）及滚动轴承。在特殊情况下，也采取滑动轴承。在这个设计中，首先依据轴径大小选择轴承，然后进行强度或寿命等方面验算。下面是部分轴承验算。6.1单列向心球轴承验算单列向心球轴承需要验算轴承动载荷，其中计算公式以下：式中：C为轴承动载荷P为轴承计算负荷；为转速（ ）；为轴承寿命（ ），多轴头轴承寿命通常要求为小时;C为许可额定动载荷，由轴承标准手册查得。从受力分析看，惰轮轴（6和7）受径向力比工作轴大，而惰轮又距离下轴承较近，所以应验算惰轮轴下轴承。图6-1 惰轮轴受力分析利用图解法求出惰轮轴所受径向力。图7-1为惰轮轴7受力情况分析图，图中各力计算以下：首先计算每个工作轴切削扭矩()M=21D2S0.8=211120.250.8=839(kgf.mm) =8.22(N.m)P=50DS0.8=50110.250.8=182(kgf)=1783.6(N)Pu9=2M/R2=2839/18=92.2(kgf)=903.56(N)Pr9= P u9tan=92.2tan15.5=25.6(kgf)=250.6(N)FN9= Fu9/cos=92.2/cos15.5=95.7(kgf)=937.7(N)Pu2=Pu3=M/R2=839/18=46.6(kgf)=456.8(N)Pr2= Pr3=Pu2tan=46.6tan15.5=12.92(kgf)=126.6(N)PN2= PN3=Pu2/cos=46.6/cos15.5=48.4(kgf)=473.9(N)作力矢量图得PN7=65.52(kgf)=642(N)求出支承力 ：Pl2= PN7L2/L=65.5237/56=43.29(kgf)=424.242(N)求出惰轮轴转速n即n=nZ1/Z2=72317/18=683(r/min)轴承寿命（h）定为小时：基础额定动载荷C可依据公式： 查轴承手册，轴承许可额定动载荷C6000N，可知： CC，大小于所要求动载荷，能够选择。6.2 止推轴承验算单向推力轴承动载荷C计算和前面相同，其中计算负荷应按下式计算:式中 为某个工作轴上轴向力。这个轴承中,其中P=182(kgf),所以能够得到:(kgf) NN查轴承手册,许可工作能力系数C=37500N,即CC,满足所需,能够使用。.结 论三个多月毕业设计在忙碌中就快要结束了,在这两个多月时间里,在毕业设计之余还要兼顾找工作,所以,在这段时间里我认为生活很充实.不仅在毕业设计中巩固了以前知识,而且在人生道路上学到在校园学不到社会交际.毕业设计是大学三年所学知识一个考察,它兼顾了三年中所学基础和专业知识,所以不一样于以前课程设计,毕业设计是课程设计一个质飞越.认识到这点,我对待毕业设计态度也不敢懒散,一直抱以认真谨慎学习态度.在接到毕业设计课题后首先要做就是搜集各方面资料，以前课程设计全部是老师给出，不用自己去烦恼。不过毕业设计就不一样了，它是一个综合设计，很多资料，数据全部需要自己经过多种路径搜集得到。所以常常跑图书馆。幸好，在指导老师指帮助下找到了齿轮传动多轴头设计。在以后设计中，齿轮传动多轴头设计起到了很大作用，是我毕业设计能顺利按时完成法宝。在这里我要向在毕业设计中帮助过我老师、同学、家人致谢，因为她们在整个设计中给了我很多帮助和动力。尤其是我指导老师，她不惜劳苦，所以设计过程中很多问题全部能立即得四处理。 总来讲，整个毕业设计给我留下深刻印象，不仅仅是因为设计时间长，更多是在毕业设计中我尝到了辛、酸、苦、甜，它会是人生道路上留下不可抹杀一页由本文叙述，我们了解到:经过对联轴器加工工艺和多轴头设计，在齿轮、多种辅助零部件、工艺步骤等方面进行合理设计和选择，有效提升了加工效率和产品质量，提升了可靠性，含有一定优异性，取得了良好经济效益和社会效益，为处理这类多孔零件加工问题举了一个实例。经过此次毕业设计，从搜集资料到对工艺方案和系统方案设计，再到绘制多轴头装配图和部分零件图，我学到了不少知识，能综合应用机械设计课程，机械制造工艺学课程及AUTOCAD等系统软件，进行系统机械设计，培养机械设计及制造技能，并巩固所学知识，尤其更