汽車發(fā)動機(jī)飛輪殼支架鉆削多軸頭及鉆孔夾具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)+含15張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告+外文翻譯+35頁加正文1.11萬字】-jxsj09
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汽車發(fā)動機(jī)飛輪殼支架鉆削多軸頭及鉆孔夾具設(shè)計(jì)
摘要
多軸頭夾具是配合立式鉆床進(jìn)行左右支臂的鉆孔加工的工藝裝備，利用鉆床主軸驅(qū)動多軸頭各個工作軸，配套夾具進(jìn)行夾緊和定位。在一次裝夾過程中就可以完成若干孔位的加工，很適合大型汽車廠內(nèi)大批量加工零件上多個孔系的工序，可以顯著提高生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞： 鉆床夾具；多軸頭
Abstract
Multiaxial head is one of type of technical euqipment that just can be used with driller. Multiaxial head’s all axises can be drived by the chief axis of driller. Worker can make multi-hole only in one process with the corresponding fixture. So it much more adapt to large-scale manufacture in today’s manufactory.
Key words： driller; fixture; Multiaxial head
目錄
第一章 概論 1
1.1 課題的來源和目的 1
1.2 可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 2
1.3 鉆削系統(tǒng)達(dá)到的功能要求和技術(shù)指標(biāo) 3
1.4 鉆削系統(tǒng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn) 4
1.5 預(yù)計(jì)課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益 4
第二章 原始資料及設(shè)計(jì)要求 5
2.1 原始資料 5
2.1.1 工序卡 5
2.1.2 機(jī)床相關(guān)參數(shù) 6
2.2 設(shè)計(jì)要求 7
第三章 多軸頭及夾具的總體設(shè)計(jì) 8
3.1 多軸頭與夾具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)選擇 8
3.2 導(dǎo)向套的選擇 9
3.3 工作軸直徑的計(jì)算 9
3.4 刀具接桿類型的選擇 10
3.5 確定多軸頭箱體輪廓尺寸 10
3.6 初定夾具輪廓尺寸 10
第四章 多軸頭的設(shè)計(jì) 11
4.1 多軸頭設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖 11
4.2 傳動方案的選擇及分析 11
4.3 齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 12
4.4 工作軸的結(jié)構(gòu)形式選擇 14
4.5 工作軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 15
4.6 軸承的選擇及計(jì)算 17
4.7 鍵聯(lián)接的選擇 18
4.8 潤滑與密封 19
第五章 夾具設(shè)計(jì) 20
5.1 夾具體上配合及公差的選擇 20
5.2 定位方案的選擇及分析 22
5.3 定位誤差的分析及計(jì)算 23
5.4 夾緊方案的選擇 26
5.5 夾緊力的計(jì)算 26
5.5.1 夾緊力的大小的計(jì)算 26
5.5.2 實(shí)際夾緊力的計(jì)算 26
5.6 夾緊和定位方案的總體設(shè)計(jì) 27
總結(jié) 29
致謝 30
參考文獻(xiàn) 31
湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 摘要 多軸頭夾具是配合立式鉆床進(jìn)行左右支臂的鉆孔加工的工藝裝備，利用鉆床主軸驅(qū)動多軸頭各個工作軸，配套夾具進(jìn)行夾緊和定位。在一次裝夾過程中就可以完成若干孔位 的 加工，很適合大型汽車廠內(nèi)大批量加工零件上多個孔系的工序 ，可以顯著 提高生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞 ： 鉆床夾具；多軸頭 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 is of of be s be by of in So it to in s 北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 目錄 第一章 概論 ............................................................. 1 課題的來源和目的 ....................................................................................................... 1 可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 ....................................................................................... 2 鉆削系統(tǒng)達(dá)到的功能要求和技術(shù)指標(biāo) ....................................................................... 3 鉆削系統(tǒng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn) ....................................................................................... 4 預(yù)計(jì)課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益 ............................................................................... 4 第二章 原始資料及設(shè)計(jì)要求 ............................................... 5 原始資料 ....................................................................................................................... 5 工序卡 ................................................................................................................... 5 機(jī)床相關(guān)參數(shù) ....................................................................................................... 6 設(shè)計(jì)要求 ....................................................................................................................... 7 第三章 多軸頭及夾具的總體設(shè)計(jì) ........................................... 8 多軸頭與夾具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)選擇 ....................................................................................... 8 導(dǎo)向套的選擇 ............................................................................................................... 9 作軸直徑的計(jì)算 ......................................................................................................... 9 刀具接桿類型 的選擇 ................................................................................................. 10 定多軸頭箱體輪廓尺寸 ........................................................................................... 10 初定夾具輪廓尺寸 ..................................................................................................... 10 第四章 多軸頭的設(shè)計(jì) .................................................... 11 多軸頭設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖 ......................................................................................... 11 傳動方案的選擇及分析 ............................................................................................. 11 齒輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 ..................................................................................................... 12 工作軸的結(jié)構(gòu)形式選擇 ............................................................................................. 14 工作軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 ................................................................................................. 15 軸承的選擇及計(jì)算 ..................................................................................................... 17 鍵聯(lián)接的選擇 ............................................................................................................. 18 潤滑與密封 ................................................................................................................. 19 第五章 夾具設(shè)計(jì) ........................................................ 20 夾具體上配合及公差的選擇 ..................................................................................... 20 位方案的選擇及分析 ............................................................................................... 22 定位誤差的分析及計(jì)算 ............................................................................................. 23 緊方案的選擇 ........................................................................................................... 26 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 夾緊力的計(jì)算 ............................................................................................................. 26 夾緊力的大小的計(jì)算 ......................................................................................... 26 際夾緊力的計(jì)算 ............................................................................................... 26 夾緊和定位方案的總體設(shè)計(jì) ..................................................................................... 27 總結(jié) ................................................................... 29 致謝 ................................................................... 30 參考文獻(xiàn) ............................................................... 31 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 第一章 概論 課題的來源 和 目的 此課題來源于生產(chǎn)實(shí)際，汽車發(fā)動機(jī)飛輪殼左右支架 系 東風(fēng)汽車 的零件，而我所要設(shè)計(jì)的汽車發(fā)動機(jī)飛輪殼鉆削多軸頭及其夾具是用來輔助生產(chǎn)汽車發(fā)動機(jī)飛輪殼左右支架的。 多軸頭是附加在立式鉆床上的一種裝置。它通過傳動桿與機(jī)床主軸相連，由傳動桿驅(qū)動多軸頭箱體內(nèi)部的各個齒輪和工作軸旋轉(zhuǎn)，工作軸的位置按照設(shè)計(jì)與工件上孔位置相對應(yīng)，工作軸上裝有刀具，例如鉆頭，锪刀，倒角鉆，鏜刀等，可以實(shí)現(xiàn)在一個工步內(nèi)對工件上的多個孔進(jìn)行多個工藝內(nèi)容的加工?；诎l(fā)動機(jī)飛輪殼左右支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 如圖 采用鉆削多軸頭進(jìn)行輔助加工，四個孔可以同時(shí)加工，完成多個工步內(nèi)容，加工效率極高。 在采用多軸頭的同時(shí)，還要有與之對應(yīng) 的夾具的輔助。機(jī)床夾具是在金屬加工過程中，用以準(zhǔn)確的確定工件位置，并將其牢固的夾緊，以接受加工的工藝裝備。其主要作用是：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。本課題為汽車發(fā)動機(jī)飛輪殼支架 43孔多軸頭及其配套夾具的設(shè)計(jì)就是屬于傳統(tǒng)的機(jī)械加工工裝設(shè)計(jì)，其主要目的就是要解決在一般的機(jī)械加工過程中常見的多孔位加工問題。 通過多軸頭配合夾具對零件同時(shí)進(jìn)行一個平面內(nèi)的多個孔的加工，從而可以顯著的提高加工效率。 圖 右 支 架 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 汽車工業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)中應(yīng)用了各種加工工藝方法。從原材料進(jìn)廠到產(chǎn)品出廠的整個過程中，都離不開工藝。所以汽車生產(chǎn)的工藝工作十分復(fù)雜。汽車產(chǎn)品具有諸如零件精度高、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、產(chǎn)量大、零部件的互換性要求高、安全性要求高等特點(diǎn)。在汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中其中有大量的零部件產(chǎn)品需要經(jīng)過機(jī)械加工，而在零部件的機(jī)械加工過程中很多都需要使用專用的工裝夾具來保證其加工的過程的順利進(jìn)行。此外，汽車零件的結(jié)構(gòu)大都很復(fù)雜，而且多孔，為了提高零件的生產(chǎn)效率，多軸頭的使用已經(jīng)成為 一種很常見的工藝手段。 多軸頭分為通用多軸頭和專用多軸頭，在汽車零部件加工廠里，多使用專用多軸頭，它與通用多軸頭的區(qū)別是工作軸不可調(diào)，適用于大量生產(chǎn)的工廠。專用多軸頭的各工作軸多采用懸掛式的鉆模板進(jìn)行刀具的導(dǎo)向定位。懸掛式鉆模板是通過滑柱、彈簧和多軸頭等懸掛在鉆床的主軸上，工件以支承塊、銷、限位件、定位壓塊為定位件，其中定位壓塊兼為夾緊件。當(dāng)鉆模板上的定位件隨鉆床主軸下降到與工件接觸時(shí)，則工件完成最終定位，鉆模板不再下降，但多軸頭仍繼續(xù)下降，此時(shí)滑柱上的兩根彈簧產(chǎn)生越來越大的壓力通過鉆模板上的定位壓塊將工件 壓牢。當(dāng)工件上的孔加工透后，鉆模板隨鉆床主軸一起上升，直到便于裝卸工件時(shí)，鉆床主軸才停止上升。 多軸頭雖然在多孔加工方面有很明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是也有它自身的局限性，例如，一旦多軸頭箱體設(shè)計(jì)加工完畢，則其各個工作軸的軸間距就已經(jīng)固定，不能改變，此多軸頭就只能用來加工單一產(chǎn)品。此外，由于多軸頭的專業(yè)性較強(qiáng)，它也不適合用于新產(chǎn)品的調(diào)試加工。多軸頭的各個部件的要求精度較高，所以它的制造費(fèi)用要比一般的工裝夾具要高。不僅如此，由于多軸頭的工作軸前端需要有軸承支承，受支承軸承的外形尺寸的限制，其加工孔的孔距也不可能很近，超出 一定范圍才可能使用多軸頭加工。 該課題所涉及的加工零件的工序尺寸如圖 由工序圖可知被加工孔的最小孔距為 51，孔徑為φ 13。根據(jù)以上已知條件，按 [5]表56。由于此軸間距大于所規(guī)定的最小軸間距，所以對于汽車發(fā)動機(jī)飛輪殼左右支架底平面上的 43 孔是可以選用多軸頭進(jìn)行加工的。 基于以上的資料和條件的分析可以對整個設(shè)計(jì)方案做出一個大體的框架即：多軸頭與夾具安裝在鉆床的平臺上，多軸頭和夾具之間的定位靠多軸頭上的導(dǎo)桿和夾具上 的導(dǎo)套配合完成。由于工件的尺寸較大，選擇一次只加工一件。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 圖 工序圖 鉆削 系統(tǒng)達(dá)到的功能要求 和 技術(shù)指標(biāo) 本鉆削多軸頭及其配套夾具是用于加工零件發(fā)動機(jī)飛輪殼的 1042左右支架。其左右支架是通過支架將飛輪殼固定在發(fā)動機(jī)上。它主要承受飛輪殼的重量。 零件 1042 左 /右支 架 系東風(fēng)汽車 零件。每車用量兩件，每種年產(chǎn)量位 80， 000件屬于大批量生產(chǎn)型。為了提高零件機(jī)械加工的效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，就需要采用先進(jìn)的工藝裝備，而本多軸頭及其夾具 的特點(diǎn)則能夠滿足上述要求。采用多軸頭同時(shí)加工零件底平面上的 4的Φ 13通孔，可以大幅度提高加工精度和加工效率，能夠滿足大批量生產(chǎn)的需要。同時(shí)，還應(yīng)該滿足如下幾個要求： 1. 由于多軸頭要配合夾具使用來完成對工件上 4 個通孔的加工，故在設(shè)計(jì)中要滿足夾具應(yīng)便于裝夾，排屑方便等要求。 2. 提高機(jī)械加工勞動生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)要求。 3. 夾具操作方便，夾緊可靠安全，有較合理的裝卸空間。 4. 保證工件的加工精度。 5. 結(jié)構(gòu)合理，便于加工、裝配和維修。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 鉆削 系統(tǒng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn) 整個設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)： 1. 使多軸頭和夾具 能夠協(xié)調(diào)一致的工作。在使用過程中既要滿足工件的定位方便、加工精度得以保證；還要滿足裝夾方便、操作安全的要求。在設(shè)計(jì)多軸頭和夾具時(shí)要考慮設(shè)備和工裝之間的聯(lián)系尺寸，例如機(jī)床的主軸運(yùn)動極限距離，主軸的外徑，最大扭矩；工件的裝卸空間要合理；工件如何定位才能滿足加工精度的需要。 2. 多軸頭的傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是本課題設(shè)計(jì)中所需仔細(xì)考慮的地方。根據(jù)切削加工時(shí)刀具所承受的扭矩來計(jì)算工作軸的直徑，由此選擇工作軸的類型、箱體的尺寸。并根據(jù)孔位的分布情況來確定傳動路線，并合理的設(shè)計(jì)和選擇各個傳動部件，避免出現(xiàn)機(jī)械上的干涉；確保傳動系 統(tǒng)設(shè)計(jì)能保證工作軸的轉(zhuǎn)速滿足工藝要求的參數(shù)，最后還要對選擇的部件中的關(guān)鍵項(xiàng)進(jìn)行必要的校驗(yàn)，以確保使用的安全和壽命。 預(yù)計(jì)課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益 在該零件底面孔加工工序中，使用多軸頭有很多好處。在加工時(shí)，可以一次加工多個孔，完成多個工步內(nèi)容，加工效率極高，可以縮短切削加工的單位時(shí)間；可以縮短輔助時(shí)間；由于是在一次裝夾過程完成的切削，孔位的加工精度很高；同時(shí)可以使工人的操作安全和方便，并能夠減輕體力勞動強(qiáng)度；可以使技術(shù)等級較低的工人擔(dān)任加工精度教工的工件，并能夠保證工件的加工精度。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 第二章 原始資料及設(shè)計(jì)要求 原始資料 本多軸頭及其夾具是為了加工零件 1042 設(shè)計(jì)的，用于加工 50 序鉆底平面 43通孔，其原始資料如下： 零件為 和右支 架 ，生產(chǎn)綱領(lǐng) 80， 000件。 每車數(shù)量：左支 架 和右支 架 各一件。 材料規(guī)格： 毛坯重量左右支臂均為 零件凈重左右支臂均為 工序卡 機(jī)械加工工序卡：由于左支 架 、右支 架 的工藝過程基本相同，故只列出左支 架 的工藝卡。 表 機(jī)械加工工序卡 工序 工序內(nèi)容 單件工時(shí) 加工設(shè)備 １ 銑底平面 式銑床 銑筋 式銑床 銑Φ 66凸臺兩側(cè)面 式銑床 鉆孔Φ 22 式鉆床 鉆孔 43通孔 式鉆床 銑凹面， 式銑床 孔口倒角 式鉆床 清洗零件 洗機(jī) ９ 終檢 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 50序鉆 43孔，保證尺寸 ， 43+ 及位置尺寸 51， 165， 43孔的位置精度Φ 糙度 時(shí)加工 4 孔） 刀具：麻花鉆 13；輔具：中間套筒、刀具接桿；鉆夾頭 0～ 15。 夾具：多軸頭及其配套夾具 量具：游標(biāo)卡尺 0～ 200/削用量：切削長度： L=25深 t=進(jìn)給量： S=r;主軸轉(zhuǎn)速 n=290r/切削速度： v=削液：乳化液 設(shè)備：立式鉆床 機(jī)床相關(guān)參數(shù) 要使多軸頭與 合使用，需要 床的機(jī)床相關(guān)尺寸 ， 尺寸如下 : ? 最大鉆孔直徑φ 35 ? 主軸中心線至導(dǎo)軌面距離 335 主軸端面至工作臺距離 750北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 ? 主軸行程 250 主軸箱行程 200 主軸轉(zhuǎn)速范圍 1400r/ 主軸轉(zhuǎn)速級數(shù) 12級 ? 進(jìn)給量范圍 r ? 進(jìn)給量級數(shù) 9級 ? 主軸莫氏錐度號 4 號 ? 主軸最大進(jìn)給抗力 16000N ? 主軸最大扭矩 350N/m ? 主電機(jī)功率 3 工作臺行程 300 工作臺尺寸 5603 480 機(jī)床外形尺寸 10903 9053 2530設(shè)計(jì)要求 屑方便。 足生產(chǎn)需求。 緊可靠安全，有較合理的裝卸空間。 于加工、裝配和維修。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 第 三 章 多軸頭及夾具的總體設(shè)計(jì) 多軸頭 是安裝在機(jī)床上的一種附加裝置，利用它可以完成多孔位同時(shí)加工。而工件是裝夾在夾具上，靠夾具定位來確定加工尺寸和位置的。所以在多軸頭和夾具設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮其和機(jī)床以及他們相互之間的總體的配合，避免出現(xiàn)運(yùn)動干涉和使用 中 可能出現(xiàn)的不利情況。 多軸頭與夾具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)選擇 該工序由于時(shí)在立式鉆床上進(jìn)行加工，故選擇導(dǎo)桿直徑為Φ 30桿數(shù)量取 2根。鉆模板沒有快速更換的要求，故采用固定時(shí)圓螺母鎖緊即可。其具體結(jié)構(gòu)如圖 為保證加工時(shí)鉆模板具有足夠的穩(wěn)定性，鉆模板在夾具上必須維持足夠的定位壓力，對于本多軸 頭，其總重量未超過 80桿上加裝彈簧以利于壓緊工件。 多軸頭和夾具靠兩根導(dǎo)桿進(jìn)行定位套導(dǎo)向。導(dǎo)桿前端加工成錐度利于插入夾具上的導(dǎo)套。導(dǎo)套座與夾具有確定的位置關(guān)系，故可以滿足多軸頭加工時(shí)的相對于工件的位置精度。 圖 立式鉆床結(jié)構(gòu)圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 導(dǎo)向套的選擇 對于鉆孔加工過程中，由于鉆頭的強(qiáng)度和剛性較差容易出現(xiàn)加工的孔歪斜。故在鉆孔加工中為保證刀具相對于工件的正確位置和各刀具相互件的正確位置和提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性通常采用導(dǎo)向套對刀具進(jìn)行引導(dǎo)。 由于該加工工序孔徑較小，摩擦表面線速度 V＝ 22所以應(yīng)取小齒輪的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 2. 按輪齒彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 設(shè)齒輪按 8級精度制造，取載荷系數(shù) K＝ [9]表 11齒寬系數(shù)為ψ d＝ 小齒輪上的轉(zhuǎn)距從 ＝ 103N2 u＝ 按輪齒的彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式計(jì)算齒輪的模數(shù)為： m≧3 21[）（ψ ?＝3 231 2 ?????）＋（＝ 數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 選取 m＝ 2 此時(shí)應(yīng)再重新計(jì)算各個齒輪的齒數(shù)和各軸間距如下： z2＝)251()2165(2 22 ? ＝2) 22 ?? ＝2 ＝ 計(jì)算數(shù)據(jù)可以知道初定的大小齒數(shù)分別為 22， 64。兩齒輪齒數(shù)和為86與上述計(jì)算基本吻合，所以適合，無需再重新選擇和計(jì)算齒數(shù)。 此時(shí)的工作軸和主軸的實(shí)際中心距為： a 理論 ＝2 )( 21 ＝2 )(2 21 ?＝ 86際中心距和理論中心距有偏差Δ＝ |a 實(shí)際 論 |＝ 時(shí)為配湊中心距需將齒輪做成變位齒輪。其變位參數(shù)的計(jì)算如下： y＝論實(shí)際 －a＝2 ＝ 位后的嚙合角 ＝ α實(shí)際理論 ?北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 α’＝ 變位后的漸開線函數(shù)為： α’＝ ?? 注嚙合時(shí)的漸開線函數(shù)為： ＝ ??20180π＝ 變位系數(shù)為： Σx ＝ α ）－α ’（α＋ in v2 ta n 1 ＝ ）－（＋ ???? in v 2 0in v 2 0 . 6 3t a n 2 02 6422 ＝ 小齒輪的輪齒比大齒輪工作頻率要高，所以將此變位系數(shù)全部分配給小齒輪。大齒輪 為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。 大小齒輪的齒寬 24. 驗(yàn)算輪齒的接觸強(qiáng)度 2 13＋（ ＝ 2 33 86. 351242. 91 ? ???? ）＋（ ＝ [9]圖 11d） 知 1125表 全系數(shù) ][ σ ＜ ][ 所以安全。 4. 齒輪的圓周速度 v＝100060 1?π＝100060 ???＝ s 對照 [9]表 11級精度是合宜的。 工作軸的結(jié)構(gòu)形式選擇 鉆削類主軸在工作時(shí)因?yàn)殂@頭在切削過程中橫刃的切削條件很差，會產(chǎn)生嚴(yán) 重的擠壓，軸向切削力較大，所以在工作軸的結(jié)構(gòu)上通常采用滾 動 軸承或止推軸承作為支承。 在此多軸頭中工作軸的結(jié)構(gòu)中前支承采用滾 動 軸承，后支承采用止推軸承和滾 動 軸承組合以承受軸向載荷。 工作軸的具體結(jié)構(gòu)如 圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 圖 工作軸結(jié)構(gòu)圖 工作軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 1. 輪齒上的作用力 ? 小齒輪上的轉(zhuǎn)距 6 ?＝ ??=16080N2 圓周力 122160802 ??＝ 徑向力 α ?? 法向力 垂直面的支承反力 (如圖 822?8 ＝ 北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 r ?=. 水平面的支承反力（如圖 6822? 68 ＝ F 1? =. 繪制垂直面的彎矩圖（如圖 圖 ＝ m 4. 繪制水平面的彎矩圖（如圖 圖 ＝ m 5. 求合 成彎矩（如圖 22 )()(M ?＝ 22 )? ＝ m 6. 求軸傳遞的扭矩（如圖 M＝21 ?＝ 2 m 7. 求危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩 從圖可見， a－ 當(dāng)量彎矩為：如認(rèn)為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)應(yīng)力，取折合系數(shù) a＝ 0.6 22 )( ＝ 22 )? ＝ 2 m 8. 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑 軸的材料采用 40質(zhì)處理，由 [9]表 14σ ＝ 750表 14[10： d≧3[σ ＝ 慮到鍵槽對 軸 的削弱，實(shí)際的 直 徑應(yīng)比 d 大，由 知初選軸徑為 d＝ 20適。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 圖 軸承的選擇及計(jì)算 1. 軸承型號的確定 根據(jù) d＝ 20 手冊可以確定滾 動 軸承的型號為 6204，止推軸承的型號為 8205。 2. 軸承承受的軸向載荷 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 滾 動 軸承 1所承受的徑向載荷為： 1 2121 F ? ＝ 22 ＝ 動 軸承 2所承受的徑向載荷為： 2 2222 F ? ＝ 22 ＝ 推軸承所承受的軸向載荷為： F＝ . 軸承所承受的當(dāng)量動載荷 滾 動 軸承因只承受徑向載荷，所以其當(dāng)量動載荷 2 1 推軸承因只承受軸向載荷，所以其當(dāng)量動載荷 P3＝. 計(jì)算所需的基本額定動載荷 軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇相同尺寸的軸承，今 2 1故應(yīng)以軸承 2的徑向當(dāng)量動載荷 工作狀況平穩(wěn)無沖擊，所以查 [9]表 16作溫度正常，查表 161；查表 16h＝ 15000h。所以 2 3162 )1060(f ＝ 316 )1 50 0 010 2 9160(1 ?? ＝ 163 )1060( f＝316 )1 50 0 010 2 9160(1 9 ??＝ . 軸承的校核 由 [9]附表 2 可以查得 滾動軸承 6204 的徑向基本額定動載荷 9880N。因?yàn)?20所以該夾緊機(jī)構(gòu)可靠 ，如圖 示 ： 圖 于加工時(shí)工件的底面朝上，而底板的另一側(cè)并沒有加 工，所以工件在夾具上安裝時(shí)為確保加工精度需要將底板的毛坯面用浮動機(jī)構(gòu)支撐配合校平裝置找平，然后再由懸掛式鉆模板下降將其壓緊，同時(shí)工件的加工表面也處于水平狀態(tài)。具體的機(jī)構(gòu)如圖 圖 具體加工圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 總結(jié) 這次 所 設(shè)計(jì) 的汽車發(fā)動機(jī)飛輪殼支架鉆削 多軸頭及其夾具 ， 是將多軸頭附加在立式鉆床上，它通過傳動桿與機(jī)床主軸相連。而對應(yīng)的夾具 用以準(zhǔn)確的確定工件位置，并將其牢固的夾緊，以接受加工 。采用這種 方法， 可以實(shí)現(xiàn)在一個工步內(nèi)對 飛輪殼支架底面上的4 個 孔同時(shí)加工 ，從而 提高了 加工效率 ， 使得工序更加集中 ，更重要的是提高了這四個孔的位置精度。加工后， 飛輪殼支架底面上的 43孔的位置度可以達(dá)到 整個設(shè)計(jì)過程涉及到多方面的知識， 如夾具、工藝、制圖、刀具、金工等。所以若要進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，不僅要看自己平常對理論知識的掌握程度，還要看個人對所學(xué)各方面知識的綜合能力，以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的多少。實(shí)際上夾具設(shè)計(jì)也可以看成一門藝術(shù)， 需要發(fā)揮我們的創(chuàng)造力。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 致謝 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在葉仲新老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在整個設(shè)計(jì)過程中，葉老師提出了很多寶貴的建議，并及時(shí)指出 方案設(shè)計(jì)中的錯誤和不妥之處，這些都為設(shè)計(jì)的完成提供了極大的幫助。謹(jǐn)以此向葉老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。 此外，在設(shè)計(jì)中還參考了許多學(xué)者專家的文章和著作，還有一些沒有在參考文獻(xiàn)中列出。在此向這些對畢業(yè)設(shè)計(jì)提供參考資料的作者們表示感謝。 最后感謝學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)、老師以及給予我極大幫助的同學(xué)們，感謝你們在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中提供的支持和幫助。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 參考文獻(xiàn) [1] 燕山大學(xué) ,洛陽大學(xué) ,長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校主編 M]上海 科學(xué)技術(shù)出版社 ， 2000. 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