1、WORD35/46變速箱殼體銷孔精鏜組合機床設計ee（ee）指導教師：ee摘要組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定形狀和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床，它能夠實現大批量零件的加工，快捷高效，生產效率高。本組合機床要求能實現先鉸后精鏜加工。在了解組合機床的基本配置方式、工藝圍、加工精度、經濟分析與發展趨勢以與組合機床的各通用部件的功能與特點的基礎上，進行組合機床的總體設計和多軸箱設計。具體要做的工作是分析影響組合機床方案制定的主要因素，制定工藝，確定機床配置型式與結構方案，完成“三圖一卡”，并在“三圖一卡”的基礎上繪制多軸箱設計的原始依據圖，選擇主軸結構型式，設計

2、傳動方案并繪制銷孔精鏜加工時的多軸箱裝配總圖。本機床完全能滿足加工要求，與傳統的機床相比，本機床具有自動化程度高，生產率高，精度高等優點。關鍵詞組合機床；變速箱；三圖一卡；多軸箱CombinationMachine Tool Design of The Pin Holes Fine Boring of Gearbox Housingee(ee)Tutor：eeAbstract：The combination of machine tools based on generic components, together with a dedicated parts and fixtures of

3、a particular workpiece shape and the process design,forms a semi-automatic or automatic special purpose machine, it can realize the processing of large quantities of parts and has the characters of fast efficient and high production efficiency. This combination machine is able to achieve the process

4、ing of fine boring after the first hinge.Basing on understanding the basic configuration of the machine tool, the range of technology, precision machining, economic analysis and development trends,as well asthe function and characteristics of common components of the machine tool ,we perform the ove

5、rall design of the machine tool and the design of multi-axle box .The first specific work to do is to analyze the main factors to affect the machine tool programming,the second one is to formulate the process,the third is to the determine the configuration type and structure of programs of the machi

6、ne ,and the four one is to complete the three figure and one card.Finally,the work needed to be done is to draw the original basis for Fig of the multi-axle box design on the basis of completing the three figure and one card,select the type of spindle structure, and design the transmission scheme an

7、d draw the general drawing of the multi-axle box assembly when the fine boring processing the of pin hole is going.This machine is fully capable to meet the processing requirements pared with the traditional machine, this machine has the advantages of high degree of automation, high productivity and

8、 high precision.Keywords：Combination Machine, Transmission, Three Figure and OneCard, Multi-axle box目錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc3274335271. 緒論 PAGEREF _Toc327433527 h 1HYPERLINK l _Toc3274335281.1 引言 PAGEREF _Toc327433528 h 1HYPERLINK l _Toc3274335291.2 畢業設計的意義 PAGEREF _Toc327433529 h 1HYPERLIN

9、K l _Toc3274335301.3 組合機床概述 PAGEREF _Toc327433530 h 2HYPERLINK l _Toc3274335311.3.1組合機床的特點 PAGEREF _Toc327433531 h 2HYPERLINK l _Toc3274335321.3.2組合機床的應用圍 PAGEREF _Toc327433532 h 3HYPERLINK l _Toc3274335331.3.3組合機床技術裝備現狀與發展趨勢 PAGEREF _Toc327433533 h 3HYPERLINK l _Toc3274335341.3.4設計機床的基本要求 PAGEREF _

10、Toc327433534 h 4HYPERLINK l _Toc3274335352. 零件的分析 PAGEREF _Toc327433535 h 7HYPERLINK l _Toc3274335362.1 生產類型的確定 PAGEREF _Toc327433536 h 7HYPERLINK l _Toc3274335372.2 零件的作用 PAGEREF _Toc327433537 h 7HYPERLINK l _Toc3274335382.3 零件的工藝特點 PAGEREF _Toc327433538 h 7HYPERLINK l _Toc3274335392.4 孔系加工方案選擇 PAG

11、EREF _Toc327433539 h 8HYPERLINK l _Toc3274335402.5 工藝過程設計中應考慮的主要問題 PAGEREF _Toc327433540 h 8HYPERLINK l _Toc3274335412.5.1加工階段的劃分 PAGEREF _Toc327433541 h 8HYPERLINK l _Toc3274335422.5.2工序的合理組合 PAGEREF _Toc327433542 h 9HYPERLINK l _Toc3274335432.5.3加工工序的安排 PAGEREF _Toc327433543 h 10HYPERLINK l _Toc32

12、74335442.6 變速箱箱體加工定位的基準選擇 PAGEREF _Toc327433544 h 10HYPERLINK l _Toc3274335452.6.1粗基準的選擇 PAGEREF _Toc327433545 h 11HYPERLINK l _Toc3274335462.6.2精基準的選擇 PAGEREF _Toc327433546 h 11HYPERLINK l _Toc3274335472.7 變速箱體的機械加工余量和毛坯尺寸的確定 PAGEREF _Toc327433547 h 12HYPERLINK l _Toc3274335483. 變速箱殼體加工工藝規程設計 PAGER

13、EF _Toc327433548 h 13HYPERLINK l _Toc3274335493.1 基面的選擇 PAGEREF _Toc327433549 h 13HYPERLINK l _Toc3274335503.2 工藝路線的制定 PAGEREF _Toc327433550 h 13HYPERLINK l _Toc3274335514. 組合機床總體設計 PAGEREF _Toc327433551 h 18HYPERLINK l _Toc3274335524.1 制定工藝方案 PAGEREF _Toc327433552 h 18HYPERLINK l _Toc3274335534.2 組

14、合機床配置形式的選擇 PAGEREF _Toc327433553 h 18HYPERLINK l _Toc3274335544.3 “三圖一卡”的編制 PAGEREF _Toc327433554 h 19HYPERLINK l _Toc3274335554.3.1被加工零件工序圖 PAGEREF _Toc327433555 h 19HYPERLINK l _Toc3274335564.3.2加工示意圖 PAGEREF _Toc327433556 h 19HYPERLINK l _Toc3274335574.3.3機床聯系尺寸圖 PAGEREF _Toc327433557 h 24HYPERLI

15、NK l _Toc3274335584.3.4生產率計算卡 PAGEREF _Toc327433558 h 26HYPERLINK l _Toc3274335594.4 多軸箱的設計 PAGEREF _Toc327433559 h 29HYPERLINK l _Toc3274335604.4.1多軸箱的功用與分類 PAGEREF _Toc327433560 h 29HYPERLINK l _Toc3274335614.4.2通用多軸箱的組成 PAGEREF _Toc327433561 h 29HYPERLINK l _Toc3274335624.4.3多軸箱的通用零件 PAGEREF _Toc

16、327433562 h 30HYPERLINK l _Toc3274335634.4.4多軸箱設計 PAGEREF _Toc327433563 h 31HYPERLINK l _Toc3274335644.4.5多軸箱的裝配圖 PAGEREF _Toc327433564 h 37HYPERLINK l _Toc3274335655. 結論 PAGEREF _Toc327433565 h 38HYPERLINK l _Toc3274335666. 畢設總結 PAGEREF _Toc327433566 h 39HYPERLINK l _Toc327433567致 PAGEREF _Toc32743

17、3567 h 40HYPERLINK l _Toc327433568參考文獻 PAGEREF _Toc327433568 h 411. 緒論1.1引言為了適應我國制造業的迅速發展的需要，培養大批素質高、應用能力與實踐能力強的應用綜合型人才；為了提高當代大學生的能力水平；為了滿足現代企業的需求。作為機械類大學生就必須對機床結構和機械加工工藝有一個比較全面的了解。工藝學是以研究機械加工工藝技術和夾具設計為主的技術學科，具有很強的實踐性，要求學習過程中應緊密聯系生產實踐，同時它又具有很強的綜合性。本次畢業設計是我們在學完大學的全部課程后進行的，是我們對大學四年來學習的一次深入的綜合性考核，也是一次理

18、論聯系實際的訓練，本次畢業設計的題目是“變速箱殼體銷孔精鏜加工組合機床設計”，汽車變速箱殼體是變速箱最重要的零件之一，變速箱殼體結構復雜、工序多且工藝性差，使之成為變速箱加工中的關鍵。隨著生產的擴大，現行工藝已不能滿足生產要求，特別是銷孔加工問題尤為突出。所以設計一臺加工變速箱殼體銷孔的組合機床已迫在眉睫，它要求我們對組合機床的加工特點與配置形式要了解清楚，此外還要求我們對鏜削加工有一個比較全面的了解。在這個設計中我們首先要對組合機床設計這本書進行認真學習，仔細分析并綜合運用機械制造工藝學、機械制造裝備設計、機械制圖、幾何量公差與檢測等課本中的基本理論，并結合實習中學到的實踐知識來設計一臺能夠

19、完成變速箱殼體銷孔精鏜加工的組合機床，在此過程中我們還要學習查閱一些相關手冊、圖表等技術資料；最后我們還要認真編寫技術文件等。 因此，這次實踐在我們大學生活中占有重要地位。就我個人而言，我也希望通過此次畢業設計對自己將從事的工作進行一次適應性的訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對未來的工作發展打下一個良好的基礎。1.2畢業設計的意義畢業設計是完成了大學的全部課程之后進行的一次理論與實際的綜合訓練，是工科學生在校學習的最后一個重要環節。其目的在于培養學生綜合運用專業知識和理論知識，使其對專業知識、技能有進一步的提高；通過設計實踐環節培養學生運用設計資料、手冊的能力，學會編寫設計說明書，

20、提高綜合素質；培養學生獨立解決本專業一般工程技術問題的能力，使學生具有一定的機械設計技能并能掌握機械設計的一般方法和步驟，樹立良好的設計思想和工作作風，為以后從事專業技術工作打下基礎。1.3組合機床概述專用機床是為一定的加工對象設計和制造的，用來專門完成一種工件的一道或幾道工序。這種機床通常是用很多刀具同時進行切削，且實現了輔助動作的自動化，故生產效率高，能穩定地保證加工質量，同時還可減輕勞動強度。但專用機床是針對某種特定零件的特定工序設計的，當產品更新或加工對象稍有改變時，它很難重新改裝，往往需要另行設計制造。組合機床是專用機床的一種重要類型，是由通用部件與少量專用部件組合起來的高效率專用機

21、床。組合機床是一種自動化或半自動化的機床。無論是機械電氣或液壓電氣控制的都能實現自動循環。通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有迸給機構的切削頭或夾具等的部件，有側底座、中間底座、支架、可調支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉工作臺、環形分度回轉工作臺、分度鼓輪和往復移動工作臺等。 控制部件是用以控制機床的自動工作循環的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。組合

22、機床克服了一般專用機床的缺點。它概括分析了各種專用機床的構造，將其劃為若干具有一定功能的獨立部件。一些獨立的部件在配置各種不同結構型式的專用機床時可以互相通用。1.3.1組合機床的特點在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發展成為通用部件，因而產生了組合機床。組合機床與一般專用機床相比較，具有如下優點：(1)設計與制造周期短。這是因為組合機床的通用化程度高，通用部件、通用零件和標準件約占7090，其中許多是預先制造好的，在制造新機床時可以根據需要選用。需要設計、制造的只是少量專用零部件。(2)組合機床的通用零部件，是經過生產實踐考驗多次反復修改定型的，因而結構的可靠性和工藝性較好，使用性能較穩定

23、，有利于穩定地保證加工質量。(3)組合機床的通用零部件都己標準化、系列化，因而可以成批生產，這樣不僅可提高制造精度，而且可以降低機床的成本，加快專用機床制造的速度。(4)組合機床自動化程度高，便于維修，通用的易耗易損件可以提前準備，必要時甚至可以改換整個通用部件。(5)便于產品更新。當改變加工對象時，通用部件可以重新利用，改裝成新的專用機床。但由于組合機床的通用部件不是為某一種機床設計的，具有較廣的適應性，而且規格也有限，這樣就使組合機床的結構較一般專用機床稍為復雜。組合機床改裝時，約有10%20的零件不能利用，改裝勞動量也較大。1.3.2組合機床的應用圍從生產規模方面考慮，由于組合機床是一種

24、高效率自動化機床，并且能從多方面、多工位對一個或多個工件同時進行多刀加工，因而特別適用于成批、大量定型產品的加工。目前，我國組合機床已經越來越廣泛地應用于汽車、拖拉機、燃機、電機、閥門、自行車、縫紉機、儀器儀表、機床制造與國防工業等部門。從工藝容考慮，組合機床的一個顯著特點是加工時零件大都固定不動，由刀具旋轉與進給來完成加工循環。因此目前主要用于孔加工和平面加工，如鉆孔、擴孔、鉸孔、溝槽與成型表面加工、銑端面、锪平面和螺紋加工。此外，還可進行短外圓車削、平面磨削、拉孔等加工，也可完成一些非切削加工,如簡單的裝配工序、檢查等。組合機床最適于加工箱體類零件，如氣缸體、氣缸蓋、變速箱體、電機座與儀器

25、儀表殼體等。對于輪盤類、軸類、叉架類和蓋板類零件也可以完成許多加工工序。1.3.3組合機床技術裝備現狀與發展趨勢組合機床與其自動線是集機電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質、經濟實用，因而被廣泛應用于工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業。我國傳統的組合機床與組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產批量比較大的大中型箱體類和軸類零件(近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額)，完成鉆孔、擴孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔鏜各種形狀槽，以與銑削平面和成形面等。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機

26、床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復合式，還有多工位回轉臺式組合機床等；隨著技術的不斷進步，柔性組合機床越來越受到人們的青睞，它應用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器( PLC)、數字控制( NC)等，能任意改變工作循環控制和驅動系統，并能靈活適應多品種加工的可調可變的組合機床。另外，近年來組合機床加工中心、數控組合機床、機床輔機( 清洗機、裝配機、綜合測量機、試驗機、輸送線) 等在組合機床行業中所占份額也越來越大。由于組合機床與其自動線是一種技術綜合性很高的高技術專用產品，是根據用戶特殊要求而設計的，它涉與到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監控

27、、清洗、裝配和試漏等技術。我國組合機床與組合機床自動線總體技術水平比發達國家要相對落后，國所需的一些高水平組合機床與自動線幾乎都從國外進口。工藝裝備的大量進口勢必導致投資規模的擴大，并使產品生產成本提高。因此，市場要求我們不斷開發新技術、新工藝，研制新產品，由過去的剛性機床結構，向柔性化方向發展，滿足用戶需求，真正成為剛柔兼備的自動化裝備。為了使組合機床能在中小批量生產中得到應用，往往需要應用成組技術，把結構和工藝相似的零件集中在一臺組合機床上加工，以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機床和轉塔式組合機床。組合機床未來的發展將更多的采用調速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結

28、構、縮短生產節拍；采用數字控制系統和主軸箱、夾具自動更換系統，以提高工藝可調性；以與納入柔性制造系統等。隨著電子技術的發展，液壓傳動和電-液聯合控制技術的深入廣泛應用，根據大批量生產多樣化、中小批量多品種生產高效化的要求，以與產品更新加速的特點，上世紀70年代以來發展了新型組合機床柔性組合機床。近些年來，隨著電子技術、計算機技術、信息技術以與激光技術等的發展并應用于機床領域，使機床的發展進入了一個新時代。不斷提高勞動生產率和自動化程度是機床發展的方向。80年代被稱為數控機床數控系統發展的時代?，F在，中國已成為世界的制造業基地，與世界先進水平的差距逐步縮小。柔性制造系統（FMS）和計算機集成制造

29、系統（CIMS）已成為批量多品種生產較為理想和效益較好的設備。組合機床是當前機械制造業實現產品更新，進行技術改造，提高生產效率和高速發展的必不可少的設備之一。1.3.4設計機床的基本要求1.一定的工藝圍任何一臺機床所能完成的加工零件的類型，零件尺寸，毛坯形式和工藝工序都是有一定圍的。一般來說，工藝圍越窄，機床結構可較簡單，容易實現自動化，生產率也高。機床的工藝圍過窄，會限制加工工藝和產品的革新；而盲目擴大機床工藝圍，將使機床的結構趨于復雜，不能充分發揮各部件的性能，甚至影響機床主要性能的提高，增加機床成本。2.保證精度與光潔度機床應保證被加工零件的精度和光潔度 ，并能在長期保持。工件的精度和光

30、潔度是由機床，刀具，夾具，切削條件和操作者等方面的因素決定的。就機床方面來說，要保證被加工零件的精度和光潔度，機床本身就必須具備一定的幾何精度，傳動精度和動態精度。一般情況下，機床剛度越大則動態精度越高。機床的剛度包括結構剛度和接觸剛度，機床的結構剛度取決于構件本身的材料性質，抗扭抗彎截面的大小，壁厚，筋板布置和窗口影響等。機床的接觸剛度不僅與接觸材料接觸面的幾何尺寸，硬度有關，而且還與接觸面的光潔度，幾何精度，加工方法，相對方向接觸面間的介質，預壓力有關。切削過程中機床的振動降低了加工精度，工件表面質量和刀具耐用度，影響了生產效率的提高，加速了機床的損壞。機床抵抗振動的能力稱為抗振性。機床的

31、抗振性和機床的結構剛度，阻尼特性，固有頻率有關。機床長時間保持其合格精度的性能稱為機床精度保持性。機床按精度可分為普通精度機床，精密機床，高精度機床和精密母機床。3.有足夠高的生產率和自動化程度生產率的要求根據生產綱領決定，常用單位時間機床所能加工的零件數量表示。要提高機床的生產效率，必須縮短加工一個工件的平均時間，其中包括縮短切削加工時間，輔助時間以與分攤到每一個工件上的準備和結束時間。采用先進刀具提高機床的切削速度，采用大切深，大進給，多刀多刃和成型刀具等都可以縮短切削加工時間，提高生產效率。同時，縮短輔助時間，例如：空行程快進，夾緊用氣壓或液壓卡盤，從而減少輔助時間，提高生產率。為了提高

32、機床的生產率和自動化程度，就要在保證工件加工質量的前提下，以最經濟的方法，合理的利用刀具，最大限度的縮短機動時間和輔助時間。機床的自動化可減少人對加工的干預，從而保證加工的一致性，即被加工零件的精度穩定性。還具有提高生產率和減輕工人勞動強度的優點。4.操作維修方便，使用安全可靠機床的操縱，觀察，調整，裝卸工件和工具應方便省力。機床維護須簡單，部件便于拆裝，易于查找故障進行修理，并便于安裝和運輸。使用安全包括操作者的安全，誤操作的防止，超載的保護，有關動作的互鎖以與對故障或廢品的報警。5.提高三化程度三化是指機床品種系列化，零部件通用化和零件標準化。提高三化程度對發展機床品種，規格，數量和質量，

33、對于機床的制造，使用和修理，對于新產品的設計和老產品的革新等方面都有十分重要的意義。6.噪聲小由于機床切削速度的提高，功率的增加，自動化功能的增多和機床變速圍的擴大，機床噪聲問題已經成為機床設計中必須考慮的一個問題。7.成本低在保證實現機床的性能要求的同時，也要注意使機床具有很高的經濟效益。對于機床生產廠的經濟效益來說，機床成本尤為重要。機床的成本不僅包括材料，加工制造費用，還包括研制和管理費用，必須十分重視和努力降低機床的成本。8.可靠性機床的工作可靠性也是一項重要的技術經濟指標。隨著自動化水平的不斷提高，需要許多機床，儀表，控制系統和輔助裝置協同工作。它們對機床的可靠性指標的要相當高的。2

34、.電機選擇2.1電動機選擇2.1.1選擇電動機類型2.1.2選擇電動機容量電動機所需工作功率為：；工作機所需功率為：；傳動裝置的總效率為：；傳動滾筒滾動軸承效率閉式齒輪傳動效率聯軸器效率代入數值得：所需電動機功率為：略大于即可。選用同步轉速1460r/min ；4級；型號 Y160M-4.功率為11kW2.1.3確定電動機轉速取滾筒直徑1.分配傳動比（1）總傳動比(2)分配動裝置各級傳動比取兩級圓柱齒輪減速器高速級傳動比則低速級的傳動比2.1.4 電機端蓋組裝CAD截圖圖2.1.4電機端蓋2.2 運動和動力參數計算2.2.1電動機軸2.2.2高速軸2.2.3中間軸2.2.4低速軸2.2.5滾筒

35、軸3.齒輪計算3.1選定齒輪類型、精度等級、材料與齒數1按傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。2絞車為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（GB 10095-88）。3材料選擇。由表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調質），硬度為280 HBS，大齒輪材料為45鋼（調質）硬度為240 HBS，二者材料硬度差為40 HBS。4選小齒輪齒數，大齒輪齒數。取5初選螺旋角。初選螺旋角3.2按齒面接觸強度設計由機械設計設計計算公式（10-21）進行試算，即3.2.1確定公式的各計算數值（1）試選載荷系數1。（2）由機械設計第八版圖10-30選取區域系數。（3）由機械設計第八版圖10-26查得，則。（4）計

36、算小齒輪傳遞的轉矩。（5）由機械設計第八版表10-7 選取齒寬系數（6）由機械設計第八版表10-6查得材料的彈性影響系數（7）由機械設計第八版圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限；大齒輪的接觸疲勞強度極限。13計算應力循環次數。（9）由機械設計第八版圖（10-19）取接觸疲勞壽命系數;。（10）計算接觸疲勞許用應力。取失效概率為1%，安全系數S=1，由機械設計第八版式（10-12）得（11）許用接觸應力3.2.2計算（1）試算小齒輪分度圓直徑=49.56mm（2）計算圓周速度（3）計算齒寬與模數=2mmh=2.252.252=4.5mm49.56/4.5=11.01（4）計算縱

37、向重合度0.318124tan=20.73（5）計算載荷系數K。已知使用系數根據v= 7.6 m/s,7級精度，由機械設計第八版圖10-8查得動載系數由機械設計第八版表10-4查得的值與齒輪的一樣，故由機械設計第八版圖 10-13查得由機械設計第八版表10-3查得.故載荷系數11.111.41.42=2.2（6）按實際的載荷系數校正所算得分度圓直徑，由式（10-10a）得（7）計算模數3.3按齒根彎曲強度設計由式（10-17）3.3.1確定計算參數（1）計算載荷系數。=2.09（2）根據縱向重合度，從機械設計第八版圖10-28查得螺旋角影響系數（3）計算當量齒數。（4）查齒形系數。由表10-5

38、查得（5）查取應力校正系數。由機械設計第八版表10-5查得（6）由機械設計第八版圖10-24c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限；大齒輪的彎曲強度極限；（7）由機械設計第八版圖10-18取彎曲疲勞壽命系數，；（8）計算彎曲疲勞許用應力。取彎曲疲勞安全系數S1.4,由機械設計第八版式（10-12）得（9）計算大、小齒輪的并加以比較。=由此可知大齒輪的數值大。3.3.2設計計算對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數大于由齒面齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數，取2，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度得的分度圓直徑100.677mm 來計算應有的齒數。于是由取 ，則 取3.

39、4幾何尺寸計算3.4.1計算中心距a=將中以距圓整為141mm.3.4.2按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數、等不必修正。3.4.3計算大、小齒輪的分度圓直徑3.4.4計算齒輪寬度圓整后取.低速級取m=3;由取圓整后取表 1高速級齒輪：名稱代號計算公式小齒輪大齒輪模數m22壓力角2020分度圓直徑d=227=54=2109=218齒頂高齒根高齒全高h齒頂圓直徑表 2低速級齒輪：名稱代號計算公式小齒輪大齒輪模數m33壓力角2020分度圓直徑d=327=54=2109=218齒頂高齒根高齒全高h齒頂圓直徑4.軸的設計4.1低速軸4.1.1求輸出軸上的功率轉速和轉矩 若取每級齒輪的傳動的

40、效率,則4.1.2求作用在齒輪上的力因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為圓周力 ,徑向力 與軸向力 的4.1.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調質處理.根據機械設計第八版表15-3,取 ,于是得輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑與聯軸器的孔徑相適應,故需同時選取聯軸器型號.聯軸器的計算轉矩, 查表考慮到轉矩變化很小,故取 ,則:按照計算轉矩應小于聯軸器公稱轉矩的條件,查標準GB/T 5014-2003或手冊,選用LX4型彈性柱銷聯軸器,其公稱轉矩為2500000 .半聯軸器的孔徑 ,故取 ,半聯軸器長度 L=112mm ,半聯軸器

41、與軸配合的轂孔長度.4.1.4軸的結構設計（1）擬定軸上零件的裝配方案圖4-1（2）根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1)根據聯軸器為了滿足半聯軸器的軸向定位要示求,1-2軸段右端需制出一軸肩,故取2-3段的直徑 ;左端用軸端擋圈,按軸端直徑取擋圈直徑D=65mm.半聯軸器與軸配合的轂孔長度,為了保證軸端擋圈只壓在半聯軸器上而不壓在軸的端面上,故1-2 段的長度應比 略短一些,現取.2)初步選擇滾動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據,由軸承產品目錄中初步選取 0 基本游子隙組 、標準精度級的單列圓錐滾子軸承30313。其尺寸為dDT=65

42、mm140mm36mm，故 ；而。3）取安裝齒輪處的軸段4-5段的直徑 ；齒輪的右端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為90mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取 。齒輪的左端采用軸肩定位，軸肩高度 ，故取h=6mm ，則軸環處的直徑 。軸環寬度 ，取。4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器與軸承端蓋的結構設計而定）。根據軸承端蓋的裝拆與便于對軸承加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯軸器右端面間的距離l=30mm，故取低速軸的相關參數：表4-1功率轉速轉矩1-2段軸長84mm1-2段直徑50mm2-3段軸長40.57mm2-3段直徑62mm3-4段軸長49

43、.5mm3-4段直徑65mm4-5段軸長85mm4-5段直徑70mm5-6段軸長60.5mm5-6段直徑82mm6-7段軸長54.5mm6-7段直徑65mm（3）軸上零件的周向定位齒輪、半聯軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按查表查得平鍵截面b*h=20mm12mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為L=63mm,同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半聯軸器與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。4.2中間軸4.2.1求輸出軸上的功率轉速和轉矩4.2.2求作用在齒輪上的

44、力（1）因已知低速級小齒輪的分度圓直徑為：（2）因已知高速級大齒輪的分度圓直徑為：4.2.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調質處理.根據表15-3,取 ,于是得：軸的最小直徑顯然是安裝軸承處軸的直徑。圖 4-24.2.4初步選擇滾動軸承.（1）因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據,由軸承產品目錄中初步選取 0 基本游子隙組、標準精度級的單列圓錐滾子軸承。其尺寸為dD*T=35mm72mm18.25mm，故，；（2）取安裝低速級小齒輪處的軸段2-3段的直徑；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為9

45、5mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度，故取h=6mm，則軸環處的直徑。軸環寬度，取。（3）取安裝高速級大齒輪的軸段4-5段的直徑齒輪的右端與右端軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為56mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取。4.2.5軸上零件的周向定位齒輪、半聯軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按查表查得平鍵截面b*h=22mm14mm。鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為63mm,同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半

46、聯軸器與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。中間軸的參數：表4-2功率10.10kw轉速362.2r/min轉矩263.61-2段軸長29.3mm1-2段直徑25mm2-3段軸長90mm2-3段直徑45mm3-4段軸長12mm3-4段直徑57mm4-5段軸長51mm4-5段直徑45mm4.3高速軸4.3.1求輸出軸上的功率轉速和轉矩若取每級齒輪的傳動的效率,則4.3.2求作用在齒輪上的力因已知低速級大齒輪的分度圓直徑為4.3.3初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑.選取軸的材料為45鋼,調質處理.根據表15-3,取 ,于是得：輸出軸的最小

47、直徑顯然是安裝聯軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑與聯軸器的孔徑相適應,故需同時選取聯軸器型號.聯軸器的計算轉矩 , 查表 ,考慮到轉矩變化很小,故取 ,則:按照計算轉矩應小于聯軸器公稱轉矩的條件,查標準GB/T 5014-2003 或手冊,選用LX2型彈性柱銷聯軸器,其公稱轉矩為560000 .半聯軸器的孔徑 ,故取 ,半聯軸器長度 L=82mm ,半聯軸器與軸配合的轂孔長度.4.4軸的結構設計4.4.1擬定軸上零件的裝配方案圖4-34.4.2根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1)為了滿足半聯軸器的軸向定位要示求,1-2軸段右端需制出一軸肩,故取2-3 段的直徑 ;左端用軸端擋圈,按軸

48、端直徑取擋圈直徑D=45mm .半聯軸器與軸配合的轂孔長度 ,為了保證軸端擋圈只壓在半聯軸器上而不壓在軸的端面上,故段的長度應比略短一些,現取.2)初步選擇滾動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承.參照工作要求并根據 ,由軸承產品目錄中初步選取 0 基本游子隙組、標準精度級的單列圓錐滾子軸承。其尺寸為d*D*T=45mm*85mm*20.75mm，故；而，mm。3）取安裝齒輪處的軸段4-5段,做成齒輪軸；已知齒輪軸輪轂的寬度為61mm，齒輪軸的直徑為62.29mm。4）軸承端蓋的總寬度為20mm（由減速器與軸承端蓋的結構設計而定）。根據軸承端蓋的裝拆與便于對軸承加潤

49、滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯軸器右端面間的距離l=30mm，故取。5）軸上零件的周向定位齒輪、半聯軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按查表查得平鍵截面b*h=14mm*9mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為L=45mm,同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為；同樣，半聯軸器與軸的連接，選用平鍵為14mm9mm70mm，半聯軸器與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑公差為m6。高速軸的參數：表4-3功率10.41kw轉速1460r/min轉矩1-2段軸長80mm1-2段直徑30mm2-3段軸長45.81mm2-3段直徑42mm3-4段軸

50、長45mm3-4段直徑31.75mm4-5段軸長99.5mm4-5段直徑48.86mm5-6段軸長61mm5-6段直徑62.29mm6-7段軸長26.75mm6-7段直徑45mm5.齒輪的參數化建模5.1齒輪的建模（1）在上工具箱中單擊按鈕，打開“新建”對話框，在“類型”列表框中選擇“零件”選項，在“子類型”列表框中選擇“實體”選項，在“名稱”文本框中輸入“dachilun_gear”，如圖5-1所示。圖5-1“新建”對話框2取消選中“使用默認模板”復選項。單擊“確定”按鈕，打開“新文件選項”對話框，選中其中“mmns_part_solid”選項，如圖5-2所示，最后單擊”確定“按鈕，進入三維

51、實體建模環境。圖5-2“新文件選項”對話框（2）設置齒輪參數1在主菜單中依次選擇“工具”“關系”選項，系統將自動彈出“關系”對話框。2在對話框中單擊按鈕，然后將齒輪的各參數依次添加到參數列表框中，具體容如圖5-4所示，完成齒輪參數添加后，單擊“確定”按鈕，關閉對話框。圖5-3輸入齒輪參數（3）繪制齒輪基本圓在右工具箱單擊，彈出“草繪”對話框。選擇FRONT 基準平面作為草繪平面，繪制如圖5-4所示的任意尺寸的四個圓。（4）設置齒輪關系式，確定其尺寸參數1按照如圖5-5所示，在“關系”對話框中分別添加確定齒輪的分度圓直徑、基圓直徑、齒根圓直徑、齒頂圓直徑的關系式。2雙擊草繪基本圓的直徑尺寸，將它

52、的尺寸分別修改為、修改的結果如圖5-6所示。圖5-4草繪同心圓圖5-5“關系”對話框圖5-6修改同心圓尺寸 圖5-7“曲線：從方程”對話框（5）創建齒輪齒廓線1在右工具箱中單擊按鈕打開“菜單管理器”菜單，在該菜單中依次選擇“曲線選項”“從方程”“完成”選項，打開“曲線：從方程”對話框，如圖5-7所示。2在模型樹窗口中選擇坐標系，然后再從“設置坐標類型”菜單中選擇“笛卡爾”選項，如圖5-8所示，打開記事本窗口。3在記事本文件中添加漸開線方程式，如圖5-9所示。然后在記事本窗中選取“文件”“保存”選項保存設置。圖5-8“菜單管理器”對話框 圖5-9添加漸開線方程4選擇圖5-11中的曲線1、曲線2作

53、為放置參照，創建過兩曲線交點的基準點PNTO。參照設置如圖5-10所示。曲 線1曲 線 2圖5-11基準點參照曲線的選擇圖5-10“基準點”對話框5如圖5-12所示，單擊“確定”按鈕，選取基準平面TOP和RIGHT作為放置參照，創建過兩平面交線的基準軸A_1，如圖6-13所示。圖5-12“基準軸”對話框 圖5-13基準軸A_16如圖5-13所示，單擊“確定”按鈕，創建經過基準點PNTO和基準軸A_1的基準平面DTM1,如圖5-14所示。5 5-15基準平面對話框 5-15基準平面DTM17如圖5-16所示，單擊“確定”按鈕，創建經過基準軸A_1，并由基準平面DTM1轉過“-90/z”的基準平面

54、DTM2，如圖5-17所示。圖5-16“基準平面”對話框 圖5-17基準平面DTM28鏡像漸開線。使用基準平面DTM2作為鏡像平面基準曲線，結果如圖5-18所示。圖5-18鏡像齒廓曲線（6）創建齒根圓實體特征1在右工具箱中單擊按鈕打開設計圖標版。選擇基準平面FRONT作為草繪平面，接收系統默認選項放置草繪平面。2在右工具箱中單擊按鈕打開“類型”對話框，選擇其中的“環”單選按鈕，然后在工作區中選擇圖5-19中的曲線1作為草繪剖面。再圖標中輸入拉伸深度為“b”，完成齒根圓實體的創建，創建后的結果如圖5-20所示。圖5-19草繪的圖形5-20拉伸的結果（7）創建一條齒廓曲線1在右工具箱中單擊按鈕，系

55、統彈出“草繪”對話框，選取基準平面FRONT作為草繪平面后進入二維草繪平面。2在右工具箱單擊按鈕打開“類型”對話框，選擇“單個”單選按鈕，使用和并結合繪圖工具繪制如圖5-21所示的二維圖形。圖 5-21 草繪曲線圖 5-22顯示倒角半徑3打開“關系”對話框，如圖5-22所示，圓角半徑尺寸顯示為“sd0”，在對話框中輸入如圖5-23所示的關系式。圖5-23“關系“對話框（8）復制齒廓曲線1在主菜單中依次選擇“編輯”“特征操作”選項，打開“菜單管理器”菜單，選擇其中的“復制”選項，選取“移動”復制方法，選取上一步剛創建的齒廓曲線作為復制對象。圖5-24依次選取的 菜單2選取“平移”方式，并選取基準

56、平面FRONT作為平移參照，設置平移距離為“B”，將曲線平移到齒坯的另一側。圖5-25輸入旋轉角度3繼續在“移動特征”菜單中選取“旋轉”方式，并選取軸A_1作為旋轉復制參照，設置旋轉角度為“asin(2*b*tan(beta/d)”，再將前一步平移復制的齒廓曲線旋轉相應角度。最后生成如圖5-26所示的另一端齒廓曲線。圖5-26創建另一端齒廓曲線（9）創建投影曲線1在工具欄單擊按鈕，系統彈出“草繪”對話框。選取“RIGUT”面作為草繪平面，選取“TOP”面作為參照平面，參照方向為“右”，單擊“草繪”按鈕進入草繪環境。2繪制如圖5-27所示的二維草圖，在工具欄單擊按鈕完成草繪的繪制。圖5-27繪制

57、二維草圖3主菜單中依次選擇“編輯”“投影”選項，選取拉伸的齒根圓曲面為投影表面，投影結果如下圖5-28所示。圖5-28投影結果（10）創建第一個輪齒特征1在主菜單上依次單擊“插入”“掃描混合”命令，系統彈出“掃描混合”操控面板，如圖5-29所示。2在“掃描混合”操控面板單擊“參照”按鈕，系統彈出“參照”上滑面板，如圖6-30所示。圖5-29 “掃描混合”操作面板圖5-30“參照”上滑面板3在“參照”上滑面板的“剖面控制”下拉列表框選擇“垂直于軌跡”選項，在“水平/垂直控制”下拉列表框選擇“垂直于曲面”選項，如圖5-30示。4在繪圖區單擊選取分度圓上的投影線作為掃描混合的掃引線，如圖5-31示。

58、掃描引線圖5-31選取掃描引線5在“掃描混合”操作面板中單擊“剖面”按鈕，系統彈出“剖面”上滑面板，在上方下拉列表框中選擇“所選截面”選項，如圖5-32所示。圖5-32“剖面”上滑面板圖5-33 選取截面6在繪圖區單擊選取“掃描混合”截面，如圖5-33所示。7在“掃描混合”操控面板單擊按鈕完成第一個齒的創建，完成后的特征如圖5-34所示。圖5-34完成后的輪齒特征 圖5-35“選擇性粘貼“對話框(11)陣列輪齒1單擊上一步創建的輪齒特征，在主工具欄中單擊按鈕，然后單擊按鈕，隨即彈出“選擇性粘貼”對話框，如圖5-35所示。在該對話框中勾選“對副本應用移動/旋轉變換”，然后單擊“確定”按鈕。圖5-36 旋轉角度設置 圖5-37復制生成的第二個輪齒2單擊復制特征工