组合机床多轴箱设计

第五部分多轴箱设计多轴箱介绍多轴箱是按专用要求设计的传动系统、并由通用零件组成的专用部件。分类：钻削类多轴箱，攻丝多轴箱，钻、攻复合多轴箱。作用：多轴箱将动力箱的动力传递给主轴，使主轴按加工所要求的转速和转向旋转，提供切削动力。多轴箱的组成多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。其基本结构中，箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件，主轴、传动轴、传动齿轮、动力箱和电动机齿轮等为传动类零件，分油器、注油标、排油塞、油盘和防油套等为润滑及防油元件。设计准备1.根据计算轴的公式计算出传动轴直径，其中传动轴扭转角可以取大的值－1度每米。传动轴直径为35毫米。2.选择轴型按支承方式的不同可分为三种：一、前后支承均为圆锥滚子轴承的主轴（简称滚锥主轴）；二、前支承为推力求轴承和向心球轴承，后支承为向心球轴承或圆锥滚子轴承的主轴（称滚珠主轴）；三、前后支承均为推力球轴承和无内圈滚子轴承的主轴（称滚针主轴）。根据钻削类主轴工进时单向受力较大，后退受力较小，选择前支承为推力球轴承和向心球轴承、后支承为圆锥滚子轴承。可以承受大的压力载荷传动方案设计阀体的孔以同心圆分布可以用一根中间传动轴带动。同时应该考虑到同心圆直径的大小，如果工件孔的同心圆直径小，再加入中间传动轴会导致制造箱体加工集中，在实际加工工件时箱体承受的应力集中导致箱体无法承受较大压力，使箱体弯曲变形降低孔的加工精度。所以轴与轴之间距离不小于65毫米。设计中动力箱输出720r/min，输出353.6r/min，传动为2.036大于2，因为多轴箱内齿轮传动比在1~1.5之间比较好。所以考虑选择二级传动，同时看到8个孔间距离很小齿轮不可过大，无法达到降速的目标。不可直接使用驱动轴驱动8个齿轮。最后使用两排齿轮来驱动8根轴。根据传动比选择齿轮驱动轴选取标准齿轮模数为4mm。不需选择。传动轴的第一排与第三排齿轮的模数与主轴的模数相同。模数可以用以下公式确定。m≥30~32𝑁𝑍∙𝑛3N为齿轮传递功率（千瓦）Z为一对齿轮中小齿轮的齿数N为小齿轮的转速。代入m≥30~327.4400×403m≥2.47mm初步选取m为2.5毫米。确定齿轮模数所以在传动轴上用两排齿轮在保证轴与轴之间不干涉条件下，使主轴的齿数最大。八个轴中奇数轴与偶数轴各用一个齿轮传动。经计算选取主轴齿数为43，传动轴齿数为41重新验证模数m≥30~323.7369×413得m≥2毫米所以m为2.5毫米符合要求。确定齿轮的齿数根据第二级传动比计算第一级第二级传动比为即1:1.05，可以计算出第一级降速传动比为。动力箱轴伸出直径为45毫米。根据模数为4毫米，选动力箱齿数为21，传动轴的第Ⅳ排齿数为41。主轴实际转速为351.6转/分，转速在设计要求范围之内。齿轮干涉验证其中主轴与主轴之间距离为80.36毫米，齿顶圆直径为112.5毫米，半径为56.25轴套半径为17.5毫米。80.36毫米大于轴套直径与齿顶半径的和，确定不会干涉。附加轴中有手柄轴和油泵轴，手柄轴用于停机时对刀，调整或装配维修时检查主轴精度等。为了扳动省力轻便，手柄轴转速尽量高些，手柄轴位置应靠近工人操作位置，其周围应有较大的空间，保证回转时手柄不碰主轴。手柄轴直径有三种，设计中选择d等于30毫米，齿数为22。可以作为中间传动轴附加轴的选择手柄轴图油泵为了润滑箱体里的齿轮，位置尽量靠近油池，本设计中使用叶片式液压泵，通常安排在第Ⅰ排，由于受结构的限制设计中把齿轮放在第Ⅳ排，用手柄轴齿轮传动。油泵的安装位置要使其回转方向保证进油口到出油口转过270度。油泵转速在400~800r/min之间。根据主轴箱高度选择转速为605r/min。与油泵对应的有油盘、注油杯和分油器。其中分油器把油泵的油分配到不同油路中，油杯可以注油、观察油的多少。齿数为25油泵轴第六部分总装图与零件图绘制主视图主要用以表明主轴箱的传动系统、齿轮排列位置，附加机构及润滑油泵的位置，润滑点的配置，手柄轴的位置和各轴的编号。油泵从箱底吸油然后经过分油器，一部分到油盘滴漏到整个传动系统，另一部分通到后箱体，润滑第Ⅳ排齿轮，通过箱底的通孔返回。完成油路循环。展开图中必须注明齿轮排数，轴的编号、直径和规格。技术要求部分有主轴箱制造技术条件，精度等级。润滑油种类。总装图说明主视图如图3-3所示，箱体材料为HT200，后盖与前盖的材料为HT150，以左边定位销计算各个孔的精确坐标，画出轴与轴套的圆，用点画线画出齿轮的传动情况，油泵轴右旋，箱体上面有两个起吊螺钉。油盘的孔为直径3毫米，可以将油泵的油均匀撒到齿轮上。1~8轴为主轴，9号轴为传动轴，1、3、5、7使用第一排齿轮，2、4、6、8使用第三排齿轮。驱动轴从箱体中间伸出带动手柄轴和传动轴。箱体连接的螺纹孔都是以定位销基准排布。箱体中各个轴的位置可以根据驱动轴的齿轮位置为圆心，传动轴的第四排齿轮与驱动轴齿轮的中心距离为半径画圆，根据装料高度并保证最低轴位置。这样就可以确定轴在箱体上位置。总装图介绍箱壁厚度变化齿轮的两种形式