斜口連桿課程設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　目　錄</b></p><p>　　第一章 斜口連桿加工工藝3</p><p>　　1.1 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3</p><p>　　1.2　連桿的材料和毛坯5</p><p>　　1.2.1 選擇連桿的毛坯材料5</p><p>　　1.2.2 確定連桿的毛

2、坯尺寸及機(jī)械加工余量5</p><p>　　1.3 連桿的機(jī)械加工工藝過程分析7</p><p>　　1.3.1 工藝過程的安排7</p><p>　　1.3.2 定位基準(zhǔn)的選擇8</p><p>　　1.4　連桿的機(jī)械加工工藝過程9</p><p>　　1.5 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差11

3、</p><p>　　1.5.1 確定加工余量11</p><p>　　1.5.2 確定工序尺寸及其公差12</p><p>　　1.6 工時(shí)定額的計(jì)算13</p><p>　　1.6.1 精銑連桿大小頭平面13</p><p>　　1.6.2 半精鏜大小頭孔13</p><p>　　

4、1.6.3 精銑連桿體結(jié)合面14</p><p>　　第二章 銑連桿體剖分面夾具設(shè)計(jì)15</p><p>　　2.1. 問題的指出15</p><p>　　2.2 夾具設(shè)計(jì)15</p><p>　　2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇15</p><p>　　2.2.2 夾緊方案15</p><

5、;p>　　2.2.3 夾具體設(shè)計(jì)15</p><p>　　2.2.4 切削力及夾緊力的計(jì)算15</p><p>　　2.2.5 定位誤差的計(jì)算16</p><p>　　2.2.6 定位誤差分析16</p><p>　　第三章 X52K機(jī)床設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.1已知條件18</p&g

6、t;<p>　　3.2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.2.1 擬定運(yùn)動(dòng)參數(shù)19</p><p>　　3.2.2結(jié)構(gòu)分析式19</p><p>　　3.2.3分配總降速傳動(dòng)比19</p><p>　　3.2.4 確定傳動(dòng)軸軸數(shù)19</p><p>　　3.2.5確定各級(jí)轉(zhuǎn)速19</

7、p><p>　　3.2.6確定各變速組傳動(dòng)副直徑或齒數(shù)19</p><p>　　3.2.7 轉(zhuǎn)速圖21</p><p>　　3.2.8傳動(dòng)系統(tǒng)圖21</p><p>　　3.3 確定各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速21</p><p>　　3.4 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差22</p><p>　　3.5 齒輪模數(shù)的估

8、算22</p><p>　　3.6強(qiáng)度校核：23</p><p>　　3.6.1齒輪強(qiáng)度校核23</p><p>　　3.7 確定各軸最小直徑31</p><p>　　3.8 軸的校核31</p><p>　　3.9 主軸最佳跨距的確定32</p><p>　　3.9.1 選擇軸頸直

9、徑,軸承型號(hào)和最佳跨距32</p><p>　　3.9.2 求軸承剛度32</p><p>　　3.10 主軸剛度的校核33</p><p>　　3.11 各傳動(dòng)軸支承處軸承的選擇34</p><p>　　第四章 銑連桿蓋止口成形銑刀設(shè)計(jì)36</p><p>　　4.1鏟齒成形銑刀的基本類型36</

10、p><p>　　4.2 鏟齒成形銑刀結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定36</p><p>　　4.2.1 工件形廓分析36</p><p>　　4.2.2容屑槽底形式36</p><p>　　4.2.3齒形高度h和寬度B36</p><p>　　4.2.4銑刀的孔徑37</p><p>　　4.2.5銑刀的

11、外徑37</p><p>　　4.2.6 銑刀的齒數(shù)37</p><p>　　4.2.7 銑刀的后角及鏟削量37</p><p>　　4.2.8容屑槽尺寸37</p><p>　　4.2.9分屑槽38</p><p>　　4.2.10 校驗(yàn)銑刀刀齒和刀體強(qiáng)度38</p><p>　　

12、4.2.11 校驗(yàn)鏟磨齒形時(shí)砂輪是否和下一個(gè)刀齒發(fā)生干涉38</p><p>　　4.3 正前角鏟齒成形銑刀截形的設(shè)計(jì)計(jì)算40</p><p>　　4.4 鏟齒成形銑刀技術(shù)條件40</p><p><b>　　參考文獻(xiàn):42</b></p><h2>　　第一章 斜口連桿加工工藝</h2>&l

13、t;h3>　　1.1 連桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</h2><p>　　連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要傳動(dòng)部件之一，把作用于活塞頂面的膨脹的壓力傳遞給曲軸，又受曲軸的驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)活塞壓縮氣缸中的氣體。連桿在工作中承受著急劇變化的動(dòng)載荷。連桿由連桿體及連桿蓋兩部分組成。連桿體及連桿蓋上的大頭孔用螺栓和螺母與曲軸裝在一起。連桿小頭用活塞銷與活塞連接。</p><p>　　連桿的作用是把活塞和曲軸聯(lián)接起來，使

14、活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)力。因此，連桿的加工精度將直接影響柴油機(jī)的性能，而工藝的選擇又是直接影響精度的主要因素。反映連桿精度的參數(shù)主要有5個(gè)：（1）連桿大端中心面和小端中心面相對(duì)連桿桿身中心面的對(duì)稱度；（2）連桿大、小頭孔中心距尺寸精度；（3）連桿大、小頭孔平行度；（4）連桿大、小頭孔尺寸精度、形狀精度；（5）連桿大頭螺栓孔與接合面的垂直度。</p><h3>　　1.2　連桿的材料和毛坯&

15、lt;/h2><h4>　　1.2.1 選擇連桿的毛坯材料</h2><p>　　連桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要求具有很高的強(qiáng)度。因此，連桿材料45鋼。</p><p>　　連桿毛坯制造方法為模鍛制造毛坯。連桿模鍛形式有兩種，一種是體和蓋分開鍛造，另一種是將體和蓋鍛成—體。整體鍛造的毛坯，需要在以后的機(jī)械加工過程中將其切開，為保證切開后粗鏜孔余量的均勻，最好將整

16、體連桿大頭孔鍛成橢圓形。 但由于整體鍛造的連桿毛坯具有材料損耗少、鍛造工時(shí)少、模具少等優(yōu)點(diǎn)，故用得越來越多，成為連桿毛坯的一種主要形式。</p><h4>　　1.2.2 確定連桿的毛坯尺寸及機(jī)械加工余量</h2><p><b>　　1）鍛件的公差等級(jí)</b></p><p>　　由于連桿的龔永和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為一般精度。&l

17、t;/p><p><b>　　2）鍛件質(zhì)量</b></p><p>　　由于機(jī)械加工后連桿質(zhì)量為5.2kg，可初步估計(jì)機(jī)械加工前毛坯的質(zhì)量為6kg。</p><p><b>　　3）復(fù)雜系數(shù)</b></p><p>　　對(duì)零件圖進(jìn)行分析，可初步確定鍛件外廓包容體的長(zhǎng)度、寬度和高度，即l＝335mm，b＝

18、122mm，h＝44mm，；該鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為</p><p>　　S＝6/(lbhρ)=6/(335×122×44×7.8×10-6)=0.43，屬于S2級(jí)</p><p><b>　　4）鍛件材質(zhì)系數(shù)</b></p><p>　　由于該連桿是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬

19、于M1級(jí)</p><p>　　5）確定尺寸公差及加工余量</p><p>　　根據(jù)上述因素，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表2.13可確定鍛件的尺寸公差和加工余量，見下表（1－1）</p><p><b>　　表（1－1）</b></p><h3>　　1.3 連桿的機(jī)械加工工藝過程分析</h2><

20、h4>　　1.3.1 工藝過程的安排</h2><p>　　在連桿加工中有兩個(gè)主要因素影響加工精度：</p><p>　　（1）連桿本身的剛度比較低，在外力（切削力、夾緊力）的作用下容易變形。</p><p>　?。?）連桿是模鍛件，孔的加工余量大，切削時(shí)將產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起內(nèi)應(yīng)力重新分布。</p><p>　　因此，在安排工

21、藝進(jìn)程時(shí)，就要把各主要表面的粗、精加工工序分開，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。這是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夾緊力必然大，加工后容易產(chǎn)生變形。粗、精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精加工中修正；半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力的作用，逐步修正加工后的變形，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)條件。</p><p>　　各主要表面的工序安排

22、如下：</p><h4>　　1.3.2 定位基準(zhǔn)的選擇</h2><p><b>　　1）粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　連桿在機(jī)械加工的第一道工序一銑連桿大小端兩端面時(shí),分別在一、二工位采用了兩種不同的定位方式:一工位為銑其中的一 個(gè)端面,用兩個(gè)V型塊夾持連桿大端的兩側(cè)面圓弧面,以保證兩側(cè)面的加工余量均勻; --I位為銑另外一個(gè)端

23、面,這時(shí)便可以用已銑過的那個(gè)端面作為定位基準(zhǔn)，見圖2.1。</p><p>　　第三道工序?yàn)殂@連桿小端面孔。為了保證所鉆孔的中心線與連桿小端外形對(duì)稱,采用三爪錐形壓塊使連桿小端自動(dòng)定心的方式,壓塊自身帶鉆削導(dǎo)向套,如圖2.2所示。 連桿大端兩側(cè)面外圓車削工序也存在同樣的問題。為保證加工后的兩側(cè)面與大端 孔中心線對(duì)稱,選擇大端孔作為定位基準(zhǔn),用可上下浮動(dòng)的圓錐體使連桿大端孔自動(dòng)定心,見圖2.3。</p>

24、<p><b>　?。?）精基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　連桿選擇大小端端面a和b、小端孔c、大端孔d定位</p><h3>　　1.4　連桿的機(jī)械加工工藝過程</h2><p>　　由上述技術(shù)條件的分析可知，連桿的尺寸精度、形狀精度以及位置精度的要求都很高，但是連桿的剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給連桿的機(jī)械加工帶來了

25、很多困難，必須充分的重視。</p><p>　　連桿機(jī)械加工工藝過程如下表(1—2)所示：</p><p><b>　　表(1—2)</b></p><p>　　連桿的主要加工表面為大、小頭孔和兩端面，較重要的加工表面為連桿體和蓋的結(jié)合面及連桿螺栓孔定位面，次要加工表面為油孔、小頭側(cè)面及體和蓋上的螺栓座面等。</p><p&

26、gt;　　連桿的機(jī)械加工路線是圍繞著主要表面的加工來安排的。連桿的加工路線按連桿的分合可分為三個(gè)階段：第一階段為連桿體和蓋切開之前的加工；第二階段為連桿體和蓋切開后的加工；第三階段為連桿體和蓋合裝后的加工。第一階段的加工主要是為其后續(xù)加工準(zhǔn)備精基準(zhǔn)（端面、小頭孔和大頭外側(cè)面）；第二階段主要是加工除精基準(zhǔn)以外的其它表面，包括大頭孔的粗加工，為合裝做準(zhǔn)備的螺栓孔和結(jié)合面的粗加工等；第三階段則主要是最終保證連桿各項(xiàng)技術(shù)要求的加工，包括連桿合裝

27、后大頭孔的半精加工和端面的精加工及大、小頭孔的精加工。如果按連桿合裝前后來分，合裝之前的工藝路線屬主要表面的粗加工階段，合裝之后的工藝路線則為主要表面的半精加工、精加工階段。</p><h3>　　1.5 確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差</h2><h4>　　1.5.1 確定加工余量 </h2><p>　　用查表法確定機(jī)械加工余量：</p>

28、<p>　?。ǜ鶕?jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第一卷 表3.2—25 表3.2—26 表3.2—27）</p><p>　　（1）、大小頭端面的工序余量（mm） </p><p>　　(2) 小頭斜面加工余量</p><h4>　　1.5.2 確定工序尺寸及其公差</h2><p>　　（根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》

29、 表2—29 表2—34）</p><p>　　1）大頭孔各工序尺寸及其公差（鑄造出來的大頭孔為74±1.1 mm）</p><p>　　2）小頭孔各工序尺寸及其公差</p><p>　　（根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表2—29表2—30）</p><p><b>　　3)螺紋孔</b></

30、p><p>　　根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第一卷 表3.2—9 </p><h3>　　1.6 工時(shí)定額的計(jì)算</h2><h4>　　1.6.1 精銑連桿大小頭平面</h2><p>　　選用X52K機(jī)床，硬質(zhì)合金YT15圓柱銑刀</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—81選取數(shù)據(jù)</p>

31、<p>　　銑刀直徑D = 62 mm 銑刀齒數(shù)Z = 8 </p><p>　　切削寬度 ae= 40 mm 切削深度ap = 0.6 mm</p><p>　　每齒進(jìn)給量fz＝0.15mm／齒 切削速度v= 213m/min</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D = 100

32、0×213/(×62)＝1093.5 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—31 按機(jī)床選取n = 1180r /min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/1000 =×62×1180／1000=229.84 m/min </p><p>　　銑削工時(shí)為：按表2.5—

33、10 </p><p><b>　　半精銑小頭一側(cè)端面</b></p><p>　　L= 55 mm L1 = +1.5 ==31 mm L2 = 3 mm</p><p>　　基本時(shí)間tj1 =（ L+L1+L2)/fm z = (55+31+3)/(1180×0.15×8) = 0.063 min</p>

34、<p>　　按表2.5—46 輔助時(shí)間ta1 =0.15×0.063 = 0.00945 min </p><p><b>　　半精銑大頭一側(cè)端面</b></p><p>　　L＝96mm tj2= 0.092min ta2＝0.0138min</p><p><b>　　加工端面總時(shí)

35、間</b></p><p>　　t＝2×（tj1 +ta1 +tj2 +ta2)=2×（0.063+0.00945+0.092+0.0138）＝0.36min</p><h4>　　1.6.2 半精鏜大小頭孔 </h2><p>　　選用鏜床T2115，硬質(zhì)合金刀頭</p><p><b>

36、　?。?）半精鏜大頭孔</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.2—33選取數(shù)據(jù)</p><p>　　鏜刀直徑D = 79 mm 切削速度V = 120 m/min</p><p>　　進(jìn)給量f = 0.5 mm/r 切削深度ap = 0.75 mm </

37、p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D =483.5 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—39 按機(jī)床選取n = 800 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 198.5 m/s </p><p>　　鏜削工時(shí)為：

38、 按表2.5—3</p><p>　　L = 40 mm L1 = 3.5 mm L2 = 5 mm</p><p>　　基本時(shí)間tj= Li/fn = (40+3.5+5)/(0.5×800) = 0.12 min</p><p>　　輔助時(shí)間ta =0.15×0.023 = 0.

39、02 min </p><p><b>　?。?）半精鏜小頭孔</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.2—33選取數(shù)據(jù)</p><p>　　鏜刀直徑D = 47.7 mm 切削速度V = 120 m/s</p><p>　　進(jìn)給量f = 0.5 mm/r

40、 切削深度ap = 0.5 mm</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D =800.77 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—39 按機(jī)床選取n = 800 r/min</p><p>　　鏜削工時(shí)為： 按表2.5—3</p>

41、;<p>　　L = 40 mm L1 = 3.5 mm L2 = 5 mm</p><p>　　基本時(shí)間tj = Li/fn = (40+3.5+5)/(0.5×800) = 0.12 min</p><p>　　輔助時(shí)間ta =0.15×0.023 = 0.02 min </p><

42、;h4>　　1.6.3 精銑連桿體結(jié)合面 </h2><p><b>　　選用銑床X52K</b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.4—84選取數(shù)據(jù)</p><p>　　銑刀直徑D = 50 mm 切削寬度ae=40 mm</p><

43、p>　　銑刀齒數(shù)Z = 8 切削深度ap =3 mm</p><p>　　進(jìn)給量f = 0.05 mm/齒 切削速度V = 26m/min</p><p>　　則主軸轉(zhuǎn)速n = 1000v/D =165.5 r/min</p><p>　　根據(jù)表3.1—74

44、 按機(jī)床選取n = 190 r/min</p><p>　　則實(shí)際切削速度V = Dn/（1000×60） = 29.8m/min</p><p>　　銑削工時(shí)為：按表2.5—10 </p><p>　　L = 40 mm L1 = +1 = 21 mm L2 =2 mm</p><p>　　基本時(shí)間t

45、j = L/fmz = (40+21+2)/(190×0.05×8) = 0,829 min</p><p>　　按表2.5—46 輔助時(shí)間ta = 0.15×0.829 = 0.124 min</p><h2>　　第二章 銑連桿體剖分面夾具設(shè)計(jì)</h2><p>　　由連桿工作圖可知，工件材料為

46、45鋼，年產(chǎn)量20萬件。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，需設(shè)計(jì)一套銑剖分面夾具，刀具為高速鋼成型銑刀。</p><h3>　　2.1. 問題的指出</h2><p>　　本夾具主要作來銑剖分面，剖分面與小頭孔軸心線有尺寸精度要求，剖分面與螺栓孔有垂直度要求和剖分面的平面度要求。 </p><p><b>　　2.2 夾具設(shè)計(jì)</b></p>

47、<h4>　　2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇</h2><p>　　由零件圖可知，在銑剖分面之前，連桿的兩個(gè)端面、小頭孔及大頭孔的兩側(cè)都已加工，且表面粗糙要求較高。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選小頭孔、大頭孔與連桿的端面為基準(zhǔn)。連桿上蓋以基面（無標(biāo)記面）、凸臺(tái)面及側(cè)面定位，連桿體以基面和小頭孔及側(cè)面定位，均屬于完全定位。</p><h4>　　2.2.2 夾緊方案</h2

48、><p>　　由于零件小，所以采用開口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，裝卸工件方便、迅速。</p><h4>　　2.2.3 夾具體設(shè)計(jì)</h2><p>　　夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承受一部分切削力。夾具體圖如下：</p><p>　　夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長(zhǎng)。</p>

49、<h4>　　2.2.4 切削力及夾緊力的計(jì)算</h2><p>　　切削力的計(jì)算：，由《組合機(jī)床》（表7-24）得：</p><p>　　高速鋼成型銑刀切削力計(jì)算N</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　夾緊力的計(jì)算：由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》（表1-2-25）得：</p>

50、<p>　　用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夾緊力：W0=5380N</p><p>　　由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。</p><h4>　　2.2.5 定位誤差的計(jì)算</h2><p>　　由加工工序知，加工面為連桿的剖分面。剖分面對(duì)連接螺栓孔中心線有垂直度要求（垂直度允差0

51、.08）；對(duì)連桿體小頭孔有中心距1900.1要求；對(duì)剖分面有0.025的平面度要求。所以本工序的工序基準(zhǔn)：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為小頭孔中心線，其設(shè)計(jì)計(jì)算如下：</p><p>　　1）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。此公差取工件相應(yīng)尺寸的平均值，公差取相應(yīng)公差的三分之一（通常取1/5~1/3）。故此尺寸為190.30.010。</p><p>　　2）確定定位銷尺寸及公差&

52、lt;/p><p>　　本夾具的主要定位元件為一固定銷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不便于更換。該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ48.49。公差與本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸與公差相同，即為Φ48.49。</p><p><b>　　3）小頭孔的確定</b></p><p>　　考慮到配合間隙對(duì)加工要求中心距2360.1影響很大，應(yīng)選較緊的配合。另外小頭孔的

53、定位面較短，定位銷有錐度導(dǎo)向，不致造成裝工件困難。故確定小頭定位孔的孔徑為Φ48.49。</p><h4>　　2.2.6 定位誤差分析</h2><p>　?、?對(duì)于連桿體剖分面中心距2360.1的要求，以Φ48.49的中心線為定位基準(zhǔn)，雖屬“基準(zhǔn)重合”，無基準(zhǔn)不重合誤差，但由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準(zhǔn)位置誤差即為定位誤差，其值為：</p><p>　

54、　ΔDw=δD+δd+Δmin</p><p>　　=0.024+0.013</p><p><b>　　=0.034 mm</b></p><p>　　ΔDw－－剖分面的定位誤差</p><p>　　δD――工件孔的直徑公差</p><p>　　δd――定位銷的直徑公差</p>&

55、lt;p>　　此項(xiàng)中心距加工允差為0.1×sin45=0.07mm，因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。</p><p>　　② 連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準(zhǔn)）為加工面的工序基準(zhǔn)，同時(shí)亦為第一定位基準(zhǔn)，對(duì)加工剖分面來說，它與工序基準(zhǔn)的距離及相應(yīng)的平行度誤差只取決于基準(zhǔn)在夾具中位置。因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)同時(shí)為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，沒有基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)位置誤差為零。所以對(duì)加工剖分面

56、來說，定位誤差為零。即當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí)，造成加工表面定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。</p><h2>　　第三章 X52K機(jī)床設(shè)計(jì)</h2><p><b>　　3.1已知條件</b></p><p>　　本銑床用于精銑連桿體結(jié)合面，</p><p>　　其切削力的計(jì)算：，由《組合機(jī)床》（表7-24）得：</

57、p><p>　　高速鋼成型銑刀切削力計(jì)算N</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　切削功率Pw＝Fv／6000＝858.4×29.8=1.1kw</p><p>　　=帶軸承5齒輪3=0.95×0.995×0.973=0.82</p><p>　　

58、切削功率Pw＝Fv／6000＝858.4×29.8=1.1kw</p><p>　　P0= =1.61KW </p><p>　　根據(jù)原則條件選擇Y-100L2-4型Y系列籠式三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率為3kw。</p><p><b>　　軸I： </b></p><p

59、><b>　　軸II： </b></p><p><b>　　軸III：</b></p><p><b>　　軸IV</b></p><p><b>　　3.2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><h4>　　3.2.1 擬定運(yùn)動(dòng)參數(shù)</h2>

60、<p>　　[1]確定轉(zhuǎn)速范圍：主軸最小轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　[2]確定公比：</b></p><p><b>　　[3]轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：</b></p><h4>　　3.2.2結(jié)構(gòu)分析式</h2><p>　　從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速傳動(dòng)，若使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在較接近電動(dòng)

61、機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿足傳動(dòng)副前多后少的原則，因此取方案。 </p><h4>　　3.2.3分配總降速傳動(dòng)比</h2><p><b>　　總降速傳動(dòng)比 </b></p><p>　　又電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不符合轉(zhuǎn)速數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)，因而增加一定比傳動(dòng)副。</p><h4>　　3.2.4 確定傳動(dòng)軸

62、軸數(shù)</h2><p>　　傳動(dòng)軸軸數(shù) = 變速組數(shù) + 定比傳動(dòng)副數(shù) + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。</p><h4>　　3.2.5確定各級(jí)轉(zhuǎn)速</h2><p>　　由 　　z = 8， </p><p>　　確定轉(zhuǎn)速數(shù)列： 63, 90, 125, 180, 250, 355, 500, 710。</p>&

63、lt;h4>　　3.2.6確定各變速組傳動(dòng)副直徑或齒數(shù)</h2><p>　　1) 確定帶傳動(dòng)中帶輪尺寸</p><p>　　2) 確定各級(jí)齒輪齒數(shù)</p><p>　　在五根軸中，除去電動(dòng)機(jī)軸，其余四軸按傳動(dòng)順序依次設(shè)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。Ⅰ與Ⅱ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅲ與Ⅳ軸之間的傳動(dòng)組分別設(shè)為a、b、c。</p><p>　　根據(jù)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)

64、》表2－13 確定各級(jí)齒輪齒數(shù)</p><p><b>　?、賯鲃?dòng)組a:</b></p><p>　　， 取軸Ⅰ齒輪齒數(shù)分別為：25（Z11）、30（Z12）。</p><p><b>　　于是， </b></p><p>　　可得軸Ⅱ上的聯(lián)動(dòng)齒輪齒數(shù)分別為：35（Z21）、30（Z22）。<

65、/p><p><b>　?、趥鲃?dòng)組b:</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　?、蛏蟽陕?lián)齒輪的齒數(shù)分別為：20（Z23)、30(Z24)。</p><p>　　于是 ，，得軸Ⅲ上兩齒輪的齒數(shù)分別為：40(Z31)、30(Z32)。</p><p>&l

66、t;b>　　③傳動(dòng)組c:</b></p><p><b>　　,</b></p><p>　　取軸Ⅲ齒輪齒數(shù)為20(Z33)、50(Z34)；</p><p><b>　　于是得,</b></p><p>　　得軸Ⅳ兩齒輪齒數(shù)分別為80(Z41)，50(Z42)。</p>

67、;<p><b>　　3.2.7 轉(zhuǎn)速圖</b></p><h4>　　3.2.8傳動(dòng)系統(tǒng)圖</h2><h3>　　3.3 確定各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 </h2><p>　　1）確定各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速</p><p>　　a. 主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速：主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為</p><p>　　由于計(jì)算轉(zhuǎn)速必須

68、是主軸具有的工作轉(zhuǎn)速，故取nc＝125r／min</p><p>　　b. 各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： </p><p>　　軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速250r/min；軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為500r/min；軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為710r/min。 </p><p>　　2）各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速（見表3－1）</p><h3>　　3.4 核算主軸轉(zhuǎn)速誤差</h2

69、><p><b>　　所以合適。</b></p><h3>　　3.5 齒輪模數(shù)的估算 </h2><p>　　初步計(jì)算齒輪的模數(shù)時(shí)m?</p><p>　　當(dāng)轉(zhuǎn)速nj遠(yuǎn)大于100r/min時(shí),所得的模數(shù)m可能對(duì)于接觸疲勞強(qiáng)度是不夠的,因此可按下式計(jì)算</p><p><b>　　m=&l

70、t;/b></p><p><b>　　表（3－1）</b></p><p><b>　　3.6強(qiáng)度校核：</b></p><h4>　　3.6.1齒輪強(qiáng)度校核</h2><p>　　驗(yàn)算時(shí)應(yīng)選項(xiàng)同模數(shù)中承受載荷最大、齒數(shù)最少的齒輪</p><p>　　1）校核I軸傳動(dòng)

71、比最大的一組齒輪</p><p><b>　　2）其它齒輪校核</b></p><p>　　共用參數(shù)和已知條件如下：</p><p><b>　　工作制 單班制</b></p><p><b>　　預(yù)期壽命 10年</b></p><p><b&g

72、t;　　年工作日 300天</b></p><p>　　工作時(shí)間th（h）＝10 ×300 ×8 0.2=4800</p><p>　　齒輪精度8級(jí)，則計(jì)算時(shí)的系數(shù)A＝1.17, B=0.16, C=0.61</p><p>　　計(jì)算小齒輪直徑時(shí)，系數(shù)Ad=85</p><p>　　使用系數(shù)Ka＝1.5<

73、/p><p><b>　　彈性系數(shù)</b></p><p><b>　　節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)</b></p><p>　　接觸最小安全系數(shù)SHlim＝1.05</p><p><b>　　彎曲最小安全系數(shù)</b></p><p>　　齒形系數(shù)Yx＝1.0</p

74、><h3>　　3.7 確定各軸最小直徑</h2><p><b>　　[1]Ⅰ軸的直徑：</b></p><p><b>　　[2]Ⅱ軸的直徑：</b></p><p><b>　　[3]Ⅲ軸的直徑：</b></p><p><b>　　[4]主

75、軸的直徑：</b></p><p><b>　　3.8 軸的校核</b></p><p>　　Ⅰ軸的校核：通過受力分析，在一軸的三對(duì)嚙合齒輪副中，中間的兩對(duì)齒輪對(duì)Ⅰ軸中點(diǎn)處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進(jìn)行校核</p><p><b>　　。</b></p><p>　　Ⅱ軸、

76、Ⅲ軸的校核同上。</p><h3>　　3.9 主軸最佳跨距的確定</h2><h4>　　3.9.1 選擇軸頸直徑,軸承型號(hào)和最佳跨距</h2><p>　　前軸頸應(yīng)為75-100mm,初選=80mm,后軸頸取d2=65mm, 前軸承為NN3016K,后軸承為NN3013K,根據(jù)結(jié)構(gòu),定懸伸長(zhǎng)度</p><h4>　　3.9.2 求軸承剛

77、度</h2><p><b>　　考慮機(jī)械效率</b></p><p><b>　　主軸最大輸出轉(zhuǎn)距</b></p><p>　　床身上最大加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的60%,取50%即200,故半徑為0.1.</p><p><b>　　切削力 </b></p>

78、<p><b>　　背向力 </b></p><p><b>　　故總的作用力 </b></p><p>　　次力作用于頂在頂尖間的工件上主軸尾架各承受一半,</p><p>　　故主軸軸端受力為 </p><p><b>　　先假設(shè) </b></

79、p><p><b>　　前后支撐分別為</b></p><p><b>　　根據(jù)</b></p><p><b>　　。</b></p><h3>　　3.10 主軸剛度的校核</h2><p>　　前支承為雙列圓柱滾子軸承，后支承為雙列圓柱滾子軸承<

80、/p><p><b>　　當(dāng)量外徑</b></p><p><b>　　主軸剛度：由于</b></p><p>　　故根據(jù)式（10-8）</p><p>　　對(duì)于機(jī)床的剛度要求，取阻尼比</p><p>　　當(dāng)v=29.8m/min, fz=0.05mm/r時(shí),,</p&g

81、t;<p><b>　　取</b></p><p><b>　　計(jì)算 </b></p><p>　　可以看出，該機(jī)床主軸是合格的.</p><h3>　　3.11 各傳動(dòng)軸支承處軸承的選擇</h2><p>　　主軸 前支承：圓錐孔雙列圓柱滾子軸承NN2315K;</p>

82、;<p>　　中支承：圓錐滾子軸承N217E;</p><p>　　后支承：圓錐孔雙列圓柱滾子軸承NN2313K</p><p>　?、褫S 前后支承：深溝球軸承6205</p><p>　　Ⅱ軸 前后支承：7205AC</p><p>　?、筝S 前后支承：7206B</p><h2>　　第四

83、章 銑連桿蓋止口成形銑刀設(shè)計(jì)</h2><h3>　　4.1鏟齒成形銑刀的基本類型</h2><p>　　鏟齒成形銑刀是用于銑削工件成形表面的專用刀具.它的刃形是根據(jù)工件廓形設(shè)計(jì)計(jì)算的,它具有較高的生產(chǎn)率,并能保證工件形狀和尺寸的互換性,因此得到廣泛使用.成形銑刀按齒背形狀可分為鏟齒與尖齒兩種.</p><p>　　1) 尖齒成形銑刀:尖齒成形銑刀齒數(shù)多,具有合理的

84、后角,因而切削輕快,平穩(wěn),加工表面質(zhì)量好,銑刀壽命高.但尖齒成形銑刀需要專用靠?；蛟跀?shù)控工具磨床上來重磨后面,刃磨工藝復(fù)雜.因此,刃形簡(jiǎn)單的成形銑刀一般做成尖齒形.</p><p>　　2) 鏟齒成形銑刀:齒背由徑向鏟削形成,使其具有成形刃后角.該刀具沿前刀面重磨后能保證刃形不變,故在生產(chǎn)中一般采用鏟齒結(jié)構(gòu),只有在大批量生產(chǎn)中才采用尖齒結(jié)構(gòu).本課程設(shè)計(jì)只討論鏟齒成形銑刀的設(shè)計(jì)方法.</p><

85、h3>　　4.2 鏟齒成形銑刀結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定</h2><h4>　　4.2.1 工件形廓分析</h2><p>　　本成型銑刀用于銑削連桿蓋止口，其形狀及精度如下。</p><h4>　　4.2.2容屑槽底形式</h2><p>　　鏟齒成形銑刀容屑槽底有兩種形式:一種是平底形式</p><h4>　　4.2.

86、3齒形高度h和寬度B</h2><p>　　成形銑刀齒形高度可取為</p><p><b>　　h=hw=2mm</b></p><p>　　式中 hw—工件的廓形高度.</p><p>　　銑刀寬度B一般比工件廓形最大寬度Bw大1～5mm ,并應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸. </p><p>　　故B=2

87、3+2=25mm</p><h4>　　4.2.4銑刀的孔徑</h2><p>　　用銑刀切削時(shí),要求其刀桿直徑足夠大,以保證在銑削力作用下有足夠的強(qiáng)度和剛度.因此,銑刀孔徑應(yīng)按強(qiáng)度或剛度條件計(jì)算決定.在一般情況下,可根據(jù)銑削寬度和切削條件選取.根據(jù)表5-12，當(dāng)銑削寬度為25mm時(shí)，銑刀孔徑為22mm。</p><h4>　　4.2.5銑刀的外徑</h2&g

88、t;<p>　　在保證銑刀孔徑足夠大和銑刀刀體強(qiáng)度足夠的條件下,應(yīng)選較小的銑刀外徑,以減小扭矩和減少高速鋼的消耗.</p><p>　　設(shè)計(jì)銑刀時(shí),可首先用下式估算外徑,待確定了銑刀的其他有關(guān)參數(shù)后,再校驗(yàn)銑刀刀體強(qiáng)度.</p><p>　　D0=(2~2.2)d + 2. 2h+(2~6)mm </p><p>　　=2X22+2.2X2+5=53.

89、4</p><p>　　銑刀直徑應(yīng)圓整為5的整數(shù)倍，為保證強(qiáng)度，根據(jù)齒高2mm，取D0=60mm。</p><h4>　　4.2.6 銑刀的齒數(shù)</h2><p>　　在保證刀齒強(qiáng)度和足夠的重磨次數(shù)的條件下,應(yīng)盡力取齒數(shù)多些,以便增加銑削的平穩(wěn)性.根據(jù)銑刀外徑D0.(mm)，取Zk=12mm</p><p>　　為了測(cè)量方便,一般宜將齒數(shù)取為

90、偶數(shù).</p><h4>　　4.2.7 銑刀的后角及鏟削量</h2><p>　　鏟齒成形銑刀通常給出進(jìn)給方向的后角αf,一般可取αf =10°~15°,取αf=10°。確定后角αf 后,相應(yīng)的鏟削量可按下式計(jì)算</p><p>　　K=πD0tgαf / Zk (mm)</p><p>　　=πX60Xtg1

91、0°/12=2.999mm</p><p>　　根據(jù)表5-15鏟床凸輪的升距(即鏟削量)選取相近的數(shù)值.K=3，K1=4.5</p><h4>　　4.2.8容屑槽尺寸</h2><p>　　1)容屑槽底半徑r r可按下式計(jì)算</p><p>　　r=π[D0-2(h+K)]/2AZk </p><p>　　

92、式中 A—系數(shù),一般鏟磨齒背的成形銑刀,或齒廓高度h較大的成形銑刀,可取 A=4 不鏟磨齒背的或h較小的,可取A=6.</p><p>　　計(jì)算出的r應(yīng)圓整為0. 5mm的整數(shù)倍.</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)中，因齒高只有2mm，故A=6，r=π[60-2(2+3)]/2X6X12=1.07</p><p><b>　　取r=1.5mm</b&g

93、t;</p><p>　　2)容屑槽角θ θ值應(yīng)按加工容屑槽所用的角度銑刀的系列選取,一般取為22°,25°,30°等.當(dāng)銑刀齒數(shù)少時(shí)選大值.少數(shù)情況下,可取θ為45°, 本設(shè)計(jì)選25°。</p><p>　　3)容屑槽深度H 選取的H應(yīng)保證鏟齒時(shí)鏟刀或砂輪不致碰到容屑槽底.對(duì)平底式容屑槽需鏟磨的成形銑刀</p><p&

94、gt;　　H=h+r+(K+K1)/2 =2+1.5+（3+4.5）/2=7.25</p><p><b>　　4.2.9分屑槽</b></p><p>　　本銑刀在寬度方向上分為三段，每段長(zhǎng)度不超過8mm，故無需分屑槽。</p><h4>　　4.2.10 校驗(yàn)銑刀刀齒和刀體強(qiáng)度</h2><p>　　初定成形銑刀的各

95、參數(shù)后,需校驗(yàn)刀體,刀齒強(qiáng)度是否足夠.如果校驗(yàn)結(jié)果不符合要求,應(yīng)重新假設(shè)和計(jì)算,直到滿意為止.</p><p>　　1,校驗(yàn)刀齒強(qiáng)度 對(duì)于平底式容屑槽銑刀,可按下式計(jì)算齒根寬度c.</p><p>　　c≈3π(D0-2H)/4Zk </p><p>　　要求c /H≥0. 8 , </p><p>　　c≈3π(60-2X7.25)/4X1

96、2=8.6</p><p>　　8.6/7.25=1.18>0. 8 ，滿足要求</p><p>　　2,校驗(yàn)刀體強(qiáng)度 為保證刀體強(qiáng)度,要求m≥(0. 3~0. 5) d.m可按下式計(jì)算 m=(D0-2H-d)/2=（60-2X7.25-22)/2=11.75</p><p>　　0.5d=0.5X22=11，11.75>11，故滿足強(qiáng)度要求.</

97、p><h4>　　4.2.11 校驗(yàn)鏟磨齒形時(shí)砂輪是否和下一個(gè)刀齒發(fā)生干涉</h2><p>　　此項(xiàng)校驗(yàn)一般采用作圖法.可按下面步驟進(jìn)行(見圖).</p><p>　　1) 按所設(shè)計(jì)的成形銑刀參數(shù)d0＝60,Zk＝12 , H＝7.25,θ=25 和r=1.5,作出成形銑刀刀齒的端面投影圖,可得A,I,J三點(diǎn).從第一齒的頂點(diǎn)A沿徑向取齒廓高度h＝2得G點(diǎn),從第二齒的頂

98、點(diǎn)J沿徑向取鏟削量K得B點(diǎn),取齒廓高度h得E點(diǎn),從A點(diǎn)作直線AO1,AO1與前刀面AO夾角為αf=10度 ,又作AB兩點(diǎn)連線的中垂線與直線AO1交于O1點(diǎn),以O(shè)1為圓心,O1A為半徑作圓弧連A點(diǎn)和B點(diǎn)即得近似的齒頂鏟背曲線;以O(shè)1G為半徑畫圓弧GD,即為近似的齒底鏟背曲線.</p><p>　　2) 選砂輪直徑Ds≥(2h+25+5) mm,式中25為砂輪法蘭盤直徑,h為銑刀齒廓高度.一般60≤Ds≤120. 此

99、處取Ds＝60mm。</p><p>　　3) 在AJ上取一點(diǎn)a,使Aa≈AJ/2 ,連ao;交GD于F點(diǎn),連接FO1并延長(zhǎng)之,自F點(diǎn)在此延長(zhǎng)線上截取F02 = Ds/2, 得02 點(diǎn),以02為圓心,Ds/2為半徑作圓,即得砂輪的外圓周,并切GD于F點(diǎn).此時(shí)砂輪外圓周如在下一個(gè)刀齒E點(diǎn)的上方,則砂輪在鏟磨時(shí)不會(huì)碰到下一個(gè)刀齒，此處設(shè)計(jì)符合要求。</p><h3>　　4.3 正前角鏟齒成形

100、銑刀截形的設(shè)計(jì)計(jì)算 </h2><p>　　本課程設(shè)計(jì)中，選擇前角為零，在這種情況下,工件法剖面截形就是銑刀的齒形. </p><h3>　　4.4 鏟齒成形銑刀技術(shù)條件</h2><p><b>　　材料及熱處理</b></p><p>　　成形銑刀材料一般用高速鋼.熱處理后硬度應(yīng)為63～ 66HRC.在銑刀的工作部分

101、,不得有脫碳層和軟點(diǎn).</p><p><b>　　參考文獻(xiàn):</b></p><p>　　[1] 李凱領(lǐng) 宋強(qiáng) 主編</p><p>　　機(jī)械制造技術(shù) 山東科技技術(shù)出版社 2005.9</p><p>　　[2] 王季琨,沈中偉,劉錫珍 主編</p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué) 天津大學(xué)出

102、版社 2004.1</p><p>　　[3] 哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué) 主編</p><p>　　機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1991.3</p><p>　　[4] 李 洪 主編</p><p>　　機(jī)械加工工藝手冊(cè) 北京出版社 1996.1</p><p>　　[5

103、] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室編</p><p>　　機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 貴州人民出版社 1983.6</p><p>　　[6] 龔定安,蔡建國(guó) 編著</p><p>　　陜西科學(xué)技術(shù)出版社 1981.7</p><p>　　[7] 孟少農(nóng) 主編</p><p>　　機(jī)械加工工藝手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)

104、出版社 1991.9</p><p>　　[8] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 修訂組</p><p>　　金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社1979.1</p><p>　　[9] 孫麗嬡 主編</p><p>　　機(jī)械制造工藝及專用夾具 冶金工業(yè)出版社 2003.9</p><p>

105、;　　[10] 楊叔子 主編</p><p>　　機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.9</p><p>　　[11] 王紹俊 主編</p><p>　　機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 1981.5</p><p>　　[12] 劉文劍 曹天河 趙維緩 編</p><p

106、>　　夾具工程師手冊(cè) 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 1987.12</p><p>　　[13] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 編</p><p>　　金屬切削手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1991.10</p><p>　　[14] 邱仲潘 主編</p><p>　　計(jì)算機(jī)英語 科學(xué)出版社 2004.9</p>