發(fā)動機汽缸體組合機床專用銑頭傳動裝置設計分析

1、<p>　　發(fā)動機汽缸體組合機床專用銑頭傳動裝置設計分析</p><p>　　摘要：本文提出的銑削發(fā)動機汽缸體開檔、油封組合機床專用銑頭設計，用于汽缸體開檔、油封面加工，將多工序合并為一道工序，大大縮短了生產時間，提高了生產效率。文中重點分析主運動傳動裝置原理及可行性，傳動采用齒輪傳動來實現主軸回轉，通過鍵聯(lián)接來傳遞轉矩。 </p><p>　　關鍵詞：組合機床 專用銑頭 傳動裝

2、置 </p><p><b>　　0 引言 </b></p><p>　　伴隨著中國汽車工業(yè)持續(xù)增長，市場競爭日益加劇，提高生產效率、降低成本已成為企業(yè)生存和發(fā)展的關鍵。對于發(fā)動機汽缸體開檔、油封面加工，常采用銑削、拉削和磨削三種方式，其中以銑削居多，應用也最為廣泛。大型企業(yè)加工時通常采用對發(fā)動機缸體底面、龍門面和對口面的加工在大拉床上一次拉削完成的方法。此方法雖然效

3、率高，但是投資大，不便于在自動線上布置，且大拉床占地面積大、成本高。中小企業(yè)根本不具備條件，因此不能被廣泛使用。而專用銑頭的設計無疑是解決這些問題的一條重要途徑。其目的在于合理改進銑汽缸體開檔、油封的銑頭，遵循工序集中的原則，合并加工工序，從而縮短加工時間，提高生產效率。 </p><p><b>　　1 設計原則 </b></p><p>　　①電動機經過變速器傳遞

4、過來的轉速必須穩(wěn)定并且扭矩要滿足銑刀的需要。 </p><p>　?、阢婎^的中心軸的剛度要好。 </p><p>　　2 汽缸體加工工序 </p><p>　　為提高生產效率，銑刀將同時對汽缸體的1～10面進行加工。銑頭的驅動選擇：采用一端驅動，驅動力由左端輸入，帶動10個銑刀轉動，此方法遠離左端銑刀的驅動力較小，當需要較大切削力的不能滿足要求，但是結構簡單成本低，

5、安裝調試維護方便。由于汽缸體需要的銑削力不是很大，能滿足加工要求。 </p><p><b>　　3 傳動裝置設計 </b></p><p>　　3.1 銑頭驅動方式總布置圖如右圖。電動機經皮帶輪帶動齒輪組減速，然后把動力傳遞給銑頭，銑頭上安裝銑刀，帶動銑刀做回轉運動對汽缸體進行加工。 </p><p>　　3.2 雙軸銑刀頭傳動原理圖如下圖所

6、示。動力從左側通過聯(lián)軸器帶動銑頭轉動，通過中心軸傳動扭矩并且承擔切削時垂直于軸方向的銑削力，中心軸高速旋轉帶動銑刀旋轉加工汽缸體開檔、油封面。中心軸的定位采用滾動軸承與機床本體連接，從而可以承受較大的垂直于中心軸方向載荷。方案采用五個滾動軸承來定位，銑頭能承受較大的銑削力，加工精度較高。 </p><p>　　3.3 主運動傳動裝置圖設計。銑汽缸體開檔、油封組合機床專用銑頭的主運動傳動裝置由齒輪傳動來實現。電動機

7、的輸入功率經帶傳動輸入，經齒輪減速，從動力頭輸出。傳動軸的支承件采用圓柱滾子軸承。 </p><p>　　3.3.1 銑頭銑削力的計算?；緟担罕吵缘读縜p= </p><p>　　3.3.2 電動機的選擇。①電動機的類型選擇。按所要求的工作條件選用Y系列一般用途的全封閉鼠籠型三相異步電動機。 </p><p>　　3.3.3 傳動裝置的運動和動力參數計算。動力由

8、皮帶輪帶動I軸轉動，經過齒輪嚙合依次帶動Ⅱ軸、Ⅲ軸、Ⅳ軸轉動。 </p><p>　　4 主要傳動零件的設計 </p><p>　　4.1 傳動齒輪的設計。為了使被切齒輪的齒數小于最小齒數時避免根切并提高齒輪機構的承載能力，減小其幾何尺寸使結構更為緊湊，傳動齒輪采用變位齒輪。 </p><p>　　如圖：齒輪1帶動齒輪2轉動，齒輪2通過軸帶動齒輪3轉動，齒輪3帶動齒

9、輪4和齒輪5轉動，最終轉動從齒輪1傳到齒輪5，實現扭矩的傳遞。 </p><p>　?、冽X輪1和齒輪2嚙合的主要幾何參數（表1） </p><p>　　以下其它傳動齒輪的設計和校核過程與上面類似，計算出它們嚙合的主要幾何參數。 </p><p>　　②齒輪3和齒輪4嚙合的主要幾何參數（表2） </p><p>　　齒輪5和齒輪3參數完全相同

10、</p><p>　　4.2 傳動軸的設計。對于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三軸，輸入齒輪軸（Ⅰ軸）最為重要，下面給出Ⅰ軸詳細的設計。 </p><p>　　4.2.1 輸入齒輪軸結構設計。根據軸的受力，左邊選用30313型圓錐滾子軸承，取裝軸承處的直徑為d2=70mm；右邊選用30313型圓錐滾子軸承，取裝軸承處的直徑為d3=60mm。 </p><p>　　4.3 標準件及連接件

11、的設計 </p><p>　　4.3.1 軸承的選型。軸承為標準件，其選用可參照國家標準。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ軸選用30313型圓錐滾子軸承。 </p><p>　　4.3.2 密封件的選型。密封主要有軸承蓋、襯蓋、襯套的密封以及軸承的油封。軸承蓋、襯蓋根選用O形橡膠密封圈。對于與軸配合的圓柱形襯套，選用填料密封和毛氈密封圈。 </p><p>　　4.3.4 同步帶傳動設計

12、。電動機為Y250M-8，其額定功率P=30KW，轉速nm=730r/min，傳動比i=1.6，軸間距約為587.9mm，全天工作。（表3） </p><p>　　本文的設計從工程角度出發(fā)，以滿足加工要求、節(jié)約成本、維修維護方便為原則。通過對缸體的工藝特點分析，確定了專用銑頭應具備的特性，針對用專用銑頭加工汽缸體開檔、油封面，加工時一次成型方案傳動裝置可行性分析。這種將多道工序變?yōu)橐坏拦ば?，充分體現工序集中的原則

13、，大大縮短了生產時間，提高了生產效率。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]韓海群，李春燕.WD12氣缸體三軸孔精鏜機床的設計.江蘇：江蘇恒力組合機床有限公司，鹽城工學院優(yōu)集學院. </p><p>　　[2]黃如林.切削加工簡明實用手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2004. </p><