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柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及主轴箱设计
摘 要：本课题设计一台加工柴油机齿轮室盖的钻镗组合机床，主要完成机床总体和右主轴箱的设计工作。
根据柴油机齿轮室盖的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度及生产率等要求，确定该机床为单工位卧式组合机床；为确保加工精度，采用“一面两销”的定位方案；为实现无级调速，安全可靠，选择液压滑台；根据零件的大小及被加工孔的位置确定主轴箱的轮廓尺寸；由加工工艺选择滚珠轴承主轴，通过计算扭矩确定主轴和传动轴的直径；齿轮的模数是通过类比法确定；齿轮齿数和中间传动轴的位置是由“计算、作图和多次试凑”相结合的办法确定；计算主轴、传动轴的坐标并进行中心距验算，确定部分轴上需采用变位齿轮；轴上的齿轮套、键等零件按轴号选取相应的标准件。
本课题设计的组合机床采用“一面两销”定位、液动夹紧，一次装夹加工柴油机齿轮室盖三个面上的孔，保证了加工精度，提高了生产效率，减少了工人的劳动强度。而且在设计之中，尽量选用通用件，减少了制造成本，增加了经济效益。
关键词：组合机床 主轴箱 主轴 传动轴 齿轮室盖
The overall and headstock design of drilling and boring modular machine for diesel engine geal chamber manufacture
Abstract: This project is to design a modular machine tool for manufacturing the gear chamber cap of diesel engine. Mainly work is the design of overall and the right headstock.
According to the request of construction features, processing spot, size precision, surface roughness and productivity that diesel engine gear chamber cap, sets the machine tool for single location horizontal type modular machine tool. In order to guarantee the processing precision, the localization plan use "two sells and a surface". In order to implement the stepless speed regulation, safe is reliable, therefore choice hydraulic pressure sliding table. According the size of components and the position of the hole that is processed to set the overall size of the headstock. Choicing ball bearing spindle by processing craft. The spindle and drive shaft diameter is decided through computation torque. The gear modulus is decided through the correlation method. The gear mentions and the position of intermediate propeller shaft is decided by the means " computation, mapping and tries to collect many times". Calculates the coordinates of the spindle and drive shaft and checking the center distance, determined department spindle must use dislodges the gear. The components of tooth wheel cover, key and so on that in axis select standard letter by the corresponding number.
The modular machine tool of this project design use “two sells and one surface” to locate , hydraulic press and clamps. In the situation of one clamp, the holes three surface of the diesel engine gear chamber cap, are guaranteed the processing precision, is enhanced the production efficiency, is increased worker's labor intensity. Moreover during the design, the standard parts are selected as far as possible, reduced the production cost and increased the economic efficiency.
Key words: modular machine tool headstock spindle drive shaft gear chamber cap
目 录
1 前言………………………………………………………………………………1
2 组合机床总体设计………………………………………………………………2
2.1 组合机床工艺方案的制定……………………………………………………2
2.2 组合机床配置型式及结构方案的确定………………………………………2
2.3 各侧具体零部件的设计、计算及选择………………………………………3
2.4 机床生产率计算卡………………………………………………………… 10
3 组合机床多轴箱设计（右主轴箱）………………………………………… 12
3.1 绘制右主轴箱设计原始依据图…………………………………………… 12
3.2 主轴、齿轮的确定及动力计算…………………………………………… 13
3.3 主轴箱传动系统的设计与计算…………………………………………… 13
3.4 多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图……………………………………… 18
3.5 主轴箱中变位齿轮的计算………………………………………………… 22
3.6 变位齿轮的设计…………………………………………………………… 22
3.7 齿轮强度校核……………………………………………………………… 23
3.8 传动轴直径的确定和轴的强度校核……………………………………… 25
3.9 主轴箱体及其附件的选择设计…………………………………………… 28
4 结论…………………………………………………………………………… 30
参考文献……………………………………………………………………………31
致谢…………………………………………………………………………………32
附录…………………………………………………………………………………33
1 前言
组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效率专用机床。目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。平面加工包括铣平面、锪（刮）平面、车平面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔滚压孔等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、珩磨及抛光、冲压等工序。此外，还可以完成焊接、热处理、自动装配和检测、清洗和零件分类及打印等非切削工作。
组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工行业大批大量生产中已经获得广泛的应用；一些中小批量生产是企业，如机床、机车、工程制造业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件；也可用来完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。
组合机床的设计，目前基本上有两种情况：其一，是根据具体加工对象的具体情况进行专门设计，这是当前最普遍的做法。其二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人总结自己生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工艺范围内组合机床是极其相似的，有可能设计为通用机床，这种机床称为“专能组合机床”。这种组合机床就不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产，而是可以设计成通用品种，组织成批生产，然后按被加工的零件的具体需要，配以简单的夹具及刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。
本次毕业设计课题来源于生产实际，具体的课题是柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及主轴箱设计。在设计前认真研究被加工零件的图样，研究其尺寸、形状、材料、硬度、重量、加工部位的结构及加工精度和表面粗糙度要求等内容，为设计提供大量的数据、资料，作好充分的、全面的技术准备。在准备了充足的资料之后进行总体及零部件的设计工作，总体的设计的主要工作是完成“三图一卡”，即绘制机床的总体尺寸联系图、加工示意图、零件的工序图及编制生产率计算卡；主轴箱设计的方法是：绘制主轴箱设计的原始依据图；确定主轴的结构、轴颈及齿轮模数；拟订传动系统；计算主轴、传动轴坐标，绘制坐标检查图；绘制多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。在此次的设计中采用“一面两销”定位，液压夹紧，提高了生产效率，降低了劳动强度，同时在设计中采用了大量的通用零部件，降低了产品的成本。
在设计过程中，得到了刘道标老师的大力指导和同课题组同学的热情帮助，在此谨致谢意。
限于本人水平和经验，本设计中一定有错误和不妥之处，敬请批评指正。
2 组合机床总体设计
组合机床总体设计，通常是根据与用户签定的合同和技术协议书,针对具体加工零件，拟订工艺和结构方案，并进行方案图样和有关技术文件的设计。
2．1 组合机床工艺方案的制定
工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用的工艺方法、充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。
此次设计的组合机床是用于加工柴油机齿轮室盖的钻镗专用组合机床，其工艺方案为钻孔和镗孔，其具体的加工工艺如下:
a. 钻6－M6－6H孔至Φ5， 左侧面；
b. 钻6－Φ9孔（深38）， 右侧面；
c. 钻3－Φ9孔（深78）， 右侧面；
d. 镗Φ45H8孔至Φ43.5， 后侧面；
e. 倒孔口角至Φ46.6， 后侧面；
