毕业设计（论文）组合机床主轴箱设计.doc

组合机床主轴箱设计摘 要机械制造业是一个国家经济发展的重要支柱。而制造业的生产能力主要取决于制造装备机床的先进程度。组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。本文对,压缩机后支承座孔的加工工艺进行了详细的分析，就其孔的加工提出了“一次装夹，单工位加工，达到产品图样的精度要求”的思路。根据这一思路设计了六轴头单工位钻孔组合钻床。该组合钻床中的多轴箱的主轴的选择和系统传动图。本文对主轴箱部分的设计进行了详细的计算和论证关键词：组合机床,压缩机后支承座,主轴箱,系统传动图 Headstock DesigneABSTRACTThe machinery Manufacture is an important pillar of economic development in a country. While the capability of production in trade of manufacture mostly depends on the advanced producing equipmentmachine tool .modular machine tools have advantages of high efficiency and low cost. It is widely used in large batch production and can be consisted automatic production line This paper analyzes the manufacturing process detail of threading holes of a disc. The idea is once clamping the work. The accuracy can be satisfied the demand of drawing. According above idea, the 4-spindle modular machine tool has been designed. This paper presents the design and calculating of each part of this machine tool.KEY WORDS: uint built Modular machine tool, compressor fulcrum bearing , hedstock, transmission agent目录前言11.1 机床在国民经济的发展史31.2 组合机国内外现状31.2.1组合机床国内现状31.2.2 组合机床国外现状4第1章 组合机床的依据图和主轴的设计61.1绘制主轴箱设计原始依据图61.2选择主轴的结构形式和初定齿轮的模数81.1.1主轴的结构形式的选择81.1.2初定齿轮的模数8第2章 组合机床主轴箱传动系统的设计62.1拟定主轴箱传动系统图82.1.1对主轴箱传动系统的一般要求82.1.2拟定主轴箱传动系统的方法92.1.3验算传动轴的直径和齿轮模数11第3章 组合机床主轴箱主轴坐标和装配图的设计63.1主轴箱中各轴的坐标计算133.1.1 主轴坐标原点的确定133.1.2 主轴坐标的确定143.1.3 传动轴坐标的计算143.1.4 用计算机计算传动轴的坐标163.1.5 绘制坐标简图183.2 绘制主轴箱总装配图和零件图193.2.1 通用主轴箱装配总图的设计193.2.2 主轴箱主要零件的设计22结论25谢 辞26参考文献27前言1.1 机床在国民经济的发展简史现代社会中，人们为了高效、经济地生产各种高质量产品，日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。为制造这些技术设备与装备，又必须具备各种加工金属零件的设备，诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。由于机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法来达到，特别是形状复杂、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在机床上经过几道甚至几十道切削加工工艺才能完成。因此，机床是现代机械制造业中最重要的加工设备。在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量，约占机械制造总工作量的40%60%，机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。可以这样说，如果没有机床的发展，如果不具备今天这样品种繁多、结构完善和性能精良的各种机床，现代社会目前所达到的高度物质文明将是不可想象的。一个国家要繁荣富强，必须实现工业、农业、国防和科学技术的现代化，这就需要一个强大的机械制造业为国民经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备，即各种机器、仪器和工具等。然而，一个现代化的机械制造业必须要有一个现代化的机床制造业做后盾。机床工业是机械制造业的“装备部”、“总工艺师”，对国民经济发展起着重大作用。因此，许多国家都十分重视本国机床工业的发展和机床技术水平的提高，使本国国民经济的发展建立在坚实可靠的基础上。机床是人类在长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上生产的，并随着社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。最原始的机床是木制的，所有运动都是由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它们实际上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在18世纪中叶才开始发展起来的。当时，欧美一些工业最发达的国家，开始了从工场手工业向资本主义机器大工业生产方式的过渡，需要越来越多的各种机器，这就推动了机床的迅速发展。为使蒸汽机的发明付诸实用，1770年前后创制了镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床。1797年发明了带有机动刀架的车床，开创了用机械代替人手控制刀具运动的先声，不仅解放了人的双手，并使机床的加工精度和工效起了一个飞跃，初步形成了现代机床的雏型。续车床之后，随着机械制造业的发展，其他各种机床也陆续被创制出来。至19世纪末，车床、钻床、镗床、刨床、拉床、铣床、磨床、齿轮加工机床等基本类型的机床已先后形成。上世纪初以来，由于高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继出现，刀具切削性能不断提高，促使机床沿着提高主轴转速、加大驱动功率和增强结构刚度的方向发展。与此同时，由于电动机、齿轮、轴承、电气和液压等技术有了很大的发展，使机床的转动、结构和控制等方面也得到相应的改进，加工精度和生产率显著提高。此外，为了满足机械制造业日益广阔的各种使用要求，机床品种的发展也与日俱增，例如，各种高效率自动化机床、重型机床、精密机床以及适应加工特殊形状和特殊材料需要的特种加工机床相继问世。50年代，在综合应用电子技术、检测技术、计算技术、自动控制和机床设计等各个领域最新成就的基础上发展起来的数控机床，使机床自动化进入了一个崭新的阶段，与早期发展的仅适用于大批大量生产的纯机械控制和继电器接触器控制的自动化相比，它具有很高柔性，即使在单件和小批生产中也能得到经济的使用。综观机床的发展史，它总是随着机械工业的扩大和科学技术的进步而发展，并始终围绕着不断提高生产效率、加工精度、自动化程度和扩大产品品种而进行的，现代机床总的趋势仍然是继续沿着这一方向发展。我国的机床工业是在1949年新中国成立后才开始建立起来的。解放前，由于长期的封锁统治和19世纪中叶以后帝国主义的侵略和掠夺，我国的工农业生产非常落后，既没有独立的机械制造业，更谈不上机床制造业。至解放前夕，全国只有少数城市的一些规模很小的机械厂，制造少量简单的皮带车间、牛头刨床和砂轮等；1949年全国机床产量仅1000多台，品种不到10个。解放后，党和人民政府十分重视机床工业的发展。在解放初期的三年经济恢复时期，就把一些原来的机械修配厂改建为专业厂；在随后开始的几个五年计划期间，又陆续扩建、新建了一系列机床厂。经过50多年的建设，我国机床工业从无到有，从小到大，现在已经成门类比较齐全，具有一定实力的机床工业体系，能生产5000多种机床通用品种，数控机床1500多种；不仅装备了国内的工业，而且每年还有一定数量的机床出口。我国机床行业的发展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，与世界先进水平相比，还有较大差距。为了适应我国工业、农业、国防和科学技术现代化的需要，为了提高机床产品在国际市场上的竞争能力，必须深入开展机床基础理论研究，加强工艺试验研究，大力开发精密、重型和数控机床，使我国的机床工业尽早跻身于世界先进行列。 1.2 组合机国内外现状 1.2.1组合机床国内现状我国加入WTO以后，制造业所面临的机遇与挑战并存、组合机床行业企业适时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产、销两旺的良好势头，截至2005年4月份，组合机床行业企业仅组合机床一项，据不完全统计产量已达1000余台，产值达3.9个亿以上，较2004年同比增长了10%以上，另外组合机床行业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术较去年年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。行业企业产品结构的变化组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备，随着我国加入WTO后与世界机床进一步接轨，组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年是企业生产情况来看，数控机床与加工中心的市场需求量在上升，而传统的钻、镗、铣组合机床则有下降趋势，中国机床工具工业学会的机床工具行业企业主要经济指标报表是统计数据显示，仅从几个全国大型重点企业生产情况看，2003年生产数控机床890台，产值16187万元，生产加工中心148台，产值5770万元；2004年生产数控机床985台，产值25838万元，生产加工中心159台，产值7099万元；而2005年，截至4月份，数控机床、加工中心、产值已接近2003年全年水平，故市场在向数控、高精制造技术和成套工艺装备方面发展。行业企业的快速转变“九五”后期，在组合机床行业企业的50多家组合机床分会会员中，仅有两家企业实行了股份改造，一家企业退出国有转为民营，其余的都是国有企业。而从2001至2002年，不到两年的时间，就先后有十几家企业实行股份制改造，一些小厂几乎全部退出国有转为民营，现在一些国家重点国有企业也在酝酿股份制改造，转制已势不可档，“民营经济在经历了从被歧视，被藐视到不可小视和现在高度重视4个阶段后，焕发勃勃生机。”组合机床行业企业正在以股份制、民营化等多种形式快速发展。组合机床技术装备现状与发展趋势组合机床及其自动线是集机电于一体是综合自动化度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用与工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电行业。我国的传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型的箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成型面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台组合机床等；随着技术的不断是进步，一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受人们是亲昧，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器（PLC）、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机等在组合机床行业中所占份额也越来越大。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及其组合机床自动线总体技术水平比发达国家相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺、研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需要，真正成为刚柔兼备的自动化装备。1.2.2 组合机床国外现状80年代以来，国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性进展，实现了机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能知道监控。组合机床技术的发展趋势是：广泛应用数控技术国外主要的组合机床生产厂家都有自己的系列化完整的数控组合机床通用部件,在组合机床上不仅一般动力部件应用数控技术,而且夹具的转位或转角、换箱装置的自动分度与定位也都应用数控技术,从而进一步提高了组合机床的工作可靠性和加工精度。广州标致汽车公司由法国雷诺公司购置的缸盖加工生产线,就是由三台自动换箱组合机床组成的,其全部动作均为数控,包括自动上下料的交换工作台、环形主轴箱库、动力部件和夹具的运动,其节拍时间为58秒。发展柔性技术80年代以来,国外对中大批量生产,多品种加工装备采取了一系列的可调、可变、可换措施,使加工装备具有了一定的柔性。如先后发展了转塔动力头、可换主轴箱等组成的组合机床;同时根据加工中心的发展,开发了二坐标、三坐标模块化的加工单元,并以此为基础组成了柔性加工自动线(FTL)。这种结构的变化,既可以实现多品种加工要求的调整变化快速灵敏,又可以使机床配置更加灵活多样。发展综合自动化技术汽车工业的大发展,对自动化制造技术提出了许多新的需求,大批量生产的高效率,要求制造系统不仅能完成一般的机械加工工序,而且能完成零件从毛坯进线到成品下线的全部工序,以及下线后的自动码垛、装箱等。德国大众汽车公司KASSEL变速箱厂1987年投入使用的造价9000万马克的齿轮箱和离合器壳生产线,就是这种综合自动化制造系统的典范。该系统由两条相似对称布置的自动线组成,三班制工作,每条线日产2000件,节拍时间为40秒。全线由12台双面组合机床、18台三坐标加工单元、空架机器人、线两端的毛坯库和三坐标测量机组成,可实现3种零件的加工。空架机器人完成工件下线的码垛装箱工作。随着综合自动化技术的发展,出现了一批专门从事装配、试验、检测、清洗等装备的专业生产厂家,进一步提高了制造系统的配套水平。进一步提高工序集中程度国外为了减少机床数量,节省占地面积,对组合机床这种工序集中程度高的产品,继续采取各种措施,进一步提高工序集中程度。如采用十字滑台、多坐标通用部件、移动主轴箱、双头镗孔车端面头等组成机床或在夹具部位设置刀库,通过换刀加工实现工序集中,从而可最大限度地发挥设备的效能,获取更好的经济效益。第1章 组合机床主轴箱依据图和主轴的设计1.1 绘制主轴箱设计原始依据图主轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的，其主要内容如下。（1）表示出所有主轴的位置尺寸。在总体设计中已经确定了主轴箱的外轮廓尺寸320X320mm，以及最低主轴到箱底平面的距离为126mm、被加工零件于机床的相对位置等。实际上，以确定了各主轴和驱动轴在主轴箱中的位置。（2）绘制主轴箱设计的原始依据图时要特别注意：主轴的横坐标方向（面对主轴看）与被加工零件图上所对应的加工孔（部位）的横坐标方向正好相反。（3）表示出所要求的主轴转向和转速。当主轴的转向为逆时针旋转时，不必标出转向（面对主轴看）；当主轴的转向为顺时针旋转时，要标出转向。（4）表示出各主轴的工序内容、切削用量和主轴外伸部分的尺寸等，用表格的形式给出。（5）表示出主轴箱外形尺寸与其他部件的有关的联系尺寸。（6）表示出动力部件的型号及其性能参数。 对于一些较简单的主轴箱，可以不画出原始依据图。图2-1为加工8孔用的主轴箱设计原始依据图。承和推力球轴承做支承的主轴。对于传动轴，一般可采用圆锥滚子轴承作支承，而本例中采用的圆锥滚子轴承7204. 传动轴的直径，一般可以参考主轴直径的大小初步确定，待主轴箱传动系统图拟定好了，再进行必要的验算。在本例中初步确定了传动轴9的直径为D9=20mm.1.2选择主轴的结构形式和初定齿轮的模数1.1.1主轴的结构形式的选择主轴直径已经在绘制三图一卡时确定，这里只需要选择主轴的结构形式（主要是支承的结构形式）。主轴的结构形式主要是根据工件的加工工艺，并考虑主轴的工作条件和受力情况等确定。下面结合本例进行具体讨论。因主轴为钻削加工主轴，需要承受较大的径向和轴向切削力，故采用深沟球轴承202以承受径向力，而采用推力球轴承8202以承受轴向力，且推力球轴承配置在主轴的前端。有些情况下，主轴在进退方向上都要用滚针轴 图1-1 原始依据图 1.1.2初定齿轮的模数主轴箱齿轮的模数，一般可采用类比法或凭经验初步确定，带主轴箱传动系统图拟定好后，在进行必要的验算。常用的齿轮模数为2、2.5、3、3.5、4等五种，本例中初步确定齿轮模数为2和3两种。同一主轴中齿轮模数，最好不多于两种。第2章 组合机床主轴箱传动系统的设计2.1拟定主轴箱传动系统图2.1.1对主轴箱传动系统的一般要求（1）尽量用一根传动轴带动多根主轴。如图所示的主轴箱传动系统图中，传动轴9带动6根主轴（轴16）。当齿轮中心距不符合标准时，可采用变位齿轮。（2）尽量避免主轴兼做传动轴。但在主轴之间的距离过小，布置齿轮的空间受到限制，而又可以减少传动轴的数量时，在被加工孔的精度前提下，可酌情由一根强度较高的主轴兼作12根主轴的传动轴。（3）用于粗加工主轴上的齿轮，尽可能布置在第一排，以减少主轴的扭转变形。（4）主轴箱内的齿轮传动比一般要大于1/2，最佳传动比为11.5，本实例主轴箱内的最小传动比为30/42=1/1.4.主轴箱后盖内的传动比要大于1/21/3.5，应尽可能避免升速传动，当必须采用升速传动时，其传动比应小于2，且该传动比应最好放在传动链的最末一、二级上，以减少功率损失。（5）齿轮排数可按下列方法安排： 1、不同轴上的齿轮不相碰时，可将齿轮放在箱体内同一排。2、不同轴上的齿轮与轴或轴套不想碰时，可将齿轮放在箱体内不同排上。3、齿轮与轴相碰时，可将齿轮放在后盖内。2.1.2拟定主轴箱传动系统的方法拟定主轴传动系统时的主要问题是，如何在既定的条件下使数量较多的主轴能获得预定的转速和转向。因此，仅用计算或作图的方法往往难以拟定出所要求的传动系统，故一般都采用“计算、作图和多次试凑”的方法来确定。具体方法如下。（1）将主轴划分为各种分布类型，尽可能使之形成同心圆，用一根传动轴带动多根主轴。（2）确定驱动轴在主轴箱内的位置及转速、转向。驱动轴在主轴箱水平方向上安置时，其位置一般在主轴箱的中心，如主轴箱偏置，则其位置视主轴箱偏置情况而定。驱动轴在主轴箱垂直方向上安置时，其位置根据动力箱的位置而定（一般主轴箱的底面与动力箱的底面相差0.5mm）。在本例中，驱动轴在主轴箱垂直方向上的尺寸1000.5=99.5mm(如下图)。驱动轴的转速按动力箱的型号而定。驱动轴的转向是根据主轴的转向的要求而定的，如钻削主轴通常采用右旋刀具，故要求主轴转向（面对主轴看）为逆时针。而在本例中：为使8根主轴得到逆时针转向，故确定驱动轴0的转向为逆时针。（3）用最少数量的齿轮和中京安传动轴，把驱动轴和各主轴连接起来。在本例中：主轴分布基本上属于同心圆分布，故仅用4根中间轴9、10、11、12就可以把8根主轴（1-8）和一根泵轴13与驱动轴0连接起来，并经过多次作图、计算、试凑保证各传动件（含润滑泵）互不干涉，就能得出传动系统图。图2-2（4）选择润滑泵和手柄轴。一般情况下，对于中等尺寸的主轴箱，可采用一个润滑泵，对于尺寸较大、轴的根数较多的主轴箱，可采用两个润滑泵润滑。为了便于维修，润滑泵的齿轮最好布置在第排，如受结构限制，也可布置在第排。叶片泵的转速范围一般为400800r/min，叶片泵的中心线离油面的高度不应大于400500mm。本例中采用代号为T8642的齿轮泵，该泵的转速为925r/min、输油量2.2L/min。 设置手柄轴是为了便于更换、调整刀具以及装配、维修时便于检查主轴的回转精度等。为了使能够轻松自如地转动手柄轴，其转速应尽可能高一些。同时应将手柄轴设置在操作者的一侧，以便操作。另外他的周围应有较大的空间，以保证转动 手柄轴时其转角不小于60°.在本例中：用传动轴11兼作手柄轴。(5)验算各主轴的转速。通过计算，可以得出每一根主轴和传动轴的实际转速，然后和实际转速相比较，如果误差保持在允许的范围内，则符合要求；反之，则重新计算。要求转速相对误差为: 图2-1 主轴箱传动系统图 因此， 同理：可以验算出轴7、8的转速也符合要求。2.1.3验算传动轴的直径和齿轮模数1）验算传动轴直径按下列公式计算传动轴承受的总扭矩：（1）公式中作用在第n 根主轴上的扭矩； 传动轴至n根主轴之间的传动比 按下列公式计算传动轴的直径： .（2）公式中，B系数，由表【12】4-5查得。根据公式中（1）和（2）验算所选用的传动轴直径是否满足要求，即是否。 在本例中验算传动轴9的直径（因为前面已经初定传动轴9的直径=20mm）。2）验算齿轮模数一般只对主轴箱中承受载荷最大、最薄弱的齿轮进行弯曲疲劳强度的验算，验算方法见【12】。在本例中：应该对驱动齿轮25/3和传动轴9上的齿轮32/2的模数3和2 进行验算。为了防止轮齿因弯曲疲劳而折断，应保证轮齿具有足够的弯曲疲劳强度，为了简化计算，通常假设全部载荷作用在只有一对轮齿啮合时的齿顶，并把轮齿看做悬臂梁，则轮齿根部为危险截面，应用材料力学方法，可得齿根弯曲疲劳强度的校核公式： 将,代入上面的公式，得到弯曲疲劳强度设计公式： 公式中：模数，mm ； 载荷系数，k的数值的计算如下（，使用系数，可以按【12】表11-10选取； 动载系数，可由图11-28查取； 齿间载荷分配系数，其值可按【12】图11-29查取； 齿向载荷系数，其数值可由【12】图11-30查取，） 小齿轮传递的名义转矩， 复合齿形系数，考虑齿形和齿根圆角应力集中以及压应力、剪应力对弯曲应力的影响而引入的系数，与齿数及变位系数有关，其数值可以按【12】表11-32查取 ； 重合度系数，考虑重合度对弯曲应力的影响而引入的系数。 其数值可按下列公式计算：；为端面重合度。 许用弯曲应力，MPa ； 工作齿宽，mm ；小齿轮节圆直径，对于标准齿轮即分度圆直径，mm ；将其数值代入以上公式，经验算符合要求 。第3章 组合机床主轴箱主轴坐标和装配图的设计3.1主轴箱中各轴的坐标计算主轴箱传动系统图拟定好后，就大致确定了传动轴的位置，在此基础上必须精确地计算出传动轴在主轴箱上的坐标位置。其计算顺序如下.3.1.1 主轴坐标原点的确定（1）当主轴箱安装在动力箱上时，一般选主轴箱上的定位销孔为坐标原点。图3-1a（2）当主轴箱安装在滑台或床身上时，一般选主轴箱底面与通过其定位销孔的垂直线的交点为坐标原点。图3-1b图3-1 主轴箱坐标原点的确定3.1.2 主轴坐标的确定坐标原点确定后，可根据被加工零件工序图或主轴箱设计原始依据图，在坐标系中计算或标出各主轴和驱动轴的坐标。主轴坐标的计算要精确到小数点后面的第三位，并把不对称的位置公差化为对称的位置公差，如：化为对称公差，即120.040.04。3.1.3 传动轴坐标的计算传动轴的传动形式，一般可归纳为三种类型：与一轴定距、与二轴定距和与三轴定距。传动轴坐标计算方法详见组合机床设计。下面结合本例进行说明。计算与两轴（如图中0和8）定距的轴11的坐标已知 ：轴0和轴8（如图所示点和A点）在坐标系的坐标为：图3-2 与两轴（0和8）定距的轴11的坐标计算图 ， ，轴0和轴11上相啮合的齿轮数分别是25和31，模数；轴8和轴11上相互啮合的齿轮齿数分别是30和42，模数。计算：轴11（B点）在坐标系中的坐标。（1）建立以轴0为原点的坐标系（如图3-2）（2）计算啮合中心距 （3）计算轴8在坐标系中的坐标A（a , b ）； （4）利用坐标计算公式计算轴11在中的坐标B（x , y ）： 注：x 、y 的数值要求精确到小数点后面的第三位。（5）将轴11在中的坐标换算到中： 2 验算中心距允差： 其余各传动轴的坐标计算与轴11的相同，故在此不再赘述。3.1.4 用计算机计算传动轴的坐标已知：图中A（） 、B （）两轴的坐标；求：C （）传动轴的坐标。（1）计算原理计算传动轴的原理图图3-3所示。根据计算原理图，可得到如下方程：将最后两公式中u 、v 、x 、y 前面的“+” 、“”号是不断变化的，本程序可以根据输入的已知数据自动选择“+” 、“”号。当齿轮全部为标准齿轮时，修正系数全部输零值。当齿轮中有修正系数时，需输修正系数的值，计算时程序根据的值，计算实际啮合角。实际中心距与实际啮合角的关系为公式（3），则：（3） 公式中，修正后的实际中心距； 标准压力角； 标准中心距； 图3-3 计算原理图 A修正后的实际啮合角。根据渐开线方程 ： G=inv A= tgAA对于实际齿轮传动，3.1.5 绘制坐标简图 主轴箱坐标计算工作完成后，除了很简单的主轴箱外，一般都要绘制坐标检查图，以检查各轴的位置是否正确，各零件之间有无干涉现象，以及附加机构是否合适等。 坐标检查图最好1：1的比例绘制，绘制时首先画出主轴箱的外轮廓尺寸和坐标系，然后按计算出的各轴的坐标数值将各轴布置上去。在以不同颜色后不同粗细的线条画出齿轮的分度圆、轴承、隔套、主轴箱悬伸的部分外径，以及附加机构的外轮廓尺寸等。最后在检查图上注明轴号、主轴和驱动轴以及润滑泵的转速和转向，还要注明各齿轮的齿数、模数、排数、变位齿轮的变位量等。 下图为主轴箱的坐标检查图3-4：3.2 绘制主轴箱总装配图和零件图 图3-4 主轴箱坐标检查图 3.2.1 通用主轴箱装配总图的设计通用主轴箱装配总图设计包括：绘制主视图、展开图、侧视图等以及编制装配表和制定技术要求条件。（1）主视图和侧视图主视图和侧视图主要用于表明主轴的传动系统、齿轮的排列位置、附加机构和润滑泵的位置、润滑点的位置、手柄轴的位置和各轴的编号、主轴箱的轮廓（宽和高）、驱动轴水平位置和垂直方向的位置尺寸、最低主轴高度等如下图：（2）展开图展开图的内容和画法简述如下： 图3-5 主轴箱的主视图（1）展开图主要表示各轴的装配关系，以及主轴、传动轴、齿轮、隔套、防油套、防油罩、轴承等的形状和相对位置。图中各零件的轴向尺寸要按比例画出，各零件的径向尺寸可不按传动关系和展开顺序画。（2）对于结构完全相同的主轴和传动轴，可只画出一根，而在轴头上注明相同轴的轴号即可。对于轴向装配结构基本上相同，只是轴上的齿轮大小及排列位置不同的两根（或两组）轴，可以将它们结合在一起，即轴心线两边各表示一根（或一组）轴。（3）展开图上应该完整标注出主轴箱的厚度尺寸和与厚度有关的尺寸，以及主轴外伸部分的长度和内外直径尺寸，见主轴箱总装配图。 图3-6 主轴箱的展开图（2）主轴和传动轴装配表主轴箱内的零件数量很多，且规格不一。把每根轴上的零件规格、尺寸和数量用装配表来表示，不仅使图形清楚醒目、节约设计时间，而且有利于组织生产、方便装配。表格的内容见表3-1和表3-2： 3.2.2 主轴箱主要零件的设计主轴箱的零件绝大多数是通用零件、标准件和外购件。需要设计的零件图由变位齿轮、专用套的零件图，以及箱体的补充加工图。表3-1 主轴和传动轴的装配表 表3-2 主轴和传动轴的装配表（1）绘制箱体补充加工图（图3-7）：主轴箱体一般为铸件。但由于加工对象不同，需要在此基础上，进行补充加工，因此需要绘制补充加工图。有时根据设计的要求（如装托架、支撑杆等），需要在箱体铸件的局部地方修改模型或钻出必要的孔，即进行补充加工。 图3-7（a） 主轴箱的补充加工图 图3-7（b） 主轴箱补充加工图在绘制中凡需要补充加工的部分用粗实线画出，而通用铸件原有部分的轮廓线等一律用细实线画出。（2）其他专用零件图的设计与一般零件图的设计要结论本课题开发研制的单工位单面组合机床的主轴箱，用于加工压缩机后支承座的孔。在研发过程中，针对加工过程中存在的难点进行了攻关。在组合机床的设计上采取了一系列的措施，保证了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作：1、对压缩机后支承座上的孔的加工工艺进行了分析研究，明确了各个孔加工的技术要求和工艺要点。2、恰当地选择了机床的切削参数，动力头及液压滑台驱动机构的结构参数。3、设计了稳定可靠的多轴箱，从而保证了被加工孔的精度要求。4、根据通用、经济的原则，选择了刀具，满足了工艺的需要。设计的机床，保证了加工孔的生产质量，提高工效3倍以上，加工成本大幅下降。本项工作还有许多值得完善的地方，例如：，效率较低；自动化程度有待提高等问题。这些问题通过改进设计、完善工艺、现场的不断实践、总结，必将会得到进步的提高。谢 辞首先衷心感谢*老师，论文的选题、研究的方向和设计内容都得到*老师的精心指导与热情的帮助。*老师严谨细致的作风，丰富的理论知识给了我很深的启迪，使我受益匪浅。我的论文是在您悉心指导和严格要求下完成的，我的每一点进步和提高都得益于您的指导、鼓励、影响和支持；同时也使我在思维方法、工作作风以及学习态度方面得到进步。感谢本系的*老师对我的指导和帮助。感谢所有关心和帮助过我的老师们、同学们！参考文献1 周诵明. 机械类专业 毕业设计指导书 华中理工大学出版2 佟璞玮. 组合机床行业概况及今后发展对策. 组合机床与自动化加工技术. 1996年第8期：283 沈阳工业大学、大连铁道学院、吉林工学院编.组合机床设计. 上海：上海科学技术出版社，19854 谢家瀛 组合机床设计简明手册. 北京：机械工业出版社，1992.5 李庆余、张佳. 机械制造装备设计. 北京：机械工业出版社，2003.86 王先逵. 机械制造工艺学. 北京：机械工业出版社，1995.117 李铁尧 金属切削机床 北京：机械工业出版社. 19908.胡家秀 机械零件设计实用手册 北京：机械工业出版社. 19999.黄鹤汀 金属切削机床设计 上海：上海科技文献出版社. 198610. 顾唯帮金属切削机床 北京：机械工业出版社. 198411 徐瀴 邱宣怀 机械设计手册 机械工业出版社. 1991.912. 张建中 周家泽机械设计基础 北京：高等教育出版社. 2007.813. 廖念钊 莫雨松 杨兴骏互换性与技术测量中国计量出版社 第五版. 2007.614. 刘会霞 盛继生金属工艺学：机械工业出版社. 2001.615. 熊运昌机械制造技术河南科学技术出版社. 2006.916 成大先 机械设计图册 化学工业工业出版社. 1997.12