拖拉机变速箱体双面钻孔组合机床设计左多轴箱体部件(附件)
变速箱是与拖拉机后桥和柴油机相连的重要部件。组合机床通过双面钻孔一次性加工44个孔，使其满足相应精度与要求。本次组合机床的设计重点是总体设计和主轴箱设计两部分。组合机床的设计先对孔的加工进行分析，确定其加工余量，选择钻头，根据公式计算相关数据，根据计算所得的相关数据选择相应的通用部件，再根据数据和所选通用部件的尺寸绘制三图一卡。机床主轴箱的设计根据三图一卡上所得绘制原始依据图，查阅参考书籍，根据公式计算主轴相关数据，通过绘制坐标轴的方法计算传动轴坐标。最后对轴和齿轮进行校核。关键词 变速箱，组合机床，主轴箱
目 录
1 前言 1
2 组合机床总体设计 1
2.1被加工零件的特点 2
2.2 钻孔尺寸及钻头直径的确定 2
2.3 切削用量的选择 2
2.4 切削力、切削扭矩及切削功率的确定 6
2.5 三图一卡 6
2.5.1 被加工零件工序图 6
2.5.2 加工示意图 8
2.5.2.1 刀具的选择 8
2.5.2.2 导向的选择 8
2.5.2.3 主轴类型、尺寸、外伸尺寸 9
2.5.2.4 动力部件工作循环及行程 10
2.5.3 机床联系尺寸图 11
2.5.4 机床生产率计算卡 13
2.6 小组讨论 14
3 左主轴箱设计 16
3.1 绘制多轴箱设计原始依据图 16
3.2 主轴结构型式的选择及动力计算 17
3.2.1 主轴直径和齿轮模数的初步确定 17
3.3 传动系统设计 17
3.3.1 拟定传动路线 17
3.3.2 确定各轴间传动比 18
3.3.3 确定各轴齿轮齿数及传动轴位置 21
3.4 左主轴箱坐标计算 27
3.4.1 计算传动轴坐标 27
4. 轴和齿轮的校核 31
4.1 齿轮的校核 31
4.1.1 传动轴35与主轴2上的啮合齿轮 31
4.1.2 驱动轴0与传动轴32上的啮合齿轮 34 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
4.1.3 传动轴31与传功轴29上的啮合齿轮 37
4.2 轴的强度校核 40
4.2.1 求轴上载荷 40
4.2.2 绘制弯矩图和扭矩图 40
4.2.3 弯扭合成强度校核 41
4.2.4 疲劳强度安全系数校核 41
结论 43
致谢 44
参考文献 45
1 前言
组合机床是一种高效率的专用机床，具有大量的通用部件和些特殊部件。它可以执行一个（或多个）零件的多刀，多轴，多面，多工位加工。生产效率高，加工精度稳定。因为可以在组合机床上同时使用多个刀具来处理一个或多个工件。因此可以减少材料处理和面积，可以集中工艺，改善工作条件，提高生产效率降低成本。另外，组技术也可以用于中小批量生产，将具有相似结构和流程的组件结合起来。
组合机床的一般部件分为五类。其中动力部件为机床提供主要的运动和进给运动，主要是动力箱（将电机的旋转传递给主轴箱）和切削头；支撑部件用于安装机床的其他部件，包括各种底座和支架；用作夹具和工件的移动的是输送部件；辅助配件包括润滑，冷却和排屑装置。根据组态类型，组合机床可分为两类：单站和多站。单工位机床根据加工面的数量有四种单面，双面，三面和四面加工，通常每个加工位置只能进行一次加工；多工位机床有回转工作台，往复工作台，中央立柱型和转鼓型四种类型，可多次加工加工现场。
本次课题名称是拖拉机变速箱体双面钻孔组合机床—左多轴箱体部件。根据拖拉机变速箱两侧孔的位置和加工精度的主要设计数据，设计出结构合理，加工稳定，经济合理可靠的机床。在设计过程中，应减少对能源的消耗，节省原料。
2 组合机床的总体设计
在机器的设计、制造和使用的全过程中，要注意设计制造经济性和使用经济性。设计制造经济性表现为机器的成本低，使用经济性表现为高生产率、高效率、较低的能源与原材料消耗，以及低的管理和维护费用等。
提高设计制造经济性的主要途径有：①尽量采用先进的现代设计理论和方法，力求参数最优化，应用CAD技术，加快设计进度，降低设计成本；②合理组织设计和制造过程；③最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零部件；④合理选用材料，改善零件的结构工艺性，尽可能地采用新材料、新结构、新工艺和新技术，使其用料料少，质量小，加工费用低，易于装配；⑤尽力改善机器的造型设计，扩大销售量。
提高机器使用经济性的主要途径有：①提高机器的机械化、自动化水平，以提高机器的生产率和生产产品的质量；②选用高效率的传动系统和支承装置，从而降低能源消耗和生产成本；③注意采用适当的防护、润滑和密封装置，以延长机器的使用寿命，并避免环境污染。
设计机器时应满足环境保护要求，改善操作者及机器的环境，具体措施有：降低机器工作时的振动与噪声；防止有毒、有害介质滲漏；进行废水、废气和废液的治理；美化机器的外形及外部色彩。
2.1 被加工零件的特点
本次课题是以江苏504拖拉机变速箱为原型，完成对组合机床机及左主轴箱的设计。材料是HT200，硬度 HB170241。设计左主轴箱时，机床要满足变速箱壳体M10H6底孔，12Φ12.5，4M12螺纹底孔，3Φ19H9孔等加工任务。左主轴箱传动设计要合理，结构紧凑，工作稳定，操作方便，满足加工精度要求。
2.2 钻孔尺寸及钻头直径的确定
左侧面上21个孔：钻12个Φ12.5mm的孔，深18 mm，选取直径为12.5mm的麻花钻,表面粗糙度Ra3.2；钻4个M12的螺纹底孔，深18 mm，选取直径为10.2 mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻1个M10的底孔，深18 mm，选取直径为8.5mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻3个Φ19的孔，深315mm，通过钻、铰加工获得，铰孔时直径工序间余量为0.25mm,选取直径为18.75mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻1个Φ19的孔，深120mm，选取直径为19mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2。
右侧面上23个孔：钻4个Φ16的孔，深18 mm，选取直径为16mm的麻花钻，表面粗糙度Ra50；钻4个M10的底孔，深20 mm，选取直径为8.5 mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻2个M12的螺纹底孔，深20 mm，选取直径为10.2mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻2个Φ13的孔，深18 mm,通过钻、扩、铰加工获得，铰孔直径工序间余量为0.1mm,扩孔直径工序间余量为1.7mm,选取直径为11.2mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻8个M10的底孔，深22 mm，选取直径为8.5mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻1个M10的底孔，深32 mm，选取直径为8.5mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻2个M16的螺纹底孔，深50 mm，选取直径为14mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2。
目 录
1 前言 1
2 组合机床总体设计 1
2.1被加工零件的特点 2
2.2 钻孔尺寸及钻头直径的确定 2
2.3 切削用量的选择 2
2.4 切削力、切削扭矩及切削功率的确定 6
2.5 三图一卡 6
2.5.1 被加工零件工序图 6
2.5.2 加工示意图 8
2.5.2.1 刀具的选择 8
2.5.2.2 导向的选择 8
2.5.2.3 主轴类型、尺寸、外伸尺寸 9
2.5.2.4 动力部件工作循环及行程 10
2.5.3 机床联系尺寸图 11
2.5.4 机床生产率计算卡 13
2.6 小组讨论 14
3 左主轴箱设计 16
3.1 绘制多轴箱设计原始依据图 16
3.2 主轴结构型式的选择及动力计算 17
3.2.1 主轴直径和齿轮模数的初步确定 17
3.3 传动系统设计 17
3.3.1 拟定传动路线 17
3.3.2 确定各轴间传动比 18
3.3.3 确定各轴齿轮齿数及传动轴位置 21
3.4 左主轴箱坐标计算 27
3.4.1 计算传动轴坐标 27
4. 轴和齿轮的校核 31
4.1 齿轮的校核 31
4.1.1 传动轴35与主轴2上的啮合齿轮 31
4.1.2 驱动轴0与传动轴32上的啮合齿轮 34 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
4.1.3 传动轴31与传功轴29上的啮合齿轮 37
4.2 轴的强度校核 40
4.2.1 求轴上载荷 40
4.2.2 绘制弯矩图和扭矩图 40
4.2.3 弯扭合成强度校核 41
4.2.4 疲劳强度安全系数校核 41
结论 43
致谢 44
参考文献 45
1 前言
组合机床是一种高效率的专用机床，具有大量的通用部件和些特殊部件。它可以执行一个（或多个）零件的多刀，多轴，多面，多工位加工。生产效率高，加工精度稳定。因为可以在组合机床上同时使用多个刀具来处理一个或多个工件。因此可以减少材料处理和面积，可以集中工艺，改善工作条件，提高生产效率降低成本。另外，组技术也可以用于中小批量生产，将具有相似结构和流程的组件结合起来。
组合机床的一般部件分为五类。其中动力部件为机床提供主要的运动和进给运动，主要是动力箱（将电机的旋转传递给主轴箱）和切削头；支撑部件用于安装机床的其他部件，包括各种底座和支架；用作夹具和工件的移动的是输送部件；辅助配件包括润滑，冷却和排屑装置。根据组态类型，组合机床可分为两类：单站和多站。单工位机床根据加工面的数量有四种单面，双面，三面和四面加工，通常每个加工位置只能进行一次加工；多工位机床有回转工作台，往复工作台，中央立柱型和转鼓型四种类型，可多次加工加工现场。
本次课题名称是拖拉机变速箱体双面钻孔组合机床—左多轴箱体部件。根据拖拉机变速箱两侧孔的位置和加工精度的主要设计数据，设计出结构合理，加工稳定，经济合理可靠的机床。在设计过程中，应减少对能源的消耗，节省原料。
2 组合机床的总体设计
在机器的设计、制造和使用的全过程中，要注意设计制造经济性和使用经济性。设计制造经济性表现为机器的成本低，使用经济性表现为高生产率、高效率、较低的能源与原材料消耗，以及低的管理和维护费用等。
提高设计制造经济性的主要途径有：①尽量采用先进的现代设计理论和方法，力求参数最优化，应用CAD技术，加快设计进度，降低设计成本；②合理组织设计和制造过程；③最大限度地采用标准化、系列化及通用化的零部件；④合理选用材料，改善零件的结构工艺性，尽可能地采用新材料、新结构、新工艺和新技术，使其用料料少，质量小，加工费用低，易于装配；⑤尽力改善机器的造型设计，扩大销售量。
提高机器使用经济性的主要途径有：①提高机器的机械化、自动化水平，以提高机器的生产率和生产产品的质量；②选用高效率的传动系统和支承装置，从而降低能源消耗和生产成本；③注意采用适当的防护、润滑和密封装置，以延长机器的使用寿命，并避免环境污染。
设计机器时应满足环境保护要求，改善操作者及机器的环境，具体措施有：降低机器工作时的振动与噪声；防止有毒、有害介质滲漏；进行废水、废气和废液的治理；美化机器的外形及外部色彩。
2.1 被加工零件的特点
本次课题是以江苏504拖拉机变速箱为原型，完成对组合机床机及左主轴箱的设计。材料是HT200，硬度 HB170241。设计左主轴箱时，机床要满足变速箱壳体M10H6底孔，12Φ12.5，4M12螺纹底孔，3Φ19H9孔等加工任务。左主轴箱传动设计要合理，结构紧凑，工作稳定，操作方便，满足加工精度要求。
2.2 钻孔尺寸及钻头直径的确定
左侧面上21个孔：钻12个Φ12.5mm的孔，深18 mm，选取直径为12.5mm的麻花钻,表面粗糙度Ra3.2；钻4个M12的螺纹底孔，深18 mm，选取直径为10.2 mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻1个M10的底孔，深18 mm，选取直径为8.5mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻3个Φ19的孔，深315mm，通过钻、铰加工获得，铰孔时直径工序间余量为0.25mm,选取直径为18.75mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻1个Φ19的孔，深120mm，选取直径为19mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2。
右侧面上23个孔：钻4个Φ16的孔，深18 mm，选取直径为16mm的麻花钻，表面粗糙度Ra50；钻4个M10的底孔，深20 mm，选取直径为8.5 mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻2个M12的螺纹底孔，深20 mm，选取直径为10.2mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻2个Φ13的孔，深18 mm,通过钻、扩、铰加工获得，铰孔直径工序间余量为0.1mm,扩孔直径工序间余量为1.7mm,选取直径为11.2mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻8个M10的底孔，深22 mm，选取直径为8.5mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻1个M10的底孔，深32 mm，选取直径为8.5mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2；钻2个M16的螺纹底孔，深50 mm，选取直径为14mm的麻花钻，表面粗糙度Ra3.2。
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