制动蹄片多轴钻床设计

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第2期 侯玉荣 等：制动蹄片多轴钻床设计 ·63·每轴需功率 P (M×4)÷(9 740×1T X d)(12 732 X4)÷(9 740 X 1T×10.5)-0.16 kW加工 3孔共计需要 P P X 30.16 X 30.48 kW计算电机功率P0.48/0.6 O.8 kW2.1.2 电机选用选用表 1所示三相异步交流电机。

表 1 选用的三相异步交流电机的参数2.2 传动方案设计由制动蹄 3个孔 的孑L距和转 速要求 (465r/rain)，选择相应的齿轮，采用2级传动，3个输出轴，2个传动轴，1个电机输入端，设计图2所示的传动方案。

54.829 54.829j 30 Ⅲ2.5，、3O m2.5Ⅳ465 r/minf 是l Z20 m2.5 暑 Z2O m2.5暑l -，N 36羔 r/a in Z20m2.5 乃3Ⅲ2 S图2 主轴箱传动方案图2.3 传动方案校核2.3.1 各轴转速、传动比传动轴转速：970 X 20÷30646.7 r/rain主轴转速：646.7×20÷30 431 r/rain转速偏差：(465-431)÷465-7.3% <10%2.3.2 中心距传动轴与输出轴齿轮传动副中心距 d，：(30×2.520×2.5)÷262.5 mm电机轴与传动轴齿轮传动副中心距 d (20 X2.530 X2.5)÷262.5 mm传动方案中及产品孔距要求：传动轴与输 出轴齿轮传动副中心距 0，0 020 丽 62.5 mm电机轴与传动轴齿轮传动副中心距 O0 O0 、 面 62.5 mm2.4 主轴箱传动链传动展开图设计依据传动方案，设计出传动链传动展开图，如图3所示。

图3 主轴箱传动链传动展开图. 2.5 主轴箱体设计依据传动链传动展开图，设计如图4所示箱体。

2.6 传动轴设计2.6.1 轴设计依据箱体、齿轮及传动要求，设计如图5所示传动轴。

其主要参数为：轴径D为20 mm，材料为45钢，热处理为淬火。轴剪应力不得超过[7-]70 MN/m ，转速 n310 r/rain，轴 内抗弯模量不得超过 28GN/m ，许用扭转角为 1.5/m根据公式 T9 550×N/n9 550×2.1÷310-64.69 N·mIp3.14 X D /323.14 X 0.02 ÷32 1.57 ×10-根据扭矩 -应力关系式 r (T X R)/I 64.69 X0.01÷(1.57 X 10 )-4.12 X 10 (N/m )41.2 MN/m <[ r]根据公式0 T X L/(G X Ip)64.69×0.14 X32÷(28 X 10 ×1.57 X 10-。)-0.66/m<1.5/m从以上计算可以看到，中间轴强度、刚度满足要求。

· 64· 机床与液压 第41卷l60R40 135±0.2 l驰；±O.2 M .212H7前后对 .《 》 ， I、。 铰孔湃2sI 绝。

f 、、- . 曼、 Ii 罨- IIII-6·I1.-50，.Ol。 14 S±0.Ol土0- / I制 目60 l 3oo ～ 氆- 380420- 4×M8攻20 1 -国-- E )I--15- 工/ 2ioo.2 丫 ，4-∈ -～ 20 3聃 ±0.2图4 主轴箱箱体图20- ，- I 4M820∞ l r -f -l24±0.2图5 传动轴第2期 侯玉荣 等：制动蹄片多轴钻床设计 ·65·- - 4z，日 I l h：- u：c r-L--I I图6 2号中间轴传动简图3 床身、夹具等整机设计设计床身时，主要考虑结构紧凑、滑台滑动灵活可靠、导轨耐磨便于维修；设计夹具时，要求装卸零件方便、分度快速、准确、夹紧可靠。夹具部分重点为分度装置，因该部分的好坏直接影响加工质量。

考虑到加工操作的方便，起始位置偏移-角度，经过角度换算，使分度盘转动时，加工的钻头正对着零件的第-排孔位置，同时必须考虑定位孔与定位销之间的孔位关系，使之不产生干涉。为保证加工精度，零件采用-面两销定位，侧面用液压拉杆压紧，转盘下用插销定位，加工完-排孑L后，转动-个角度，加工下-排孔，直到2个零件加工完。为降低劳动强度，定位插销采用脚踏开关控制，同时- 次装夹两个零件，提高了生产效率，整台设备结构如图 7所示。

图7 多轴钻机床整台设备设计图4 机床使用效果12月份开始，对已装配好的两台组合机 (Bz-01/BZ-02)进行调试，由目前试加工的前/后制动蹄的情况看，能满足产品的孔位设计要求，只需经过零件的加工试制阶段就能投入使用。

5 结束语此次设计的2台组合钻，人工、材料、机加工费用共计8万余元，与购买2台摇臂钻相比较，每台组合机估计可以直接为工厂节约资金3万元，与其他设备厂家报价的组合钻相比节庶 2O万元，而且以后若需加工其他重型制动蹄片，仅需重新设计制造主轴箱即可，增加了组合钻的通用性。2台组合钻从设计到设备安装仅用了两个月，为产品的早日投产做好了基矗加工效率至少提高了5倍，因而提高了整条制动蹄生产线的效率。