洛阳理工学院毕业设计（论文）
料为HT200，前、后、侧盖等材料为HT150。多轴箱体基本尺寸系列标准（GB3668.1-83）规定，9种名义尺寸用相应滑台的滑鞍宽度表示，多轴箱体宽度和高度是根据配套滑台的规格按规定的系列尺寸见《简明手册》中表7-1 选择；多轴箱后盖与动力箱法兰尺寸见《简明手册》中表7-2，其结合面上联接螺孔、定位销孔及其位置与动力箱联系尺寸相适应（参见《简明手册》中表5-40）；通用多轴箱体结构尺寸及螺孔位置详见《简明手册》中表7-1及表7-3。
多轴箱的标准厚度为180mm，用于卧式主轴箱的前盖厚度为55mm，用于立式的因兼作油池用，故加后到70mm，基型后盖的厚度为90mm，变形后盖厚度为50mm，100mm和125mm三种，应根据多轴箱的传动系统安排和动力部件与多轴箱的连接情况合理选用。
4.2.1多轴箱设计原始依据
(1) 多轴箱轮廓尺寸500X400mm。 (2) 多轴箱与工件相对位置尺寸。
(3) 被加工零件轮廓尺寸及所加工孔位置。 (4) 动力部件
4.2.2主轴结构的选择及计算 1. 主轴结构形式的选择
主轴结构形式由零件加工工艺决定，并考虑主轴的工作条件和受力情况。轴承形式是主轴部件结构的主要特征，加工过程中轴向力较大，最好用推力球轴承承受轴向力，而用向心球轴承承受径向力。 2. 通用主轴型式的初步确定
根据前期设计计算初步选定主轴轴径为25mm。
齿轮模数m一般用类比法确定。多轴箱中的齿数模数常用2、2.5、3、3.5、4几种。为便于生产，同一多轴箱中的模数规格最好不要大于两种。本设计齿轮模数选2和3初选齿轮模数为m=2或3。
主轴的型式主要取决于加工工艺方法、刀具主轴联接结构、刀具的进给抗力和切削转矩。本设计中根据加工工艺要求，采用了第一种前支承为
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推力球轴承、向心球轴承，后支撑为圆锥滚子轴承。其装配结构、配套零件及联系尺寸详见《简明手册》中第七章第二节。
主轴材料采用了40Cr钢，热处理C42。 数量：12根。
由于是12根主轴同时对12个φ12mm的孔进行加工，所以12根主轴的相对位置应与12个孔的相对位置保持一致。
4.2.3主轴分布类型及传动系统设计 1. 主轴分布类型
拟订多轴箱传动系统的基本方法是：先把全部主轴中心尽可能的分布在几个同心圆上，在各个同心圆的圆心上分贝设置中心传动轴；非同心圆分布的一些主轴，也宜设置中间传动轴（如一根传动轴带两根或三根主轴）；然后根据已选定的各中心传动轴再取同心圆，并用最少的传动轴带动这些中心传动轴；最后通过合拢传动轴与动力箱驱动轴连接起来。
组合机床加工的零件时多种多样的，结构也是各不相同，零件上孔的分布可分为4类： (1) 同心圆分布 (2) 直线分布
(3) 圆周和直线混合分布 (4) 任意分布
综上：此方案传动轴、齿轮数最少，采用多组同心圆分布，一根传动轴带动3根主轴的方案，主轴齿轮规格相同。 2. 传动系统设计
(1) 将主轴同心分布，用一根传动轴带动多根主轴。 (2) 确定驱动轴转速，转向及位置。
(3) 用最少的齿轮和中间传动轴把主轴和驱动轴连接起来。 (4) 设计手柄轴手动调节装配。 (5) 润滑油泵安排。
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4.2.4绘制多轴箱设计原始依据图
多轴箱设计原始依据图，是根据“三图一卡”整理编绘出来的。其内容及注意事项如下：
(1) 根据机床尺寸联系图，绘制多轴箱外形图，并标注轮廓尺寸及动力箱
驱动轴的相对位置尺寸。
(2) 根据尺寸联系图和加工示意图，标注所有主轴位置尺寸及工件与主
轴、主轴与驱动轴的相关位置尺寸。 (3) 根据加工示意图标注各主轴转速及转向。
(4) 列表标明各主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸。 (5) 标明动力件型号及其性能参数。 多轴箱原始依据图如下图所示：
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图4-1多轴箱设计原始依据图
4.3传动系统的设计计算
多轴箱传动系统设计，是根据动力箱驱动轴位置和转速、各主轴位置
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及其转速要求，设计传动链，把驱动轴与各主轴连接起来，使各主轴获得预定的转速和转向。并有以下要求：
1．在保证主轴的强度、刚度、转速和转向的条件下，力求使传动轴和齿轮的规格、数量为最少。因此，应尽量用用一根中间传动轴带动多根主轴，并将齿轮布置在同一排上。当中心距不符合标准时，可采用变位齿轮或略微改动传动比的方法解决。
2．尽量不用主轴带动主轴的方案，以免增加主轴负荷，影响加工质量。遇到主轴分布较密，布置齿轮的空间受到限制或主轴负荷较小、加工精度要求不高时，可用一根强度较高的主轴带动1~2根主轴的传动方案。
3．为使结构紧凑，主轴箱内齿轮副的传动比一般要大于1/2（最佳传动比为1~1/1.5），后盖内齿轮传动比允许取至1/3~1/3.5；尽量避免用升速传动。当驱动轴转速较低时，允许先升速后再降一些，使传动链前面的轴、齿轮转速较小，结构紧凑，但空转功率损失随之增加，故要求升速传动比小于等于2；为使主轴上的齿轮不过大，最后一级经常采用升速传动。
4．用于粗加工主轴上的齿轮，应尽可能设置在第Ⅰ排，以减少主轴的扭曲变形；精加工主轴上的齿轮，应设置在第Ⅲ排，以减少主轴的弯曲变形。
5．多轴箱内具有粗精加工主轴时，最好从动力箱驱动轴齿轮传动开始，就分两条加工路线，以免影响加工路线。
6．驱动轴直接带动的传动轴数不能超过两根，以免给装配带来困难。
4.3.1传动系统的设计计算
1. 各齿轮参数的设计计算：齿轮齿数和传动轴转速的计算公式如下： u=
z主z从 =
m2n从n主 式(4-1)
A =
?z主?z从? =mSz 式(4-2)
2n主=n从u=n从z从z主 式(4-3)
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n从=n主u=n主2Amz主z从2A 式(4-4)
2Auz从?—z从?m（1?n主n从?）m（1?u） 式(4-5)
z从=2Am—z主=2Am（1+n从n主=）2Am1+u 式(4-6)
式中： u——啮合齿轮副传动比；
Sz——啮合齿轮副齿数和；
z主、z从——分别为主动和从动齿轮齿数；
n主、n从——分别为主动和从动齿轮转速，单位为r/min； A——齿轮啮合中心距，单位为mm； M——齿轮模数，单位为mm。
已知：主轴转速 n=477.7r/min，主轴直径 d=25mm，主轴齿轮模数 m=2。 取驱动轴齿轮的模数m=3，齿数Z驱=22（数量1个，设在第Ⅳ排）。 2. 传动轴1即轴9的齿轮参数设计 m=3 （数量1个，设在第Ⅳ排） 3. 传动轴2、3即轴7、8的齿轮参数设计 m=3 （数量1个，设在第Ⅳ排） 4. 主轴1、2、3齿轮参数设计
取传动轴齿轮的模数m=2，齿数Z=24（数量2个，分别设在第Ⅱ、Ⅲ排）。
m=2
主轴1、3（数量各1个，设在第Ⅲ排）。 主轴2（数量1个，设在第Ⅱ排）。 5. 主轴4、5、6的齿轮参数计算设计
取传动轴齿轮的模数m=2，齿数z=23（数量2个，分别设在第Ⅱ、Ⅲ排）。
m=2
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