普通C6140車床主軸變速箱設計【含CAD圖紙+文檔】,含CAD圖紙+文檔,普通,c6140,車床,主軸,變速箱,設計,cad,圖紙,文檔 I 摘要 車床主要是為了進行車外圓、車端面和鏜孔等項工作而設計的機床。車削很少在其 他種類的機床上進行，而且任何一種其他機床都不能像車床那樣方便地進行車削加工。 由于車床還可以用來鉆孔和鉸孔，車床的多功能性可以使工件在一次安裝中完成幾種加 工。因此，在生產中使用的各種車床比任何其他種類的機床都多。 車床的基本部件有：床身、主軸箱組件、尾座組件、溜板組件、絲杠和光杠。 主軸箱安裝在內側導軌的固定位置上，一般在床身的左端。它提供動力，并可使工 件在各種速度下回轉。它基本上由一個安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪 (類似于卡車變速箱)所組成。通過變速齒輪，主軸可以在許多種轉速下旋轉。大多數車 床有 812 種轉速，一般按等比級數排列。而且在現代機床上只需扳動 24 個手柄，就能 得到全部轉速。一種正在不斷增長的趨勢是通過電氣的或者機械的裝置進行無級變速。 由于機床的精度在很大程度上取決于主軸，因此，主軸的結構尺寸較大，通常安裝 在預緊后的重型圓錐滾子軸承或球軸承中。主軸中有一個貫穿全長的通孔，長棒料可以 通過該孔送料。主軸孔的大小是車床的一個重要尺寸，因此當工件必須通過主軸孔供料 時，它確定了能夠加工的棒料毛坯的最大尺寸。 關鍵字：車床；主軸箱組件；主軸；無級變速 II Abstract Lathes are machine tools designed primarily to do turning, facing and boring, Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathes also can do drilling and reaming, their versatility permits several operations to be done with a single setup of the work piece. Consequently, more lathes of various types are used in manufacturing than any other machine tool. The essential components of a lathe are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, and the leads crew and feed rod. The headstock is mounted in a foxed position on the inner ways, usually at the left end of the bed. It provides a powered means of rotating the word at various speeds . Essentially, it consists of a hollow spindle, mounted in accurate bearings, and a set of transmission gears- similar to a truck transmissionthrough which the spindle can be rotated at a number of speeds. Most lathes provide from 8 to 18 speeds, usually in a geometric ratio, and on modern lathes all the speeds can be obtained merely by moving from two to four levers. An increasing trend is to provide a continuously variable speed range through electrical or mechanical drives. Because the accuracy of a lathe is greatly dependent on the spindle, it is of heavy construction and mounted in heavy bearings, usually preloaded tapered roller or ball types. The spindle has a hole extending through its length, through which long bar stock can be fed. The size of maximum size of bar stock that can be machined when the material must be fed through spindle. Key words: Lathes; headstock assembly; variable speed; 6 目錄 摘要 ......................................................................III ABSTRACT ...................................................................IV 1 緒論 ......................................................................1 1.1 畢業(yè)設計的目的 .........................................................1 1.2 機床主傳動系統設計要求 .................................................1 2 車床參數的擬定 ............................................................2 2.1 車床主參數和基本參數 ...................................................2 2.1.1 極限切削速度 Vmax、Vmin 的確定 ......................................2 2.1.2 主軸的極限轉速的確定 ...............................................2 2.1.3 主軸轉速級數和公比的確定 ...........................................3 2.1.4 主電機的選擇 .......................................................3 3 主傳動系統設計 ............................................................6 3.1 傳動結構式、結構網、轉速圖的確定 .......................................6 3.1.1 傳動形式的確定 .....................................................6 3.1.2 傳動組及各傳動組中傳動副的數目 .....................................6 3.1.3 傳動系統擴大順序的安排 .............................................7 3.1.4 繪制轉速圖 .........................................................7 3.1.5 轉速圖的擬定 .......................................................7 3.1.6 分配降速比 .........................................................8 3.2 齒輪齒數的確定及傳動系統圖的繪制 ......................................10 3.2.1 帶輪確定 ..........................................................10 3.2.2 齒輪齒數的確定的要求 ..............................................14 4 強度計算和結構草圖設計 ...................................................17 4.1 確定計算轉速 ..........................................................17 4.1.1 各軸、齒輪的計算轉速 ..............................................17 4.2 軸的估算和驗算 ........................................................19 4.2.1 主軸的設計與計算 ..................................................19 4.2.2 傳動軸直徑的估算 ..................................................22 4.3 齒輪模數的估算和計算 ..................................................24 4.3.1 齒輪模數的估算 ....................................................24 4.3.2 齒輪模數的驗算 ....................................................26 CA6140 車床主軸變速箱的設計 7 4.4 軸承的選擇與校核 ......................................................31 4.4.1 一般傳動軸上的軸承選擇 ............................................31 4.4.2 主軸軸承的類型 ....................................................31 4.4.3 軸承間隙調整和預緊 ...............................................33 4.4.4 軸承的較核 ........................................................34 4.4.5 軸承的密封和潤滑 ..................................................36 4.5 片式摩擦離合器的選擇與驗算 ............................................36 4.5.1 按扭矩選擇 ........................................................36 4.5.2 片式離合器的計算 ..................................................36 4.5.3 計算摩擦面的對數 Z.................................................37 5 主軸箱的箱體設計 .........................................................39 6 結論與展望 ...............................................................40 6.1 結論 ..................................................................40 6.2 展望 ..................................................................40 致 謝 ......................................................................41 參考文獻 ...................................................................42 存檔編碼：屆屆畢畢業(yè)業(yè)作作業(yè)業(yè)周周次次進進度度計計劃劃、檢檢查查落落實實表表 系別：班級：學生姓名：課題（設計）名稱：車床主軸傳動系統設計-單主軸變速機構設計 開始日期：周次起止日期工作計劃、進度每周主要完成內容存在問題、改進方法指導教師意見并簽字備 注1-32012年11月12日-2012年12月2日教師下達畢業(yè)設計任務，學生初步閱讀資料，完成畢業(yè)設計開題報告。按照任務書要求查閱論文相關參考資料，填寫畢業(yè)設計開題報告書存在問題：對設計目的及要求不明確，對課題理解模糊，實際設計操作能力不足。改進方法：向指導老師請教，通過導師指導后，翻閱圖書館的書籍等途徑查閱資料，重新填寫報告。4-102012年12月3日-2013年1月20日指導專業(yè)實訓機械制造綜合實訓，結合實踐了解課題存在問題：發(fā)現自己對所學知識的運用能力較差。改進方法：及時的對自己的知識點查漏補缺，了解設備的基本操作及特點，理解原理結構。11-122013年1月21日-2013年3月1日指導畢業(yè)實習到企業(yè)進行崗位實習，了解本專業(yè)的實踐知識,掌握基本的設計生產模式。存在問題：缺乏實踐動手能力。改進方法：向工程師請教，不斷學習，查漏補缺。132013年3月4日-2013年3月8日查閱參考資料查閱與設計有關的參考資料不少于10篇，其中外文不少于5篇存在問題：自己的資料短缺，相關理論知識不足。改進方法：利用休息的時間去校圖書館、書店等地方翻閱書籍，并利用工作之余在網上搜索相關資料加以整理142013年3月11日-2013年3月15日翻譯外文資料翻譯外文資料（8000-10000字符）存在問題：英文素養(yǎng)低，專業(yè)詞匯不足。改進方法：上網查詢，并結合翻閱軟件，向同學求助等方法，不斷提升英語翻譯能力。152013年3月18日-2013年3月22日主軸傳動設計方案分析產品圖，優(yōu)化傳動設計方案存在問題：缺乏設計經驗，繪圖達不到要求，設計方案不合理，存在材料浪費，配合性差。改進方法：多去車間部門了解實際生產過程，設計合理的裝配方案，建立正確的設計方案。162013年3月25日-2013年3月29日主軸箱結構分析確定主軸箱主軸傳動結構存在問題：主軸箱結構設計不合理。改進方法：詢問導師及工廠師傅，改進主軸箱結構。172013年4月1日-2013年4月5日主軸箱結構分析和尺寸計算分析產品圖，分析主軸傳動設計，深入優(yōu)化傳動設計方案存在問題：公式不能靈活運用，沒有合理的結構尺寸，設計方案不理想。改進方法：查閱相關資料，翻閱理解前人的設計方案，通過分析公式的計算原則和應用條件，合理運用各種公式。182013年4月8日-2013年4月12日主要零件結構設計和計算主要零件結構設計和尺寸計算存在問題：主軸箱零件的結構設計不合理，甚至存在不能按設計要求加工的情況，零件結構尺寸選取不合理。改進方法：詢問指導老師，結合加工設備，重新零件結構。192013年4月15日-2013年4月19日畫裝配圖初步繪制主軸箱裝配圖存在問題：繪圖軟件操作不熟練，實際裝配不正確。改進方法：網上學習CAD繪圖軟件，并表示出合理的裝配關系。202013年4月22日-2013年4月26日完成裝配圖修改主軸箱裝配圖存在問題：裝配圖中標準件畫法不正確，技術要求填寫不合理，沒能正確填寫明細欄。改進方法：翻閱書本，請導師檢閱。212013年4月29日-2013年5月3日繪制零件圖繪制主軸箱主要零件的零件圖存在問題：零件圖的描述不合理，零件圖上尺寸公差不達要求，粗糙度選用不規(guī)范。改進方法：修改零件圖以求以求達到合理要求。222013年5月6日-2013年5月10日完成零件圖修改完善裝配圖和零件圖存在問題：裝配圖和零件圖的表達方案不合理，尺寸不符合實際需求，技術要求不規(guī)范。改進方法：修改裝配圖和零件圖的表達方案，完善尺寸和技術要求。232013年5月13日-2013年5月17日設計說明書（論文）、摘要和小結編寫完成設計說明書（論文）、摘要和小結存在問題：說明書（論文）的格式不規(guī)范，摘要不合理要求等。改進方法：按學院要求重新修改書面格式，重新并編寫摘要。242013年5月20日-2013年5月25日上交資料、準備答辯整理所有資料，打印后上交指導教師，準備答辯按指導老師要求結合學院要求整理書籍及資料 說明：1、“工作計劃、進度”、“指導教師意見并簽字”由指導教師填寫，“每周主要完成內容”，“存在問題、改進方法”由學生填寫。2、本表由各系妥善歸檔，保存?zhèn)洳?。周次起止日期工作計劃、進度每周主要完成內容存在問題、改進方法指導教師意見并簽字備 注 編 號 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 題目： 車床主軸傳動系統設計 單主軸變速機構設計 信 機 系 模 具 設 計 與 制 造 專 業(yè) 學 號： 學生姓名： 指導教師： 本科畢業(yè)設計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 車床主軸傳動系統 設計- 單主軸變速機構設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取 得的成果，除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用、表示致謝的 內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫 的成果作品。 班 級： 學 號： 作者姓名： I 信 機 系 模具設計與制造 專業(yè) 一、 題目及專題 1、 題目 車床主軸傳動系統設計 2、 專題 單主軸變速機構設計 二、 課題來源及選題依據 課題來源為無錫某機械有限公司。通過畢業(yè)設計是為了培養(yǎng)學生開發(fā) 和創(chuàng)新機械產品的能力，要求學生能夠針對實際使用過程中存在的機床選擇 問題，綜合所學的機械理論設計與方法、專用機床設計方法，在機床基礎型 系的基礎上，設計一個簡單的主傳動變速系統，從而達到解決實際工程問題 的能力。 在設計傳動件時，在滿足產品工作要求的情況下，應盡可能多的采用標 準件，提高其互換性要求，以減少產品的設計生產成本。 三、 本設計（論文或其他）應達到的要求 1、 該部件工作時，能運轉正常； 2、 擬定工作機構和驅動系統的運動方案，并進行多方案對比分析； 3、 根據車床的加工要求，設計出機床主傳動系統的原理及繪制主傳 動系 統的裝配圖； 4、 對所設計的主傳動系統進行必要的驗算和推導； 5、 繪制車床的主傳動軸的零件圖； 6、 繪制車床主傳動系轉速圖和變速傳動系圖； II 7、 編制設計說明書 1 份。 四、 接受任務學生： 班 姓名 五、 開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、 設計（論文）指導（或顧問）： 指導教師 簽名 簽名 簽名 教研室主任 科學組組長 簽名 系主任 簽名 年 月 日 III 摘要 車床主要是為了進行車外圓、車端面和鏜孔等項工作而設計的機床。車削很少在其 他種類的機床上進行，而且任何一種其他機床都不能像車床那樣方便地進行車削加工。 由于車床還可以用來鉆孔和鉸孔，車床的多功能性可以使工件在一次安裝中完成幾種加 工。因此，在生產中使用的各種車床比任何其他種類的機床都多。 車床的基本部件有：床身、主軸箱組件、尾座組件、溜板組件、絲杠和光杠。 主軸箱安裝在內側導軌的固定位置上，一般在床身的左端。它提供動力，并可使工 件在各種速度下回轉。它基本上由一個安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪 (類似于卡車變速箱)所組成。通過變速齒輪，主軸可以在許多種轉速下旋轉。大多數車 床有 812 種轉速，一般按等比級數排列。而且在現代機床上只需扳動 24 個手柄，就能 得到全部轉速。一種正在不斷增長的趨勢是通過電氣的或者機械的裝置進行無級變速。 由于機床的精度在很大程度上取決于主軸，因此，主軸的結構尺寸較大，通常安裝 在預緊后的重型圓錐滾子軸承或球軸承中。主軸中有一個貫穿全長的通孔，長棒料可以 通過該孔送料。主軸孔的大小是車床的一個重要尺寸，因此當工件必須通過主軸孔供料 時，它確定了能夠加工的棒料毛坯的最大尺寸。 關鍵字：車床；主軸箱組件；主軸；無級變速 IV Abstract Lathes are machine tools designed primarily to do turning, facing and boring, Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathes also can do drilling and reaming, their versatility permits several operations to be done with a single setup of the work piece. Consequently, more lathes of various types are used in manufacturing than any other machine tool. The essential components of a lathe are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, and the leads crew and feed rod. The headstock is mounted in a foxed position on the inner ways, usually at the left end of the bed. It provides a powered means of rotating the word at various speeds . Essentially, it consists of a hollow spindle, mounted in accurate bearings, and a set of transmission gears- similar to a truck transmissionthrough which the spindle can be rotated at a number of speeds. Most lathes provide from 8 to 18 speeds, usually in a geometric ratio, and on modern lathes all the speeds can be obtained merely by moving from two to four levers. An increasing trend is to provide a continuously variable speed range through electrical or mechanical drives. Because the accuracy of a lathe is greatly dependent on the spindle, it is of heavy construction and mounted in heavy bearings, usually preloaded tapered roller or ball types. The spindle has a hole extending through its length, through which long bar stock can be fed. The size of maximum size of bar stock that can be machined when the material must be fed through spindle. Key words: Lathes; headstock assembly; variable speed; V 目錄 摘要 ......................................................................III ABSTRACT ...................................................................IV 1 緒論 ......................................................................1 1.1 畢業(yè)設計的目的 .........................................................1 1.2 機床主傳動系統設計要求 .................................................1 2 車床參數的擬定 ............................................................2 2.1 車床主參數和基本參數 ...................................................2 2.1.1 極限切削速度 Vmax、Vmin 的確定 ......................................2 2.1.2 主軸的極限轉速的確定 ...............................................2 2.1.3 主軸轉速級數和公比的確定 ...........................................3 2.1.4 主電機的選擇 .......................................................3 3 主傳動系統設計 ............................................................6 3.1 傳動結構式、結構網、轉速圖的確定 .......................................6 3.1.1 傳動形式的確定 .....................................................6 3.1.2 傳動組及各傳動組中傳動副的數目 .....................................6 3.1.3 傳動系統擴大順序的安排 .............................................7 3.1.4 繪制轉速圖 .........................................................7 3.1.5 轉速圖的擬定 .......................................................7 3.1.6 分配降速比 .........................................................8 3.2 齒輪齒數的確定及傳動系統圖的繪制 ......................................10 3.2.1 帶輪確定 ..........................................................10 3.2.2 齒輪齒數的確定的要求 ..............................................14 4 強度計算和結構草圖設計 ...................................................17 4.1 確定計算轉速 ..........................................................17 4.1.1 各軸、齒輪的計算轉速 ..............................................17 4.2 軸的估算和驗算 ........................................................19 4.2.1 主軸的設計與計算 ..................................................19 4.2.2 傳動軸直徑的估算 ..................................................22 4.3 齒輪模數的估算和計算 ..................................................24 4.3.1 齒輪模數的估算 ....................................................24 4.3.2 齒輪模數的驗算 ....................................................26 VI 4.4 軸承的選擇與校核 ......................................................31 4.4.1 一般傳動軸上的軸承選擇 ............................................31 4.4.2 主軸軸承的類型 ....................................................31 4.4.3 軸承間隙調整和預緊 ...............................................33 4.4.4 軸承的較核 ........................................................34 4.4.5 軸承的密封和潤滑 ..................................................36 4.5 片式摩擦離合器的選擇與驗算 ............................................36 4.5.1 按扭矩選擇 ........................................................36 4.5.2 片式離合器的計算 ..................................................36 4.5.3 計算摩擦面的對數 Z.................................................37 5 主軸箱的箱體設計 .........................................................39 6 結論與展望 ...............................................................40 6.1 結論 ..................................................................40 6.2 展望 ..................................................................40 致 謝 ......................................................................41 參考文獻 ...................................................................42 CA6140 車床主軸變速箱的設計 1 1 緒論 1.1 畢業(yè)設計的目的 通過機床主運動機械變速傳動系統的結構設計，在擬定傳動和變速的結構方案過程 中，得到設計構思、分析方案、結構工藝性、機械制圖、零件計算、編寫技術要求文件 和查閱級數資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握機床設計的過程和方法， 使原有的知識有了進一步的加深。 （1） 課程設計屬于機械系統設計課程的延續(xù)，通過設計實踐，進一步學習掌握機械系 統的一般方法。 （2） 培養(yǎng)綜合運用機械制圖、機械設計基礎、精度設計、金屬工藝學、材料熱處理及 結構工藝等相關知識，進行工程設計的能力。 （3） 培養(yǎng)使用手冊、圖冊、有關資料及設計標準規(guī)范的能力。 （4） 提高技術總結及編制技術文件的能力。 （5） 為進入工廠打下基礎。 1.2 機床主傳動系統設計要求 （1） 、主軸具有一定的轉速和足夠的轉速范圍、轉速級別，能夠實現運動的開停、 變速、換向和制動等，以滿足機床的運動要求。 （2） 、主電動機具有足夠的功率，全部機構和元件具有足夠的強度和剛度，以滿足 機床的傳動要求。 （3） 、主運動的有關機構，特別是主軸組件有足夠的精度、抗振性、溫升小和噪音 小，傳動效率高，以滿足機床的工作性能要求。 （4） 、操作靈活可靠，調整維修方便，潤滑密封良好，以滿足機床的使用要求。 （5） 、結構緊湊簡單、工藝性好、成本低、以滿足經濟要求。 三、車床主要參數（規(guī)格尺寸） 最大工件回轉直徑 D（mm） 400 刀架上最大回轉直徑 D1 200 主軸通孔直徑 d 50 主軸頭號（JB2521-79） 6 最大工件長度 L 750-2000 無錫太湖學院畢業(yè)設計說明書 2 2 車床參數的擬定 2.1 車床主參數和基本參數 2.1.1 極限切削速度 Vmax、Vmin 的確定 根據典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮： 允許的切速極限參考值如下： 表 2-1 允許的切速極限參考值 加 工 條 件 Vmax(m/min) Vmin(m/min) 硬質合金刀具粗加工鑄鐵工件 3050 硬質合金刀具半精或精加工碳鋼工件 150300 螺紋加工和鉸孔 38 根據給出條件，取 Vmax=200 m/min 螺紋加工和鉸孔時取 Vmin=5 m/min 2.1.2 主軸的極限轉速的確定 計算車床主軸極限轉速時的加工直徑， 按經驗分別取 K=0.5, Rd =0.25 dmax=KD=0.5400=200mm dmin=Rddmax=0.25x200=50mm 其中: dmax、d min 并不是指機床上可加工的最大和最小直徑，而是指實際使用情況下，采用 Vmax、 （Vmin ）時常用的經濟加工直徑。 則主軸極限轉速應為： 取標準數列數值，即 =1400r/minmaxn 在 中考慮車螺紋和鉸孔時，其加工的最大直徑 應根據實際加工情況選取min maxd 。因此，此處選最大直徑為 50mm504in/8.31504.1maxinin rdvin/1273504.310inmaxmax rdv CA6140 車床主軸變速箱的設計 3 取標準數列數值，即 =31.5r/minmin 轉速范圍 Rn= iax 轉速范圍 Rn= = =44.44r/minmin5.3140 考慮到設計的機構復雜程度要適中，故采用常規(guī)的擴大傳動，并選級數 Z=12，今以 和 代入公式 得 R=12.7 和 43.8，因此取 更合適。各級轉41.26. 1nR41. 速數列可直接從標準的數列表中查出，標準轉速數列表給出了 的從 110000 的06. 數值，因為 。從表中找到 =1440r/min 就可以每個 5 個數值選取一個，60.1max 得列表如下 31.5，45，63，90，125，180，250，355，500，710，1000，1400 2.1.3 主軸轉速級數 Z 和公比 的確定 已知 1minaxZR 取 Z=12 級 minax1Zn 124.8.43R =1440 =31.5maxnmin7.5.310in 綜合上述可得：主傳動部件的運動參數 Z=12 =1.41i/4maxrin/.minr 2.1.4 主電機的選擇 合理地確定電機功率 N，使機床既能充分發(fā)揮其性能，滿足生產需要，又不致使電機 經常輕載而降低功率因素。 中型普通車床典型重切削條件下的用量如表 2-2 所示。 刀具材料：YT15 工件材料 45 號鋼，切削方式：車削外圓 查下表可知：切深 ap=3.5mm 進給量 f(s)=0.35mm/r 無錫太湖學院畢業(yè)設計說明書 4 切削速度 V=90m/min 表 2-2 中型普通車床典型重切削條件下的切削用量 320 40 切削用量 普通型 輕型 普通型 輕型 切深 pa 3.5 3 4 3.5 進給量 f 0.35 0.25 0.4 0.35 切削速度 v 90 75 100 80 功率估算法用的計算公式 a 主切削力： b 切削功率： Pc= KWFVC45.612093 c 估算主電機功率： min/140rnd KPC56.8.總 中型機床上，一般都采用三相交流異步電動機作為動力源?？梢栽谙盗兄羞x用，在選擇 電動機型號時，應注意 根據機床切削能力的要求確定電機功率，但電動機都已經標準化，因此選取相應的標 準值 KWP5. 電機轉速 ：dn 選用時，要使電機轉速 與主軸最高轉速 和 I 軸轉速相近或相宜，以免采用過dnmaxn 大的升速或過小的降速傳動。 查機械設計手冊可知： P 值為 5.5KW，按我國生產的電機在 Y 系列的額定功率選擇。 Nfapc 30265.3.01107.75. CA6140 車床主軸變速箱的設計 5 表 2-3 Y 系列的額定功率 電機型號 額定功率 滿載轉速 同步轉速 A B C D E +0.018 Y132S--4 5.5KW 1440 1500 216 140 89 38 +0.002 80 F G H K AB AC AD HD BB L 10 33 132 12 280 270 210 315 200 475 圖 2.1 為 Y 系列的電機的外形圖。 圖 2.1 為 Y 系列的電機的外形圖 無錫太湖學院畢業(yè)設計說明書 6 3 主傳動系統設計 3.1 傳動結構式、結構網、轉速圖的確定 3.1.1 傳動形式的確定 集中傳動方式：傳動系的全部傳動和變速機構集中裝在同一個主軸箱內。 集中傳動適用于中、大型機床，尤其是 CA6140,其優(yōu)點是結構緊湊，便于集中操縱， 安裝調整方便。利于降低制造成本；缺點是運轉的傳動件在運轉過程中所產生的振動、 熱量，會使主軸產生變形，使主軸回轉中心線偏離正確位置而直接影響加工精度。 3.1.2 傳動組及各傳動組中傳動副的數目 擬定傳動鏈的基本原則，就是以經濟的滿足對機床的要求，可以滿足同樣要求的方案 有很多種，在進行傳動鏈的可能性分析時，應根據經濟合理的原則，選出有最好的方案。 轉速圖有助于各種方案的比較，并為進一步確定傳動系統提供方便。擬定主運動轉速圖 應該按照下列步驟進行： 擬定傳動方案，包括傳動形式的選擇以及開停。換向，操縱等整個傳動系統的確定。 傳動形式則指傳動和變速的元件，機構以及組成，安排不同特點的傳動形式，變速類型。 傳動方案和形式與結構的復雜程度密切相關，和工作性能也有關，因此，確定傳動 方案和形式，要從結構、工藝、性能、以及經濟性等多方面統一考慮。 級數為 的傳動系統由若干個順序的傳遞組組成，各傳動組分別有Z 個傳動副。.4321、、 即 .21 傳動副數由于結構的限制以 2 或 3 為適合，即變速級數 Z 應為 2 和 3 的因子： 即 baZ32 實現 12 級主軸轉速變化的傳動系統可以寫成多種傳動副的組合: 1) 2) 43412 3) 4) 23 5) 在上述方案中， （1） （2）方案有時可以省掉一根軸，缺點是一個傳動組內有四個傳動 CA6140 車床主軸變速箱的設計 7 副，如果用一個四聯滑移齒輪。則會增加軸向尺寸；如果用兩個雙聯滑移齒輪，則操縱 機構必須互銷，以防止兩個滑移齒輪同時嚙合，所以一般少用。 （3） （4） （5）方案：按照傳動副“前多后少”的原則選擇 Z=322 這一方案，但 軸換向采用雙向片式摩擦離合器結構，軸的軸向尺寸不至于過大，以免加長變速箱尺 寸，第一傳動組的傳動副不宜過多，以 2 為宜因此此方案不宜采用，而應選擇 12=232。 方案 4）是比較合理的 12=232 3.1.3 傳動系統擴大順序的安排 12=232 的傳動副組合，其傳動組的擴大順序又可以有形式： 1) 6213 2） 根據級比指數分配要“前密后疏”的原則，應選用 Z= 這一方案，然而1236 對于我們所設計的結構將會出現兩個問題： 第一變速組采用降速傳動時，由于摩擦離合器徑向結構尺寸限制，使得軸上的齒 輪直徑不能太小，軸上的齒輪則會成倍增大。這樣，不僅使-軸間中心距加大，而 且-軸間的中心距也會輥大，從而使整個傳動系統結構尺寸增大。這種傳動不宜采用。 如果第一變速組采用升速傳動，則軸至主軸間的降速傳動只能同后兩個變速組承 擔。為了避免出現降速比小于允許的杉限值，常常需要增加一個定比降速傳動組，使系 統結構復雜。這種傳動也不是理想的。 如果采用 這一方案則可解決上述存在的問題。6132 3.1.4 繪制轉速圖 車床主傳動系統轉速結構圖如圖 3.1 所示。 3.1.5 轉速圖的擬定 運動參數確定以后，主軸各級轉速就已知，切削耗能確定了電機功率。在此基礎上， 選擇電機型號，確定各中間傳動軸的轉速，這樣就擬定主運動的轉速圖，使主運動逐步 具體化。 無錫太湖學院畢業(yè)設計說明書 8 3.1.6 分配降速比 設計機床主軸變速傳動時，為了避免從動齒輪過大而增加箱體的徑向尺寸，一般限制 降速最小傳動比 Umin 1/4,為避免擴大傳動誤差，減少振動噪聲，一般限制直齒圓柱齒 輪的最大升速比 Umax ,因此決定了一個傳動組的最大變速范圍2 8/minaxur 該車床主軸傳動系統共設有四個傳動組其中有一個是帶傳動。根據降速比分配應 “前慢后快”的原則以及摩擦離合器的工作速度要求，確定各傳動組最小傳動比。 總的傳動比： a 決定軸-的最小降速傳動比主軸上的齒輪希望大一些，能起到飛輪的作用，所以最 后一個變速組的最小降速傳動比取極限 1/4，公比 =1.41，1.41 4=4，6132 最末一級間的間隔為 6 級 1.min47.5140.3電總uminiincbau皮總 44min.cu9.11 264cu42mincc 圖 3.1 轉速結構網 132:280 44:31 25:50 1800r/min 1400 1000 710 500 355 250 180 125 90 31,5 45 31.5 CA6140 車床主軸變速箱的設計 9 b 中間軸傳動比 可按先快后慢的原則，確定最小傳動比，根據基比指數確定其他傳動比 軸最小傳動比 miniamincbuu 因為 所以 軸最小傳動 軸采用升速傳動，加大齒輪 外徑，使主動輪齒根直徑大于離合器外轂。 因此，皮帶輪的傳動比為. 4in1c5.01232bu71.4.12b 214.1 2mina u 41.132au214.12min2au 49.01. .21.2皮u 33min.bbu 無錫太湖學院畢業(yè)設計說明書 10 3.2 傳動原理圖 3.2 齒輪齒數的確定及傳動系統圖的繪制 3.2.1 帶輪確定 因為床頭箱內部緊湊，而第一軸除皮帶輪外的受力不大，沒有必要為抵消皮帶的拉 力而選用大的軸承和軸，所以用卸荷式帶輪結構更劃算。 1、選擇三角帶型號 根據計算功率 NKPac P---電機額定功率 Ka---工作情況系數 車床的啟動載荷輕，工作載荷穩(wěn)定，兩班制工作時，取 Ka =1.1 CA6140 車床主軸變速箱的設計 11 故 =5.5x1.1=6.05KKWPKac 2、選擇 V 帶的帶型 根據計算功率和電機額定轉速查機械設計圖 811 選用 B 型。 3、確定小帶輪的基準直徑 并驗算帶速 vd 皮帶輪的直徑越小，帶的彎曲應力就越大，為了提高帶的使用壽命，小帶輪直徑不 宜過小。 1） 初選小帶輪的基準直徑 。1d 由表 86 和表 88.取小帶輪的基準直徑 =1321d 2）驗算帶速 vsmnd/54.76014160電 因為 5m/s

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