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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 文獻綜述 0 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻綜述 車床主軸箱 CA614O 的設(shè)計文獻綜述 姓名 王旻涵 班級 機制 1102 指導(dǎo)教師 侯志敏 摘要 伴隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展 機械行業(yè)的市場呈現(xiàn)出一片光明的景象 國外的先 進技術(shù)和經(jīng)驗我們通過消化吸收 將其優(yōu)點轉(zhuǎn)化成我們的優(yōu)勢資源 利用其優(yōu)點我們 將在制造業(yè)中占有一席之地 主軸箱是機床中的重要零部件 它承擔(dān)著整臺機床動力 傳動的任務(wù) 機床的工作效率也受主軸箱的好壞影響 由此可見主軸箱的重要程度 在機械加工行業(yè)中 CA6140 機床作為主要的車削加工機床 被廣泛的應(yīng)用該行業(yè) 的零件加工中 此設(shè)計主要是對 CA6140 機床的主軸箱進行設(shè)計的 設(shè)計內(nèi)容包括機床 主要參數(shù)的確定 傳動方案以及傳動系統(tǒng)圖的擬定 對主要零件進行計算并用二維畫 圖軟件對零件進行設(shè)計和處理 普通車床又稱為臥式車床 因其主軸以水平方式放置的緣故 而被稱為臥式車床 是車床中應(yīng)用最廣泛的一種 約占總數(shù)的 65 組成的主要部件有 主軸箱 進給箱 溜板箱 刀架 尾架 光杠 絲杠和床身 主軸箱 將主電機傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過一系列的變速機構(gòu) 得到正反兩種轉(zhuǎn)向的不 同轉(zhuǎn) 速使主軸得到所需的 同時進給箱接收到主軸箱分出部分動力 是主軸箱的主 要任務(wù) 在主軸箱中車床的關(guān)鍵零件是主軸 直接影響工件的加工質(zhì)量的主要因數(shù)是 主軸在軸承上運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性 降低了主軸的旋轉(zhuǎn)精度 就等于降低機床的使用價值 進給箱 進給箱 又被稱為走刀箱 進給運動的變速機構(gòu)裝在進給箱中 他的進 給量或螺距可通過調(diào)整其變速機構(gòu) 切削可以通過光杠或絲杠將運動傳傳送至至刀架 來進行 絲杠與光杠 進給箱與溜板箱用用其進行連接 溜板箱所需的接受進給箱的運動和 動力 溜板箱做縱向直線運動 車削各種螺紋是通過絲杠來做的 只用光杠進行工件 的其他表面車削 而不用絲杠 溜板箱 作為車床進給運動的操縱箱其實就是溜板箱 被固定在刀架底部的它 可可 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 文獻綜述 1 以和刀架一同進行做縱向 橫向進給 快速移動或螺紋加工 為了方便操作機床 各 種操作手柄和按鈕被裝在溜板箱上 刀架 刀架部件位于床鞍上 其功能是裝夾車刀 并使車刀做縱向 橫向或斜向運動 尾架 它位于床身的尾座軌道上 并可沿導(dǎo)軌縱向調(diào)整位置 尾座的功能是用后 頂尖支撐工件 在尾座上還可以安裝鉆頭等加工刀具 以進行孔加工 床身 床身固定在左床腿和右床腿上 床身是機床的基本支撐件 在床身上安裝著機 床的各個主要部件 工作時床身使它們保持準(zhǔn)確的相對位置 主軸箱 進給箱 溜板箱 刀架 尾架 光杠 絲杠和床身是組成 CA6140 車床 的組成部 滾動軸承作為的主軸三支撐 雙軸滑移共用齒輪機構(gòu)構(gòu)成進給系統(tǒng)用 縱 向與橫向進給由十字手柄操縱 并附有快速電機 該機床剛性好 功率大 操作方便 CA6140 機床廣泛的應(yīng)用于機械加工行業(yè)中 CA6140 機床主軸箱的作用就是把運動 源的恒定轉(zhuǎn)速改變?yōu)橹鬟\動執(zhí)行件 主軸 工作臺 滑枕等 所需的各種速度 傳遞 機床工作時所需的功率和扭矩 實現(xiàn)主運動的起動 停止 換向和制動 加工公制 英制 模數(shù)和徑節(jié)螺紋均可用 CA6140 車床進行 縱向 橫向進給 快速移動或螺紋加工 在溜板箱上裝有各種操作手柄及按鈕 工作時工人可以方便地操作機床 正文 隨著技術(shù)的發(fā)展 機床主軸箱的設(shè)計會向較高的速度精度 而且要求連續(xù)輸出的高 轉(zhuǎn) 矩能力和非常寬的恒功率運行范圍 另外還會改善機床的動平衡 避免震動 污染和 噪音等 本設(shè)計為 CA6140 機床的主軸箱 作為主要的車削加工機床 CA6140 機 床廣泛的應(yīng) 用于機械加工行業(yè)中 CA6140 機床主軸箱的作用就是把運動源的恒定 轉(zhuǎn)速改變?yōu)橹鬟\動 執(zhí)行件 主軸 工作臺 滑枕等 所需的各種速度 傳遞機床工作 時所需的功率和扭矩 實現(xiàn)主運動的起動 停止 換向和制動 主軸箱通常主要由 下列裝置和機構(gòu)組成 齒輪變速裝置 定比傳動副 換向裝置 起動停止裝置 制動 裝置 操縱裝置 密封裝置 主軸部件和箱體 根據(jù)機床的用途和 性能不同 有的機 床主軸箱可以只包括其中的部分裝置和部件 主軸箱是支承主軸并安裝主軸的傳動變 速裝置 使主軸獲得各種不同轉(zhuǎn)速 以實現(xiàn) 主切削運動 該機床主軸箱剛性好 功率 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 文獻綜述 2 大 操作方便 CA6140 機床可進行各種車削工 作 并可加工公制 英制 模數(shù)和徑 節(jié)螺紋 主軸三支撐均采用滾動軸承 進給系統(tǒng)用 雙軸滑移共用齒輪機構(gòu) 縱向與橫 向進給由十字手柄操縱 并附有快速電機 該機床剛 性好 功率大 操作方便 機床設(shè)計和制造的發(fā)展速度是很快的 由原先的只為滿足加工成形而要求刀具與工 件間的某些相對運動關(guān)系和零件的一定強度和剛度 發(fā)展至今日的高度科學(xué)技術(shù)成果 綜 合應(yīng)用的現(xiàn)代機床的設(shè)計 也包括計算機輔助設(shè)計 CAD 的應(yīng)用 但目前機床主 軸變 速箱的設(shè)計還是以經(jīng)驗或類比為基礎(chǔ)的傳統(tǒng) 經(jīng)驗 設(shè)計方法 因此 探索科學(xué) 理論的 應(yīng)用 科學(xué)地分析的處理經(jīng)驗 數(shù)據(jù)和資料 既能提高機床設(shè)計和制造水平 也將促進 設(shè)計方法的現(xiàn)代化 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展 機械產(chǎn)品日趨精密 復(fù)雜 改型也日益頻繁 對機床的性能 精度 自動化程度等提出了越來越高的要求 機械 加工工藝過程自動化是實現(xiàn)上 述要求的重要技術(shù)措施之一 不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量和生 產(chǎn)率 降低生產(chǎn)成本 還能改善 工人的勞動條件 為此 許多企采用自動機床 組合 機床和專用機床組成自動或半自動 生產(chǎn)線 但是 采用這種自動 高效的設(shè)備 需要 很大的初期投資以及較長的生產(chǎn)準(zhǔn)備 周期 只有在大批量的生產(chǎn)條件 如汽車 拖拉 機 家用電器等工業(yè)主要零件的生產(chǎn) 下 才會有顯著的經(jīng)濟效益 在機械制造工 業(yè)中 單件 小批量生產(chǎn)的零件約占機械 加工的 70 80 科學(xué)技 術(shù)的進步和機 械產(chǎn)品市場競爭的日益激烈 致使機械產(chǎn) 主軸箱的基本環(huán)節(jié)是將機床的動力源和運動傳遞給機床主軸 復(fù)雜而巧妙是其機構(gòu)的 特點 本設(shè)計對主軸箱總體方案進行了研究 不僅分析機床用途和規(guī)格以及特性 還 對組成主軸箱的箱體 傳動系統(tǒng)和軸及軸上零件進行了結(jié)構(gòu)上的設(shè)計和計算 主軸 變速機構(gòu) 操縱機構(gòu)和潤滑系統(tǒng)等組成了主軸箱 保證運動參數(shù)和較高的 傳動效率是主軸箱應(yīng)該做到的 足夠的強度或剛度 較低噪聲 較小振動 操作方便 良好的工藝性傳動件是傳動件應(yīng)具備的特性 扭轉(zhuǎn)剛度下降 10 20 是受到箱體軸承孔的影響 導(dǎo)致彎曲剛度大幅下降 通過 用凸臺和加強筋來補足因開口而受到削弱的剛度 還可適當(dāng)增加壁厚來進一步保證 支承和定位是箱體在主軸箱中的作用 共有 15 根軸在主軸箱中 通過安裝孔的位置可 以完成軸的定位 由此可見 確定箱體上安裝孔的位置很重要 考慮齒輪之間的嚙合 及相互干涉是確定各軸安裝孔位置的主要問題 箱體上軸安裝孔位置確定可通過各對 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 文獻綜述 3 配合齒輪的中心距及變位系數(shù)來得出 不同類型機床 定位安裝主軸變速箱的方式亦不同 分別是固定式 移動式 在 箱體底部 在平面的底部 突起的兩個小垂直面位子 用螺釘和壓板固定 稱為固定式 一體式鑄造成型是本主軸箱箱體 因安裝需要對箱體的底部進行了相應(yīng)的調(diào)整 通過 床的總體設(shè)計及使用人們對顏色的喜好來確定箱體的顏色 箱體中預(yù)留了安裝空間 普通 V 帶應(yīng)保證帶傳動即不打滑又能傳遞最大功率 而且疲勞強度足夠 使用壽 命得到一定的滿足 對多片式摩擦離合器進行設(shè)計時 離合器的尺寸首先根據(jù)機床結(jié)構(gòu)確定 在確定 了安裝方式為軸裝式時 花鍵軸應(yīng)外摩擦片的內(nèi)徑 d 比小 2 6mm 而離合器的徑向 和軸向尺寸受內(nèi)部摩擦片整體直徑 d 的確定的影響 嚴(yán)重的話主軸箱內(nèi)部布局結(jié)構(gòu)都 會受影響 所以應(yīng)合理選擇 選取摩擦片的厚度通常為 1 1 5 1 75 2 mm 0 2 0 4 mm 為內(nèi)外層分 離時 的最大間隙為 摩擦片的材料常用 10 或 15 鋼 摩擦片應(yīng)具有較高的耐磨性 較大的摩 擦系數(shù) 抗高溫 抗膠合性好等特點 0 3 0 5 mm 的表面滲碳 及 HRC52 62 的 淬火硬度 驗算齒輪強度 應(yīng)選相同的模數(shù) 所承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪 計算器接 觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力 驗算齒面接觸應(yīng)力是對高速傳動齒輪而言的 驗算齒根彎曲應(yīng)力 則是對低速傳動齒輪 而驗算齒根彎曲應(yīng)力對硬齒面 軟齒芯滲碳淬火的齒輪來說 是必須的 就傳動軸來說 除了過載軸外 一般其他的不必進行強度校核 僅剛度驗算 滾 動軸承作為機床的傳動軸 導(dǎo)致失效主要原因是疲勞破壞 因此需要對疲勞進行驗算 總結(jié) 主軸箱里有各種變速齒輪 主軸 制動裝置的載體 箱體在主軸箱中起到了重要作用 主要是起支承和定位的作用 主軸箱中包含了 15 根軸 而箱體有對軸起到了定位的作 用 確定箱體上安裝孔在的位置的很重要 對軸和齒輪的設(shè)計也是至關(guān)重要的 確定 主軸箱的整體設(shè)計是否合格 需要對軸的剛度以及軸承疲勞強度和齒輪強度 接觸應(yīng) 力 彎曲應(yīng)力進行計算 最后通過 CAD 等一些繪圖軟件將設(shè)計畫出來 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 文獻綜述 4 在設(shè)計的過程中并不是一帆風(fēng)順的 在設(shè)計期間遇到了很多的問題 像在齒輪的 設(shè)計中 如何正確確定嚙合條件就遇到了問題 但是通過老師的指導(dǎo)和查閱大量的資 料 最終問題解決了 并得出了準(zhǔn)確的結(jié)論 輪齒的分布必須使主 從動齒輪相鄰?fù)?側(cè)齒廓在嚙合線上所卡的線段 法節(jié) 相同等等 參考文獻 1 任殿閣 張佩勤主編 設(shè)計手冊 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 1991 年 9 月 2 付鐵主編 計算機輔助機械設(shè)計實訓(xùn)教程 北京理工大學(xué)出版社 3 王國強主編 機械優(yōu)化設(shè)計 機械工業(yè)出版社 2009 年 9 月 4 曹桄 高學(xué)滿主編 金屬切削機床掛圖 上海交通大學(xué)出版社 1985 年 10 月 5 吳宗澤 羅圣國主編 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 高等教育出版社 2006 年 5 月 6 華東紡織工學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 天津大學(xué) 機床設(shè)計圖冊 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 7 機械設(shè)計手冊編寫組 機械設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社 1986 年 12 月 8 張有忱 趙蕓蕓主編 機械設(shè)計 高等教育出版社 2011 年 8 月 9 李華 李煥峰副主編 機械制造技術(shù) 機械工業(yè)出版社出版 10 葉偉昌 林崗副主編 機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社出版 11 卜炎主編 機械傳動裝置設(shè)計手冊 機械出版社出版 12 徐錦康主編 機械設(shè)計 高等教育出版社出版 13 清華大學(xué)工程圖學(xué)及計算機輔助設(shè)計教研室編 機械制圖 高等教育出版社出版 14 隋明明主編 史藝農(nóng)審 機械設(shè)計基礎(chǔ) 機械工業(yè)出版社出版