【正文】 Ⅱ 軸 主要 零件設(shè)計(jì) 計(jì)算 ............................................................（ 16） Ⅲ 軸 主要 零件設(shè)計(jì) 計(jì)算 ............................................................（ 22） Ⅳ 軸 主要 零件設(shè)計(jì) 計(jì)算 ............................................................（ 28） Ⅴ 軸 主要 零件設(shè)計(jì) 計(jì)算 ............................................................（ 31） Ⅵ 軸 主要 零件設(shè)計(jì) 計(jì)算 ............................................................（ 34） 主軸箱的裝配效果圖 ..............................................................（ 36） 小結(jié) ............................................................................（ 39） 總結(jié)與展望 .........................................................................（ 40） 參考文獻(xiàn) ...........................................................................（ 41） 致謝 ................................................................................（ 42） 長(zhǎng)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 42 頁(yè) 1 緒論 1. 1 研究意義 1) 檢驗(yàn)理論知識(shí)： 此次 CA6140 主軸箱的三維 CAD 設(shè)計(jì)，是對(duì)過(guò)去所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)的全面檢驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中查找自己的不足之處，并進(jìn)行彌補(bǔ)和完善。 1. 2 產(chǎn)品說(shuō)明 從 世界上第一臺(tái) 數(shù)控 車床 誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有 40 多年了 ， 伴隨 著微電子技術(shù)跟隨時(shí)間的前進(jìn)正不斷地的更新，不斷的進(jìn)步和發(fā)展 ，數(shù)控 車床同時(shí) 也 正 在不斷地 改進(jìn)技術(shù)，車床不停的 更新?lián)Q代， 車床也同時(shí) 經(jīng)過(guò)了 幾十年來(lái)發(fā)展、停滯、引進(jìn) 新型高級(jí) 技術(shù)等幾個(gè)階段，我國(guó) 的 數(shù) 控車 床的 也發(fā)展到一定的高度，可供 選擇的車床 品種已超過(guò) 300種， 比 如五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)字仿真的數(shù)控系統(tǒng)等 高端技術(shù)要求的車床也相繼出現(xiàn)。 并且 在文獻(xiàn)調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)調(diào)研和市場(chǎng)調(diào)研 等的 基礎(chǔ)上，采用計(jì)算、類比和實(shí)驗(yàn)等方法， 完成了運(yùn)動(dòng)方案的確定和 機(jī)構(gòu)化設(shè)計(jì)， 通長(zhǎng)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 42 頁(yè) 過(guò)功能設(shè)計(jì)與計(jì)算、完成零件建模與裝配 、三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和造型設(shè)計(jì) 、 完成零件圖與裝配效果圖，實(shí)現(xiàn)裝配動(dòng)態(tài)展示 。 1. 6 小結(jié) 用 Solidworks繪出主軸箱整體及其零部件的三維設(shè)計(jì)圖，生成裝配體效果圖，制作主軸箱的裝配動(dòng)態(tài)展示視頻，直觀的表現(xiàn)出調(diào)整后主軸箱的整體及零部件的圍觀、形狀、尺寸及裝配特點(diǎn) ， 減少設(shè)計(jì)過(guò)程的時(shí)間，提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)效率。設(shè)計(jì)過(guò)程中最大的難度是不同轉(zhuǎn)速之間的同步轉(zhuǎn)換，不同傳動(dòng)軸之間的轉(zhuǎn)換，但是利用滑動(dòng)齒輪和離合器能夠克服這些問(wèn)題，離合器主要能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)分離 。同樣的道理，車床 主軸只 獲得 3 3 2 2 1 12? ? ?（ － ） 級(jí)反 向旋 轉(zhuǎn)。 確定傳動(dòng)軸的軸數(shù) ： 車床 傳動(dòng)軸 的 數(shù) 量等于車床 變速組 的 數(shù) 量加上車床 定比傳動(dòng)副 的 數(shù) 量再加一，最后結(jié)果為 6 繪制轉(zhuǎn)速圖 ： 長(zhǎng)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 42 頁(yè) 圖 轉(zhuǎn)速圖 主軸運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線為： 圖 傳動(dòng)路 線表達(dá)式 長(zhǎng)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 42 頁(yè) 3 車床主軸箱的具體設(shè)計(jì) 3. 1 主軸箱的箱體 箱體尺寸選擇表 長(zhǎng)寛高 ( 3mm ) 箱體的 壁厚 (mm) 5OO 5OO 3OO 812 5OO 5OO 3OO8OO 5OO 5OO 1O15 8OO 8OO 5OO 122O 表 車床主軸箱 箱體上 每個(gè) 軸 的 安裝 和 定位 如下： ? ? 1 / 2 1 2 ? 56 38 / 2 50 34 / 2 30 34 / 2 7239 41 / 2 9050 50 / 2 12544 44 / 2 2 88a d d y m ymmmmmmmmmmmm? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ???中 心 距 （ ） （ 式 中 是 中 心 距 變 動(dòng) 系 數(shù) ）中 心 距 Ⅰ Ⅱ （ ）中 心 距 Ⅰ Ⅶ （ ）中 心 距 Ⅱ Ⅶ （ ）中 心 距 Ⅱ Ⅲ （ ）中 心 距 Ⅲ Ⅳ （ ）中 心 距 Ⅴ Ⅷ （ ）中 心 距 Ⅴ Ⅵ 26 58 / 2 4 16858 26 / 2 2 8458 58 / 2 2 11633 33 / 2 2 6625 33 / 2 2 58mmmmmmmmmm? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?（ ）中 心 距 Ⅷ Ⅸ （ ）中 心 距 Ⅸ Ⅵ （ ）中 心 距 Ⅸ Ⅹ （ ）中 心 距 Ⅸ Ⅺ （ ） 圖 主軸箱箱體 長(zhǎng)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 42 頁(yè) 3. 2 Ⅰ 軸主要零件設(shè)計(jì)計(jì)算 1) 普通 V 帶傳 動(dòng)設(shè)計(jì) 選擇 V帶 ： 工況系數(shù) 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 77得 ? 計(jì)算 功率 7 .5 1 .2 9CAP K P kw? ? ? ? （ 31） 確定 V帶 ： 由 功率 CP 和 小帶輪 1 1450 / minnr? ， 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 712， 選取 A型 V帶 。 計(jì)算 摩擦 片 數(shù)目 Z： 202 b[ ]TKZ fD P?? （ 37） 式中： 3) 軸和 齒輪的設(shè)計(jì) 齒輪的計(jì)算： 一對(duì)在主軸箱內(nèi) 軸 I 和主軸箱內(nèi) 軸 II 相嚙合的 齒輪中 ，選著小齒輪 齒數(shù) 是 1 24Z? ,齒輪精度選七 級(jí)， 一對(duì) 相嚙合的 齒輪中 大齒輪 的 齒數(shù) 為 21 Z i? ? ? ，取 2 29Z? ， 選 1 ? 計(jì)算 1T ： 51 5 10 PT n??? （ 39） 由上 面的計(jì)算可以得到 ： 8 2 5 .2 1 7 / 7 .2n r m in P kw??， 551 10 10 08332( ) N m mn? ? ? ?? ? ? ? 8 18 d?? ?查 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 表 ， 取 得 齒 寬 系 數(shù)； 86?查 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 表 ， 得 材 料 的 彈 性 影 響 系 數(shù) l im 1 l im 260 0 , 50 08 20 aaM P M P?????查 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 圖 ， 得； 計(jì) 算 應(yīng) 力 循 環(huán) 次 數(shù) ： 9116 0 6 0 9 6 0 1 (2 8 3 0 0 1 5 ) 4 . 1 4 7 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 310） 9 912 10 ?? ? ? ? 120. 9 ,82 K 0 54 .9H N H NK ???查 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 圖 ， 取 長(zhǎng)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 42 頁(yè) 1 % 1 8 1 4S ??計(jì) 算 接 觸 疲 勞 許 用 應(yīng) 力 ， 取 失 效 概 率 為 ， 安 全 系 數(shù) ， 由 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 式 得 1 l im11 0 . 9 6 0 0[ ] 5 4 01HNHaK MPS?? ?? ? ? （ 311） 2 l i m 22 0 . 9 5 5 0 0[ ] 4 7 51HNK MPS?? ?? ? ? （ 312） 計(jì) 算 小 齒 輪 分 度 圓 直 徑 由 《 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 》 得 211 12 . 2 3 ( )[]TEtdHK T Zud u ???? ? （ 313） 代入 []H? 中 小 值 5 2151 11 . 3 0 . 8 3 3 2 1 0 1 8 9 . 8432 . 2 3 ( ) 7 3 . 5 5 9 7 ( m m )511 4 7 543td???? ? ? 計(jì)算 V：由 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 得 1160 1000tdnV ?? ? （ 314） 3 . 1 4 7 3 . 5 5 9 7 8 2 5 . 2 1 7 3 . 1 7 6 8 ( m / s )6 0 1 0 0 0V ????? 計(jì)算 齒輪的 齒寬 ， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得： 1 73 .5 59 7 73 .5 59 7 ( m m )dubd? ? ? ? ? （ 315） 計(jì)算 bh ， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得： 1117 3 .5 5 9 3 .0 6 524tdM Z? ? ? （ 316） 12 . 2 5 2 . 2 5 3 . 0 6 5 6 . 8 6 9 ( m m )hM? ? ? ? （ 317） 7 3 .5 5 9 7 1 0 .6 76 .8 6 9bh ?? 計(jì)算載荷系數(shù)： 差 《機(jī)械設(shè) 計(jì)》表 84，有 使用系數(shù) ? ,差 《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 85， 有 ,HK ? ? 由 ? ,及 ? ? 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 814a有 ? ? 1 . 2 5 1 . 0 5 1 1 . 4 2 4 1 . 8 6 9A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? （ 318） 校正所分度圓直徑 ， 由311t tKddK?，代入數(shù)據(jù)得： 31 1 . 8 6 97 3 . 5 5 9 7 8 3 . 0 2 2 41 . 3d ? ? ? 確定 模數(shù) m ： 1 8 3 .0 2 2 4 3 .4 5 924dm Z? ? ? 根據(jù)齒輪 齒根 的 彎曲強(qiáng)度 進(jìn)行 設(shè)計(jì) ， 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 826 有 ， 13 212 ()[]Fa SadFYYKTm Z ?? ? （ 319） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 827a查得125 0 0 , 4 2 0F E F EM P a M P a? ? ? ?。 傳到 I軸的時(shí)候 最大 的旋 轉(zhuǎn)速 度是 ： 1 130 8 1 9 . 5 6 5 / m in230dn n r? ? ? ?????? 7. 2dN kwN???? 8 1 9 .5 6 5 / m injn n r??3 齒輪 50 ? 的校核 : 12B mm? ? j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 . 0 5 1 ) 1 . 2 1 . 3 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 6 2 5 1 0 1 8 . 1 55 0 2 . 2 5 1 . 0 5 1 2 8 2 0 MP?? ?? ≤ [ j? ]=1250MP 符合強(qiáng)度要求。 d m m— — 計(jì) 算 截 面 處 軸 的 直 徑 ， ； 代入 數(shù)據(jù) ? ? M P aM P a TT 33 ???? ??? ?? 故 此傳動(dòng)軸合格 圖 Ⅰ 軸 軸承 校核 : ?)(6010 6 PCfnL th ? h （ 329） — —PN式 中 ： 當(dāng) 量 動(dòng) 載 荷 ， ； NdTP 4 1 2 105 2 4 ????? — — /n r m in軸 承 轉(zhuǎn)