【正文】 評議人： 年 月 日 備注： 目 錄 1 引 言 ..................................................................... 1 2 主傳動的運動參數(shù)和動力參數(shù)的確定 ......................................... 2 動參數(shù)的確定 ............................................................ 2 動力參數(shù)的確定 .......................................................... 3 3 主傳動方案的選擇 ......................................................... 4 傳動布局 ................................................................ 4 變速形式 ................................................................ 4 開停方式 ................................................................ 4 制動方式 ................................................................ 5 換向方式 ................................................................ 5 4 主傳動運動設計 ........................................................... 5 結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖的擬 定 ............................................ 5 普通 V 帶型號及帶輪直徑的選擇 ........................................... 10 確定各變速組齒輪的齒數(shù) ................................................. 12 齒輪的布置與排列 ....................................................... 15 5 主傳動的計算轉(zhuǎn)速 ........................................................ 16 計算轉(zhuǎn)速的概念 ......................................................... 16 主軸計算轉(zhuǎn)速的確定 ..................................................... 16 其他傳動件計算轉(zhuǎn)速的確定 ............................................... 17 初估軸頸 ............................................................... 18 初估齒輪模數(shù) ........................................................... 20 齒輪幾何尺寸 ........................................................... 21 6 主軸的校核計算 .......................................................... 22 各級傳動比 ............................................................. 22 各軸的最低轉(zhuǎn)速 ......................................................... 22 主軸傳遞的功率（ kW ） ................................................. 22 計算各軸傳遞扭矩 ....................................................... 22 各軸設計計算 ........................................................... 23 7 主軸箱的箱體 ............................................................ 25 8 技術經(jīng)濟分析 ............................................................ 27 9 結(jié)論 .................................................................... 28 參考文獻 ................................................................... 30 致 謝 ..................................................................... 30 XXXX 機電工程系 2021 屆 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） 1 CA6140 車床主傳動系統(tǒng)設計 王叢叢 （德州學院機電系，山東德州 253023） 摘 要 ： 作為車削加工機床， CA6140機床廣泛的用于機械加工行業(yè)中，本設計主要 針對 CA6140機床的主軸箱進行設計，設計的內(nèi)容主要有機床主要參數(shù)，傳動方案和傳動系統(tǒng)圖的擬定，對主要零件進行了計算和校核，利用 AutoCAD繪圖軟件進行了零件的設計。 應包括參數(shù)，運動設計的分析和擬定，軸和軸承的驗算等，此外，還應對重要結(jié)構(gòu)的選擇和分析做必要的說明。 將各傳動件及其它零件在展開圖和剖面圖上做初步的安排，布置和設計。采用各類仿型機床，雖然可以部分地解決小批量復雜的加工，但在更新零件時需制造靠模和調(diào)整機床，生產(chǎn)準備周期長，而且由于靠模誤差的影響，加工零件的精度很難達到較高的要求。但是，采用這種自動、高效的設備，需要很大的初期投資以及較長的生產(chǎn)準備周期，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。因此，探索科學理論的應用，科學地分析的處理經(jīng)驗，數(shù)據(jù)和資料，既能提高機床設計和制造水平，也將促進設計方法的現(xiàn)代化。雖然設計者未曾系統(tǒng)的學習過機床設計的課程，但通過該設計拓寬了知識面，增強了實踐能力，對普通機床和數(shù)控機床都有了進一步的了解。 。xxxx 畢業(yè)論文（設計） 開題報告書 2021 年 11 月 10 日 院（系） 機電工程系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 姓 名 xxx 學 號 xxxxxxxxxx 論文（設計）題目 CA6140 車床主傳動系統(tǒng)設計 一、選題目的和意義 目的：機床設計是 在 技術基礎課及專業(yè)課的基礎上，結(jié)合機床主傳動部件（主軸變速箱）設計計算進行集合訓練。如計算，制圖，應用設計資料，編寫技術文件等。 二、本選題在國內(nèi) 外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 機床設計和制造的發(fā)展速度是很快的。 隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品日趨精密、復雜，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。 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%。 三、課題設計方案 機床設計是學生在學完基礎課，技術基礎課及有關專業(yè)課的基礎上，結(jié)合機床傳動部件（主軸變速箱）設計進行的綜合訓練 根據(jù)機床類型，規(guī)格和其他特點，了解典型工藝的切削用量，結(jié)合世界條件和情況，并與同類機床對比分析后確定：極限轉(zhuǎn)速 maxn 和 minn ，公比 ? （或級數(shù) Z ），主傳動電機功率 N。 在結(jié)構(gòu)草圖的基礎上，對一根傳動軸的剛度（學時充裕時，也可以對該軸的強度進行驗算）和該軸系的軸承的壽命進行驗算。 四、計劃進度安排 第一階段：（ ） 確定畢業(yè)設計課題題目，撰寫開題報告 ； 第二階段：（ ） 查詢相關資料、進行課題研究，在已完成研究的基礎上，撰寫畢業(yè)設計，完成設計初稿 ； 第三階段：（ ） 指導教師審閱學生設計，提出修改意見。通過機床主運動變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計，在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到方案分析、設計構(gòu)思、結(jié)構(gòu)工藝性、機械制圖、零件計算、編寫技術文件和查閱技術資料等各方面的綜合訓練，樹立正確的設計思路，掌握基本的設計方法，并使初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設計和計算能力得到提高。 隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品逐漸變得更精密、復雜，改型也日益頻繁，對機床的綜合性能、加工精度和自動化程度等提出了越來越高的要求。設計機床主傳動系統(tǒng)最基本的原則是以最合理，經(jīng)濟的方式滿足所需要求。通用機床的加工工藝范圍較廣，機床的加工類型、工件材料、刀具材料以及加工直徑等各量是經(jīng)常變化的，從而要求機床主軸的轉(zhuǎn)速也能在一定的范圍內(nèi)變化，以適應使用上的不同要求。 最大工件回轉(zhuǎn)直徑為 400mm 的普通車床主軸極限轉(zhuǎn)速分別為： maxn =minmax1000dv? = 1000 400? ???=1326 r/min? 1400 minn =maxmin1000dv? =1000250? ?? =? 10 轉(zhuǎn)速范圍： R=minmaxnn =140010 =140 XXXX 機電工程系 2021 屆 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） 3 主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)的確定 考慮到所設計的結(jié)構(gòu)的復雜程度要適中，所以采用常規(guī)的擴大傳動的方式，由此選級數(shù) Z=24。功率選擇 不僅要滿 足機床生產(chǎn)率的要求， 還要 考慮節(jié)約。 估算主電動機功率 N 電 （單位為 kW） N 電 =總切?N 式中： 切N ——切削的有效功率。另一 種 是分離傳動，該方式 把主軸組件與變速 傳動部分兩者分開， 形 成 一個主軸箱和一個變速箱，變速箱工作中產(chǎn)生的振動和熱量不直接傳給主軸， 從 而 可以 減少主軸的振動和熱變形， 提高加工精度且 主軸箱內(nèi)齒輪 數(shù)量 減少， 所以 主軸箱的噪聲、振動和發(fā)熱量也都減少。缺點是 變速箱結(jié)構(gòu)較復雜； 而 滑移齒輪多采用直齒圓柱齒輪， 其 承載能力不如斜齒圓柱齒輪；傳動平穩(wěn) 性不夠 ；不能在運動中變速，噪聲較大，尤其高速 傳動 時更為嚴重。 在選擇開停方式時，在 滿足機床使用性能的前提下，應優(yōu)先考慮采用電動機開停方式，當 開停頻繁、電動機功率較大或有其他要求時，可采用機械開停方式。 因此 我們采用機械制動方式。因此，主軸轉(zhuǎn)速為 24 級的變速系統(tǒng)可 采用 四個變速級， 一個三聯(lián)齒輪變速組和三個雙聯(lián)齒輪變速組。綜上所述，傳動順序采用 24=2322。 (4) 畫結(jié)構(gòu)網(wǎng) 根據(jù)已確定的結(jié)構(gòu)式方案畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)，如圖： 轉(zhuǎn)速圖的擬定 根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)，可擬定轉(zhuǎn)速圖。此外，車床一般 通過帶傳動將裝于床腿中的電動機軸與變速箱 Ⅰ 軸連接起來。 （ b） 橫線代表轉(zhuǎn)速值 （ c） 圖中縱向坐標表示轉(zhuǎn)速的大小，間 距相等的橫線 表示 各種不同的轉(zhuǎn)速。但 隨著轉(zhuǎn)速圖的改變，傳動副的傳動比值 及 其 相 關傳動件的轉(zhuǎn)速值也 發(fā)生 改變。 分配方法： a） 分配第四變速級（ IVV 軸間）的傳動比 由結(jié)構(gòu)式 1 2 6 1224 2 3 2 2? ? ? ?可知，第四變速組即第三擴大組的傳動副數(shù) 2，級比指數(shù) 12。選定變速組在 Ⅲ 軸上相應主動轉(zhuǎn)速點 E 的位置 以 確定該兩副的傳動比。 再 由 D1點 往上數(shù) 3 格定出 D2點。 綜上所述，確定變速組主動轉(zhuǎn)速點的位置 是 分配各變速組的傳動比 的 關鍵， 即 根據(jù)級比指數(shù)和傳動比 極限值，確定主動轉(zhuǎn)速點的選擇范圍；再根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸和傳動性能 的具體要求 ，