【正文】 （ 340） j? = 32 0 8 1 1 0 ( 4 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 5586 3 3 4 1 0 1 1 4 8 . 8 6 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ 25] 10j? ? MP 故 此齒輪合格 442? 齒輪： 10B? mm 1u? 1 1 4 8 .8 6 / m injn n r??3 721 3 0 5 6 3 9 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 . 6 8 02 3 0 3 8 4 1? ? ? ? ? ? ? ? N= ??dN = j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 12394 4 2 1 1 5 1 1 4 8 . 8 6 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP 故 此齒輪合格 圖 齒輪建模 軸校核 : ? ?TTT dnPWT ?? ???? 3 109550 （ 341） 長江師范學院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 第 27 頁 共 42 頁 式中符號代表參數(shù)同上： kwPP d 4 ??????? ? r / m ?????n 代入得 ? ? M P aM P a TT 6 5 5 0 33 ???? ??? ?? 故 此傳動軸合格。 — — /n r m in軸 的 轉(zhuǎn) 速 ， ； ? ? — —T M P a? 許 用 扭 轉(zhuǎn) 切 應 力 。TW — — 軸 的 抗 扭 矩 截 面 系 數(shù) ， /n r m in— — 軸 的 轉(zhuǎn) 速 ， ； n8 1 9 . 5 6 r / m i2301301 4 5 0 ???n P kw— — 軸 傳 遞 的 功 率 ， ； kwPP d 0 5 ?????? ? 長江師范學院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 第 15 頁 共 42 頁 31OC ??基 準 循 環(huán) 次 數(shù) ； 查 表 （ 以 下 均 參 見 《 機 床 設(shè) 計 指 導 》— 31m ?疲 勞 曲 線 指 數(shù) ， 查 表 ； — 32nK ?速 度 轉(zhuǎn) 化 系 數(shù) ， 查 表 ；— 33NK ?功 率 利 用 系 數(shù) ， 查 表； — 34QK ?材 料 強 化 系 數(shù) ， 查 表 ；1 — 1. 2 ~ 1. 6K ?工 作 情 況 系 數(shù) ， 中 等 沖 擊 的 主 運 動 ， 取 ； m a x m in m a x m a x m in m in=— 3 =5S S S S S S S S S S SK K K K K K K K K K K??的 極 限 值 見 表 ， 當 時， ， 時當 ＜ 。? ? 。 1 1 3 . 1 4 1 3 0 1 4 5 0 1 0 . 0 1 6 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ddV n m s? ? ??? ? ??? （ 32） 取 V=10m/s，符合要求。 所以車床轉(zhuǎn)速 結(jié)構(gòu)式 是 24 2 3 2 2? ? ? ? 選定電動機 ： CA6140車床電機 選擇 Y132M4， 電機的 滿載 旋 轉(zhuǎn) 速 速 是 1440r/min， 電機的 功率 是 。反 向旋 轉(zhuǎn)時， 有3 3 2 2 15? ? ? ? 級反轉(zhuǎn)。 CA6140主軸箱其中 C 代表 車 床類， A 代表改進型號 ,6 代表 臥式車床 ,1 代表 普通車臥式床 ,40代表 最大回轉(zhuǎn)直徑 400mm 。 如果可以突破二維平面設(shè)計的格局，使車床主軸箱的設(shè)計從三維實體造型開始整個產(chǎn)品的設(shè)計過程從草圖，實體，裝配，虛擬樣機，到最后自動生成二維工程圖。利用三維 SolidWorks軟件 創(chuàng)建參數(shù)化模型，實現(xiàn)車床主軸箱的優(yōu)化設(shè)計，減少設(shè)計過程的時間，提高產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計效率。提高自己對于三維設(shè)計軟件（ Solidworks、 UG）的使用能力，提高自己三維設(shè)計、三維建模的能力。 modeling and assembly。本 次設(shè)計 在文獻調(diào)研、網(wǎng)絡(luò)調(diào)研和市場調(diào)研等的基礎(chǔ)上，采用計算、類比和實驗等方法，完成了運動方案的確定和 結(jié) 構(gòu)化設(shè)計，通過功能設(shè)計與計算 ，運用 Solidworks 三維軟件 完成零 部 件 的 建模與裝配、三維結(jié)構(gòu)設(shè)計和造型設(shè)計、完成零件圖與裝配效果圖，實現(xiàn)裝配動態(tài)展示。 CA6140車床主軸箱 的主要功用是支撐并且傳動主軸，使車床的主軸帶動工件用規(guī)定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動 。 關(guān)鍵詞： CA6140 主軸箱 ； 建模與裝配 ； 三維結(jié)構(gòu)設(shè)計 ；運動仿真 長江師范學院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 II Abstract The CA6140 lathe as the main turning processing machine tool, has been widely applied in the manufacturing industry. The main function of CA6140 lathe headstock is the support and transmission shaft, the lathe spindle drives the workpiece rotate with the prescribed speed. Thedesign is based on the literature research, Inter survey and market research and so on, the putation, analogy and experimental methods, pleted to determine the motion scheme and structure design, the design and calculation, modeling and assembly, 3D structure design and other design, plete parts diagrams and assemblydrawings using Solidworks 3D software plete parts assembly,dynamic display. A visual representation of overall and adjustment partsafter the headstock structure, shape, size and feature of assemblysimulation, 3D animation and motion of the explosion, the internalstructure of CA6140 lathe headstock and working principle, more vividimage expression, let a person at a glance. Create a parametric model using 3D CAD technology, realizing the optimization design of lathe headstock, reduce the design time, improve the development efficiency of product design. Keywords: CA6140 spindle box。 2) 完善理論知識： 通過 完成畢業(yè)設(shè)計的過程中涉及到 新的理論知識的了解和學習，增大了自我的 知識面，完善 了自我的理論知識 。 1. 3 研究現(xiàn)狀 傳統(tǒng)的車床主軸箱設(shè)計方法比較復雜， 采用各類仿機床，制造新零件時需制造模具和調(diào)整機床，準備時間周期長，誤差大，加工零件的精度很難達到較高 的要求 ， 設(shè)計過程中更改比較費事，需要投入大的時間和精力很大，如果可以突破二維平面設(shè)計的格局，使車床主軸箱的設(shè)計從三維實體造型開始整個產(chǎn)品的設(shè)計過程從草圖，實體，裝配，虛擬樣機，到最后自動生成二維工程圖。 1. 5 設(shè)計方案可行性分析 車床主軸箱由于其產(chǎn)品內(nèi)部復雜，性能受制造參數(shù)影響較大，目前為止，車床主軸箱的設(shè)計仍然是比較傳統(tǒng)的方法，設(shè)計人員都是采用二維視圖來進行的，設(shè)計過程中更改圖紙比較費事，使產(chǎn)品的設(shè)計和制造周期較長。 長江師范學院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 第 3 頁 共 42 頁 2 總體設(shè)計方案 2. 1 主軸箱的組成及特點 CA6140 車床 主軸箱 的 主要 功用是支撐并 且 傳動主軸，使 車床的主軸帶動工件用規(guī)定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動 。 2. 2 主軸箱的主要參數(shù) 車床主軸箱加工 件的最大 的 回轉(zhuǎn)直徑 為 在床面上 400mm 在床鞍上 210mm 工件最大長度 750、 1000、 1500、 2020mm 車床主軸箱 主軸 的 轉(zhuǎn)速 級數(shù) 主軸 正 轉(zhuǎn) 【 24級 】 101400r/s 主軸 反轉(zhuǎn) 【 24級】 141580r/s 車床主軸箱 主 軸 的 其他參數(shù) 主軸孔徑 48mm 主軸前段孔錐度 400mm 主電機 功 率 轉(zhuǎn) 速 1450r/min 快速電機 功 率 370w 轉(zhuǎn) 速 2600 r/min 工件 的 長度 極限 為 1000mm的車 床 外形尺寸 【 長寬高 】 2668 1000 1190mm 重 為 2020kg 長江師范學院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 第 4 頁 共 42 頁 2. 3 傳動系統(tǒng)及其方案的確定 確定 主軸的 極限轉(zhuǎn)速 ： 車床 主軸 的 最小旋 轉(zhuǎn)速 minn 是 10mm/s,最 大的旋 轉(zhuǎn)速 maxn 是 1400mm/s， 車床主軸的 轉(zhuǎn)速 調(diào)速 范圍 是 m ax m in / 14nR n n?? 確定 車床主軸旋轉(zhuǎn)速度 的 公比 ： ?＝ 確定 主軸 的 轉(zhuǎn)速級數(shù) Z： 由圖 及系統(tǒng)傳動路線得，主軸正轉(zhuǎn)時， 傳動路線（Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅵ軸）使主軸有 2 3=6級正轉(zhuǎn)，第二條 （Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ軸） 使主軸 有 2 3 2 2=24級正轉(zhuǎn)， 總共 可獲 30級正轉(zhuǎn)。 確定 車床轉(zhuǎn)速結(jié)構(gòu)網(wǎng)或者 結(jié)構(gòu)式 ： 1 2 3a a aP X P P XZ X? ? ? ?（ ） （ ） （ ） 式中： Z—— 為 車床的 主軸 旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速級 數(shù) ； iP —— 為 每個 變速組 的 傳動副數(shù) 量 ； iX —— 為 每個 變速組的 級 比 指 數(shù) 。 計算 V帶輪 的 基準直徑： 因為 V帶類型，查 《機械設(shè)計 》表 7 75選用 1 130dd mm? ， 帶輪 的帶 速 一般是 在 5 25 /ms～ 。T N m m— — 離 合 器 所 傳 遞 的 扭 矩 （ ）； /j r m in? — — 安 裝 離 合 器 傳 動 軸 的 計 算 轉(zhuǎn) 速 （ ）； 01450 8 1 9 . 5 6 5 / m i n2 3 0 / 1 3 0dj ri?? ? ? ? 4 4 49 5 5 1 0 / 9 5 5 1 0 7 . 5 0 . 9 8 / 8 1 9 . 5 6 5 8 . 5 6 1 0djT N N m m??? ? ? ? ? ? ? ? ?； 式中： ? — — 從 電 動 機 到 離 合 器 的 傳 動