【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(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 第 27 頁 共 42 頁 式中符號(hào)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(dòng)軸合格。 — — /n r m in軸 的 轉(zhuǎn) 速 ， ； ? ? — —T M P a? 許 用 扭 轉(zhuǎn) 切 應(yīng) 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(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 42 頁 31OC ??基 準(zhǔn) 循 環(huán) 次 數(shù) ； 查 表 （ 以 下 均 參 見 《 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 》— 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(qiáng) 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(yùn) 動(dòng) ， 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(dāng) 時(shí)， ， 時(shí)當(dāng) ＜ 。? ? 。 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(dòng)機(jī) ： CA6140車床電機(jī) 選擇 Y132M4， 電機(jī)的 滿載 旋 轉(zhuǎn) 速 速 是 1440r/min， 電機(jī)的 功率 是 。反 向旋 轉(zhuǎn)時(shí)， 有3 3 2 2 15? ? ? ? 級(jí)反轉(zhuǎn)。 CA6140主軸箱其中 C 代表 車 床類， A 代表改進(jìn)型號(hào) ,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(jì)的格局，使車床主軸箱的設(shè)計(jì)從三維實(shí)體造型開始整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程從草圖，實(shí)體，裝配，虛擬樣機(jī)，到最后自動(dòng)生成二維工程圖。利用三維 SolidWorks軟件 創(chuàng)建參數(shù)化模型，實(shí)現(xiàn)車床主軸箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)過程的時(shí)間，提高產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)效率。提高自己對于三維設(shè)計(jì)軟件（ Solidworks、 UG）的使用能力，提高自己三維設(shè)計(jì)、三維建模的能力。 modeling and assembly。本 次設(shè)計(jì) 在文獻(xiàn)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(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 結(jié) 構(gòu)化設(shè)計(jì)，通過功能設(shè)計(jì)與計(jì)算 ，運(yùn)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(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。 CA6140車床主軸箱 的主要功用是支撐并且傳動(dòng)主軸，使車床的主軸帶動(dòng)工件用規(guī)定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng) 。 關(guān)鍵詞： CA6140 主軸箱 ； 建模與裝配 ； 三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ；運(yùn)動(dòng)仿真 長江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 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(shí)： 通過 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中涉及到 新的理論知識(shí)的了解和學(xué)習(xí)，增大了自我的 知識(shí)面，完善 了自我的理論知識(shí) 。 1. 3 研究現(xiàn)狀 傳統(tǒng)的車床主軸箱設(shè)計(jì)方法比較復(fù)雜， 采用各類仿機(jī)床，制造新零件時(shí)需制造模具和調(diào)整機(jī)床，準(zhǔn)備時(shí)間周期長，誤差大，加工零件的精度很難達(dá)到較高 的要求 ， 設(shè)計(jì)過程中更改比較費(fèi)事，需要投入大的時(shí)間和精力很大，如果可以突破二維平面設(shè)計(jì)的格局，使車床主軸箱的設(shè)計(jì)從三維實(shí)體造型開始整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程從草圖，實(shí)體，裝配，虛擬樣機(jī)，到最后自動(dòng)生成二維工程圖。 1. 5 設(shè)計(jì)方案可行性分析 車床主軸箱由于其產(chǎn)品內(nèi)部復(fù)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(jì)仍然是比較傳統(tǒng)的方法，設(shè)計(jì)人員都是采用二維視圖來進(jìn)行的，設(shè)計(jì)過程中更改圖紙比較費(fèi)事，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造周期較長。 長江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 42 頁 2 總體設(shè)計(jì)方案 2. 1 主軸箱的組成及特點(diǎn) CA6140 車床 主軸箱 的 主要 功用是支撐并 且 傳動(dòng)主軸，使 車床的主軸帶動(dòng)工件用規(guī)定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng) 。 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(jí)數(shù) 主軸 正 轉(zhuǎn) 【 24級(jí) 】 101400r/s 主軸 反轉(zhuǎn) 【 24級(jí)】 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(jī) 功 率 轉(zhuǎn) 速 1450r/min 快速電機(jī) 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(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 42 頁 2. 3 傳動(dòng)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(jí)數(shù) Z： 由圖 及系統(tǒng)傳動(dòng)路線得，主軸正轉(zhuǎn)時(shí)， 傳動(dòng)路線（Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅵ軸）使主軸有 2 3=6級(jí)正轉(zhuǎn)，第二條 （Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ軸） 使主軸 有 2 3 2 2=24級(jí)正轉(zhuǎn)， 總共 可獲 30級(jí)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(jí) 數(shù) ； iP —— 為 每個(gè) 變速組 的 傳動(dòng)副數(shù) 量 ； iX —— 為 每個(gè) 變速組的 級(jí) 比 指 數(shù) 。 計(jì)算 V帶輪 的 基準(zhǔn)直徑： 因?yàn)?V帶類型，查 《機(jī)械設(shè)計(jì) 》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(dòng) 軸 的 計(jì) 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(dòng) 機(jī) 到 離 合 器 的 傳 動(dòng)