【正文】 小結(jié) ............................................................................（ 39） 總結(jié)與展望 .........................................................................（ 40） 參考文獻(xiàn) ...........................................................................（ 41） 致謝 ................................................................................（ 42） 長江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 第 1 頁 共 42 頁 1 緒論 1. 1 研究意義 1) 檢驗理論知識： 此次 CA6140 主軸箱的三維 CAD 設(shè)計，是對過去所學(xué)的專業(yè)理論知識的全面檢驗，在設(shè)計過程中查找自己的不足之處，并進(jìn)行彌補(bǔ)和完善。長江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 I 摘 要 CA6140 車床 作為主要的車削加工機(jī)床 ， 在機(jī)械加工行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用 。 3D structure design。 1. 4 課題研究內(nèi)容與方法 介紹 數(shù)控 車床的演變 和發(fā)展歷程 、 CA6140 車床 主軸箱 的 主要 功能 和 用途。 CA6140主軸箱主要構(gòu)成包括卸荷帶輪，雙向多片摩擦離合器，制動及操縱機(jī)構(gòu)，主軸部件，主軸變速操縱機(jī)構(gòu)，傳動件的潤滑。 分配 主軸箱的 總降速傳動比 ： 總降速傳動比 m i n 310 6 .6 7 1 01440dnu n? ? ? ? －Ⅱ 式中： minn —— 為 車床主軸最小旋 轉(zhuǎn)速 度 。P — — 摩 擦 片 許 用 比 壓 0[ ] 2 1 5 1 .1P ??— — 基 本 許 用 壓 強(qiáng) ， 查 《 機(jī) 床 設(shè) 計 指 導(dǎo) 》 表 取 ；1K — — 速 度 修 正 系 數(shù)； 0 1 2 3[ ] K K K 1. 1 1. 00 1. 00 0.[P 76 0 83 6] .P ??? ??? 240 / 6 1 0 2 .5 ( m / s )pV D n?? ? ? 根據(jù)平均圓周轉(zhuǎn)速 pV ，查《機(jī)械設(shè)計指導(dǎo)》取 1K =； 2K =； 3K = 2 420 2 8 . 5 6 1 0 1 . 4 / 3 . 1 4 0 . 0 8 6 0 2 1 0 . 8 3 6 ) 1 5 . 0 72 b [ ] 9TKZ fD P? ? ? ? ? ? ? ??? （ ＝ 16Z? ； 計算 空載功率損耗 kP ： 0. 4 0. 4 7. 5 3kdP kwN ?＝ ＝ ＝ 最后 計算 離合器 在 軸向 的 壓緊力 Q： 2500 1 . 1 3 . 11 4 2 1 1 . 0 0 2 . 6 1 0NQ p D Kb?? ? ? ?? ??? ?? ＝ ＝ （ 38） 離合器摩擦片的厚 一般取 1 2 mm、 、 、 （ ）， 分離時 取 最大 的 間隙 為 mm～ （ ） 。T N m m— — 軸 所 受 的 扭 矩 ， ；? ?T M P a? — — 許 用 扭 轉(zhuǎn) 切 應(yīng) 力 。 圖 Ⅲ 軸 軸承校核 額定壽命 hL ?)(6010 6 PCfnL th ? h （ 342） 式中符號代表參數(shù)同上： r / m ?????n 帶入 數(shù)據(jù) 得， hh LhL ????? 9 5 0 0 0) 1 6 2 0 ( 10 36 故 此軸承合格 長江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 第 28 頁 共 42 頁 圖 Ⅲ軸裝配圖 3. 5 Ⅳ軸 主要零件設(shè)計計算 1) 軸和齒輪的設(shè)計 同上原理 ：齒輪的計算， 8020 齒輪 ? ， 201?z 802?z 小齒輪： 齒輪的 分度圓直徑 是 mmmzd ???? 齒輪的 齒頂高 是 mmmhh aa *1 ???? 齒輪的 齒根高 是 mmmchh af )()( **1 ?????? 齒輪的 齒全高 是 mmhhh fa ????? 齒輪的 齒頂圓直徑 是 mmhdd aa 111 ?????? 齒輪的 齒根圓直徑 是 mmhdd ff 111 ?????? 大齒輪： 齒輪的 分度圓直徑 是 mmmzd ???? 齒輪的 齒頂高 是 mmmhh aa *2 ???? 長江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 第 29 頁 共 42 頁 齒輪的 齒根高 是 mmmchh af )()( **2 ?????? 齒輪的 齒全高 是 mmhhh fa 6 2 2 ????? 齒輪的 齒頂圓直徑 是 mmhdd aa 222 ?????? 齒輪的 齒根圓直徑 是 mmhdd ff 222 ?????? 5051 齒輪 ?m? 501?z 512?z 小齒輪： 齒輪的 分度圓直徑 是 mmmzd 1 2 ???? 齒輪的 齒頂高 是 mmmhh aa *1 ???? 齒輪的 齒根高 是 mmmchh af )()( **1 ?????? 齒輪的 齒全高 是 mmhhh fa ????? 齒輪的 齒頂圓直徑 是 mmhdd aa 111 ?????? 齒輪的 齒根圓直徑 是 mmhdd ff 111 ?????? 大齒輪： 齒輪的 分度圓直徑 是 mmmzd 2 ???? 齒輪的 齒頂高 是 mmmhh aa *2 ???? 齒輪的 齒根高 是 mmmchh af )()( **2 ?????? 齒輪的 齒全高 是 mmhhh fa 6 2 2 ????? 齒輪的 齒頂圓直徑 是 mmhdd aa 222 ?????? 齒輪的 齒根圓直徑 是 mmhdd ff 222 ?????? 軸 計算 ：同上原理 3 6 .7 8d 1 1 2 2 0 .2 31 1 4 8 .8 6??mm 選用軸的 最小段 是 25mm 2) 主要零件的 校核 同上原理 332? 齒輪 ： 齒寬 20b? mm ? j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 . 0 5 1 ) 1 . 2 1 . 3 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 4 2 12020 3 2 1 . 0 5 2 0 1 0 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP 故此齒輪合格 長江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 第 30 頁 共 42 頁 58 2齒輪： j? = 32 0 8 1 1 0 ( 1 1 ) 1 . 2 1 1 . 0 4 3 . 7 2 5 . 1 11355 8 2 1 1 5 1 0 MP? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?≤ [ j? ]=1250MP 故此齒輪合格 圖 齒輪建模 軸 校核 ，同上原理： ? ? M P aM P a TT 6 5 5 0 33 ???? ??? ?? 故此傳動軸合格。 — — 則 取 取 62 — 3K ?動 載 荷 系 數(shù) ， 查 表 ； 93 — 3K ?齒 向 載 荷 分 布 系 數(shù) ， 查 表 ； — 38Y ?標(biāo) 準(zhǔn) 齒 輪 齒 形 系 數(shù) ， 查 表 ；— , 3 9]j M P a?? ?許 用 接 觸 應(yīng) 力 （ ） 查 表 ； — 39]w M P a? ?? 許 用 彎 曲 應(yīng) 力 （ ） ， 查 表 。 大帶輪 的 基準(zhǔn)直徑 1212 1 3 0 2 3 0 / 1 3 0 2 3 0ddnd d m mn? ? ? ? （ 33） 計算 中心距 b、帶長 c，并且 驗算包角 ? ： 中心距 ： ? ? ? ?000 . 7 5 1 2 2 1 2 , 0 . 7 3 6 0 2 3 6 0d d b d d b? ? ? ? ? ? ?及 0 450b mm? V帶基準(zhǔn)長度 ： 2 2210 1 2 0() 3 . 1 4 1 0 02 ( ) 9 0 0 3 6 0 1 4 7 0 . 7 5 62 4 2 4 4 5 0dddd ddc a d d m ma? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ 34） 查 《機(jī)械設(shè)計》表 75有 1600dc mm? 實際中心距 有 ： 00 1 6 0 0 1 4 7 14 5 0 5 1 4 . 522ddccb b m m? ?? ? ? ? ? （ 35） 因為中心距的變動范圍是 （ dc b+ ） 驗算 1? ： 0 0 0 0211 1 8 0 5 7 . 3 1 6 9 9 0dddda? ?? ? ? ? ?，符合要求 . 計算帶輪 帶的根數(shù) Z： 11( ) K KCLPZ PP?? ? （ 36） 查《機(jī)械設(shè)計》表 76 有 1 ? ，查表 78 有 1 ? ，查表 79 得 ?? ，查表 72 得 長江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計? CA6140 主軸箱三維 CAD 設(shè)計 第 8 頁 共 42 頁 ? 19 3 . 9 3 8(1 . 9 4 0 . 1 5 ) 0 . 9 8 0 . 9 9z ??? ? ?， 得 ()4Z? 根 計算 初拉力 0F 、 軸壓力 QF ： 20 2 .55 0 0 ( 1 )caPF qvvz K? ? ? ? 式中： q—— 帶 的單位 質(zhì)量，查表 71， 有 ? ； 0 ? 10 1692 s in 2 5 1 4 9 . 5 9 2 s in 1 4 8 9 . 0 3 1 422QF Z F N?? ? ? ? ? ? 圖 帶輪 2) 離合器的 設(shè)計 設(shè)計 過程選用 離合器時，外摩擦片 內(nèi)徑尺寸要 比花鍵軸大 26mm～ 。但 是 由于 車床 軸Ⅲ Ⅴ 之間 有 四種傳動 方式，且傳動 比為 : 1 50 51 150 50U ? ? ? 2 50 20 150 80 4U ? ? ? 3 20 51 180 50 4U ??? 4 20 20 180 80 16U ? ? ? 車床 主軸只 有 2 3 2 2 1 18? ? ? ?（ － ）級正 向旋 轉(zhuǎn)，這樣 車床 主軸實際 上獲得 6 18 24?? 級正 向旋轉(zhuǎn)。利用三維 CAD技術(shù)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。 3) 應(yīng)用理論知識： 在設(shè)計過程中，應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)理論知識，對傳統(tǒng)主軸箱，做外觀和部分零部件尺寸方面的調(diào)整，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并借助三維 CAD軟件，繪出主軸箱整體及其零部件的三維設(shè)計圖，用Solidworks生成裝配體效果圖，制作主軸箱的裝配動態(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)。 直觀的表現(xiàn)出調(diào)整后主軸箱的整體及零部件的 結(jié)構(gòu) 、形狀、尺寸及裝配特點(diǎn)，三 維動畫爆炸和工作運(yùn)動的仿真，將 CA6140 車床主軸箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理，更生動形象的表達(dá)出來，讓人一目了然。 利用三維 CAD 技術(shù)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。 1. 2 產(chǎn)品說明 從 世界上第一臺 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 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 經(jīng)過了 幾十年來發(fā)展、停滯、引進(jìn) 新型高級 技術(shù)等幾個階段，我國 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 300種， 比 如五軸聯(lián)動的數(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)。 1. 6 小結(jié) 用 Solidworks繪出主軸箱整體及其零部件的三維設(shè)計圖，生成裝配體效果圖，制作主軸箱的裝配動態(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)計過程的時間，提高產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計效率。同樣的道理，車床 主軸只 獲得 3 3 2 2 1 12? ? ?（ － ） 級反 向旋 轉(zhuǎn)。 計算 摩擦 片 數(shù)目 Z： 202 b[ ]TKZ fD P?? （ 37） 式中： 傳到 I軸的時候 最大 的旋 轉(zhuǎn)速 度是 ：