【正文】 選取。當(dāng) 1M 處于中間位置時(shí)，主軸停止。 （ 5）傳動路線的擬定 （ a） 主傳動系統(tǒng)傳動路線 運(yùn)動由電動機(jī)經(jīng) V 帶傳至主軸箱中的軸 I，軸 I 上裝有雙向多片式摩擦離合器 1M ，它的作用是使主軸正傳、反轉(zhuǎn)或停止。 2 傳動方案及 傳動系統(tǒng) 圖的擬定 （ 1）確定極限轉(zhuǎn)速 已知主軸的最低轉(zhuǎn)速 10minn ? mm/s，最高轉(zhuǎn)速 max 1400n ? mm/s，轉(zhuǎn)速調(diào) 整 范圍為 m ax m in/ 14nR n n?? 21 （ 2）確定公比 選定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比為φ＝ （ 3）求出主軸轉(zhuǎn)速級數(shù) Z l g / l g 1 l g 1 4 / l g 1 . 1 2 1 2 4nZR ?? ? ? ? ? 22 （ 4）確定結(jié)構(gòu)式 24 2 3 2 2? ? ? ? （ 5）繪制轉(zhuǎn)速圖 電動機(jī)的選擇 一般車床若無特殊要求，多采用 Y系列封閉式三相異步電動機(jī)，根據(jù)原則條件選擇 Y132M4型 Y系列籠式三相異步電動機(jī)。 選題依據(jù) 通過四年的大學(xué)學(xué)習(xí)，我對機(jī)械專業(yè)的知識有了不少的了解。 （ 2）主軸部件 主軸是車床的關(guān)鍵部分，在 工作時(shí)承受很大的切削抗力。 在技 術(shù)水平方面有很明顯的性能差距， 在高端數(shù)控機(jī)床的落后最主要還是在主要功能零部件上的技術(shù)落后，一臺機(jī)床上最主要的組成部分是什么 —— 絲杠、導(dǎo)軌、伺服電機(jī)、力矩電機(jī)、電主軸、編碼器，這些主要功能部件大部 分 我們還不能支持使用國產(chǎn)的。高效率高速高精度，柔性自動化智能化已 經(jīng)成為當(dāng)代機(jī)床的發(fā)展趨勢，更好的造福于人類和社會發(fā)展。 transmission parts 緒論 1 簡介主題 金屬切削機(jī)床國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 金屬切削機(jī)床是采用切削工具，去除工件上多余的金屬它是制造機(jī)器的機(jī)器，通常稱 之為“機(jī)床”。主傳動系統(tǒng) 總體設(shè)計(jì)包括 主傳動形式選擇 、主軸電機(jī)選擇及功率計(jì)算； 機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)傳動設(shè)計(jì) :擬定主傳動參數(shù)、結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖、確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑，主傳動的轉(zhuǎn) 向 與制動方式，畫出主運(yùn)動的傳動系統(tǒng)圖 ；動力計(jì)算，其中包括確定齒輪模數(shù)，軸的尺、 軸承的形式和型號， 以及其他有關(guān)的計(jì)算。主軸箱 。最早的加工對象是木料。因此，機(jī)床的柔性自動化系統(tǒng)大大增加了。 三個(gè)主軸支撐的滾動軸承 。 （ 4）摩擦離合器 主軸箱內(nèi)的雙向機(jī)械多片式摩擦離合器，它具有左、右兩組由若干內(nèi)、外摩擦片交疊組成的摩擦片組。 本設(shè)計(jì)的意義和應(yīng)用價(jià)值 CA6140 型普通車床目前在實(shí)際加工中有著廣泛的應(yīng)用，其有較好的生產(chǎn)率和一定的使用性能，通過對機(jī)床主軸箱傳動系統(tǒng)的了解，有利于我們正確的認(rèn)識和操作機(jī)床，正確的使用機(jī)床參數(shù)，以及舉一反三，通過對 c6140 機(jī)床的了解，有利于我們剛好的了解同一類車床的組成及操作 ,我認(rèn)為選擇該課題意義匪淺。 （ 2）確定傳動軸的軸數(shù) 傳動軸數(shù)＝變速組數(shù) +定比傳動副數(shù) +1=6 23 （ 3）繪制轉(zhuǎn)速圖 先按傳動軸數(shù)及主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)格距 lgφ畫出網(wǎng)格，用以繪制轉(zhuǎn)速圖。 當(dāng) 1M 處于中間位置時(shí)，主軸停止。主軸傳動 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)表達(dá)式如下： 123956 20 20264138 80 8013 0 2251 50 51 5823 0 5843 50 503050 34 635034 30 50M I V V MI I I I I IM V I I M??? ? ???? ? ? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?????電 動 機(jī) ()VI?????????主 軸 W ==1450r/mind 根據(jù)以上的確定，可以初步定出的傳動系統(tǒng)圖，如圖 所示。 箱體在主軸箱中起支承和定位的作用。 綜上該齒輪副符合要求。 滾動軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動接觸來支承轉(zhuǎn)動零 件的。對于純軸向載荷，一般用推力軸承。滾子軸承對軸承的傾斜最為敏感，這類軸承在偏斜狀態(tài)下的承載能力可能低于球軸承。 綜上軸 II 上的三聯(lián)滑移齒輪 3 4 39，符合要求，其余兩齒輪也符合要 求。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得 h m d n Tn T h m df f f f fC P P Cf f f f f? ? ? 式中 nf — 速度因數(shù)， Tf — 溫度因數(shù)， hf — 壽命因數(shù)， mf — 力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時(shí) ? ，力矩載荷較大時(shí) 2mf ? ， df — 沖擊載荷因數(shù) 將 nTh m dffPCf f f? 代入 10hL 中得： 610 1060 h m dhnTf f fLn f f???? ???? 軸 II上的圓錐滾子軸承的校核： 106 3510 1 0 3 . 4 8 2 1 . 5 9 . 9 5 1 06 0 1 2 0 7 . 7 8 0 . 3 6 3 1hL ????? ? ???????(h) ∵ ? ?10hLT? ∴所選軸承符合要求 。 齒輪的徑向力 rP ： ( ) / c o s 9 0 2rtP P t g? ? ? ? ? ? ?(N) 式中 α — 為齒輪的嚙合角； ρ — 齒面摩擦角； β — 齒輪的螺旋角； 22()0 .1[MTd m m??? ??=20mm，故校核符合要求。 圖 軸 IV 雙聯(lián)滑移齒輪 1 圖 軸 IV 雙聯(lián)滑移齒輪 2 傳動軸的校核 對于傳動軸，除重載軸外，一般無須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得 h m d n Tn T h m df f f f fC P P Cf f f f f? ? ? 式中 nf — 速度因數(shù)， Tf — 溫度因數(shù)， hf — 壽命因數(shù)， mf — 力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時(shí) ? ，力矩載荷較大時(shí) 2mf ? ， df — 沖擊載荷因數(shù) 將 nTh m dffPCf f f? 代入 10hL 中得： 610 1060 h m dhnTf f fLn f f???? ???? 軸 IV上的角接觸球軸承的校核： 36 510 10 3 2 1 1060 11 48 .86 3 85 1hL ????? ? ????? ??(h) 軸 IV上的圓錐滾子軸承的校核： 106 3510 1 0 3 . 1 1 2 1 . 5 2 . 1 3 1 06 0 1 1 4 8 . 8 6 3 0 . 5 2 3 1hL ????? ? ????? ??(h) ∵ ? ?10hLT? ∴ 軸 IV 上的軸承校核符合要求。 齒輪的徑向力 rP ： ( ) / c o s 1 0 0 3rtP P t g? ? ? ? ? ? ?(N) 式中 α — 為齒輪的嚙合角； ρ — 齒面摩擦角； β — 齒輪的螺旋角； 22()0 .1[MTd m m??? ??=，故校核符合要求。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得 h m d n Tn T h m df f f f fC P P Cf f f f f? ? ? 式中 nf — 速度因數(shù)， Tf — 溫 度因數(shù)， hf — 壽命因數(shù)， mf — 力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時(shí) ? ，力矩載荷較大時(shí) 2mf ? ， df — 沖擊載荷因數(shù) 將 nTh m dffPCf f f? 代入 10hL 中得： 610 1060 h m dhnTf f fLn f f???? ???? 軸 III 上深溝球軸承的校核： 36 510 10 2 2 6 1060 11 48 .86 3 17 1hL ????? ? ????? ??(h) 軸 III 上圓錐滾子軸承的校核： 106 3510 1 0 3 . 0 2 2 1 . 5 3 . 0 7 1 06 0 1 1 4 8 . 8 6 3 0 . 4 5 5 1hL ????? ? ????? ??(h) ∵ ? ?10hLT? ∴ 軸 III 上的軸承校核符合要求。 圖 三聯(lián)滑移齒輪圖 傳動軸的校核 對于傳動軸，除重載軸外，一般無須進(jìn)行強(qiáng)度校核，只進(jìn)行剛度驗(yàn)算。 傳動軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力 tP ： ? ?4 32 2 6 . 8 1 1 0 2 . 7 2 4 1 0 ND 5 0t MP ??? ? ? ?扭 式中 D— 齒輪節(jié)圓直徑（ mm） ,D=mZ。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得 h m d n Tn T h m df f f f fC P P Cf f f f f? ? ? （ ） 式中 nf — 速度因數(shù)， Tf — 溫度因數(shù)， hf — 壽命因數(shù)， mf — 力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時(shí) ? ，力矩載荷較大時(shí) 2mf ? ， df — 沖擊載荷因數(shù) 將 nTh m dffPCf f f? 代入 10hL 中得： 610 1060 h m dhnTf f fLn f f???? ???? 軸 I上的深溝球軸承的校核： 36 510 10 8 2 2 1060 81 65 44 1hL ????? ? ???????(h) ∵ ? ?10hLT? ∴ 故該軸承符合要求。 (2）軸承的轉(zhuǎn)速 工作轉(zhuǎn)速對軸承也有一定的要求，球軸承與滾子軸承相比較，有較高 的極限轉(zhuǎn)速，故在高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。通常是內(nèi)圈隨軸頸回轉(zhuǎn)，外圈固定，但也可用于外圈回轉(zhuǎn)而內(nèi)圈不動，或是內(nèi)、外圈同時(shí)回轉(zhuǎn)的場合。 傳動軸上的彎矩載荷有輸入扭矩齒輪和輸出扭矩齒輪的圓周力、徑向力，齒輪的圓周力 4 32 2 8 . 3 9 1 0 2 . 9 9 6 1 0 ND 5 6t MP ??? ? ? ?扭 （ ） 式中 D— 齒輪節(jié)圓直徑（ mm） ,D=mZ。 摩擦片的厚度一般 取 、 、 2（ mm），內(nèi)外層分離時(shí)的最大間隙為— （ mm），摩擦片的材料應(yīng)具有較高的耐磨性、摩擦系數(shù)大、耐高溫、抗膠合性好等特點(diǎn)，常用 10 或 15 鋼，表面滲碳 — （ mm），淬火硬度達(dá) HRC52— 62。181。 （ b) 車削米制螺紋時(shí) 傳動鏈的傳動路線 電動機(jī)軸10162025324050638010012516020025032040045050056071090020/8020/8051/5050/5011201440r/min63/5022/5830/5039/41360450570708904112051/4356/389501180800130/2301450r/min 圖 CA6140 轉(zhuǎn)速圖 圖 主軸箱傳動系統(tǒng)圖 增加了一次外嚙合，而使主軸反轉(zhuǎn)。 （ 4）確定系統(tǒng)傳動方案圖 主軸箱系統(tǒng)傳動方案圖如圖 所示。 （ 2）進(jìn)行主軸箱內(nèi)各結(jié)構(gòu)計(jì)算及校核 ,完成主軸箱箱體和各傳動軸軸上的零件 計(jì)算及校核。油液將主軸箱中摩擦所產(chǎn)生的熱量帶至箱體外的油箱中，冷卻后再流入箱體，因此就可以減少主軸箱的熱變形，以提高機(jī)床的加工精度 [1115]。 主軸箱組成及特點(diǎn) （ 1）制動器及操縱機(jī)構(gòu) 制動裝置的功用是在車床停機(jī)過程中，克服主軸箱內(nèi)各運(yùn)動件的旋轉(zhuǎn)慣性，使主軸迅速停止轉(zhuǎn)動，以縮短輔助時(shí)間。主要差別 在：精確度、穩(wěn)定性、可靠性等；機(jī)床的復(fù)合性能差距較大，目前市場上的五軸聯(lián)動加工中心多用于航天航空核電等，數(shù)控系統(tǒng)的差距，數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心；其他關(guān)鍵配套件差距。近年來，隨著一些先進(jìn)技術(shù)的開發(fā)并應(yīng)用于機(jī)床，機(jī)床發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代。 headstock。 此畢業(yè)設(shè)計(jì)是對 CA6140 車床主軸箱的傳動系統(tǒng)及仿真進(jìn)行設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括： 主傳動系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 、 機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)傳動設(shè)計(jì) 、動力計(jì)算。零 件 傳動 Design and Simulation of CA6140 lathe main spindle box drive system Abstract： CA6140 lathe is a versatile medium