【正文】 gears, box, bearings and virtual assembly simulation and save simulation video formats and let the interface up and running. Keywords: CA6140 machine。 A6140車床主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真 摘 要 :CA6140 臥室車床屬于通用的中型機(jī)床，其主要組成部分可概括為“三箱刀架尾座床身” 。 spindle box design transmission design: Preparation of the main transmission parameters, work structure, speed diagram, determine the diameter of the pulley and gear, main drive and steering system dynamic way, to draw the main motion drive system diagram。當(dāng)金屬成為新的加工對(duì)象時(shí)，鉆孔和車床得都需要增加動(dòng)力，水力，風(fēng)力和畜力的驅(qū)動(dòng)機(jī)成為當(dāng)時(shí)的主流。當(dāng)然，修改方便，輕松實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的升級(jí)換代，也是數(shù)控機(jī)床成為大批量機(jī)械加工的一個(gè)重要原因 [4]。機(jī)器剛性強(qiáng)，功率大，操作方便。 （ 6）主軸箱中各傳動(dòng)件的潤(rùn)滑 主軸箱的潤(rùn)滑是由專門的潤(rùn)滑系統(tǒng)提供的。另還 要對(duì)主要零件進(jìn)行計(jì)算、研究，對(duì)主軸剛度、強(qiáng)度等進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算。再按結(jié)構(gòu)式的級(jí)比分配規(guī)律畫上各變速組的傳動(dòng)比射線，從 而確定了各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。再由軸 III 不同的齒輪副傳至主軸 VI。181。本設(shè)計(jì)中各軸安裝孔的位置的確定主要考慮了齒輪之間的嚙合及相互干涉的問題，根據(jù)各對(duì)配合齒輪的中心距及 變位系數(shù)，并參考有關(guān)資料，箱體上軸安裝空的位置確定如下： 中心距 ? ? 122dda ym????????? （其中 y 是中心距變動(dòng)系數(shù)） （ ） 中心距Ⅰ Ⅱ = 56 38 5 10 52????????? (mm) （ ） 中心距Ⅰ Ⅶ = 50 34 ????????? (mm) （ ） 中心距Ⅱ Ⅶ = 30 34 722????????? (mm) （ ） 中心距Ⅱ Ⅲ = 39 41 902????????? (mm) （ ） 中心距Ⅲ Ⅳ = 50 50 2. 5 12 52????????? （ mm） （ ） 中心距Ⅴ Ⅷ = 44 44 2 882?????????（ mm） （ ） 中心距Ⅴ Ⅵ = 26 54 4 1682????????? （ mm） （ ） 中心距Ⅷ Ⅸ = 58 26 2 822?????????（ mm） （ ） 中心距Ⅸ Ⅵ = 58 58 2 11 62????????? （ mm） （ ） 中心距Ⅸ Ⅹ = 33 33 2 662?????????（ mm） （ ） 中心距Ⅸ Ⅺ = 25 33 2 582?????????（ mm） （ ） 綜合考慮其它因素后，將箱體上各軸安裝空的位置確定如圖 所示 圖 主軸箱箱體各軸安裝位置示意圖 傳動(dòng)軸Ⅰ各主要零件 的設(shè)計(jì) 軸徑的估算 參考《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 2 得： 3(100 ~ 120) cPd n?（ ），查《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 — 10 得： V?帶 = ， 取 3105 cPd n? 由轉(zhuǎn)速圖可得： 0 230130Vii??帶 ∴ 轉(zhuǎn)速： 1 0 1450 8 1 9 .5 6 52 3 0 / 1 3 0dnn i? ? ?(r/min) 效率： 01 ????帶 功率： 1 0 1 7 .5 0 .9 6 7 .2dPP ?? ? ? ? ?(kw) ∴1 33117 . 21 0 5 1 0 5 2 1 . 6 78 1 9 . 5 6 5Pd n? ? ? ? ?(mm) 取 min1 22d ? mm V 帶輪的設(shè)計(jì) （ 1 ）計(jì)算 V 帶功率 cap cap = Ak ? P （ ） 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 7 得 Ak = P = kw 所以 cap = Ak ? P = ? = (kw) （ 2）選擇 V帶的類型 根據(jù)計(jì)算功率 cap 及小帶輪轉(zhuǎn)速 1 1450n ? r/miin，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 8— 11，選取普通 V 帶帶型： A 型 （ 112～ 140mm） （ 3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 并驗(yàn)算帶速 V （ a）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d 根據(jù) V帶的帶型，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 8— 8定小帶輪的的基準(zhǔn)直徑 1d ，應(yīng)使 1d ≥ ? ?mindd ，取 1d =132mm， 適當(dāng)整圓成 1d =130(mm) （ b）驗(yàn)算帶速 V 11 130 1450 1000 60 1000ddnV ? ??? ? ??? （ ） 取 V =10m/s （ c)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 由轉(zhuǎn)速圖中，帶輪傳動(dòng)比得 i =2313 ,再根據(jù)表 8— 8適當(dāng)整圓 得 21 23 132 233. 5413ddd i d? ? ? ? ? 進(jìn)行適當(dāng)整圓得 2d =230(mm) （ 4）確定中心距 a ，并選擇 V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL （ a）根據(jù)帶傳動(dòng)的總體尺寸的限制條件或中心距的要求，結(jié)合《機(jī)械設(shè)計(jì)》中式（ 8— 20）初定中心距 0a (dd + 2 0 1) 2(ddd a d?? + 2)dd 即 00 .7 3 6 0 2 3 6 0a? ? ? ? 取 0a =450(mm) （ b)計(jì)算相應(yīng)的帶長(zhǎng) 0dL 002dLa? + 1(2 dd? + 22120()) 4dddd a?? （ ） =21009 0 0 3 6 0 1 4 7 0 . 7 5 6 1 4 7 12 4 4 5 0?? ? ? ? ??(mm) 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL 根據(jù) 0dL 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 2 選取 dL =1600 (mm) （ c)計(jì)算中心距 a 及其變動(dòng)范圍 傳 動(dòng) 的 實(shí) 際 中 心 距 近 似 為 00 2ddLLaa ??? （ ） = 1600 1471450 514. 52???(mm) 考慮到帶輪的制造誤差，帶長(zhǎng)誤差，帶的彈性，以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊的需要，給出中心距的變化范圍： min da a L?? =5 1 4 .5 0 .0 1 5 1 6 0 0 4 9 0 .5? ? ?(mm) max da a L?? 5 1 4 .5 0 .0 3 1 6 0 0 5 6 2 .5? ? ? ?(mm) （ 5）驗(yàn)算小 帶輪包角 1? 由于小帶輪的包角 1? 要小于大帶輪上的包角 2? ，且小帶輪上的摩擦力相應(yīng)的小于大帶輪上的總摩擦力，因此打滑只可能發(fā)生在小帶輪上，為提高帶傳動(dòng)的工作能力，應(yīng)使： 0001 2 1 5 7 . 31 8 0 ( ) 9 0dddd a? ? ? ? ? （ ） 00 0 05 7 . 31 8 0 1 0 0 1 6 9 9 05 1 4 . 5? ? ? ? ? (6 ） 確 定 帶 的 根 數(shù) Z 00()ca ArLP KPZ P P P K K???? ? ? ? （ ） 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8— 7 得 AK =，查表 8— 4a 得 0P =，查表 8— 4b 得0P? =，查表 8— 5 得 K? =，查表 8— 2得 LK = ∴ 7 . 5 1 . 1 4 . 0 6 7(1 . 9 4 0 . 1 5 ) 0 . 9 8 0 . 9 9Z ???? ? ? 取 Z =5（根） (7）確定初拉力 0F 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 8— 6得單根 V 帶所需最小初拉力為： ? ? 20 m in ( 2 .5 )500 caKPF Q VK Z V????? ? ??? （ ） 2( 2 .5 0 .9 8 ) 1 .1 7 .55 0 0 0 .1 1 00 .9 8 5 1 0? ? ?? ? ? ???=（ N） (8)計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力 PF 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》得： 10 0 m in 1692 sin 2 5 ( ) sin 13 73 .2 38 622PF ZF F?? ? ? ? ? ?（ N） （ ） 圖 V 帶輪的結(jié)構(gòu)示意圖 多片式摩擦離合器的計(jì)算 設(shè)計(jì)多片式摩擦離合器時(shí)，首先根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)確定離合器的尺寸，如為軸裝式時(shí)，外摩擦片的內(nèi)徑 d 應(yīng)比花鍵軸大 2— 6，內(nèi)摩擦片的外徑 D 的確定，直接影響離合器的徑向和軸向尺寸，甚至影響主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局，故應(yīng)合理選擇。 軸的抗彎斷面慣性矩（ 4mm ） 花鍵軸 42( ) ( )64d b N D d D dI ? ? ? ? ?? （ ） = 42 443 2 . 2 6 8 ( 3 8 3 2 . 2 ) ( 3 8 3 2 . 2 ) 7 . 4 2 1 064 mm? ? ? ? ? ? ? ? ?? 式中 d— 花鍵軸的小徑（ mm） ； D— 花軸的大徑（ mm） ； b、 N— 花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)； 傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得： 4 1195 5 10 ( N m m )nPM ? ? ?扭 = 10 ? ? ? ?（ Nmm ） （ ） 式中 1P — 該軸傳遞的最大功率（ kw） 。滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于純徑向載荷，一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。 總上所述，本人選擇的軸承型號(hào)如下： 軸 I 從左至右分別為深溝球軸承 61808(2 對(duì) ) 61807（ 6對(duì)） 軸承的校核 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得滾動(dòng)軸承的校核，即要滿足條件：滾動(dòng)軸承的額定壽命 ? ?? ?6101060hCL T hnP????????? ??T 為工作期限（ h） ,對(duì)于一般機(jī)床 ??T取值為 15000— 20200 小時(shí)。 軸的抗彎斷面慣性矩（ 4mm ） 花鍵軸 42( ) ( )64d b N D d D dI ? ? ? ? ?? = 42 443 2 6 8 ( 3 6 3 2 ) ( 3 6 3 2 ) 6 . 5 3 4 1 064 mm? ? ? ? ? ? ? ? ?? 式中 d— 花鍵軸的小徑（ mm） ； D— 花軸的大徑（ mm） ； b、 N— 花鍵軸鍵寬，鍵數(shù)； 傳動(dòng)軸上彎曲載荷的計(jì)算，一般由危險(xiǎn)斷面上的最大扭矩求得： 4 22955 10 nPM ??扭 = 10 ? ? ? ?(Nmm) 式中 N— 該軸傳遞的最大功率（ kw） 。 同理對(duì)軸 III 上齒數(shù)為 4 5 50 模數(shù)為 ，齒數(shù)為 50 模數(shù)為 2 的齒輪經(jīng)行校核，齒輪都符合要求。 圖 軸 III 花軸圖 軸承的校核 根據(jù)軸徑等要求，軸 III所選軸承 從左至右分別為 30306 (1對(duì) ) 61806（ 1 對(duì)） 30305（ 1對(duì)） 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得滾動(dòng)軸承的校核，即要滿足條件：滾動(dòng)軸承的額定壽命 ? ?? ?610 1060h CL T hnP????????? ??T 為工作期限（ h） ,對(duì)于一般機(jī)床 ??T取值為 15000— 20200 小時(shí)。 jn — 該軸的最小轉(zhuǎn)速（ r/min