【正文】 在我的十幾年求學(xué)歷程里，離不開父母的鼓勵(lì)和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，是他們一直激勵(lì)著我向著更高的學(xué)府邁進(jìn)，督促我實(shí)現(xiàn)更高的人生價(jià)值的追求，感謝他們?yōu)槲宜龅囊磺?。?duì)我來說，即將前往新的學(xué)習(xí)驛站，在將來的研究生生活中我將惜時(shí)如金繼續(xù)努力提高自身專業(yè)素質(zhì)，為我將來的就業(yè)生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 通過認(rèn)識(shí)理解，整個(gè)傳動(dòng)關(guān)系的設(shè)計(jì)，在去實(shí)驗(yàn)室看了實(shí)體模型之后，了解到了各個(gè)控制桿的運(yùn)動(dòng)過程，各個(gè)齒輪配合實(shí)現(xiàn)多種傳動(dòng)比的關(guān)系過程，在經(jīng)過允許后，繪制了六級(jí)變速控制桿，并模擬了其運(yùn)動(dòng)控制過程，這也是整個(gè)設(shè)計(jì)中最具有分量的，雖然理解了后其實(shí)感覺也沒有特別難的，但在整個(gè)繪圖學(xué)習(xí)過程中，深深的感覺到學(xué)到的就是自己的，人和人之間最大的差別也許就是你比他多懂了一點(diǎn)，或是他比你知道更多一點(diǎn)而已。再者，在控制桿到達(dá)的每一個(gè)位置，Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速不變，但是其他軸的轉(zhuǎn)速是由軸之間的齒輪配合決定的，因此每一個(gè)位置都有不同的齒輪配合，每一次控制桿到達(dá)一個(gè)位置都要重新設(shè)置配合，刪去原來的齒輪配合，創(chuàng)建新的希望實(shí)現(xiàn)的配合，從而到達(dá)要求的轉(zhuǎn)速。 本次動(dòng)畫在裝配體運(yùn)動(dòng)中完成，有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別是控制桿和Ⅰ軸，開始運(yùn)動(dòng)時(shí)Ⅱ軸的滑移齒輪和Ⅰ軸右側(cè)的齒輪嚙合，Ⅲ軸滑移齒輪和Ⅱ軸左側(cè)的定齒輪嚙合，然后Ⅰ軸開始驅(qū)動(dòng)，在齒輪配合下，三根軸開始按照一定的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過 4 秒后，Ⅰ軸停止驅(qū)動(dòng)，控制桿開始運(yùn)動(dòng)在經(jīng)過很短的時(shí)間之后Ⅲ軸的滑移齒輪達(dá)到另一個(gè)嚙合位置，控制桿停止運(yùn)動(dòng)，Ⅰ軸重新開始驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了新的傳動(dòng)比經(jīng)過 4 秒后，Ⅰ軸再次停止驅(qū)動(dòng)，控制桿再次轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)第三個(gè)位置，這樣就實(shí)現(xiàn)了三種不同的傳動(dòng)比。這時(shí)在屏幕上會(huì)出現(xiàn) animator 的工具欄。用于模擬，分析，并輸出模擬單元（力、彈簧、阻尼、摩擦、等）在裝配體上的效應(yīng)（也包含所有在物理模擬中可用的工具） [14]。 物理模擬。 它們顯示根據(jù)你添加的模擬而更改時(shí)的模型。 車床主軸箱變速機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì) –18– 圖 總裝配圖 在所示的裝配圖 中，運(yùn)動(dòng)連接到了桿Ⅱ和Ⅲ上，直接通過控制桿的運(yùn)動(dòng)從而來帶動(dòng)整個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)六級(jí)傳動(dòng)，由于控制桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就能實(shí)現(xiàn)六個(gè)不位置的配合，所以整個(gè)動(dòng)畫在繪制的過程中充分考慮到了控制桿的移動(dòng)時(shí)間和齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)機(jī)的配合，模擬控制桿在剛開始時(shí)是處于左邊一對(duì)齒輪嚙合位置，同時(shí)Ⅱ軸處于右邊齒輪嚙合位置，實(shí)現(xiàn)一種傳動(dòng)比，當(dāng)控制桿繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)三軸至左向右運(yùn)動(dòng)分別和Ⅱ軸上的三對(duì)齒輪配合形成三種不同的傳動(dòng)比，當(dāng)控制桿使得Ⅲ軸滑移齒輪移動(dòng)到最右端時(shí)，完 成左中右三種位置的轉(zhuǎn)變，此后Ⅲ軸滑移齒輪向左運(yùn)動(dòng)，由于杠桿的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)使得在齒輪未完全離開最右端齒輪時(shí)，Ⅱ軸上的滑移齒輪已經(jīng)向左運(yùn)動(dòng)和另一對(duì)齒輪嚙合，此后Ⅲ軸滑移齒輪繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過右中左的位置，又完成了三種傳動(dòng)比，總共是六級(jí)傳動(dòng)。繪制時(shí)，首先選擇前視角繪制草圖，繪制 35 和 ,在圓上繪制 40，距離 100 的地方繪制 40，再在距離 125 和 的地方分別繪制兩圓，直 徑分別是 40和 60，選擇多余的圓為構(gòu)造線，在最外面繪制矩形框，長(zhǎng)寬適當(dāng)即可，選擇拉伸特征，拉伸量為 5mm，方向選擇默認(rèn)。從另一個(gè)角度觀察控制桿的空間組成。 以下是幾種典型零件的模型圖片。這對(duì)于機(jī)械領(lǐng)域的設(shè)計(jì)來說，無疑是很有吸引力的內(nèi)容。單手柄操縱六綴變速的組合情況見表 [13]。當(dāng)盤形凸輪上大半徑圓弧的曲線槽轉(zhuǎn)至杠桿 ll 上端銷子 10 處時(shí)，銷子往下移動(dòng) [圖 214(b)、車床主軸箱變速機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì) –14– (c)、 (d)]，帶動(dòng)杠桿順時(shí)針擺動(dòng)，從而使雙聯(lián)滑移齒輪 1 處于左 位；當(dāng)盤形凸輪上小半徑圓弧曲線槽轉(zhuǎn)至銷子處時(shí)，銷子往上移動(dòng) [圖 214(e)、 (f)、 (g)]，從而使滑移齒輪塊 1處于右位。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄 9 可通過鏈輪、鏈條帶動(dòng)裝在 7 上的盤形凸輪 6 和曲柄 5 上的曲柄銷4 同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。 齒條和齒輪 一個(gè)零件（齒條）的線性平移引起另一個(gè)零件（齒輪）的周轉(zhuǎn)，反之亦然。 對(duì)稱 迫使兩個(gè)相同實(shí)體繞基準(zhǔn)面或平面對(duì)稱。角度而放置 同軸心 將所選項(xiàng)放置于共享同一中心線。 車床主軸箱變速機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì) –13– 在 SolidWorks 中零部件之間的裝配關(guān)系有 9類，裝配關(guān)系在 SolidWorks 中的參數(shù)如表 所示 表 配合說明 配合類型 說 明 重合 將所選面、邊線及基準(zhǔn)面定位 (相互組合或與單一頂點(diǎn)組合 )，這樣它們共享同一個(gè)無限基準(zhǔn)面。 （ 5） SolidWorks 是包含了 CAD/CAM/CAE 功能的集成化軟件，全面滿足設(shè)計(jì)、分析、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的一體化要求 綜上所述， SolidWorks 軟件的基本設(shè)計(jì)思路為 “實(shí)體造型 → 虛擬裝配 → 二維圖紙 ”，三維實(shí)體建模使設(shè)計(jì)過程形象而且直觀，虛擬裝配可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程的隨時(shí)校驗(yàn)，從而避免可能造成的直接經(jīng)濟(jì)損失 [12]。 （ 1） 參數(shù)化設(shè)計(jì)、特征 建模技術(shù)及設(shè)計(jì)過程的全相關(guān)性使其具有很好的設(shè)計(jì)柔性，即設(shè)計(jì)過程靈活，修改方便 。本主軸箱箱體為一體式鑄造成型 ，留有安裝結(jié)構(gòu)，并對(duì)箱體的底部為安裝進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整 [11]。 CA6140 主軸箱中共有 6 根軸，軸的定位要靠箱體上安裝的位置來保證，因此，箱體上安裝空的位置的確定很重要。選取時(shí)應(yīng)該綜合考慮箱體體積大小和機(jī)床強(qiáng)度要求，充分兼顧經(jīng)濟(jì)和實(shí)用兩者，在滿足要求的前提下盡量減小變速箱體積。 箱體 加高了主軸中心至箱體上面的尺寸，減薄了箱蓋，增加了前支承吃的壁厚，并在箱體內(nèi)壁布置了加強(qiáng)肋，加大了箱體內(nèi)壁連接處的圓角半徑 [10]。 （ 3） 采用裝配式滑移齒輪塊，改善了齒輪的結(jié)構(gòu)工藝性，減小了制造誤差，提高了傳動(dòng)精度，減低了齒輪震動(dòng)和噪聲。 （ 4）將傳動(dòng)主軸的齒輪布置在主軸右上方，使傳動(dòng)力與切削水平分力抵消一部分。 車床主軸箱變速機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì) –9– 主軸部件的結(jié)構(gòu) （ 1）主軸采用了前中支承為主要支承，后支承為輔助支承的三支承結(jié)構(gòu)。主電機(jī)將運(yùn)動(dòng)傳入變速箱后，通過 1 個(gè) 3級(jí)滑移齒輪變速傳動(dòng)組， 3 個(gè) 2 級(jí)滑移齒輪變速傳動(dòng)組和轉(zhuǎn)換高低素的離合器，使詛咒獲得 24 級(jí)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和 24 級(jí)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。 主傳動(dòng)系統(tǒng)的換向裝置 CA6140 型車床采用機(jī)械換向機(jī)構(gòu)，多片摩擦式離合器式換向機(jī)構(gòu)可以在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中平穩(wěn)的換向動(dòng)作 [8]。 主傳動(dòng)系統(tǒng)的開停裝置 CA6140 型車床采用片式摩擦離合器進(jìn)行機(jī)床的開停。 主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì) 主傳動(dòng)系統(tǒng)的布局及變速機(jī)構(gòu)的類型 主傳動(dòng)的布局形式取決于機(jī)床的用途、類 n 型和尺寸等因素。 同理，主軸反轉(zhuǎn)時(shí)，有 3+3（ 2 2－ 1） =12 轉(zhuǎn)速。 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和轉(zhuǎn)速： 由傳動(dòng)系統(tǒng)圖和傳動(dòng)路線表達(dá)式可以看出，當(dāng)主軸正傳時(shí)，可得到 6 種高速和 24級(jí)低轉(zhuǎn)速。運(yùn)動(dòng)由軸Ⅲ經(jīng)齒輪副 63/50 直接傳給主軸，得到 4501400r/min 的 6 種高轉(zhuǎn)速。當(dāng)離合器處于中間位置時(shí)，左右摩擦片都沒有被壓緊。在軸Ⅰ上裝有雙向多篇摩擦離合器 M1,使主軸正傳或反轉(zhuǎn)或停止 。在轉(zhuǎn)速圖上，先分配從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到主軸最低轉(zhuǎn)速的總降速比，在串聯(lián)的雙軸傳動(dòng)間畫上體現(xiàn)各個(gè)軸之間傳遞的轉(zhuǎn)速的變化線 [5]。根據(jù)機(jī)床所需功率選擇 Y160M— 4，其同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min。主軸水平安裝，刀具在水平面內(nèi)作縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 主軸三支撐均采用滾動(dòng)軸承；進(jìn)給系統(tǒng)用雙軸滑移共 用齒輪機(jī)構(gòu)；縱向與橫向進(jìn)給由十字手柄操縱，并附有快速電機(jī)。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量。 關(guān)鍵詞： CA6140 機(jī)床；主軸箱；齒輪傳動(dòng)；三維模擬 車床主軸箱變速機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì) II Abstract Mechanical industry supporting the national economy, to provide various departments of advanced equipment, and the task of mechanical industry machine industry is an important part of mechanical industry, is for manufacturing technology and equipment industry. The machine, yield, quality and top quality measure of a country is one of the most important signs o