【正文】 ................................................35 干涉分析 ....................................................................................................................40 運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì) ....................................................................................................................41 運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)是虛擬樣機(jī)技術(shù)的組成 ....................................................................41 運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì) ............................................................................................................41結(jié)論 ..........................................................................................................................42參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................43致謝 ..........................................................................................................................44 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1第 1章 三維建模技術(shù)概述solidworks是生信國(guó)際有限公司推出的基于 windows的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件。其次使用 Solidworks 軟件完成機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)，零件和裝配符合實(shí)際要求。 指 導(dǎo) 教 師 系、部 主任 教 學(xué) 院 長(zhǎng) 2022 年 5 月 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) III摘要本設(shè)計(jì)是根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，對(duì) CA6140 機(jī)床進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)并運(yùn)用 Solidworks 軟件對(duì)其進(jìn)行三維建模及實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)模擬過(guò)程。要求字跡工整，語(yǔ)句通順，表達(dá)準(zhǔn)確，格式符合規(guī)定，字?jǐn)?shù)約兩萬(wàn)。3 虛擬裝配動(dòng)作清晰，仿真真實(shí)感強(qiáng)。2 熟練掌握 SolidWorks 軟件的使用，使用該軟件完成機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 河北工程大學(xué)科信學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)配套 CAD 圖紙，153893706學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 07 機(jī)制 2班 指導(dǎo)教師： 2022 年 6 月 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) II畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 任 務(wù) 書(shū)學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： CA6140 機(jī)床三維建模與裝配設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案及參數(shù)： CA6140 機(jī)床三維建模與裝配設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容一、主要內(nèi)容：1 調(diào)研及資料整理,了解三維設(shè)計(jì)技術(shù)及其應(yīng)用.2 學(xué)習(xí)并熟悉掌握三維設(shè)計(jì)軟件 SolidWorks 及其 AutoCAD 軟件的應(yīng)用.3 完成 CA6140 機(jī)床主軸箱零件三維建模設(shè)計(jì)工作 .4 完成該設(shè)備的裝配設(shè)計(jì)工作,同時(shí)進(jìn)行動(dòng)靜干涉檢查，動(dòng)畫(huà)模擬工作。二、要求：1 熟悉機(jī)床主軸箱結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)及操縱特點(diǎn)及各零部件作用。零件，裝配符合實(shí)際。4 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。翻譯相關(guān)外文資料 3000～5000 字，要求內(nèi)容準(zhǔn)確，句子通順。首先通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中主要包括主軸箱和進(jìn)給箱零部件的設(shè)計(jì)。最后在完成裝配設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)行動(dòng)靜干涉檢查，動(dòng)畫(huà)模擬工作。生信公司是一家專業(yè)化的信息高速技術(shù)服務(wù)公司，在信息和技術(shù)方面一直保持與國(guó)際cad/cae/cam/pdm市場(chǎng)同步。solidworks是微機(jī)版參數(shù)化特征造型軟件的新秀，該軟件旨在以工作站版的相應(yīng)軟件價(jià)格的 1/4～1/5 向廣大機(jī)械設(shè)計(jì)人員提供用戶界面更友好，運(yùn)行環(huán)境更大眾化的實(shí)體造型實(shí)用功能。圖形界面友好，用戶上手快。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2第 2章 機(jī)床總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)目的通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。但是，其中一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)變速傳動(dòng)副，增大了該軸的軸向尺寸。根據(jù)傳動(dòng)副數(shù)目分配應(yīng)“前多后少”的原則，方案 C是可取的。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速運(yùn)動(dòng)，若使用傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多一些，大尺寸零件少一些，節(jié)省材料，也就是滿足傳動(dòng)副前多后少的原則，因此取 12=2*3*2，即 D方案。再升速時(shí)為防止產(chǎn)生過(guò)大的噪音和震動(dòng)常限制i最大的轉(zhuǎn)速比 max≤2. 在主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍 Rmax=﹙imax/ min﹚≤8–。B 確定變速組擴(kuò)大順序：12=2*3*2的傳動(dòng)組合，其傳動(dòng)組的擴(kuò)大順序又可以分為以下 6種形式：A．12=2 13226 B．12=2 1 34 22 C．12=2 33126 D．12=2 63123 E．12=2 23421 =263221 根據(jù)級(jí)比指數(shù)非陪要“前疏后密”的原則，應(yīng)選用第一種方案。這樣，不僅使Ⅰ–Ⅱ軸間中心距加大，而且Ⅱ–Ⅲ軸間的中心距也會(huì)加大，從而使整個(gè)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸增大。 如果第一變速組采用升速傳動(dòng)﹙圖 ﹚,則Ⅰ軸至主軸間的降速傳動(dòng)只能由后兩個(gè)變速組承擔(dān)。這種傳動(dòng)也是不理想的。6?(2)分配降速比： 該車床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)共設(shè)有四個(gè)傳動(dòng)組，其中一個(gè)是帶傳動(dòng)。 U= = =?.?314 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5（3）繪制轉(zhuǎn)速圖：﹙見(jiàn)圖 ﹚118085060042530021215010675531700Z3/Z5Z1/Z2Z13/Z14Z9/Z10Z7/Z8Z5/Z6Z11/Z12電 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ圖 轉(zhuǎn)速圖﹙4﹚繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 ①確定齒輪齒數(shù)： 利用查表法求出各傳動(dòng)組齒輪齒數(shù)如下表表 各傳動(dòng)組齒輪齒數(shù)變速組 第一變速組 第二變速組 第三變速組 齒數(shù)和 96 102 114齒輪 z1 z2 z3 z4 z5 z6 z7 z8 z9 z10 z11 z12 z13 z14齒數(shù) 32 64 56 40 27 75 34 68 42 60 23 91 76 38 傳動(dòng)過(guò)程中，會(huì)采用三聯(lián)滑移齒輪，為避免齒輪滑移中的干涉，三聯(lián)滑移齒輪中最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差大于 4。 ②驗(yàn)算主軸轉(zhuǎn)速誤差： 主軸各級(jí)實(shí)際轉(zhuǎn)速值用下式計(jì)算： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 n=nE*(1 ε)u1 u2 u3 式中 u1 u2 u3 分別為第一，第二，第三變速組齒輪傳動(dòng)比，ε 取 ， 轉(zhuǎn)速誤差用主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差的絕對(duì)值表示： n= ︱n ︱≤10 （Φ 1）%nn39。 其中 n’主軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速表 轉(zhuǎn)速誤差表 主軸轉(zhuǎn)速 n1 n2 n3 n4 n5 n6標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速 53 75 106 150 212實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 轉(zhuǎn) 速 誤 差 % 主 軸 轉(zhuǎn) 速 n7 n8 n9 n10 n11 n12標(biāo) 準(zhǔn) 轉(zhuǎn) 速 300 425 600 850 1180 1700實(shí) 際 轉(zhuǎn) 速 1183 轉(zhuǎn) 速 誤 差 % 轉(zhuǎn) 速 誤 差 滿 足 要 求 。(3)各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸Ⅲ可從主軸為 106r/min按各傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)副找上去，軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8150r/min；軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 425r/min；軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 850r/min；綜上所述，各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下：表 各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下軸序號(hào) 電 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 主計(jì)算轉(zhuǎn)速 1440 850 425 150 106（r/min） 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1440r/min,傳遞功率 P=,傳動(dòng)比 i=，兩班制，一天運(yùn)轉(zhuǎn) ，工作年數(shù) 10年。(3)確定帶輪直徑和驗(yàn)算帶速 查表小帶輪基準(zhǔn)直徑 ,md125??? 驗(yàn)算帶速成 06?nv? 其中 小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min；1n 小帶輪直徑，mm；d ，合適。?0a 帶長(zhǎng) 0212104)()(2dL??? m1405)5()(.342?????查表取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ， 。?1 。???? ?????ad?(6)確定帶的根數(shù) LcakpZ?)(0??其中： 時(shí)傳遞功率的增量；01?i 按小輪包角 ，查得的包角系數(shù)；?k 長(zhǎng)度系數(shù)；L 為避免 V型帶工作時(shí)各根帶受力嚴(yán)重不均勻，限制根數(shù)不大于 10。 v = 1440r/min = 。][? 計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速。SKNlim][?lim? 由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)選取 MPa5416.][??，取 S=1， 。 按齒數(shù) 30的計(jì)算， ，可取 m = 4mm；? 按齒數(shù) 36的計(jì)算， , 可取 m = 4mm。 軸Ⅰ上齒輪的直徑： 。339。1 ；； b傳動(dòng)組： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 23軸 取 Z 5=27 確定軸Ⅱ上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)。 按 42齒數(shù)的齒輪計(jì)算： 可得 m = ； 于是軸Ⅱ兩聯(lián)齒輪的模數(shù)統(tǒng)一取為 m = 5mm。2