CA6140车床整体设计（三维UG图+仿真视频+CAD参考图+说明书）
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包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 1 课程设计说明书 课程名称： 机械设计方向课程设计 题 目： 床设计、装配、运动仿真 机械工程 学 院 （ 系 ） 机械设计 专业 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2014 年 12 月 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 目录 目录 第一章 课程设计任务书 . 10 （一）、设计目的和要求 . 10 （二）、设计学时和学分 . 12 （三）、设计的主要内容 . 12 （四）、设计的进行方式 . 13 （五）、设计时间安排 . 14 第二章 机床的规格参数和用途 . 15 第三章 传动方案和传动系统图 . 19 第四章 车床零件有限元分析 . 24 第五章 机床总装配及仿真 . 31 第六章 总结与心得 . 38 第七章 参考资料编目 . 39 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 3 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 5 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 7 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 9 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 第一章 课程设计任务书 （ 一）、 设计目的和要求 现代机械 程设计是机械设计专业方向课程中实践性较强、综合性突出的重要教学环节，使该专业方向的学生在校期间最后一次（除毕业设计外）进行 的较长时间、较系统、较全面的工程设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有特别重要包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 11 的地位。对于树立学生的创新精神，培养学生设计的系统性、可靠性、完整性意识，激发学生用依据理论结合计算机技术解决工程实践问题的兴趣，加深同学对课程所学内容的综合理解和掌握具有举足轻重的作用和十分重要的意义。 本教学环节的实施目的是： 1、通过课程设计实践，树立正确的现代的机械设计思想，培养综合运用机械设计、现代设计方法学、自动机械设计课程和计算机辅助设计 /辅助分析 /辅助制造（ 、有限元分析 、优化设计、可靠性设计等其他先修课程的理论与生产实践知识来分析和解决用计算技术对现代机械的进行完整设计所涉问题的能力。 2、学习用计算机技术进行现代机械设计的一般方法，掌握计算机辅助现代机械设计的一般规律和所需技术和软件。 3、用计算机进行现代机械设计基本技能的训练：例如计算（ 分析（ 限元分析、机构运动分析、结构分析和参数化设计模块）、修正、绘图（ 查阅资料和手册、运用标准和规范。 4、有条件的话， 可熟悉现代设计中涉及的计算机技术（计算机辅助制造 其他流行 ）的使用操作，全面掌握现代计算机辅助机械设计的全过程。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 课程设计教学的基本要求是： 1、能从机器功能要求出发，制定或分析设计方案，合理的选择电动机、传动机构和零件。 2、能按机器的工作状况用 析和计算作用在零件的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件主要参数及尺寸。 3、能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对机器和零件进行结构设计。 4、绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。 5、掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机进行结构设计并绘制装配图（ 零件图（ 方法。 6、进行有限元分析（ 机械运动动态分析（ 和机械结构分析（ 对整个装置进行针对性分析并取得合理的改进。 （二）、设计学时和学分 学时： 3 周 学分： 三）、设计的主要内容 课程设计题目常以一般用途的机械装置为主，也可以做其他设计题目，其他工作量相当于 床的主传动部分设计。 每个学生应相对独立完成：确定机器或传动装置的总体方案，选包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 13 定电动机和传动机构，并完成其运动学计算；进行传动零件以及轴、轴承、键联接、联轴器的设计计算，选择有关零、部件的规格；结合设计计算，穿插进行主要零件的结构设计；用绘图机器或传动装置的总体结构设计并综合考虑其润滑与密封等问题；进行轴的精确校核计算；用计算机绘图软件（ ）绘制正式装配图和零件图；用有限 元分析模块（ 机械结构分析模块（ 整个装置进行分析并取得合理的改进，整理、撰写设计说明书；总结设计，准备答辩内容。 设计题目可仅给机器所需实现的功能，由学生自行设计传动方案；亦可给定传动方案，由学生分析后进行设计。学生应提交的设计成果包括： 1. 机器或部件正式计算机装配图 1 张（ 纸。 2. 零件工作图 3 张（ 4图纸。通常为关键轴、关键零件工作图。 3. 有限元分析效果图 1 张（ 4. 设计计算说明书一份，说明书应包括：确定装置总体方案，运动学、动力学计算（ 关键零件的设计计算，轴、轴承、键联接的校核计算（ 序）等内容。 （四）、设计的进行方式 由指导老师给出设计课题，学生在规定时间内。在规定的地点由教师指导独立完成设计。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 （五）、设计时间安排 按以下进程安排 4 周，共 20 天设计周期： （ 1） 方案设计（含选电动机、传动装置的运动学、动力学计算）（ 2天）； （ 2） 传动件设计（ 0、 5）； （ 3） 装配草图设计（ 4 （ 4） 装配工作图 设计（ 3、 55 天）； （ 5） 零件工作图设计（ 0、 5 天）； （ 6） 有限元分析效果（ 3天）； （ 7） 机械运动动态分析图（ 1、 5 （ 8） 机械结构分析图（ 1、 5 （ 9） 某个零部件的修正图（ 0、 5 （ 10） 编写设计计算说明书（ 1 （ 11） 答辩（ 1天）。 设计过程中安排一次机床或成熟机械装置装拆试验和观摩模型实物展览室，进一步增强学生的感性认识；安排 16解各软件及其模块的使用要点；其他时间采取集体辅导与个别指导相结合的指导方式。 其中讲课、辅导穿插在各阶段进行。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 15 第二章 机床 的规格 参数 和用途 它的特有功能是车削一定范围内的各种螺纹 ,包括切削公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和径节螺纹的功能。进给传动链的变速机构能严格准确地按照标准螺距数列来变化。 卧式车床进给箱固定在床身左前面 ,内有进给运动的变换装置及操纵机构 ,其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给的进给量。变换装置包括移换机构 ,实现倒数关系及特殊因子 来实现车削出导程值按等差数列排列的螺纹 来实现车削螺纹的导程值成倍数关系变化的螺纹。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 图 2构 组成 三维 造型如图 2图 2普通车床的加工范围较广 ,由于它的结构复杂 ,而且自动化程度低 ,所以适用于单件、小批生产 主轴箱 ,主轴箱内装有主轴 ,以及主轴变速和变向的传动齿轮。通过卡盘等夹具装夹工件使主轴带动工件按需要的转速旋转 ,以实现主运动。刀装部件，主要由床鞍、大拖板、横拖板、小拖板和四方刀架等组成。用于装夹车刀，并使车刀作纵向、横向或斜向的运动。尾包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 17 架，主要用其 后顶尖支撑工件，也可安装钻头、绞刀导孔加工刀具。以进行孔加工，还可适当调整，实现加工长锥形的工件。进给箱，准，使机床各部件在工作过程中保持准确的相对位置。光杠和丝杠，光杠用于一般车削，丝杠用于车削螺纹。 规格 参数： 工件最大回转直径： 在床面上 400 毫米 在床鞍上 210 毫米 工件最大长度（四种规格） 750、 1000、 1500、 2000 毫米 主轴孔径 48毫米 主轴前端孔锥度 400 毫米 主轴转速范围： 正传（ 24 级） 101400转 /分 反传（ 12 级） 141580转 /分 加工螺纹范围： 公制（ 44 种） 1192 毫米 英制（ 20 种） 224牙 /英 寸 模数（ 39 种） 8毫米 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 径节（ 37 种） 196径节 进给量范围： 细化 转 纵向（ 64种） 正常 米 /转 加大 米 /转 细化 转 横向（ 64种） 正常 米 /转 加大 米 /转 刀架快速移动速度： 纵向 4 米 /分 横向 4米 /分 主电机： 功率 转速 1450 转 /分 快速电机： 功率 370瓦 转速 2600转 /分 冷却泵： 功率 90 瓦 流量 25 升 /分 工件最大长度为 1000 毫米的机床： 外形尺寸（长宽高） 2668 1000 1190 毫米 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 19 重量约 2000公斤 第三章 传动方案和传动系统图 已知主轴最低转速 0mm/s,最高转速 400mm/s，转速调整范围为 Rn=4 选定主轴转速数列的公比为 Z=1= =24 24=2 3 2 2 （ 1）选定电动机 一般金属切削机床的驱动，如无特殊性能要求，多采用 Y 系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。 能、起动包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 转矩大、噪声低、振动小、运行安全可靠。根据机床所需功率选择同步转速为 1500r/ （ 2）分配总降速传动比 总降速传动比为 0/1500 310 ,主轴最低转速，考虑是否需要增加定比传动副，以使 转速数列符合标准或有利于减少齿轮和及径向与轴向尺寸，并分担总降速传动比。然后，将总降速传动比按“先缓后急”的递减原则分配给串联的各变速组中的最小传动比。 （ 3）确定传动轴的轴数 传动轴数变速组数 +定比传动副数 +1=6 （ 4）绘制转速图 先按传动轴数及主轴转速级数格距 以绘制转速图。在转速图上，先分配从电动机转速到主轴最低转速的总降速比，在串联的双轴传动间画上 u(k k+1)而确定了各传动副的传动比。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 21 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 床 的 传动 系统如图 3示 ： 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 23 图 3包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 第四章 车床 零件有限元分析 选择如图 4轮轴做有限元分析。 此轴为进给箱输入轴，动力由主轴箱通过两个大齿轮传递进来。 图 4 算数据 根据).(950 0 4 算出轴上的扭矩273 45 0955 0 ）（4 含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 25 限元分析 建高级仿真，新建 有选项选择默认确定。如图 4 2 指派材料，选择 图 4 4择 3D 四面体网格，单元大小自动，如图 2含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 图 4立四面体网格 建仿真，在轴承连接处添加固定约束。如图 4 2加载荷，选择齿轮连接处，添加扭矩载荷，大小为 如图 4含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 27 图 4加扭矩载荷 解 图 4解 看结果 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 图 4移 图 4节点的结果 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 29 图 4力 图 4力 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 图 4作用力 出报告（ 附有限元分析报告） 。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 31 第五章 机床总装配及仿真 床的总运动由电动机经过皮带轮传到主轴箱，主轴箱的齿轮转动一部分传到主轴，可以通过三爪卡盘加紧工件使其转动，另一部分通过齿轮传动到进给箱，再由丝杆和光杆传到溜板箱，使溜板箱实现横向的自动进给。 床运动仿真由主轴箱，进给箱和溜板箱组成，刀架手动调整。 三维 展示： 图 5维 造型 1 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 图 5维 造型 2 运动仿真： 1、 选择轴整体作为连杆 1 如图 5 5择连杆 2、 选择运动副，连杆选择连杆 1，指定原点为轴的中心，方向选择轴端面的法向，驱动选择函数，数据类型为速度。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 33 图 5择运动副 图 5择驱动 3、 新建函数，选择 数，输入函数值 00,19,250,50,0,400,50,00,50,0,800,19)。 表示轴的转速与时间关系如表 5间 (s) 005500550 转速 19 19 0 0 0 19 19 19 0 0 0 19 19 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 (r/s) 表 5转速与时间的关系 图 5入函数 4、 选择轴整体作为连杆 2。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 35 图 5择连杆 5、选择运动副，连杆选择连杆 2，指定原点为轴的中心，方向选择轴端面的法向，驱动不用选择。 图 5择旋转 副 6、选择齿轮副，第一个运动副及第二个运动副分别选择运动副 1、 2，比率即为传动比，选择 56： 38。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 图 5定传动比 7、第一对齿轮副完成。后面的齿轮运动方法同上。 图 5终图 8、选择结算方案，时间 2000，步数 400，求解。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 37 图 5算方案 图 5放动画 9、注意事项 做溜板箱横向自动进给时，需要把溜板箱刀架以及溜板箱内的非连杆零件做成一个整体的连杆，而溜板箱内的连杆零件设定连杆时需要与溜板箱整体啮合，这样才能实现整体运动。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 第六章 总结与心 得 经过这三周的时间，课程设计总算是接近尾声了，在这三周的时间里，我感受最多的是以前学过的知识并且忘了的，经过这三周的回想都记起来了。在课程设计中，我们由刚开始的不知所措到各自完成分配任务，这期间做了许多的规划，而我在整个过程中，不仅仅是作为组长完成任务分配，还有自己也参与到完成任务之中，在所有人完成基本零件三维图绘制后，我还得完成整个车床的装配及改进。 其实，在这个过程中，装配只是比较重要的一步，重要的是装配后面的运动仿真，要让整个机构动起来。在整个运动仿真的过程中，我们刚开始的时候是什么都不知道弄，然后 通过网上的运动仿真视频，边看边学。遇到不会的就一遍一遍的试，等到做到和预想的运动仿真视频相差无几的时候才罢休。在这期间，我从中发现在装配过程中有些约束对运动仿真的影响是比较大的，所以我学会了装配和运动仿真是无法分开的，仿真和约束间是有紧密的联系。 这次的课程设计对我们来说是一个巨大的工程，大二做的也不过是一个减速箱，现在面对着一整个大型的机床，各种繁琐的计算，各种装配的缺陷，然后不停地修改数据，与同组人之间产生分歧，虽然工作量很大，但是却在其中学到了前所未有的设计体验，虽然装配完整体之后看到那么多齿轮以及复 杂的结构要对它们运动仿真，心里不止一次打退堂鼓，但是想想这也是正式工作和毕业设计前的一次练手，还是咬牙坚持下来了。 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 机械 设计方向课程 设计 说明书 39 第七章 参考资料 编目 1. 任殿阁，张佩勤 。机床设计手册。辽宁科学技术出版社。 1991 年9 月 2. 东南大学机械学学科组 郑文纬 吴克坚。机械原理。高等教育出版社。 1997 年 7 月 3. 付铁。计算机辅助机械设计实训教程。北京理工大学出版社。 4. 查康 杨万能 麦灿基 王玉海 董敏。产品造型设计白金案例。山东电子音响出版社。 2005 年 1 月 5. 方世杰 。机械优化设计。机械工业出版社。 2003 年 3 月 6. 曹桄 高学满。金属 切削机床挂图。上海交通大学出版社。 1984 年8 月 7. 宋宝玉。简明机械设计手册。哈尔滨工业大学出版社。 2008 年 8 月 8. 华东纺织工学院 哈尔滨工业大学 天津大学。机床设计图册。上海科学技术出版社。 9. 陈易新。金属切削机床课程设计指导书。机械工业出版社。 1985 年11 月 10. 戴曙。金属切削机床。机械工业出版社。 2000 年 5 月 11. 机械设计手册编写组。机械设计手册。机械工业出版社。 1986 年 12月 12. 周四新。 用设计百例。清华大学出版社。 2005 年 3 月 包含 纸和三维建模及说明书 ,咨询 Q 197216396 床总体 设计 13. 翁世修 王良申。金属切削机床设计指导书。上海交通大学出版社。1987 年 8 月 14. 邱宣怀。机械设计。高等教育出版社。 2004 年 5 月 机械 设计方向课程 设计 说明书 1 课程设计说明书 课程名称： 机械设计方向课程设计 题 目： 床设计、装配、运动仿真 机械工程 学 院 （ 系 ） 机械设计 专业 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2014 年 12 月 床总体 设计 目录 目录 第一章 课程设计任务书 . 3 （一）、设计目的和要求 . 3 （二）、设计学时和学分 . 5 （三）、设计的主要内容 . 5 （四）、设计的进行方式 . 6 （五）、设计时间安排 . 6 第二章 机床的规格参数和用途 . 7 第三章 传动方案和传动系统图 . 11 第四章 车床零件有限元分析 . 16 第五章 机床总装配及仿真 . 23 第六章 总结与心得 . 30 第七章 参考资料编目 . 31 机械 设计方向课程 设计 说明书 3 第一章 课程设计任务书 （ 一）、 设计目的和要求 现代机械 程设计是机械设计专业方向课程中实践性较强、综合性突出的重要教学环节，使该专业方向的学生在校期间最后一次（除毕业设计外）进行的较长时间、较系统、较全面的工 程设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有特别重要的地位。对于树立学生的创新精神，培养学生设计的系统性、可靠性、完整性意识，激发学生用依据理论结合计算机技术解决工程实践问题的兴趣，加深同学对课程所学内容的综合理解和掌握具有举足轻重的作用和十分重要的意义。 本教学环节的实施目的是： 1、通过课程设计实践，树立正确的现代的机械设计思想，培养综合运用机械设计、现代设计方法学、自动机械设计课程和计算机辅助设计 /辅助分析 /辅助制造（ 、有限元分析、优化设计、可靠性设计 等其他先修课程的理论与生产实践知识来分析和解决用计算技术对现代机械的进行完整设计所涉问题的能力。 2、学习用计算机技术进行现代机械设计的一般方法，掌握计算机辅助现代机械设计的一般规律和所需技术和软件。 3、用计算机进行现代机械设计基本技能的训练：例如计算床总体 设计 （ 分析（ 限元分析、机构运动分析、结构分析和参数化设计模块）、修正、绘图（ 查阅资料和手册、运用标准和规范。 4、有条件的话，可熟悉现代设计中涉及的计算机技 术（计算机辅助制造 其他流行 ）的使用操作，全面掌握现代计算机辅助机械设计的全过程。 课程设计教学的基本要求是： 1、能从机器功能要求出发，制定或分析设计方案，合理的选择电动机、传动机构和零件。 2、能按机器的工作状况用 析和计算作用在零件的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件主要参数及尺寸。 3、能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对机器和零件进行结构设计。 4、绘图表达设计结果，图样符合国 家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。 5、掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机进行结构设计并绘制装配图（ 零件图（ 方法。 6、进行有限元分析（ 机械运动动态分析（ 和机械结构分析（ 对整个装置进行针对性分析并取得合理的改进。 机械 设计方向课程 设计 说明书 5 （二）、设计学时和学分 学时： 3 周 学分： 三）、设计的主要内容 课 程设计题目常以一般用途的机械装置为主，也可以做其他设计题目，其他工作量相当于 床的主传动部分设计。 每个学生应相对独立完成：确定机器或传动装置的总体方案，选定电动机和传动机构，并完成其运动学计算；进行传动零件以及轴、轴承、键联接、联轴器的设计计算，选择有关零、部件的规格；结合设计计算，穿插进行主要零件的结构设计；用绘图机器或传动装置的总体结构设计并综合考虑其润滑与密封等问题；进行轴的精确校核计算；用计算机绘图软件（ ）绘制正式装配图和零件图；用有限元分析模块（ 机械结构分析模块（ 整个装置进行分析并取得合理的改进，整理、撰写设计说明书；总结设计，准备答辩内容。 设计题目可仅给机器所需实现的功能，由学生自行设计传动方案；亦可给定传动方案，由学生分析后进行设计。学生应提交的设计成果包括： 1. 机器或部件正式计算机装配图 1 张（ 纸。 2. 零件工作图 3 张（ 4图纸。通常为关键轴、关键零件工作图。 3. 有限元分析效果图 1 张（ 床总体 设计 4. 设计计算说明书一份，说明书应包括：确定装置总体方案，运动学、动力学计算（ 关键零件的设计计算，轴、轴承、键联接的校核计算（ 序）等内容。 （四）、设计的进行方式 由指导老师给出设计课题，学生在规定时间内。在规定的地点由教师指导独立完成设计。 （五）、设计时间安排 按以下进程安排 4 周，共 20 天设计周期： （ 1） 方案设计（含选电动机、传动装置的运动学、动力学计算）（ 2天）； （ 2） 传动件设计（ 0、 5）； （ 3） 装配草图设计（ 4 （ 4） 装配工作图设计（ 3、 55 天）； （ 5） 零 件工作图设计（ 0、 5 天）； （ 6） 有限元分析效果（ 3天）； （ 7） 机械运动动态分析图（ 1、 5 （ 8） 机械结构分析图（ 1、 5 （ 9） 某个零部件的修正图（ 0、 5 （ 10） 编写设计计算说明书（ 1 （ 11） 答辩（ 1天）。 机械 设计方向课程 设计 说明书 7 设计过程中安排一次机床或成熟机械装置装拆试验和观摩模型实物展览室，进一步增强学生的感性认识；安排 16解各软件及其模块的使用要点；其他时间采取集体辅导与个别指导相结合的指导方式。 其中讲课、辅导穿插在各阶段进行。 第二章 机床的规格 参数 和用途 它的特有功能是车削一定范围内的各种螺纹 ,包括切削公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹床总体 设计 和径节螺纹的功能。进给传动链的变速机构能严格准确地按照标准螺距数列来变化。 卧式车床进给箱固定在床身左前面 ,内有进给运动的变换装置及操纵机构 ,其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给的进给量。变换装置包括移换机构 ,实现倒数关系及特殊因子 来实现车削出导程值按等差数列排列的螺纹 来实现车削螺纹的导程值成倍数关系变化的螺纹。 图 2构 组成 三维 造型如图 2图 2机械 设计方向课程 设计 说明书 9 普通车床的加工范围较广 ,由于它的结构复杂 ,而且自动化程度低 ,所以适用于单件、小批生产 主轴箱 ,主轴箱内装有主轴 ,以及主轴变速和变向的传动齿轮。通过卡盘等夹具装夹工件使主轴带动工件按需要的转速旋转 ,以实现主运动。刀装部件，主要由床鞍、大拖板、横拖板、小拖板和四方刀架等组成。用于装夹车刀，并使车刀作纵向、横向或斜向的运动。尾架，主要用其后顶尖支撑工件，也可安装钻头、 绞刀导孔加工刀具。以进行孔加工，还可适当调整，实现加工长锥形的工件。进给箱，准，使机床各部件在工作过程中保持准确的相对位置。光杠和丝杠，光杠用于一般车削，丝杠用于车削螺纹。 规格 参数： 工件最大回转直径： 在床面上 400 毫米 在床鞍上 210 毫米 工件最大长度（四种规格） 750、 1000、 1500、 2000 毫米 主轴孔径 48毫米 主轴前端孔锥度 400 毫米 主轴转速范围： 床总体 设计 正传（ 24 级） 101400转 /分 反传（ 12 级） 141580转 /分 加工螺纹范围： 公制（ 44 种） 1192 毫米 英制（ 20 种） 224牙 /英寸 模数（ 39 种） 8毫米 径节（ 37 种） 196径节 进给量范围： 细化 转 纵向（ 64种） 正常 米 /转 加大 米 /转 细化 转 横向（ 64种） 正常 米 /转 加大 米 /转 刀架快速移动速度： 纵向 4 米 /分 横向 4米 /分 主电机： 功率 转速 1450 转 /分 快速电机： 功率 370瓦 机械 设计方向课程 设计 说明书 11 转速 2600转 /分 冷却泵： 功率 90 瓦 流量 25 升 /分 工件最大长度为 1000 毫米的机床： 外形尺寸（长宽高） 2668 1000 1190 毫米 重 量约 2000公斤 第三章 传动方案和传动系统图 已知主轴最低转速 0mm/s,最高转速 400mm/s，转速调整范围为 Rn=4 选定主轴转速数列的公比为 Z=1= =24 床总体 设计 24=2 3 2 2 （ 1）选定电 动机 一般金属切削机床的驱动，如无特殊性能要求，多采用 Y 系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。 能、起动转矩大、噪声低、振动小、运行安全可靠。根据机床所需功率选择同步转速为 1500r/ （ 2）分配总降速传动比 总降速传动比为 0/1500 310 ,主轴最低转速，考虑是否需要增加定比传动副，以使转速数列符合标准或有利于减少齿 轮和及径向与轴向尺寸，并分担总降速传动比。然后，将总降速传动比按“先缓后急”的递减原则分配给串联的各变速组中的最小传动比。 （ 3）确定传动轴的轴数 传动轴数变速组数 +定比传动副数 +1=6 （ 4）绘制转速图 先按传动轴数及主轴转速级数格距 以绘制转速图。在转速图上，先分配从电动机转速到主轴最低转速的总降速比，在串联的双轴传动间画上 u(k k+1)而确定了各传动副的传动比。 机械 设计方向课程 设计 说明书 13 床总体 设计 床 的 传动 系统如图 3示 ： 机械 设计方向课程 设计 说明书 15 图 3床总体 设计 第四章 车床 零件有限元分析 选择如图 4轮轴做有限元分析。 此轴为进给箱输入轴，动力由主轴箱通过两个大齿轮传递进来。 图 4 算数据 根据).(950 0 4 算出轴上的扭矩273 45 0955 0 ）（4 械 设计方向课程 设计 说明书 17 限元分析 建高级仿真，新建 有选项选择默认确定。如 图 4 2 指派材料，选择 图 4 4择 3D 四面体网格，单元大小自动，如图 2床总体 设计 图 4立四面体网格 建仿真，在轴承连接处添加固定约束。如图 4 2加载荷，选择齿轮连接处，添加扭矩载荷，大小为 如图 4械 设计方向课程 设计 说明书 19 图 4加扭矩载荷 解 图 4解 看结果 床总体 设计 图 4移 图 4节点的结果 机械 设计方向课程 设计 说明书 21 图 4力 图 4力 床总体 设计 图 4作用力 出报告（ 附有限元分析报告） 。 机械 设计方向课程 设计 说明书 23 第五章 机床总装配及仿真 床的总运动由电动机经过皮带轮传到主轴箱，主轴箱的齿轮转动一部分传到主轴，可以通过三爪卡盘加紧工件使其转动，另一部分通过齿轮传动到进给箱，再由丝杆和光杆传到溜板箱，使溜板箱实现横向的自动进给。 床运动仿真由主轴箱，进给箱和溜板箱组成，刀架手动调整。 三维 展示： 图 5维 造型 1 床总体 设计 图 5维 造型 2 运动仿真： 1、 选择轴整体作为连杆 1 如图 5 5择连杆 2、 选择运动副，连杆选择连杆 1，指定原点为轴的中心，方向选择轴端面的法向，驱动选择函数，数据类型为速度。 机械 设计方向课程 设计 说明书 25 图 5择运动副 图 5择驱动 3、 新建函数，选择 数，输入函数值 00,19,250,50,0,400,50,00,50,0,800,19)。 表示轴的转速与时间关系如表 5间 (s) 005500550 转速 19 19 0 0 0 19 19 19 0 0 0 19 19 床总体 设计 (r/s) 表 5转速与时间的关系 图 5入函数 4、 选择轴整体作为连杆 2。 机械 设计方向课程 设计 说明书 27 图 5择连杆 5、选择运动副，连杆选择连杆 2，指定原点为轴的中心，方向选择轴端面的法向，驱动不用选择。 图 5择旋转副 6、选择齿轮副，第一 个运动副及第二个运动副分别选择运动副 1、 2，比率即为传动比，选择 56： 38。 床总体 设计 图 5
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