CA6140车床主轴传动系统设计-单主轴变速机构设计【3张CAD图纸+毕业答辩论文】

摘要

车床主要是为了进行车外圆、车端面和镗孔等项工作而设计的机床。车削很少在其他种类的机床上进行，而且任何一种其他机床都不能像车床那样方便地进行车削加工。由于车床还可以用来钻孔和铰孔，车床的多功能性可以使工件在一次安装中完成几种加工。因此，在生产中使用的各种车床比任何其他种类的机床都多。

车床的基本部件有：床身、主轴箱组件、尾座组件、溜板组件、丝杠和光杠。

主轴箱安装在内侧导轨的固定位置上，一般在床身的左端。它提供动力，并可使工件在各种速度下回转。它基本上由一个安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮(类似于卡车变速箱)所组成。通过变速齿轮，主轴可以在许多种转速下旋转。大多数车床有8~12种转速，一般按等比级数排列。而且在现代机床上只需扳动2~4个手柄，就能得到全部转速。一种正在不断增长的趋势是通过电气的或者机械的装置进行无级变速。

由于机床的精度在很大程度上取决于主轴，因此，主轴的结构尺寸较大，通常安装在预紧后的重型圆锥滚子轴承或球轴承中。主轴中有一个贯穿全长的通孔，长棒料可以通过该孔送料。主轴孔的大小是车床的一个重要尺寸，因此当工件必须通过主轴孔供料时，它确定了能够加工的棒料毛坯的最大尺寸。

  关键字：车床；主轴箱组件；主轴；无级变速

Abstract

Lathes are machine tools designed primarily to do turning, facing and boring, Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathes also can do drilling and reaming, their versatility permits several operations to be done with a single setup of the work piece. Consequently, more lathes of various types are used in manufacturing than any other machine tool.

The essential components of a lathe are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, and the leads crew and feed rod.

The headstock is mounted in a foxed position on the inner ways, usually at the left end of the bed. It provides a powered means of rotating the word at various speeds . Essentially, it consists of a hollow spindle, mounted in accurate bearings, and a set of transmission gears-similar to a truck transmission—through which the spindle can be rotated at a number of speeds. Most lathes provide from 8 to 18 speeds, usually in a geometric ratio, and on modern lathes all the speeds can be obtained merely by moving from two to four levers. An increasing trend is to provide a continuously variable speed range through electrical or mechanical drives.

Because the accuracy of a lathe is greatly dependent on the spindle, it is of heavy construction and mounted in heavy bearings, usually preloaded tapered roller or ball types. The spindle has a hole extending through its length, through which long bar stock can be fed. The size of maximum size of bar stock that can be machined when the material must be fed through spindle.

 Key words: Lathes; headstock assembly; variable speed;

目录

摘要III

AbstractIV

1 绪论1

1.1毕业设计的目的1

1.2机床主传动系统设计要求1

2 车床参数的拟定2

2.1车床主参数和基本参数2

2.1.1极限切削速度Vmax、Vmin的确定2

2.1.2主轴的极限转速的确定2

2.1.3主轴转速级数和公比的确定3

2.1.4主电机的选择3

3 主传动系统设计6

3.1传动结构式、结构网、转速图的确定6

3.1.1传动形式的确定6

3.1.2传动组及各传动组中传动副的数目6

3.1.3 传动系统扩大顺序的安排7

3.1.4 绘制转速图7

3.1.5转速图的拟定7

3.1.6分配降速比8

3.2 齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制10

3.2.1带轮确定10

3.2.2齿轮齿数的确定的要求14

4 强度计算和结构草图设计17

4.1 确定计算转速17

4.1.1 各轴、齿轮的计算转速17

4.2轴的估算和验算19

4.2.1 主轴的设计与计算19

4.2.2传动轴直径的估算22

4.3 齿轮模数的估算和计算24

4.3.1齿轮模数的估算24

4.3.2 齿轮模数的验算26

4.4 轴承的选择与校核31

4.4.1一般传动轴上的轴承选择31

4.4.2主轴轴承的类型31

4.4.3  轴承间隙调整和预紧33

4.4.4轴承的较核34

4.4.5 轴承的密封和润滑36

4.5 片式摩擦离合器的选择与验算36

4.5.1按扭矩选择36

4.5.2片式离合器的计算36

4.5.3计算摩擦面的对数Z37

5 主轴箱的箱体设计39

6 结论与展望40

6.1 结论40

6.2 展望40

致 谢41

参考文献42

1 绪论

1.1毕业设计的目的

  通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、分析方案、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术要求文件和查阅级数资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握机床设计的过程和方法，使原有的知识有了进一步的加深。

（1）课程设计属于机械系统设计课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握机械系统的一般方法。

（2）培养综合运用机械制图、机械设计基础、精度设计、金属工艺学、材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。

（3）培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。

（4）提高技术总结及编制技术文件的能力。

（5）为进入工厂打下基础。