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沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 文献综述 0沈阳化工大学科亚学院毕业论文文献综述沈阳化工大学科亚学院毕业论文文献综述车床主轴箱车床主轴箱 CA614OCA614O 的设计文献综述的设计文献综述姓名：王旻涵 班级：机制 1102 指导教师：侯志敏摘要：摘要：伴随着国民经济的快速发展，机械行业的市场呈现出一片光明的景象，国外的先进技术和经验我们通过消化吸收，将其优点转化成我们的优势资源，利用其优点我们将在制造业中占有一席之地。主轴箱是机床中的重要零部件，它承担着整台机床动力传动的任务，机床的工作效率也受主轴箱的好坏影响，由此可见主轴箱的重要程度。在机械加工行业中，CA6140 机床作为主要的车削加工机床，被广泛的应用该行业的零件加工中，此设计主要是对 CA6140 机床的主轴箱进行设计的，设计内容包括机床主要参数的确定，传动方案以及传动系统图的拟定，对主要零件进行计算并用二维画图软件对零件进行设计和处理。 普通车床又称为卧式车床，因其主轴以水平方式放置的缘故，而被称为卧式车床，是车床中应用最广泛的一种，约占总数的 65%。 组成的主要部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 主轴箱：将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构,得到正反两种转向的不同转，速使主轴得到所需的，同时进给箱接收到主轴箱分出部分动力，是主轴箱的主要任务。在主轴箱中车床的关键零件是主轴。直接影响工件的加工质量的主要因数是主轴在轴承上运转的平稳性，降低了主轴的旋转精度，就等于降低机床的使用价值。 进给箱：进给箱：又被称为走刀箱，进给运动的变速机构装在进给箱中，他的进给量或螺距可通过调整其变速机构，切削可以通过光杠或丝杠将运动传传送至至刀架来进行。 丝杠与光杠：进给箱与溜板箱用用其进行连接，溜板箱所需的接受进给箱的运动和动力，溜板箱做纵向直线运动。车削各种螺纹是通过丝杠来做的，只用光杠进行工件的其他表面车削，而不用丝杠。溜板箱：作为车床进给运动的操纵箱其实就是溜板箱，被固定在刀架底部的它，可可沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 文献综述 1以和刀架一同进行做纵向、横向进给、快速移动或螺纹加工。为了方便操作机床，各种操作手柄和按钮被装在溜板箱上。刀架：刀架部件位于床鞍上，其功能是装夹车刀，并使车刀做纵向、横向或斜向运动。 尾架：它位于床身的尾座轨道上，并可沿导轨纵向调整位置。尾座的功能是用后顶尖支撑工件。在尾座上还可以安装钻头等加工刀具，以进行孔加工。床身：床身固定在左床腿和右床腿上。床身是机床的基本支撑件。在床身上安装着机床的各个主要部件，工作时床身使它们保持准确的相对位置。 主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身是组成 CA6140 车床的组成部。滚动轴承作为的主轴三支撑；双轴滑移共用齿轮机构构成进给系统用；纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机。该机床刚性好，功率大，操作方便。CA6140 机床广泛的应用于机械加工行业中，CA6140 机床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速改变为主运动执行件（主轴、工作台、滑枕等）所需的各种速度；传递机床工作时所需的功率和扭矩；实现主运动的起动、停止、换向和制动。加工公制、英制、模数和径节螺纹均可用 CA6140 车床进行。 纵向、横向进给、快速移动或螺纹加工。在溜板箱上装有各种操作手柄及按钮，工作时工人可以方便地操作机床。正文正文：随着技术的发展，机床主轴箱的设计会向较高的速度精度，而且要求连续输出的高 转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。另外还会改善机床的动平衡，避免震动、污染和 噪音等。 本设计为 CA6140 机床的主轴箱。 作为主要的车削加工机床， CA6140 机床广泛的应 用于机械加工行业中。 CA6140 机床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速改变为主运动 执行件（主轴、工作台、滑枕等）所需的各种速度；传递机床工作时所需的功率和扭矩； 实现主运动的起动、停止、换向和制动。 主轴箱通常主要由下列装置和机构组成：齿轮变速装置；定比传动副；换向装置； 起动停止装置；制动装置；操纵装置；密封装置；主轴部件和箱体。根据机床的用途和 性能不同，有的机床主轴箱可以只包括其中的部分装置和部件。 主轴箱是支承主轴并安装主轴的传动变速装置，使主轴获得各种不同转速，以实现 主切削运动。该机床主轴箱刚性好、功率沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 文献综述 2大、操作方便。CA6140 机床可进行各种车削工 作，并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。主轴三支撑均采用滚动轴承；进给系统用 双轴滑移共用齿轮机构；纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机。该机床刚 性好、功率大、操作方便。机床设计和制造的发展速度是很快的。 由原先的只为满足加工成形而要求刀具与工 件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度， 发展至今日的高度科学技术成果综 合应用的现代机床的设计，也包括计算机辅助设计（CAD）的应用。但目前机床主轴变 速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统（经验）设计方法。因此，探索科学理论的 应用，科学地分析的处理经验，数据和资料，既能提高机床设计和制造水平，也将促进 设计方法的现代化。 随着科学技术的不断发展，机械产品日趋精密、复杂，改型也日益频繁，对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上 述要求的重要技术措施之一，不仅能提高产品质量和生产率，降低生产成本，还能改善 工人的劳动条件。为此，许多企采用自动机床、组合机床和专用机床组成自动或半自动 生产线。但是，采用这种自动、高效的设备，需要很大的初期投资以及较长的生产准备 周期，只有在大批量的生产条件（如汽车、拖拉机、家用电器等工业主要零件的生产） 下、才会有显著的经济效益。 在机械制造工业中，单件、小批量生产的零件约占机械、加工的 70%80%。科学技 术的进步和机械产品市场竞争的日益激烈，致使机械产主轴箱的基本环节是将机床的动力源和运动传递给机床主轴，复杂而巧妙是其机构的特点，本设计对主轴箱总体方案进行了研究，不仅分析机床用途和规格以及特性，还对组成主轴箱的箱体、传动系统和轴及轴上零件进行了结构上的设计和计算。 主轴、变速机构，操纵机构和润滑系统等组成了主轴箱。保证运动参数和较高的传动效率是主轴箱应该做到的，足够的强度或刚度，较低噪声，较小振动，操作方便，良好的工艺性传动件是传动件应具备的特性。扭转刚度下降 10%-20%是受到箱体轴承孔的影响，导致弯曲刚度大幅下降，通过用凸台和加强筋来补足因开口而受到削弱的刚度；还可适当增加壁厚来进一步保证。支承和定位是箱体在主轴箱中的作用。共有 15 根轴在主轴箱中，通过安装孔的位置可以完成轴的定位，由此可见，确定箱体上安装孔的位置很重要。考虑齿轮之间的啮合及相互干涉是确定各轴安装孔位置的主要问题，箱体上轴安装孔位置确定可通过各对沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 文献综述 3配合齿轮的中心距及变位系数来得出。不同类型机床，定位安装主轴变速箱的方式亦不同，分别是固定式、移动式。在箱体底部，在平面的底部，突起的两个小垂直面位子，用螺钉和压板固定,称为固定式。一体式铸造成型是本主轴箱箱体，因安装需要对箱体的底部进行了相应的调整。通过床的总体设计及使用人们对颜色的喜好来确定箱体的颜色，箱体中预留了安装空间。普通 V 带应保证带传动即不打滑又能传递最大功率，而且疲劳强度足够，使用寿命得到一定的满足。对多片式摩擦离合器进行设计时，离合器的尺寸首先根据机床结构确定，在确定了安装方式为轴装式时，花键轴应外摩擦片的内径 d 比小 26mm，而离合器的径向和轴向尺寸受内部摩擦片整体直径 d 的确定的影响，严重的话主轴箱内部布局结构都会受影响，所以应合理选择。 选取摩擦片的厚度通常为 1、1.5、1.75、2（mm），0.20.4（mm）为内外层分离时的最大间隙为,摩擦片的材料常用 10 或 15 钢，摩擦片应具有较高的耐磨性、较大的摩擦系数、抗高温、抗胶合性好等特点，0.30.5（mm）的表面渗碳,及 HRC5262 的淬火硬度。验算齿轮强度，应选相同的模数，所承受载荷最大的齿数最小的齿轮，计算器接触应力和弯曲应力。验算齿面接触应力是对高速传动齿轮而言的，验算齿根弯曲应力则是对低速传动齿轮。而验算齿根弯曲应力对硬齿面、软齿芯渗碳淬火的齿轮来说，是必须的。就传动轴来说，除了过载轴外，一般其他的不必进行强度校核，仅刚度验算。滚动轴承作为机床的传动轴，导致失效主要原因是疲劳破坏，因此需要对疲劳进行验算总结：总结：主轴箱里有各种变速齿轮、主轴、制动装置的载体，箱体在主轴箱中起到了重要作用，主要是起支承和定位的作用，主轴箱中包含了 15 根轴，而箱体有对轴起到了定位的作用。确定箱体上安装孔在的位置的很重要。对轴和齿轮的设计也是至关重要的。确定主轴箱的整体设计是否合格，需要对轴的刚度以及轴承疲劳强度和齿轮强度、接触应力、弯曲应力进行计算。最后通过 CAD 等一些绘图软件将设计画出来。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 文献综述 4在设计的过程中并不是一帆风顺的，在设计期间遇到了很多的问题，像在齿轮的设计中，如何正确确定啮合条件就遇到了问题，但是通过老师的指导和查阅大量的资料，最终问题解决了，并得出了准确的结论：轮齿的分布必须使主、从动齿轮相邻同侧齿廓在啮合线上所卡的线段（法节）相同等等。参考文献参考文献1.任殿阁,张佩勤主编.设计手册辽宁科学技术出版社.1991 年 9 月.2.付铁主编.计算机辅助机械设计实训教程.北京理工大学出版社.3.王国强主编.机械优化设计机械工业出版社2009 年 9 月.4.曹桄,高学满主编.金属切削机床挂图上海交通大学出版社1985 年 10 月.5.吴宗泽,罗圣国主编.机械设计课程设计手册高等教育出版社2006 年 5 月.6.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.7.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.8.张有忱,赵