TH42200-34A“变速箱”设计机电毕业论文.doc

南通农业职业技术学院 毕业论文（设计）课题名称TH42200-34A“变速箱” 设计年 月 日TH42200-34A“变速箱” 设计摘 要 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。机床设计是学生在学完基础课，技术基础课及有关专业课的基础上，结合机床传动部件（主轴变速箱）设计进行的综合训练。我们毕业设计题目是机床主轴变速箱方滑枕的设计，在本设计中首先进行机床和变速箱的整体介绍，然后说明方滑枕的作用及其设计的过程。设计主轴变速箱方滑枕包括二维及三维图形的建立、参数的选定.关键词 机床 变速箱 方滑枕zaTH42200-34A transmission designAbstractMachine tool design and manufacture of development speed is very fast. The only original asking to meet the processing of forming between the tool and the workpiece and parts of some relative movement between a certain strength and stiffness, developed to a high degree of scientific and technological achievements of todays integrated application of modern machine design, including computer-aided design ( CAD) applications. But the design of machine tool spindle gearbox or in experience or analogy based on traditional (experience) design methods. Therefore, to explore the application of scientific theory, scientific analysis of the treatment experience, data and information, both to improve machine tool design and manufacturing standards, but also will promote a modern design approach.Of machine tool design is the completion of basic course students, technology-based courses and the specialized courses based on the combination of machine tool drive unit (spindle gearbox) design of comprehensive training. Our graduation theme party ram spindle gearbox design, in this design, the first machine and gearbox for the introductions, and then explain the role of square ram and its design process. Square ram spindle gearbox design, including the establishment of two-dimensional and three-dimensional graphics, the selection parameters.Keywords machine tools gear box square ram目 录第1章绪论1第2章数控机床简介42.1数控机床的发展趋势42.1.1高速化42.1.2高精度化3 2.1.3功能复合化5 2.1.4控制智能化52.2机床的组成及原理特点6第3章机床变速箱83.1机床变速箱的分类及作用8 3.1.1变速箱的分类9 3.1.2变速箱的功用和要求10第4章机床变速箱中方滑枕12 4.1方滑枕材料的选定12 4.2方滑枕的作用13 4.3方滑枕上中间轴的设计15 4.4solidworks简介16 4.5方滑枕三维实体表达17结语21致谢22参考文献23第1章 绪论阅读,收集了很多资料, 设计中，我们对有关机床变速箱及变速箱改造的相关书籍、刊物进行大量了解了机床变速箱的基本概念，机床变速箱的发展概况，机床变速箱的组成及其工作原理，扩大了我们的知识面。机床变速箱是机床中的重要的传动装置，机床运行性能的好坏很大程度上决定于机床变速箱的传动性能。机床变速箱主要是由变速传动机构和操纵机构组成。它将电动机和主轴连接起来，通过传动轴和齿轮以及其它传动件将电动机动力传递到主轴。既然是变速箱，顾名思义其主要作用是改变主轴转速，从而实现加工要求的目的。但是，其作用并不仅仅是改变转速这么简单，这主要是由电动机的物理特性决定的。任何电动机都有其峰值转速；其次，电动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。变速箱中的变速机构通过改变传动比从而达到改变电动机运行状态的目的。保持合理的传动比可以使电动机工作在最佳的动力性能状态下。机床变速箱按照尺寸大小可划分为传统尺寸机床变速箱和微型机床变速箱。同时，传统尺寸机床变速箱依照变速方式的不同可分为换挡变速箱（又称有极变速箱）和无级变速箱。换挡变速箱是目前在机床上应用最广泛的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。这种变速箱主要由传动轴、滑移齿轮、离合器、变速机构以及其它传动件组成。变速过程通过箱体内操纵变速机构改变滑移齿轮的相对位置从而改变整体传动比来实现的。它具有传动扭矩大，效率高，功率大以及传动比稳定的优点。这些优点使其广泛应用于普通机床中。但是，其传动比比较固定，无法实现均匀变化，从而造成传动件有较大的冲击载荷，且需要人工调定传动比以保证电机良好运行。级变速箱是在换挡变速箱后发展起来并逐渐被广泛应用的变速装置。它与换挡变速箱最大的区别是其可以实现传动比在一定范围内均匀连续的变化。无级变速的实现方式可分为液力式、电力式和机械式三种。机械无极变速装置有钢球式、宽带式多种结构，它们都利用摩擦力来传递转矩通过连续改变摩擦传动副的工作半径来实现无极变速。其主要应用于小型车床和铣床中。液压无极变速装置利用油液为介质来传动动力，通过连续的改变输入液压机的油液的流量来实现无级变速。其主要应用与刨床、拉床等执行件为直线运动的机床中。电气无极变速装置是通过连续改变电动机的转速来实现无级变速，其主要适用于大型机床和数控机床。无级变速箱通过传动比连续均匀的变动能使机床获得最有力的切削速度。微型机床变速箱是微细加工技术发展的产物。微细加工技术是加工技术自身发展的必然，同时也是微型机械技术发展对加工技术需求的促进。所谓微细加工技术就是能够制造微小加工零件的加工技术的总称。其包括微细切削加工、磨料加工、微细电火花加工、电解加工、化学加工、超声波加工、等离子加工等。在这里主要涉及微细切削加工。微型切削加工和精密加工是紧密联系的，都是现代先进加工技术的前沿。微细切削加工是指微小尺寸零件的生产加工技术。随着机械制造及其相关科学技术的发展，切削加工技术可以达到极高的加工精度和极微细的尺寸，已经成为微细加工领域中极为重要的加工手段。微细切削加工的主要方法有微细车削、微细磨削、微细铣削、微孔钻削等，其均为微量切削（又称为极薄切削）。以上各种不同的切削加工方式都有与之对应的微型加工机床。大多数微型机床的结构组成与宏观机床相似，其中微型变速箱仍然是微型机床中最重要的传动部件。与传统变速箱不同的是，微型变速箱尺寸极小，传动精度较高。随着科学技术的发展,现代机械制造要求产品的形状和结构不断改进，对零件的加工质量的要求也越来越高。随着社会对产品多样化要求的增强，产品品种增多,产品更新换代加速。数控机床代替普通机床被广泛应用是一个必然的趋势。同时，数控机床将向着更高的速度、精度、可靠性及完善性的功能发展。机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床数控机床的诞生和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。随着计算机的发展，数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用，同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创机械产品向机电一体化发展的先河。 第2章 数控机床简介2.1 数控机床的发展现状及趋势机械制造业是现代经济发展的领军行业，而数控机床的发展是现代制造业水平的体现。数控机床的发展有以下几方面：2.1.1 高速化随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。（1）主轴转速：机床采用电主轴（内装式主轴电机），主轴最高转速达200000r/min；（2）进给率：在分辨率为0.01m时，最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工；（3）运算速度：微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障，开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高，使得当分辨率为0.1m、0.01m时仍能获得高达24240m/min的进给速度；（4）换刀速度：目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右，高的已达0.5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式，以主轴为轴心，刀具在圆周布置，其刀到刀的换刀时间仅0.9s。2.1.2 高精度化数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度，机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。（1）提高CNC系统控制精度：采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使CNC控制单位精细化，并采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度（日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机，其位置检测精度可达到0.01m/脉冲），位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法；（2）采用误差补偿技术：采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明，综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%80%；（3）采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度，并通过仿真预测机床的加工精度，以保证机床的定位精度和重复定位精度，使其性能长期稳定，能够在不同运行条件下完成多种加工任务，并保证零件的加工质量。2.1.3 功能复合化复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。工艺复合型机床如镗铣钻复合加工中心、车铣复合车削中心、铣镗钻车复合复合加工中心等；工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。采用复合机床进行加工，减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差，提高了零件加工精度，缩短了产品制造周期，提高了生产效率和制造商的市场反应能力，相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势。加工过程的复合化也导致了机床向模块化、多轴化发展。德国Index公司最新推出的车削加工中心是模块化结构，该加工中心能够完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序，可完成复杂零件的全部加工。随着现代机械加工要求的不断提高，大量的多轴联动数控机床越来越受到各大企业的欢迎数控机床的发展有以下特点：。2.1.4 控制智能化随着人工智能技术的发展，为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求，数控机床的智能化程度在不断提高。2.2 数控机床的组成及原理特点数控机床一般由输入装置、数控系统、伺服系统、测量环节和机床本体(组成机床本体的各机械部件)组成。如数控机床组成示意图1所示。数控机床组成示意图11) 输入输出装置人与数控机床之间建立某种联系的中间媒介物就是控制介质，又称为信息载体。常用的控制价质有穿孔带、穿孔卡、磁盘和磁带。2) 计算机数控（CNC）装置数控装置是数控机床的中枢。CNC装置(CNC单元)组成：计算机系统、位置控制板、PLC接口板，通讯接口板、特殊功能模块。3) 进给伺服驱动系统进给伺服驱动系统由伺服控制电路、功率放大电路和伺服电动机组成。伺服驱动的作用，是把来自数控装置的位置控制移动指令转变成机床工作部件的运动，使工作台按规定轨迹移动或精确定位，加工出符合图样要求的工件，即把数控装置送来的微弱指令信号，放大成能驱动伺动电动机的大功率信号。常用的伺服电动机有步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。根据接收指令的不同，伺服驱动有脉冲式和模拟式，而模拟式伺服驱动方式按驱动电动机的电源种类，可分为直流伺服驱动和交流伺服驱动。步进电动机采用脉冲驱动方式，交、直流伺服电动机采用模拟式驱动方式。4) 机床电气控制机床电气控制包括两个方面，可如图所示箭头所指的内容。PLC（可编程的逻辑控制器）用于完成与逻辑运算有关顺序动作的I/O控制，而机床I/O电路和装置则是用来 实现I/O控制的执行部件，由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路；5) 测量装置测量装置安装在数控机床的工作台或丝杠上，按有无检测装置，CNC系统可分为开环和闭环系统，而按测量装置安装的位置不同可分为闭环与半闭环数控系统。开环控系统无测量装置，其控制精度取决于步进电机和丝杠的精度，闭环数控系统的精度取决于测量装置的精度。因此，检测装置是高性能数控机床的重要组成部分。6) 机床本体数控机床的机械部件包括：主运动部件，进给运动执行部件，如工作台、拖板及其传动部件，床身、立柱等支承部件；此外，还有冷却、润滑、转位和夹紧等辅助装置。对于加工中心类的数控机床，还有存放刀具的刀库，交换刀具的机械手等部件。数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床，与普通机床相比，应具有更好的抗振性和刚度，要求相对运动面的摩擦因数要小，进给传动部分之间的间隙要小。所以其设计要求比通用机床更严格，加工制造要求精密，并采用加强刚性、减小热变形、提高精度的设计措施。辅助控制装置包括刀库的转位换刀、液压泵、冷却泵等控制接口电路。第3章 机床变速箱3.1 机床变速箱的分类及作用数控机床加工零件具有高精度、高效率、自动化、柔性化等优点。而机床要想保证足够的精度就要求主轴传动有较大的调速范围。在加工时机床加工不同形状、加工不同深度时所要求的转速也不一样。因此机床在加工时会根据具体情况调整转速，这就要求主轴转速的变速范围要宽，才能加工出符合要求的零件。而主轴转速的调节主要取决于变速箱的性能。本文综述的是齿轮变速箱，其工作原理是不同齿轮的啮合产生不同的转速。工作原理如图2所示:齿轮变速箱结构原理图2机床变速箱是机床中极为重要的传动部件，因此在人们开始应用机械时变速箱就已经诞生。早期的机床变速箱主要是简易的换挡变速箱，也就是单纯的通过齿轮和传动轴以及简单的变速机构来实现传动和变速的。随着机械行业的发展，加工技术和金属材料日益先进，使得换挡变速箱结构日趋复杂和先进。但是人们通过长时间的生产和应用，发现换挡变速箱具有其设计原理上的缺陷，其无法实现传动比的均匀变化，造成速度损失，从而影响加工条件。因此，人们开始研究实现传动比连续变化的方案，也就是无级变速。无级变速变速箱是在19世纪90年代出现的，至20世纪30年代以后才开始发展，由于受当时各方面因素如机械发展水平、材质和加工工艺等条件限制，进展十分缓慢。20世纪50年代，尤其是70年代以后，随着科技的发展，原本无法解决或很难解决的技术难题被一一突破，加之实际生产中对无级变速箱的需求越来越多，无级变速箱得到了很大的发展，得到了较为广泛的应用。目前无级变速箱的研究和应用主要包括以下几个方面：液力无级变速、电力无级变速和机械无级变速。近年来以液力和电力无级变速为主要的研究方向，取得了较大的成果。3.1.1 变速器的分类 式三种。 (a)有级式变速器：有几个可选择的固定传动比，采用齿轮传动。又变速器：按传动比的变化方式划分，变速器可分为有级式、无级式和综合可分为：齿轮轴线固定的普通齿轮变速器和部分齿轮(行星齿轮)轴线旋转的行星齿轮变速器两种。 (b)无级式变速器:传动比可在一定范围内连续变化,常见的有液力式,机械式和电力式等。 (c)综合式变速器：由有级式变速器和无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。按操纵方式划分，变速器可以分为强制操纵式，自动操纵式和半自动操纵式三种。 (a)强制操纵式变速器：靠操作员直接操纵变速杆换档。 (b)自动操纵式变速器：传动比的选择和换档是自动进行的。操作员只需操纵加速开关，变速器就可以根据发动机的负荷信号和车速信号来控制执行元件，实现档位的变换。 (c)半自动操纵式变速器：可分为两类，一类是部分档位自动换档，部分档位手动(强制) 换档；另一类是预先用按钮选定档位，在采下离合器踏板或松开加速踏板时，由执行机构自行换档。按使用方法分，变速器可以分为手动变速器、自动变速器、无级变速器三种。（a）手动变速器: 也称手动挡，即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。踩下离合时，方可拨得动变速杆。(b) 自动变速器: 利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。(c) 无级变速器: 无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。因此，其比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使汽车的车速变化平稳，没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。无级变速器属于自动变速器的一种，但它能克服普通自动变速器“突然换挡”、操作反应慢、油耗高等缺点。3.1.2变速箱的功用和要求(1)改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求。 在较大范围内改变机床速度的大小和机床主轴的扭矩的大小。由于机床加工环境条件不同，要求机床主轴旋转速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。(2)实现机床反转，用来满足机床反转时的需要。实现机床主轴反转，发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的，而机床主轴有时需要能够反转，因此，往往利用变速箱中设置的倒档来实现机床主轴反向旋转。(3)中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，机床换档或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递。(4)实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力。 第4章 机床变速箱中方滑枕的设计4.1 方滑枕材料的选定方滑枕就是装在主轴箱上方孔中的部件，方滑枕是整体铸件，外表四面经过精密加工作为移动的导轨面。主轴箱的方孔是滑枕的移动导轨。机床的主要部分主轴和方滑。主轴有方滑枕的支持，增强了铣削时的刚性，适用于大型零件的强力铣削，方滑枕的伸出提高了接近工件和加工面的性能，同时也对镗轴起支撑作用，了镗削时的刚性，在方滑枕的端部，适合安装多种加工件来进行平面和垂直的铣削、镗孔、钻孔等加工，能够进一步扩大机床的使用范围。机床上最常用的导轨形式是镶钢导轨，它的使用已有很长的历史。镶钢导轨是导轨系统的固定元件，其截面为矩形。它可水平装在机床的床身上，也可以与床身铸成一体，分别被称为镶钢式或整体式。镶钢式导轨是由钢制成的，经淬硬和磨削。硬度在洛氏硬度60度以上、把镶钢导轨用螺钉或粘结剂（环氧树脂）贴在机床床身或经刮研的立柱配合表面上，确保导轨获得最佳的平面度。这种形式，维修更换方便、简单，很受维修工人的欢迎。 整体导轨或铸造导轨，即钢导轨与底座铸成一体，加工后再经精磨到要求的尺寸和光洁度。导轨必须经过火焰淬火提高表面硬度，以提高导轨的耐磨性。床身一般为球墨铸铁，当然球墨铸铁的硬度比不上钢，整体导轨可以重新修理和淬硬，但更换它几乎是不可能的。 为了实现上述的目的，机床制造者过去的通常做法是：钢导轨的边缘设计有钩形的“耳朵”，在浇铸底座前，把钢导轨置于底座的铸模内，再把铁水浇入铸模内，这样便把钢导轨与底座铸成一体。 传统导轨的发展，首先表现在滑动元件和导轨形式上，滑动导轨的特点是导轨和滑动件之间使用了介质，形式的不同在于选择不同的介质。 液压被广泛用于许多导轨系统。静压导轨是其中的一种，液压油在压力作用下，进入滑动元件的沟槽，在导轨和滑动元件之间形成油膜，把导轨和移动元件隔开，这样大大减少移动元件的摩擦力。静压导轨对大负荷是极其有效的，对偏心负荷有补偿作用。例如：一个大型的砂型箱在加工时，正好走到机床行程的末端，负载导轨能够增大油压，使导轨准确地保持着水平负载的状态。有的卧式镗铣床使用这种技术补偿深孔加工时主轴转速的下降。 众所周知，平面导轨和移动元件之间的接触面积比较大，移动元件要作快速微量进给需要克服移动元件的惯量，因此将会产生爬行现象。当滚珠丝杠或其它驱动力推动移动元件移动时，产生一个轻微粘附阻力，移动元件开始运动时，由于移动元件处于被抓住的状态，出现了轻微的跳动，导致产生爬行，这种现象对于大的移动影响不大，而对于微量移动，就成为一个问题。 可调性是平面导轨特有的优点，根据导轨的使用情况，平面导轨系统至少有一个或一个以上的可调边。由于移动元件沿着直线导轨的侧边移动，保证移动元件与导轨侧面紧密接触是极为重要的。普遍使用调整的方法是斜铁，斜铁位于移动元件和导轨接触面相对的侧面之间。形状为锥形条块角铁，可以精确地调整，以消除移动部件和导轨之间的间隙。如果滑动部件或导轨磨损，接触表面之间的间隙加大，可调整斜铁进行补偿。 机床制造厂已发明了斜铁自动调整的专利技术，它的基本原理是使斜铁保持固定的弹簧压力，一旦导轨系统被磨损，斜铁能自动地消除移动部件与导轨之间的间隙。4.2 机床上方滑枕的作用机床的主要部分-主轴和方滑枕，主轴有方滑枕的支持，增强了镗铣削时的刚性，适应于大型零件的强力镗铣削，方滑枕的伸出提高了接近工件加工面的性能，同时也对镗轴起支承作用，增强了镗削时的刚性，在方滑枕的端部，适合安装多种加工件来进行平面和垂直的铣削，镗孔，钻孔等加工，能够进一步扩大机床的使用范围。方滑枕在机床上的位置如图3所示：方滑枕在机床上的位置图（3）方滑枕的主要性能：（1）、机床采用侧挂型滑枕床身式结构，刚性好，外形美观，上下工件与操作方便。 且可配置意大利FIDIA、德国SIEMENS、日本FANUC及西班牙FAGOR等数控系统及交流伺服电机。从而实现五轴控制、三轴联动。（2）、万能铣头的两个回转轴自动回转，实现C轴（水平轴）自动旋转分度，铣头45轴自动转位，实现立卧自动转换。（3）、主轴电机采用交流伺服驱动系统，实现主轴自动无级变速。工作台面及三向行程参数大，加工范围广。整机刚性高，承载重量大。主要大件采用箱形结构，强度与刚性好。（4）、垂向导轨采用方形淬火贴塑结构，纵横向导轨采用滚动导轨，导轨强度高，刚性好，耐磨性强。（5）、三向进给采用精密滚珠丝杆传动。 具有刀具自动交换功能及刀具自动锁紧及系统保护功能。 升降部件采用液压平衡，保证升降部件运动的稳定、可靠。采用可调间隙时间的自动集中润滑装置。 配置四组螺旋式自动排屑装置。 可选择配置四周封闭式防护围罩。 可选择配置多种形式及容量的刀库。4.3 方滑枕上中间轴设计现代数控机床日益向高刚性和高性能方向发展。主轴传动精度的高低将直接影响机床加工精度的好坏，这就要求主轴有一个较平稳的传动系统。仅仅将主轴变速箱改为齿轮无极变速是不能够满足要求的，还要由一个平稳的传动导规，普通的贴塑导轨对于卧式机床式比较好的选择可是如果像龙门式镗铣床还是采用普通贴塑导轨是不能够满足机床加工要求的，因为龙门式镗铣床主轴方向不仅要承受加工时的切削力还要承担一部分的自身重力，这对导轨的结构性能要求很高，所以本文采用方滑枕结构，而方滑枕的中心轴采用长度为1874mm材料为40cr的花键中间轴，因为花键轴可以与花键套配合很好的传递扭矩带动主轴旋转进行零件加工。中间通过三个深沟球轴承轴承固定在方滑枕座内中间轴的两端做成花键且与花键套紧密配合，而花键套的另一端分别与主轴和伺服电动机相连从而控制主轴的上下和旋转运动，花键轴的两个端面钻有相同的圆孔此为工艺孔。所以中间轴在镗铣削时主要受到的作用力主要有:一是主轴电机的旋转作用力矩,作用在皮带轮处;二是镗铣削时工件的反作用力矩,作用在主轴刀柄锥面上。根据外力偶矩,则主轴力矩为80 Nm;而镗铣削力比较复杂,需经过数据采集和信号处理才能准确测得,可根刀具、加工材料、主轴转速、每齿进给量、切削深度等参数,估算出最大铣削力约为1 140 N,刀柄直径为125 mm,则在刀柄处的力矩约为71 Nm所以传递到中间轴上的力矩71Nm。4.3.1中间轴的强度计算轴单向传动：（开停）轴双向传动：说明： P传递的功率(kw) ; n轴的转速(r/min) ; d轴的直径(mm) ; T 材料的许用扭剪应力 (Mpa)常用材料的值和C值轴的材料A3,20354540Cr(N/m)1220203030404052C16013513511811810710792根据龙门镗铣床尺寸的中间轴的长度CAD图如下：中间轴承受轴向和径向扭矩所以轴的材料为40Cr刚性较好。画CAD图时先打开CAD软件进入界面通过直线和相关命令根据数据画出CAD图。4.4 Solidworks简单介绍SolidWorks是智能型的CAD/CAE/CAM软件，其特征造型与参数化功能非常强大，可以十分方便地实现机械零件的三维实体造型、装配及工程图生成，所以在工程行业具有广泛的应用前景。 SolidWorks软件的主要特点有：（1）提供了直接绘制三维草图的功能，在友好的用户界面下，像绘制线架图一样不再局限于平面，而是可以在空间直接画草图。此外，3D草图还可作为装配环境下的布局草图进行关联设计。（2）提供了动画功能，可以生成实体装配过程、爆炸过程、运动过程的动画文件，同时也可生成各个过程的组合动画文件。（3）提供了友好的界面。图形菜单设计简单明快，形象化，一看便知。系统的所有参数设置全部集中在一个选项中，容易查找与设置。实体的建模与装配完全符合于自然的三维世界，特别是装配约束的概念非常简单且容易理解。对实体的放大、缩小、旋转等操作可以在任何命令过程中使用，实体的选取非常容易和方便。（4）建模迅速，操作灵活，是一种尺寸驱动且基于特征的三维设计软件，构造历史可供事后修改，更加适合学生在机械制图综合实践中使用。4.5方滑枕三维实体的表达方滑枕属于整体铸件，不仅刚性好而且有较强的吸震性，减少了机床加工时主轴震动而引起对机床的损害。延长了机床使用寿命、保证了加工精度。使用方滑枕的镗铣床比使用普通导轨的机床承受的切削力更大，加工出的工件精度更高。方滑枕内部结构主要包括轴承（深沟球轴承和角接触轴承）、中间轴、花键套、隔套等部件组成。中心轴限定了镗铣床主轴的运动行程，而主轴的传动精度由主轴支持件轴承决定本文采用深沟球轴承和角接触轴承作为中心轴的支撑轴承，其具有以下特点:深沟球轴承的特点： 在结构上深沟球轴承的每个套圈均具有横截面大约为球的赤道圆周长的三分之一的连续沟型滚道。深沟球轴承主要用于承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。 当轴承的径向游隙增大时，具有角接触球轴承的性质，可承受两个方向交变的轴向载荷。的其它类型轴承相比，该类轴承摩擦系数小，极限转速高，精度高，是用户选型时首选的轴承类型。角接触球轴承的特点：角接触球轴承即向心推力球轴承，由于可装入较多的钢球，其径向承载能力大于普通球轴承，还能同时承受很大的轴向负荷或承受纯轴向负荷，其允许工作转速与深沟球轴承相近而支承刚性更强，但要求安装精确，对于轴线不对中误差很敏感，它一般不用来单独承受径向负荷，而在承受径向负荷的同时必定带来附加轴向负荷。这种轴承的变型品种很多，应用很广，常制成带15、25和40接触角三种系列，接触角愈大，其轴向负荷能力愈高，但在高速时宜采用小接触角为宜。这种轴承大都成对用于小跨度刚性双支承轴或精密主轴，使用时要仔细调整好游隙，改变轴承的内、外圈轴向距离，便可调整轴承的内部游隙，同时可将几套轴承并联安装并给予一定的预过盈量，可以提高轴承系统的刚性。单只这类型轴承只能承受一个方向上的轴向负荷，同时需要配置其他轴承以抵消其附加轴向力，而成对安装时其附加轴向力即相互抵消，而且可以承受两个力向上的轴向负荷，并且具有两个方向的很强的轴向限位能力，成对安装一般采用两套轴承以其外圈宽端面相对(背靠背)或窄端面相对(面对面)两种安装形式，其中背靠背安装轴承系统的刚性最好。为便于成对或成组安装，有些轴承厂供应成对的、三套一组的和四套一组的等轴承，这样供应的同批轴承加工一致性好，使用时负荷承担较为均匀，附加轴向力相互抵消比较彻底。其中中心轴可以滑动。中间轴三维画图。如图3.4-1画图前首先打开solidworks软件，然后选择基准面画草图并拉伸成实体，然后在两端根据CAD图画花键槽与下图画出的花键套相配合图4.4-1下图为中间轴花键部分图4.4-1.1下图为花键套联接花键轴和轴传递扭矩和动力，控制龙门镗铣床主轴旋转和切削。图4.4-2下图3.4-3为方滑真外壳支架，其主要作用与导轨相似但是它的刚性和稳定性都比导轨要好。图4.4-3下列三幅图为方滑枕的整体图（！）、（2）、（3）图（1）图（2）图（3）这三幅图表明了方滑真的内部各零部件的作用及其相配合的关系，方滑枕的使用很大程度上改善了龙门镗铣床的加工性能，在一定程度上对于机床的整体结构也是一次革命性的变革。更好的实现现代机械工业的高效率化。结语通过本次毕业论文的设计，我知道了TH42200-34A变速箱在生活中的重要性。变速传动机构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的变换，即实现换档，以达到变速变矩。随着CVT技术越来越成熟，及国内汽车产业的快速发展，目前国内市场上装备汽车越来越多，奥迪、丰田、本田、菲亚特等各大公司都先后推出自己的CVT汽车产品。大学三年即将结束，也意味着即将告别学生生涯。但正如比尔盖茨所说：“人生是没有假期的。”结束的也只是学生生涯，学习的路还很长，需要学习的还很多，无涯的学海也才刚刚扬帆起航。致 谢大学三年就快结束了，最后一学期将是对大学三年所学知识的一次大总结，因此我的毕业设计的课题是TH42200-34A“变速箱”设计，它是对所学知识的一种实际的运用.其中在确定课题和设计方面，指导老师陈季云老师给了我很大的支持，使我学到很多知识，在此对她表示谢意。同时指导老师其的知识、严谨的治学态度，敬业的精神和高度的责任心，给我的学习、未来的工作带来很大的影响。至此毕业设计完成之际，谨向指导老师表示衷心的感谢，并致以崇高的敬意。感谢南通农业职业技术学院所有指导和教导过我的老师及各位领导，感谢你传授给我们知识。感谢你们教导我们做人的道理，至此离别之际，送上我真挚的祝福和深切的问候。如有欠缺和不足之处望老师给予批评和指正。谢谢！参考文献1刘文信，孙学礼机床数控技术M.北京，械工业出版杜，19952上海交通大学，华南工学皖沈阳机电学院，等数控机床M上海：上海科学技术出版杜1990.3刘又午，杜君文数字控制机床M北京，械工业出版社，l9994余英良机床数控改造设计与实例M1版北京：机械工业出版社，20015李华.WCS51单片机实用接口技术M.北京，京航空天大学出版社，19936郑修本.机械制造工艺学M.北京，械工业出版社，19887刘慎玖.机械制造工艺案例教程M.北京，学工业出版社，20078 董献坤.数控机床机械结构M.北京，化学工业出版社，20039宴初宏.数控机床与机械结构M.北京，机械工业出版社，200510吴祖玉.机床设计与制造M.上海，科学技术袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇