毕业论文：CA6140主轴箱设计设计 ㊣ 精品文档 值得下载

最低转速的总降速比，在串联的双轴传动间画上再按结构式的级比分配规律画上各变速组的传动比射线，从而确定了各传动副的传动比。

图图主轴转速图传动原理图主要设计零件的计算和验算主轴箱的箱体主轴箱中有主轴变速机构，操纵机构和润滑系统等。

主轴箱除应保证运动参数外，还应具有较高的传动效率，传动件具有足够的强度或刚度，噪声较低，振动要小，操作方便，具有良好的工艺性，便于检修，成本较低，防尘防漏外形美观等。

箱体材料以中等强度的灰铸铁及为最广泛，本设计选用材料为箱体铸造时的最小壁厚根据其外形轮廓尺寸长宽高，按下表选取长宽高壁厚由于箱体轴承孔的影响将使扭转刚度下降，弯曲刚度下降更多，为弥补开口削弱的刚度，常用凸台和加强筋并根据结构需要适当增加壁厚。

如中型车床的前支承壁般取左右，后支承壁取左右，轴承孔处的凸台应满足安装调整轴承的需求。

箱体在主轴箱中起支承和定位的作用。

主轴箱中共有根轴，轴的定位要靠箱体上安装空的位置来保证，因此，箱体上安装空的位置的确定很重要。

本设计中各轴安装孔的位置的确定主要考虑了齿轮之间的啮合及相互干涉的问题，根据各对配合齿轮的中心距及变位系数，并参考有关资料，箱体上轴安装空的位置确定如下中心距式中是中心距变动系数中心距ⅠⅡ中心距ⅠⅦ中心距ⅡⅦ中心距ⅡⅢ中心距ⅢⅣ中心距ⅤⅧ中心距ⅤⅥ中心距ⅧⅨ中心距ⅨⅥ中心距ⅨⅩ中心距ⅨⅪ综合考虑其它因素后，将箱体上各轴安装空的位置确定如图箱体在床身上的安装方式，机床类型不同，其主轴变速箱的定位安装方式亦不同。

有固定式移动式两种。

车床主轴箱为固定式变速箱，用箱体底部平面与底部突起的两个小垂直面定位，用螺钉和压板固定。

本主轴箱箱体为体式铸造成型，留有安装结构，并对箱体的底部为安装进行了相应的调整。

箱体的颜色根据机床的总体设计确定，并考虑机床实际使用地区人们心理上对颜色的喜好及风俗。

图安装位置示意图传动系统的轴及轴上零件设计普通带传动的计算普通带的选择应保证带传动不打滑的前提下能传递最大功率，同时要有足够的疲劳强度，以满足定的使用寿命。

设计功率工况系数，查机床设计指导任殿阁，张佩勤主编表，取故小带轮基准直径为带速大带轮基准直径为初选中心距，由机床总体布局确定。

过小，增加带弯曲次数过大，易引起振动。

带基准长度查机床设计指导任殿阁，张佩勤主编表，取带挠曲次数实际中心距故小带轮包角单根带的基本额定功率，查机床设计指导任殿阁，张佩勤主编表，取单根带的基本额定功率增量弯曲影响系数，查表，取传动比系数，查表，取故带的根数包角修正系数，查表，取带长修正系数，查表，取故圆整取单根带初拉力带每米长质量，查表，取故带对轴压力多片式摩擦离合器的计算设计多片式摩擦离合器时，首先根据机床结构确定离合器的尺寸，如为轴装式时，外摩擦片的内径应比花键轴大，内摩擦片的外径的确定，直接影响离合器的径向和轴向尺寸，甚至影响主轴箱内部结构布局，故应合理选择。

摩擦片对数可按下式计算式中摩擦离合器所传递的扭矩η电动机的额定功率安装离合器的传动轴的计算转速η从电动机到离合器轴的传动效率安全系数，般取摩擦片间的摩擦系数，由于磨擦片为淬火钢，查机床设计指导表，取摩擦片的平均直径内外摩擦片的接触宽度摩擦片的许用压强为滚动轴承的计算转速寿命系数，等于轴承的工作期限寿命系数，对球轴承，对滚子轴承工作情况系数，对轻度冲击和振动的机床车床铣床钻床磨床等多数机床，功率利用系数，查表速度转化系数，查表齿轮轮换工作系数，查机床设计手册当量动载荷，按机床设计手册。

故轴承校核合格传动系统的Ⅴ轴及轴上零件设计齿轮的验算验算齿轮强度，应选择相同模数承受载荷最大的齿数最小的齿轮，进行接触应力和弯曲应力验算。

般对高速传动的齿轮验算齿面接触应力，对低速传动的齿轮验算齿根弯曲应力。

对硬齿面软齿芯渗碳淬火的齿轮，定要验算齿根弯曲应力。

接触应力的验算公式为弯曲应力的验算公式为式中齿轮传递功率，电动机额定功率从电动机到所计算的齿轮的机械效率齿轮计算转速初算的齿轮模数齿宽小齿轮齿数大齿轮与小齿轮齿数之比号用于外啮合，号用于内啮合寿命系数工作期限系数齿轮在机床工作期限内的总工作时间，对于中型机床的齿轮取，同变速组内的齿轮总工作时间可近似地认为，为变速组的传动副数齿轮的最低转速基准循环次数查表以下均参见机床设计指导疲劳曲线指数，查表速度转化系数，查表功率利用系数，查表材料强化系数，查表的极限值，见表，当时，则取当时，取工作情况系数，中等冲击的主运动，取动载荷系数，查表齿向载荷分布系数，查表标准齿轮齿形系数，查表许用接触应力，查表许用弯曲应力，查表。

如果验算结果或不合格时，可以改变初算时选定的材料或热处理方法，如仍不满足时，就得采取调整齿宽或重新选择齿数及模数等措施。

轴上的斜齿轮采用调质处理的方式进行热处理传至五轴时的最大转速为斜齿轮为，且齿宽为故斜齿轮符合标准验算的齿轮齿轮采用调质热处理故此齿轮合格验算的齿轮齿轮采用调质热处理故此齿轮合格传动轴的验算对于传动轴，除重载轴外，般无须进行强度校核，只进行刚度验算。

轴的抗弯断面惯性矩花键轴式中花键轴的小径花轴的大径花键轴键宽，键数传动轴上弯曲载荷的计算，般由危险断面上的最大扭矩求得扭式中该轴传递的最大功率该轴的计算转速。

传动轴上的弯矩载荷有输入扭矩齿轮和输出扭矩齿轮的圆周力径向力，齿轮的圆周力扭式中齿轮节圆直径，。

齿轮的径向力式中为齿轮的啮合角齿面摩擦角齿轮的螺旋角符合校验条件花键轴键侧挤压应力的验算花键侧工作表面的挤压应力为，式中花键传递的最大转矩花键轴的大径和小径花键工作长度花键数载荷分布不均匀系数故此五轴花键轴校核合轴组件的刚度验算两支撑主轴组件的合理跨距主轴组件的跨距对其刚度的影响很大，在绘制主轴组件的结构草图后，可以对合理跨距。

进行计算，以便修改草图，当跨距远大于。

时，应考虑采用三支撑结构。

机床设计的教科书中的主轴组件柔度方程系在主轴端部点家在时主轴和轴承两相柔度的迭加，其极值方程为式中。

合理跨距主轴悬伸梁﹑后﹑前支撑轴承刚度该元三次方程求解可得为实根并且机床传动轴用滚动轴承，主要是因疲劳破坏而失效，故应进行疲劳验算。

其额定寿命的计算公式为或按计算负荷的计算公式进行计算式中额定寿命计算动载荷工作期限，对般机床取小时。

滚动轴承的额定负载，根据轴承手册或机床设计手册查取，单位用应换算成速度系数，为滚动轴承的计算转速寿命系数，等于轴承的工作期限寿命系数，对球轴承，对滚子轴承工作情况系数，对轻度冲击和振动的机床车床铣床钻床磨床等多数机床，功率利用系数，查表速度转化系数，查表齿轮轮换工作系数，查机床设计手册当量动载荷，按机床设计手册。

故轴承校核合格结论的主轴箱是机床的动力源将动力和运动传递给机床主轴的基本环节，其机构复杂而巧妙，要实现其全部功能在软件中的模拟仿真工作量非常大。

这次设计的效果没有预计的完美，有些硬件方面的原因，在模拟仿真的时候，由于计算机的配置不能达到所需要求，致使运行速度非常慢，不但时间上拖了下来，而且所模拟的效果很不理想。

我接受的设计任务是对车床的主轴箱进行设计。

主轴箱的结构繁多，考虑到实际硬件设备的承受能力，在进行三维造型的时候在不影响模拟仿真的情况下，我省去了很多细部结构。

从这点让我深深的体会到科技是第生产力这句话的正确与严峻性。

在设计中我们也遇到了其它许多棘手的问题，例如，每个人采用的度量标准不致，导致装配的时候产生了干涉的问题，对于这个问题我们采用互相调节的方法，需要相互配合的两个零件的设计者相互协调，最后实现设计的效果。

对于次设计来说，总体安排很重要。

这次设计由于总体安排刚开始的时候没有很合理的制定，所以工作量的实际大小与工作的具体性质不是很明确，以致在开始的几天里没有什么实质性的进展。

在随后的工作过程中大家都注意了这点，所以进度勉强赶了上来，不过时间还是紧了点。

对但最终大家努力完成了设计任务。

参考文献任殿阁，张佩勤设计手册辽宁科学技术出版社年月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年月付铁计算机辅助机械设计实训教程北京理工大学出版社查康，杨万能，董敏产品造型设计白金案例山东电子音响出版社年月方世杰机械优化设计机械工业出版社年月曹桄，高学满金属切削机床挂图上海交通大学出版社年月吴宗泽，罗圣国机械设计课程设计手册高等教育出版社年月华东纺织工学院，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易新金属切削机床课程设计指导书机械工业出版社年月戴曙金属切削机床机械工业出版社年月机械设计手册编写组机械设计手册机械工业出版社年月周四新实用设计百例清华大学出版社年月翁世修，王良申金属切削机床设计指导书上海交通大学出版社年月邱宣怀机械设计高等教育出版社年月李华，李焕峰机械制造技术机械工业出版社出版叶伟昌，林岗机械工程及自动化简明设计手册机械工业出版社出版卜炎机械传动装置设计手册机械出版社出版徐锦康机械设计高等教育出版社出版大连理工大学画教研室机械制图高等教育出版社出版隋明明，史艺农机械设计基础机械工业出版社出版致谢在这次设计过程中，设计指导老师给予我们很多的支持和帮助，在此我对李老师在设计中对我们的指点和教导表示衷心的感谢，在此对那些在做毕业设计过程中帮助过我的同学以及了老师表示衷心的感谢。

因为大家的帮助才能使我顺利地完成了毕