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1、 毕业设计（论文）题 目： CA6140主传动系统设计 院 (系)： 机电工程系 专 业： 机械制造与自动化 姓 名： 学 号： 58010220100126 指导教师： 二一三年二月二十八日毕业设计（论文）任务书学生姓名 学 号 专 业机械制造与自动化院（系）机电工程系毕业设计（论文）题目CA6140主传动系统设计任务与要求一、设计的任务：1、综合运用平时所学理论基础，基本知识和基本技能，提高和分析解决实际问题的能力。2、查阅相关文献和资料，制定设计或实验方案。3、参考文献不得少于6篇。4、设计、计算、绘图。5、总结和撰写论文。6、在规定时间内完成老师布置的论文内容。二、设计的要求：1、内容
2、丰富，立意新颖。2、资料详实，运用得当。3、语体正确，合符规范。4、层次清晰，中心突出。5、论证充分，结论合理。6、正文不少于 4000 字。完成时间段2012年11月26日 至2013年3月23日 共17 周指导教师单位重庆科创职业学院职 称高级工程师院（系）审核意见毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字2012.11.26-12.10论文选题2012.12.11-12.21搜集资料2012.12.22-12. 31拟定初稿2013.01.01-01. 31修改中稿2013.02.01-03.08确定终稿2013.03.09-03.15 交电子档、 打印稿
3、2份2013.03.16-03.23答辩准备教师对进度计划实施情况总评 签 名： 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一摘 要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，本设计主要针对CA6140机床的主轴箱进行设计，设计的内容主要有机床主要参数的确定，传动方案和传动系统图的拟定，对主要零件进行了计算和验算，利用三维画图软件进行了零件的设计和处理。本次突出了结构设计的要求，在保证机床的基本要求下，根据机床设计的原则，拟定机构式和结构网，对机床的机构进行精简，力求降低生产成本；主轴和齿轮设计在满足强度需要的同时，材料的选择也是采用折中的原则，没有选择过高强度的材料从
4、而造成浪费。关键词：机床 主轴箱 零件 传动 设计AbstractAs a major turning machine, CA6140 machine widely used in mechanical processing industries, mainly for the design of the CA6140 machine spindle box design, has designed mainly to determine the main parameters of machine tools, transmission and drive system of the for
5、mulation of plans, The main parts of the calculated and checked, using three-dimensional drawing software to design and handle parts.This highlights the structural design requirements,under the basic requirements for ensuring the machine ,According to the principles of machine tool design,Developmen
6、t of institutional and structural net,Streamlining of the machine tool sector,Strive to reduce production costs,No choice of materials resulting in high strength waste.KEY WORD： MachineTool SpindleBox Parts Transmission Design 目 录第一章 绪 言1第二章 机床的规格和用途及主要技术参数2第一节 规格和用途2第二节 主要技术参数2第三章 传动方案和传动系统图的拟定4第一节
7、 拟定传动方案4第二节 拟定传动系统图4第四章 主要设计零件的计算和验算7第一节 主轴箱的箱体7第二节 传动系统的I轴及轴上零件设计8第三节 传动系统的轴及轴上零件设计15第四节 传动系统的轴及轴上零件设计19第五节 传动系统的轴及轴上零件设计23结 论30致 谢31参考文献32第一章 绪 言普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。 CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转
8、速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。 进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。 溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵
9、向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。第二章 机床的规格和用途及主要技术参数第一节 规格和用途一、规格根据以上的计算和设计任务书可得到本次设计车床的基本参数：表2.1车床的主参数（规格尺寸）和基本参数工件最大回转直径 Dmax(mm)最高转速 nmax()最低转速()电机功率P（kW）公比转速级数Z320200045111.4112二、用途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。第二节
10、 主要技术参数一、工件最大回转直径： 1、在床面上：400 mm 2、在床鞍上：210毫米3、工件最大长度（四种规格）：750、1000、1500、2000 mm4、主轴孔径：48mm5、主轴前端孔锥度：400 mm二、主轴转速范围： 1、正传（24级）：101400 r/min 2、反传（12级）：141580 r/min三、加工螺纹范围： 1、公制（44种）： 1192 mm 2、英制（20种）：224 牙/英寸 3、模数（39种）： 0.2548 mm 4、径节（37种）： 196径节四、进给量范围：细化 0.0280.054 mm / r1、纵向（64种）： 正常 0.081.59 m
11、m / r加大 1.716.33 mm 细化 0.0140.027 mm / r2、横向（64种）： 正常 0.040.79 mm / r加大 0.863.16 mm / r五、刀架快速移动速度：1、纵向：4 m/ min2、横向：4 m/ min六、主电机： 1、功率：7.5 kw 2、转速：1450 r/min七、快速电机：1、功率：0.37 kw2、转速：2600 r/min八、冷却泵： 1、功率： 0. 009 kw 2、流量： 25 l / min九、工件最大长度为1000毫米的机床： 1、外形尺寸（长宽高）：266810001190 mm2、重量约：2000 kg第三章 传动方案和
12、传动系统图的拟定第一节 拟定传动方案一、确定极限转速已知主轴最低转速nmin为10mm/s,最高转速nmax为1400mm/s，转速调整范围为 Rn=nmax/nmin=14。二、确定公比 选定主轴转速数列的公比为1.12三、求出主轴转速级数Z Z=lgRn/lg+1= lg14/lg1.12+1=24四、确定结构网或结构式 24=2322第二节 拟定传动系统图一、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。Y系列电动机高效、节能、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Y160M-4，其同步转速为1500r/min
13、。二、分配总降速传动比总降速传动比为uII=nmin/nd=10/15006.6710-3， nmin为主轴最低转速，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。三、确定传动轴的轴数 传动轴数变速组数+定比传动副数+1=6四、绘制转速图先按传动轴数及主轴转速级数格距lg画出网格，用以绘制转速图。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(kk+1)min。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3.1 CA6140主轴运动转速图3.2 CA6140传动系统图传动系统可用传动路线表达式表示如下：第四章 主要设计零件的计算和验算第一节 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HT150及HT200为最广泛,本设计选用材料为HT20-40、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。表4.1 箱体外形轮廓
