CA6140普通车床主轴变速箱设计及主轴箱设计说明书.doc

目 录 1 绪论 1 1.1 课题 研究背景及选题意义 1 1.1.1 课题的背景 1 1.1.2 课题的目的 1 1.2 完成的内容 1 2 参数拟定 3 2.1 主电机动力参数的确定 3 2.2 运动设计 3 2.2.1 确定主轴极限转速 3 2.2.2 确定转速范围定公比确定主轴转速数例: 4 3 传动设计 5 3.1 传动方案拟定 5 3.1.1传动组和传动副数的确定 5 3.2 传动结构式的选择 5 3.2.1 基本组和扩大组的确定 5 3.2.2 分配总降速比 6 3.3 带轮直径和齿轮齿数的确定及转速图拟定 7 3.3.1确定皮带轮动直径 7 3.3.2 确定齿轮齿数 8 3.3.3 画出转速图如下： 10 3.3.4 验算转速误差 10 3.4 齿轮的计算转速的确定及传动系统的拟定的计算转速 12 3.4.1 确定各轴和齿轮 12 3.4.2 由转速图拟定传动系统图 13 4 传动件的估算和验算 14 4.1齿轮模数的估算和设计 14 4.1.1 计算各轴传动的功率 14 4.1.2 计算传动轴齿轮模数 14 4.1.3 计算各轴之间的中心距 16 4.2 三角带传动的计算 17 4.2.1计算皮带尺寸 17 4.3 传动轴的估算和齿轮尺寸的计算 18 4.3.1确定各轴的直径 18 4.3.2 计算各齿轮的尺寸 18 5 各部件结构设计 21 5.1 皮带轮及齿轮块设计 21 5.1.1 皮带及皮带轮的设计 21 5.1.2 齿轮及齿轮块设计 21 5.2 轴承的选择及箱体设计 21 5.2.1各轴承的选择 21 5.2.2 主轴及箱体设计 21 5.3 密封结构及润滑 22 6 主轴组件的验算 23 6.1验算主轴轴端的位移 23 6.2 前轴承的转角及寿命的验算 25 6.2.1 验算前轴承处的转角 25 6.2.2 验算前支系寿命 25 6.3 箱体设计 26 总结 27 致谢 28 摘 要 本文用简明的语言有侧重的介绍了普通数控机床中CA6140主轴的设计改造过程，先通过研究背景及选题意义的介绍，来引出本设计的意义。然后分别从参数拟定、传动设计、传动件的估算和验算、各部件结构设计和主轴组件的验算5个部分来进行设计的。以齿轮、带轮、皮带轮、轴承、箱体等的参数设计为重点。 关键词：数控；齿轮；结构设计；箱体 1 绪论 1.1 课题 研究背景及选题意义 1.1.1 课题的背景 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，致使机械产品不改型、更新换代、批量相对减少，质量要求越来越高。采用专用的自动化机床加工这类零件就显得横不合理，而且调整或改装专用的“刚性”自动化生产线投资大、周期长，有时从技术上甚至是不可能实现的。采用各类仿型机床，虽然可以部分地解决小批量复杂的加工，但在更新零件时需制造靠模和调整机床，生产准备周期长，而且由于靠模误差的影响，加工零件的精度很难达到较高的要求。 为了解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂、精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的、能够适于产品频繁变化“柔性”自动化机床。随着计算机科学技术的发展，1952年，美国帕森斯公司（Parsons）和麻省理工学院（MIT）合作，研制成功里世界上第一台以数字计算机为基础的数字控制（numerical control，简称NC）3坐标直线插补铣床，从而机械制造业进入了一个新阶段 同时，在设计中处处实际出发，分析和处理问题是至关重要的。从大处讲，联系实际是指在进行机床工艺可能性的分析。参数拟定和方案确定中，既要了解当今的先进生产水平和可能趋势。更应了解我国实际生