CA6140车床主轴箱设计

I摘要在我们的平时生活生产中，人们使用着种类很多的设备和机器。这些设备和机器都是有不同种类的机械零件组成，且金属零件有很大一部分。金属零件主要利用机床加工，而车床是车削加工的设备，在切削加工中广泛使用，约占切削加工机床总数的20%～30%。车削加工主要用于加工各种回转表面，如内、外圆柱面、圆锥面及其成型回转表面等。CA6140机床是典型的车削加工机床，其中主轴箱是机床组成的核心部件，主轴箱的作用是将电动机的运动传递到主轴上，实现车削回转运动。本次论文设计主要包括传动方案及传动系统图的拟定，包含转速的设计、结构式的确定及工艺范围；各轴传递功率及力矩的计算；主要部件的设计及校核；主轴箱的主要部件主要包括箱体、传动轴、齿轮及带轮。最终确定主轴箱的整体结构设计。关键词：车床；CA6140；主轴箱；传动轴IIAbstractIntheproductionandlifeofmodernsociety,peopleuseallkindsofmachines,instrumentsandtools.Thesefacilitiesandequipmentareofvariouskindsofmachineryparts,andwehavealargepartofthemetalparts.Metalpartsmainlyusemachine,andlatheisturningprocessingequipment,widelyusedinmachining,about20%~30%ofthetotalnumberofcuttingmachinetools.Turningprocessingismainlyusedintheprocessingofrotarysurface,suchasinternalandexternalcylinder,conesurfaceanditsformingrotarysurface,etc.CA6140latheisatypicalturningprocessingmachinetools,includingspindleboxiscorecomponentofmachinetool,istheroleofthespindleboxispassedontothemainspindlemotormovement,turningrotarymovement.Thispapermainlyincludesthetransmissionschemeandsystemdesignofproposed,includingthedesignofthespeed,thedeterminationofstructuralformulaandprocess;Thecalculationofeachshafttransmissionpowerandtorque.Thedesignofmainpartsandcheck;Amajorpartofthespindleboxmainlyincludesbox,transmissionshaft,gearandpulleys.Eventuallydeterminetheoverallstructureofthespindleboxdesign.Keywords:Lathe;CA6140;Spindlebox.;theShaft目录摘要...................................................................IAbstract................................................................II1绪论...................................................................11.1研究的目的和意义.....................................................11.2国内外同类设计或研究现状.............................................11.3研究内容.............................................................32传动方案和传动系统图的拟定.............................................32.1CA6140主要技术参数...................................................42.2拟定结构式...........................................................52.3计算转速和齿轮齿数的确定.............................................62.4传动装置运动参数计算.................................................83主要零件的设计及其验算.................................................103.1主轴箱的箱体的设计..................................................103.2.传动系统的I轴及轴上零件设计.......................................123.3传动系统的Ⅱ轴及轴上零件设计........................................193.4传动系统的Ⅲ轴及轴上零件设计........................................243.5传动系统的Ⅳ轴及轴上零件设计........................................273.6传动系统的Ⅴ轴及轴上零件设计........................................303.7传动系统的VI轴及轴上零件设计.......................................334主轴箱最终结构图.......................................................37总结................................................................38参考文献................................................................40-1-1绪论1.1研究的目的和意义在现代社会的生产及生活中，人们使用着各式各样的机器、仪器和工具。这些设备和装备都是有各种机械零件所组成，且金属零件有很大一部分。因此机械工业在国民经济中占有重要的地位。是国家经济发展的重要推动力，也是衡量一个国家综合国力的一个重要指标。一个国家要想实现工业、农业、国防、航天及科学技术的现代化必须要具备强大的机械制造业。因为机床工业是机械工业的重要有机组成，且为机械工业提供制造技术和装备的工业，所以机床的数量，品质和质量，是衡量一个国家或地区工业水平的极其重要的标志。因此机床工业在国家经济当中占据着很重要的地位。车床是车削加工的设备，在切削加工中广泛使用，约占切削加工机床总数的20%～30%。车削加工主要用于加工各种回转表面，如内、外圆柱面、圆锥面及其成型回转表面等。所以对普通车床主轴箱的设计显得极其重要，即适合我国目前的社会现状，又是国内许多工厂提高生产设备自动化水平和精度的主要方法，在我国有着巨大的市场。从另一方面来讲，机床主轴箱的设计既有机床构造方面的内容，又有机械加工方面内容，有利于将大学四年本科所学的专业基础知识进行综合深入理解。虽然设计者没有系统的学习过机床设计的课程，但通过该设计可以拓宽知识面，增强实践能力，使设计者获得机械制造过程中所必须具备的基本理论和基本知识。设计者在设计本课程的过程中，应充分注意生产实践。对CA6140车床的典型部件和典型工件的加工方法有充分的认识与理解。以致对普通机床和数控机床都有进一步的认识。作为主要的车削加工机床，CA6140型车床的工艺范围很广，用来车削内、外圆柱面，圆锥面，回转体成型表面和各种螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、攻螺纹和滚花等。而主轴箱又是CA6140车床的主要部件，所以选择其为设计课题。1.2国内外同类设计或研究现状机械制造业也成机械制造工业或机械工业，它是制造机械设备的工业部门，是为国民经济部门提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。机械制造技术包括工程机械、动力机械、农业机械、化工机械、纺织机械、建筑机械、运输机械、机床工具、仪表仪器及其他机械的设计制造的总称。制造是人们按照所需目的，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品，并投放市场的全过程。在国民经济各个部门中广泛使用着大量的机器、机床、仪器及工具等，这些技术装备都是有机械制造业提供的。机械制造业的发展直接影响和制约着一个国-2-家的工业、农业、交通、科研和国防各部门的生产技术和整体水平，进而影响着一个国家的综合国力。因此机械制造业的生产力和制造水平是衡量一个国家经济实力和科学水平的重要标志之一。机械制造业是国民经济发展的基础、支柱和先导部门，所以，机械制造业在国民经济当中占有着重要地位。而机械制造业的生产能力及水平主要取决于机械制造设备的先进程度。制造有着悠久的历史，也可以说人类的发展过程就是制造技术不断进步的过程。在人类发展的初期，为了生存，制造了石器，进入了新石器时代。此后出现了陶器、铜器、铁器和简单的机械，如刀、枪、剑、戟等兵器，锉、凿、锯、锤等工具，锅、盆、罐、犁、车等用具，这些工具和用具的制造，主要围绕生活必须和存亡征战，制造过程及其简单，制造规模和技术水平有限。这个阶段属于早期制造阶段。随着社会发展和技术进步，制造生产模式和范围发生了巨大改变。技术水平不断提高，出现了文化用品、艺术品、金银饰品等的制造技术。制造方法和制造过程主要靠工匠的手艺，制造设计有简单的图样或脑的构想，加工靠手工、畜力和简单机械工具，小作坊生产方式，技术水平取决于制造经验。这个阶段属于手工业制造阶段。18、19世纪，以蒸汽机和电动机为动力的机器用于越来越广。此时，机械制造业开始起家，形成了大规模的工业生产方式。随着社会的发展、科技的进步和物质的丰富，人们对精神和物质的需求质量不断提到，产品多样性的需求越来越突出，市场竞争也越来越激烈，20世纪50年代，产品品种匮乏，为了提高生产效率，满足市场的需求，制造商广泛采取自动机床，组合机床以及专门的生产线。1948年提出了数控机床的初始设想，1952发明了第一台数控机床样机，之后出现了技术安吉计算机数控机床（CNC）、加工中心（MC）、柔性制造系统（FMS）、适应了快速响应市场需求的单间小批量生产。在大批量生产的现实情况下，此生产方式可以基本实现刚性自动化，大幅度的降低生产成本，极大提高生产效率。20世纪80年代，以全新的社会的制造理念，借助于信息技术、计算机技术、网络技术，围绕着制造系统自动化和目标管理提出了一系列新的制造制造系统，如集成系统、计算机仿真等，使设计、制造、管理、市场需求与现代技术进行融合。这个阶段成为现代制造技术阶段。我们国家机械制造业是在建国后建立和发展起来的，现已成为一个规模巨大，门类齐全的新型工业部门。但是，我国机械制造业技术还很落后，产品种类也相对单一，甚至许多制造装备技术还处于六七十年代的水平。机械制造技术水平的落后，严重制约着我国机械制造业的发展，以及整个国民制造业的振兴。因此，作为当代大学生的我们必须深入开展科学研究和技术革命，努力提高我国机械制造业装备产品的技术水平及综合国力。-3-1.3研究内容车床上