CA6140机械系统设计

卧式车床CA6140机械传动系统课程设计

前 言

在现在机械制造工业中，切削加工仍然是将金属毛坯加工成规定的几何形状、尺寸和表面质量的主要加工方法。所以金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量在一般生产中占制造机器总工作量的40%～60%，一个国家机床工业的技术水平标志着自身装备国民经济的能力，体现着一个国家的生产实力，反映着机械工业发展的水平。因此机床工业部门必须首先为各机械制造厂提供先进的、现代化的机床装备，实现我国国民经济现代化所具备的条件。显然，金属切削机床在我国社会主义建设中起着重大的作用。金属切削机床的设计就是为切削加工设计出既经济而且满足加工要求的车床，CA6140车床加工范围广，能够满足各方面加工的需要，在这种车床的主传动中，采用齿轮传动，因为齿轮传动效率高，如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%，这对大功率传动十分重要，因为即使效率提高1%，也有很大的经济意义。而且结构紧凑工作可靠寿命长，传动比稳定，在齿轮设计中，应该首先考虑齿轮的工作条件和用途，使所设计的齿轮满足工作的需要，根据齿轮的工作条件，得出齿轮最可能的失效形式，然后进行校核，如齿根强度计算和接触疲劳强度校核，使其在有效工作期内安全可靠，在国内外齿轮的设计中，如何提高设计效率是普遍面临的问题，所以为提高设计效率，人们借助与计算机软件UG软件，它提供了功能强大的参数化设计平台。

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目 录

前 言 ............................................................... 错误！未定义书签。 第1章 机床的概述 ........................................................................... 4

1.1机床的作用和用途 .............................. 4

1.1.1金属切削机床的作用： ................... 4 1.2机床的规格 ............................... 4

第2章 机床的主传动设计 ............................................................... 7

2.1主传动系统 .................................... 7

2.1.1传动关系的确定 ......................... 7 2.1.2各种转速的传动计算 ..................... 8 2.1.3主传动系统图及传动内部的结构 ........... 9 2.1.4设计机床的主传动的基本要求 错误！未定义书签。

2.2主运动参数的选定 ............. 错误！未定义书签。

2.2.1确定最低和最高转速 .... 错误！未定义书签。 2.2.2确定其他参数 .......................... 13

第3章 机床传动装置的运动及参数的设计 .................................. 13

3.1绘制转速图 ................................... 14

3.1.1各轴转速 .............................. 14 3.1.2各轴输入功率 .......................... 14 3.1.3确定各轴的计算转速 .................... 15 3.1.4各齿轮的计算转速 ...................... 15 3.1.5各轴的转矩 ............................ 15 3.1.6转速图 ................................ 16 3.2动力设计 ..................... 错误！未定义书签。

3.2.1带传动设计 ............ 错误！未定义书签。 第4章 齿轮的设计 ................................ 19

1.1.2机床的用途： ........................... 4

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4.1齿轮设计的意义 ............................... 19

4.1.1车床齿轮的设计目的和方法 .............. 19 4.1.2齿轮传动的优点 ...................... 20

4.2各齿轮的实效形式以及设计准则 20

4.2.1齿轮的实效形式 ........................ 20 4.2.2齿轮材料 ............................. 21

4.3齿轮的强度计算推理方法 ....... 错误！未定义书签。

4.3.1齿轮的受力分析 ........................ 22 4.3.2齿根弯曲疲劳强度计算 .................. 23 4.4主轴箱的各传动组模数的确定与校核错误！未定义书签。

4.4.1主轴模数的确定与校核 .................. 27 4.4.2传动组a中齿轮的模数的确定 ........... 31 4.4.3其他齿轮模数的估算 .... 错误！未定义书签。

第5章 轴的设计 ........................................................................... 32

5.1确定轴的各种参数 ............................. 32

5.1.1求输出轴上的功率转速和转矩 ............ 32 5.1.2求作用在轴上的力 ...................... 32 5.1.3初步确定轴的最小直径 .................. 33 5.1.4轴的结构设计 .......................... 33 5.1.5轴的校核 ............................. 34

第6章 离合器的设计 ...................................... 错误！未定义书签。

6.1确定轴的各种参数 ............. 错误！未定义书签。

谢 辞 ............................................................................................ ３６ 参考文献 ........................................................... 错误！未定义书签。

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第1章 机床的概述

§1.1 错误！未找到引用源。机床的作用和用途

§1.1.1 金属切削机床的作用

在一般机械制造厂的主要技术装备中，若按台数来计算，机床占60%～80%，它包括金属切削机床、木工机床、锻压机床和特种加工机床等。金属切削机床是利用刀具对金属工件进行切削加工的机器。因为它是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”或“工具机”，人们习惯上称为机床。在现在机械制造工业中，切削加工仍然是将金属毛坯加工成规定的几何形状、尺寸和表面质量的主要加工方法。所以金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量在一般生产中占制造机器总工作量的40%～60%，一个国家机床工业的技术水平标志着自身装备国民经济的能力，体现着一个国家的生产实力，反映着机械工业发展的水平。因此机床工业部门必须首先为各机械制造厂提供先进的、现代化的机床装备，实现我国国民经济现代化才具备条件。显然，金属切削机床在我国社会主义建设中起着重大的作用。 §1.1.2 机床的用途

普通车床的万能性大,它适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面,如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形表面;车削端面及加工各种常用的公制、英制(时制)、模数制和径节制螺纹;在普通车床上还能作钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。

§1.2 机床的规格

床身上最大工件回转直径: 400mm 马鞍内有效长度: 210mm 最大工作长度: 750mm 最大车削长度: 650mm 主轴中心至床身平面导轨距离: 205mm 刀架上最大工件回转直径: 200mm

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主轴孔前端锥度: 莫氏6号 主轴转速:

正转种数: 24种

正转转数范围: 10-1400转/分 反转种数: 12种

反转种数范围: 14-1580转/分

主轴孔径: 48mm 进给量:

纵向及横向进给量种数: 主轴每转刀架的纵向标准进给量: 0.08- 5.9mm/r 主轴每转刀架的纵向小进给量: 0.028-0.054mm/r 主轴每转刀架的纵向加大进给量: 0.74-6.33mm/r 主轴每转刀架的横向标准进给量: 0.04-0.079mm/r 主轴每转刀架的横向小进给量: 0.014-0.027mm/r 主轴每转刀架的横向加大进给量: 0.36-3.16mm/r 刀架纵向的快速移动速度: 5m/min 刀架横向的快速移动速度: 25m/min

车削螺纹范围:

公制螺纹种数: 44 公制螺纹范围: 1-192mm 英制螺纹种数: 10 英制螺纹范围: 2-24 模数螺纹种数: 39 模数螺纹范围: 0.25-48mm 径节螺纹种数: 37 径节螺纹范围: 1-96mm

下刀架最大行程: 260mm 上刀架最大行程: 150mm 刀架转盘回转角度: +/-90主轴中心线至刀具支承面的距离: 25mm 刀杆截面尺寸: 25

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各64种 种 种 牙/对 种 种 ? ×25mm

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