Ca6140普通车床主传动系统毕业设计说明书.docx

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Ca6140普通车床主传动系统毕业设计说明书

Ca6140普通车床主传动系统毕业设计说明书

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大连民族学院

毕业设计（论文）

专业：

机械设计制造及其自动化

班级：

机械104

姓名：

董牧

学号：

2010022402

课题：

车床主传动系统设计

指导教师:

于善平

2014年6月10日

摘要

主传动系统设计是机床设计中非常重要的组成部分,本次设计主要由机床的级数入手,于结构式、结构网拟定,再到齿轮和轴的设计,再选择各种主传动配合件,对轴和齿轮及配合件进行校核，将主传动方案“结构化”,设计主轴变速箱装配图及零件图，侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、箱体、润滑与密封、传动轴及滑移齿轮零件的设计，完成设计任务。

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而造成浪费。

【关键词】车床、主传动系统、结构式、电动机.

Abstract

MaindrivesystemdesignisVeryimportantpartoftheMachineDesign，Thedesignoftheseriestostartprimarilybymachine,Inthestructure,thestructurenetworkdeveloped,tothedesignofgearsandshafts,Chooseavarietyofmaindrivewiththepiecesoftheshaftandgear，andcheckedwiththeparts，designandmotiveofcompletionsportspreadthelordtomovetheproject"thestructureturn",Designaprincipalaxistobecomesoonaboxassemblediagramandsparepartsdiagramandlayparticularemphasisontocarryonspreadtomovestalkmodule，principalaxismoduleandbecomesoonorganization，boxabody,lubricateandsealcompletely，spreadtomovestalkandslipperymovewheelgearsparepartsofdesigntocompletedesigntasks。

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Thishighlightsthestructuraldesignrequirements,underthebasicrequirementsforensuringthemachine,Accordingtotheprinciplesofmachinetooldesign，Developmentofinstitutionalandstructuralnet,Streamliningofthemachinetoolsector，Strivetoreduceproductioncosts，Nochoiceofmaterialsresultinginhighstrengthwaste.

【Keywords】lather，Maindrivesystem，Structure，Electricmotor。

绪论

 机床的主传动系统的布局可分成集中传动和分离传动两种类型。

主传动系统的全部变速结构和主轴组件集中装在同一个箱体内，称为集中传动布局；传动件和主轴组件分别装在两个箱体内，中间采用带或链传动,称为分离传动布局。

    集中传动式布局的机床结构紧凑,便于实现集中操控，且只用一个箱体，但传动结构运转中的振动和热变形.当采用背轮传动时，皮带将高速直接传给主轴，运转平稳，加工质量好，低速时经背轮机构传动,转矩大，适应粗加工要求。

因为机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。

设计机床主传动系时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。

在设计时应结合具

体机床进行具体分析，一般应满足的基本要求有:

满足机床使用性能要求。

首先应满足机床的运动特性，如机床主轴油足够的转速范围和转速级数；满足机床传递动力的要求。

本文设计的为普通车床的传动系统，根据不同的加工条件，对传动系统的要求也不尽相同，依据某些典型工艺和加工对象，兼顾其他的可能工艺加工的要求,拟定机床技术参数，拟定参数时，要考虑机床发展趋势和同国内外同类机床的对比，从而获得最优的参数，使机床设计的最为合理。

1、主传动系分类和传动方式

主传动系一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行件（如主轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制动机构等部分组成。

动力源给执行件提供动力，并使其得到一定的运动速度和方向；变速装置传递动力以及变换运动速度;执行件执行机床所需的运动，完成旋转或直线运动。

（一）主传动系可按照不同的特征来分类:

（1）按驱动主传动的电动机类型可分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。

交流电动机驱动中又可分单速交流电动机或调速交流电动机驱动。

调速交流电动机驱动又有多速交流电动机和无极调速交流电动机驱动。

无极调速交流电动机通常采用变频调速的原理。

（2）按传动装置类型可分为机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合.

（3）按变速的连续性可分为分级变速传动和无级变速传动。

2、

2、变速机构

    变速方式分为有级变速和无级变速。

有级变速机构有下列几种：

    ·交换齿轮变速机构这种变速机构的变速简单,结构紧凑，主要用于大批量生产的自动或半自动机床，专用机床及组合机床等;

    ·滑移齿轮变速机构这种变速机构广泛应用于通用机床和一部分专用机床中； 

    ·离合器变速运动在离合器变速机构中应用较多的有牙嵌式离合器，齿轮式离合器和摩擦片式离合器。

    2、齿轮的布置与排列

    ·变速组的滑移齿轮一般布置在主轴上，为了避免同一滑移齿轮变速组内两对齿轮同时啮合，两个固定齿轮的间距应大于滑移齿轮的总宽度，即留有一定的间隙（1-2mm），如无特殊情况，应尽量缩小齿轮轴向排列尺寸。

滑移齿轮的轴向位置排列通常有窄式和宽式两种，一般窄式排列轴向长度较小；

    ·为了减小变速箱的尺寸,既需缩短轴向尺寸,又要缩短径向尺寸，它们之间往往是相互联系的,应该根据具体情况考虑全局,恰当地解决齿轮布置题目；

    ·在强度答应的条件下,尽量选取较小的齿数和并使齿轮的降速传动比大于1/4。

这样，既缩小了本变速组的轴间间隔，又不妨碍其它变速组的轴间间隔。

    3、主传动的开停、制动装置

    开停装置

    开停装置是用来控制主轴的启动与停止的机构,开停方式有直接开、停电动机和离合器开、停两种。

当电动机功率较少时,可直接开停电动机，当电动机功率较大时，可以用离合器实现主轴的启动和停止。

    制动装置

    在装卸工件、丈量被加工面尺寸、更换刀具及调整机床时，常希看机床主运动执行件尽快停止运动。

所以主传动系统必须安装制动装置，一般可采用电机反接制动，闸带制动,闸瓦制动。

1.主轴极限转速的确定

确定主轴的最高转速和最低转速,应该在分析所设计机床几种典型加工方式的切削用量和参考现有同类型机床的技术性能的基础上，并按照“技术上先进，经济上合理”的原则进行。

由于通用性机床加工对象很广，不同工序所采用的切削用量相差悬殊，而且加工零件的尺寸变换也很大,所以要合理地确定其极限转速是一个复杂的任务，必须对有关加工工序和切削用量进行分析，在分析切削用量的过程中，应特别注意下列几点：

1。

考虑先进加工方法，但所选的切削用量不应该是个别记录，而应该具有普遍性。

2。

应考虑刀具材料的发展趋势。

例如普通车到在大多数情况下已经采用硬质合金，目前陶瓷刀具也已开始应用等情况。

3。

最高和最低转速不能仅用计算方法来确定。

还应该和先进的同类机床比较，因为过大的转速范围不仅不能充分发挥其性能，而且还可能使结构无法实现。

在传动系统拟定好以后，验算各主要传动件的最大圆周速度应不超过允许值.

主轴最高和最低转速可按下列计算:

=（rpm）

=（rpm）

其中：

、——主轴最高、最低转速（m/min）；

、——典型工序的最大、最小切削速度（m/min）；

、——最大、最小计算直径.

普通车床采用最大速度的典型工序一般为用硬质合金车刀精车或半精车钢质轴类工件的外圆,取=200r/min.

采用最小速度的典型工序又以下几种情况：

1。

在低速光车，要求获得粗糙度小于R3。

2μm；

2.精铰孔

3。

加工各种螺纹及多头螺纹；

4。

用高速钢车刀,对铸铁材料的盘类工件进行粗车端面工作，取=25r/min。

一般取计算直径：

=0.5D

=（0.2~0.25）

式中D为最大工件回转直径,即主参数（mm）。

当典型工序为铰孔或加工螺纹时，应按在车床上常用最大铰孔直径或经常加工的最大螺纹直径作为最大计算直径,根据调研可推荐:

0。

2，（为刀架上最大工件回转直径）

故===1990r/min，取=2000r/min；

==49。

65r/min，取=45r/min;

与本次设计给定的参数相差不大，取计算值.

2.主动参数的拟定

2.1确定传动公比

根据《机械制造装备设计》公式（3-2）因为已知

∴Z=+1

∴===1.411

根据《机械制造装备设计》表3-5标准公比。

这里我们取标准公比系列=1.41。

因为=1.41=1。

06，根据《机械制造装备设计》表3-6标准数列。

首先找到最小极限转速25，再每跳过5个数（1.26～1。

06）取一个转速，即可得到公比为1.41的数列:

45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、2000.

2。

2主电动机的选择

合理的确定电机功率P，使机床既能充分发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。

现在以常见的中碳钢为工件材料，取45号钢,正火处理，车削外圆，表面粗糙度=3.2mm。

采用车刀具,可转位外圆车刀，刀杆尺寸：

16mm25mm。

刀具几何参数：

=15，=6,=75，=15，=0，=-10,b=0。

3mm，r=1mm。

现以确定粗车是的切削用量为设计：

1确定背吃刀量和进给量f，根据《切削加工简明实用手册》表8—50,取4mm,f取1。

2确定切削速度,参《切削加工简明实用手册》表8—57，取V=2.

3机床功率的计算,

主切削力的计算根据《切削加工简明实用手册》—表8—59和表8—60，主切削力的计算公式及有关参数：

F=9.81

=9。

8127040。

920。

95

=4495。

4（N）

切削功率的计算

==4495.4×2×=9kw；