本科毕业设计论文车床主轴箱结构设计.docx

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本科毕业设计论文车床主轴箱结构设计

摘要

车床是应用最广泛的机械之一，约占机械工具的65%。

本次我接到的课题就是对车床主轴箱结构进行设计，而主轴箱设计最重要的就是主传动系统的运动设计。

主传动系统的运动设计有确定极限转速、确定公比、确定转速等级、确定结构网和结构式绘制转速图、确定齿轮和拟定传动系统图。

主运动部件的结构设计有：

带传动的设计、确定各种计算转数、确定齿轮模数、确定各轴最小直径和设计部分主轴主件。

设计完成后轴与轴承的校核：

州的校核主要通过轴颈、结构、运动等计算出轴最大承受能力，能够正常工作的时间。

轴承则通过每个不同的轴连接，确定要用的轴承，选出醉倒的轴承，最后确定轴承轴和轴承是否达到要求。

本论文对车床主轴箱传动结构着重进行了设计，车床主轴箱式车床的动力源将动力和运动传递给车床主轴和基本环节，其机构复杂而巧妙，要实现其全部功能在软件中的模拟仿真工作量非常大。

这次设计的效果没有预计的完美，有一些硬件上的问题没有得到解决，在模拟仿真的时候，由于计算机的配置不能达到所需要求，致使运行速度非常慢，不但时间上脱下来，而且所模拟的效果很不理想。

我接受的设计任务是对车床的主轴箱进行设计。

主轴箱的结构复杂繁多，烤炉到实际硬件条件，在进行三维造型的时候在不影响模拟仿真的情况下，我省去了很多细节部件。

本文用简明的语言有侧重的介绍了普通机床中主轴箱的设计过程，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：

齿轮；结构设计；箱体；轴承

Abstract

Commonlatheisoneofthemostwidelyused,accountingfor65%ofthetotalnumberoflathes,becauseofthespindlehorizontallyplacedsocalledhorizontallathe.Mainspindle:

alsoknownastheheadstock,itsmaintaskiscomingfromthemainmotorrotationspeedthroughaseriesofinstitutionsrequiredforthespindleboxallocatepartofthepowerthecampaigntopassintothebox.Latheheadstockspindleisthekeytothemiddlepart.Spindlebearingonthesmoothoperationoftheworkpiecedirectlyaffecttheprocessingquality,oncetheaccuracyoftherotationdecreased,themachine’susingvalues.

Feedbox:

alsoknownasthecuttingbox,feedtankequippedwithavanablespeedfeedmotioninthebody,itcanadjustthespeedtochangemechanism,obtaintherequiredfeedrateorscrewpitch,themotionanddrivingforcetoslidecratetomakecratetogettheverticallinearslidemotion.Startlathecheckeachvariablespeedareinthelathemeutral.Clutchwhetherisinthecorrectposition,joystickisnoinstopstate,whenconfirmed,closethelathetotalswitchpowersupply.Saddlebedaccordingtothegreenbutton,motorstartedbroughtuptoslipboardboxontherightsideoftheleverhandle,spindleisturned;Leverhandlebackintothemiddleposition,spindlestopturnmove;Leverhandlepress,spindlereversal,thesaddlebedofredstopbutton,motorstoppedworking.

Thisarticlehasfocusedonusingplainlanguageintroductiontothegeneralmachinetoolsinthedesignprocessofspindle,firstbystudyingthebackgroundandsignificanceofthetopic'sintroduction,toelicitthesignificanceofthisdesign.Andthenwerepreparedfromtheparameters,transmissiondesign,estimationandcheckingtransmissionparts,componentsstructuraldesignandchecking5spindlecomponentsforthedesignpart.Thegears,belts,pulleys,bearings,cabinetandotherkeydesignparameters.

Keyword:

Gear;structuraldesign;box;bearing

第一章绪论

1.1车床简介

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。

在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。

主要组成部件有：

主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杆、床身、床脚和冷却装置。

我的课题设计是车床主轴箱结构设计，简介主轴箱及其作用。

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速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。

主轴箱中的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。

车床的用途：

车床借助于转动的工件对着刀具来切去材料，使其达到规格要求。

车床主要用于加工各种回转体表面，如外圆柱面、内圆柱面、锥面、表面、端面、切槽、切断、车螺纹、钻孔、铰孔等；在车床上采用特殊的装置，还可以进行镗削、磨削、研磨、抛光等；在一般机械制造企业中，车床占机床的65%。

在车削过程中，工件随着车床主轴一起旋转，刀具与工件始终接触，基本上无冲击现象，可以采用很高的切削速度，切削过程连续平稳，生产效率高。

车床主轴箱简介：

车床主轴箱是车床的重要的部件，用于布置车床工作主轴及其传动零件盒相应的附加机构。

车床主轴箱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速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。

主轴箱中的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。

而且主轴箱采用多级齿轮传动，通过一定的传动系统，经由主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴，最后把运动传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向。

主轴箱各部件的加工工艺直接影响车床的性能。

所以这次我设计的车床主轴箱的主要思路集中在传动结构的设计上，考虑到硬件条件的承受范围，部分设计并没完成，但是不影响设计的进行和仿真。

1.2国内外车床发展概况

车床在国内的发展趋势是由于先天的不足，而始终处于追赶国外的车床发展，而且的车床发展更加的局限性和劣质性。

随着科学的进步、时代的更替，我们中国对于车床的需求日益增加的同时，更加追求其加工多样性、自动化、精度机密高。

并且中国正处于工业化中期，从房地产、汽车、航空等行业到农业、电子等产业，对于车床的需求不断的在增加。

但是，我国车床的发展却背道而驰，我国的车床行业庞大，但不强，高档的产品都是从国外购买，自己生产一台车床，核心科技却是国外的。

而且由于庞大而繁多，竞争激烈，行业中很多人宁愿去模仿，也不去创新，甚至很多时候会出现恶意竞争而生产劣质车床。

大大降低了人们对车床的信任。

而国外的车床发展趋势是，更加的精密、多元、自动。

不求量产，只求创新，所以一直以来，都是国外企业掌握着核心科技。

这样国内外的差距越来越大，这样才使得车床的生产出现了危机。

要想解决这危机，我认为需要三点：

1、政府出台政策逼迫车床企业以客户为中心；政策中要指出客户是企业的核心，

客户的车床需求可招标的形式进行，客户的需求必须达标，客户不满意可投诉企业的专业性。

这样企业就得自主提供给客户个性化服务，从简单的供求关系，转为自主研发的契机为目的的生产。

2、先扶持部分区域后推行全面化；车床的生产在不同的区域有着不同的条件和基础，振兴老工业基地的政策与之相吻合，东北三省，对于车床的生产有着得天独厚的优势，东北有着很多的矿产资源，不必担心车床原料的问题，而且东北的工业基础扎实，发展起来不唐突，没有压力。

在东北成功后，可以逐步像全国推行。

3、企业的经济模式与创新模式进行整改；过去企业之所以创新能力差，是因为国内对于车床的需求量大，企业竞争压力大，往往客户需要的不是多精密的车床，而是多少车床。

很多企业为了完成标准，要么模仿，要么去糊弄客户进行量产劣质车床，这时国家应站出来，进行车床经济模式的调控，车床的生产一定比例的钱国家先出给企业，按标准完成后，不收利息收回本钱。

并且每家车床制造企业生产出一种新型车床，可由国家专业人士鉴定为创新产品并有工业潜能的车床，国家帮助其宣传和推广。

这样会大大加大车床制造企业的创新积极性。

而创新模式的整改只需要顺势出台政策，帮助积极创新的企业打开品牌知名度。

为了知名度，企业也会积极地去创新。

1.3设计目的及思路

车床主轴箱的结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。

掌握车床主轴箱结构设计的过程和方法，使原有的知识有了进一步的加深。

①课程设计属于机械装备制造课的延续，通过设计实践，进一步学习掌握机械系统设计和机械装备制造的一般方法；②培养综合运用机械制图、机械设计基础、精度设计、金属工艺学、材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力；③培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力；④提高技术总结及编制技术文件的能力。

设计基本思路：

了解了车床主轴箱功能及工作原理之后，我自然把重点放在传动结构上进行设计，所以方案的确定围绕着传动结构的设计。

伴随科学技术的不断发展与进步，对于车床的性能，精度，自动化程度等也提出的要求越来越高，因而如何更加合理的设计车床主轴箱的结构就变得尤为重要，我分析了车床主轴箱设计要求和采用的变速方