CA6140機(jī)床三維建模與裝配設(shè)計(jì)說明書

1、摘要摘要本設(shè)計(jì)是根據(jù)任務(wù)書的要求，對(duì) CA6140 機(jī)床進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)并運(yùn)用 Solidworks 軟件對(duì)其進(jìn)行三維建模及實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫模擬過程。首先通過機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中主要包括主軸箱和進(jìn)給箱零部件的設(shè)計(jì)。其次使用 Solidworks 軟件完成機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)，零件和裝配符合實(shí)際要求。最后在完成裝配設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)行動(dòng)靜干預(yù)檢查，動(dòng)畫模擬工作。關(guān)鍵字關(guān)鍵字：CA6140 主軸箱 Solidworks 三維建模AbstracttThis design is based on the requirements of the project, to CA6140 machine as

2、sembly design and use Solidworks software on the 3 d model and realization process animated simulation. First through the machine mechanical variable speed drive system main movement to structure design, which mainly includes spindle box and feed box parts design. Second use Solidworks software comp

3、leted the design of mechanical parts, parts and assembly accord with the actual requirement. Finally complete assembly design in the same time action interference, animated simulation work. Keywords: CA6140 spindle-box Solidworks 3 d model目錄目錄摘要摘要.IABSTRACT.II第第 1 1 章章 三維建模技三維建模技術(shù)術(shù)概述概述.1第第 2 2 章章 機(jī)床

4、總體設(shè)計(jì)機(jī)床總體設(shè)計(jì).22.1 設(shè)計(jì)目的.22.2 主軸箱設(shè)計(jì)步驟.22.2.1 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì).22.2.2 動(dòng)力設(shè)計(jì).72.2.3 齒輪強(qiáng)度校核.11 主軸撓度的校核.152.2.5 主軸最正確跨距確實(shí)定.162.2.6 各傳動(dòng)軸支承處軸承的選擇.172.3 進(jìn)給箱設(shè)計(jì)步驟.172.3.1 進(jìn)給箱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu).172.3.2 進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).182.3.3 切螺紋系統(tǒng)及齒數(shù)比.19第第 3 3 章章 機(jī)床三維設(shè)計(jì)機(jī)床三維設(shè)計(jì).21軸類零件建模設(shè)計(jì).213.2 齒輪類零件建模設(shè)計(jì).233.2.1 構(gòu)造齒輪.233.2.2 對(duì)軸心孔倒角.243.3 端蓋類零建模設(shè)計(jì).253.3.1 構(gòu)建圓柱組合

5、體.253.3.2 生成臺(tái)階孔.273.3.3 生成均布圓孔.303.4 軸承類零件建模設(shè)計(jì).343.4.1 翻開標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)并生成軸承零件.343.4.2 選擇軸承的參數(shù)生成軸承.343.5 裝配的過程及干預(yù)分析.353.5.1 裝配過程.353.5.2 干預(yù)分析.403.6 運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì).413.6.1 運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)是虛擬樣機(jī)技術(shù)的組成.413.6.2 運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì).41結(jié)論結(jié)論.42參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).43致謝致謝.44第第 1 1 章章 三維建模技術(shù)概述三維建模技術(shù)概述solidworks 是生信國(guó)際推出的基于 windows 的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件。生信公司是一家專業(yè)化的信息高速技術(shù)效勞公司，在信息

6、和技術(shù)方面一直保持與國(guó)際 cad/cae/cam/pdm 市場(chǎng)同步。該公司提倡的“基于 windows 的 cad/cae/cam/pdm 桌面集成系統(tǒng)是以 windows為平臺(tái)，以 solidworks 為核心的各種應(yīng)用的集成，包括結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、工程數(shù)據(jù)管理和數(shù)控加工等，為中國(guó)企業(yè)提供了夢(mèng)寐以求的解決方案。solidworks 是微機(jī)版參數(shù)化特征造型軟件的新秀，該軟件旨在以工作站版的相應(yīng)軟件價(jià)格的 1/41/5 向廣闊機(jī)械設(shè)計(jì)人員提供用戶界面更友好，運(yùn)行環(huán)境更群眾化的實(shí)體造型實(shí)用功能。solidworks 是基于 windows 平臺(tái)的全參數(shù)化特征造型軟件，它可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的三

7、維零件實(shí)體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖。圖形界面友好，用戶上手快。該軟件可以應(yīng)用于以規(guī)那么幾何形體為主的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中，其價(jià)位適中。第第 2 2 章章 機(jī)床總體設(shè)計(jì)機(jī)床總體設(shè)計(jì)2.12.1 設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的通過機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握根本的設(shè)計(jì)方法，并具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。2.22.2 主軸箱設(shè)計(jì)步驟主軸箱設(shè)計(jì)步驟2.2.12.2.1 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)2.2.1.12.2.1.1 條件條件(1)

8、確定轉(zhuǎn)速范圍：主軸最小轉(zhuǎn)速,主軸最大轉(zhuǎn)速 nmax = 1700r/minmin/5 .37minrn(2)確定公比：41. 1(3)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：12z2.2.1.22.2.1.2 結(jié)構(gòu)分析式結(jié)構(gòu)分析式(1)確定結(jié)構(gòu)方案：主軸傳動(dòng)系統(tǒng)采用 V 帶、齒輪傳動(dòng)；傳動(dòng)形式采用集中式傳動(dòng)；主軸換向制動(dòng)采用雙片式摩擦離合器和帶式制動(dòng)器； 變速系統(tǒng)采用多聯(lián)滑移齒輪變速；(2)主傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)： 擬定結(jié)構(gòu)式： 確定變速組傳動(dòng)副數(shù)目 實(shí)現(xiàn) 12 級(jí)主軸轉(zhuǎn)速變化的傳動(dòng)系統(tǒng)可以寫成多種傳動(dòng)副組合： A12=3*4 B12=4*3 C12=3*2*2 D12=2*3*2 E12=2*2*3 方案 A 、B 可節(jié)省一

9、根傳動(dòng)軸。但是，其中一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)有四個(gè)變速傳動(dòng)副，增大了該軸的軸向尺寸。這種方案不宜使用。根據(jù)傳動(dòng)副數(shù)目分配應(yīng)“前多后少的原那么，方案 C 是可取的。但是，由于主軸采用雙向離合器結(jié)構(gòu)，致使 1 軸尺寸過大，此方案不宜使用。從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)使用傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多一些，大尺寸零件少一些，節(jié)省材料，也就是滿足傳動(dòng)副前多后少的原那么，因此取 12=2*3*2，即 D 方案。再降速過程中，防止齒輪論直徑過大而使徑向尺寸限制最小傳動(dòng)比min1/4;再升速時(shí)為防止產(chǎn)生過大的噪音和震動(dòng)常i限制最大的轉(zhuǎn)速比max2. 在主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍iRma

10、x=max/min810.再設(shè)計(jì)時(shí)必須保證中間傳動(dòng)軸的變速范圍最小。應(yīng)選ii用 D 方案。B 確定變速組擴(kuò)大順序：12=2*3*2 的傳動(dòng)組合，其傳動(dòng)組的擴(kuò)大順序又可以分為以下 6 種形式：A12=213226 B12=21 34 22 C12=233126 D12=263123 E12=223421 F.12=263221 根據(jù)級(jí)比指數(shù)非陪要“前疏后密的原那么，應(yīng)選用第一種方案。然而，對(duì)于設(shè)的機(jī)構(gòu)，將會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問題：abc圖 1.1 方案比擬第一組變速組采用降速傳動(dòng)時(shí)，由于摩擦離合器徑向結(jié)構(gòu)尺寸限制，使得軸的齒輪直徑不能太小，軸上的齒輪會(huì)成倍增大。這樣，不僅使軸間中心距加大，而且軸間的中心距

11、也會(huì)加大，從而使整個(gè)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)尺寸增大。這種傳動(dòng)不宜采用。 如果第一變速組采用升速傳動(dòng),那么軸至主軸間的降速傳動(dòng)只能由后兩個(gè)變速組承當(dāng)。為了防止出現(xiàn)降速比小于允許的極限值，常常需要增加一個(gè)定比降速傳動(dòng)組，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這種傳動(dòng)也是不理想的。所以采用方案 C，即 12=233126，即可解決上述存在的問題.其結(jié)構(gòu)如圖 2.2所示： 圖 1.2 結(jié)構(gòu)網(wǎng)2.2.1.32.2.1.3 繪制轉(zhuǎn)速圖繪制轉(zhuǎn)速圖(1)驗(yàn)算傳動(dòng)組變速范圍： 第二擴(kuò)大組的變速范圍是 R2=8,符合設(shè)計(jì)原那么要求。6(2)分配降速比： 該車床主軸傳動(dòng)系統(tǒng)共設(shè)有四個(gè)傳動(dòng)組，其中一個(gè)是帶傳動(dòng)。根據(jù)降速比應(yīng)“前慢后快的原那么及摩擦離合器

12、的工作速度要求，確定各傳動(dòng)組最小傳動(dòng)比。 U= =14405 .374 .381 =10.35153. 112131413繪制轉(zhuǎn)速圖：118085060042530021215010675531700Z3/Z5Z1/Z2Z13/Z14Z9/Z10Z7/Z8Z5/Z6Z11/Z12電圖 1.3 轉(zhuǎn)速圖4繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 確定齒輪齒數(shù)： 利用查表法求出各傳動(dòng)組齒輪齒數(shù)如下表表 1.1 各傳動(dòng)組齒輪齒數(shù)變速組 第一變速組 第二變速組 第三變速組 齒數(shù)和 96 102 114齒輪 z1 z2 z3 z4 z5 z6 z7 z8 z9 z10 z11 z12 z13 z14齒數(shù) 32 64 56 40 2

13、7 75 34 68 42 60 23 91 76 38 傳動(dòng)過程中，會(huì)采用三聯(lián)滑移齒輪，為防止齒輪滑移中的干預(yù)，三聯(lián)滑移齒輪中最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差大于 4。所選齒輪數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。 驗(yàn)算主軸轉(zhuǎn)速誤差： 主軸各級(jí)實(shí)際轉(zhuǎn)速值用下式計(jì)算： n=nE*(1 - )u1 u2 u3 式中 u1 u2 u3 分別為第一，第二，第三變速組齒輪傳動(dòng)比， 取 0.05， 轉(zhuǎn)速誤差用主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差的絕對(duì)值表示： n= n - 10 -1%n - nn 其中 n主軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速表 1.2 轉(zhuǎn)速誤差表 主軸轉(zhuǎn)速 n1 n2 n3 n4 n5 n6標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 37.5 53 75 106 150 21

14、2主軸轉(zhuǎn)速 n7 n8 n9 n10 n11 n12標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 300 425 600 850 1180 1700轉(zhuǎn)速誤差滿足要求。2.2.1.42.2.1.4 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動(dòng)機(jī)等條件可有如下系統(tǒng)圖： 圖 1.4 傳動(dòng)系統(tǒng)圖2.2.22.2.2 動(dòng)力設(shè)計(jì)動(dòng)力設(shè)計(jì)2.2.2.12.2.2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速確定各軸轉(zhuǎn)速(1)確定主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速：主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為min/106r41. 137.5nn131213zminIV(2)各傳動(dòng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 軸可從主軸 90r/min 按 72/18 的傳動(dòng)副找上去，軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速125r/min；軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 355r/mi

15、n；軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 710r/min。(3)各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 軸可從主軸為 106r/min 按各傳動(dòng)軸上的傳動(dòng)副找上去，軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為150r/min；軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 425r/min；軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為 850r/min；綜上所述，各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下：表 1.3 各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速如下軸序號(hào) 電 主計(jì)算轉(zhuǎn)速 1440 850 425 150 106r/min2.2.2.22.2.2.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1440r/min,傳遞功率 P=7.5KW,傳動(dòng)比 i=2.03，兩班制，一天運(yùn)轉(zhuǎn) 16.1 小時(shí)，工作年數(shù) 10 年。(1)確定計(jì)算功率 取1.1，那么AK25KW. 85

16、. 71 . 1PKPAca(2)選取 V 帶型 根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計(jì)算功率，選 B 型帶。(3)確定帶輪直徑和驗(yàn)算帶速 查表小帶輪基準(zhǔn)直徑,mmd1251mmid25403. 21251252 驗(yàn)算帶速成10006011ndv 其中-小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min；1n -小帶輪直徑，mm；1d ，適宜。25, 5/42. 9100060144012514. 3smv(4)確定帶傳動(dòng)的中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 設(shè)中心距為,那么0a 055a221dd 21dd a758,初取中心距為400mm。 0a 帶長(zhǎng)021221004)()(22addddaL mm14054004)125254()254125(

17、214. 340022查表取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度，。dLmmLd1400 帶傳動(dòng)實(shí)際中心距mmLLaad5 .397200(5)驗(yàn)算小帶輪的包角 一般小帶輪的包角不應(yīng)小于。120 。適宜。1204 .1613 .57180121add(6)確定帶的根數(shù) LcakkpppZ)(00其中： -時(shí)傳遞功率的增量；0p1i -按小輪包角，查得的包角系數(shù)；k -長(zhǎng)度系數(shù)；Lk 為防止 V 型帶工作時(shí)各根帶受力嚴(yán)重不均勻，限制根數(shù)不大于 10。 490. 095. 0)46. 019. 2(25. 8Z(7)計(jì)算帶的張緊力0F 20)5 . 2(500qvkkvZpFca其中： -帶的傳動(dòng)功率,KW；cap v

18、-帶速,m/s； q-每米帶的質(zhì)量，kg/m；取 q=0.17kg/m。 v = 1440r/min = 9.42m/s。 NF7 .19342. 917. 0)95. 09 . 05 . 2(442. 925. 850020(8)計(jì)算作用在軸上的壓軸力 NZFFQ153024 .161sin7 .193422sin2102.2.2.32.2.2.3 各傳動(dòng)組齒輪模數(shù)確實(shí)定和校核各傳動(dòng)組齒輪模數(shù)確實(shí)定和校核(1)模數(shù)確實(shí)定：a 傳動(dòng)組： 1-2 軸取 Z1=32, 由于 3221) 1(16338jmdnzNm其中: -公比 ； = 2； -電動(dòng)機(jī)功率； = 7.5KW；dNdN -齒寬系數(shù)；

19、m -齒輪傳動(dòng)許允應(yīng)力; -計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速。jn ， 取= 600MPa,平安系數(shù) S = 1。SKNlimlim 由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)選取9 . 0NK MPa54016009 . 0，取 S=1，。90. 0NK MPaMPaSKHN540160090. 01lim mmm72. 371054022485 . 7) 12(163383221 取 m = 4mm。 按齒數(shù) 30 的計(jì)算，可取 m = 4mm；mmm13. 32 按齒數(shù) 36 的計(jì)算，, 可取 m = 4mm。mmm39. 33 于是傳動(dòng)組 a 的齒輪模數(shù)取 m = 4mm，b = 32mm。 軸上齒輪的直徑： 。mmdmmdmm

20、daaa96244120304144364321； 軸上三聯(lián)齒輪的直徑分別為： mmdmmdmmdaaa192484168424144364321； b 傳動(dòng)組： 2-3 軸 取 Z5=27 確定軸上另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)。 322) 1(16338jmdnzNm 按 22 齒數(shù)的齒輪計(jì)算： min/3558 . 2rnj， 可得 m = 4.8mm；取 m = 5mm。 按 42 齒數(shù)的齒輪計(jì)算： 可得 m = 3.55mm； 于是軸兩聯(lián)齒輪的模數(shù)統(tǒng)一取為 m = 5mm。于是軸兩聯(lián)齒輪的直徑分別為： mmdmmdbb21042511022521； 軸上與軸兩聯(lián)齒輪嚙合的兩齒輪直徑分別為： mmd

21、mmdbb21042531062521； c 傳動(dòng)組： 3 軸 取 Z11=23，取 m = 5mm。軸上兩聯(lián)動(dòng)齒輪的直徑分別為： mmdmmdcc3006059018521；2.2.32.2.3 齒輪強(qiáng)度校核齒輪強(qiáng)度校核計(jì)算公式bmYYKTSaFaF12校核齒數(shù)為 24 的即可，確定各項(xiàng)參數(shù) P=8.25KW,n=710r/min,mmNnPT566101 . 1710/25. 81055. 9/1055. 9確定動(dòng)載系數(shù)：smdnv/57. 310006071096100060齒輪精度為 7 級(jí)，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?查得使用系數(shù)05. 1vKmmmbm3248確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù)1d

22、非對(duì)稱2231.120.18 1 0.60.23 10HddKb 42. 1321023. 0)6 . 01 (18. 012. 13,查?機(jī)械設(shè)計(jì)?得4)24/(32/hb27. 1FK確定齒間載荷分配系數(shù): NdTFt229096101 . 1225由?機(jī)械設(shè)計(jì)?查得mNbFKtA/10056.713222900 . 11.2HFKK確定動(dòng)載系數(shù): 6 . 127. 12 . 105. 10 . 1HFvAKKKKK查表 10-5 65. 2FaY58. 1SaF計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 aFEMp540圖 10-18 查得 9 . 0NK aFMp3743

23、 . 15409 . 0， 3 .8958. 165. 2374SaFaFYY 故適宜。3 .896 .2843222906 . 1bmKFt2.2.3.22.2.3.2 校核校核 b b 傳動(dòng)組齒輪傳動(dòng)組齒輪校核齒數(shù)為 22 的即可，確定各項(xiàng)參數(shù) P=8.25KW,n=355r/min,mmNnPT5661022. 2355/25. 81055. 9/1055. 9確定動(dòng)載系數(shù)：smdnv/04. 2100060355110100060齒輪精度為 7 級(jí)，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?查得使用系數(shù)0 . 1vKmmmbm4058確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù)1d非對(duì)稱2231.120.18 1 0.60.

24、23 10HddKb 42. 1401023. 0)6 . 01 (18. 012. 13,查?機(jī)械設(shè)計(jì)?得9 . 2)8 . 25/(40/hb27. 1FK確定齒間載荷分配系數(shù): NdTFt40401101022. 2225由?機(jī)械設(shè)計(jì)?查得mNbFKtA/1001014040400 . 11 . 1HFKK確定動(dòng)載系數(shù): 397. 127. 11 . 10 . 10 . 1HFvAKKKKK查表 10-5 72. 2FaY57. 1SaF計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 aFEMp540圖 10-18 查得 9 . 0NK aFMp3743 . 15409 . 0

25、， 5 .8757. 172. 2374SaFaFYY 故適宜。5 .872 .285404040397. 1bmKFt2.2.3.32.2.3.3 校核校核 c c 傳動(dòng)組齒輪傳動(dòng)組齒輪校核齒數(shù)為 18 的即可，確定各項(xiàng)參數(shù) P=8.25KW,n=355r/min,mmNnPT5661022. 2355/25. 81055. 9/1055. 9確定動(dòng)載系數(shù)：smdnv/67. 110006035590100060齒輪精度為 7 級(jí)，由?機(jī)械設(shè)計(jì)?查得使用系數(shù)9 . 0vKmmmbm4058確定齒向載荷分配系數(shù):取齒寬系數(shù)1d非對(duì)稱2231.120.18 1 0.60.23 10HddKb42

26、. 1401023. 0)6 . 01 (18. 012. 13,查?機(jī)械設(shè)計(jì)?得2)45/(40/hb27. 1FK確定齒間載荷分配系數(shù): NdTFt4930901022. 2225由?機(jī)械設(shè)計(jì)?查得mNbFKtA/1001234049300 . 11 . 1HFKK確定動(dòng)載系數(shù): 2573. 127. 11 . 19 . 00 . 1HFvAKKKKK查表 10-5 91. 2FaY53. 1SaF計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。 aFEMp540圖 10-18 查得 9 . 0NK aFMp3743 . 15409 . 0， 8453. 191. 2374SaFa

27、FYY 故適宜。8499.3054049302573. 1bmKFt2.2.4 主軸撓度的校核主軸撓度的校核(1)軸的直徑：min/710,96. 011rn mmnd2971096. 05 . 7915 . 79144(2)軸的直徑：min/355,922. 099. 099. 098. 0212rn mmnd34355922. 05 . 7915 . 79144(3)軸的直徑：min/125,89. 099. 098. 0323rn mmnd4412589. 05 . 7915 . 79144(4)主軸的直徑：min/5 .31,85. 098. 098. 099. 0434rn mmnd

28、615 .3185. 05 . 7915 . 79144軸的校核軸的校核軸的校核：通過受力分析，在一軸的三對(duì)嚙合齒輪副中，中間的兩對(duì)齒輪對(duì)軸中點(diǎn)處的撓度影響最大，所以，選擇中間齒輪嚙合來進(jìn)行校核NdTFmNnPTt2017)1096/(8 .962/28 .96710/96. 05 . 71055. 9/1055. 9366 ,228,33010200,36:2852922mmbmmxPaEmmdNFFFPtt已知 mmy12. 0403. 0 mmlIEbxlxbFYB334349432222221098. 0106851064361020061033022868533022828526。

29、所以合格,yYB軸、軸的校核同上。2.2.52.2.5 主軸最正確跨距確實(shí)定主軸最正確跨距確實(shí)定400mm 車床，P=7.5KW.2.2.5.12.2.5.1 選擇軸頸直徑選擇軸頸直徑, ,軸承型號(hào)和最正確跨距軸承型號(hào)和最正確跨距前軸頸應(yīng)為 75-100mm,初選=100mm,后軸頸取,前軸承為 NN3020K,1d12)9 . 07 . 0(ddmmd702后軸承為 NN3016K,根據(jù)結(jié)構(gòu),定懸伸長(zhǎng)度mma7512.2.5.22.2.5.2 求軸承剛度求軸承剛度考慮機(jī)械效率主軸最大輸出轉(zhuǎn)距NPT6769085. 09550床身上最大加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的 60%,取 50%即 200.

30、mmm切削力 NFC67601 . 0676背向力 NFFCP338067605 . 05 . 0故總的作用力 NFFFCP755822次力作用于頂在頂尖間的工件上主軸尾架各承受一半,故主軸軸端受力為 NF37792/先假設(shè) mmlal225753, 3/前后支撐分別為BARRNlaFRNlalFRBA1260225753779250392257522537792根據(jù)9 . 19 . 08.01 . 0cos)(39. 3izlFddFKarrrv30, 2, 1,17, 8 .10,8 . 81260,5039AABBaBaAvBvAziizlmmlNFNF NKNKBA11070cos17

31、28 .10126039. 318090cos3028 . 8503939. 39 . 19 . 08 . 01 . 09 . 19 . 08 . 01 . 0 658. 010075. 018091039. 2101 . 21039. 2046. 0085. 005. 0852/7010063. 111071809/6361134644aKEImImmdKKAeBA。mmlal225375, 3/0與原假設(shè)相符查線圖2.2.62.2.6 各傳動(dòng)軸支承處軸承的選擇各傳動(dòng)軸支承處軸承的選擇主軸 前支承：NN3020K;中支承：N219E;后支承：NN3016K軸 前支承：30207;后支承：30

32、207軸 前支承：30207;中支承：NN3009;后支承：30207軸 前支承：30208;后支承：302082.32.3 進(jìn)給箱設(shè)計(jì)步驟進(jìn)給箱設(shè)計(jì)步驟2.2. 進(jìn)給箱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)給箱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)CA6140 型臥式車床進(jìn)給箱又叫走刀箱，它固定在床身左前面，內(nèi)裝有進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)，用來變換進(jìn)給量和各種螺紋的導(dǎo)程，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)沟都軐?shí)現(xiàn)縱向或橫向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及變速換向。如圖 3-1 所示：進(jìn)給鏈從主軸起經(jīng)換向機(jī)構(gòu)、掛輪、進(jìn)給箱，再經(jīng)光杠或絲杠，溜板箱最后至縱溜板或橫溜板。電動(dòng)機(jī)主換向機(jī)構(gòu)主 軸刀 架 車 縱 圖 3-1 CA6140 普通車床傳動(dòng)原理圖普通車床的特有功能是車準(zhǔn)螺距數(shù)列來變化。所以普通車床

33、進(jìn)給傳動(dòng)鏈的變速機(jī)構(gòu)包括掛輪和進(jìn)給箱的變速機(jī)構(gòu)主要削一定范圍內(nèi)的各種螺紋，要求進(jìn)給傳動(dòng)鏈的變速機(jī)構(gòu)能嚴(yán)格準(zhǔn)確地按照標(biāo)是依據(jù)各種螺紋的標(biāo)準(zhǔn)螺距數(shù)列的有要求，同時(shí)兼顧到以便車削的進(jìn)給量范圍來設(shè)計(jì)的。傳動(dòng)鏈中的螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)侵鬏S一轉(zhuǎn)，刀架移動(dòng) T 毫米導(dǎo)程 T=kt,其中 k 為實(shí)數(shù)，掛輪進(jìn)給換向機(jī)構(gòu)絲杠螺母進(jìn)給箱變速機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)光杠轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)t 為螺距 。1iciaiut1=T-(1.2-1)其中 ic,ia,iu分別為傳動(dòng)鏈中固定傳動(dòng)比，掛輪傳動(dòng)比。進(jìn)給箱傳動(dòng) m 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，t1為縱向絲杠的螺距。2.3.22.3.2 進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)CA6140 型車床具有切削公制螺紋

34、、英制螺紋、模數(shù)螺紋和徑節(jié)螺紋的功能，機(jī)床的縱向絲杠螺紋用公制，螺距 t1=12mm 代入式()得主軸每轉(zhuǎn)一下，刀架移動(dòng)量為 T 毫米，這即為車削螺紋的導(dǎo)程值。對(duì)于單頭螺紋是螺距值，因此當(dāng)螺紋的根本參數(shù)不是用螺距表示時(shí)必須將其加以換算，然后代入式1.2-1 。具體方法如下：公制螺紋：其根本參數(shù)為螺距 t(mm),因而 T=tmm；英制螺紋：根本參數(shù) l 為每一英寸長(zhǎng)度內(nèi)包含的牙數(shù) a 即 a牙/英寸因而，英制螺紋的螺距為 Taa 毫米；模數(shù)螺紋：公制螺桿上的螺紋稱模數(shù)螺紋，它的根本參數(shù)是以螺桿相嚙合的蝸輪模數(shù) mmm來表示，因而，模數(shù)螺紋的螺距 Tm應(yīng)等于蝸桿的周節(jié)長(zhǎng)度，即Tm=m；徑節(jié)螺紋：

35、英制蝸桿上的螺紋稱為徑節(jié)螺紋，它的根本參數(shù)是以與螺桿相嚙合的蝸輪參數(shù)徑節(jié) DP 來表示，徑節(jié)的 DP=Z/D牙/英寸其中 Z 和 D 分別為蝸輪的齒數(shù)和分度圓直徑英寸 ，即蝸輪或齒輪折算到每英寸分度圓直徑上的齒數(shù)。因而徑節(jié)螺紋的導(dǎo)程為：TDP=/DPin/DP。于是根據(jù)式1.2-1可得車削 4 種螺紋的運(yùn)動(dòng)平衡式分別為：1iciaiut1=T=t(mm)-1.3-11iciaiut1=Ta=25.4/a(mm)-1.3-21iciaiut1=m(mm)-1.3-31iciaiut1=/DP(mm)-1.3-4從上各式中可知，為了車削一定范圍的螺紋就必須根據(jù)各種螺紋的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列變換傳動(dòng)鏈中的可變換

36、傳動(dòng)比。2.3.32.3.3 切螺紋系統(tǒng)及齒數(shù)比切螺紋系統(tǒng)及齒數(shù)比2.3.3.12.3.3.1 較精密螺紋系統(tǒng)傳動(dòng)鏈計(jì)算較精密螺紋系統(tǒng)傳動(dòng)鏈計(jì)算經(jīng)過計(jì)算，CA6140 型臥式車床的較精密螺紋系統(tǒng)傳動(dòng)鏈如下所示：U U掛掛M3M3M4M4M5M5絲杠絲杠刀架刀架圖 3-2 CA6140 型臥式車床的較精密螺紋系統(tǒng)傳動(dòng)鏈離合器：M3，M4 和 M5 全部結(jié)合使軸、和絲杠連成一體。運(yùn)動(dòng)平衡式： L=1U掛掛1258583333簡(jiǎn)化得掛輪換置公式為： U掛掛= = =abdcL12進(jìn)給鏈從主軸起經(jīng)換向機(jī)構(gòu)、掛輪、進(jìn)給箱，再經(jīng)過光杠或絲杠，溜板箱最后至縱溜板或橫溜板。2.3.3.22.3.3.2 刀架快

37、速移動(dòng)鏈計(jì)算刀架快速移動(dòng)鏈計(jì)算CA6140 型臥式車床的刀架快速移動(dòng)鏈如下所示：電動(dòng)機(jī) 2600r/minX 1329429所以工作進(jìn)給和快速運(yùn)動(dòng)都傳到了蝸桿軸，為了防止干預(yù)而損壞機(jī)床零件，并在進(jìn)給時(shí)也能快速運(yùn)動(dòng)，節(jié)省時(shí)間，簡(jiǎn)化操作，在齒輪 Z56與軸之間裝有超越離合器。2.3.3.32.3.3.3 節(jié)螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈計(jì)算節(jié)螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈計(jì)算CA6140 型臥式車床的大導(dǎo)程螺紋運(yùn)動(dòng)鏈如下所示： 圖 3-3 CA6140 節(jié)螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈第第 3 3 章章 機(jī)床三維設(shè)計(jì)機(jī)床三維設(shè)計(jì) (1)啟動(dòng) SolidWorks2021,選擇菜單命令“文件， “新建，彈出對(duì)話框如下圖：2繪制草圖，如下圖： 3點(diǎn)

38、擊工具欄“旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)/基體按鈕，如下圖：4對(duì)軸進(jìn)行倒角，如下圖： 3.23.2 齒輪類零件建模設(shè)計(jì)齒輪類零件建模設(shè)計(jì)3. 構(gòu)造齒輪構(gòu)造齒輪翻開 solidworks2021d 的設(shè)計(jì)庫(kù)，安裝 Toolbox 插件，選擇 ISO 中的“動(dòng)力傳動(dòng)， “齒輪下拉菜單中的正齒輪，右擊生成零件，如下圖： 輸入齒輪參數(shù)，如下圖： 3.2.2 對(duì)軸心孔倒角對(duì)軸心孔倒角 單擊確定。3.33.3 端蓋類零建模設(shè)計(jì)端蓋類零建模設(shè)計(jì)3.3. 構(gòu)建圓柱組合體構(gòu)建圓柱組合體1選擇菜單命令“文件， “新建，選擇“右視基準(zhǔn)面作為繪制草圖，并繪制圓，如下圖： 2以上一步所畫的圓柱左端面為草圖繪制平面 3.3. 生成臺(tái)階孔生成臺(tái)

39、階孔 單擊工具欄中的“拉伸切除按鈕，如下圖： 3.3. 生成均布圓孔生成均布圓孔1選擇軸端面作為繪制平面，畫圓和直線，作為構(gòu)造線，如下圖： 單擊工具欄中的“線性陣列按鈕，選擇“圓周陣列，如下圖： 3.43.4 軸承類零件建模設(shè)計(jì)軸承類零件建模設(shè)計(jì)3.3. 翻開標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)并生成軸承零件翻開標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)并生成軸承零件翻開 SolidWorks2021 的設(shè)計(jì)庫(kù)，如下圖：3.3. 選擇軸承的參數(shù)生成軸承選擇軸承的參數(shù)生成軸承 3.53.5 裝配的過程及干預(yù)分析裝配的過程及干預(yù)分析3.3. 裝配過程裝配過程1新建文件，單擊“裝配體，如下圖：2單擊“瀏覽，翻開已繪制的零件，如下圖： 3單擊工具欄中的“插入零部件按鈕，如下圖：4添加裝配關(guān)系，單擊工具欄中的“配合按鈕，并分別選擇 2 軸和齒輪要配合的兩個(gè)面，如下圖： 5按照上述方法依次添加裝配關(guān)系，如下圖： 按照上述步驟，裝配其他軸，最終結(jié)果如下圖：3.3. 干預(yù)分析干預(yù)分析在一個(gè)復(fù)雜的裝配體中，如果想用視覺來檢查零部件之間是否有干預(yù)的情況是件困難的事。有了干預(yù)檢查，可以很容易檢查出來。翻開工具欄中的“干預(yù)檢查，如下圖: 結(jié)果顯示檢測(cè)到的干預(yù)，干預(yù)將在圖形區(qū)域中以紅色高亮顯示。 進(jìn)而對(duì)這兩個(gè)齒輪分析檢查，并且修改至無干預(yù)。3.63.6 運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)3.6.13.6.1 運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)是虛擬樣機(jī)技術(shù)的組成運(yùn)動(dòng)模擬設(shè)計(jì)是虛擬樣機(jī)技術(shù)的組成3