CK6136數(shù)控車床變速箱設(shè)計

圖書分類號： 密級：畢業(yè)設(shè)計（論文）CK6136數(shù)控車床變速箱設(shè)計DESIGNOFCK6136NCLATHEGEARBOX學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名：日期：年月日日期：年月日摘要本次設(shè)計課題選擇的是CK6136數(shù)控車床主軸箱的設(shè)計，CK6136數(shù)控車床是基于普通車床的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)發(fā)展是需要，對普通車床進(jìn)行的數(shù)控化改造的產(chǎn)物。這種機(jī)床的特點(diǎn)是與現(xiàn)有的多功能數(shù)控機(jī)床相比，價格低廉，但工作性能方面可以達(dá)到現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，適合那些中小企業(yè)的生產(chǎn)。本次設(shè)計內(nèi)容涉及到電機(jī)的選擇，傳動方案是選擇，以及傳動比的確定，在解決以上問題后，進(jìn)一步是設(shè)計各個軸的參數(shù)，各個軸上的齒輪參數(shù)以及傳動部件的參數(shù)，這是本次設(shè)計的主要思路關(guān)鍵詞主軸箱，傳動方案，齒輪參數(shù)AbstractThisdesigntopicselectionisCK6136nclathespindleboxdesign,CK6136nclatheisbasedonthebasisofordinarylathe,inordertomeettheneedofmodernproductiondevelopmentis,theproductofthenumericalcontroltransformationofordinarylathe.Thecharacteristicsofthiskindofmachineiscomparedwiththeexistingmulti-functionncmachine,thepriceislow,buttheworkperformancecanmeettherequirementsofmodernproduction,suitablefortheproductionofsmallandmedium-sizedenterprises.Thedesigncontentinvolvesthechoiceofmotor,transmissionschemeisselected,andthedecisionoftransmissionratio,aftersolvingtheaboveproblems,andfurtheristodesigntheparametersofeachaxis,theaxisofgearparametersandtheparametersofthedrivingpart,thisisthemainideaofthisdesignKeywords:Thespindleboxtransmissionschemegearparameters耳CK6136??^^il?TSid-.rar-360^3.21EECJ{ffi文件操作工具幫助箸=甥匣!1珊除闔JUO□占CK5H璘控車床變速糟設(shè)出rar\圖筆-解由:小為1.7MB安全名稱...M耳CK6136??^^il?TSid-.rar-360^3.21EECJ{ffi文件操作工具幫助箸=甥匣!1珊除闔JUO□占CK5H璘控車床變速糟設(shè)出rar\圖筆-解由:小為1.7MB安全名稱...M目就一傳動軸AZbak也傳sMA2.dwg」，大齒輪頂〔M）,bak登大齒輪頂〔M）,出四口帶輪M不變晶k83,0KBS0.7KE商后57.2KB54.7KEBAK文件AutoCAD圖形修改日期2015-05-2013:432015-05-2500:34_!^mA2.bak

色端蓋AMwg整篇論文外文翻譯全套圖紙QQ1411494633妗雙核曖弓厚BJ槎^fi^AS.bak知,5KB63.7KEBAK文件2015-05-1910:31住路油1部如吧91.0KB64.5KEAutoCAD圖形2015-05-2500:43=軸承擋套電bak了6,5KB51.8KEBAK文件2015-05-1910:31住軸琴磴套AM6wg76.9KB52.1KEAutoCAD圖形2015-05-2500:44..主抽"bale101.0KB71.2KRBAK立件2015-05-1Q10：29「?主軸ALdwg102.1KB72.4KEAutoCAD圖形2015-05-2500:46—q^^B^AO.bak260.4KB204.8KBBAK文件2015-05-1910:27住裝間囹AO’chvg259.8KB203.3KEAutoCAD圖形2015-05-2500:56大?。篖NME共16個文付和1.個文件夾壓昧了1,6%已經(jīng)幽莘93.0KE（1個文件）目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 IAbstract II\o"CurrentDocument"1緒論 1\o"CurrentDocument"1.1目前數(shù)控車床現(xiàn)狀簡介 1\o"CurrentDocument"1.2本次設(shè)計的整體構(gòu)思 1\o"CurrentDocument"2變速方案擬定 2\o"CurrentDocument"數(shù)控車床主傳動總體方案選擇 2\o"CurrentDocument"2.2變速方式選擇 3\o"CurrentDocument"2.3調(diào)速電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩特性 4\o"CurrentDocument"2.4主電動機(jī)的選擇 4\o"CurrentDocument"2.5傳動比的選擇 52.6主軸箱傳動機(jī)構(gòu)簡圖 6\o"CurrentDocument"2.7轉(zhuǎn)速圖擬定 73結(jié)構(gòu)設(shè)計 錯誤!未定義書簽。3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容與技術(shù)要求 錯誤!未定義書簽。3.2展開圖的布置 錯誤!未定義書簽。3.3.1I軸的設(shè)計 錯誤!未定義書簽。3.4齒輪快的設(shè)計 錯誤!未定義書簽。3.5傳動軸的設(shè)計 錯誤!未定義書簽。3.6主軸部件的標(biāo)準(zhǔn) 錯誤!未定義書簽。3.6.1重要尺寸 錯誤!未定義書簽。3.6.2主軸材料和熱處理 錯誤!未定義書簽。3.6.3主軸軸承 錯誤!未定義書簽。3.6.4潤滑與密封 錯誤!未定義書簽。4.1主軸的基本尺寸確定 錯誤!未定義書簽。4.1.1外徑尺寸D確定 錯誤!未定義書簽。4.1.2主軸內(nèi)孔徑d的確定 錯誤!未定義書簽。4.1.3主軸懸伸量a 錯誤!未定義書簽。4.1.4支撐跨距L 錯誤!未定義書簽。4.1.5主軸最佳跨距L0的確定 錯誤!未定義書簽。4.2主軸剛度驗(yàn)算 錯誤!未定義書簽。4.2.1主軸前支撐撓度的驗(yàn)算； 錯誤!未定義書簽。5傳動件的設(shè)計 錯誤!未定義書簽。5.1帶輪傳動設(shè)計 錯誤!未定義書簽。5.1.1三角帶傳動的計算 錯誤!未定義書簽。5.1.2帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 錯誤!未定義書簽。傳動軸的設(shè)計 錯誤!未定義書簽。5.2.1傳動軸的直徑估算 錯誤!未定義書簽。5.2.2傳動軸剛度的驗(yàn)算 錯誤!未定義書簽。5.3齒輪的設(shè)計 錯誤!未定義書簽。5.3.1齒輪模數(shù)的計算 錯誤!未定義書簽。5.3.2齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 錯誤!未定義書簽。5.3.3齒輪校驗(yàn) 錯誤!未定義書簽。5.4鍵的選擇與校核 錯誤!未定義書簽。5.5軸承的選用與校核 錯誤!未定義書簽。5.5.1各軸軸承的選用 錯誤!未定義書簽。5.5.2各軸軸承的校核 錯誤!未定義書簽。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"結(jié)論 8\o"CurrentDocument"致謝 9\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 101緒論1.1目前數(shù)控車床現(xiàn)狀簡介數(shù)控機(jī)床是通過微機(jī)程序控制機(jī)床，使機(jī)床完成一系列規(guī)定動作，使零件被加工成預(yù)想效果，有了數(shù)控機(jī)床之后，大幅度降低了工人的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，通過專業(yè)的編程和操作也可以達(dá)到預(yù)期的加工要求。我國目前屬于世界上制造大國之一，為滿足國內(nèi)外客戶的供貨要求，生產(chǎn)過程中就對我國企業(yè)的生產(chǎn)效率提出來很高的要求，此時數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)就能很好的解決這一問題。但在我國，當(dāng)前大多數(shù)中小企業(yè)，各類中小型層出不窮的制造企業(yè)，與大型制造企業(yè)相比，這些中小企業(yè)很難有購買現(xiàn)有的專業(yè)數(shù)控機(jī)床的能力，為解決中小企業(yè)面臨的這一尷尬現(xiàn)狀，對普通機(jī)床的數(shù)控化改造就漸漸地出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，CK6136數(shù)控車床就是此時通過對普通車床數(shù)控化改造出現(xiàn)的，適用于我國中小企業(yè)生產(chǎn)要求的，廉價的現(xiàn)代化數(shù)控車床。我國為解決國外數(shù)控行業(yè)的技術(shù)封鎖和我國制造行業(yè)需求制定多個五年計劃，培養(yǎng)出一大批數(shù)控機(jī)床制造人才。經(jīng)過多個五年計劃后，奠定了我國數(shù)控行業(yè)的堅實(shí)基礎(chǔ)，是我國經(jīng)過多年的努力掌握了數(shù)控機(jī)床制造技術(shù)，專用機(jī)床制造技術(shù)，解決了我國數(shù)控行業(yè)不足的難題。也逐漸的在全國各地建立起多個數(shù)控產(chǎn)業(yè)中心，創(chuàng)建了一支支數(shù)控行業(yè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)。但我國仍面臨許多挑戰(zhàn)，不如，我國數(shù)控行業(yè)的技術(shù)還不共夠成熟，與世界先進(jìn)水平之間還存在著數(shù)年的差距；在世界的行業(yè)占有份額少，未能形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，這是由于我國制造的機(jī)床在可靠性、外觀性能、功能部件的生產(chǎn)方面存在著不足。1.2本次設(shè)計的整體構(gòu)思數(shù)控車床的主軸箱是由電機(jī)、傳動系統(tǒng)、主軸、傳動軸、齒輪以及軸承等部件組成，本次設(shè)計內(nèi)容就是對這些部件的計算、校驗(yàn)來完成主軸箱的整體設(shè)計。電機(jī)部分主要涉及到電機(jī)功率和轉(zhuǎn)速的確定；傳動系統(tǒng)涉及到傳動帶的選擇，傳動帶輪的計算；主軸與傳動軸部分涉及到主軸的材料和尺寸的計算；齒輪部分的設(shè)計主要是對齒輪的結(jié)構(gòu)和齒輪的模數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的計算與校對；當(dāng)然軸承的選擇也是本次設(shè)計中不可缺少的設(shè)計部分，軸承可以提高主軸的剛度和加工的精度。數(shù)控車床主軸箱的設(shè)計就是通過完成對這些部件的設(shè)計計算之后，將其合理的組合在一起，最后完成主軸箱的整體設(shè)計。2變速方案擬定2.1數(shù)控車床主傳動總體方案選擇數(shù)控車床是是由微機(jī)控制調(diào)速，微機(jī)是由提前設(shè)定好的程序來控制主軸轉(zhuǎn)速的。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的加工工藝局限性比較小，工藝能力更強(qiáng)，因此要求其輸出端的調(diào)速范圍要交寬廣。無級變速器（CVT）是現(xiàn)代數(shù)控車床主傳動，傳動和無級變速傳動方式，有的機(jī)床還采用無級變速器與無級變速器的共存，根據(jù)不同的傳輸模式。如今數(shù)控機(jī)床經(jīng)常使用的調(diào)速方式如下：（1） 齒輪傳動如圖2-1所示（一），帶傳動是一種無級調(diào)速，其特點(diǎn)是傳動比和傳動傳動效率比較大。往往被作為機(jī)床的主軸主要的變速傳動。（2） 帶傳動如圖2-1（b）所示，帶傳動主要是將電動機(jī)動力，通過皮帶與皮帶輪的接觸摩擦直接傳遞到機(jī)床的傳動軸上，帶傳動與齒輪傳動相比傳動比不固定，而且傳動效率較低。但由于帶傳動的整體結(jié)構(gòu)簡單，都被選擇作為電動機(jī)與變速箱之間的動力傳動。（3） 用兩個電動機(jī)分別驅(qū)動主軸如圖2-1（c）所示，這種傳動方式是同時在機(jī)床上采用帶傳動與齒輪傳動兩中方式對機(jī)床主軸進(jìn)行動力傳遞，這種傳動方式是根據(jù)機(jī)床對加工轉(zhuǎn)速有高低要求時，可以選擇不同的傳動方式進(jìn)行傳動。這樣做的好處是可以合理的分配電動機(jī)的功率，節(jié)約資源。（4） 內(nèi)裝電動機(jī)主軸傳動結(jié)構(gòu)如圖2-1所示（D），變速器直接對主軸與電機(jī)連接，是一種無級變速器是由電流的頻率從直流電動機(jī)獲得改變主軸轉(zhuǎn)速的目的改變。這種傳動方式的結(jié)構(gòu)是最簡單的，但由于中間沒有變速機(jī)構(gòu)，所以機(jī)床在加工過程中，電動機(jī)所受的外力扭矩最大，對電動機(jī)的要求比較高，同時，電動機(jī)的發(fā)熱情況也最為突出。具體的表現(xiàn)形式可以參看圖2-1所示。Cc）Cc）黃速齒輪乂 rrnIX(k>)帶傳動<d）向裝電幼機(jī)主軸傳動機(jī)構(gòu)圖2-1數(shù)控車床主傳動的四種配置方式2.2變速方式選擇方案一、無級變速機(jī)械無級變速器可以保證在電動機(jī)為機(jī)床輸出軸提供轉(zhuǎn)動動力的前提下，機(jī)械無級變速器可以保證電機(jī)能夠提供可變的速度在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化時。無級變速可以保證機(jī)床在加工零件的過程中具有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，恒定的功率，且動力的傳動效率相對較高；但由于大多數(shù)無級變速都是靠摩擦傳動來傳遞效率的，所以，對無級變速而言，其自身承受過載可沖擊能力差，且不具有穩(wěn)定的傳動比值。方案一：有級變速有級變速的傳動比只能按既定的設(shè)計要求通過操縱機(jī)構(gòu)分級進(jìn)行改變。（1） 塔輪變速器這種變速器角度采用平帶傳動，也可以用V帶傳動。其特點(diǎn)是傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，但尺寸較大，變速不方便。（2） 滑動齒輪變速器這種變速器變速方便，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高，應(yīng)用廣泛。（3） 離合式齒輪變速器這類變速器的最大特點(diǎn)為能夠采用斜齒輪或人字齒輪，使機(jī)床的傳動相對比較穩(wěn)定。如果選擇摩擦式離合器的方法，就能夠?qū)崿F(xiàn)在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中中完成變速。但這種變速方式存在著一定的弊端，齒輪通常處在一種常嚙合的狀態(tài)下，這使得齒輪磨損狀況較為嚴(yán)重，離合器所占的空間也比較大。（4） 拉鍵式變速器這類變速器的特征為，布局相對緊湊，但拉鍵的強(qiáng)度以及其剛度往往相對的低一些，所以實(shí)現(xiàn)不了較大轉(zhuǎn)矩的傳遞。

總結(jié)上述的變速方案，初步確定交流電動機(jī)無級變速串聯(lián)齒輪有級變速的變速方案。2.3調(diào)速電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩特性電動機(jī)的選擇正確與否主要是看電動機(jī)的功率是否可以滿足主軸功率的輸出要求，電動機(jī)的分類主要有交流變頻電動機(jī)和直流變頻電動機(jī)，電動機(jī)的輸出功率通過傳動裝置傳動到變速箱，通過變速箱的變速后輸出到主軸，實(shí)現(xiàn)主軸變速，變速箱是機(jī)床的重要組成部分，變速箱可以充分的發(fā)揮電動機(jī)的功率，使機(jī)床完成各種轉(zhuǎn)速要求的機(jī)械加工，變速箱的變速方式分為有級變速和無級變速兩大類。電動機(jī)的變頻調(diào)速與變速箱的調(diào)速相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)床的主軸調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)加工過程中對機(jī)床的加工功率要求。ft/Miift圖2-2主軸功率與加工轉(zhuǎn)速關(guān)系特性如圖2-2所示，主軸的功率與主軸加工轉(zhuǎn)速直接存在著一定的關(guān)系。以nj為界，在區(qū)間I內(nèi)，在輸出功率恒定的情況下，主軸可以滿足各個轉(zhuǎn)速的加工要求，這一區(qū)間的加工，電動機(jī)的輸出功率最大，通過變速箱來實(shí)現(xiàn)功輸出軸的轉(zhuǎn)速要求；在區(qū)間II中，電動機(jī)的功率未能達(dá)到額定功率，但通過變速箱的調(diào)速，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床的恒定轉(zhuǎn)速加工，此時的機(jī)床通常可以達(dá)到最高轉(zhuǎn)速。2.4主電動機(jī)的選擇按供電電源不同，電動機(jī)有直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類。電動機(jī)的容量（功率）選擇合適與否，對電動機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。因此需選用合理的電動機(jī)功率。在機(jī)械加工過程中，以中碳鋼最為常見，而45號鋼又是中碳鋼中使用最多的一類，因此設(shè)計就以45號鋼為例進(jìn)行設(shè)計，鋼體已做正火處理，加工表面粗糙度設(shè)定為R/3.0mm。選用的刀具類型為硬質(zhì)合金外圓車刀，查表3-1得【14］刀具的幾何參數(shù)如下：yo=1?°、k「75°入「0°bY1=0.1mm。

在確定車床的電動機(jī)的選擇時，要通過對車床的加工要求來計算出車床的輸入功率從而選擇出合適的電動機(jī)型號。機(jī)床主軸加工參數(shù)的設(shè)定如下：1背吃刀量a和進(jìn)給量f的選擇，根機(jī)械制造基礎(chǔ)［1P149表3-1取a=4mm，f=0.6mm/r。2切削速度，"查表3-1，取V^=1.7m，s。 P由機(jī)床的背吃刀量、進(jìn)給量以及切削速度計算出切削力現(xiàn)在計算切削力主要是用指數(shù)形式計算公式，計算步驟如下：Fz=9.81X60nF&CFXaZFcXfZF*vZFcx、 式（2.1）=9.81x60-0-15X270x4x0.60-75xL7-0-15x0.92x0.95=3242（N）由切削力計算出切削功率，計算步驟如下：P=Fxvx10-3=3242x1.7x10-3=5.5（kW） 式（2.2）機(jī)床的傳動功率為0.75~0.85，取門二0.8.Pz=5.5/0.8=6.88（kW） 式（2.3）采用交流變頻電動機(jī)作為機(jī)床的動力來源，MOTOR主電機(jī)選用Y系電動機(jī)，該電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速為nd=1440r/min,轉(zhuǎn)速上限為ndmax=3000r/min。電動機(jī)的額定輸出功率為7.5kw，電動機(jī)的調(diào)速范圍為Rdp二氣吟/氣=3000/1440=2.08。由圖2-2得，當(dāng)電動機(jī)從額定功率到達(dá)電動機(jī)的最大功率時「機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速輸出處在區(qū)間II內(nèi)，當(dāng)電動機(jī)的功率達(dá)到最大功率是，機(jī)床可以通過變速箱來調(diào)節(jié)主軸的轉(zhuǎn)速，此時機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速與電動機(jī)的功率關(guān)系處在區(qū)間I內(nèi)。2.5傳動比的選擇（1）傳動比的計算電動機(jī)通過帶傳動將動力傳動到I軸，皮帶輪的傳動比去錯誤!未找到引用源。=1.52,初設(shè)機(jī)床加工的零件為淬火鋼，主軸輸出的最低轉(zhuǎn)速為10r/min，此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速也是最低的為60r/min則傳動比分配如下:.0.167i 1 .0.167i 1 0.52=0.32,1——=1.920.52式(2.4)（2）參數(shù)確定電動機(jī)與變速箱之間的變速屬于一級變速，是通過皮帶輪來完成的，然后由變速箱完成其他變速，這是通過變速齒輪來完成的。變速箱中一級變速選變速比為\=0.32的齒輪，齒輪副為20/61二級變速選變速比為i2=1.92的齒輪，齒輪副為66/34。2.6主軸箱傳動機(jī)構(gòu)簡