数控车床主轴箱说明书

数控车床主轴箱设计一、设计题目Φ400 毫米数控车床主轴箱设计。

主轴最高转速4000r/min ，最低转速30r/min ，计算转速 150r/min ，最大切削功率 5.5kw。

采用交流调频主轴电机，其额定转速 1500r/min ，最高转速 4500r/min 。

二、主轴箱的结构及作用主轴箱是机床的重要的部件，是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。

主轴箱采用多级齿轮传动，通过一定的传动系统，经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。

主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较，相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统，它主要是用以扩大电动机无级调速的范围，以满足一定恒功率、和转速的问题。

三、主传动系设计机床主传动系因机床的类型，性能，规格尺寸等基本因素的不同，应满足的要求也不一样。

再设计时结合具体机床进行具体分析，一般应满足下属基本要求：1）满足机床使用性能要求。

首先应满足机床的运动性能能，如机床的主轴有足够的转速范围和转速级数。

传动系设计合理，操纵方便灵活、迅速、安全可靠等。

2）满足机床传递动力要求。

主电动机和传动机构能提供和传递足够的功率和转矩，具有较高的传动效率。

3）满足机床工作性能要求。

主传动中所有零部件要有足够的刚度、精度、和抗振性，热变形特性稳定。

4）满足产品设计经济性的要求。

传动链尽可能简短，零件数目要少，以节省材料，降低成本。

5）调整维修方便，结构简单、合理、便于加工和装配。

防护性能好，使用寿命长。

四、主传动系传动方式由题目知，我们设计的主轴箱传动方式为交流电动机驱动、机械传动装置的无级变速传动。

再者，本题目中对精度要求一般，因此选用集中传动方式。

另外主轴箱结构设计只需达到结构紧凑，便于集中操作，安装调整方便即可。

五、电动机的选择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。

机床主轴箱设计说明书一、机床的型号及用途1、规格选用型号 CA6140、规格 Φ320×10002、用途CA6140型卧式车床万能性大，适用于加工各种轴类、套筒类、轮盘类零件上的回转表面。

可车削外圆柱面、车削端面、切槽和切断、钻中心孔、钻孔、镗孔、铰孔、车削各种螺纹、车削外圆锥面、车削特型面、滚花和盘绕弹簧等。

加工围广、结构复杂、自动化程度不高，所以一般用于单件、小批生产。

二、 机床的主参数和其他主要技术要求1、主参数和基本参数1) 主参数机床主参数系列通常是等比数列。

普通车床和升降台铣床的主参数均采用公比为1.41的数列，该系列符合国际ISO 标准中的优先系列。

普通车床的主参数D 的系列是：250、320、400、500、630、800、1000、1250mm 。

2) 基本参数除主参数外，机床的基本是指与被加工工件主要尺寸有关的及与工、夹、量具标准有关的一些参数，这些主参数列入机床的参数标准，作为设计时依据。

3）普通车床的基本参数普通车床的基本参数应符合《普通车床参数国家标准》见参考文献【一】中表2的规定，有下列几项数；刀架上最大工件回转直径1D （mm ）由于刀架组件刚性一般较弱，为了提高生产效率，国外车床刀架溜板厚度有所增加，在不增加中心高时，1D 值减少的趋势。

我国作为参数标准的1D 值，基本上取12D D >/,这样给设计留一定的余地，设计时，在刀架刚度允许的条件下能保证使用要求，可以取较大的1D 值。

所以查参考文献【一】（表2）得1D =160mm 。

主轴通孔直径d ﹙mm ﹚普通车床主轴通孔径主要用于棒料加工。

在机床结构允许的条件下，通孔直径尽量取大些。

参数标准规定了通孔直径d的最小值。

所以由参考文献【一】（表二）d=36mm。

主轴头号普通车床采用短锥法兰式主轴头，这种形式的主轴头精度高，装卸方便。

主轴端部及其结构合面得型式和基本尺寸要符合《法兰式车床主轴端部尺寸部标注》的规定。

目录1.题目要求及参数确定-------------------------------------------1 1.1设计要求----------------------------------------------1 1.2运动参数确定------------------------------------------11.3动力参数的确定----------------------------------------12.运动设计-----------------------------------------------------2 2.1传动组的传动副数的确定------------------------------------2 2.2结构网和结构式各种方案的选择------------------------------2 2.3拟定转速图---------------------------------------------------4 2.4齿轮齿数确定-------------------------------------------------52.5计算各传动件的计算转速--------------------------------63.传动零件的初步计算----------------------------------------73.1传动轴直径初定----------------------------------------7 3.2主轴轴颈直径确定--------------------------------------73.3齿轮模数的初步确定------------------------------------84.主要零件的验算--------------------------------------13 4.1三角带传动计算和选定---------------------------------13 4.2圆柱齿轮的强度计算-----------------------------------15 4.3传动轴验算-------------------------------------------174.4 滚动轴承的验算---------------------------------------215.结构设计及说明-----------------------------------------------24 5.1结构设计内容，技术要求及方案-------------------------24 5.2展开图及布置-----------------------------------------25 5.3轴的设计---------------------------------------------25 5.4齿轮块设计-------------------------------------------26 5.5传动轴设计-------------------------------------------285.6主轴组件设计-----------------------------------------306.总结---------------------------------------------------367.参考文献-----------------------------------------------371. 题目要求及参数确定1.1设计要求1）机床的类型、用途及主要参数车床，工作时间：二班制，电动机功率：N=3kw，主轴最高、最低转速如下：=1600rpm, n min=35.5rpmnmax变速级数：z=12。

目录一.运动设计 .................................................................................................................... - 2 -1.1已知条件 ............................................................................................................ - 2 -1.2结构分析式 ........................................................................................................ - 2 -1.3 绘制转速图 ....................................................................................................... - 2 -1.4 绘制传动系统图 ............................................................................................... - 5 -二.动力设计 .................................................................................................................... - 6 -2.1 确定各轴转速 ................................................................................................... - 6 -2.2 带传动设计 ..................................................................................................... - 6 -三、主轴挠度的校核 ...................................................................................................... - 8 -3.1 确定各轴最小直径 ........................................................................................... - 8 -3.2轴的校核 ..................................................................................................... - 8 -四、齿轮的确定与校核 .................................................................................................. - 9 -4.1 各传动组齿轮模数的确定和校核 ................................................................... - 9 -4.2. 齿轮强度校核 ................................................................................................. - 10 -1.校核a传动组齿轮 ........................................................................................ - 11 -2. 校核b传动组齿轮 ..................................................................................... - 12 -3校核c传动组齿轮 ....................................................................................... - 13 -五. 主轴最佳跨距的确定 ............................................................................................ - 14 -5.1 选择轴颈直径,轴承型号和最佳跨距 ........................................................... - 14 -5.2 求轴承刚度 ................................................................................................... - 14 -六. 各传动轴支承处轴承的选择 ................................................................................ - 15 -七. 主轴刚度的校核 .................................................................................................... - 16 -7.1 主轴图: ............................................................................................................ - 16 -7.2 计算跨距 .......................................................................................................... - 16 -八.片式摩擦离合器的选择和计算 .............................................................................. - 17 -总结 ............................................................................................................................ - 18 -参考文献 ........................................................................................................................ - 19 -一.运动设计1.1已知条件[1]确定转速范围：主轴最小转速min /132min r n =。

CA6140车床主轴箱的设计摘要在工业生产的很多时候都要用到CA6140车床，然而，这种车床的自动化程度不高，结构又相对复杂，如果要加工一些相对复杂的工件，就需要不断换刀，给实际操作带来很多麻烦，再加上这种车床的加工过程较慢，造成效率不高，所以，只能在单件或者小批量生产中广泛应用。

本文主要对该机床的主轴箱进行了设计，采用三轴支撑的滚动轴承，加上双轴滑移的共用齿轮作为进给体系；加上快速电机和十字手柄，极大改善了机床的性能，提高了操作性。

本文从CA6140机床的参数设定、传动体系图制定、传动方案制定，主要零部件的校荷，对该机床的主轴箱设计进行了说明，并附有机床了零部件整体装配详图。

关键词：CA6140机床；主轴箱；零件；传动；AbstractThe scope of application of CA6140 lathe is very extensive, but the complex structure and low degree of automation, the workpiece processing is more complicated in shape, change the knife trouble, in the process of auxiliary time is relatively long, low productivity, suitable for single or small batch production. The main shaft three support adopts the rolling bearing; the feed system uses the two axle sliding common gear mechanism; the longitudinal and transverse feed is controlled by the cross handle. The machine has good rigidity, large power and convenient operation.As a major turning processing machine, CA6140 machine is widely used in mechanical processing industry, the design of the main spindle box for CA6140 machine design, design is the main content of the main parameters of the machine, drawing up the transmission plan and the transmission scheme, the main parts of the calculation and checking, the use of CAD drawing software design and processing of parts.Keywords: CA6140 machine tool ；spindle box ；parts ；transmission目录第1章引言 (5)第2章主要技术参数 (6)第3章传动方案和传动系统图的拟定 (8)3.1. 主运动传动链 (8)3.2. 进给传动链 (11)第4章主要设计零件的计算和验算 (15)4.1主轴箱的箱体 (15)4.2.传动系统的I轴及轴上零件设计 (17)4.2.1普通V带传动的计算 (17)4.2.2多片式摩擦离合器的计算 (19)4.2.3齿轮的验算 (21)4.2.4传动轴的验算 (24)4.2.5轴承疲劳强度校核 (26)4.3.传动系统的Ⅱ轴及轴上零件设计 (27)4.3.1齿轮的验算 (27)4.3.2传动轴的验算 (31)4.3.3轴组件的刚度验算 (32)4.4 传动系统的Ⅲ轴及轴上零件设计 (34)4.4.1齿轮的验算 (34)4.4.2 传动轴的验算 (38)4.4.3 轴组件的刚度验算 (40)4.5传动系统的Ⅳ轴及轴上零件设计 (42)4.5.1齿轮的验算 (42)4.5.2传动轴的验算 (45)4.5.3轴组件的刚度验算 (48)4.6. 传动系统的Ⅴ轴及轴上零件设计 (50)4.6.1齿轮的验算 (50)4.6.2传动轴的验算 (54)4.6.3轴组件的刚度验算 (56)结论 (59)毕业设计小结 (59)参考文献 (64)致谢 (65)第1章引言在车床类中。

1概述1.1 本说明书的适用范围与目的本说明书是为指导用户正确使用我公司生产的平床身数控车床而编写的，请用户认真阅读。

在本说明书的第2部分，提供了操作机床的安全须知，操作者可以把它作为日常工作的检查条目。

在本说明书的第3部分“吊运与安装”中提供了安装本机床的方法和应注意的事项。

在本说明书的第4部分“技术参数”和第5部分“机床结构”中介绍了操作本机床预先应该理解的内容。

第6部分“机床的使用和安全防护”介绍了机床操作中安全方面的防护情况。

第7部分“检查与维修”中为操作者提供了操作和维修本机床所需要的知识和方法。

第8部分“易损件”中提供了机床的易损件的简图。

如果出现本说明书未能涵盖的情况，请与我公司售后服务部门或技术部门联系。

1.2 产品的主要用途本机床主要用于加工各种轴类、盘类零件，可以车削各种螺纹、圆弧、圆锥及回转体的内外曲面，能够满足黑色金属及有色金属材料高速切削的速度需求。

适合于水暖器材、阀门、电器、仪表、汽车、摩托车、轴承等行业零件的加工。

具有高速、高效、高可靠性，加工零件一致性好、受人为因素影响小等的优点。

加工精度可达到IT 6～IT 7级。

1.3 机床的精度本机床的精度符合JB/T8324.1-1996《简式数控卧式车床精度》的标准的要求。

1.4 机床的使用环境本机床适合在下述规定的环境和条件下运行：■环境空气温度：5℃～40℃范围内。

■湿度：最高温度40℃下，相对湿度不得超过50％的的范围内，且温度变化的原则是不能引起冷凝。

■海拔高度：1000米以下。

■大气污染：没有过分的粉尘、酸气等腐蚀性气体和盐分。

■辐射：避免阳光直射或其他热辐射引起环境温度的变化。

■安装位置应远离振动源和易燃易爆物品，远离电磁干扰区。

1.5 机床对环境的影响本机床空运转时噪声声压级不大于83dB，无有害气体或液体排放，因此对环境无不良影响。

2 安全防护须知本机床带有一些必要的安全设备和警示标牌，请操作者在开机前仔细阅读说明书，完全了解机床使用方法，清楚警示标牌含义后再上机操作，以防止出现操作人员伤害或设备损伤的事故。

数控车床主箱轴结构设计系别：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学号： 2012031B0214：周凌峰目录引言 (1)第一章主轴电动机的选取 (2)1.1主轴电动机的选取 (2)1.2转速图 (3)第二章同步带传动设计与计算 (4)2.1 材料选择 (5)2.2 参数计算 (6)第三章主轴组件的设计 (9)3.1 主轴组件的设计要求 (9)3.1.1 主轴刚度..................................................93.1.2 主轴的耐磨性 (9)3.2 主轴材料的选择及尺寸、参数的计算 (9)3.3 主轴箱体的截面形状和壁厚计算 (9)第四章主轴轴承的选择 (12)4.1 轴承的选择和轴承的精度 (10)4.2 选取轴承 (10)4.3 轴承寿命校核 (10)第五章键的选择计算5.1 主轴的键 (14)5.2电机的键 (14)第六章螺钉联接的设计 (15)6.1 根据设计要求计算 (15)6.2 螺钉的强度计算与校核 (16)结论 (17)参考文献 (18)引言数控技术，简称数控（Numerical Control）。

它是利用数字化信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。

用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控机床（NC）。

数控技术包括：数控装置，可编程控制器，主轴驱动及进给装置等部分。

有较高的生产率，切削速度高，空行程的速度可达１０mm以上，再因辅助时间很短。

目前，现代数控机床正发展迅速，正朝以下几个趋势发展：1、具有先进的自检能力使之长期可靠的工作。

在现在机床上装有多种监控、检测装置，从而提高了机床的综合性能。

2、单元模块化。

数控机床的主轴部件、变速箱立柱、工作台、刀架等都可以模块化生产，有专门生产厂家供货。

不仅可提高产品质量，也大大的缩短了机床的生产周期。

数控技术的发展，对我国国民经济的发展起着巨大的作用，特别是对我国要机械制造工业的现代化起到至关重要的作用。

数控车床说明书一、产品概述数控车床是一种能够通过计算机控制来实现自动化加工的工作机床。

它能够精确地控制工件的运动和切削操作，提高生产效率和加工精度。

本说明书旨在向用户介绍数控车床的结构、工作原理、使用方法以及维护保养等内容。

二、结构和工作原理数控车床由控制系统、主轴系统、刀具系统、进给系统、润滑系统、冷却系统等多个部件组成。

其中，控制系统是数控车床的核心，控制着各个部件的工作。

通过输入刀具路径、切削参数和工件尺寸等设定值，控制系统可以实现工件的精确加工。

主轴系统是数控车床的主要动力部件，通过电机驱动主轴旋转，实现切削操作。

刀具系统则用于固定不同类型和规格的刀具，满足不同加工要求。

进给系统控制刀具的运动，使其按照预设的路径进行加工。

润滑系统和冷却系统则保证数控车床的稳定工作和有效散热。

三、使用方法1. 开机准备：确保数控车床的工作环境清洁干燥，检查电源和气源的连接是否正常。

然后按照操作手册的指引打开数控车床的电源。

2. 设定加工参数：根据实际需要，使用数控车床的控制系统设置合适的切削参数，包括转速、进给速度、切削刀具的尺寸等。

3. 设定工件路径：在控制系统中输入工件的加工路径，可以手动设定或者通过CAD软件导入工件的数控程序。

4. 夹紧工件：使用合适的夹具将工件固定在数控车床的工作台上，确保工件的稳固。

5. 开始加工：将刀具设置到合适的位置，调整好刀具和工件的相对位置，然后启动数控车床，开始加工。

6. 监控加工过程：在加工过程中，及时观察数控车床的工作状态，确保加工过程正常进行。

7. 结束加工：加工完成后，关闭数控车床的电源，清理加工区域，并对数控车床进行维护保养。

四、维护保养1. 定期润滑：根据数控车床的使用频率，定期给予润滑部件添加适量的润滑油，保证各个部件的正常工作。

2. 清洁保养：定期清洁数控车床的各个部件，包括导轨、传动装置等，保持其清洁干燥。

3. 检查维修：定期进行数控车床的检查和维修，及时发现并处理问题，确保数控车床的正常运行。

在本产品使用说明书中，我们将尽力叙述各种与该产品使用相关的事项。

限于篇幅限制及产品具体使用等原因，不可能对产品中所有不必做和/或不能做的操作进行详细的叙述。

因此，本产品中没有特别指明的事项均视为“不可能”或“不允许”进行的操作。

本产品使用说明书的版权，归广州数控设备有限公司所有，任何单位与个人进行出版或复印均属于非法行为，广州数控设备有限公司将保留追究其法律责任的权利。

1DCY系列车床电主轴 使用说明书II前 言尊敬的客户：对您惠顾选用广州数控设备有限公司DCY系列车床电主轴（以下简称电主轴）产品，本公司深感荣幸与感谢！为了保证产品安全、正常与有效地运行，请您务必在安装、使用产品前仔细阅读本产品使用说明书。

安 全 警 告操作不当将引起意外事故，必须要具有相应资格的人员才能使用、操作本产品。

DCY 系列车床电主轴 使用说明书III安全警告及注意事项1 在正常气候条件下，用1000V 兆欧表（或绝缘电阻测试仪）测量内藏电机绕组对电主轴外壳的绝缘电阻，其值应不小于20 MΩ。

2 电主轴从零速至最高速空载运行应无异常噪声和振动时，方可接入负载运行。

3 只有具备相应资格的人员，才能加工、装配、维护电主轴。

4 在运输、贮存、装配时，务必注意保护电主轴不受外力冲击。

5 用户对产品的任何改动本公司将不承担任何责任，产品的保修单将因此作废。

所有规格和设计如有变化，本公司恕不另行通知。

连接及操作不当，将引起意外事故！请使用操作之前务必仔细阅读本使用说明书。

DCY系列车床电主轴 使用说明书IV安 全 责 任制造者的安全责任——制造者应对所提供的产品及随行供应的附件在设计和结构上已消除和/或控制的危险负责。

——制造者应对所提供的产品及随行供应的附件的安全负责。

——制造者应对提供给使用者的使用信息和建议负责。

使用者的安全责任——使用者应通过产品安全操作的学习和培训，并熟悉和掌握安全操作的内容。

——使用者应对自己增加、变换或修改原产品、附件后的安全及造成的危险负责。

目录摘要 (2)车床参数的拟定 (3)1.1车床主参数和基本参数 (3)1.1.1、主轴的极限转速 (3)1.1.2、主轴转速级数Z和公比 (3)1.1.3、主电机功率——动力参数的确定 (3)运动方案设计 (4)2.1传动结构式和结构网的选择确定 (4)2.1.1传动组及各传动组中传动副的数目 (4)2.1.2 传动系统扩大顺序的安排 (4)2.1.3传动组的变速范围的极限值 (5)2.1.4最大扩大组的选择 (6)2.2 转速图的拟定 (6)2.2.1主电机的选定 (6)传动件的选择 (7)3.1 确定计算转速 (7)3.1.1主轴的计算转速 (7)3.1.2中间传动件的计算转速 (8)3.1.3齿轮的计算转速 (8)3.2带轮的选择 (8)3.3传动轴和主轴的设计 (10)3.3.1传动轴的设计 (10)3.2.1主轴的设计 (11)3.4摩擦离合器的选择 (12)3.4.1按扭矩选择 (12)3.4.2选择摩擦片尺寸 (12)3.4.3计算摩擦面的对数Z (12)3.4.4摩擦片片数 (13)3.5 齿轮齿数选择和模数的估算及验算 (13)3.5.1 齿轮齿数选择 (13)3.5.2 齿轮模数的估算和验算 (15)1、齿轮模数的估算 (15)3.6 轴承的选择与校核 (18)3.6.1一般传动轴上的轴承选择 (18)3.6.2主轴轴承的类型 (19)3.6.3 轴承间隙调整 (19)3.6.4轴承的较核 (19)主轴箱的结构设计 (21)4.1 齿轮布置 (21)4.1绘制主传动系统图 (21)总结 (22)参考文献 (22)摘要普通中型车床主轴箱设计，主要包括三方面的设计，即：根据设计题目所给定的机床用途、规格、主轴极限转速、转速数列公比或级数，确定其他有关运动参数，选定主轴各级转速值；通过分析比较，选择传动方案；拟定结构式或结构网，拟定转速图；确定齿轮齿数及带轮直径；绘制传动系统图。

目录1. 前言 (1)2．设计目的： (1)3．设计内容和要求： (1)3．1．运动设计 (1)3．2．动力计算： (2)3．3．结构设计 (2)3．4．编写设计说明书 (2)4．设计过程： (2)4．1机床主传动系统运动设计： (2)4．1．1确定极限转速 (2)4．1．2确定公比 (3)4．1．3确定结构网或结构式： (3)4．1．4绘制转速图: (4)4．1．5确定各变速组此轮传动副齿数: (5)4．1．6核算主轴转速误差 (5)4．1．7传动系统图 (5)5．主要零件的计算： (6)5．1三角胶带传动的计算和选定： (6)5．1．1确定计算功率： (6)5．1．2选择三角胶带的型号： (6)5．1．3确定带轮的直径1D、2D： (6)5．1．4计算胶带速度： (6)5．1．5计算胶带的长度0L： (6)5．1．6 计算实际中心矩A: (7)5．1．7定小带轮的包角1 ： (7)5．1．8确定三角胶带的根数： (7)5．1．9预紧力0F (7)5．1．10计算带传动作用在轴上力P F (7)5．2传动件的选择和计算： (8)5．2． 1传动轴的计算： (8)5．2．2主轴轴颈的确定： (8)5．2．3主轴轴承设计 (8)5．2．4齿轮模数的计算： (10)6．主轴零件的验算 (11)6．1齿轮的验算： (11)6．2轴的验算： (12)6．2．1花键轴侧挤压应力的验算 (12)7．润滑与密封 (13)1.前言金属切削机床是人类在改造自然的长期实践生产中，不断改进生产工具的基础上产生和发展起来的。

最原始的机床是依靠双手的往复运动，在工件上钻孔。

最初的加工对象是木料。

为加工回转体，出现了依靠人力使工件往复回转的原始车床。

在原始加工阶段，人既是提供机床的动力，又是操纵者。

近些年来，随着电子技术、计算机技术、信息技术以及激光技术等的发展并应用于机床领域，使机床的发展进入了一个新时代。

人不仅不需要提供动力，连操纵都交给及其了。

目 录1 绪论 (1)1.1 课题 研究背景及选题意义 (1)1.1.1 课题的背景 (1)1.1.2 课题的目的 (1)1.2 完成的内容 (1)2 参数拟定 (3)2.1 主电机动力参数的确定 (3)2.2 运动设计 (3)2.2.1 确定主轴极限转速 (3)2.2.2 确定转速范围n R 定公比 确定主轴转速数例: (4)3 传动设计 (5)3.1 传动方案拟定 (5)3.1.1传动组和传动副数的确定 (5)3.2 传动结构式的选择 (5)3.2.1 基本组和扩大组的确定 (5)3.2.2 分配总降速比 (6)3.3 带轮直径和齿轮齿数的确定及转速图拟定 (7)3.3.1确定皮带轮动直径 (7)3.3.2 确定齿轮齿数 (8)3.3.3 画出转速图如下： (10)3.3.4 验算转速误差 (10)3.4 齿轮的计算转速的确定及传动系统的拟定的计算转速 (12)3.4.1 确定各轴和齿轮 (12)3.4.2 由转速图拟定传动系统图 (13)4 传动件的估算和验算 (14)4.1齿轮模数的估算和设计 (14)4.1.1 计算各轴传动的功率 (14)4.1.2 计算传动轴齿轮模数 (14)4.1.3 计算各轴之间的中心距 (16)4.2 三角带传动的计算 (17)4.2.1计算皮带尺寸 (17)4.3 传动轴的估算和齿轮尺寸的计算 (18)4.3.1确定各轴的直径 (18)4.3.2 计算各齿轮的尺寸 (18)5 各部件结构设计 (21)5.1 皮带轮及齿轮块设计 (21)5.1.1 皮带及皮带轮的设计 (21)5.1.2 齿轮及齿轮块设计 (21)5.2 轴承的选择及箱体设计 (21)5.2.1各轴承的选择 (21)5.2.2 主轴及箱体设计 (21)5.3 密封结构及润滑 (22)6 主轴组件的验算 (23)6.1验算主轴轴端的位移a y (23)6.2 前轴承的转角及寿命的验算 (25)6.2.1 验算前轴承处的转角Q (25)6.2.2 验算前支系寿命 (25)6.3 箱体设计 (26)总结 (27)致谢 (28)摘要本文用简明的语言有侧重的介绍了普通数控机床中CA6140主轴的设计改造过程，先通过研究背景及选题意义的介绍，来引出本设计的意义。

本系列产品广泛适用于汽车，石油军工等多种行业的机械加工，是国内第一用户评选出来的名牌产品。

CAK系列数控车床是一种经济、实用的万能型加工机床，产品结构成熟，性能质量稳定可靠，广泛地应用于汽车，石油军工等多种行业的机械加工，是国内第一个用户评选出来的名牌产品。

该系列机床品种规格齐全，可以实现轴类、盘类的内外表面，锥面、圆弧、螺纹、镗孔、铰孔加工，也可以实现非圆曲线加工。

根据用户的需求，可选配不同的数控系统和附件。

数控机床的辅助装置分为：数控回转工作台、分度工作台、排屑装置。

一、数控回转工作台从表面来讲，数控回转工作台与通用机床的分度工作台类似，但是其在结构上也有自己的特点。

它主要是由传动系统、间隙消除装置及蜗轮夹紧装置组成。

主要作用：进行圆周进给运动；进行分度运动。

二、分度工作台分度工作台与数控回转工作台不同，它的作用是实现分度运动，而与回转工作台不同之处在于，分度工作台不能实现圆周进给。

而分度工作台的运动只限于规定的角度，如：90度、60度、45度。

分度工作台对于本身的高精度要求很保证，所以它必然需要和定位机械一起配合使用，这样才可以保证机床工作的安全性。

数控机床的分度工作台分为：1.定位销式分度工作台（45度）它的定位销和定位孔衬套的制造精度和装配精度都要求很高，且均具有很高的硬度，以提高耐磨性，保证足够的使用寿命。

2.齿盘式分度工作台（数控机床与一些加工设备应用比较广泛的分度装置设备）。

三、数控机床排屑装置典型的排屑装置很多，主要有：平板链式排屑装置、刮板式排屑装轩、螺旋式排屑装置。

数控机床的排屑装置的作用：数控机床本身的出现，对机床的加工效率得到了很大的提高。

而工件上的多余金属在变成后所占的空间也成倍加大了。

而要改善这一方面的问题，就必须采用排屑装置。

它成为了数控机床必备的附属装置。

它的主要作用是将切屑从加工区域排出，以及将排屑装置从混合着切削液的中分离出切屑，并将其送入到收集箱中。

排屑装置是一个相对独立的部件。

要完整的说明书和图纸请联系QQ778672454四、基本参数确定1、基本参数主参数D ——床身上最大加工直径（mm ）刀架上最大工件回转直径 831.0326.1D d ⨯=(D ≤800mm 时) 或Dd 21=通过主轴孔最大奉料直径D d 101=床身宽度 82.041.2D B = 通用机床主轴短部结构形状2、尺寸参数机床主轴端部结构形状：主轴中心孔前段锥度，摩氏3-6度。

为装配方便，车床主轴直径通常是从前向后逐段递减。

一般车、铣床主轴后轴颈的直径d d )9.07.0(2-=，1d 为前轴颈尺寸。

主轴前轴颈尺寸应按所传递的功率确定，初选时可参照下表初定。

高主轴组件的刚度与抗振性有明显效果。

主轴悬伸量的选择，可参照下表确定。

主轴悬申量与前轴颈直径之比主轴最佳跨距可据下列经验公式初定 a L )53(0-=式中 L 0——最佳跨距 a ——悬伸量（悬伸量大的机床 ))21(0a L -=图表 2若实际跨距L 实与最佳跨距L 0不能相等时，可取合理跨距0)5.175.0(L L -=合。

若L 实〉L 0时，应适当加强主轴刚度；反之，L 实<L 0时，应适当加强轴承刚度。

其他传动轴的径向尺寸，可按该轴所传递的扭矩初定，轴向尺寸必须保证各轴间齿轮不相干涉。

滑移齿轮在一对齿轮彻底脱开后，下一对才能进行啮合，并且留有1-2mm 间隙的实际需要的基础上，据结构要求确定。

3、运动参数可通过类比、试验和计算等方法综合确定，课程设计中可参照下列经验公式及数据初定。

maxminmin 1000d v n π=， n =minmax1000d v π式中，v min 、v max 、d max 、d min 为经济加工切削速度和经济合理的工件或刀具直径。

n min 、n max ——机床的最低、最高转速其中常用经济加工切削速度。

硬质合金刀具精车中碳钢min /220200m v -=;或min /150m v =。

目次1 概述 (1)1.1 课题简介 (1)1.1.1 金属切削机床的应用 (1)1.1.2 金属切削机床的分类 (1)1.1.3 国内外机床发展状况 (2)1.2 课题来源 (3)1.3 研究方法 (3)1.3.1 课题内容 (3)1.3.2 研究方法 (3)1.4 主要章节安排 (3)2 CA6140车床主轴箱 (5)2.1 主轴箱组成及特点 (5)2.2 主轴箱的主要传动系统构成 (5)2.3 主轴箱的主要参数 (5)3主轴箱的设计 (7)3.1传动系统及传动方案的确定 (7)3.2 主要零件的设计及校核 (9)3.2.1 主轴箱的箱体 (9)3.2.2 传动系统的I轴及轴上零件设计 (10)3.2.3 传动系统的Ⅱ轴及轴上零件设计 (19)3.2.4 传动系统的Ⅲ轴及轴上零件设计 (24)3.2.5 传动系统的Ⅳ轴及轴上零件设计 (29)3.2.6 传动系统的Ⅴ轴及轴上零件设计 (33)3.2.7 传动系统的Ⅵ轴及轴上零件设计 (37)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)1 概述1.1 课题简介1.1.1 金属切削机床的应用金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成及其零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为“工作母机”或“工具机”，习惯上简称为机床。

在现代机械制造工业中，加工机器零件的方法有很多种，如铸造、锻造、焊接、切削加工和各种特种加工等。

切削加工是将金属毛坯加工称具有较高精度的形状、尺寸和较高表面质量零件的主要加工方法。

在加工精密零件时，目前主要还是依靠切削加工来达到所需的加工精度和表面质量。

因此，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，约占机器总制造量的40%~60%，机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生成率［1］。

1.1.2 金属切削机床的分类根据我国制定的机床型号编制方法，目前将机床分为：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床、其他机床。