CA6140机床主轴箱的设计12

调研报告大学四年的学习生活即将结束，大学学习生活中的最后一个环节也是最重要一个环节——毕业设计，是对所学知识和技能的综合运用和检验。

本人的毕业设计课题是对CA6140车床主轴箱的设计，其内容包括：总体方案的确定和验证、机械部分的设计计算（伺服进给机构设计、自动转位刀架的选择或设计、编码盘安装部分的结构设计）、主运动自动变速原理等。

对普通车床主轴箱的设计符合我国国情，即适合我国目前的经济水平、教育水平和生产水平，又是国内许多企业提高生产设备自动化水平和精密程度的主要途径，在我国有着广阔的市场。

从另一个角度来说，该设计既有机床结构方面内容，又有机加工方面内容，有利于将大学所学的知识进行综合运用。

虽然设计者未曾系统的学习过机床设计的课程，但通过该设计拓宽了知识面，增强了实践能力，对普通机床和数控机床都有了进一步的了解。

毕业设计作为我们在大学校园里的最后一堂课、最后一项测试，它既是一次锻炼，也是一次检验，在整个设计过程中，我获益匪浅。

在此，我要衷心感谢刘老师对我的关心和细致指导。

由于毕业设计是我的第一次综合性设计，无论是设计本人的纰漏还是经验上的缺乏都难免导致设计的一些失误和不足，在此，恳请老师和同学们给以指正。

摘要作为主要的车削加工机床，CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中，本设计主要针对CA6140机床的主轴箱进行设计，设计的内容主要有机床主要参数的确定，传动方案和传动系统图的拟定，对主要零件进行了计算和验算，利用三维画图软件进行了零件的设计和处理。

关键词：CA6140机床主轴箱零件传动目录第一章引言第二章机床的规格和用途第三章机床主要参数的确定第四章传动放案和传动系统图的拟定第五章主要设计零件的计算和验算第六章结论第七章致谢第八章参考资料编目第一章引言普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。

CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。

目录摘要.. (I)1引言............... . (1)1.1 CA6140型普通车床在机械加工行业的作用 (1)1.2 CA6140型普通车床的组成 (1)1.3 研究此题题的意义.. (1)2 传动方案设计......................................................... ..3 2.1 结构式分析............................................ . (3)2.2 绘制转速图和系统图............................................... ..43 主要零件的设计和验算 . (7)3.1 主轴箱的箱体... . (7)3.2 普通V带传动的计算 (7)3.3 确定各轴和齿轮转速... . (9)3.4各传动组齿轮模数和直径的确定 (9)3.5 齿轮强度校核 ......... .. (11)3.6 确定各轴最小直径 .................... . (14)3.7 传动轴的校核............................................... . (15)3.8 主轴最佳跨距的确定和主轴挠度................................... (16)3.9 滚动轴承验算.................................................. . (18)4 结构设计和材料选择... . (21)4.1 带轮设计 ......... (21)4.2 齿轮设计......... . (21)4.3 材料选择.................................................... (21)4.4 轴承的选择.............................................. . (21)4.5 主轴组件................................................ .. . (21)4.6 润滑系统.......................................... . (21)4.7 密封装置..................................................... .. (22)5 结论... (23)致谢语... (24)参考文献. (25)ABSTRCT (26)附录：主轴箱装配图CA6140型车床主轴箱的设计摘要车类机床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表面、圆锥表面、成型回转表面和回转体的端面等，有些车床还能加工螺纹面。

CA6140主轴箱课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握CA6140主轴箱的结构、原理和维护方法，培养学生具备一定的机械加工技能和实际操作能力。

具体目标如下：1.知识目标：–了解CA6140主轴箱的基本结构及其各部分的功能。

–掌握主轴箱的传动原理和工作过程。

–熟悉主轴箱的维护保养方法和安全操作规程。

2.技能目标：–能够正确识别并描述CA6140主轴箱的各个部件。

–能够绘制主轴箱的简化传动系统图。

–具备对主轴箱进行日常维护和故障排查的能力。

3.情感态度价值观目标：–培养学生对机械加工行业的兴趣和热情，提高他们对职业技能的尊重。

–强化安全意识，培养学生遵守操作规程的良好习惯。

–培养学生团队合作精神，提高他们在实际工作中的沟通协调能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.CA6140主轴箱的结构与功能：介绍主轴箱的各个部件及其在机床中的作用。

2.主轴箱的传动原理：讲解主轴箱的传动系统，包括齿轮、蜗轮、传动带等传动元件的工作原理。

3.主轴箱的操作与维护：教授安全操作规程，日常维护保养方法及故障排查技巧。

4.实践操作：安排学生在实验室进行CA6140主轴箱的拆装和调试，提高实际操作能力。

三、教学方法为提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合：1.讲授法：用于讲解主轴箱的结构、原理和操作维护方法。

2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解理论知识。

3.实验法：安排实践操作环节，让学生亲自动手，提高实际操作能力。

4.小组讨论法：鼓励学生分组讨论，培养团队合作精神和沟通协调能力。

四、教学资源为实现教学目标，我们将充分利用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备。

3.多媒体资料：利用课件、视频等多媒体资料，生动形象地展示主轴箱的结构和原理。

4.实验设备：保证实验室设备的充足和完好，为学生提供实际操作的机会。

兰州工业学院最大加工直径为Ф400mm普通车床主轴变速箱设计院(系) 部：机械工程系学生姓名：指导教师：刘吉兆（教授）专业：机械设计制造及其自动化班级：完成时间：2007年1月目录1.车床参数的拟定- ------------------------------------------------------2 1.1车床主参数和基本参数------------------------------------------------21.1.1拟定参数的步骤和方法----------------------------------------------22.运动设计- ------------------------------------------------------------4 2.1传动结构式、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绘制结构网--------------------------------------------------------4 2.1.4传动组的变速范围的极限值------------------------------------------5 2.1.5最大扩大组的选择--------------------------------------------------5 2.2转速图的拟定--------------------------------------------------------6 2.2.1主电机的选定------------------------------------------------------6 2.3齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制------------------------------------7 2.3.1齿轮齿数的确定的要求----------------------------------------------72.3.2变速传动组中齿轮齿数的确定----------------------------------------83.强度计算和结构草图设计-- --------------------------------------------11 3.1确定计算转速-------------------------------------------------------11 3.1.1主轴的计算转速---------------------------------------------------11 3.1.2中间传动件的计算转速---------------------------------------------11 3.1.3齿轮的计算转速---------------------------------------------------12 3.2传动轴的估算和验算-------------------------------------------------12 3.2.1传动轴直径的估算-------------------------------------------------12 3.2.2主轴的设计与计算-------------------------------------------------13 3.2.3主轴材料与热处理-------------------------------------------------16 3.3齿轮模数的估算和计算-----------------------------------------------16 3.3.1齿轮模数的估算---------------------------------------------------16 3.3.2齿轮模数的验算---------------------------------------------------19 3.4轴承的选择与校核---------------------------------------------------21 3.4.1一般传动轴上的轴承选择-------------------------------------------21 3.4.2主轴轴承的类型---------------------------------------------------22 3.4.3轴承间隙调整-----------------------------------------------------22 3.4.4轴承的校核-------------------------------------------------------23 3.5摩擦离合器的选择与验算---------------------------------------------233.5.1按扭矩选择-------------------------------------------------------24 3.5摩擦离合器的选择与验算---------------------------------------------24 3.5.1按扭矩选择-------------------------------------------------------24 3.5.2外摩擦片的内径d- ------------------------------------------------25 3.5.3选择摩擦片尺寸(自行设计)-----------------------------------------25 3.5.4计算摩擦面的对数Z------------------------------------------------25 3.5.5摩擦片片数 ------------------------------------------------------25 参考文献- -------------------------------------------------------------261.车床参数的拟定1.1车床主参数和基本参数1.1.1拟定参数的步骤和方法1）极限切削速度Vmax 、Vmin根据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要考虑： 允许的切速极限参考值如下：表 1.1根据给出条件，取Vmax=150 m/min 螺纹加工和铰孔时取 Vmin=4 m/min2）主轴的极限转速计算车床主轴极限转速时的加工直径，按经验分别取K=0.5,Rn=0.25。

(完整版)CA6140车床主轴箱的含图毕业设计以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。

第1章绪论课题来源随着技术的发展，机床主轴箱的设计会向较高的速度精度，而且要求连续输出的高转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。

另外还会改善机床的动平衡，避免震动、污染和噪音等。

本设计为CA6140机床的主轴箱。

作为主要的车削加工机床，CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中。

CA6140机床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速改变为主运动执行件所需的各种速度；传递机床工作时所需的功率和扭矩；实现主运动的起动、停止、换向和制动。

主轴箱通常主要下列装置和机构组成：齿轮变速装置；定比传动副；换向装置；起动停止装置；制动装置；操纵装置；密封装置；主轴部件和箱体。

根据机床的用途和性能不同，有的机床主轴箱可以只包括其中的部分装置和部件。

主轴箱是支承主轴并安装主轴的传动变速装置，使主轴获得各种不同转速，以实现主切削运动。

该机床主轴箱刚性好、功率大、操作方便。

CA6140机床可进行各种车削工作，并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。

主轴三支撑均采用滚动轴承；进给系统用双轴滑移共用齿轮机构；纵向与横向进给十字手柄操纵，并附有快速电机。

该机床刚性好、功率大、操作方便。

研究动态及发展趋势机床设计和制造的发展速度是很快的。

原先的只为满足加工成形而要求刀具与工件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度，发展至今日的高度科学技术成果综合应用的现代机床的设计，也包括计算机辅助设计的应用。

但目前机床主轴变速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统设计方法。

因此，探索科学理论的应用，科学地分析的处理经验，数据和资料，既能提高机床设计和制造水平，也将促进设计方法的现代化。

随着科学技术的不断发展，机械产品日趋精密、复杂，改型也日益频繁，对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。

机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一，不仅能提高产品质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件。

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。

摘要此次毕业设计要求综合的运用机械制图、机械设计、机械原理、机械制造技术、金属切削机床设计等相关知识对CA6140型卧式车床进行了传动设计,主要对其主轴箱的结构和传动原理进行深入的了解。

CA6140车床是我国设计制造的典型的卧式车床,在我国机械制造类行业中使用极为广泛。

近些年,虽然随着电子计算机的发展,数控技术和数控机床得到的较大的发展,但通过对普通车床的研究和设计,可以开阔我们的视野,增强我们的实践经验,加强我们自己动手的工作能力,巩固所学知识,在我们马上要走上工作岗位之际,对提高我们的专业素质有很大的帮助。

本次毕业设计的研究内容、方法、成果:1、通过绘制车床主轴箱操纵机构的装配图,进一步深入的了解了主轴箱的结构和其传动原理;2、通过运用机械原理和机械设计等知识对车床进给箱中的轴进行设计和校核;3、最后运用机械制图知识绘出CA6140型卧式车床主轴箱操纵机构,并运用AutoCAD制图软件绘制进给箱中的014轴,进一步熟练了CAD的使用。

关键词:CA6140型车床;主轴箱;传动系统;轴的设计;轴的绘制;ABSTRACTThe integrated design uses a mechanical drawing,mechanical design, mechanical principles, machinery manufacturing technology, Metal Cutting Machine design knowledge to CA6140 horizontal lathe design of the drive, Headstock mainly on the structure and box drive principle in-depth understanding. CA6140 lathe is the design and manufacture of a typical horizontal lathe. China's machinery manufacturing industries, is widely used. In recent years, although the development of electronic computers, technology and CNC machine tool CNC is the larger development, But through Lathe of research and design, broadening our horizons, enhance our practical experience, strengthen our own hands the ability to consolidate knowledge, we all got to go to work when to improve the professional quality of our great helpThe graduation of the study design, methods, results :1. Drawing spindle lathes me through manipulation of the assembly, further in-depth understanding of the structure of the spindle box and its drive principle2. Through the use of mechanical principles and mechanical design knowledge to design and check the shaft in lathe3. Finally the use of AutoCAD software rendering the machine spindle and operating mechanism , and the use of CAD to render the 014 shaft in lathe;Further skilled in the use ofCADKeywords : CA6140 lathe; Headstock; Transmission; Axis designs; Axis drawing.目录第一章绪论 11.1 毕业设计的目的及意义 11.2毕业设计的内容 11.3设计步骤 21.4设计时应注意的事项3第二章 CA6140型卧式车床的简介 42.1 CA6140车床的用途 42.2 CA6140车床的分类 52.3 CA6140工艺范围52.4 CA6140车床的布局 5第三章 CA6140型车床传动系统83.1车床传动路线及传动分析83.2 主轴箱的传动链 103.3 主轴箱的主要构造12第四章 CA6140型车床齿轮传动设计184.1分级变速传动链设计184.2动力计算224.3计算转速244.4机床的功率转矩特性24第五章 CA6140型卧式车床主轴箱结构设计265.1轴的设计及轴上零件的定位265.2 轴承、密封、润滑285.3齿轮305.4操纵机构315.5箱体34第六章 014轴(ⅩⅢ轴)的设计计算及校核396.1轴的结构设计原则396.2轴的强度计算406.3轴的材料及选择416.4 014轴(ⅩⅢ轴)的设计计算及校核45参考文献50致谢 51第一章绪论1.1 毕业设计的目的及意义毕业课题(论文)教学过程是实现本科培养目标要求的重要阶段,是基础理论学习深化与升华的重要环节,是全面检验学生综合素质与实践能力培养效果的主要手段,是学生毕业及学位资格认证的重要依据,是衡量高等学校教育质量和办学效益的重要评价内容。

ca6140主轴箱设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握CA6140主轴箱的基本结构及其在设计中的功能；2. 学习并运用机械设计原理，对CA6140主轴箱进行合理的设计与计算；3. 掌握CA6140主轴箱设计的相关技术规范和标准。

技能目标：1. 能够运用CAD软件完成CA6140主轴箱的三维建模和工程图绘制；2. 能够根据实际需求，进行CA6140主轴箱的传动系统设计，并进行强度、刚度及稳定性校核；3. 能够分析并解决CA6140主轴箱在设计及制造过程中可能出现的实际问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计的兴趣，激发创新意识和实践能力；2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神，提高分析与解决问题的能力；3. 增强学生对我国机械制造业的自豪感，树立正确的价值观和职业操守。

本课程针对高年级机械设计及相关专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。

通过本课程的学习，使学生能够掌握CA6140主轴箱设计的相关知识和技能，为今后的工作实践打下坚实基础。

同时，注重培养学生的情感态度和价值观，使其成为具有创新精神和责任感的机械设计人才。

二、教学内容1. CA6140主轴箱结构特点及设计要求：分析主轴箱的结构组成，理解其功能及设计要求，参考教材第二章相关内容；2. 机械设计原理在主轴箱设计中的应用：学习并运用齿轮传动、轴承选择、轴的设计等原理，参照教材第三章；3. CA6140主轴箱设计计算：进行传动比计算、强度校核、轴承寿命估算等，依据教材第四章内容；4. CAD软件操作与主轴箱建模：学习CAD软件操作，完成主轴箱的三维建模和工程图绘制，结合教材第五章；5. 主轴箱设计实例分析与讨论：分析典型主轴箱设计案例，讨论设计过程中可能遇到的问题及解决方案，参考教材第六章；6. 主轴箱设计规范与标准：学习并掌握相关技术规范和标准，保证设计合理性和安全性，参考教材第七章；7. 课程实践：分组进行CA6140主轴箱设计实践，结合理论教学，巩固所学知识和技能。

CA6140主轴箱设计【摘要】作为主要的车削加工机床，CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中，本设计主要针对CA6140机床的主轴箱进行设计，主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统，它应具有一定的转速（速度）和一定的变速范围，以便采用不同材料的刀具，加工不同的材料，不同尺寸，不同要求的工件，并能方便的实现运动的开停，变速，换向和制动等。

数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单，这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担，剩去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。

它固定在机床身的左端，装在主轴箱中的主轴（主轴为中空，不仅可以用于更长的棒料的加工及机床线路的铺设还可以增加主轴的刚性），通过夹盘等夹具装夹工件。

主轴箱的功用是支撑并传动主轴，使主轴带动工件按照规定的转速旋转设计的内容主要有机床主要参数的确定，传动方案和传动系统图的拟定。

关键词：CA6140机床主轴箱零件传动CA6140 SPINDLE BOX OF MACHINE TOOL DESIGNAbstractAs a major turning processing machine,CA6140 machine widely used in mechanical processing industry,the main design for the spindle box CA6140 machine design,main drive system is used to realize thetransmission system of the main machine,it should be a certain speed(speed)and certain speed range,in order to use the tools of differentmaterials,materials,processing of different size, differentrequirements of the workpiece,and can realize the movement easyoff, variable speed,reversing and braking.The main drive system of CNC machine tool mainly comprises a motor,transmission system and the main components,the main transmission system with generalmachine tools compared in structure is relatively simple,because thetransmission unction of all or most of the stepless speed spindle motor to bear,left to a gear transmission mechanism is complex,to expand the range of stepless speed regulation motor there are only two or three stagegear transmission system.It is fixed at the left end of the machine body,a spindle is arranged on the spindlebox(spindleis hollow,the laying of machining and machine line bar can be used not only for the longer the can also increase the rigidity of spindle),chuck,workpiece clamping fixture.Spindle box function is to support and drive spindle,the spindle drives the workpiece isdetermined according to the rotation speed of design rules is the main content of the main parameters of machine,draws up the transmission plan and the transmission system,the main parts of the calculationandchecking..Key words: CA6140 machine tool spindle box parts transmission目录一、设计目的 (4)二、设计步骤 (4)1.运动设计 (4)1.1已知条件 (4)1.2结构分析式 (4)1.3绘制转速图 (5)1.4绘制传动系统图 (7)2.动力设计 (8)2.1确定各轴转速 (8)2.2带传动设计 (9)2.3各传动组齿轮模数的确定和校核. (10)3.齿轮强度校核 (11)3.1校核 a 传动组齿轮. (12)3.2校核 b 传动组齿轮 (14)3.3校核 c 传动组齿轮 (15)4.主轴挠度的校核 (15)4.1确定各轴最小直径 (15)4.2轴的校核 (15)5.主轴最佳跨距的确定 (16)5.1选择轴颈直径,轴承型号和最佳跨距 (16)5.2求轴承刚度 (16)6.各传动轴支承处轴承的选择 (16)7.主轴刚度的校核 (17)7.1主轴图 (17)7.2计算跨距 (17)三、总结 (18)四、致谢 (19)五、参考文献 (20)一、设计目的通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，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。