2016届设计任务书车床主轴箱设计

数控机床主轴箱设计毕业设计（论文）任务书摘要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。

本设计采用北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，最高转速是4500r/min。

通过给定的技术参数来初步设定部分轴、齿轮等单元的结构尺寸，对传动系统进行理论力学分析，精确计算选定尺寸及材料，由电机转速传动至进给系统的参数反馈，校核所选定主轴和转动轴尺寸的合理性完成整体结构设计，最后对齿轮进行了验算以及V型带的、离合器的选择与计算。

通过本次设计，使数控机床结构更加紧凑，性能更加优越，生产加工更加精密，有利于改善数控机床的性能，使得产品的加工更加高效。

关键词：数控机床；主轴箱；交流调速电动机；BESK-8AbstractFor the spindle box of NC machine tool main transmission system which comprises a motor, the transmission system and the spindle, it with ordinary lathe spindle box is relatively simple, only two or three stage gear transmission system, it is mainly used to expand the range of stepless speed regulation of motor, to meet a certain constant power, and speed problems.This design uses the Beijing CNC equipment factory of type BESK-8 AC spindle motor, maximum speed is 4500r / min. Through the given technical parameter to set an initial portion of the shaft, gear unit size, the transmission system of theoretical mechanics analysis, accurate calculation of the selected size and material, the motor speed drive to the feed system parameters feedback, check the selected spindle and rotary shaft size is reasonable to complete the overall structure design, assembly drawing and parts graph.Through the design of the NC machine tool, compact structure, superior performance, production and processing of more sophisticated, is helpful for improving the performance of CNC machine tools, making the product processing more efficient.Key words: NC machine tool; spindle box; AC motor; BESK-8东北大学继续教育学院毕业设计（论文）用纸目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1.绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)2.主轴驱动源的选择 (2)2.1直流主轴驱动系统的特点 (2)2.2 交流主轴驱动系统的特点 (3)2.3主轴驱动电机的确定 (4)3.主传动设计 (5)3.1转速图的拟定 (5)3.2主轴转速的确定 (6)3.3传动级数的确定 (7)3.3.1主传动系数的参数 (7)3.3.2主传动级数的确定 (8)3.3.3分级变速箱的设计计算 (11)4.传动系统零件的设计 (17)4.1齿轮的验算 (17)4.2 V型带的选择 (19)4.3离合器的选择与计算 (21)总结 (24)参考文献 (25)1.绪论1.1研究的目的和意义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。

机械机床毕业设计16CA6150数控车床主轴箱及传动系统系统的设计业设计一、设计背景目前，数控车床是机械加工行业中常用的一种设备。

其主要作用是通过数控系统控制刀具的运动轨迹，对工件进行加工。

本设计的目标是设计一个适用于16CA6150数控车床的主轴箱及传动系统，以提高车床的加工准确性和效率。

二、设计要求1.主轴箱及传动系统要具备足够的刚性和稳定性，以确保整个车床在工作过程中不发生振动和变形；2.主轴箱传动系统的设计应使得主轴的旋转速度能够达到要求，并且有一定的速度范围可调；3.主轴箱传动系统的设计应保证传动效率高，噪音低，并且易于维护和保养；4.主轴箱和传动系统的设计应满足机械加工的要求，对于各个工件的加工均能保证高精度和高质量。

三、主轴箱设计主轴箱是数控车床中的核心部件，其作用是连接主轴和机床床身，并提供主轴的旋转运动。

为了保证主轴和工件的高精度加工，主轴箱设计应满足以下要求：1.主轴箱整体结构应具备足够的刚性和稳定性；2.主轴箱应具备一定的自冷却和监测功能，以保证主轴的温度和振动处于合理范围内；3.主轴箱应具备一定的调节装置，方便对主轴进行润滑和保养。

四、传动系统设计传动系统是主轴箱的重要组成部分，其作用是将动力传递给主轴，使得主轴能够旋转。

在设计传动系统时，应满足以下要求：1.传动系统应选择合适的传动方式，如齿轮传动、带传动等；2.传动系统的设计应保证传动效率高、噪音低，且易于维护和保养；3.传动系统应满足主轴旋转速度的要求，并具备一定的速度调节范围；4.传动系统应具备自动化控制功能，以便实现数控车床的自动操作。

五、总结本设计对16CA6150数控车床的主轴箱及传动系统进行了设计，并提出了相应的要求。

在设计主轴箱和传动系统时，应注重刚性和稳定性的提升，以及传动效率的提高。

同时，还应考虑主轴箱的自冷却和监测功能，以及传动系统的自动化控制功能。

通过合理设计和选用适当的材料和部件，可以提高数控车床的加工准确性和效率，满足机械加工的要求。

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。

蚌埠学院课程设计任务书学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：孟清泉学号：51201012025 课程设计题目：金属切削机床课程设计——车床主轴箱设计起迄日期：2015.12.7——2015.12.20课程设计地点：指导教师：系主任：蚌埠学院机械制造装备设计课程设计任务书层次：本科专业：2012级机械设计制造与自动化学生姓名孟清泉学号51201012025 指导教师甘瑞霞课题类别车床主传动系统设计设计时间2015年12月7日至2015年12月20日月20日课题名称最大加工直径为400mm的普通车床的主轴箱部件设计一、机械制造装备设计课程设计的主要内容与要求机械制造专业学生的机械制造装备设计课程设计是其在校学习阶段的一个重要教学环节。

通过课程设计的实践，综合地运用装备设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，进一步培养与提高学生分析和解决工程实际问题的机械设计能力，使学生掌握机床主轴箱设计的一般方法和步骤，也能够培养学生的计算能力、绘图能力、文字表述能力、文献检索能力以及综合分析能力，能够使学生的工程意识和技术素质得到显著提高。

（一）原始数据：主电动机功率3kW，最高转速，最低转速，公比工件材料：钢铁材料；刀具材料：硬质合金（二）设计内容1、运动设计：根据给定的转速范围及公比确定变速级数，绘制结构网、转速图、传动系统图、计算齿轮齿数等参数。

2、动力计算：根据电机功率及转速，确定各传动件的计算转速，对主要零件（如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等）进行计算（初算和验算）。

3、绘制下列图纸：（1）机床主传动系统图（画在说明书上）（2）主轴箱部件展开图及主要剖面图（A0）（3）主轴零件图（A1或A0）4、编写设计说明书一份（不少于20页）。

二、应收集的资料及主要参考文献关慧贞，徐文骥编著.机械制造装备设计课程设计指导书.机械工业出版社.2013陈立德主编.机械制造装备设计课程设计指导书.机械工业出版社.2007三、进度计划及指导安排第1周：熟悉课题，收集资料，运动设计、动力设计、绘制主轴箱部件图草图第2周：主要零件验算、绘制主轴箱部件图、绘制主轴零件图整理资料，编写设计说明书，准备答辩任务书审定日期年月日指导教师（签字）任务书下达日期年月日学生（签字）目录一、概述 (1)1.1金属切削机床在国民经济中的地位 (1)1.2机床课程设计的目的 (1)1.3车床的规格系列和用处 (1)1.4 操作性能要求 (1)二、参数的拟定 (2)2.1 确定转速范围 (2)2.2 主电机选择 (2)三、传动设计 (2)3.1 主传动方案拟定 (2)3.2 传动结构式、结构网的选择 (3)3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 (3)3.2.2 传动式的拟定 (3)3.2.3 结构式的拟定 (3)3.3转速图的拟定 (4)四、传动件的估算 (4)4.1 三角带传动的计算 (4)4.2 传动轴的估算 (7)4.2.1 传动轴直径的估算 (7)4.3 齿轮齿数的确定和模数的计算 (8)4.3.1 齿轮齿数的确定 (8)4.3.2 齿轮模数的计算 (8)4.3.4齿宽确定 (10)4.4 带轮结构设计 (11)五、动力设计 (11)5.1主轴刚度验算 (11)5.1.1 选定前端悬伸量C (11)5.1.2 主轴支承跨距L的确定 (11)5.1.3 计算C点挠度 (12)5.2 齿轮校验 (14)六、结构设计及说明 (15)6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 (15)6.2 展开图及其布置 (15)6.3 齿轮块设计 (16)6.3.1其他问题 (16)6.4 主轴组件设计 (17)七、总结 (17)八、参考文献 (18)一、概述1.1金属切削机床在国民经济中的地位金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，又称为“工作母机”或“工具机”。

目录1、绪论 (2)1.1金属切削机床在国民经济中的地位 (2)1.2本课题研究目的 (2)2、主轴箱的设计 (3)2.1 原始数据与技术条件 (3)2.2 机床主传动系统运动设计 (3)2.2.1确定极限转速 (3)2.2.2确定公比 (3)2.2.3 确定各主轴转速 (3)2.2.4 主运动链转速图的拟定 (4)2.2.5齿轮齿数的确定 (6)2.2.6核算主轴转速误差 (6)2.3传动零件的初步计算 (7)2.3.1计算各传动件的计算转速 (7)2.3.2传动轴直径的初定 (7)2.3.3主轴轴颈直径的确定 (8)2.3.4齿轮模数的初步确定 (8)2.3.5选定轴承 (9)2.3.6 三角带传动的计算和选定 (9)2.3.7直齿圆柱齿轮的强度计算 (11)2.3.8.主轴刚度验算 (12)3、总结 (14)4、致谢 (15)5、参考文献 (15)1、绪论1.1金属切削机床在国民经济中的地位金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，又称为“工作母机”或“工具机”。

在现代机械制造工业中，金属切学机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量，约占机器总制造工作量的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产率。

机床的“母机”属性决定了它在国民经济中的重要地位。

机床工业为各种类型的机械制造厂提供先进的制造技术和优质高效的机床设备，促进机械制造工业的生产能力和工艺水平的提高。

机械制造工业肩负着为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务，为适应现代化建设的需要，必须大力发展机械制造工业。

机械制造工业是国民经济各部门赖以发展的基础。

机床工业则是机械制造工业的基础。

一个国家机床工业的技术水平，在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。

显然，金属切削机床在国民经济现代化建设中起着重大的作用。

1.2本课题研究目的课程设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节，是大学生的必修环节，不仅是巩固学生大学所学知识的重要环节，而且也是在检验大学生综合应用知识的能力、自学能力、独立操作能力和培养创新能力，是大学生参加工作前的一次实践性锻炼。

第1章绪论1.1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（主轴、工作台、滑枕等）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。

主轴箱通常主要由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；纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机。

该机床刚性好、功率大、操作方便。

1.2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。

由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（CAD）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（经验）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。

毕业设计（论文）任务书学院（系）：机械工程学院专业：机械工程及自动化学生姓名：学号：0501500241设计(论文)题目：CA6140车床主轴箱的设计起迄日期: 年 3 月 2 日~ 6 月 5 日设计(论文)地点:指导教师:专业负责人:发任务书日期: 年 1 月 18 日任务书填写要求1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。

此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写；4．任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。

学生的“学号”要写全号；5．任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 7714—2005《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；6．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。

如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。

毕业设计（论文）任务书科技学院毕业设计（论文）开题报告定设计方案，撰写开题报告；2、2015年2月27日～2015年4月13日，方案设计、整体机构的设计；设计计算和校核；3、2015年4月16日～2015年5月18日，结构设计，绘制装配图及零件图；4、2015年5月21日～2015年5月27日，撰写论文、提交图纸、设计说明书、进行审核、修改；5、2015年5月28日～2015年6月1日，评阅教师评阅并给出评语和成绩；6、2015年6月4日～2015年6月8日，上交毕业设计（论文）。

车床主轴箱设计范文首先，车床主轴箱的结构刚性是设计的重点之一、结构刚性的好坏关系到车床的稳定性和加工精度。

为了提高刚性，设计中可以采用箱体结构，增加钢材厚度和数量，加大箱体壁厚等。

此外，还可以在主轴箱中增加支承轴承，加强对主轴的支撑和固定。

传动方式也是主轴箱设计的一个重要因素。

常见的传动方式有皮带传动、齿轮传动和直接联轴传动等。

皮带传动简单易实现，但传动效率相对较低。

齿轮传动传动效率高，但由于噪音和振动问题，需要进行合理设计和降噪处理。

直接联轴传动简单可靠，效率较高，但要求主轴和电机的轴心一致。

主轴精度是衡量车床主轴箱性能的重要指标之一、主轴精度包括径向偏差、轴向偏差和重心偏差等。

为了提高主轴精度，设计中可以采用双列角接触球轴承或双列圆柱滚子轴承等高精度轴承，同时增加支撑点和加大轴承尺寸。

冷却系统是车床主轴箱设计中不可忽视的一个方面。

加工过程中，主轴箱会产生大量热量，如果不及时散热，会影响主轴和轴承的使用寿命。

因此，在设计中需要考虑添加冷却液循环系统，通过冷却液对主轴和轴承进行冷却。

此外，还需考虑主轴箱的润滑方式。

常见的润滑方式有油润滑和脂润滑等。

油润滑一般应用于高速主轴箱，脂润滑则适用于低速主轴箱。

在设计中需要根据实际情况确定润滑方式，并设置相应的润滑装置。

综上所述，车床主轴箱设计需要考虑结构刚性、传动方式、主轴精度、冷却系统和润滑方式等方面。

通过合理的设计和选用合适的材料和零部件，可以提高车床主轴箱的性能和加工效率，满足不同加工需求。

编号潍坊学院毕业设计技术报告课题名称：车床主轴箱设计学生姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化班级：机制本二指导教师：2015 年06月摘要CA6140作为主要的车削加工车床，被广泛的应用于机械加工行业。

随着经济的发展以及对国外先机技术的学习和引进，我国的车床行业在世界上起到了举足轻重的作用。

主轴箱是车床中重要的组成部分，整个车床的动力传动就是由它控制的。

主轴箱直接影响着车床的工作效率，由此可知主轴箱的重要程度。

本设计是主要针对CA6140车床主轴箱的设计，车床主轴箱是一个比较复杂的传动部件。

根据当前实际情况，考虑到经济性和效率性等相关因素，对车床主轴箱进行合理构思构想, 最终完成对车床主轴箱的设计。

设计的内容主要有参数的确定，拟定传动与变速的结构方案和传动系统图，传动设计，传动件的估算和校核，各部件结构设计和主轴组件的校核几个部分部分来进行设计的。

以齿轮、带轮、皮带轮、轴承、等的参数设计为重点，并利用制图软件进行了零件的设计和处理。

关键词：CA6140车床主轴箱传动零件AbstractCA6140 as the main turning lathe, CA6140 is widely used in mechanical processing industry. With the development of economy as well as to the learning and introducing foreign advantage technology, lathe industry in China has played a pivotal role in the world.Spindle box is the important part of the lathe and it controlled the power transmission of the whole lathe.Spindle box directly affects the work efficiency of machine tool, thus the importance of the spindle box is goes without saying.This design is mainly for CA6140 lathe spindle box design,and lathe spindle box is a more complicated driving part.According to the current actual situation,considering the factors related to economy and efficiency, to reasonable design idea of lathe spindle box, finally completed the design of lathe spindle box.The major design content including the determination of the parameters, formulate transmission and variable structure scheme and system diagram,transmission design,the estimate and check of transmission parts, the design of the components structure and the check the spindle component. Focus on the parameter design of gear, belt pulley, bearing and so on, and use the graphics software for designing and processing of the parts.Key words: CA6140lathe; spindle box; transmission; parts目录摘要 ........................................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................................... II 第一章绪论 . (1)1.1车床的发展及主轴箱的作用 (1)1.1.1车床的发展历史 (1)1.1.2主轴箱的作用 (2)1.2主传动系统的设计要求 (3)第二章传动设计 (4)2.1主传动方案设计 (4)2.2选择传动结构式和结构网 (4)2.2.1确定传动组及传动副的数目 (4)2.2.2传动式的拟定 (4)2.2.3结构式的拟定 (4)2.3转速图的拟定 (5)2.4传动轴的设计 (5)2.5主轴箱的箱体 (6)第三章动力设计 (7)3.1确定各轴转速及检查 (7)3.2带传动设计 (8)3.3齿轮模数的确定以及模数的校核 (10)3.4齿轮强度校核 (12)3.5主轴挠度的计算和校核 (15)第四章离合器的选择及其计算 (17)第五章传动件验算 (19)5.1轴的强度校核 (19)5.2验算花键键挤压应力 (19)5.3滚动轴承校核 (20)5.4齿轮的强度计算 (21)5.5计算跨距 (22)第六章结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)第一章绪论1.1车床的发展及主轴箱的作用1.1.1车床的发展历史车床行业是装备制造业的基础，是制造业使用最广的一类机床，同样也是一个具有战略性意义的产业，始终在国民经济中占有非常重要的位置。