CA6132主轴箱设计说明书

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机械设计与制造

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目录

一、机床的型号及用途 (2)

二、机床的主参数和其他主要技术要求 (2)

三、主传动系统的拟定 (4)

四、齿轮传动设计 (9)

五、带传动设计 (19)

六、轴的设计 (21)

七、箱体的结构设计 (29)

八、润滑与密封 (30)

九、心得 (31)

十、参考文献 (33)

一、机床的型号及用途

1、规格

选用型号 CA6132、规格 Φ320×1000

2、用途

CA6132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、车削内外圆锥面、车削特型面、滚花和盘绕弹簧等。加工范围广、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，国内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。根据机床主参数值大小采用不同号数的主轴头（4～15号），号值数等于法兰直径的1/25.4而取其整数值。所以由参考文献【一】（表2）可知主轴头号取4.5

装刀基面至主轴中心距离h(mm )

为了使用户，提高刀具的标准化程度，根据机械工业部成都工具研究所的刀具杆标准，规定了h=22mm 。

最大工件长度L （mm ）

最大工件长度L 是指尾座在床身处于最后位置，尾座顶尖套退入尾座孔内时容纳的工件长度。为了有利组织生产，采用分段等差的长度数列。所以由参考文献【一】（表2）得L=1000mm 。

2、主传动的设计

1）主轴极限的确定

由课程设计任务书中给出的条件可知：

min Z =40 r/min

max Z =1800 r/min

2） 公比的确定

主轴极限转速的确定后，根据机床的使用性能和结构要求，选择主轴转速数列的公比值，因为中型通用机床，常用的公比 为1.26或是1.41，再根据极限转速，按参考文献【一】中表2—1选出标准转速数列公比ϕ=1.41。

3） 主轴转速级数的确定

按任务书要求Z=12

按标准转速数列为40、56、80、115、160、225、315、445、625、880、1250、1800r/min

4）主传动电动机功率的确定

电动机的额定功率为：

额N =N /κ主

式中：k —电动机超载系数（对连续工作机床k=1.0；对间断机床k=1.1～1.25，间断时间长，取大值）。所以取k=1.0

所以：额N =4kW

三、主传动系统的拟定

1、传动比

第一变速组（Ⅰ—Ⅱ），有三对齿轮组成，其传动比如下： 1a u = 1/ϕ=0.71

2a u =1/2ϕ=0.5

3a u =1/3ϕ=0.36

第二变速组（Ⅱ—Ⅲ），有两对齿轮组成，其传动比如下： 1b u =1

2b u =1/3ϕ=0.36

第二变速组（Ⅲ—Ⅳ），有两对齿轮组成，其传动比如下： 1c u =3ϕ=2.80

2c u =1/3ϕ=0.36

2、变速的基本规律

a) 基本组的变速范围0r : 03121

r /a a u u ϕ==

b) 第二扩大组的变速范围1r ： 12131

/b b r u u ϕ==

第二扩大组的变速范围2r ：

22161

/c c r u u ϕ==

3、转速图的拟定

结构式或结构网的选择：

由于几个变速组组成的变速系统，如果把不同传动副数的变速组在传动顺序上的排列加以改变，可以得到若干不同的方案。

①确定变速组的数目和各变速组中传动副的数目

该机床的变速范围较大，必须经过较长的传动链减速才能把电动机的转速降到主轴所需的转速，通常采用p=2或3，因此，12322=⨯⨯，共需三个变速组。 ②确定不同传动副数的各变速组的排列顺序。根据“前多后少”的原则，选