c6140普通車床主軸變速箱設計-資料下載頁

　　

【正文】 是一種新型軸承，用來承受雙向軸向載荷，為保證軸承不受徑向載荷，軸承外圈的公稱外徑與它配套的同孔徑雙列滾子軸承相同，但外徑公差帶在零線的下方。具有承載能力大，允許極限轉速高。)使用，因此整個部件支承結構比較復雜。前端軸承為 NN3021K, 后端軸承為 NN3015K中間軸承為 6214 深溝球軸承和雙向推力角接觸球軸承 234420。軸承尺寸如下表所示。軸承型號 D d B RNN3015K 115 75 30 NN3021K 145 105 40 6216 160 80 26 2234420 150 100 60 軸承的精度和配合主軸軸承精度要求比一般傳動軸高，前軸承的誤差對主軸前端的影響最大，所以前軸承的精度一般比后軸承精度選擇高一級。因此前軸承的精度為 C，前軸承的精度為 D。軸承與軸和軸承與箱體之間的配合都采用過渡配合。畢業設計說明書論文(圖紙) 36396305 34圖 軸承外形圖 軸承間隙調整和預緊為了提高主軸回轉精度和剛度，主軸軸承的間隙應能調整。把軸承調到合適的負間隙，形成一定的預負載，回轉精度和剛度都能提高，壽命、噪聲和抗振性也有改善。預負載使軸承內產生接觸變形，過大的預負載對提高剛度沒有明顯效果，而磨損發熱量和噪聲都會增大，軸承壽命將因此而降低。調整結構形式如下圖所示：畢業設計說明書論文(圖紙) 36396305 35 圖 主軸調整圖調整說明：用螺母軸向移動軸承內圈，使內圈徑向增大，特點：結構簡單。移動量完全靠經驗，一旦調整過緊，難以把內圈退回。 軸承的較核1) 滾動軸承的疲勞壽命驗算 ??hTPKCfLlHnpAh ?????????050或 Nflnhj ?—額定壽命 (h) hL —額定動載荷(N) C—計算動載荷(N)j—滾動軸承的許用壽命(h)，一般取 10000～15000(h)T—壽命指數，對球軸承 =3 ，對滾子軸承 =10/3???—速度系數， —軸承nf?f310?n的計算轉數 r/min畢業設計說明書論文(圖紙) 36396305 36—壽命系數， —使用系數 hf ?50hLf?AK功 率 利 用 系 數HpK—轉化變化系數 —齒輪輪換工作系數 HnKl—當量動載荷 (N)0P arYFX?? (N)徑 向 負 荷r (N)軸 向 負 荷a、 —靜徑向，軸向系數0XY校驗Ⅰ軸上的軸承Ⅰ軸選用的軸承為深溝球軸承 6107，其基本額定負荷為 。由于該軸的轉速是定值為 710r/min 所以齒輪越小越靠近軸承，對軸的要求越高，根據設計要求，應對Ⅰ軸末端的軸承進行校核。齒輪的直徑 d==60mm。Ⅰ軸的傳遞轉矩 nPT950?mNnPT???齒輪受到的切向力 NdFt .?齒輪受到的軸向力 ????齒輪收到的徑向力 tr ???因此，軸承的當量動載荷 =arYFXP??0 Nr.? ???nf =096 = =????????050PCfLlnpAh =??????畢業設計說明書論文(圖紙) 36396305 37 = )(hT?同樣可以較核其它軸承也符合要求。 軸承的密封和潤滑滾動軸承在運轉過程中，滾動體和軸承滾道之間會產生滾動摩擦和滑動摩擦，產生熱量而使軸承溫度升高，因熱變形改變了軸承的間隙，引起振動和噪聲。潤滑的作用是利用潤滑劑在摩擦面之間形成潤滑油膜，減小摩擦系數和發熱量，并帶走一部分熱量，以降低軸承的溫升。主軸箱采用飛濺式潤滑，油面高度為 65mm，甩油環侵油深度為 10mm 左右，潤滑油型號為：HJ20.卸荷皮帶輪采用脂潤滑。型號為鈣質潤滑脂。Ⅰ軸軸徑較小，線速度較低，為了保證密封效果，采用皮碗式接觸密封。而主軸直徑較大、線速度較高，則采用了非接觸式密封。卸荷皮帶輪采用毛氈式密封，以防止外界雜物進入。 片式摩擦離合器的選擇與驗算機床主傳動中常采用片式摩擦離合器，其主要作用是實現主傳動的換向，它可以在運動中接通和和脫開，結合平穩，沒有沖擊，結構緊湊，其部分零件已經標準化。選用時必須做必要的計算。 按扭矩選擇K = nM?maxNmnPj?950式中 —離合器的額定靜力矩 (Kgm) n K—安全系數 ，一般去 ~ —運轉時的最大負載力矩maxP—離合器傳遞的功率。查《機械設計手冊》表，取 K= 則 K = nM?max mNnj ????? 片式離合器的計算根據結構需要采用軸裝式摩擦片，摩擦畢業設計說明書論文(圖紙) 36396305 38片的內徑 應比安裝在軸的軸徑大 2～6mm,取1DmD351?內摩擦片外徑 2m902?摩擦面中徑 )(21??snvpp /??? 計算摩擦面的對數 Z一般應使選用和設計的離合器的額定靜扭矩 和額定動扭矩 滿足工作jMd要求 ZmVnkKDpfMZ)]([1023?????式中：f摩擦片間的摩擦系數； [p]許用壓強 MPa； 離合器傳遞的扭矩 NmnD摩擦片內片外徑 mm； d摩擦片外片內徑 mm；速度修正系數； vK 接合面數修正系數；z速度修正系數； m K安全系數，一般取 ~。分別查表 ～ mm =35mm 06.?f????VK ?m??????畢業設計說明書論文(圖紙) 36396305 39圓整為整偶數 12，離合器內外摩擦片總數為 z+1=13計算軸向壓力 Q????VKPD2140???= 03.)359(2??=摩擦片的厚度一般為 2mm，一般隨著摩擦面中徑的增大而增大。內外片分離時的最小間隙為（~）mm。摩擦片的材料應具有較高的耐磨性、摩擦因數大、耐高溫、抗膠合性好等特點，常用 10 鋼或 15 鋼，表面滲碳 ~，淬火硬度達52~56HRC。雙向多片式摩擦離合器安裝在軸Ⅰ上，破擦離合器由內摩擦片 外摩擦片 止推片 拉桿 7 及雙聯齒輪 1 組成。左離合器傳動主軸正傳，正傳主要用于切削，傳遞的力矩較大，所以片數較多，右離合器傳動主軸反轉，主要用于退刀，片數較少。內摩擦片3 安裝在軸Ⅰ的花鍵上，與軸Ⅰ一起轉動。外摩擦片 2 的外援上有 4 個相對于鍵的凸起裝在齒輪的缺口槽中，外片空套在軸Ⅰ上。當桿 9 通過銷 5 向左推動壓塊 7 時，內片 3 和外片 2 相互壓緊，于是軸Ⅰ的運動便通過內外摩擦片壓緊，使主軸正向轉動。同理，當壓塊 7 向右壓時，可使離合器的內外摩擦片壓緊，使主軸反向轉動。當壓塊 7 處于中間位置時，左右離合器都處于開脫狀態，這是軸雖然轉動，但離合器不傳遞運動，主軸處于停止狀態。 雙向多片摩擦離合器1雙聯齒輪 2外摩擦片 3內摩擦片 4a，4b 螺母 5固定銷 6花鍵滑套 7拉桿8滑套 9銷軸 10擺桿 11撥叉 12空套齒輪 13擋銷畢業設計說明書論文(圖紙) 36396305 405 主軸箱的箱體設計主軸箱中有主軸、變速機構、操縱機構和潤滑系統等。主軸箱除應保證運動參數外，還應具有較高的傳動效率，傳動件具有足夠的強度或剛度，噪聲較低，振動要小，操作方便，具有良好的工藝性，便于維修，成本較低，防塵、防漏，外形美觀等。箱體材料以中等強度的灰鑄鐵 HT150 及 HT200 為最廣泛，本設計選用材料為 HT2040，箱體鑄造時的最小厚壁根據其外形輪廓尺寸（長 x 寬 x 高） ，按下表來選取。長 x 寬 x 高 壁厚（mm）305?? 128?5805??? 50由于箱體軸承孔的影響將使扭轉剛度下降 10%—20%，彎曲剛度下降更多，為彌補開口消弱的剛度，常采用凸臺和加強筋；并根據結構需要適當增加壁厚。箱體在主軸箱中起支撐和定位作用。CA6140 主軸中共有 15 根軸，軸的定位要靠箱體來保證，因此，箱體上安裝空的位置的確很重要。畢業設計說明書論文(圖紙) 36396305 416 結論與展望 結論本次設計的是基于CA6140車床基礎型系的車床主傳動系統變速機構設計。相對于普通機床及數控車床，車床主傳動系統變速機構一方面可以擴大普通車床的加工工藝范圍，另一方面可以有效減少機械加工工時定額，提高勞動生產率，降低機械加工成本，且可以通過配掛齒輪獲得不同的傳動比，來適用于不同的實際機械加工的生產需求，因此適用面更廣。通過對車床主傳動系統工作原理及結構圖的參數化設計和模塊化繪制，大大提高了設計速度和繪圖速度，縮短了專用機床的設計周期，節省了大量時間和避免了不必要的重復勞動，同時做到了圖紙的統一規范。 展望本設計只是在原有的CA6140車床上進行了改型設計，主要是針對主傳動系統的變速機構進行了優化設計，但沒有采用先進的軸承，主軸的回轉精度還有待提高，另沒有針對實際加工中會碰到的各種工況實現過載保護。各級轉速沒有采用PLC或電腦程序進行自動控制。但由于是在基礎型系的進行了改型設計，其工作環境適應性好，不會因環境變化影響傳動及控制性能同時成本低廉。車床主傳動系統應該可以采用數控程序進行控制，這樣可具有可靠性高、改變程序靈活等優點，無論是進行時間控制還是行程控制或混合控制，都可通過設定數控程序來實現。并可以根據實際加工的不同零件和工序修改程序，使機床的通用性更強。畢業設計說明書論文(圖紙) 36396305 42致 謝首先感謝我的指導老師，沒有你我就沒了寫論文的動力，夜里在宿舍搞論文時，真的很困，心煩，有種莫名想放棄的念頭，蒙朧中是你在我耳邊告訴我得堅持，不能放棄。正是因為這樣,經過這些天堅持不懈的奮斗，終于以這篇論文的完成而告終。感謝寢室里的患難兄弟遙遠的家來到這個陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。在這 4 年里,我們從沒紅過臉，月初大家腰包鼓鼓,一起吃喝，月底摸著干癟的錢包，一起啃饅頭，是你們讓我在這大學生活中，體驗到了啥叫快樂。當然還的感謝我公司里的師傅，在我的實習期間，能夠指導我，教我很多在學校學不到的東西。在公司實習期間的幾個月里，同事的關心使我一個初入社會的大學生，感受到了社會對我們的關心。不過，當然也感覺到自己的知識能力還很不足，要想在社會立足，只有多學多交流，方能進步，提高自身的能力。感謝爸媽，焉得諼草，言樹之背，養育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！畢業設計說明書論文(圖紙) 36396305 43參考文獻[1] 吳宗澤,[M]. 北京 :高等教育出版社,1999.[2]廖念釗,莫雨松,李碩根, [M].北京: 中國計量出版社,2022.[3]陳錦昌,劉就女,[M]. 廣州: 華南理工大學出版社,1999.[4]馮辛安,黃玉美,[M]. 北京: 機械工業出版社,2022.[5] 馮辛安. 機械制造裝備設計第二版[M]. 大連理工大學出版社 ,2022.[6]李峻勤,[M]. 北京: 國防工業出版社,2022.[7]曹金榜. 機床主軸變速箱設計指導 [M].北京: 清華大學出版社,2022.[8] 《機床設計手冊》編寫組. 機床設計手冊[M]. 北京: 北京理工大學出版社,1995.[9]王愛玲,[M]. 北京: 國防工業出版社,2022.[10]何存興,張鐵華. 金屬切削機床概論[M]. 湖北: 華中科技大學出版社,2022.[11]毛謙德,[M]. 北京: 機械工業出版社,2022.[12][M]. 北京: 機械工業出版社,2022.[13][M]. 遼寧: 遼寧科學技術出版社,1999.[14] [M]. 北京 :機械工業出版社,2022[15] 紀名剛、[M]. 西北工業大學出版社 ,2022. 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