CA6136普通车床传动系统设计
C6136A普通车床总体方案设计
设计综合实训课程设计说明书设计内容：C6136A普通车床总体方案设计专业：机械设计制造及其自动化班级：U机制122姓名：吕修伟学号：1211501221指导教师：李青祝2013年11月30日设计综合实训任务书1目录1 拟定机床运动方案 (1)1.1 表面成形运动 (1)1.1.1工件的旋转运动 (1)1.1.2刀具的移动 (1)1.2 辅助运动 (1)2 确定机床技术参数 (1)2.1 主参数与尺寸参数 (1)2.1.1主参数 (1)2.1.2主要尺寸参数 (2)2.1.3主轴前锥孔直径 (2)2.2 运动参数 (2)2.3 动力参数 (3)2.3.1切削力的计算 (3)2.3.2切削功率Pm (3)2.3.3估算电动机功率 (3)3 机床总体布局 (4)3.1 确定结构方案 (4)3.2 布局 (4)4 机床总体联系尺寸图 (5)4.1 车床的主要规格参数见表2： (5)4.2 车床尺寸联系图 (6)5 结论 (7)I1 拟定机床运动方案为了加工出所要求的工件表面，必须使刀具和工件实现一系列运动。
运动主要为机械传动。
1.1 表面成形运动1.1.1工件的旋转运动车床的主运动，其转速较高，消耗机床功率的主要部分。
可通过传动系统（主传动）把动力源（电动机）的运动及动力传给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，并满足卧式车床主轴变速和换向的要求。
1.1.2刀具的移动车床的进给运动。
将主轴箱的运动分出一路，由进给传动系统实现。
刀具可作平行于工件旋转轴线的纵向进给运动(车圆柱表面)或作垂直于工件旋转轴线的横向进给运动(车端面)，也可作与工件旋转轴线倾斜一定角度的斜向运动(车圆锥表面)或作曲线运动(车成形回转表面)。
车削螺纹时，只有一个复台的主运动：螺旋运动。
它右以被分解为两部分：主轴的旋转和刀具的移动。
1.2 辅助运动有刀架纵、横向机动快移。
2 确定机床技术参数2.1 主参数与尺寸参数2.1.1主参数通用机床的主参数确定方法在《金属切削机床型号编制方法》均有规定。
CA6136普通机床的数控化改造技术贺广东
山东英才学院毕业设计题目 CA6136普通机床的数控化改造技术专业机电一体化工程姓名贺广东指导教师二O O九年十二月三十日目录第一章绪论 (4)1.1 数控机床和改造的必要性 (4)1.1.1数控机床概述 (4)1.1.2数控机床在工业中的地位 (5)1.2数控改造的必要性 (5)1.2.1机床与生产线数控化改造的市场 (5)1.2.2机床数控化改造的必要性 (6)第二章机械部分改造设计与计算 (8)2.1横向进给系统的设计与计算 (8)2.1.1横向进给系统的设计 (8)2.1.2横向进给系统的设计与计算 (8)2.2纵向进给系统的设计与计算 (10)2.2.1纵向进给系统的设计 (10)2.2.2纵向进给系统的设计计算 (10)第三章自动换位刀架的选用 (14)第四章数控机床电气控制系统 (15)4.1数控机床的电气控制原理 (15)4.2数控系统分析 (16)4.3经济型数控机床改造时数控系统选用 (17)4.4功率放大电路 (18)第五章步进电动机的选择 (19)5.1 步进电动机 (19)5.2步进电机选择的基本原则 (21)5.3纵向电机的计算与选择 (22)5.4横向电机的计算与选择 (24)总结 (28)参考文献 (29)摘要随着当今工业设备对精密程度的要求越来越高，对机械加工设备的加工精密程度也要求越来越高。
而在中国的机械加工设备的车床中普通车床占了很大比例。
这已经越来越制约着当今工业的发展。
而数控机床由于价格昂贵，且需要较高技术的加工工人。
所以对机床进行自动化改造很是必要。
本篇论文是在对普通卧式车床CA6136的基础上对其进行自动化改造。
本人在搜索、查阅和研究大量有关资料的基础上，对机床自动化改造技术进行了深入的研究和分析，并描述了机床控制系统的设计。
整个改造过程主要对车床纵、横向进给系统进行改造，选用自动转位刀架，由脉冲发生器来加工所需要的螺纹。
整个控制系统以8031型号的单片机为中心，通过编程对机床的驱动设备进行控制以达到所需要的加工程度。
CA6136普通车床数控改造设计
CA6136普通车床数控改造设计【摘要】目前在一些企业还存在普通车床加工情况，我公司也有一定数量的CA6136普通车床，这些普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，更主要的是不易形成批量化生产，从而在市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。
同样机床数控化改造的市场也还有很大的发展空间，本文以普通车床CA6136的数控改造为例，介绍了普通车床数控改造的方法。
【关键词】车床CA6136；数控改造；设计我公司有数台CA6136普通车床，曾在生产加工中起作一定的作用，能进行基本的机械零件的加工，但在使用时发现其存在一定的问题，如加工的产品品种少、档次低、质量差，更多是不易形成快速批量化生产，从而提高了制造成本，增加了供货时间，影响了企业的生产经营。
车床作为机械制造业的重要基础设备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床即数控机床广泛应用，它克服了普通机床存在的缺点，为机械加工工艺过程自动化批量化生产的提供了较为理想的手段。
因此人们对传统的机床传动及结构的数控设计改造也有现实的需求。
下面就是对普通车床的数控改造方法进行设计。
一、数控机床改造的步骤1、调研及系统选型?：改造前必须对机床的结构、性能、运行状态、现有加工精度、特殊功能以及用户对系统改造后要求达到的性能进行详细了解。
数控系统主要由控制、驱动和测量系统3部分组成。
究竟是整体改造还是局部改造取决于上述3大系统的状况以及用户的经费。
系统的选型与配置需综合考虑机床状况、用户对功能的要求、改造经费及各种数控系统的特点。
系统配置时，需对电缆长度、电机扭矩及额定转速、主轴功率、系统安装空间等细节予以充分考虑。
2、设计准备阶段：准备阶段的工作包括改造部分电路设计、控制程序编制及技术培训。
电路设计主要是设计新系统硬件与非改造部分的接口，然后根据加工时机床动作的控制逻辑，对PLC进行编程，确保机床动作正确并实现最佳控制，在可能的条件下进行实验室模拟。
一种简单实用的车床主传动系统
《机械设计与制造》A ug11998№4M ach inery D esign&M anufactu re科技简讯一种简单实用的车床主传动系统崇 凯 (江苏理工大学,镇江 212013) 笔者应工厂要求,对C6136型车床进行改进设计,通过调研分析,拟定出如图1所示的主传动系统,样机使用两年多来,效果良好。
进而把该方案运用到国内最具代表性的CA6140型车床上,进行改进设计,结构处理满意,为行文方便,定名为CE6140。
该方案可供中型车床设计时参考,现分析介绍如下。
1 方案特点由图1知,CE6140的主传动仅用3根传动轴、14只齿轮实现转速范围为18～1400r m in的14级转速(改变皮带轮传动比,可实现20～1600r m in)。
其中最低4级可扩大螺距16倍,次低4级可扩大螺距4倍。
高、中速段有10级转速只经过2对齿轮传动,其余4级经过4对齿轮传动,而GA6140高速需经3对齿轮传动,同时还有3对齿轮啮合空转,低速需经5对齿轮传动。
主轴孔径为70mm(可以设计成80mm),齿轮节圆最大线速度为9.23m s,主轴最高转速时的中间轴转速和(包括空转件)为3467r m in。
与圆内外同类车床的对比情况如表1。
可见在制造工艺水平相同时,其综合性能不低于国内外同类机床。
用此方案对CA6140改进后,零件种类及数量大为减少。
以床头箱专用件为例,由187种减为106种,去掉81种,减少40%以上,其中39种借用原有零件,占37%。
工厂只要生产67种新零件即可试制样机。
而且各传动轴孔借用原床头箱的轴孔位置,可以沿用原有镗模加工,便于试制和转产。
箱体外形尺寸不变,改进后的床头箱可与原机其余零部件配套,相对独立性。
2 设计要点(1)中型普通车床万能性大,螺距范围宽,通常需利用主传动兼作螺距扩大机构,不仅对传动比要求严格,而且由正常螺距变为扩大螺距时,进给传动轴的转向(最终表现为丝杠的转向)不能改变,因此成为主传动设计的一个难点。
普通车床C6136A的数控化改造设计
普通车床C6136A的数控化改造设计摘要普通机床的数控化改造已成为企业提高自动化程度的一种重要手段，以C6136A普通车床的数控化改造为例，分析了数控化改造的特点和优势。
在机械传动部分，拆掉原先的普通丝杆、光杆，进给箱、溜板箱，换上滚珠丝杠螺母副，并对其进行了分析、计算、选型及校核。
关键词：进给系统；滚珠丝杠；伺服电机；数控化改造Abstract: The general transformation of CNC machine tools has become the is a kind of important means to improve the degree of automation in enterprises, this paper using C6136A numerical control modification of the engine lathe as an example, analyzes the characteristics and the advantages of numerical control transformation.Key words: feed system; ball screws; servo motor; numerical control transformation中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1.引言机床数控化改造花费少、改造时间短、针对性强，是符合我国可持续发展战略的一项绿色系统工程。
2．进给传动机构2.1进给传动机构要求数控机床对传动机构的要求如下：(1) 适当加大滚珠丝杠的直径，对丝杠螺母副、支撑部件进行预拉伸等，可以提高传动系统刚度。
(2) 在满足系统强度和刚度的前提下，尽可能减小部件的重量、直径，可以降低惯量，提高快速性。
(3) 在允许范围内，消除传动机构的间隙。
(4) 采用高效传动部件，减少系统的摩擦阻力，提高运动精度，避免低速爬行。
CA6136 机床参考资料
1 机床简介1.1 金属切削机床的简介1.1.1 金属切削机床概述金属切削机床是机械制造也得基础设备。
随着社会需求和科学技术的发展，对机床设计技术要求越来越高。
一方面为了适应社会需求的变化，出现了柔性制造系统（FMS）等先进的自动化制造系统，除了传统的机床设计之外，还要求机床增加柔性，并能与柔性有机结合。
另一方面数控技术和CAD技术的发展，为机床设计提供了新的条件和支撑。
因此机床的设计方法和设计技术也在发生着深刻变化。
金属切削机床也称为机床，是用切削的方法将金属毛坯(或半成品)加工成机器零件设备，他是制造机器的机器，所以又称工作母机或工具机。
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，通常情况下占机器制造总工作量的40%-60%。
因此，机床的技术性能直接影响机械制造业产品的质量、成本和生产率。
一个现代化的国家必须有一个现代化的机械制造业，而现代化的机械制造业必须有一个现代化的机床工业做后盾。
因此，机床工业的技术水品、自动化程度、加工精度在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和现代化水平。
1.1.2 金属切削机床的分类1. 按机床的加工性质和使用的刀具分类有12大类：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，特种加工机床，锯床，其他机床。
2. 同类型机床按万能性程度又可分为：（1）万能机床即通用车床，加工范围广，万能型大，但结构比较复杂，适用于单件小批量生产，如普通车床、万能升降台铣床等。
（2）专门化车床专门加工一定尺寸范围的一类或几类零件某一道或几道工序，适合于成批生产，如曲轴车床、凸轮轴车床、铣端面打中心孔机床等。
（3）专门机床用于某一种零件某一道特定的工序，适合于大批量生产，如组合机床。
3. 按机床的工作精度又可分为：（1）普通精度机床；（2）精密机床：（3）高精度机床；4. 按机床自动化程度又可分为：（1）手动机床；（2）半自动化机床；(3) 自动机床；此外，根据机床的重量又可分为小型机床、中型机床、大型机床和重型机床。
CA6136普通车床主轴箱的设计
目录中文摘要、关键词 (1)英文摘要、关键词 (2)引言 (3)第1章绪论 (4)1.1主轴及其部件设计的主要意义 (4)1.2主要设计内容 (4)1.3主要技术参数 (4)第2章车床主传动系统方案设计 (5)2.1主传动的组成及要求 (5)2.2.1 主传动的组成 (5)2.2.2 主传动的设计要求 (5)2.2主传动系统的传动方式 (6)2.2.1 集中传动式 (6)2.2.2 分离传动式 (6)2.3主传动的变速方式 (6)2.3.1 变换齿轮变速 (6)2.3.2 滑移齿轮变速 (6)2.3.3 多速电动机变速 (6)2.3.4 各种变速机构的组合 (7)2.4主传动的换向方式 (7)2.4.1 电动机换向 (7)2.4.2 机械换向 (7)第3章主传动系统的运动设计 (8)3.1确定极限转速 (8)3.2确定公比 (8)3.3求出主轴转速级数 (8)3.4确定结构网和结构式 (8)3.4.1 传动组和传动副数的确定 (8)3.4.2 结构网和结构式各种方案的选择 (8)3.5绘制转速图 (10)3.5.1 选定电动机 (10)3.5.2 分配总降速传动比 (10)3.5.3 确定传动轴的轴数 (10)3.5.4 绘制转速图 (10)3.6齿轮齿数的确定 (11)3.6.1 传动组a (11)3.6.2 传动组b (12)3.6.3 传动组c (12)3.6.4 换向齿轮副 (12)3.7传动系统图的拟定 (12)第4章主运动部件结构设计 (14)4.1带传动设计 (14)4.1.1 确定计算功率 (14)4.1.2 选取V带型 (14)4.1.3 验算带速和确定带轮直径 (14)4.1.4 确定带传动的中心距和带的基准长度 (14)4.1.5 验算小带轮的包角 (15)4.1.6 确定带的根数z (15)4.1.7 计算单根V带初拉力的最小值 (16)4.1.8 计算压轴力 (16)4.1.9 带轮的结构 (16)4.2确定计算转速 (16)4.2.1 主轴 (16)4.2.2 各传动轴 (16)4.2.3 各齿轮 (17)4.2.4 核算主轴转速误差 (17)24.3各传动组齿轮模数的确定 (17)4.3.1 传动组a (17)4.3.2 传动组b (18)4.3.3 传动组c (19)4.3.4 换向齿轮 (19)4.4确定各轴最小直径 (19)4.4.1 Ⅰ轴的直径 (19)4.4.2 Ⅱ轴的直径 (19)4.4.3 Ⅲ轴的直径 (19)4.4.4 主轴的直径 (20)4.5主轴组件设计 (20)4.5.1 主轴直径的初选 (20)4.5.2 主轴组件的前悬伸和跨距 (20)4.5.3 主轴组件最佳跨距选择 (20)4.5.4 主轴组件的选择 (21)第5章主轴箱箱体计算 (23)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)3CA6136普通车床主轴箱的设计摘要：CA6136普通车床适用于车削内外圆柱面，圆锥面及其他基准面，车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔，铰孔和拉油槽等工作。
CA6136车床ppt课件
溜板箱的功用是：将丝杠或光杠传来的旋转运动转变为直线运 动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向、机床过载 时控制刀架自动停止进给，手动操纵刀架移动和实现快速移动等。
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1．纵、横向机动进给操纵机构
1—手柄 2—销轴 3—手柄座 4—球头销 5—轴 6—手柄 7—轴 8—弹簧销 9—球头销 10—拨叉轴 11—杠杆
12—连杆 13—凸轮 14—圆销 15—拨叉轴 16、17—拨叉 18、19—圆销 20—杠杆 21—销轴 22—凸轮 23—轴
图2—19 纵、横向机动进给操纵机构(CA6140) .
2．开合螺母机构
24—支承套
25—下半螺母
26—上半螺母 27—圆销
28—槽盘
图2—20 开合螺母机构(CA6140) .
糙度有直接影响，因此，对主轴及其轴承要求较高。
图2—10 主轴前端结构形式 .
3．开停和换向装置
开停装置用于控制主轴的起动和停止。
4．制动装置
制动装置的功用是在车床停车过程中克服主轴箱中各运动件 的惯性，使主轴迅速停止转动，以缩短辅助时间。
5．操纵机构
1—双联齿轮 9、11—曲柄
2—齿轮
10—拉杆
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三、铲齿车床
铲齿车床是一种专门化车床，用于铲削成形铣刀、齿轮滚刀、 丝锥等刀具的后刀面(刀齿齿背)，使其获得所需的刀刃形状和具有 一定后角。
铲齿车床外形图
第二章 完
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表2—8 精密和高精度车床的几项主要精度标准
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第五节 其它类型车床
一、回轮、转塔车床
1．滑鞍转塔车床
CA6136普通车床纵向进行的数控改造毕业设计
第一章绪论1.1 机床的数控化改造1.1.1机床进行数控化改造的现状目前，关于机床改造方面的报道比较多，其方法多种多样，具体表现在:1.根据用户的需求可以选择不同的数控系统。
2.根据要求可以进行经济性数控化改造，也可以进行智能化数控机床改造。
不管哪种形式的数控改造，最基本的思路是要满足用户的基本使用需求。
但目前对车床的数控化改造，主要是经济性数控化改造。
在改造过程中，主要沿用系统供应商提供的外部接线要求进行控制电路设计，没有对系统进行深入的分析研究，不能结合实际应用解决当前同类机床存在的问题，比如:现在的机床普遍采用正逻辑控制，当限位保护电路，如发生电路开路或接触不良时，不会立即报警，容易造成事故。
针对目前同类数控机床使用中存在的问题，经过仔细的研究和分析系统特性，在改造机床时所有限位保护电路均采用负逻辑，如发生电路开路或接触不良时会立即报警，防止意外事故发生；设定了特殊的限位控制装置，使刀架在特定的位置不能换刀，保证了生产安全。
这一技术已经申请了国家发明专利。
另外，我们知道车床加工的主要任务是承担轴类、套类、盘类等零件的加工。
成本、质量、生产率和产量、交货期是衡量企业生产能力和市场竞争能力的4个要素，采用传统的非数控生产方式只有达到一定闭值的大批量的规模生产才能取得上述4个方面的统一。
但在当前激烈的市场竞争环境下，以生产为中心，企业为主导的卖方市场已转向以市场需求为中心用户为主导的买方市场，产品需求呈现多样化和个性化，且产品经济寿命大大缩短，这首先将形成以多品种变批量的生产方式为主流的生产环境；其次，衡量企业竞争力的首位因素也由成本转为交货期。
为此，发展柔性结构体系的数控制造装备及制造系统是实现在快速多变的市场环境中对用户驱动的市场需求作出灵活、快速响应的关键。
所谓制造装备及制造系统的柔性化是指当产品的品种的需求发生变化时，它们仍能在满足经济性的前提下，实现及时转换生产的适应能力。
同时，持续地提高经济加工精度也是适应市场竞争的另一个主要目标。
普通机床主传动系统设计计算说明书
u6 = 7、
绘制传动系统图
6
图 2 传动示意图
七、 动力设计
1、 各传动零件的设计
z −1 3
n = nmin φ 1）
= 160 r min， 取主轴的计算转速为180 r min
各轴的计算转速
表 2 各轴的计算转速
轴序号 计算转 速
电动机 1440
Ⅰ 1000
Ⅱ 710
Ⅲ 355
Ⅳ 180
2)最小齿轮计算转速
1
n max n min
= 11.1
2、转动轴直径。 3、齿轮模数。 4、主轴设计（轴颈、内孔、前端悬伸量、合力支撑跨距） （三） 、结构设计 1、参考同类机床绘制草图。这一阶段的工作较为复杂，绘图 和计算工作交叉进行，反复修改，力求使零部件的结构合理、 配置适当。 2、草图完后，要验算传动件。 1）齿轮：同模数中承受载荷最大的，齿数最小的齿轮 2）传动轴：验算其中一根传动轴的强度 3）主轴：刚度（弯曲刚度、扭转刚度） 3、完成装配图 （四）零件工作图（主轴） （五）编写设计计算说明书 设计计算说明书是对整个设计计算工作的整理和总结，是一 份重要的技术文件。 1、 需要寿命的内容要有条理的加以阐述， 有必要的插图或 表格； 2、 3、 采用的公式及数据要注明资料的来源； 文字力求通顺简练，字迹工整。
m
24
（89） （90） （91） （92） （93） （94） （95） （96） （97）
TS P
3
=
18000 2
= 9000，B = 8 × 3, = 3.78
60n 1 T C0
=
60×1000×9000 10 7
K n = 0.82，K N = 0.58，K q = 0.63，K s = K T K n K N K q = 1.13， σj =
C6136机床主轴箱设计说明书cjf
C6136型机床主轴箱课程设计说明书系别：机械系专业：机械设计制造及其自动化班级：XXX姓名：XXX学号：30指导老师：XXX目录一、设计目的 (2)二、机床主要技术要求 (2)三、确定结构方案 (2)四、运动设计 (2)4.1确定极限转速 (2)4.2拟订结构式 (3)4.3绘制转速图 (3)4.4 确定齿轮齿数 (4)4.5 验算主轴转速误差： (5)4.6 绘制传动系统图 (5)五、动力设计 (6)5.1 V带的传动计算 (6)5.2各传动轴的估算 (7)5.3齿轮模数确定和结构设计： (8)5.4摩擦离合器的选择与计算： (9)5.5结构设计 (10)六、齿轮强度校核 (12)6.1、各齿轮的计算转速 (12)6.2、齿轮校核 (12)七、主轴刚度校核 (14)八、主轴最佳跨度确定 (15)8.1计算最佳跨度 (15)8.2校核主轴挠度 (15)8.2主轴图：（略）见附图2 (15)九、各传动轴支持处轴承选用 (15)十、键的选择和校核 (16)1）、轴IV的传递最大转矩 (16)十一、润滑与密封 (16)十二、总结 (16)十三、参考文献 (17)十四、附 (17)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。
可使我们学会理论联系实际的工作方法，培养独立工作的能力；学会基本的设计的方法；熟悉手册、标准、资料的运用；加强机械制图、零件计算、编写技术文件的能力，学会设计说明书的编写。
为接下去的毕业设计、毕业论文积累经验。
二、机床主要技术要求[1]车床类型为C6136型卧式车床。
[2]床身上最大工件回转直径：360mm [3]刀架上的最大回转直径：190mm [4] 主轴通孔直径：40mm [5]主轴前锥孔：莫式5号[6]最大加工工件长度：900mm [7]主电动机功率为5.5kw [8]确定公比：ϕ=1.26 [9]转数级数：Z=18三、确定结构方案[1] 主轴传动系统采用V 带、齿轮传动； [2]传动形式采用集中式传动；[3]主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器； [4]变速系统采用多联滑移齿轮变速。
CA6136 总体设计计算
第二章 总体设计计算2.1 主参数的设计1）根据设计要求，设计机床型号为：CA6136。
按照〈GB15375-94金属切削机床型号编制方法〉其含义如下：C ：类型号：车床 A ：专用代号：普通 6 ：系列代号：表示落地卧式车床 1 ：卧式车床类36 ：主要参数代号：最大工作回转直径360mm2）功能设计：CA6136机床的功能为机械加工圆柱面、回转成形面、螺纹及内圆柱面2.1.2运动参数的设计1）：主轴转速： 正转 12级 37—1600r/min反转 6级 102—1570r/min （已知）2）：最大车削长度： 650mm （已知）3）公比的确定： 1max minZ n n φ-=1.41φ===（正转） 传动系统采用等公比传动，公比 1.41φ=2.2电机的选择2.2.1 车刀的选择1）加工材料的选择：普通车床加工材料大多为合金钢、45钢2）确定车刀及其重要参数：有加工材料选择车刀材料为硬质合金钢 其主要参数： 0015γ= 0s λ=2.2.2：电机功率的确定主切削功率的计算：**p p p a f =**p p p a f =查文献2 ，表4.2-5 p=2305取 f=0.3mm/r v=100m/min 3p a mm =203530.3 1.67 3.058p kw =⨯⨯⨯=203530.3 1.67 3.058p kw =⨯⨯⨯=取机床传动效率：()0.80.75~0.85η=p=3.058kw/0.8=3.8kw故取 4p kw =额知车床学经常起停，不断的换向，实现正反转，因此选择三项异步电机（鼠笼式）查文献1 ，表22-1-20选Y 系列三项异步电机查表，22-1-51选：YEJ112M-4型4n p kw = n=1440r/min2.3机床传动系统的设计2.3.1传动布局的选择方案一、集中传动式布局集中传动式布局将主轴组件和主传动的全部变速机构集中装于同一个箱体内。
C6136型普通车床的数控化改造
毕业设计（论文）任务书题目：C6136型普通车床的数控化改造继电—接触系统设计学院指导教师专业职称学生系主任________设计（论文）进度计划表注：1.本任务书一式两份，一份院或系留存，一份发给学生，任务完成后附在说明书内。
2.“检查人签名”一栏和“指导教师批准日期”由教师用笔填写，其余各项均要求打印，打印字体和字号按照《天津大学关于专科生毕业设计（论文）统一格式的规定》执行。
一、原始依据（资料）车床最大工件直径×最大工件长度360×1000（mm）最大加工直径床身360mm主轴孔直径30mm主轴转速（转/分）42～980电机功率4KW二、设计内容和要求（说明书、专题、绘图、试验结果等）设计内容为：设计C6136型普通车床数控化改造的继电接触系统设计，以设计车床继电接触系统的电路原理图、接线图、位置图和所需电器元件的选择为主。
设计要求为：普通车床数控化改造的继电接触系统改造后应具有主轴电动机正反转控制。
刀架快速移动电动机应能正反转运转以实现横向、纵向进给。
整个电路采用保护接零方式及短路保护、过载保护、失压欠压保护和漏电保护。
本文是C6136型普通车床数控化改造的继电接触系统的设计为主。
主要是主轴电动机控制线路和冷却泵、刀架快速移动电动机的控制线路及照明电路和控制回路的设计。
同时考虑了各电气控制线路的主回路的保护及照明电路和控制回路的电源的设计。
原始的主轴电动机是采用人工操作按钮开关实现的，而改造后的主轴电动机完全由微型机算计输出信号控制。
冷却泵电动机也由计算机输出信号控制。
刀架电动机原始是由手动摇柄操作以达到横向、纵向进给的要求，改造后的刀架电动机完全由微型计算机输出信号控制刀架电动机横向、纵向进给运动。
改造后的数控车床的主回路分别也由主轴、冷却泵和刀架三台三相异步电动机组成。
接触器KM1和接触器KM2形成互锁以达到主轴电动机正反转。
冷却泵电动机由KM3控制起停。
接触器KM4和接触器KM5互锁达到刀架快速移动电动机正反转的目的。
CA6136车床
12—连杆 13—凸轮 14—圆销 15—拨叉轴 16、17—拨叉 18、19—圆销 20—杠杆 21—销轴 22—凸轮 23—轴
图2—19 纵、横向机动进给操纵机构(CA6140) 实用文档
2．开合螺母机构
24—支承套
25—下半螺母
26—上半螺母 27—圆销
28—槽盘
图2—20 开合螺母机构(CA6140) 实用文档
度有直接影响，因此，对主轴及其轴承要求较高。
图2—10 主轴前端结构形式 实用文档
3．开停和换向装置
开停装置用于控制主轴的起动和停止。
4．制动装置
制动装置的功用是在车床停车过程中克服主轴箱中各运动件的 惯性，使主轴迅速停止转动，以缩短辅助时间。
5．操纵机构
1—双联齿轮 9、11—曲柄
2—齿轮
10—拉杆
3—羊角形摆块 12—轴
4—滑套
13—齿扇
5—杠杆
14—齿条轴
6—制动带
15—拨叉
7—把
16—拉杆
8—操纵杆
图2—13 主轴开停及制动操纵机构
实用文档
6．润滑装置 常用的润滑方法有以下两种。
(1) 溅油润滑 (2) 油泵供油循环润滑
二、进给箱
它通常由以下几个部份组成：变换螺纹导程和进给量的变速机构、 变换螺纹种类的移换机构以及操纵机构等。
二、组成部件
1—主轴箱 6—光杠
2—刀架
7—丝杠
3—尾座
8—溜板箱
4—床身
10—进给箱
5、9—床腿 11—挂轮变速机构
实用文档
图2—2 卧式车床外形
三、卧式车床的主要参数
卧式车床的主参数是床身 上最大工件回转直径D (见图 2—3)，第二主参数是最大工 件长度。
普通车床主传动系统设计机床主传动系统设计
普通车床主传动系统设计机床主传动系统设计安徽建筑大学毕业设计 (论文)专业机械设计制造及自动化班级 09 城建机械3班姓名学号 09290070312课题普通车床主传动系统设计指导教师2013 年 6 月 10 日摘要主传动系统设计是机床设计中非常重要的组成部分，本次设计主要由机床的级数入手，于结构式、结构网拟定，再到齿轮和轴的设计，再选择各种主传动配合件，对轴和齿轮及配合件进行校核，将主传动方案“结构化”，设计主轴变速箱装配图及零件图，侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、箱体、润滑与密封、传动轴及滑移齿轮零件的设计，完成设计任务。
本次突出了结构设计的要求，在保证机床的基本要求下，根据机床设计的原则，拟定机构式和结构网，对机床的机构进行精简，力求降低生产成本；主轴和齿轮设计在满足强度需要的同时，材料的选择也是采用折中的原则，没有选择过高强度的材料从而造成浪费。
【关键词】车床、主传动系统、结构式、电动机。
AbstractMain drive system design is Very important part of the Machine Design, The design of the series to start primarily by machine, In the structure, the structure network developed, to the design of gears and shafts, Choose a variety of main drive with the pieces of the shaft and gear, and checked with the parts ，design and motive of completion sport spread the lord to move the project "the structure turn" , Design a principal axis to become soon a box assemble diagram and spare parts diagram and lay particular emphasis on to carry on spread to move stalk module, principal axis module and become soon organization, box a body, lubricate and seal completely, spread to move stalk and slippery move wheel gear spare parts of design to complete design tasks.This highlights the structural design requirements, under the basic requirements for ensuring the machine ,According to the principles of machine tool design, Development of institutional and structural net, Streamlining of the machine tool sector, Strive to reduce production costs, No choice of materials resulting in high strength waste.【Keywords】lather, Main drive system, Structure , Electric motor.目录绪论 (5)1.主轴极限转速的确定 (6)2. 主动参数的拟定 (7)2.1确定传动公比 (7)2.2主电动机的选择 (8)3.普通车床的规格 (9)4.变速结构的设计 (9)4.1确定变速组及各变速组中变速副的数目 (9)4.2结构式的拟定 (10)4.3结构网的拟定 (11)4.4各变速组的变速范围及极限传动比 (11)4.5确定各轴的转速 (13)4.6绘制转速图 (14)4.7确定各变速组变速副齿数 (14)4.8绘制变速系统图 (17)5.结构设计 (17)5.1结构设计的内容、技术要求和方案 (17)5.2展开图及其布置 (18)5.3I轴（输入轴）的设计 (18)5.4齿轮块设计 (19)5.5传动轴的设计 (20)5.6主轴组件设计 (21)5.6.1 各部分尺寸的选择 (21)5.6.2 主轴材料和热处理 (21)5.6.3 主轴轴承 (22)5.6.4 主轴与齿轮的连接 (23)5.6.5 润滑与密封 (23)5.6.6 其他问题 (23)6.传动件的设计 (24)6.1带轮的设计 (24)6.3确定各轴转速 (28)6.4传动轴直径的估算：确定各轴最小直径 (29)6.5键的选择、传动轴、键的校核 (30)7.各变速组齿轮模数的确定和校核 (32)7.1齿轮模数的确定： (32)7.2齿轮的设计 (37)8.齿轮校验 (39)8.1齿轮强度校核 (39)8.1.1校核a组齿轮 (40)8.1.2 校核b组齿轮 (41)8.1.3 校核c组齿轮 (43)9.主轴组件设计 (44)9.1主轴的基本尺寸确定 (45)9.1.1外径尺寸D (45)9.1.2主轴孔径d (45)9.1.3主轴悬伸量a (46)9.1.4支撑跨距L (47)9.1.5主轴最佳跨距L的确定 (47)9.2主轴刚度验算 (49)9.3主轴前支撑转角的验算； (50)9.4各轴轴承的选用的型号 (52)9.4.1 各轴轴承的校核 (52)9.5摩擦式离合器的选择和计算 (54)谢辞 (57)总结 (58)参考文献 (59)普通车床主传动系统设计机械与电气工程学院机械设计制造及其自动化专业09城建机械3班刘林海指导教师魏常武绪论机床主传动系统因机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。
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目录一、参数拟定 (2)1.1 确定公比 (2)1.2 确定主轴主要技术参数 (2)二、运动的设计 (3)2.1确定传动顺序及传动副数 (3)2.2确定扩大顺序 (3)2.3 画出结构网如图2-1 (3)2.4拟定转速图如2-2 (3)2.5计算各传动副的传动比 (4)2.6 确定齿轮齿数 (4)2.7 主轴转速检验 (5)2.8 主传动系统图如图2-3 (6)三、进给箱设计 (6)3.1 增倍组齿数的确定 (6)3.2 进给传动系统图 (9)3.3、车螺纹传动路线表达式 (9)3.4、验算螺纹螺距 (10)四、溜板箱的设计 (10)4.1 溜板箱齿轮齿数的确定 (10)4.2 验算横向进给 (11)4.3 验算纵向进给 (11)4.4 溜板箱的传动系统图如图2-4 (11)五、车床传动系统图如图2-5 (12)六、总结 (13)参考文献： (13)一、参数拟定1.1 确定公比ϕ已知CA6136机床的转速级数为Z=8,转速范围42-980 r/minmax min 980/min,42/min n r n r ==由1Z R φ-=可以得到max min lg lg lg lg980lg 42lg 1181n n R Z Z ϕ--===--- 参照标准公比，可算的公比 1.58φ=1.2 确定主轴主要技术参数表1 主要技术参数二、运动的设计2.1 确定传动顺序及传动副数由级比规律和设计机床三项原则：传动副“前多后少”，传动比线“前密后疏”，降速“前慢后快”,可得CA6136的结构式为Z=8=421222⨯⨯。
2.2 确定扩大顺序 （1）主电机的选定电动机功率N ：4KW ；电机转速n d : 1440r/min （2）按照前小后大、前密后疏的原则由max min 980/min,42/min n r n r ==,z=8,ϕ=1.58可得到8级转速如下： 42,65,102,160,255,400,640,1010（r/min ） （3）计算误差范围：()()%58.0%10158.1%101=⨯-=⨯-ϕ%,8.506.39809801010'≤=-=-n n n %,8.5%0424242'≤=-=-n n n 转速980r/min 和42r/min 都在误差范围之内，可取。
2.3 画出结构网如图2-1图2-1 结构网2.4 拟定转速图如2-2 根据传动副→“前多后少”，传动比线→“前密后疏”，降速→“前慢后快”原则拟定转速图。
图2-2 转速图2.5 计算各传动副的传动比9001601001440=⨯=带n75.058.119006401==a i 7.158.119004002==a i 11=b i 258.114001602==b i 58.164010101==c i 358.11160422==c i 2.6 确定齿轮齿数（1）第一变速组有两对齿轮，其传动比为 10758.1190064575.01===a i ，5258.119004107.12===a i ，7,170201==S S ，因为01S 、02S 的最小公倍数是119，则Z S =119k ；最小齿轮齿数在2a i 中，17271192≥⨯=KZ a 1≥k ，取k=1，342=a Z ，8534119',119119,4971711921=-====⨯=a Z a Z k S kZ ，7049119'1=-=a Z 。
（2）第二变速组有两对齿轮，其传动比为11=b i ，525.2158.1122===b i ，0102012,7,S S S ==、02S 的最小公倍数是14，则14Z S k =，最小齿轮齿数在2b i 中，2142177b kZ =⨯≥，5k ≥，取k=6，2124,14/242b b Z Z k ===，1484Z S k ==；424284',602484'12=-==-=b b Z Z（3）第三变速组有三对齿轮，其传动比为4158.11,2358.13211====c c i i ， 5,50201==S S ,01s 、02s 的最小公倍数为5，则5z s k =。
最小齿轮在2c i 中，2215517,22,22;36655c c c k kz k k z z ==≥===⨯=，110z S =；''211102288;1106644;c c z z =-==-=所以：491=a Z ，70'1=a Z ；342=a Z ，85'2=a Z ；60',24,42',422211====b b b b Z Z Z Z ；1166,44,c cZ Z '==2222,88c c Z Z '==。
2.7 主轴转速检验()()%8.5158.1%101=-=⨯-=∆ϕn%1.2421.411,1.4188226024853490011=-==⨯⨯⨯='δn%9.06506.651,06.6588226024704990022=-==⨯⨯⨯='δn%4.210243.1021,43.10288224242853490033=-==⨯⨯⨯='δn%5.21600.1621,0.16288224242704990044=⨯-==⨯⨯⨯='δn%5.425509.2561,09.25644666024853490055=-==⨯⨯⨯='δn%8.34000.4051,85.39344666024704990066=-==⨯⨯⨯='δn%8.264026.6181,67.63744664242853490077=-==⨯⨯⨯='δn%7.0101068.9801,68.98044664242704990088=-==⨯⨯⨯='δn所以均合格。
2.8 主传动系统图如图2-3图2-3 主传动系统图三、进给箱设计3.1 增倍组齿数的确定由CA6136挂轮及螺纹表中可知，螺纹导程t 的每一列都是按等差数列排列的，行与行之间成倍数关系，倍数为4。
也就是增倍组Ⅰ选1/2时，增倍组Ⅱ就选2，即22121==倍倍；i i 。
选择表3-1中的第四列数据：1.0 1.0 1.01.25 1.2511.50 1.50a 458016=16=3=1.75 1.7580902.0 2.02.5 2.5i i i i i i i i i c t i i i i i i b d i i i i i i ⎧⎧⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪=⨯⨯⨯⨯⨯⇒⨯⨯⨯⨯⨯⇒⨯⨯⎨⎨⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎩⎩⎩基1基1基1基2基2基2基3基3基3主轴扩1主轴扩1扩1基4基4基4基5基5基5基6基6基6.251.501.752.02.5⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩23561=764353i ii i i i ⎧⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎩基1基2基3基4基5基6116224243205242462412424=728624244Z Z i i Z i i Z i ⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪==⎨⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪塔塔2基1基2塔3基3基4塔4基5表3-1 有书中可知列车螺纹平衡式：当增倍组Ⅰ选1/2时，增倍组Ⅱ就选2。
取22121==倍倍；i i 。
基本组传动比的分母为3和6，取最小公倍数18，18的数值太小，故取为24.取摆移塔齿轮机构的滑移齿轮为Z 移，则可取取Z 移=24.令摆移塔齿轮机构的滑移齿轮六个塔齿轮分别为Z 塔1、Z 塔2、Z 塔3、Z 塔4、Z 塔5、Z 塔6。
把上面的传动比列为齿数比的形式，则可列如下表达式：所以，可以得到Z塔1、Z塔2、Z塔3、Z塔4、Z塔5、Z塔6的齿数分别为16、20、24、28、32、40。
设摆移塔齿轮机构的中间介轮为Z堕，它的取值主要从齿轮结构考虑，在此取为32，则机床的进给箱传动系统如图：3.2 进给传动系统图3.3、车螺纹传动路线表达式cd6122161068676665641⨯⎪⎩⎪⎨⎧⨯⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⨯⨯⨯d c b a （丝杠螺距）公制螺纹时，由主轴通过挂轮abcd 传到进给箱，再由进给箱中的塔式齿轮和齿数为24的齿轮传到齿数为24，52，26的轴，再传到滑移齿轮上，通过离合器M1的接合传到丝杠上，进行公制螺纹的加工。
3.4、验算螺纹螺距公制螺纹(选择螺距为：1.0，1.25，1.50，1.75，2.0，2.5)：⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯5.26216100.26216875.16216750.16216625.1621650.162164908080451 四、溜板箱的设计4.1 溜板箱齿轮齿数的确定纵向进给通过齿轮和齿条啮合将轴向转动变换为直线传动；横向进给通过丝杠螺母传动。
i i i i ⨯⨯进溜综挂＝由车螺纹丝杠进挂主轴P i i P t ⨯⨯⨯=1167.06.1p 0.1===⨯进挂i i 纵向进给量计算公式为z m i i i m i ⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππ溜进挂纵纵z S ，0.28=0.167×溜i ×π×2.5×13=61.3×溜i 所以溜i =0.01646=611801662167524611321⨯⨯=⨯⨯=i i i4.2 验算横向进给当a=45,b=80,c=80,d=90时，基本组分别取1，2，3，4，5，6，增倍组选Ⅱ时：⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⨯⨯⨯70.056.049.042.035.028.0135.2801662167524216106867666564908080451π由以上验证可知满足要求。
4.3 验算纵向进给当a=45,b=80,c=80,d=90时，基本组分别取1，2，3，4，5，6，增倍组选Ⅱ时：由以上验证可知满足要求。
4.4 溜板箱的传动系统图如图2-4⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⨯⨯⨯625.0500.0437.0375.0312.025.041560556262167524216106867666564908080451图2-4 溜板箱的传动系统图五、车床传动系统图如图2-5m=2.513齿条横向进给丝杠螺母P=4开合螺母P=6丝杠光杠168024247562165516603015M2M332241620242832402652522630301440r/mind100mm882266446024424236283644abcd422542图2-5 C6136A 车床传动系统图传动路线：六、总结本次实践部分是机床的传动设计，老师知道我们这方面基础比较差，所以特意给我们教学的视频资料了，很感谢老师，在细心的观看之后，我对机床设计的很多基础知识有所了解和巩固，再加上老师发给我们的资料，发现资料书里面有很多具体的设计实例给我们作参考，所以我又认真看了一遍书上的例题，并与我们自己的设计题目做比较，发现有很所相同之处，然后接下来的时间就是找出例题与我们的设计课题的不同之处，在这期间有很多不懂的地方，比如传动比，传动副数，传动级数，还有齿轮的计算方面，但是与同学交流之后，不懂的地方基本上解决了，设计系统的计算是机床设计最终要的一部分，所以我很重视这一部分的学习，希望加下来的时间继续加油。