摘要本文研究的主要是數控車床的主傳動系統，這類主傳動系統的設計可用於對普通車床的改造，以適應當前我國工具機工業發展的現狀，具有一定的經濟效益和社會效益。
本文完成的設計主要包括根據一些原始資料（其中包括工具機的型別、規格等）結合實際條件和情況對車床一些引數進行擬定，再根據擬定的引數，進行傳動方案的比較，確定傳動方案。然後計算各傳動副的傳動比及齒輪齒數，再估算齒輪的模數和各軸的軸徑，並對齒輪和軸的強度、剛度進行校核。除此之外，還要對箱體內的主要結構進行設計，一些零件的選型，如電磁離合器的選擇等，從而完成對整個主傳動系統的設計。
關鍵詞數控車床;主傳動系統;系統設計
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目錄摘要……
第1章緒論 1
第2章總體設計方案擬定 2
2.1 擬定主運動引數 2
2.2 運動設計 2
2.3 動力計算和結構草圖設計 2
2.4 軸和齒輪的驗算 2
2.5 主軸變速箱裝配設計 2
第3章引數擬定 3
3.1 車床主引數(規格尺寸)和基本引數 3
3.2 各級轉速的確定 3
第4章運動設計 4
4.1 主傳動擬定方案 4
4.2 傳動方案的比較 4
4.2.1 採用單速電機 4
4.2.2 採用雙速電機 5
4.3 各級傳動比的計算 6
4.4 各軸轉速的確定方法 8
4.4.1 ⅰ軸的轉速 8
4.4.2 中間傳動軸的轉速 8
4.5 轉速圖擬定 8
第5章主傳動系統設計 10
5.1 帶輪及帶的計算 10
5.2 齒輪的計算 11
5.2.1 確定齒輪齒數和模數（查表法） 11
5.2.2 確定齒輪的齒數和模數（計算法）並校核 13
5.2.3 齒輪的精度設計； 15
第6章主軸變速箱的裝配設計 19
6.1 箱體內結構設計的特點 19
6.2 設計的方法(以軸的布置為例) 19
結論 22
參考文獻 23
致謝 24
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第1章緒論
這次畢業設計中,我所從事設計的課題是ca6140數控車床主傳動機構設計及典型零件的數控加工。此類數控車床屬於經濟型中檔精度工具機，這類工具機的傳動要求採用手動與電控雙操縱方式，在一定範圍內實現電控變速。總體的設計方案就是對傳動方案進行比較，繪出轉速圖，對箱體及內部結構進行設計，包括軸和齒輪的設計、校核等。
為什麼要設計此類數控車床呢？因為隨著我國國民經濟的不斷發展，我國製造業領域湧現出了許多私營企業，這些企業的規模普遍不大，沒有太多的資本。一些全功能數控系統，其功能雖然豐富，但成本高，對於這些中小型企業來說購置困難，但是中小型企業為了發展生產，希望對原有工具機進行改造，進行數控化、自動化，以提高生產效率。
我國工具機工業的發展現狀是工具機擁有量大、工業生產規模小，突出的任務就是用較少的資金迅速改變機械工業落後的生產面貌，使之盡可能提高自動化程度，保證加工質量，減輕勞動強度，提高經濟效益。我國是擁有300多萬台工具機的國家，而這些工具機又大量是多年累積生產的通用工具機，自動化程度低，要想在近幾年內用自動和精密裝置更新現有工具機，不論是資金還是我國工具機廠的能力都是辦不到的。因此，普通工具機的數控改造，大有可為。
它適合我國的經濟水平、教育水平和生產水平，已成為我國裝置技術改造主要方法之一。
總體的設計方案就是對傳動方案進行比較，繪出轉速圖，對箱體及內部結構進行設計，包括軸和齒輪的設計、校核等。設計時一要注意設計的科學性和條理性，另一點就是要注意和實際的結合。設計的依據主要是以經驗或模擬為基礎的傳統(經驗)設計方法。
作為一名尚未畢業的大學生，經驗自然是我們所欠缺的，所以除了老師的指導，最主要的就是借鑑書上的設計方法。書上雖然不會有完全相同的示例，但一些其他型別的主軸箱設計方法在這個課題上同樣適用，適用也只是大體上的適用，具體到一些細節的設計就需我們自己查設計手冊了。比如說其中涉及到電磁離合器的設計就需自己解決。
從小處講，指對設計的工具機零部件的製造、裝配和維修要進行認真的、切實的考慮和分析，對推薦的設計資料和資料要結合實際情況進行取捨。通過設計實踐，了解和掌握結合實際、綜合思考的設計方法。
第2章總體設計方案擬定
工具機設計的初始，首先需要確定有關引數，它們是傳動設計和結構設計的依據，影響到產品是否能滿足所需要的功能要求。根據擬定的引數、規格和其他特點，了解典型工藝的切削用量，了解極限轉速、和級數z、主傳動電機功率n。
根據擬定的引數，通過結構網和轉速圖的分析，確定傳動結構方案和傳動系統圖。傳動方案有多種，傳動型式更是式樣眾多，比如：傳動型式上有集中傳動的主軸變速箱。
分離傳動的主軸箱與變速箱；擴大變速範圍可以用增加傳動組數，也可用背輪機構、分支傳動等型式；變速型式上既可用多速電機，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。然後計算各傳動比及齒輪的齒數。
估算齒輪模數m和軸頸d，選擇和計算離合器。
將各傳動件及其它零件在展開圖和剖面圖上做初步的安排、布置和設計。
在結構草圖的基礎上，對一根傳動軸和齒輪的剛度、強度進行校核。
主軸變速箱裝配圖是以結構草圖為「底稿」，進行設計和繪製的。圖上各零部件要表達清楚，並標明尺寸和配合。
第3章引數擬定
此經濟型數控車床是由c6140普通車床改裝而來，此數控車床的主軸轉速可分高低兩檔,共有12級轉速：其中高低兩檔各有6級轉速，低速檔時=340/,=45r/min;高速檔時=1800 r/min， =235 r/min；
此車床床身上最大迴轉直徑為400mm,主軸端部型式為c6；主軸通孔直徑為65 mm；主軸孔錐度為公制70；採用雙速電機:其中電機的轉速和功率分別為1000/1500 r/min，4/5.5kw。
已知主軸的轉速分為12級，又分為高低兩檔，其中高檔最大轉速為1800r/min，最小轉速為235 r/min；r1=/=1800/235=7.66
r= [1]
當工具機處於低速檔時,主軸共有6級，轉速範圍===7.556
=，即===1.499，取=1.449≈,已知=45,查標準數列表(見參考文獻1第6頁).
=45,就可每隔六個數取得乙個數,得低速檔的6級轉速分別為45,67,103,154,230,340 r/min;
當車床處於高速檔時, 主軸共有6級，轉速範圍 ===7.659
=，即===1.50,取=1.50≈,已知=1800 .
=1800, 就可每隔六個數取得乙個數,得高速檔的6級轉速分別為236,354,543,815,1200,1800 r/min。
第4章運動設計
擬定傳動方案，包括傳動型式的選擇以及開停、換向、制動、操縱等整個傳動系統的確定。傳動型式則指傳動和變速的元件、機構以及其組成、安排不同特點的傳動型式、變速型別。傳動方案和型式與結構的複雜程度密切相關，和工作效能也有關係。
因此，確定傳動方案和型式，要從結構、工藝、效能及經濟性等多方面統一考慮。
已知變速級數為z=12。
確定傳動組及各傳動組中傳動副的數目。
級數為z的傳動系統由若干個順序的傳動組組成，各傳動組分別有z1、z2、z3、...各傳動副，即 z=z1z2z3…
傳動副數由於結構的限制以2或3為合適，即變速級數z應為2和3的因子 z=×3。
方案一12=2×3×2
傳動齒輪數目2×（2+3+2）=14。
軸向尺寸為15b。
傳動軸數目為4根。
操縱機構較為簡單：兩個滑移齒輪和乙個三聯滑移齒輪，可單獨也可集中操縱。
方案二 12=3×4
傳動齒輪數目2×（3×4）=14個。
軸向尺寸為19b。
傳動軸數目為3根。
操縱機構較複雜：四聯滑移齒輪作為整體式，滑移長度為12b；如拆為2個雙聯滑移齒輪，需要有自鎖，以保證只有乙個齒輪副嚙合。
相比之下，還是傳動副數分別為2，3，2的三個傳動組方案為優。
車床上，有時採用雙速電機，雙速電機的轉速比： =2，傳動系統的公比應當是2的整次方根，本設計中的雙速電機的公比==1.41。
這時電機的轉速變換起著系統中第一擴大傳動組的作用相應基本組的傳動級數應為2，這樣使傳動系統的機械結構簡化。本設計是經濟型數控車床，採用電控和手動兩種方式，為了結構設計的需要，本設計採用雙速電機。
電磁離合器變速式數控車床主傳動系統設計方案論證
學校 畢業設計方案 題目電磁離合器變速式數控車床 主傳動系統設計 學院機械工程學院 專業機械工程及自動化 班級學生 學號指導教師 二 一五年四月六日 學院機械工程學院專業機械工程及自動化 學生學號 設計題目電磁離合器變速式數控車床主傳動系統設計 一 選題背景與意義 1.國內外研究現狀 我國數控車床從...
快速俯仰傳動機構設計
畢業設計 譯文題目俯仰傳動系統的設計 學生姓名學號 專業機械設計製造及其自動化班級 指導教師 評閱教師 完成日期年月日 學位 原創性宣告 本人鄭重宣告 所呈交的 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標註引用的內容外，本 不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。...
數控車床二維工作台設計
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