车床主轴箱传动结构设计（含全套cad图纸）

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1、1概述1.1机床的发展公元前二千多年出现的树木车床是机床最早的雏形。工作吋，脚踏绳索下端的套圈，利用树枝的弹性使工件由绳索带动旋转，手拿贝壳或石片等作为刀具，沿板条移动工具切削工件。中世纪的弹性杆棒车床运用的仍是这一原理⑴。以下将针对车床发展的过程加以介绍。车床的诞生不是发明出來的，而是逐渐演进而成，早在四千年前就记载有人利用简单的拉弓原理完成钻孔的工作，这是有记录最早的工具机，即使到目前仍可发现以人力做为驱动力的手工钻床，之后车床衍生而出，并被用于木材的车削与钻孔，英文中车床的名称Lathe(Lathe是木板的意思)就是由此而来，经过数

2、百年的演进，车床的进展很慢，木质的床身，速度慢且扭力低，除了用在木工外，并不适合做金属切削,直到工业革命前。这段期间可称为车床的雏型期⑵。18世纪开始的工业革命，象征着以工匠主导的农业社会结束，取而代之的是强调大量牛产的工业社会，由于各种金属制品被大量使用，为了满足金属零件的加工，车床成了关键性设备，18世纪初车床的床身已是金属质，结构强度变大更适合做金属切削，但因结构简单，只能做车削与螺旋方面的加工，到了19世纪才有完全以铁质零件组合完成的车床，再加上诸如螺杆等传动机构的导入，一部具有基本功能的车床总算开发岀来。但因动力只能靠人力、兽力

3、或水力带动，仍无法满足需求，只能算是刚完成基木架构的建构⑶。瓦特发明了蒸气机，使得车床可由蒸气产生动力用来驱动车床运转，此时车床的动力是集中一处，再藉由皮带与齿轮的传递分散到工厂各处的车床，20世纪初拥有独立动力源的动力车床(EngineLathe)终于被开发，也将车床带到新的领域。此期间拜福特公司大量生产汽车所赐，许多汽车零件必须以车床加工，为了确保零件供应充足,供货商必须大量采购车床才能应付所需，即使到今天车床的发展仍受到汽车产业的荣枯所左右。20世纪中，计算机被发明，不久计算机即被应用在工具机上，数值控制车床逐渐取代传统车床成为工厂

4、利器，生产效率倍增，零件加工精度更是大幅提升，且随着计算机软、硬件日趋进步与成熟，许多以往视为无法加工的技术被一一克服，CNC化工具机的比率成了国家现代化的重要指标。从历史的角度来看促使车床发展除了18世纪工业革命与20世纪汽车业兴起是主因外，另一项主因是切削刀具的进步，早期使用的切削刀具材质是碳钢，切削速度只能限制在20m/min以下，而且加工精度不佳，之后刀具材质釆用合金钢，仍至今日的陶瓷刀具，切削速度更提升到1000m/min以上，于是车床转速愈来愈高，进给速度也愈來愈快，而且加工精度也从百年前的lnini大幅提0.001mm,进步

5、Z快除了刀具的改良与技术的提升，当然有数值控制的配合也是最大的功臣。1-2机床主轴箱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，机械产品趋精密、复杂，改型也益频繁，对机床

6、的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求[1U2]o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。为此，许多企采用自动机床、组合机床和专用机床组成自动或半自动生产线。但是，采用这种自动、高效的设备，需要很大的初期投资以及较长的生产准备周期，只有在大批量的生产条件（如汽车、拖拉机、家用电器等工业主要零件的牛产）下才会有显著的经济效益⑶。在机械制造工业中，单件、小批量生产的零件约占机械加工的70%〜80%。科学技术的进步和机械产品市场竞争的益激烈，致使机械产品不

7、改型、更新换代、批量相对减少，质量要求越来越高。采用专用的自动化机床加工这类零件就显得很不合适，而口自动化生产线投资大、周期长，有吋从技术上其至是不可能实现的。采用各类仿型机床，虽然可以部分地解决小批量复杂的加工，但在更新零件时需制造靠模和调整机床，生产准备周期长，而且由于靠模误差的影响，加工零件的精度很难达到较高的要求。为了解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂、精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的、能够适于产品频繁变化的自动化机床。随着计算机科学技术的发展，1952年，美国帕森斯公司（Parsons）和麻

8、省理工学院(MTT)合作，研制成功里世界上第一台以数字计算机为基础的数字控制(numericalcontrol,简称NC)三坐标宜线插补铳床，从而机械制造业进入了一个新阶段。同时，在设计中处处