C620 型普通车床是我国车床史上比较典型的型号之一，是金属切削加工领域实用 性且操作性较好耐用的机床。本文以 C620 型车床为研究对象，依进行传动系统的设计， 拟定主传动系统方案及选定传动系统结构形式，进行主轴箱等重要零部件的设计和校 核，进行相关部件的的受力分析等方法，详细阐述了 C620 车床传动系统结构的设计过 程。本文对 C620 车床的传动系统的主要结构进行了设计与说明，对电机、皮带、传动 比等进行了计算，对床头箱、进给箱、溜板箱等主要部件进行了详细设计。对床头箱箱 体进行了查表估算、确定了 V 带轮尺寸、计算确定了多片式摩擦离合器级数、对床头箱 内两根传动轴、进给箱的部分齿轮与轴、溜板箱的部分齿轮进行了计算校核，包括尺寸 的初步估算与强度校核。同时对各部分的工作过程进行了详细的说明，主要包括床头箱 内部各轴间相互配合从而实现 21 级变速的过程、进给箱中通过手柄改变基本螺距与工 作状态、溜板箱通过手柄实现横向与纵向刀架进给的转化过程，展现了该传动系统执行 的可行性。 关键词：C620 传动系统；床头箱；进给箱；溜板箱 ABSTRACTOrdinary lathe C620 is one of typical model in the history of our lathe, is a good metal cutting processing field practicability and operability of machine tool. This paper takes the C620 lathe as the research object. According to the design of the transmission system, the main transmission system scheme and the selected transmission system structure form, the design and checking of the important parts such as the spindle box, the stress analysis of the related parts are carried out, and the design process of the transmission system structure of the C620 lathe is elaborated in detail.The main structure of the transmission system of C620 lathe is designed and explained in this paper. The motor, belt and transmission ratio are calculated. The main parts, such as the headbox, feed box and slide box, are designed in detail. The calculation and calculation of the size of the V pulley, the calculation and determination of the series of multi piece friction clutch, the calculation and checking of the partial gear in the head box, the part of the gear and the shaft and the slide box are checked, including the preliminary estimate of the size and the strength check. At the same time, the working process of each part is explained in detail, mainly including the coordination of each axle in the headstock to realize the process of the 21 stage transmission, the change of the basic pitch and working state through the handle in the feed box, the transformation process of the horizontal and longitudinal blades by the slide box through the handle, and the transmission system is displayed. The feasibility of execution. Keywords:C620 transmission system; headstock; feed box; slide box.目录目录摘要.IABSTRACT.II1.绪论 .11.1 金属切削机床国内外发展趋势 . 1 1.2 国内机床与国外机床的差距 . 2 1.3 C620 主要技术参数概述 . 2 2.C620 传动系统设计 .42.1 确定传动系统图 . 4 2.2 确定主电机功率 . 4 2.3 确定传动组及各传动组中传动副的数目 . 5 2.4 分配总降速比 . 5 2.5 皮带直径和齿轮齿数的确定以及转速图的确定 . 6 2.6 转速图拟定 . 7 3.C620 机床床头箱结构设计.83.1 总体结构 . 8 3.2 箱体尺寸设计 . 9 3.3 轴设计计算 . 9 3.4 V 带轮的设计计算 . 11 3.5 多片式摩擦离合器的选型和计算 . 14 3.6 轴设计计算 . 15 4. C620 机床进给箱结构设计.194.1 总体结构 . 19 4.2 轴的设计与校核 . 19 4.3 对轴齿轮的的设计与校核 . 21 5. C620 机床溜板箱结构设计.265.1 总体结构 . 26 5.2 轴部分齿轮的设计与校核. 26 6.结论 .31参考文献 .32附录 1 外文翻译.33附录 2 外文原文.39C620 机床传动系统结构设计 11.绪论1.绪论车床是用于轴类圆形部件，圆盘类部件等具有可回转表面的工件的加工设备，其是 使用最普遍和最广泛的机床之一。 C620 型普通车床的主要组成部件有： 主轴箱、 进给箱、 溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速 机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给 进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件 的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。 进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得 到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。 丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使 溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他 表面车削时，只用光杠，不用丝杠。 溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线 运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过 丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。 设计普通车床的主传动系统，首先要拟定一些加工过程的对象和参数，熟悉其加工 过程的要求，以此才确定机床的相关参数。本次设计主要是根据 C620 机床的一些参数 以及加工能力来进行相关问题参数的拟定和解决，同时结合以往资料，才会设计出合理 且经济的机床主传动系统。 1.1 金属切削机床国内外发展趋势机床伴随着社会进步已逐步成为人类生产劳动的重要工具， 同时也是社会生产力发 展水平的重要衡量指标。追溯一下，普通车床已经历了近二百年的历史。又随着电子技 术，计算机技术与自动化技术的长足进步，精密机械和测量技术也运用到了机床本身且 都有了一定的发展，所以机电一体化生产的新型机床数控机床孕育而生。使用数控机床 后续表明了其独特的优势和强大的活力，很多原来人工操作无法解决的很多问题，都找 到科学解决的方法。 数控机床是一种通过数字信息控制， 控制机床根据程序给定的轨迹， 自动加工的机电一体化的加工设备，此种机床经过半个世纪的发展，成为了现代制造业 的重要标志，中国制造行业中，数控机床的应用变得越来越广泛，同时也是企业实力的 综合体现。 金属切削机床是人类由手工作业转变为机械作业的新工具， 是生产工具进步和发展 的产物。钻孔，打磨外形最原始的方法起初是依靠双手来实现。一般情况的操作对象还 都是木头类。 随后随着金属等材料的出现， 一些原始的加工方法不足以满足加工的需要， 所以就出现了人力的回转车的雏形。在初始社会，由于生产工具的缺乏，木材材料和金 属材料在加工方向相比金属材料要难于木材材料。同时加工金属类型的材料是人力所无 法完成的。随着生产技术的革新，一些新的动力的出现改变了金属加工能力。比如说蒸 汽机，液压动力，气动等。同时在最近一段时间，电子控制计算机技术和信息技术等一 些技术的优越性体现出来，机床有发生了翻天覆地的变化，其精度和生产效率变得越来 越高，特点也越发明显，同时使用也是比较方便。 机床开发有两个基本方向，一个是需要不断提高生产率，另外一个是提高自身自动 化程度。近期，机床行业设计开发走向了新趋势，一种无人手动操作的机床发展迅猛， 它是通过人员事先编制好的程序，通过程序自动走完整个加工周期，比人员手动操作方 便灵活了许多，节约了用人成本。此种趋势的明显奠定了未来机床的发展方向。 1.2 国内机床与国外机床的差距国内机床行业由于国内政策的放宽从而有所进步，但是从加工能力和精度来讲，还 与世界先进的生产水平和能力相比，有一定的差距。主要针对以下几个方面的不足：多 部分精度高的和超高精密的机械性能好的机床由于制造，精密稳定性差不足以满足使用 要求，尤其是高效的自动化生产和批量的生产的一致性，其技术水平和质量要明显落后 西方。在中国常用的机床基本上属于上中型车床，高精度的机床一般来与进口，所以国 内对各种类型的机床的需求量较大。多种行业包括特殊军工等行业也都需要各种类型的 专用精度高的机床，但有些目前依然是空白。在技术层面上，整机性能差距也非常明显，据资料显示目前国外高性能机床可以实 现 15-19 轴联动，可实现分辨率 0.01 微米，而中国制造的目前的水平只能做到了 5-6 轴的联动，且分辨率只有 1 微米。所以说目前看国产产品的质量和可靠性还不够稳定，特别是在先进的数控系统研发方向也需要进一步的努力且需取得长足的进步发展。为此， 中国机床行业人才短缺，必须不断拓展整体行业的技术层次的队伍，整体提高人员技术 素质，通过学习和引进国外的先进科技，才能制胜，只有大力多方面开展科学方面研究， 才能赶上世界先进的水平。产品水平上，国产数控金切机床与国外同类机床相比存有一定差距。加工中心与国 外产品相比，差距主要在机床的高速、高效和精密上。对于高速加工中心，国外机床在 进给驱动上， 滚珠丝杠驱动加工中心快速进给大多在 40m/min 以上， 最高已达 90m/min. 直线电机驱动的加工中心已实用化，应用范围不断扩大。国内加工中心快速进给大多在 30m/min 左右，个别达到 60m/min。直线电机驱动的加工中心仅试制出样品，国外加工 中心主轴转速一般都在 1200025000r/min。 在结构上都采用适应于高速加工要求的独特 箱子中箱结构或龙门式结构。1.3 C620 主要技术参数概述C620 普通车
C620 型普通车床是我国车床史上比较典型的型号之一，是金属切削加工领域实用 性且操作性较好耐用的机床。本文以 C620 型车床为研究对象，依进行传动系统的设计， 拟定主传动系统方案及选定传动系统结构形式，进行主轴箱等重要零部件的设计和校 核，进行相关部件的的受力分析等方法，详细阐述了 C620 车床传动系统结构的设计过 程。本文对 C620 车床的传动系统的主要结构进行了设计与说明，对电机、皮带、传动 比等进行了计算，对床头箱、进给箱、溜板箱等主要部件进行了详细设计。对床头箱箱 体进行了查表估算、确定了 V 带轮尺寸、计算确定了多片式摩擦离合器级数、对床头箱 内两根传动轴、进给箱的部分齿轮与轴、溜板箱的部分齿轮进行了计算校核，包括尺寸 的初步估算与强度校核。同时对各部分的工作过程进行了详细的说明，主要包括床头箱 内部各轴间相互配合从而实现 21 级变速的过程、进给箱中通过手柄改变基本螺距与工 作状态、溜板箱通过手柄实现横向与纵向刀架进给的转化过程，展现了该传动系统执行 的可行性。 关键词：C620 传动系统；床头箱；进给箱；溜板箱 ABSTRACTOrdinary lathe C620 is one of typical model in the history of our lathe, is a good metal cutting processing field practicability and operability of machine tool. This paper takes the C620 lathe as the research object. According to the design of the transmission system, the main transmission system scheme and the selected transmission system structure form, the design and checking of the important parts such as the spindle box, the stress analysis of the related parts are carried out, and the design process of the transmission system structure of the C620 lathe is elaborated in detail.The main structure of the transmission system of C620 lathe is designed and explained in this paper. The motor, belt and transmission ratio are calculated. The main parts, such as the headbox, feed box and slide box, are designed in detail. The calculation and calculation of the size of the V pulley, the calculation and determination of the series of multi piece friction clutch, the calculation and checking of the partial gear in the head box, the part of the gear and the shaft and the slide box are checked, including the preliminary estimate of the size and the strength check. At the same time, the working process of each part is explained in detail, mainly including the coordination of each axle in the headstock to realize the process of the 21 stage transmission, the change of the basic pitch and working state through the handle in the feed box, the transformation process of the horizontal and longitudinal blades by the slide box through the handle, and the transmission system is displayed. The feasibility of execution. Keywords:C620 transmission system; headstock; feed box; slide box.目录目录摘要.IABSTRACT.II1.绪论 .11.1 金属切削机床国内外发展趋势 . 1 1.2 国内机床与国外机床的差距 . 2 1.3 C620 主要技术参数概述 . 2 2.C620 传动系统设计 .42.1 确定传动系统图 . 4 2.2 确定主电机功率 . 4 2.3 确定传动组及各传动组中传动副的数目 . 5 2.4 分配总降速比 . 5 2.5 皮带直径和齿轮齿数的确定以及转速图的确定 . 6 2.6 转速图拟定 . 7 3.C620 机床床头箱结构设计.83.1 总体结构 . 8 3.2 箱体尺寸设计 . 9 3.3 轴设计计算 . 9 3.4 V 带轮的设计计算 . 11 3.5 多片式摩擦离合器的选型和计算 . 14 3.6 轴设计计算 . 15 4. C620 机床进给箱结构设计.194.1 总体结构 . 19 4.2 轴的设计与校核 . 19 4.3 对轴齿轮的的设计与校核 . 21 5. C620 机床溜板箱结构设计.265.1 总体结构 . 26 5.2 轴部分齿轮的设计与校核. 26 6.结论 .31参考文献 .32附录 1 外文翻译.33附录 2 外文原文.39C620 机床传动系统结构设计 11.绪论1.绪论车床是用于轴类圆形部件，圆盘类部件等具有可回转表面的工件的加工设备，其是 使用最普遍和最广泛的机床之一。 C620 型普通车床的主要组成部件有： 主轴箱、 进给箱、 溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速 机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给 进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件 的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。 进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得 到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。 丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使 溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他 表面车削时，只用光杠，不用丝杠。 溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线 运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过 丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。 设计普通车床的主传动系统，首先要拟定一些加工过程的对象和参数，熟悉其加工 过程的要求，以此才确定机床的相关参数。本次设计主要是根据 C620 机床的一些参数 以及加工能力来进行相关问题参数的拟定和解决，同时结合以往资料，才会设计出合理 且经济的机床主传动系统。 1.1 金属切削机床国内外发展趋势机床伴随着社会进步已逐步成为人类生产劳动的重要工具， 同时也是社会生产力发 展水平的重要衡量指标。追溯一下，普通车床已经历了近二百年的历史。又随着电子技 术，计算机技术与自动化技术的长足进步，精密机械和测量技术也运用到了机床本身且 都有了一定的发展，所以机电一体化生产的新型机床数控机床孕育而生。使用数控机床 后续表明了其独特的优势和强大的活力，很多原来人工操作无法解决的很多问题，都找 到科学解决的方法。 数控机床是一种通过数字信息控制， 控制机床根据程序给定的轨迹， 自动加工的机电一体化的加工设备，此种机床经过半个世纪的发展，成为了现代制造业 的重要标志，中国制造行业中，数控机床的应用变得越来越广泛，同时也是企业实力的 综合体现。 金属切削机床是人类由手工作业转变为机械作业的新工具， 是生产工具进步和发展 的产物。钻孔，打磨外形最原始的方法起初是依靠双手来实现。一般情况的操作对象还 都是木头类。 随后随着金属等材料的出现， 一些原始的加工方法不足以满足加工的需要， 所以就出现了人力的回转车的雏形。在初始社会，由于生产工具的缺乏，木材材料和金 属材料在加工方向相比金属材料要难于木材材料。同时加工金属类型的材料是人力所无 法完成的。随着生产技术的革新，一些新的动力的出现改变了金属加工能力。比如说蒸 汽机，液压动力，气动等。同时在最近一段时间，电子控制计算机技术和信息技术等一 些技术的优越性体现出来，机床有发生了翻天覆地的变化，其精度和生产效率变得越来 越高，特点也越发明显，同时使用也是比较方便。 机床开发有两个基本方向，一个是需要不断提高生产率，另外一个是提高自身自动 化程度。近期，机床行业设计开发走向了新趋势，一种无人手动操作的机床发展迅猛， 它是通过人员事先编制好的程序，通过程序自动走完整个加工周期，比人员手动操作方 便灵活了许多，节约了用人成本。此种趋势的明显奠定了未来机床的发展方向。 1.2 国内机床与国外机床的差距国内机床行业由于国内政策的放宽从而有所进步，但是从加工能力和精度来讲，还 与世界先进的生产水平和能力相比，有一定的差距。主要针对以下几个方面的不足：多 部分精度高的和超高精密的机械性能好的机床由于制造，精密稳定性差不足以满足使用 要求，尤其是高效的自动化生产和批量的生产的一致性，其技术水平和质量要明显落后 西方。在中国常用的机床基本上属于上中型车床，高精度的机床一般来与进口，所以国 内对各种类型的机床的需求量较大。多种行业包括特殊军工等行业也都需要各种类型的 专用精度高的机床，但有些目前依然是空白。在技术层面上，整机性能差距也非常明显，据资料显示目前国外高性能机床可以实 现 15-19 轴联动，可实现分辨率 0.01 微米，而中国制造的目前的水平只能做到了 5-6 轴的联动，且分辨率只有 1 微米。所以说目前看国产产品的质量和可靠性还不够稳定，特别是在先进的数控系统研发方向也需要进一步的努力且需取得长足的进步发展。为此， 中国机床行业人才短缺，必须不断拓展整体行业的技术层次的队伍，整体提高人员技术 素质，通过学习和引进国外的先进科技，才能制胜，只有大力多方面开展科学方面研究， 才能赶上世界先进的水平。产品水平上，国产数控金切机床与国外同类机床相比存有一定差距。加工中心与国 外产品相比，差距主要在机床的高速、高效和精密上。对于高速加工中心，国外机床在 进给驱动上， 滚珠丝杠驱动加工中心快速进给大多在 40m/min 以上， 最高已达 90m/min. 直线电机驱动的加工中心已实用化，应用范围不断扩大。国内加工中心快速进给大多在 30m/min 左右，个别达到 60m/min。直线电机驱动的加工中心仅试制出样品，国外加工 中心主轴转速一般都在 1200025000r/min。 在结构上都采用适应于高速加工要求的独特 箱子中箱结构或龙门式结构。1.3 C620 主要技术参数概述C620 普通车
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