毕业设计（论文）CA6140车床主轴箱变速机构三维设计

1、摘 要机械行业支撑着国家经济，为各部门提供各种先进设备的任务，而机床工业则是机械工业的重要组成部分，是为机械工业提供制造技术和装备的工业体系。机床的拥有量、产量、品质和质量是用于衡量一个国家工业水平高低的重要标志之一。因此机床工业在国民经济中占有极其重要的地位。金属切削机床是用切削的加工方法将金属毛坯制造成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称为“母机”或“工具机”。在现代机械工业中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，大约占机器总制造量的40%60%。机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。作为主要的车削加工机床，ca6140机床广泛的应用于机械加工

2、行业重，本设计主要针对ca6140机床的主轴箱体内部传动机构进行设计,设计的内容主要有机床主要参数的确定，传动方案和传动系统图的拟定，利用solidworks三维制图软件进行了零件的设计和处理，最终实现零件的装配和最重要的动画模拟。关键词：ca6140机床；主轴箱；齿轮传动；三维模拟abstractmechanical industry supporting the national economy, to provide various departments of advanced equipment, and the task of mechanical industry machine

3、 industry is an important part of mechanical industry, is for manufacturing technology and equipment industry. the machine, yield, quality and top quality measure of a country is one of the most important signs of industrial level. therefore machine industry in the national economy of the utmost imp

4、ortance.metal cutting machine is used the method of metal cutting machine parts processed into blank machine, it is the machine manufacturing machines, so called working tools or machine tools. in modern machinery manufacturing industry in metal cutting machine is the main machine parts processing e

5、quipment, its allotted workload, almost total amount of machine manufacturing 40% 60%. as a major turning processing machine, ca6140 machine widely used in mechanical processing industry, the design of the machine mainly aimed at the ca6140 spindle box design, design is the main content of the main

6、parameters of the machine, the transmission scheme and transmission system, solidworks software for 3d drawing parts design and processing, finally assemble these elements and make an animation which is the most significant.keywords: ca6140 machine tool；main spindle box；gear drive；three-dimensional

7、simulation目 录摘 要iabstractii1.绪 论12机床的规格和参数23 传动方案和传动系统图的拟定33.1绘制转速图33.1.1选定电动机33.1.2分配总降速传动比33.1.3确定传动轴的轴数33.1.4绘制转速图33.2主传动系统的结构设计73.2.1主传动系统的布局及变速机构的类型73.2.2齿轮的布置83.2.3主传动系统的开停装置83.2.4主传动系统的制动装置83.2.5主传动系统的换向装置83.3结构特点分析83.3.1传动系统的安排83.3.2主轴部件的结构93.3.3传动齿轮的类型和结构93.3.4轴承类型93.3.5润滑方式93.3.6箱体94 主要设计零

8、件的计算105.计算机辅助设计solidworks125.1 solidwork简介125.2 solidworks装配及造型：12结 论22参考文献23致 谢241 绪 论普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。ca6140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、光杆、丝杠和床身八个1。主轴箱体：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转动力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

9、工质量。如果主轴的旋转精度降低，则整个机床的使用价值就会降低。进给箱体：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加工。丝杠与光杠构件：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，不用丝杆。溜板箱体：是车床进给运动操纵箱，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。ca6140机床可进行各

10、种车削工作，并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。主轴三支撑均采用滚动轴承；进给系统用双轴滑移共用齿轮机构；纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机。该机床刚性好、功率大、操作方便2。2 机床的规格和参数 ca6140型卧式车床的万能性较大，但结构复杂而且自动化程度低，在加工形状比较复杂的工件时，换到比较麻烦，加工过程中辅助时间比较长，生产率低，适应于单件、小批生产机维修车间。 卧式车床主要加工轴类和直径并不太大的盘、套类零件，故采用卧式布局。主轴水平安装，刀具在水平面内作纵、横向进给运动。机床的主要部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、光杠、丝杠、刀架、尾座、床身和床腿等机构3。工件最大回转直径

11、：床面上400毫米床鞍上210毫米工件最大长度（四种规格）750、1000、1500、2000毫米主轴孔径 48毫米主轴前端孔锥度400毫米主轴转速范围：正传（24级）101400转/分反转（12级）141580转/分加工螺纹范围：公制（44种）1192毫米英制（20种）224牙/英寸模数（39种）0.2548毫米径节（37种）196径节进给量范围：纵向（64种）0.0286.33毫米/转横向（64种）0.0143.16毫米/转主电机：功率7.5千瓦转速1450转/分 3 传动方案和传动系统图的拟定3.1绘制转速图3.1.1选定电动机一般金属切削机床的驱动电机，如无特殊的性能要求，多采用y系列

12、封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。y系列电动机高效、节能、起动转矩大、噪声低、震动小、运行安全可靠。根据机床所需功率选择y160m4，其同步转速为1500r/min。3.1.2分配总降速传动比（1）确定极限转速已知主轴最低转速nmin为10mm/s，最高转速nmax 为1400mm/s，转速调整范围为rn=nmin/nmax=14（2）确定公比选定主轴转速数列的公比为=1.12（3）求出主轴转速级数z=lgrn/lg +1=lg14/lg1.12+1=24（4）确定结构网或结构式24=2322总降速传动比，nmin为主轴最低转速，考虑是否需要增加定比传动副，以使转速数列符合标准或有利于较少齿轮

13、和径向与轴向尺寸，并分担总降速传动比。然后，按“先缓后急”的递减原则将总降速传动比分配给串联的各变速组中的最小传动比4。3.1.3确定传动轴的轴数传动轴数=变速组数+定比传动副数+1=63.1.4绘制转速图先按传动轴数及主轴转速级数格局，画出网格。在转速图上，先分配从电动机转速到主轴最低转速的总降速比，在串联的双轴传动间画上体现各个轴之间传递的转速的变化线5。 图3.1 ca6140主轴运动转速图图3.2 ca6140传动系统图图3.3 ca6140卧式车床主轴箱的展开图传动系统可用传动路线表达式表示如图3.4：图3.4 主传动系统图主运动传动系统的两末端件是主电动机和主轴。运动由电动机（7.

14、5kw，1450r/min）经v形带轮传动副130mm/230mm，通过一个卸荷装置传至主轴箱中的轴。带轮230与花键轴套固连，花键轴套用两个向心推力球轴承支承在主轴箱体上，这样，带轮230可通过花键轴套与轴上的花键部分连接带动轴旋转，而带传动张紧力则通过轴承传至主轴箱体，不作用与轴，称为卸荷，从而减少轴的弯曲变形。在轴上装有双向多篇摩擦离合器m1,使主轴正传或反转或停止。当压紧离合器m1左部摩擦片时，轴的运动齿轮副56/38或51/43传给轴，使得轴获得两种转速。压紧右部摩擦片时，经齿轮50，轴上的空套齿轮34传给轴上的固定齿轮30.这是轴至轴间多了一个中间齿轮34，故轴的转向与经m1左部传

15、动时相反。轴反转转速只有一种。当离合器处于中间位置时，左右摩擦片都没有被压紧。轴的运动不能传至轴，故轴正传共有6种转速6。运动由轴传往主轴有两条路线：高速传动路线。主轴上的滑移齿轮50移至左端，使之与轴上右端的齿轮63啮合。运动由轴经齿轮副63/50直接传给主轴，得到450-1400r/min的6种高转速。低速传动路线。主轴上的滑移齿轮50移至右端，使主轴上的齿轮离合器m2啮合。轴的运动经齿轮副20/80或50/50传给轴，又经齿轮20/80或51/50传给轴，再经过齿轮副26/58和齿式离合器m2传至主轴，使主轴获得10-500r/min的低转速。主轴转速级数和转速：由传动系统图和传动路线表

16、达式可以看出，当主轴正传时，可得到6种高速和24级低转速。轴-之间的四条传动路线的传动比式中，i1和i2基本相同，所以实际上只有3种不同的传动比。因此，运动经由低速传动路线，主轴时机上只能得到23（221）=18级转速。加上由高速路线传动获得的6级，主轴总共可获得6+18=24级转速。同理，主轴反转时，有3+3（221）=12转速。主轴的各级转速，可根据各滑移齿轮的啮合状态求得。同理，可以计算出主轴正传时的24级转速为10-1400r/min；反转时的12级转速为14-1580r/min。主轴反转通常不是用于切削，而是用于车螺纹时，切削完一刀后使车刀沿螺旋线退回，所以转速较高以节约辅助时间7。

17、3.2主传动系统的结构设计3.2.1主传动系统的布局及变速机构的类型主传动的布局形式取决于机床的用途、类n型和尺寸等因素。ca6140型车床采用集中传动式，优点是：结构紧凑，便于实现集中操纵，箱体数少。ca6140型车床主传动系统，大部分变速组采用滑移齿轮变速机构，而在传动链的末端，为使主轴运转平稳，采用了斜齿轮圆柱齿轮；为了分支传动的需要，还采用了齿轮式离合器变速机构。3.2.2齿轮的布置应尽量使较小的齿轮成为滑移齿轮，并布置在主轴上；为避免同一滑移齿轮变速组内的两对齿轮同时啮合，两个固定齿轮的间距，应大于滑移齿轮的宽度b；齿轮在轴向位置的排列，如没有特殊情况，应尽量缩短轴向尺寸。3.2.3

18、主传动系统的开停装置ca6140型车床采用片式摩擦离合器进行机床的开停。片式摩擦离合器可用于高速运转的离合，离合过程比较平稳，并能兼起过载保护的作用。3.2.4主传动系统的制动装置ca6140型车床采用闸带式制动器。闸带式制动器具有结构简单，轴向尺寸小，操纵方便的特点。3.2.5主传动系统的换向装置ca6140型车床采用机械换向机构，多片摩擦式离合器式换向机构可以在高速运转中平稳的换向动作8。 3.3结构特点分析3.3.1传动系统的安排高低速传动链分开。高速传动链较低速传动链减少2级传动，并用同时操纵最末的3级扩大组的但手柄操纵机构脱开跨轮组，减少了空转齿轮的对数和空转功率小号，降低了噪声，提

19、高了传动高效率。机床的主创东系统刚才用集中布局方式。主电机将运动传入变速箱后，通过1个3级滑移齿轮变速传动组，3个2级滑移齿轮变速传动组和转换高低素的离合器，使诅咒获得24级正转转速和24级反转转速。避免了较大的升速传动。变速箱传动链的总升速传动比分别由4对传动组递加实现，使中间轴保持了较低的转速。采用了娇小的齿数和，使主轴齿轮的最大圆周素的较低，从而减小了齿轮的啮合冲击和噪音，降低了吃面摩擦产生的热量9。3.3.2主轴部件的结构（1）主轴采用了前中支承为主要支承，后支承为辅助支承的三支承结构。用螺母调整前，中轴承的兼首席，使前轴承的过赢量大雨中轴承的过赢量。（2）减小了主轴前端的悬伸量。（3

20、）在主轴齿轮上开槽，设置平衡块。（4）将传动主轴的齿轮布置在主轴右上方，使传动力与切削水平分力抵消一部分。由于上述的设计，提高主轴部件的刚度和抗震性，降低了噪声和发热。3.3.3传动齿轮的类型和结构（1） 传动链的末级采用斜齿轮传动，以增加运动的平稳性。（2） 尽量减小齿宽，以减小齿向误差，减小啮合冲击。（3） 采用装配式滑移齿轮块，改善了齿轮的结构工艺性，减小了制造误差，提高了传动精度，减低了齿轮震动和噪声。3.3.4轴承类型除个别地方外，全部采用低噪声，易装配的深沟球轴承。3.3.5润滑方式利用摆线泵泵油至配油盘，然后使油滴至齿轮脱离啮合的一侧。整个变速箱内，除两个进给传动齿轮外，主传动齿

21、轮全部脱离箱内润滑油池的油面，消除了主传动齿轮搅抽和齿轮“泵油”的发热和噪声。3.3.6箱体加高了主轴中心至箱体上面的尺寸，减薄了箱盖，增加了前支承吃的壁厚，并在箱体内壁布置了加强肋，加大了箱体内壁连接处的圆角半径10。4 主要设计零件的计算 主轴箱中有主轴、变速机构，操纵机构和润滑系统等组成。主轴箱除了应保证运动参数外，还应具有较高的传动效率，传动件具有足够的强度或刚度，噪声较低，振动要小，操作方便，具有良好的工艺性，便于检修，成本较低，防尘、防漏、外形美观等。 箱体材料以中等强度的灰铸铁ht150及ht200为最广泛，本设计选用材料为ht200箱体铸造时的最小壁厚根据其外形轮廓尺寸（长宽高

22、），按表4.1选取。选取时应该综合考虑箱体体积大小和机床强度要求，充分兼顾经济和实用两者，在满足要求的前提下尽量减小变速箱体积。 表4.1箱体参数选择长宽高（mm3）壁厚（mm） 500500300-80050050010-15 80080050012-20 由于箱体轴承孔的影响将使扭转刚度下降 10%20%，弯曲刚度下降更多，为弥补开口削弱的刚度，常用凸台和加强筋；并根据结构需要适当增加壁厚。如中型车床的前支撑壁一般取25mm左右，后支撑壁取22mm左右，轴承孔处的凸台应满足安装调整轴承的需求。箱体在主轴箱中起支撑和定位的左右。ca6140主轴箱中共有6根轴，轴的定位要靠箱体上安装的位置来保

23、证，因此，箱体上安装空的位置的确定很重要。本设计中各轴安装孔的位置的确定主要考虑了齿轮之间的啮合及相互干涉的问题，根据各对配合齿轮的中心距及变位系数，并参考了有关资料，箱体上轴安装空的位置确定如下：中心距-=2.5（56+38）/2=120mm中心距-=2.5（50+34）/2=105mm中心距-=2.5（41+49）/2=100mm中心距-=（30+34）/22.5=80mm中心距-=2.5（20+80）/2=125mm中心距-=（20+80）/22.5=125mm中心距-=（26+58）/22.5=105mm箱体在床身上的安装方式，机床类型不同，其主轴变速箱的定位安装方式亦不同。有固定式、

24、移动式两种。车床主轴箱为固定式变速箱，用箱体底部平面与底部突起的两个小垂直面定位，用螺钉和压板固定。本主轴箱箱体为一体式铸造成型，留有安装结构，并对箱体的底部为安装进行了相应的调整11。5 计算机辅助设计solidworks5.1 solidwork简介solidworks软件是世界上第一个基于windows开发的三维cad系统，该系统在1995-1999年获得全球微机平台cad系统评比第一名，从1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖。solidworks软件功能强大并且易学易用，因而近年来在机械设计行业得到了广泛的应用。其功能特点主要包括如下几点。（1）参数化设计、特征建模技术及设计过程

25、的全相关性使其具有很好的设计柔性，即设计过程灵活，修改方便。（2）全windows特性的特征管理器使设计过程的操作及管理条理清晰，操作简单，完整的动态界面和鼠标动态控制对设计复杂零件是非常实用而且特别重要的技术手段。（3）功能强大的cad模块包括了草图设计、曲面建模、实体建模和钣金零件设计等，可以完成基于特征的cad模型建立，满足机械设计要求。（4）面向装配的零件设计为大型装配体的建模提供了重要的技术方法，其ipa动画制作可以实现动态模拟装配，同时可以进行运动分析，从而在计算机里完成零件设计正确与否的校验。（5）solidworks是包含了cad/cam/cae功能的集成化软件，全面满足设计、

26、分析、制造、产品数据管理的一体化要求综上所述，solidworks软件的基本设计思路为“实体造型虚拟装配二维图纸”，三维实体建模使设计过程形象而且直观，虚拟装配可以实现设计过程的随时校验，从而避免可能造成的直接经济损失12。5.2 solidworks装配及造型solidworks装配体性能的方法：使用简化零部件、轻化零部件和使用装配体配置等，在相同的系统条件下，提高软件的可操作性，进而提高设计效率。确定零部件之间装配关系的具体方法如下：建立一个虚拟件，把新零部件和与之有装配关系的零部件作为虚拟件的子节点，把虚拟件的所有子节点中所涉及到的零部件全部输入到solidworks装配环境下进行手工装

27、配。手工装配完成后对虚拟件进行提取，与提取产品结构的区别是不在设计资源库中保存零部件，只保存与新零部件有关的装配关系，提取结束后自动删除选中的虚拟件。在solidworks中零部件之间的装配关系有9类，装配关系在solidworks中的参数如表5.1所示表5.1 配合说明配合类型说明重合将所选面、边线及基准面定位(相互组合或与单一顶点组合)，这样它们共享同一个无限基准面。定位两个顶点使它们彼此接触。平行放置所选项，这样它们彼此间保持等间距。垂直将所选项以彼此间 90角度而放置同轴心将所选项放置于共享同一中心线。锁定保持两个零部件之间的相对位置和方向。距离将所选项以彼此间指定的距离而放置。角度将

28、所选项以彼此间指定的角度而放置。对称迫使两个相同实体绕基准面或平面对称。宽度将标签置中于凹槽宽度内。凸轮迫使圆柱、基准面、或点与一系列相切的拉伸面重合或相切。齿轮强迫两个零部件绕所选轴彼此相对而旋转。齿条和齿轮一个零件（齿条）的线性平移引起另一个零件（齿轮）的周转，反之亦然。图5.1中是轴传动控制杆，在整个绘图中这个部分是最具有难度的，对于刚开始了解学习solidworks的我来说是比较难的，不光是绘图最关键是理解整个控制过程的实现，这个控制是通过链条和外部的控制杆连接的，直接通过外部杆的旋转实现六级不同的传动。 主轴箱内轴呵通过轴i间双联滑移齿轮机构及轴间三联滑移齿轮机构得到六级转速。控制这

29、两个滑移齿轮机构的是一个单手柄六级变速操纵机构图2-14(a)。转动手柄9可通过链轮、链条带动装在7上的盘形凸轮6和曲柄5上的曲柄销4同时转动。手柄轴和轴7的传动比为1:1，因而手柄旋转1周，盘形凸轮6和曲柄销4也均转过l周。盘形凸轮上的封闭曲线槽由半径不同的两段圆弧和过渡直线组成。杠杆11上端有一销子10插入盘形凸轮曲线槽内，下端也有一个销子嵌于拨叉12的槽内。当盘形凸轮上大半径圆弧的曲线槽转至杠杆ll上端销子10处时，销子往下移动图2-14(b)、(c)、(d)，带动杠杆顺时针摆动，从而使双联滑移齿轮1处于左位；当盘形凸轮上小半径圆弧曲线槽转至销子处时，销子往上移动图2-14(e)、(f)

30、、(g)，从而使滑移齿轮块1处于右位。曲柄5上的曲柄销4上装有滚子，并嵌入拨叉3的槽内。轴7带动曲柄5转动时，曲柄销4统轴7转动，并通过拔卫3使三联滑移齿轮2被拨至左、中、右不同位置图214(b)(g)。每次顺序转动手俩606就可通过双联滑移齿轮块1左右不同位置与三联滑移齿轮块2左、中、右三个不同位置的组合，使轴得到六级转速。单手柄操纵六缀变速的组合情况见表5.213。图5.1 控制杆变速控制 表5.2 运动位置曲柄5abcdef滑移齿2左中右右中左杠杆下销子abcdef滑移齿1左左左右右右齿轮工作在进行毕业设计的过程中，对于零件的绘图和造型都是设计内容的重要部分。不仅可以提高学生对机构，零件

31、的理解程度，也可以学到更多的关于当今设计领域的前沿知识。并且对零件进行三维实体造型，不仅有利于直观的理解零件的外观，还能进行装配和模拟运动仿真。这对于机械领域的设计来说，无疑是很有吸引力的内容。所以在本次设计中，我们也着重学习了solidworks的造型，装配，绘制工程图。由于时间仓促，我们只实现了三维造型和装配功能，并把一些实体转成了工程图，但是还存在一些问题，有一些零件没有实现，错误也再所难免。希望老师进行批评指正。以下是几种典型零件的模型图片。其中建模过程可由模型树中特征的排列顺序中看出。图5.2 控制杆图5.2是控制杆的正等轴测图，其中三根铸铁色的杆是保持静止的定位杆，在凸轮杆驱动时，

32、始终保持不动，通过凸轮杆的旋转带动凸轮和固定在上面有凸轮轨道的部件旋转，在凸轮配合和面接触的配合下，滑块旋转使得轴上的滑移齿轮左右运动。同时，保持有凸轮配合的圆柱销带动杆在两个位置之间往复转动，从而实现了轴上的滑移齿轮有两个啮合位置的切换，两者共同实现六级齿轮传动比的转化。从另一个角度观察控制杆的空间组成。图5.4 凸轮构件组装图5.4是控制杆的凸轮部分，控制杆正是通过凸轮的巧妙运用而实现了转动控制六级转速变换。其中凸轮及其连接的滑块导轨之间的配合主要有:凸轮与滑块之间的同轴配合，滑块与导轨之间的两个面的接触配合，还有安装导轨的空心圆柱体与定位轴的同轴配合，其中定位轴是固定的，凸轮轨道闭合面与

33、连接杠杆之间有个凸轮配合实现了沿着凸轮曲面运动，凸轮和凸轮轨道是由杆锁定在一起的以保证两者始终以相同的转速运动。图5.5 定位板设计图5.5中所示是主轴箱箱体的简易板，配合轴承一起用于各个轴之间的空间定位，其中各个中心距都是由各个轴之间的配合齿轮的齿数决定的，在经过一定的位置调整之后达到相对理想的位置，配合中主要运用的是同心配合，用于定位各个轴的位置，实现轴上齿轮的啮合。绘制时，首先选择前视角绘制草图，绘制35和r117.5,在圆上绘制40，距离100的地方绘制40，再在距离125和142.25的地方分别绘制两圆，直径分别是40和60，选择多余的圆为构造线，在最外面绘制矩形框，长宽适当即可，选

34、择拉伸特征，拉伸量为5mm，方向选择默认。最后保存并命名为定位板。在此基础上，可以进一步绘制成箱体的一部分，根据箱体厚度选择拉伸量，镜像定位板，并封闭前后下三个面，使其形成一个开盖的箱体，可以与各个轴配合成变速箱的部分传动机构，如果还要再加入轴和主轴的零件，则可以绘制类似的定位板，用同样的方法绘制另一边的箱体形状，再装入轴，进而实现整个主轴主传动部分的传动机构三维模拟。已经完成的定位板的设计，其实是省去了很多工作了的主轴箱体的设计，类似的可以成功绘制出箱体。图5.6 总装配图 在所示的装配图5.6中，运动连接到了杆和上，直接通过控制杆的运动从而来带动整个轴的运动实现六级传动，由于控制杆转动一圈

35、就能实现六个不位置的配合，所以整个动画在绘制的过程中充分考虑到了控制杆的移动时间和齿轮的转动时机的配合，模拟控制杆在刚开始时是处于左边一对齿轮啮合位置，同时轴处于右边齿轮啮合位置，实现一种传动比，当控制杆继续运动时三轴至左向右运动分别和轴上的三对齿轮配合形成三种不同的传动比，当控制杆使得轴滑移齿轮移动到最右端时，完成左中右三种位置的转变，此后轴滑移齿轮向左运动，由于杠杆的设计运动使得在齿轮未完全离开最右端齿轮时，轴上的滑移齿轮已经向左运动和另一对齿轮啮合，此后轴滑移齿轮继续向左运动，经过右中左的位置，又完成了三种传动比，总共是六级传动。凸轮的运动带动滑块运动，配合杠杆完美的实现了两种运动的叠加

36、，不仅在控制上容易实现，在机床变速箱优化上也是起到很大的作用。图5.7 运动设计图5.7是绘制动画的详细过程，运动算例为运动的图形模拟和装配体模型的直观属性。运动算例与配置类似，并不更改原有装配体模型或其属性。它们显示根据你添加的模拟而更改时的模型。运动算例使用 motionmanager（此为基于时间的界面），并提供对以下功能的访问：所有层次。更改视点，显示属性，并生成可发布的动画来显示您的运动中的装配体 装配体运动。通过添加马达进行驱动来动画装配体，或者决定装配体在各种时间时的外观，设定键码点，装配体运动应用程序计算从一个位置跳到另一个位置所需的顺序。物理模拟。用于模拟马达、弹簧、阻尼及引

37、力在装配体上的效应（还包含所有用于装配体运动中的工具）。物理模拟将模拟单元（马达、引力、弹簧、及接触）与 solidworks 工具（如配合和物资动力）进行组合来移动您的装配体零部件，并考虑到其质量属性。 cosmosmotion。用于模拟，分析，并输出模拟单元（力、弹簧、阻尼、摩擦、等）在装配体上的效应（也包含所有在物理模拟中可用的工具）14。 solidworks是一款功能强大的中高端cad软件，方便快捷是其最大特色，特别是自solidworks2001后内置的animator插件，秉承solidworks一贯的简便易用的风格，可以很方便的生成工程机构的演示动画，让原先呆板的设计成品动了起

38、来，用最简单的办法实现了产品的功能展示，增强了产品的竞争力以及与客户的亲和力。 要想在solidworks中使用animator必须手动启动，系统默认在启动时没有启动animator。方法如下：进入工具-插件-在animator前的复选框上打勾，点击确定就行了。这时在屏幕上会出现animator的工具栏。这样我们就启动了animator，并且以后它会和solidworks一起启动。 animator工具栏第一部分是动画设置工具，用来设置完成动画的路径，第二部分是动画播放控制工具，原理和家用的影碟机类似，第三部分是录制动画部分，可以将做好的动画渲染成影像文件，最后是屏幕捕捉部分。另外，工具栏上的

39、所有按钮对应的功能在屏幕顶部animator菜单中也能找到15。本次动画在装配体运动中完成，有两个驱动机构，分别是控制杆和轴，开始运动时轴的滑移齿轮和轴右侧的齿轮啮合，轴滑移齿轮和轴左侧的定齿轮啮合，然后轴开始驱动，在齿轮配合下，三根轴开始按照一定的传动比转动，经过4秒后，轴停止驱动，控制杆开始运动在经过很短的时间之后轴的滑移齿轮达到另一个啮合位置，控制杆停止运动，轴重新开始驱动，实现了新的传动比经过4秒后，轴再次停止驱动，控制杆再次转动到达第三个位置，这样就实现了三种不同的传动比。当控制杆达到右端之后，继续转动时，由于凸轮和杠杆的配合运动，轴上的滑移齿轮开始向左侧移动，达到和轴的第二种啮合配

40、合位置，然而此时轴上的滑移齿轮依然处于和轴最右侧定齿轮啮合状态下，这样又一种的新的传动比得以实现，控制杆继续运动只能带动轴滑移齿轮移动，直到滑移到最左侧的定齿轮上后，轴上的滑移齿轮才会回到开始运动时的右端位置，这样一个运动循环就实现了。在最初绘制零件动画时，我先做的是各个轴的装配成型动画，后来发现没有控制杆的运动，轴的滑移齿轮的位置无法确定，因为控制杆六个位置没有精确的定位，没办法准确绘制，只能通过后来的调整实现。当我绘制完控制杆的动画后，根据控制杆能实现的两对滑移齿轮的移动距离，在利用面的配合使得，滑移齿轮和控制杆一起运动，再合理的分配两个驱动件的运动时间，实现运动配合。再者，在控制杆到达的

41、每一个位置，轴的转速不变，但是其他轴的转速是由轴之间的齿轮配合决定的，因此每一个位置都有不同的齿轮配合，每一次控制杆到达一个位置都要重新设置配合，删去原来的齿轮配合，创建新的希望实现的配合，从而到达要求的转速。另外solidworks中还有其它一些动画效果，如视图角度的定义，在选择适当的时间轴下插入帧然后调整图像的方向，可以自由调整也可以选择左视右视等一些已经定义好的位置，替换帧后你可以发现多了一条用来表示渐变的线，当然你也可以不要渐变，直接选择第一帧，右键点击后选择关闭，这样你可以发现在时间轴到达刚才的替换帧后，视向是突然发生变化了，你可以根据需要选择两种方式。在别人的动画中我发现，渐变的动

42、画效果是很不错的，特别是在一些冲压模具的模拟时，工件的变形动画，就是利用这一功能实现的，只要定义时间轴两端的工件形状就能实现其变化过程。结 论ca6140的主轴箱体是将电机的动力传递到主轴的基本机构，在其非常成熟的设计背景下，其中有很多非常巧妙的设计，使得从整体看来整个车床显得非常精炼，在实现功能的前提下，整个设备显得非常稳重，所有的设计都是必需的，没有累赘，所有的部分都有其功用，没有多余的构件，给人一种无可挑剔的感觉，因此在很多细节上是经过很多前人先进的设计者深思熟虑的结果，遗憾的是在本次设计中，很难顾及到这些微妙的部件，因为如果要模拟整个车床主轴箱体，任务量太重无法在短时间内完成，涉及到很多数据都无法确定，因此，在绘图过程中只是初略的用测绘的数据绘制了主要部件的3d图。通过认识理解，整个传动关系的设计，在去实验室看了实体模型之后，了解到了各个控制杆的运动过程，各个齿轮配合实现多种传动比的关系过程，在经过允许后，绘制了六级变速控制杆，并模拟了其运动控制过程，这也是整个设计中最具有分量的，虽然理解了后其实感觉也没有特别难的，但在整个绘图学习过程中，深深的感觉到学到的就是自己的，人和人之间最大的差别也许就是你比他多懂了一点，或是他比你知道更多一点而已。本次设计过程基本完成任务，比较满意，但很多