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文檔簡介
1、黃河水院職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文論 文 題 目CA6140 車 床 進 給 箱 設(shè) 計2008 屆 機械工程 系專 業(yè) 機械制造與自動化 學(xué) 號 0 學(xué)生 指導(dǎo)教師 完成日期 年 月 日136 / 139摘 要 CA6140型臥式車床是普通精度級的萬能機床,它的特有功能是車削一定圍的各種螺紋,包括切削公制螺紋、英制螺紋、模數(shù)螺紋和徑節(jié)螺紋的功能,要求進給傳動鏈的變速機構(gòu)能嚴(yán)格準(zhǔn)確地按照標(biāo)準(zhǔn)螺距數(shù)列來變化。CA6140型臥式車床進給箱固定在床身左前面,有進給運動的變換裝置與操縱機構(gòu),其功能是改變被加工螺紋的螺距或機動進給的進給量。變換裝置包括移換機構(gòu),用來實現(xiàn)倒數(shù)關(guān)系與特殊因子;基本螺距機構(gòu),用
2、來實現(xiàn)車削出導(dǎo)程值按等差數(shù)列排列的螺紋;倍增機構(gòu),用來實現(xiàn)車削螺紋的導(dǎo)程值成倍數(shù)關(guān)系變化的螺紋。 當(dāng)U倍 =1時發(fā)現(xiàn)一條新的傳動鏈,可以提高部分公制與模數(shù)螺紋的切削精度,并使傳動路線大大縮短。關(guān)鍵詞:進給箱;變換裝置;移換機構(gòu);基本螺距機構(gòu);倍增機構(gòu)目 錄第一章 CA6140進給箱傳動方案設(shè)計-4 1.1 CA6140普通車床簡介-4 1.2 進給箱的傳動機構(gòu)-5 1.3 進給箱切螺紋機構(gòu)設(shè)-8 1.4 切螺紋系統(tǒng)與齒數(shù)比的確定-
3、9 1.5 增倍機構(gòu)設(shè)計以與移換機構(gòu)設(shè)計-10 1.6 車制螺紋的工作過程-12第二章主要零件設(shè)計-21 2.1 齒式離合器的設(shè)計-21 2.2 各軸與軸上組件的設(shè)計驗算-21 2.2.1 中心距a的確定-22 2.2.2 XII軸上齒輪的設(shè)計驗算-22 2.2.3 XIV軸上齒輪的驗算-25 2.2.4 XIV軸的設(shè)計驗算-30
4、;2.2.5 XV軸上齒輪的設(shè)計驗算-35 2.2.6 XV軸的設(shè)計驗算-38 2.2.7 XVI軸齒輪的設(shè)計驗算-40 第三章雙聯(lián)滑移齒輪進給箱傳動系統(tǒng)的研究-44 3.1 新傳動鏈車公制螺紋-44 3.2 新傳動鏈車模數(shù)螺紋-45 3.3 新傳動鏈的特點與適用圍-46 結(jié)論-48致-49參考文獻-50 -大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 41 精度等級
5、0; 選8級 載荷系數(shù)K K= KA KV KHaKHb
6、160; (式12.5) 使用系數(shù)KA 由表12.9,KA =1.5 動載系數(shù)KV
7、 由圖12.9,KV =1.2 齒間載荷分配系數(shù)KHa 由表12.10,先求
8、160; Ft =2 T4/d13
9、0; =5607 KA Ft/b=280>100
10、 ae=1.88-3.2(1/ Z1 +1/ Z2 )cosb
11、0; =1.74 Ze=)/34(ae-
12、 =0.87 由此得 KHa=1.1
13、60;齒向載荷分配系數(shù)KHb 由表12.11 KHb =A+B (b/d)2+C·310b
14、160; =1.35 由此得
15、 K= KA KV KHaKHb =1.5×1.2×
16、;1.1×1.35 =2.67 彈性系數(shù)ZE
17、; 由表12.12,ZE =189.8 節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH 由圖12.16,ZH =2.5 接觸最小安全系數(shù)SHmin
18、160; 由表12.14,SHmin=1.05 總工作時間th th =10×300×8×0.2 &
19、#160; =4800h 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL 由表12.15,估計710< NL£910, 則指數(shù)m=8.78
20、60; NL1= Nv1 =60gå=ni1nithi (Ti/Tmax )m (式12.13) -大學(xué)本科畢業(yè)
21、設(shè)計(論文) 42 =2.6×107 原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 NL2&
22、#160;= NL1/i=0.81×107 接觸壽命系數(shù)ZN 由圖12.18,NL1 =1.3
23、 NL2 =1.35 許用接觸應(yīng)力sH sH1 =sHlim1 NL1 /
24、SHmin (式12.11)
25、; =1547MPa
26、60; sH2 =sHlim2 NL2/ SHmin =1478MPa 驗算sH
27、160; sH =ZE ZH Zeu1)/bd12KT1(u2+ (式12.8) &
28、#160; =189.8×2.5×0.87×3/4)303030/(8410067.22´´´´´ =1444MPa
29、 <sH2 計算結(jié)果表明齒輪的接觸疲勞強度滿足要求。 齒根彎曲疲勞強度驗算 重合度系數(shù)Ye Ye=0.25+075/ ae
30、160; =0.68 齒間載荷分配系數(shù)KFa 由表12.10,KFa=1/ Ye
31、=1.47 齒向載荷分配系數(shù)KFb 由圖12.14,KFb=1.38 載荷系數(shù)K K= KA K
32、V KFaKFb
33、; =3.65 齒形系數(shù)YFa 由圖12.21, YFa1=2.46
34、 YFa2 =2.19 應(yīng)力修正系數(shù)YSa
35、 由圖12.22,YSa1=1.65 &
36、#160; YSa2=1.8 彎曲疲勞極限sFlim 由圖12.23c,aFl
37、im1 =920MPa aFlim2 =850MPa&
38、#160;彎曲最小安全系數(shù)SFlim 由表12.14,SFlim =1.25 -大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 43 彎曲壽命系數(shù)YN &
39、#160; 由圖12.24,YN1 =0.95
40、60;YN2 =0.97 尺寸系數(shù)Yx 由圖12.25,Yx =1 許用彎曲應(yīng)力sF
41、; sF1 =sFlim1YN1 Yx / SFlim
42、160; =669MPa sF2
43、0;=sFlim2YN2Yx/ SFlim =659MPa 驗算sF1
44、0; sF1 =2KT4YFa1YSa1Ye/bd13m
45、0; =641Mpa
46、60; sF2 =sF1 YFa2YSa2 / YFa1 YSa1
47、60; =622MPa 計算結(jié)果表明齒輪的彎曲疲勞強度滿足要求 -大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 44 第四章 雙聯(lián)滑移齒輪進給箱傳動系統(tǒng)的研究 通過對進給箱傳動系統(tǒng)的研究,發(fā)現(xiàn)了一條新的傳動路線,當(dāng)U倍 =1時可
48、以減少車削公制螺紋與模數(shù)螺紋傳動鏈中的傳動齒輪6個,使傳動鏈大大縮短,并且提高了被加工螺紋的精度。 4.1新傳動鏈車公制螺紋 當(dāng)U倍 =1時,新的車公制螺紋傳動路線 已有的傳動路線: 新的傳動鏈調(diào)整十分簡單, 只須將進給箱中的離合器M4改為接合, 就可斷開已有傳動鏈而調(diào)整出U倍的新的傳動鏈。即車削U倍=1的公制螺紋時, 進給箱中的離合器M3脫開、M5接合(M3 、M5保持原狀不變);而離合器M4由原來脫開調(diào)整為接合。M4接合, 即XVII軸左邊Z28滑移外齒輪滑進離合器M4的Z28齒
49、輪, 既保持軸與XIV與XVII聯(lián)成一軸,其傳動比UXVIIXVII=1,與U倍 =1等效;(因在老傳動鏈中, UXVIIXVII=(25/36)×(36/25) ×U倍 );同時又自動斷開了U倍 =1時已有的傳動鏈(U基-XIV-25/36-36/25-XV- U倍 XVII)的傳動。換言之,新老傳動鏈不可能同時傳動使XVII轉(zhuǎn)動,這樣可以避免新老傳動鏈運動之間的相互干擾。 M4接合后,運動有主軸VI經(jīng)齒輪副58/58,軸IX至XI間的換向機構(gòu),掛輪(63/100)
50、15;(100/75),傳至進給箱XII,然后再經(jīng)齒輪副25/36,軸XIII-XIV間的滑移齒輪變速機構(gòu)(基本螺距組),經(jīng)離合器M4直接傳至XVII軸,此時XIV軸與XVII軸間的傳動比UXIVXVII =1,與已有的傳動路線中UXIVXVII =(25/36)×(36/25) ×(28/35) ×(35/28)=1-大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 45 等效,而傳遞鏈中的齒輪數(shù)減少6個,這6個齒輪的制造和安裝誤差帶來的對加工螺紋精度的影響可完全避免。車公制螺紋新的傳動路線為:
51、0;由前面車削公制螺紋的公式可以看出:S=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×U基×25/36×36/25×U倍×12。 當(dāng)U倍=1時,S=7U基 ,也就是說新的傳動鏈同樣可以車削導(dǎo)程為7、8、9、10、11、12mm的公制螺紋。 4.2新傳動鏈車模數(shù)螺紋 當(dāng)U倍=1時,車削模數(shù)螺紋與車削公制螺紋一樣,只須將離合器M4由原來脫開改為接合,即可調(diào)整出一條新的傳動鏈,可用其來加工精度高的模數(shù)螺紋。其新老傳動路線為46
52、 由前面車削模數(shù)螺紋的運動平衡式可知 Sm =1×58/58×33/33×64/100×100/97×25/36×U基×25/36×36/25×U倍×12 當(dāng)U倍 =1時,Sm =7 U基/4,也就是說新的傳動鏈可以車削出為1.75、2、2.25、3mm的模數(shù)螺紋。 4.3 新傳動鏈的特點與應(yīng)用圍 (1)新的傳動鏈調(diào)整簡單方便。只須通過離合器M4 的手柄操作,就可使其脫開狀態(tài)調(diào)整為結(jié)合狀
53、態(tài)。 (2)新老傳動鏈傳遞運動能互鎖。從圖中可以看出,M4 脫開時已有傳動鏈傳遞運動給絲杠,M4 結(jié)合,已有傳動鏈當(dāng)即脫開,同時新傳動通,不會出現(xiàn)兩條傳動鏈同時傳動的狀態(tài)。 (3)新傳動鏈?zhǔn)褂脟容^廣。如公制螺紋的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)程值共有20種,其中有6個可以用新傳動鏈來車削,適用圍為6/20=30%;模數(shù)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)共有11個值,其中6個可以用它車削,適用圍為6/11=55%。 (4)新的傳動鏈的傳動精度比已有的要高。因新的傳動鏈比已有的傳動鏈少用6個齒輪,傳動鏈大大 縮短,齒輪的制造和安裝誤差影響小,所以新傳動鏈的精度 47 提高。換言之,新的傳動鏈可以使30%的公制螺紋和55%的模數(shù)螺紋的加工精度提高。 (5)新傳動鏈只適用車削U倍 =1時的公制與模數(shù)螺紋。 綜上所述,當(dāng)加工U倍 =1時的公制與模數(shù)螺紋,應(yīng)當(dāng)選用新的傳動鏈。
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