CA6140車床進給箱畢業(yè)設計

1、黃河水院職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計論文論 文 題 目CA6140 車 床 進 給 箱 設 計2008 屆 機械工程 系專 業(yè) 機械制造與自動化 學 號 0 學生 指導教師 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)能嚴格準確地按照標準螺距數(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)車削螺紋的導程值成倍數(shù)關(guān)系變化的螺紋。  當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-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)設計以與移換機構(gòu)設計-10  1.6  車制螺紋的工作過程-12第二章主要零件設計-21 2.1  齒式離合器的設計-21  2.2  各軸與軸上組件的設計驗算-21  2.2.1  中心距a的確定-22  2.2.2  XII軸上齒輪的設計驗算-22 2.2.3  XIV軸上齒輪的驗算-25  2.2.4  XIV軸的設計驗算-30 

4、;2.2.5  XV軸上齒輪的設計驗算-35  2.2.6  XV軸的設計驗算-38  2.2.7  XVI軸齒輪的設計驗算-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 -大學本科畢業(yè)設計（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） -大學本科畢業(yè)

21、設計（論文）  42                                        =2.6×107 原估計應力循環(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 -大學本科畢業(yè)設計（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              -大學本科畢業(yè)設計（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-大學本科畢業(yè)設計（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U倍=1時，S=7U基 ,也就是說新的傳動鏈同樣可以車削導程為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）新傳動鏈使用圍比較廣。如公制螺紋的標準導程值共有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)螺紋的標準模數(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，當加工U倍 =1時的公制與模數(shù)螺紋，應當選用新的傳動鏈。                    &#