CA6140車床進(jìn)給箱設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

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(jìn) 給 箱 設(shè) 計2008 屆 機(jī)械工程 系專 業(yè) 機(jī)械制造與自動化 學(xué) 號 0 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 年 月 日摘 要 ca6140型臥式車床是普通精度級的萬能機(jī)床，它的特有功能是車削一定范圍內(nèi)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(jìn)給傳動鏈的變速機(jī)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(jìn)給箱固定在床身左前面，內(nèi)有進(jìn)給運(yùn)動的變換裝置及操縱機(jī)構(gòu)，其功能是改變被加工螺紋的螺距或機(jī)動進(jìn)給的進(jìn)給量。變換裝置包括移換機(jī)構(gòu)，用來實(shí)現(xiàn)倒數(shù)關(guān)系及特殊因子；基本螺距機(jī)構(gòu)，用來實(shí)現(xiàn)車

2、削出導(dǎo)程值按等差數(shù)列排列的螺紋；倍增機(jī)構(gòu)，用來實(shí)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，可以提高部分公制及模數(shù)螺紋的切削精度，并使傳動路線大大縮短。關(guān)鍵詞：進(jìn)給箱；變換裝置；移換機(jī)構(gòu)；基本螺距機(jī)構(gòu)；倍增機(jī)構(gòu)目 錄第一章ca6140進(jìn)給箱傳動方案設(shè)計-4 1.1ca6140普通車床簡介-4 1.2進(jìn)給箱的傳動機(jī)構(gòu)-5 1.3進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)-8 1.4切螺紋系統(tǒng)及齒數(shù)比的確定-9 1.5增倍機(jī)構(gòu)設(shè)計以及移換機(jī)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各軸及軸上組件的設(shè)計驗算-21 2.2.1中心距

3、a的確定-22 2.2.2xii軸上齒輪的設(shè)計驗算-22 2.2.3xiv軸上齒輪的驗算-25 2.2.4xiv軸的設(shè)計驗算-30 2.2.5xv軸上齒輪的設(shè)計驗算-35 2.2.6xv軸的設(shè)計驗算-38 2.2.7xvi軸齒輪的設(shè)計驗算-40第三章雙聯(lián)滑移齒輪進(jìn)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(diǎn)及適用范圍-46結(jié)論-48致謝-49參考文獻(xiàn)-50-大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）41精度等級選8級載荷系數(shù)kk=kakvkhakhb（式12.5）使用系數(shù)ka由表12.9，ka=1.5動載系數(shù)kv由圖12.9，kv=1.2齒間載荷

4、分配系數(shù)kha由表12.10，先求ft=2t4/d13=5607kaft/b=280100ae=1.88-3.2(1/z1+1/z2)cosb=1.74ze=)/34(ae-=0.87由此得kha=1.1齒向載荷分配系數(shù)khb由表12.11khb=a+b(b/d)2+c310b=1.35由此得k=kakvkhakhb=1.51.21.11.35=2.67彈性系數(shù)ze由表12.12，ze=189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)zh由圖12.16，zh=2.5接觸最小安全系數(shù)shmin由表12.14，shmin=1.05總工作時間thth=1030080.2=4800h應(yīng)力循環(huán)次數(shù)nl由表12.15，估計710n

5、l910,則指數(shù)m=8.78nl1=nv1=60g=ni1nithi(ti/tmax)m（式12.13）-大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）42=2.6107原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確nl2=nl1/i=0.81107接觸壽命系數(shù)zn由圖12.18，nl1=1.3nl2=1.35許用接觸應(yīng)力shsh1=shlim1nl1/shmin（式12.11）=1547mpash2=shlim2nl2/shmin=1478mpa驗算shsh=zezhzeu1)/bd12kt1(u2+（式12.8）=189.82.50.873/4)303030/(8410067.22=1444mpash2計算結(jié)果表明齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度滿

6、足要求。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗算重合度系數(shù)yeye=0.25+075/ae=0.68齒間載荷分配系數(shù)kfa由表12.10，kfa=1/ye=1.47齒向載荷分配系數(shù)kfb由圖12.14，kfb=1.38載荷系數(shù)kk=kakvkfakfb=3.65齒形系數(shù)yfa由圖12.21，yfa1=2.46yfa2=2.19應(yīng)力修正系數(shù)ysa由圖12.22，ysa1=1.65ysa2=1.8彎曲疲勞極限sflim由圖12.23c，aflim1=920mpaaflim2=850mpa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由圖12.24，yn1=

7、0.95yn2=0.97尺寸系數(shù)yx由圖12.25，yx=1許用彎曲應(yīng)力sfsf1=sflim1yn1yx/sflim=669mpasf2=sflim2yn2yx/sflim=659mpa驗算sf1sf1=2kt4yfa1ysa1ye/bd13m=641mpasf2=sf1yfa2ysa2/yfa1ysa1=622mpa計算結(jié)果表明齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)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(jìn)給箱傳動系統(tǒng)的研究通過對進(jìn)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時可以減少車削公制螺紋及模數(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

8、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(jìn)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(jìn)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(jìn)離合器m4的z28內(nèi)齒輪,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-25/36-36/2

9、5-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(yùn)動之間的相互干擾。m4接合后，運(yùn)動有主軸vi經(jīng)齒輪副58/58,軸ix至xi間的換向機(jī)構(gòu)，掛輪(63/100)(100/75),傳至進(jìn)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(jī)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

10、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：由前面車削公制螺紋的公式可以看出：s=158/5833/3363/100100/7525/36u基25/3636/25u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由前面車削模數(shù)螺紋的運(yùn)動平衡式可知sm=158/5833/3364/100100/9725/36u基25/3636/

11、25u倍12當(dāng)u倍=1時，sm=7u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(diǎn)及應(yīng)用范圍（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)合狀態(tài)。（2）新老傳動鏈傳遞運(yùn)動能互鎖。從圖中可以看出，m4脫開時已有傳動鏈傳遞運(yùn)動給絲杠，m4結(jié)合，已有傳動鏈當(dāng)即脫開，同時新傳動鏈接通，不會出現(xiàn)兩條傳動鏈同時傳動的狀態(tài)。（3）新傳動鏈?zhǔn)褂梅秶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，適用范圍為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，適用范圍為6/11

12、=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時的公制及模數(shù)螺紋。綜上所述，當(dāng)加工u倍=1時的公制及模數(shù)螺紋，應(yīng)當(dāng)選用新的傳動鏈。-大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）48結(jié)論ca6140機(jī)床進(jìn)給箱內(nèi)裝有進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)，用來變換進(jìn)給量和各種螺紋的導(dǎo)程，進(jìn)給運(yùn)動鏈?zhǔn)沟都軐?shí)現(xiàn)縱向或橫向的進(jìn)給運(yùn)動及變速換向。此次設(shè)計幾乎涵蓋了本科所學(xué)的所有專業(yè)知識，是一次綜合的全面的實(shí)踐設(shè)計。通過指導(dǎo)老師的協(xié)助

13、以及查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)，我完成了此次設(shè)計的全部內(nèi)容，包括進(jìn)給箱的總體分析、設(shè)計、計算，傳動設(shè)計，進(jìn)給箱及部分組件、零件設(shè)計及相關(guān)資料檢索、翻譯。具體包括：(1)進(jìn)給箱傳動設(shè)計傳動機(jī)構(gòu),進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計,切螺紋系統(tǒng)及齒數(shù)比的確定,倍增機(jī)構(gòu)設(shè)計以及移換機(jī)構(gòu)設(shè)計。通過查閱機(jī)床設(shè)計手冊，確定中心距及齒數(shù)比，進(jìn)而確定各齒輪的齒數(shù)和模數(shù)。(2)主要零件設(shè)計由以上的設(shè)計計算，驗算各傳動齒輪和軸，以確保設(shè)計的零件能夠達(dá)到要求。(3)新傳動鏈的研究通過分析、歸納，得到當(dāng)u倍=1時的一條新的傳動路線可以使部分公制及模數(shù)螺紋的切削精度得到提高，同時縮短了傳動路線。當(dāng)然在整個設(shè)計過程中，遇到的困難和問題是之前所沒有

14、預(yù)想到的，也在一定程度上影響了畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)度，幸虧有了指導(dǎo)老師的指點(diǎn)，并且經(jīng)多方討論解決了一些問題，保證了我及時完成設(shè)計任務(wù)。不過，設(shè)計內(nèi)容雖然完成了，但對于設(shè)計中一些難點(diǎn)并沒有完全的掌握，有些只是一知半解，對于這些問題，我將在以后的學(xué)習(xí)工作中繼續(xù)解決。-大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）49致謝首先要感謝-大學(xué)在這四年中培養(yǎng)了我，讓我在大學(xué)期間過的很充實(shí)，并且讓我掌握一定的專業(yè)技能，為踏上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。此次設(shè)計任務(wù)能夠順利并及時完成，必須感謝我的指導(dǎo)老師-，感謝他在這19周中對我的指導(dǎo)。正是由于他的輔導(dǎo)、解疑、督促及負(fù)責(zé)任的態(tài)度，才使得我在設(shè)計過程中遇到問題能及時解決。-老師給我們制定了詳細(xì)的時間安排及進(jìn)度安排，使得我們能夠循序漸進(jìn)、按質(zhì)按量地完成畢業(yè)設(shè)計，給我們最后一次的學(xué)習(xí)任務(wù)畫上了一個圓滿的句號。在這里我要再次感謝李震老師最后，我要再次感謝我的母校以及那些幫助我和支持我的老師及同學(xué)們！-大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）50參考文獻(xiàn)1汪大鵬,夏卿坤,吳憲平,陳曹,胡冠顯.對臥式車床雙軸滑移齒輪進(jìn)給箱傳動系統(tǒng)的研究.長沙大學(xué)工程系（410003）2曹國安.改進(jìn)ca6140進(jìn)給箱進(jìn)給系統(tǒng)的探討.合肥工業(yè)大學(xué)（230009）3吳圣莊.金屬切削機(jī)床.吉林工業(yè)大學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，1980：15-374黃開榜，張慶春，那海濤.金屬切削車床.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2006年9月，第二版：25