CA6140車床進給箱設計畢業(yè)設計論文

1、黃河水院職業(yè)技術學院畢業(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 學生姓名 指導教師 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床，它的特有功能是車削一定范圍內的各種螺紋，包括切削公制螺紋、英制螺紋、模數螺紋和徑節(jié)螺紋的功能，要求進給傳動鏈的變速機構能嚴格準確地按照標準螺距數列來變化。ca6140型臥式車床進給箱固定在床身左前面，內有進給運動的變換裝置及操縱機構，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，用來實現倒數關系及特殊因子；基本螺距機構，用來實現車

2、削出導程值按等差數列排列的螺紋；倍增機構，用來實現車削螺紋的導程值成倍數關系變化的螺紋。 當u倍=1時發(fā)現一條新的傳動鏈，可以提高部分公制及模數螺紋的切削精度，并使傳動路線大大縮短。關鍵詞：進給箱；變換裝置；移換機構；基本螺距機構；倍增機構目 錄第一章ca6140進給箱傳動方案設計-4 1.1ca6140普通車床簡介-4 1.2進給箱的傳動機構-5 1.3進給箱切螺紋機構設-8 1.4切螺紋系統及齒數比的確定-9 1.5增倍機構設計以及移換機構設計-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各軸及軸上組件的設計驗算-21 2.2.1中心距

3、a的確定-22 2.2.2xii軸上齒輪的設計驗算-22 2.2.3xiv軸上齒輪的驗算-25 2.2.4xiv軸的設計驗算-30 2.2.5xv軸上齒輪的設計驗算-35 2.2.6xv軸的設計驗算-38 2.2.7xvi軸齒輪的設計驗算-40第三章雙聯滑移齒輪進給箱傳動系統的研究-44 3.1新傳動鏈車公制螺紋-44 3.2新傳動鏈車模數螺紋-45 3.3新傳動鏈的特點及適用范圍-46結論-48致謝-49參考文獻-50-大學本科畢業(yè)設計（論文）41精度等級選8級載荷系數kk=kakvkhakhb（式12.5）使用系數ka由表12.9，ka=1.5動載系數kv由圖12.9，kv=1.2齒間載荷

4、分配系數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ze由表12.12，ze=189.8節(jié)點區(qū)域系數zh由圖12.16，zh=2.5接觸最小安全系數shmin由表12.14，shmin=1.05總工作時間thth=1030080.2=4800h應力循環(huán)次數nl由表12.15，估計710n

5、l910,則指數m=8.78nl1=nv1=60g=ni1nithi(ti/tmax)m（式12.13）-大學本科畢業(yè)設計（論文）42=2.6107原估計應力循環(huán)次數正確nl2=nl1/i=0.81107接觸壽命系數zn由圖12.18，nl1=1.3nl2=1.35許用接觸應力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計算結果表明齒輪的接觸疲勞強度滿

6、足要求。齒根彎曲疲勞強度驗算重合度系數yeye=0.25+075/ae=0.68齒間載荷分配系數kfa由表12.10，kfa=1/ye=1.47齒向載荷分配系數kfb由圖12.14，kfb=1.38載荷系數kk=kakvkfakfb=3.65齒形系數yfa由圖12.21，yfa1=2.46yfa2=2.19應力修正系數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yn由圖12.24，yn1=

7、0.95yn2=0.97尺寸系數yx由圖12.25，yx=1許用彎曲應力sfsf1=sflim1yn1yx/sflim=669mpasf2=sflim2yn2yx/sflim=659mpa驗算sf1sf1=2kt4yfa1ysa1ye/bd13m=641mpasf2=sf1yfa2ysa2/yfa1ysa1=622mpa計算結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第四章雙聯滑移齒輪進給箱傳動系統的研究通過對進給箱傳動系統的研究，發(fā)現了一條新的傳動路線，當u倍=1時可以減少車削公制螺紋及模數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內齒輪,既保持軸與xiv與xvii聯成一軸，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經齒輪副58/58,軸ix至xi間的換向機構，掛輪(63/100)(100/75),傳至進給箱xii，然后再經齒輪副25/36，軸xiii-xiv間的滑移齒輪變速機構（基本螺距組），經離合器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新傳動鏈車模數螺紋當u倍=1時，車削模數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，即可調整出一條新的傳動鏈，可用其來加工精度高的模數螺紋。其新老傳動路線為46由前面車削模數螺紋的運動平衡式可知sm=158/5833/3364/100100/9725/36u基25/3636/

11、25u倍12當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的模數螺紋。4.3新傳動鏈的特點及應用范圍（1）新的傳動鏈調整簡單方便。只須通過離合器m4的手柄操作，就可使其脫開狀態(tài)調整為結合狀態(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結合，已有傳動鏈當即脫開，同時新傳動鏈接通，不會出現兩條傳動鏈同時傳動的狀態(tài)。（3）新傳動鏈使用范圍比較廣。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，適用范圍為6/20=30%；模數螺紋的標準模數共有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時的公制及模數螺紋。綜上所述，當加工u倍=1時的公制及模數螺紋，應當選用新的傳動鏈。-大學本科畢業(yè)設計（論文）48結論ca6140機床進給箱內裝有進給變速機構，用來變換進給量和各種螺紋的導程，進給運動鏈使刀架實現縱向或橫向的進給運動及變速換向。此次設計幾乎涵蓋了本科所學的所有專業(yè)知識，是一次綜合的全面的實踐設計。通過指導老師的協助

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

14、預想到的，也在一定程度上影響了畢業(yè)設計的進度，幸虧有了指導老師的指點，并且經多方討論解決了一些問題，保證了我及時完成設計任務。不過，設計內容雖然完成了，但對于設計中一些難點并沒有完全的掌握，有些只是一知半解，對于這些問題，我將在以后的學習工作中繼續(xù)解決。-大學本科畢業(yè)設計（論文）49致謝首先要感謝-大學在這四年中培養(yǎng)了我，讓我在大學期間過的很充實，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。此次設計任務能夠順利并及時完成，必須感謝我的指導老師-，感謝他在這19周中對我的指導。正是由于他的輔導、解疑、督促及負責任的態(tài)度，才使得我在設計過程中遇到問題能及時解決。-老師給我們制定了詳細

15、的時間安排及進度安排，使得我們能夠循序漸進、按質按量地完成畢業(yè)設計，給我們最后一次的學習任務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們！-大學本科畢業(yè)設計（論文）50參考文獻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給箱傳動系統的研究.長沙大學工程系（410003）2曹國安.改進ca6140進給箱進給系統的探討.合肥工業(yè)大學（230009）3吳圣莊.金屬切削機床.吉林工業(yè)大學.機械工業(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)大學出版社，2006年9月，第二版：25-42