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译 文 学 院 ： 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： f It is a so be A is a is is of a be is t is a so be a be as a on an at On a be no a An is of in an of is of a is of a is as as be is is or to be is to of a a a of A a to a to a a if it it no be to or be to a is of a at In of a be to in be of is is In of of he as to of of A is a is is of a be is of of of he of in 000 be of at 00 or be a In be is F he of as to of a is to be to be to no no is to is of a of of of of a is of a it to of is by is to is by as 8b of A is to at of of as or A a of to is by of of a to A 5%at is to be is a of of a as is an of to be of a is to or a is of a is to is a of a be In it is to n to of in as in be As a in is no as is in a in as a of in a A of is as at in in in of is 5% of in be in n in is a or It is to to be is a is a On in be to no In to as of is to is an on a of at of a be of of in a a or in he a of a at is of on it is is a as a or a As of to a of of of is a to of of a as is is a to of an as a of of of be by to 0% of of a is to of is a to of a By is an of us to is as A is is At of of ，is is by an an is to A of is is A is of of to is -N it to an of 1 is as a be by it is is a a to of N is on a as is be by 0% of if is of of be a 3 to 0% be as 5% of is to is to by to a In of as of a of of of a is to no an is 5% of F N F a of as of it is at At or of be at In of as is by 0% in 000 in of as As be a 30% in of in 000In we a at be at A us to a is of a as a of at is so it of is 00oC or a of of a is to be by is at is a of a if a of of or be a in to at as a of is of in an of of be by of a a to in a 0 of he of a of of in as of be in an of s to be on of on or at a as a in a or a in of a or a or on a of a in a or of in to as of of of to at or is to of as be of is to or to of in a to of If to or a in up be to is in by of A or an or is so it to it it a on in a 故障的分析、尺寸的决定以及凸轮的分析和应用 摘要 ： 作为一名设计工程师有必要知道零件如何发生和为什么会发生故障，以便通过进行最低限度的维修以保证机器的可靠性 ； 凸轮是被应用的最广泛的机械结构之一 ，是一种仅仅有两个组 件构成的设备。主动件本身就是凸轮，而输出件被称为从动件。通过使用凸轮，一个简单的输入动作可以被修改成几乎可以想像得到的任何输出运动。 关键词： 故障 高速凸轮 设计属性 前言介绍 ： 作为一名设计工程师有必要知道零件如何发生和为什么会发生故障，以便通过进行最低限度的维修以保证机器的可靠性。有时一次零件的故障或者失效可能是很严重的一件事情，比如，当一辆汽车正在高速行驶的时候，突然汽车的轮胎发生爆炸等。另一方面，一个零件发生故障也可能只是一件微不足道的小事，只是给你造成了一点小麻烦。一个例子是在一个汽车冷却系统里 的暖气装置软管的松动。后者发生的这次故障造成的结果通常只不过是一些暖气装置里冷却剂的损失，是一种很容易被发现并且被改正的情况。 能够被零件进行吸收的载荷是相当重要的。一般说来，与静载重相比较，有两个相反方向的动载荷将会引起更大的问题，因此，疲劳强度必须被考虑。另一个关键是材料是可延展性的还是脆性的。例如，脆的材料被认为在存在疲劳的地方是不能够被使用的。 很多人错误的把一个零件发生故障或者失效理解成这样就意味着一个零件遭到了实际的物理破损。无论如何，一名设计工程师必须从一个更广泛的范围来考虑和理解变形是究竟如 何发生的。一种具有延展性的材料，在破裂之前必将发生很大程度的变形。发生了过度的变形，但并没有产生裂缝，也可能会引起一台机器出毛病，因为发生畸变的零件会干扰下一个零件的移动。因此，每当它不能够再履行它要求达到的性能的时候，一个零件就都算是被毁坏了（即使它的表面没有被损毁）。有时故障可能是由于两个两个相互搭配的零件之间的不正常的磨擦或者异常的振动引起的。 故障也可能是由一种叫蠕变的现象引起的，这种现象是指金属在高温下时一种材料的塑性流动。此外，一个零件的实际形状可能会引起故障的发生。例如，应力的集中可能就是由于 轮廓的突然变化引起的，这一点也需要被考虑到。当有用两个相反方向的动载荷，材料不具有很好的可延展性时，对应力考虑的评估就特别重要。 一般说来，设计工程师必须考虑故障可能发生的全部方式，包括如下一些方面： 压力 变形 磨损 腐蚀 振动 环境破坏 固定设备松动 在选择零件的大小与形状的时候，也必须考虑到一些可能会产生外部负载影响的空间因素，例如几何学间断性，为了达到要求的外形轮廓及使用相关的连接件，也会产生相应的残余应力。 凸轮是被应用的最广泛的机械结构之一 ， 是一种仅仅有两个组件构成 的设备。主动件本身就是凸轮，而输出件被称为从动件。通过使用凸轮，一个简单的输入动作可以被修改成几乎可以 想象 得到的任何输出运动。常见的一些关于凸轮应用的例子有： 凸轮轴和汽车发动机工程的装配 专用机床 自动电唱机 印刷机 自动的洗衣机 自动的洗碗机 高速凸轮 (凸轮超过 1000 速度 )的轮廓必须从数学意义上来定义。无论如何，大多数凸轮以低速 (少于 500 行而中速的凸轮可以通过一个大比例的图形表示出来。一般说来，凸轮的速度和输出负载越大，凸轮的轮廓在被床上被加工时就一定要 更加精密。 材料的设附表 3 商丘工学院本科毕业论文 (设计 )开题报告 学 院 专 业 班 级 论文 (设计 )题目 立式车床进给箱设计 学生姓名 学 号 指导教师 职 称 课题类型 课题来源 含国内外相关研究综述及评价 )与意义 车床是最广泛的金属切削加工设备之一，而 立式 车床又最具有代表性，因此 立式 车床已被国内外无数科学家所研究过。其结构、功能、用途乃至每个零部件都被透彻的研究过了 随着市场需求的变化，数控机床，特别是普及型以上的数控机床产品将逐步成为市场主流产品。国产普及型 车床占有率还不高，但其加工中心技术相对比较成熟，已得到广泛认可，现急需加强其产业化发展，国产数控机床只有不断的改进和完善，才能逐步壮大。高档数控机床历来被国际社会认为是关系到一个国家经济实力的和国防安全的战略性物资，工业发达国家从未停止过对我国进口高档数控机床的封锁和限制从未停止过。因此，自己研发高端工业设备已成为亟待解决的关键问题。国产数控机床只有不断的改进和完善，才能逐步发展壮大。 在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。 数控机床的改造在国外已发展成一个新兴的工业部门，早在 60 年代已经开始迅速，发展的原因是多方面的，主要有技术，经济，市场和生产商的原因。我国是拥有 300 多万台机床的国家。而这些机床又大多是多年累计生产的普通机床，不论资金和我国机床制造厂的能力都是办不到的，因此，尽快将我国现有一部分普通机床实现自动化改装，是我国现有设备技术改造迫切需要解决的课题。用数控技术改造机床，正是适应了这一要求。它是建立在微电子现代技术与传统技术相结合的基础上。在机床改造中引入微观的应用，不但技术上具有先进性，同时，在应用上比其他传统的 自动化改装方案，有较大的通用性与可调性。而且所投入的改造费用低，一套经济型数控装置的价格仅为全功能数控装置的三分之一到五分之一。 根据设计课题的要求所完成的设计任务和需满足的要求如下： 1、学生在规定的时间内，要求完成 立式车床 进给箱总体设计，传统方法绘制总装配图一张，零件工作图一至两张 (具体绘那几个零件工作图，由指导教师指定 )： 2、根据设计计算步骤对该机器的某一个零件进行 计； 3、在零件 计的基础上，重新对箱内齿轮齿数进行优化选择； 4、编写完整设计说明书一份。不少于 8000 字 拟解决的主要问题 主要内容 ： 1、学生在规定的时间内，要求完成车床进给箱总体设计，传统方法绘制总装配图一张，零件工作图一至两张 (具体绘那几个零件工作图，由指导教师指定 )： 2、根据设计计算步骤对该机器的某一个零件进行 计； 3、在零件 计的基础上，重新对箱内齿轮齿数进行优化选择； 4、编写完整设计说明书一份。 拟解决的主要问题 : （ 1）对设计课题进行分析，了解设计任务和设计要求。 （ 2）查阅 有关资料，拟定运动方案。 （ 3）根据拟定的运动方案进行尺寸综合。 （ 4）在机械运动设计的基础上进行动力设计，确定作用在机械系统上各构 件的载荷并进行机械的功率计算。 （ 5）对主要零件进行设计，总体结构的设计；进给箱箱体的设计；皮带轮的设计；齿轮、轴的设计。绘制总体装配图 （ 6）编制设计说明书，进行课题设计答辩。 考文献 (须包括书名、作者、出版年和出版社名称等 ) 1 王士刚，张秀来，苗淑杰 订版） M哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社， 2003. 2 王三民，诸文俊 设计 M械工业出版社， 3 董林福，赵艳春 M学工业出版社， 4 赵民生 第二版） S北京：机械工业出版社， 5 李永堂 ,付建华白墅洁 ,张文杰 M国防工业出版社 ,2005. 6 成大先 M2000. 7 成大 先 单行本）常用设计资料全 22 本 S学工业出版社， 论文 (设计 )内容进度计划 日程安排 ： 接到设计任务书后，搜集必要的图书、杂志、图册、手册、同类 车床 说明书和产品图纸、其他有关设计参考资料、专业标准等，以便设计时参考应用。 （ 1）阅读同类 车床 的有关资料（如： 车床 说明书、装配图、样本、 车床 水平分析等）。 （ 2）对 车床 的用途、主要参数、传动机构、零部件 机构设计等进行分析研究。在分析比较现有 车床 的基础上考虑设计方案，力求做到有的改进和创新。拟定备注 : 计。 导教师命题、教育厅项目等等。 方案的步骤是： 1）拟定运动参数 结合参考资料和同类 车床 的运动参数作出分析比较，对设计任务书中未给出的运动参数，根据任务书中规定的要求条件来确定。 2）进行运动设计 根据已定参数进行运动设计，同时考虑某些结构方面的问题。 动力计算及传动零件的计算（ 确定 车床 功率，传动带的计算和选定，传动轴径的计算，齿轮模数的初算，主轴组件结构参数的优化设计。 绘制部件装配图和进行零件的计算和核算。 设计及绘制出正确的零件工作图。 分三稿完成 . 在前三稿修改的基础上全面整理设计计算说明书，完成所有的图纸校核工作，准备毕业答辩。 指导教师意见 指导教师签字 : 年 月 日 教研室意见 教研室主任签字 : 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 本科毕业论文（设计） 立式车床进给箱设计 学 院 小三号黑体居中（下同） 专 业 学 号 学生姓名 指导教师 提交日期 年 月 日 商 丘 工学院 2015业代码 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 诚 信 承 诺 书 本人郑重 承诺和声明 : 我承诺在毕业论文撰写过程 中遵守学校有关规定 ,恪守学术规范 ,此毕业论文 (设计 )中均系本人在指导教师指导下独立完成 ,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果 ,没有篡改研究数据 ,凡涉及其他作者的观点和材料 ,均作了注释 ,如有违规行为发生 ,我愿承担一切责任 ,接受学校的处理 ,并承担相应的法律责任。 毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 要 本文主要针对立式车床进行进给箱的设计，主要设计内部传动机构图以及各个零部件的设计，并进行详细的计算论证，经过验算能达到很好的效果。 随着市场需求的变化，数控 机床，特别是普及型以上的数控机床产品将逐步成为市场主流产品。国产普及型车床占有率还不高，但其加工中心技术相对比较成熟，已得到广泛认可，现急需加强其产业化发展，国产数控机床只有不断的改进和完善，才能逐步壮大。高档数控机床历来被国际社会认为是关系到一个国家经济实力的和国防安全的战略性物资，工业发达国家从未停止过对我国进口高档数控机床的封锁和限制从未停止过。因此，自己研发高端工业设备已成为亟待解决的关键问题。国产数控机床只有不断的改进和完善，才能逐步发展壮大。 在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品 、市场、效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。 数控机床的改造在国外已发展成一个新兴的工业部门，早在 60年代已经开始迅速，发展的原因是多方面的，主要有技术，经济，市场和生产商的原因。我国是拥有 300多万台机床的国家。而这些机床又大多是多年累计生产的普通机床，不论资金和我国机床制造厂的能力都是办不到的，因此，尽快将我国现有一部分普通机床实现自动化改装，是我国现有设备技术改造迫切需要解决的课题。用数控技术改造机床，正是适应了这一要求。它是建立在微电子现代技术与传统技术相结合的基础上。 由于 机床的结构比较复杂，所以只有选择分析研究进给箱的一部分，并充分了解和传动系统的原理，可以将本机的工作原理有一个初步的了解，在机械的各学科的专业知识和进行了全面的综述，基本达到了毕业设计目的四年，知识的一个总结。 关键词 ： 车 床 ， 数控 ，进给箱， 床身部件 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 is of to in in NC is is is an to NC in to NC to be to a s of s of NC a to be NC in to In of a on a s it is to NC NC in an in 960s to is of is a 00 of of of of of of is as as a of it is of to NC it is to to It is on of is so a of of a in of in a V of a of 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 、 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 录 第 1 章 绪论 . 1 式车床的概况 . 1 通车床、数控车床、立式车床的区别 . 1 式车床的研究意义 . 1 题研究的主要内容及拟解决的主要问题 . 2 第 2 章 立式车床总体 方案的制订及比较 . 4 体方案设计内容 . 4 统运动方式的确定 . 4 制方式的选择 . 4 体方案确定 . 4 统的运动方式伺服系统的选择 . 4 控系统 . 4 械传动方式 . 4 第 3 章 立式车床进给箱部件设计 . 6 式车床技术参数 . 6 给传动链设计 . 6 螺纹机构设计 . 6 螺纹系统及齿数比的确定 . 10 增机构设计以及移换机构设 计 . 10 作过程 . 13 第 4 章 立式车床进给箱零件设计 . 19 合器的设计 . 19 及轴上零件设计 . 19 心距确定 . 19 上齿轮的设计验算 . 20 上齿轮的验算 . 22 的设计验算 . 27 V 轴上齿轮的设计验算 . 30 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 X V 轴的设计验算 . 33 齿轮的设计验算 . 34 第 5 章 立式车床进给箱的电气控制设计 . 37 计概况 . 37 制设计要求 . 37 计方案及确定 . 37 件的选择 . 37 断路器的选择 . 37 断器的选择 . 37 流接触器的选择 . 38 继电器的选择 . 38 间继电器的选择 . 38 钮的选择 . 38 线的选择 . 38 件明细 . 39 气控制板的布置与安装 . 39 制系统设计 . 40 O 的分析，确定输入输出 . 40 择 . 40 O 的分配 . 40 序设计 . 42 结论 . 46 致 谢 . 47 参考文献 . 48 第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 式车床的概况 立式车床一般可分为单柱式和双柱式。小型立式车床一般做成单柱式，大型立式车床做成双柱式。立式车床结构的主要特点是它的主轴处于垂直位置。立式车床的主要特点是：工作台在水平面内，工件的安装调整比较方便。工作台由导轨支撑，刚性好，切削平稳。有几个刀架，并能快速换刀，立式车床的加工精度可达到 面粗糙度 达 立式车床的主参数为最大车削直径 D。 立式车床属于大型机械设备，用于加工径向尺寸大而轴向尺寸相对较小，形状复杂的大型和重型工件。如各种盘，轮和套类工件的圆柱面，端面，圆锥面，圆柱孔，圆锥孔等。亦可借助附加装置进行车螺纹，车球面，仿形，铣削和磨削等加工。与 卧式车床相比，工件在卧式车床的夹装饰里面上的夹装。而立式车床主轴轴线为垂直布局，工作台台面处于水平平面内，因此工件的夹装与找正比较方便。这种布局减轻了主轴及轴承的荷载，因此立式车床能够较长期的保持工作精度。 通车床、数控车床、立式 车床的区别 普通车床靠齿轮和普通丝杠螺母传动。由于各运动副间存在间隙，加上手工操作不准确，因此重复精度较低。普通车床测量时需停车后手工测量，测量误差较大，而且效率低下。适合批量较小，精度要求不高，零活类零件。它投资较数控低但对工人的操作技能要求较高，因此工资水平高。低水平工人的废品率和生产率会让你头疼。 数控车床靠步进电机带动滚珠丝杠传动，由于滚珠丝杠可以有过盈量，传动无间隙，精度主要靠机床本身和程序保证。在加工过程中可以自动测量，并能自动补偿刀具磨损及其他原因产生的误差。所以加工质量好，精度稳定。还可以用 编程的方法车出形状复杂，普通车床难以加工的零件。适合精度高，批量大，形状复杂的零件。但小批量生产也很好用。它的维修费用较普通车床高。 立车主要用于大件，它的主轴是垂直的。立车也有数控的。由于高技术水平的人才越来越缺，新上的企业多采用数控，以提高生产率和产品质量，降低废品率和成本 式车床的研究意义 车床是最广泛的金属切削加工设备之一，而立式车床又最具有代表性，因此立式车床已被国内外无数科学家所研究过。其结构、功能、用途乃至每个零部件都被透彻的研究过了 商丘工学院本科毕业设计（论文） 2 随着市场需求的变化，数控机床，特别是普及型以 上的数控机床产品将逐步成为市场主流产品。国产普及型车床占有率还不高，但其加工中心技术相对比较成熟，已得到广泛认可，现急需加强其产业化发展，国产数控机床只有不断的改进和完善，才能逐步壮大。高档数控机床历来被国际社会认为是关系到一个国家经济实力的和国防安全的战略性物资，工业发达国家从未停止过对我国进口高档数控机床的封锁和限制从未停止过。因此，自己研发高端工业设备已成为亟待解决的关键问题。国产数控机床只有不断的改进和完善，才能逐步发展壮大。 在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企 业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。 数控机床的改造在国外已发展成一个新兴的工业部门，早在 60 年代已经开始迅速，发展的原因是多方面的，主要有技术，经济，市场和生产商的原因。我国是拥有 300 多万台机床的国家。而这些机床又大多是多年累计生产的普通机床，不论资金和我国机床制造厂的能力都是办不到的，因此，尽快将我国现有一部分普通机床实现自动化改装，是我国现有设备技术改造迫切需要解决的课题。用数控技术改造机床，正是适应了这一要求。它是建立在微电子现代技术与传统技术相结合的基础上。在机床改造中引入微观的应用 ，不但技术上具有先进性，同时，在应用上比其他传统的自动化改装方案，有较大的通用性与可调性。而且所投入的改造费用低，一套经济型数控装置的价格仅为全功能数控装置的三分之一到五分之一。 题研究的主要内容及拟解决的主要问题 主要内容： 1、学生在规定的时间内，要求完成车床进给箱总体设计，传统方法绘制总装配图一张，零件工作图一至两张 (具体绘那几个零件工作图，由指导教师指定 )： 2、根据设计计算步骤对该机器的某一个零件进行 计； 3、在零件 计的基础上，重新对箱内齿轮齿数进行优化 选择； 4、编写完整设计说明书一份。 拟解决的主要问题 : （ 1）对设计课题进行分析，了解设计任务和设计要求。 （ 2）查阅有关资料，拟定运动方案。 （ 3）根据拟定的运动方案进行尺寸综合。 （ 4）在机械运动设计的基础上进行动力设计，确定作用在机械系统上各构 件的载荷并进行机械的功率计算。 第 1 章 绪论 3 （ 5）对主要零件进行设计，总体结构的设计；进给箱箱体的设计；皮带轮的设计；齿轮、轴的设计。绘制总体装配图 （ 6）编制设计说明书，进行课题设计答辩。 商丘工学院本科毕业设计（论文） 4 第 2 章 立式车床总体方案的制订及比较 体方案设计内容 在设计任务设计数控装置，你必须首先总体规划，得出整个系统的框图，确定设计参数和结构，然后机械部分和电气部分的设计。 数控系统的总体方案的制定包括以下内容：当然，伺服系统的运动模式的选择，实现确定的结构和传动机构，计算机系统的选择等。 一般应根据任务要求，综合分析设计提出了总体方案，比较和验证，最后确定一个可行的方案。 统运动方式的确定 数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统和连续控制系统。 制方式的选择 系统分为开环控制系统、半闭环控制系统、闭环控制系统。 经济型数 控机床的广泛应用，开环伺服系统。开环控制系统，无反馈装置，数控装置发出的信号流是单向的，这是因为信号的单向流动，运动部件的实际位置是没有检测到，因此加工精度不高，精度性能主要取决于伺服系统。开环伺服系统由步进电机驱动。这种机器是稳定的，快速的响应，调试和维修也比较简单。 体方案确定 统的运动方式伺服系统的选择 由于经济型数控机床应具备定位，直线插补，顺、逆圆弧插补，暂停，循环加工，公英制螺纹加工等功能，故应选择连续控制系统。考虑达到属于经济型数控机床加工精度要求不高，为了简化结构、降 低成本，采用步进电机开环控制系统。 控系统 根据机器的要求，采用 8 位单片机。由于 列单片机具有集成度高，可靠性好，功能强，速度快，抗干扰性强等优点，具有很高的性能价格比等特点，决定采用 8031 51 系列单片机扩展系统。 控制系统由微机控制，键盘和显示器， I/O 接口和光电隔离电路，步进电机功率放大电路，处理和控制指挥系统是通过键盘实现，显示数码管显示处理数据和机床信息的使用。 械传动方式 为实现分辨率的要求，步进电机通过齿轮减速器驱动螺杆，为了保证传动精度和一定 的稳定性，尽量减少摩擦，滚珠丝杠螺母副。同时，为了提高传动第 2 章 立式车床总体方案的制订及比较 5 刚度和消除间隙，预紧力。齿轮传动齿轮消隙结构。 系统总体方案框图如下： 图 2统总体方案框图 图 2统传动框图 商丘工学院本科毕业设计（论文） 6 第 3 章 立式车床进给箱部件设计 式车床技术参数 立式车床 数控车床，易操作方便、简单，钢性好、进刀量大，精度高，稳定性好，有尾座，可以按照用户要求配置不同的夹紧系统和刀架等。 主要技术参数： 主轴转速： 正转 24 级 101400 转 /分。 反转 12 级 141580 转 /分。 进给量： 纵向进给量 S 纵 = 横向进给量 S 横 =。 刀架纵向快速速度： 4 米 /分。 车削螺纹范围： 公制螺纹 44 种 S=1192 英制螺纹 20 种 =224 牙 /英寸。 模数螺纹 39 种 m=8 径节螺纹 37 种 96 牙 /英寸。 主电动机： 瓦， 1450 转 /分。 给传动链设计 卧式车床进给箱立式车床走刀箱，这是固定在 左前方，与进给传动机构，导致变换各种螺纹，进给运动链的进给运动和变化的纵向或横向的速度和方向，使工具。饲料链从轴通过换向机构，齿轮，齿轮箱，然后光杆或丝，在纵向或横向滑板滑板的围裙。独特的功能的各种螺纹车床是在一定的范围内，可以准确地按照标准音高序列改变进给传动链的传动机构的要求。因此，对普通车床的进给传动链（包括传动齿轮变速箱和进给箱）主要是基于各种螺纹标准音高序列是必需的，以车削进给量范围设计。螺旋进给传动链传动链是一个工具主轴，刀架移动 S 毫米（导程 S=中 k 为实数， P 为螺距）。 1xP 丝 =其中 主轴至丝杠之间全部定比传动机构的固定传动比，是一个常数 主轴至丝杠之间换置机构的可变传动比 P 丝为机床丝杠的螺距，立式车床机床的 P 丝 =12 为被加工螺纹的导程 螺纹机构设计 立式车床型车床具有切削公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和径节螺纹的功能，机床的纵向丝杠螺纹用公制，螺距 P=12(入式 (3主 轴每转一下，刀架移动第 3 章 立式车床进给箱部件设计 7 量为 S 毫米，这即为车削螺纹的导程值。对于单头螺纹是螺距值，因此当螺纹的基本参数不是用螺距表示时必须将其加以换算，然后代入式（ 3具体方法如下： 公制螺纹：其基本参数为螺距 P(因而 S=P( 英制螺纹：基本参数 l 为每一英寸长度内包含的牙数 a 即 a（牙 /英寸）因而，英制螺纹的螺距为 4.5/a 毫米； 模数螺纹：公制螺杆上的螺纹称模数螺纹，它的基本参数是以螺杆相啮合的蜗轮模数 m（ 表示，因而，模数螺纹的螺距 等于蜗杆的周节长度，即 m， k m； 径节螺纹：英制蜗杆上的螺纹称为径节螺纹，它的基本参数是以与螺杆相啮合的蜗轮参数径节 表示，径节的 （牙 /英寸）其中 Z 和 D 分别为蜗轮的齿数和分度圆直径（英寸），即蜗轮或齿轮折算到每英寸分度圆直径上的齿数。因而径节螺纹的导程为： / k 3种螺纹的公称参数及螺距 螺纹种类 螺纹公称参数 螺纹种类 参数 代号 单位 螺距 S（ 公制螺纹 螺距 P =制螺纹 每英寸牙数 a 牙 /英寸 Sa=a 模数螺纹 模数 m m=节螺纹 径节 寸 、米制螺纹 将常用的米制螺纹标准数据 t 的数列 1、 2、 3、 4、5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12 排列成下表 3示： 表 3标准米制螺纹导程 1 3 7 8 9 10 11 12 由表中可以看出各横行的螺距数列是等差数列，而纵列是等比数列即 1、 2、 4、8 的公比数是 2，根据这些特点，在进给箱中可用一个变速组来变换得到某一横行的商丘工学院本科毕业设计（论文） 8 等差数列，这个变速组的传动比应是等差数列，通常称为基本组。以此为基础，再串联一个扩大组，把基本组得到的螺距按 1： 2： 4： 8 关系增大或缩小，而得到全部螺距数列，此扩大组通常称“增倍组”。根据进给传动降速机构在后的原则，取 、1/2、 1/4、 1/8。机床所能加工的其他三种螺纹中，径节螺纹较少用，这三种螺纹的公称参数列在表中。 公制和英制螺纹及模数和径节螺纹之间的 倒数关系和特殊因子为 制和模数螺纹及英寸和径节螺纹之间特殊因子为 。 上述倒数关系和特殊因子 的关系都要在设计切螺纹系统时给予解决。现将车床上这四种螺纹所能加工的螺距 T 及其和公制螺纹的关系列于表 表3 从表中可以看出这四种螺纹的基本参数有一个共同的变化特点，即在横行上是等差数列，而在纵行上按 2 倍的关系扩大或缩小，我们可以考虑到用车公制螺纹的基本组和扩大组来加工另外三种螺纹。 二、模数螺纹 我们只需改变公制螺纹传动链中的某个传动比，使平衡式左边产生一个特殊因子 ，以便在运动 中与螺距 m 的因子 消去，从而变换基本组和增倍组的传动比，就可以像公制螺纹那样，得到分段等差数列的模数系列。 表 3式车床 车床加工螺纹基本参数的排列规律 倍比关系 公制及模数螺纹（ P 及 m） 1/32 1/16 1/8 1 1/4 1/2 6 7 8 9 10 12 11 注： 内数值为模数螺纹所独有。 三、英制螺纹 它和公制螺纹螺距数列有两点区别： a、英制螺纹每英寸牙数 a 换算成螺距 5.4/a(， a 在分母上如果将上述公制螺纹的基本组的主动与从动关系颠倒过来，即基本组的传动比变为 1/么就第 3 章 立式车床进给箱部件设计 9 可以利用具有等差数列的传动比 得到参数 a 的等差数列； b、英制螺纹的螺距数值中有一个数字因子 需要改变其中的某些传动比，使平衡式左边能产生一个因子 便与英制平衡式 抵消。 此外，当英制螺纹要车制 a 分别为 19 时，公制螺 纹的基本组少两个传动比，故在表 加上 19 和 个模数，它们仅仅为了与英寸与径节螺纹统一而列入的。故表 为如下表 3示： 表 3大螺纹参数的排列规律 倍比关系 公制及模数螺纹 2_ _ _ _ _ _ _ 2_ 1 _ _ _ _ 2 _ 3 2 _ 5 _ 2 8 9 _ 10 11 12 _ 2n _ _ _ 19 _ _ _ _ 四、径节螺纹 径节螺纹的螺距 其中 是在分母上螺距中也有一个数字银子 些和英制螺纹相似，故可采用英制螺纹的传动路线。另外，还有一个因子 ，可以和模数螺纹一样用挂轮来解决。 表 3式车床车床加工英制及径节螺纹的基本参数排列 倍比数 英制及径节螺纹 8 (56) (64) (72) (80) (88) (96) 4 28 32 36 40 44 48 2 14 16 18 19 20 22 24 1 7 8 9 10 11 12 1/2 4 5 6 1/4 2 3 ：（）内数值为径节螺纹独有。 商丘工学院本科毕业设计（论文） 10 螺纹系统及齿数比的确定 普通车床中的切螺纹系统有双轴滑移齿轮结构、摆移塔齿轮结构和三轴滑移齿轮结构。我们选用双轴滑移齿轮结构，并且让基本组和扩大组的传动中心距相等，这样有利于减小进给箱的尺寸。 基本螺纹机构：用来实现表 横行所代表的等差数 列； 倍增机构：用来实现表 各纵行之间的 2n 关系即 常取 2、 1、1/2、 1/4、 1/8； 扩大螺距机构：传动比为 来进一步扩大螺距， 、 8、 16、 32 等； 定比传动副：传动比 左右螺纹换向机构：传动比 交换齿轮装置：传动比为 U； 螺纹种类变换机构：传动比 移换机构：传动比为 来实现倒数关系及特殊因子。 上述各组成部分传统的分布顺序如下： 扩大螺距结构一般放在主传动变速系统内，具体情况在立式车床主轴箱内由扩大螺纹导程结构的传动齿轮是主运 动的传动齿轮。只有在主轴上的离合器 上，主轴处于离速状态时才用扩大螺纹导程。它的扩大倍数分别是 1、 4、 16。 定比传动一般放在主轴或扩大螺距换向结构之前在主轴箱中换向结构 交换齿轮之前也在床头箱中，交换齿轮设置在床头箱与进给箱之间的交换齿轮上，移换结构一般放在基本螺距结构前后二处。 基本螺距结构一般放在第一个移换结构之后，变换结构既可放在基本螺距结构之前，也可放在基本螺距结构之后。 倍增结构的传统布局是放在基本螺距之后。现在，从表 1定的螺纹表中，取公制螺纹数列中的 7、 8、 9、 10、 11、 12 为基准数列则： j/G=S 。 由 7、 8、 9、 10、 11、 12 这个要求滑移齿轮能实现的基本螺纹参数查的机构方案编号 411，为了使轴向尺寸较小选中心距为 63时，由双轴滑移齿轮结构推荐方案表查得 G=7（由机床设计手册 得）。 所以 、 7/7、 8/7、 9/7、 10/7、 11/7、 12/7 增机构设计以及移换机构设计 一 、增倍机构设计考虑原则： （ 1）根据和基本组的同中心距取 a=63； （ 2）选 用最常用的四速机构：三轴机构。 根据倍数关系由机床设计手册 得，选用方案 15，可得各齿轮的参数。 第 3 章 立式车床进给箱部件设计 11 8， 5， 8， 5， 5， 8， 8. 8， m=2。 二 、移换机构齿轮齿数确定 移换机构主要用于和交换齿轮（一般放于交换齿轮之前）配合来实现特殊因子传动比 是为了用于实现倒数关系以及特殊因子 ，以解决各种螺纹种类变换问题。一般来说，用的最多的方案就是用移换机构（ 解决倒数关系和特殊因子 用 交换齿轮（ 解决特殊因子 这样可以简化调整即加工常用的公制和英制螺距时，不需要改变交换齿轮，只有在加工不常用的模数和径节螺纹时才改变交换齿轮。 当螺纹种类变换机构的传动比为 特因传动比 f 由此可列出螺纹系数的运动平衡式： 1 主轴 （ 其中 P 为丝杠导程， S 为工作导程， 所以， （ P） 令 ， ， 时的螺纹参数分别为 ： =1/ = /（ P） =25.4/ （ P） =kp 各种螺纹相应的因特系数且 ， 脚标 t， m， n， p 分别表示用于加工公制模数、英制、径节、螺纹，设加工公制和英制螺纹时的交换齿轮传动比为 工模数螺纹时的移换机构传动比为 工英制和径节螺纹时移换机构的传动比 工公制和模数螺纹时的移换机构传动比 ：加工公制螺 纹时的特因传动比： f 加工英制螺纹时的特因传动比： f 两式相除得： 将式（ 的 入上式中得： 商丘工学院本科毕业设计（论文） 12 在绝大多数机床中 (a)当 ,故 (b)当 时 ,本车床中从两轴滑移传动齿数比设计及表 表 知： mm, 由式（ 14/49) 由机床设计手册 取 6 由平方因子组成的近似值，即： 32 72） /54 ， n=+以 32 72） /54 36=（ 32 72 22 32） /54 代入公式（ 22 34 72 2） /（ 54 72） =36/25 5/36 根据 制螺纹经过三对齿轮传动： 5/36 25/36 36/25=25/36=10 12 11 6/25=11。 交换齿轮齿数求法 在双轴滑移齿轮机构中往往商丘工学院毕业设计（绘图）任务书 （指导教师填表） 填表时间： 2015 年 11 月 24 日 学生姓名 樊鹏涛 专 业班 级 机械设计制造及其自动化 12 级 1 班 指导教师 黄胜银 课 题类 型 工 程设 计 设计题目 立式车床进给箱设计 主要研究内容 立式车床由工作台与底座，龙门架，变速箱，横梁，左右刀架，左右进给箱等部分组成。其中龙门架主要由左，右立柱，顶梁，中间梁等部分组成，横梁产柱导轨上，下移动，横梁升降的电机 及蜗轮箱置于顶梁内。栋梁是靠蝶形弹簧通过杠杆夹紧于立柱上。横梁升降的操纵按钮在悬挂按钮站上。 机床的性能概述： 1、本系列立式车床适用于硬质合金及陶瓷等刀具，对黑色金属、有色金属及部分非金属零件的内、外圆柱面、内外圆锥面、端面、切槽等进行粗、精加工。 2、 进给采用交流伺服电机驱动，滚珠丝杠传动，西门子操作系统，是高精度数控机床。 3、 机床的主传动由直流电机驱动，经 20部主轴变速机构，实现工作台的转速范围。也可根据用户特殊要求选交流电机。主传动：四级机械变速三级调速。 4、 工作台为热对称机构。工作台主轴 采用高精度可调径向间隙双列短圆柱滚子轴承定心。轴向采用恒流静压导轨。使工作台具有旋转精度高，承载能力大，热变形小的特点。 主要部件技术性能 ： 度高 工作台主轴轴承采用双列滚子轴承和平面轴承工作台恒流静压导轨。 度大 由于龙门架的左右立柱、横梁、滑枕及工作台等主要件，采用 立式车床刚度标准，所选用优化的截面尺寸、结构及形状对称，使机床具有静、动刚度大，热变形小等特点。 用寿命长 由于工作台的导轨尺寸大，当工件重量一定时，静压导轨承截面积大，抗偏载能力强，静压油压力 小，从而使工作台具有高的使用寿命。 床主要结构特点 作台 主传动采用 125机械四档立轴变速机构传至工作台。工作台由工作台、工作台底座、主轴装置及传动机构组成。 工作台采用短主轴结构，主轴径向采用可调径向间隙的双列圆柱滚子轴承，从而保证工作台径向具有很高的精度。 工作台导轨采用恒流静压导轨，等流量齿轮分油器，将所需要的压力油注入油腔，实现工作台上不同工件重量的条件下获得较好油膜厚度和工作台端面精度。 工作台具有较大静压导轨直径，在加工最大工件重量时，静压油压力较小，从而 减少静压导轨发热量。 工作台和工作台底座采用高强度低应力铸铁材料。 卡盘配套卡爪 4只 门架 龙门架由左
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