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车床主传动变速装置设计,车床,传动,变速装置,设计
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本科毕业设计论文题 目 车床主传动变速装置设计 专业名称 机械设计制造及自动化 学生姓名 尚晓东 指导教师 李文燕 毕业时间 2014.6 西北工业大学明德学院毕业设计（论文）毕业任务书一、题目：车床主传动变速装置设计二、指导思想和目的要求：毕业设计是学生在校期间进行最后一次理论结合实际的较全面和基本的训练，是对几年来所学知识的系统运用和检验，也是走向工作岗位之前的最后一次的过渡性练兵。通过这次毕业设计要求达到以下基本目的：1）巩固、加强、扩大和提高以往所学的有关基础理论和专业知识。2）培养学生综合运用所学的知识以解决实际工程问题的独立工作能力，并初步掌握机械装备或部件设计的思想、设计程序、设计原则、步骤和方法。3）培养学生使用有关设计规范、手册、参考文献以及分析计算、绘图和编写设计说明书等项能力的基本技能训练。 对本次毕业设计的基本要求是：1）设计者应在规定时间内圆满完成要求的设计内容。设计成果包括：设计说明书一份（按规范格式，不少于1.5万字），设计图纸一套（文本版+电子版，不少于2张A0，鼓励用三维软件建模和装配并生成二维图纸）；另外还应翻译与课题有关的外文资料，译文字数不少于5000字。2）设计者必须充分重视和熟悉原始资料，明确设计任务，在学习和参考他人经验的基础上，发挥独立思考能力，创造性地完成设计任务；合理利用标准零件和标准部件，非标准件应满足工艺性好、操作方便、使用安全等要求，降低成本提高效益；绘制图纸应符合国家标准，各项技术要求和尺寸标注应符合规范，说明书论述要充分，层次清楚，文字简洁，计算步骤正确。三、主要技术指标设计CA6140车床的主传动变速装置。要求能满足该机床主轴的各级变速需要，通过手柄操作。1）主轴正转转速范围为10-1440r/min，级数为18级，反转转速范围为4501400 r/min，级数为6级。2）也可采用机、电、液联合方式控制。四、进度和要求：1. 熟悉题目背景、查阅相关资料、复习有关知识；查找与课题相关的英文资料并翻译成中文；完成开题报告。 寒假2.总体方案设计：熟悉CA6140车床主传动系统的要求，拟定变速系统方案，绘制运动原理图； 第1 2周3.确定主要零件尺寸，绘制装配总图草图； 第 3-5 周4. 绘制主传动系统装配图和零件图（鼓励用三维软件）； 第 6-10 周6.撰写说明书初稿； 第11-13周7.修改说明书，准备答辩。 第14 周五、主要参考书及参考资料 机床设计手册、机床图库、机械设计手册（重点是传动部分）、机械原理、机械设计、三维软件应用、机械制图、互换性技术、机械制造等，以及与题目背景相关的其他资料。学 生：尚晓东 指导教师：李文燕 系主任：魏生民 摘 要机床主传动变速装置的作用是通过改变齿轮的位置来实现车床主轴的各级变速。车床主轴共有24级转速。主轴正转转速范围为10-1440r/min，级数为18级，反转转速范围为4501400 r/min，级数为6级。通过操纵机构对滑移齿轮的操纵来实现主轴各级转速。本设计中的双联或三联滑移齿轮分布在、轴，分别由三个操纵机构控制它们的位置。轴II上的双联滑移齿轮和轴III上的三联滑移齿轮用一个手柄操纵。改变这两个齿轮的位置可以实现六种转速。该操纵机构选择拨销盘与凸轮一体式操纵机构，凸轮机构因具有结构简单、设计方便、工作可靠、成本低、维护简便等优点，可以完全满足、轴的变速要求。轴上的两个双联滑移齿轮分别用两套摆杆式操纵机构进行操纵。此机构结构简单，设计方便，可以完全满足变速要求。通过选择结构形式、布置箱体中的位置计算几何尺寸等步骤完成了各操纵机构的设计。关键词：变速装置，操纵机构，凸轮机构，拨叉ABSTRACTThe function of the machine tool main drive gear shift is implemented by changing the position of the gear lathe spindle speed at all levels. CA6140 lathe spindle with a total of 24 level speed. Spindle rotation speed range of 10-1440 r/min, series of 18, reverse speed range is 450 1400 r/min, the series is 6 level. By manipulation of operating mechanism of sliding gear spindle speed at all levels. shaft of manipulation is a two gear, with two gears shaft transmission. shaft manipulation is a triple gear, with three shaft gear transmission. Axis II dual sliding gear and shaft III the san sliding gear with a handle on the manipulation .The two gears by changing the position can be achieved six speed. Choose two or three axis control mechanisms dial pin plate CAM with one-piece operating mechanism, this mechanism has simple structure, convenient design, can fully meet the requirements of two or three axis shifting. shaft have two sliding gear to manipulate. Two league slip gear will be manipulation using two sets of operating mechanism. Operating mechanism of gear 4 choice is swinging rod type operating mechanism, this mechanism has simple structure, convenient design, can fully meet the requirements of variable speed. Swinging rod type operating mechanism design need to compute the data has a radius of rocker, rocker shaft axis, the distance between axis to be, the deviation of the slider and swinging Angle of swinging rod.KEYWORDS：Transmission，Control mechanism，Cam，Fork目录第一章 绪论71.1 车床主传动变速装置设计背景71.2车床主传动变速装置的目的及意义71.3主要内容8第二章 CA6140车床主传动系统9第三章 、轴变速操纵机构的设计113.1、轴被操纵的滑移齿轮113.2、轴变速操纵机构类型选择123.3变速机构的设计与计算163.3.1滑移齿轮位置分析163.3.2凸轮设计163.3.3拨叉的选择18第四章 轴上两对滑移齿轮操纵机构设计204.1齿轮4的操纵机构设计204.1.1被操纵滑移齿轮204.1.2方案选择214.1.3操纵机构设计与计算244.1.4滑块的选择254.2滑移齿轮5的操纵机构设计27第五章 结构设计29第六章 全文总结31参考文献32致 谢33毕业设计小结35VI第一章 绪论1.1 车床主传动变速装置设计背景CA6140车床是普通车床，但是它在切削加工中的作用很大。这次毕业设计设计的是CA6140车床主传动变速装置。使主轴通过电动机以及传动轴获得各种转速，以便加工不同材料以及类型的工件。机械制造业是国民经济的基础产业，它为国民经济各部门的发展提供所需的机械、仪器、工具等机械装备。据统计，美国68%的社会财富来源于制造业，日本国民总产值的49%来自于制造业，中国的制造业也在工业产业中占有40%多的比例。可以说没有发达的制造业，就不可能有国家的繁荣与富强。因此机械制造业的发展规模和水平是衡量一个国家经济实力和科学技术水平的重要标志之一。而机床的发展水平是机械制造业是否发达的重要标志，是反映机械制造水平高低的根本。我国机床中的代表就有CA6140普通车床。车床主传动操纵机构是机床最主要的部件之一，它直接影响着机床主轴是否能正确的完成启动与停止、加速与减速。因此，需对机构中各零件进行相应的设计。为了能使设计的零部件满足要求，还要对各零件进行装配与运动仿真，看机构在运动的过程中是否有干涉和其他影响变速的情况出现。在经济快速增长的今天，机床的发展也是非常快的，一台机床必须要有精确的操纵机构才能保证加工的精度，所以车床主传动变速装置设计是非常重要的对现在的机床运行。1.2车床主传动变速装置的目的及意义对车床主传动变速装置的设计符合我国国情，即适合我国目前的经济水平、教育水平和生产水平，也是国内许多企业提高生产设备自动化水平和精密程度的主要途径，在国内有着广阔的市场。车床主传动变速装置的设计对机床操作是很重要的，机床主传动变速装置的作用是通过改变齿轮的位置来实现车床主轴的各级变速。要保证主轴的各级转速必需通过精密的操纵机构来操纵，操纵机构的设计对机床的精度来说是非常重要的，没有精密的操纵机构就不能够使机床达到很高的精度。同时，车床主传动变速装置的设计对国民经济有着促进作用，因为拥有精密的操纵机构的机床才能生产出更加精密的零件和机器。对车床主传动变速装置的设计有助于机床精度的提高，有助于生产出来的零件的精度的提高，还有助于经济的发展，相信在我国有着很好的前景。1.3主要内容本次设计的主要内容是对CA6140车床主传动变速装置的设计，CA6140车床主传动变速装置的作用是通过改变齿轮的位置来实现车床主轴的各级变速。主轴正转转速范围为10-1440r/min，级数为18级，反转转速范围为4501400 r/min，级数为6级，所以变速装置要实现这24级转速1。本文主要是对变速装置进行类型选择和尺寸计算。在熟悉题目背景之后，要熟悉CA6140车床主传动系统的要求、拟定变速系统方案、绘制运动原理图。之后对操纵机构进行选择和计算，最后画各零件图和装配图。下面章节将对主传动变速装置进行设计。第二章 CA6140车床主传动系统CA6140车床主轴共有24级转速。主轴正转转速范围为10-1440r/min，级数为18级，反转转速范围为4501400 r/min，级数为6级。通过操纵机构对滑移齿轮的操纵来实现主轴各级转速。主轴的转速是由电动机经过传动轴传递给主轴的。CA6140车床共有五根传动轴。电动机通过定比传动将转速传递给轴，轴通过56/38和51/43两组齿轮将转速传递给轴，轴获得两种转速。轴的两种转速是通过拨动齿数为38和43的二联齿轮获得的，将二联齿轮拨到左边，齿数为56和38的齿轮啮合，将二联齿轮拨到右边齿数为51和43的齿轮啮合，使轴获得两种转速。轴通过39/41、22/58和30/50三组齿轮将转速传递给轴，通过拨动轴上的三联齿轮使轴获得六种转速，将三联齿轮拨到左边齿数为39和41的齿轮啮合，将三联齿轮拨到中间齿数为22和58的齿轮啮合，将三联齿轮拨到右端齿数为30和50的齿轮啮合。图2-1 主传动系统图轴通过20/80和50/50两组齿轮将转速传递给轴，通过拨动轴上齿数为80和50的二联齿轮使轴获得12种转速。将二联齿轮拨到右端使齿数为80和20的齿轮啮合，而联齿轮拨到右端为50/50的定比传动。轴通过20/80和51/50两组齿轮将转速传递给轴，拨动轴上齿数为20和51的二联齿轮来进行变速。轴的转速通过26/58两个齿轮传递到主轴。从轴到主轴的传动中，需要操纵的齿轮有轴上的二联齿轮，轴上的三联齿轮，以及轴上的两个二联齿轮。、轴上的齿轮通过改变位置可以产生六种位置的组合，六种位置便可以产生六种转速。CA6140车床主传动系统图如图2-1。第三章 、轴变速操纵机构的设计3.1、轴被操纵的滑移齿轮轴上的被操纵件的是一个两联齿轮，与轴上的两个齿轮进行传动。轴上被操纵的是一个三联齿轮，与轴上的三个齿轮进行传动。其位置关系如图3-1。、轴上齿轮经过操纵机构操纵可以产生六种转速。轴上的二联齿轮滑移距离为28mm，轴上的三联齿轮的滑移距离为57mm。图3-1 、轴被操纵件3.2、轴变速操纵机构类型选择轴II上的双联滑移齿轮和轴III上的三联滑移齿轮用一个手柄操纵。这两个齿轮通过改变位置可以实现六种转速。轴上的双联滑移齿轮和轴III上的三联滑移齿轮要用一个变速操纵机构去操纵，来实现6种变速3。下面进行操纵机构的类型的选择。下面有几个方案去实现上述变速，最终方案将会在下面的方案中选择出来。方案一：单拨销盘式操纵机构，其结构简图为图3-2。图3-2 单拨销盘式简图 单拨销盘式操纵机构中控制拨叉移动的拨销1、3装在同一个拨销盘上。转动拨销盘，拨销l、3会依次拨动拨叉2、4，带动滑移件5、6轴向移动。单拨销盘式操纵机构对滑移件的顺序移动规律有要求，且不易实现各滑移件位置的全部组合。单拨销盘式操纵机构的特点是机构结构简单、制造方便。方案二：连续传动的拨销盘式操纵机构，其结构简图为图3-3。图3-3 连续传动的拨销盘式简图连续传动的拨销盘式操纵机构中控制三位滑移件1的拨销3装在拨销盘5上。控制两位连续传动的滑移件2的拨销4装在拨销盘6上。销盘7、8转一周实现6级变速。连续传动的拨销盘式操纵机构的特点是结构简单、制造容易，但是难以实现各滑移件变换位置的全部组合。方案三：间隙传动拨销盘式操纵机构，其机构简图为：图3-4。图3-4 间隙传动拨销盘式简图间隙传动拨销盘式操纵机构中装在拨销盘5背面的拨销4及装在槽轮6正面的拨销7分别经过杠杆控制。具有两个三位带移件1和8。在拨销盘5正面装有2个位置相差/3的柱销2和3，用来拨转有6个径向槽的槽轮6。可实现2个三位滑移件9种不同变换位置的组合。间隙传动拨销盘式操纵机构结构较简单。方案四：凸轮式操纵机构，其结构简图为图3-5。图3-5 凸轮式操纵机构简图凸轮式操纵机构，多条曲线制造在个凸轮上，以推动多个从动件运动，每个从动件又带动一个滑移件在给定的位置间运动。凸轮式操纵机构的特点是结构简单、紧凑，应用比较广泛4。方案五：拨销盘与凸轮一体式操纵机构，其结构简图为图3-6。图3-6 拨销盘与凸轮一体式简图拨销盘与凸轮一体式操纵机构中拨销2装在盘形凸轮的背面，控制一个三位滑移件，凸轮上的曲线槽控制一个两位滑移件，实现6级变速。拨销盘与凸轮一体式操纵机构结构简单，但速度呈高低交错排列。方案六：拨销盘与凸轮分散式操纵机构，其结构简图为图3-7。图3-7 拨销盘与凸轮分散式简图拨销盘与凸轮分散式操纵机构中拨销盘1上的拨销控制变速基本组的三位滑移齿轮，凸轮2上的曲线槽控制扩大组的三位滑移齿轮。拨销盘1与凸轮2之间有3:1的齿轮传动，能实现9级变速。拨销盘与凸轮分散式操纵机构结构简单，且可实现转速递增的变换顺序。根据、轴滑移齿轮的变速要求，从以上几种方案中选择一种合适的方案。由于单拨销盘式操纵机构不易实现各滑移件位置的全部组合，所以不选择单拨销盘式操纵机构。由于连续传动的拨销盘式操纵机构同样难以实现各滑移件变换位置的全部组合，所以不选连续传动的拨销盘式操纵机构。间隙传动拨销盘式操纵机构不符合、轴的传动要求，所以不选。其他三个方案都是有凸轮的机构，经过对比方案五拨销盘与凸轮一体式操纵机构比较合适。经过对各个方案本身特点和二三轴变速的要求，本次设计的二三轴操纵机构选择拨销盘与凸轮一体式操纵机构，此机构结构简单，设计方便，可以完全满足二三轴的变速要求。下面将进行二三轴操纵机构的具体设计。3.3变速机构的设计与计算3.3.1滑移齿轮位置分析轴上的二联齿轮为齿轮2，轴上的三联齿轮为齿轮3。两个齿轮移动的位置如表3-1。齿轮2有左右两个位置，齿轮3有左中右三个位置。齿轮2滑移距离为28mm，齿轮3的滑移距离为57mm。表3-1 齿轮位置齿轮2左左左右右右齿轮3左中右左中右轴转速11204507109003605803.3.2凸轮设计凸轮机构因具有结构简单、设计方便、工作可靠、成本低、维护简便等优点而被广泛用于各种机床之中，特别在让刀机构、进给机构、控制机构、修正装置、操纵机构等部件中，常常用到。机床中使用的凸轮机构一般都要求体积小、精度高、寿命长、力学性能好等。实际设计中要注意提高凸轮及从动件工作面的制造质量，选用滚子从动件，改善润滑条件；提高从动件刚度，减小直移从动件最大悬伸长度，增大支承长度b；合理布置从动件，合理选择从动件相对凸轮的偏置位置，以减小压力角；减小各构件结合面的间隙，提高各构件的制造质量，选择合适的从动件滚子半径。凸轮位移运动规律设计。由于、轴共可以产生六种速度，所以凸轮每转60度产生一个转速。凸轮在初始位置时，齿轮2位于左端，齿轮3也在左端，这时凸轮转动60度，齿轮2的位置不变，齿轮3被拨到中间位置。凸轮再转60度，齿轮2位置不变，齿轮3被拨到右端。凸轮再转60度，齿轮2被拨到左端，齿轮3的位置不变。凸轮的位移运动规律如图3-8。图3-8 凸轮的位移运动规律凸轮上有一条封闭的曲线槽，由两段不同半径的圆弧和直线组成。凸轮上有16六个变速位置，相邻两个位置之间的角度为六十度。凸轮设计步骤：1.选取基圆半径为18mm，画出基圆。2. 凸轮上应该有16六个变速位置，所以将基圆六等分，每等分为60。3.在等分线方向分别自基圆向外量取滚子的位移量。4.滚子经过的曲线便是曲线槽的形状（图3-9）。图3-9 曲线槽形状 最大压力角为37，在35和45之间，所以该凸轮机构不会出现自锁现象。3.3.3拨叉结构的选择拨叉分为弧形拨叉（图3-10）和钳形拨叉（图3-11），两种拨叉各有特点，这里我们要选择一种合适的拔插。图3-10 弧形拨叉弧形拨叉嵌在滑移件的环形槽内，可沿着导杆轴向移动。摩擦工作面包角应该小于等于180，承载高，磨损比较快。适用于推动滑移件需要较大力的场合。这种拨叉结构简单，适用于滑移件带环形槽的移动式操纵机构。很多机床都采用了这种类型的拨叉。图3-11 钳形拨叉钳形拨叉夹持在滑移件的轮缘或凸缘上，沿着导杆移动，磨损较小，适用于滑移件不带环形槽的移动式操纵机构。不带环形槽的滑移件不可以用弧形拔插，只能用钳形拔插。齿轮2和齿轮3都有环形槽，所以这里的拨叉选择为弧形拨叉。拨叉导向孔直径选取为20mm，拨叉凸缘直径选取为30mm，拨叉凸缘长度选取为40mm。轴II上的双联滑移齿轮和轴III上的三联滑移齿轮用一个手柄操纵。图3-12是其操纵机构，变速手柄每转一转，变换全部6种转速，故手柄共有均布的6个位置。图3-12 变速操纵机构变速手柄装在主轴箱的前壁上，通过链转动轴4。轴4上装有盘形凸轮3和曲柄2。凸轮3上有一条封闭的曲线槽，由两段不同半径的圆弧和直线组成。凸轮上有16六个变速位置。位置1、2、3，杠杆5上端的滚子处于凸轮槽曲线的大半径圆弧处。杠杆5经拨叉6将轴II上的双联滑移齿轮移向左端位置。位置4、5、6则将双联滑移齿轮移向右端位置。曲柄2随轴4转动，带动拨叉1拨动轴III上的三联齿轮，使它处于左、中、右三个位置。顺次地转动手柄，就可使两个滑移齿轮的位置实现6个组合，使轴III得到6种转速。滑移齿轮到位后应定位，拨叉的定位选择钢球定位。第四章 轴上两对滑移齿轮操纵机构设计轴上有两个两联滑移齿轮需要进行操纵。其中一个两联滑移齿轮是与轴上的两个齿轮进行传动的，这个两联滑移齿轮称做齿轮4。另外一个两联齿轮与轴上的两个齿轮进行传动，这个两联齿轮称做齿轮5。两个两联滑移齿轮将用两套操纵机构进行操纵。4.1齿轮4的操纵机构设计4.1.1被操纵滑移齿轮齿轮4是与轴上的两个齿轮配合，齿数分别为80和30，轴上的齿轮齿数分别为20和50。把齿轮4拨到左端，齿数为80和20的齿轮啮合。把齿轮4拨到右端，齿数为50的两个齿轮啮合，转速不变。位置如图4-1。齿轮4滑移距离为78mm。图4-1 齿轮位置4.1.2方案选择下面将列出几种操纵齿轮4的操纵机构方案，将在几种方案中选择一种设计方便，并且可以达到传动要求的方案。方案一：拉动式操纵机构，其结构简图为图4-2。图4-2 拉动式操纵机构简图拉动式操纵机构，直接推拉传动轴（见图a），或用其轴与传动轴平行的拨叉推动滑移件（见图b）。拉动式操纵机构结构简单，用于传动轴相对操作者垂直布置、传动齿轮不承受轴向力、转速不高的小型机床进给运动的控制。方案二：摆杆式操纵机构，其结构简图为图4-3。图4-3 摆杆式操纵机构简图摆杆式操纵机构中固定在手柄上的摆杆直接拨动滑移件或经拨叉拨动滑移件。摆杆式操纵机构结构简单，应用非常普遍5。方案三：齿轮齿条式操纵机构，其结构简图为图4-4。图4-4 齿轮齿条式操纵机构简图齿轮齿条式操纵机构中齿轮齿条经拨叉或拉杆推动滑移件，齿轮齿条式操纵机构用于有较大滑移距离或不便用摆杆操纵的场合6。方案四：丝杠螺母式操纵机构，其结构简图为图4-5。图4-5 丝杠螺母式操纵机构简图丝杠螺母式操纵机构中丝杆螺母经拨叉拨动滑移件。为防止拨叉绕丝杠转动，宜设置辅助导杆。丝杠螺母式操纵机构可承受轴向力，用于滑移件轴线与操作者垂直或滑移件有轴向力作用的场合7。方案五：凸轮式操纵机构，其结构简图为图4-6 。图4-6 凸轮式操纵机构简图凸轮式操纵机构的凸轮通过从动件操纵滑移件。凸轮式操纵机构结构简单、紧凑，多用于进给变换、开合螺母等。方案六：摆动架式操纵机构，其结构简图为图4-7。图4-7 摆动架式操纵机构简图摆动架式操纵机构是一个或几个中间齿轮装在摆动架上，通过摆动摆动架，变换中间齿轮的啮合位置。摆动架式操纵机构结构紧凑，刚度低，用于中小型机床进给运动的变换8。以上的七种方案要根据滑动齿轮变速要求以及变速机构本身的特点将选择一种比较合适而且可以达到变速要求的方案。拉动式操纵机构用于传动轴相对操作者垂直布置、传动齿轮不承受轴向力、转速不高的小型机床进给运动的控制，所以不选此方案。方案三和四由于设计比较复杂，所以不选。方案五，凸轮式操纵机构多用于进给变换、开合螺母，不选方案。经过对各个方案本身特点和变速的要求，本次设计的齿轮4的操纵机构选择为摆杆式操纵机构，此机构结构简单，设计方便，可以完全满足变速要求。下面将进行操纵机构的具体设计。4.1.3操纵机构设计与计算摆杆式操纵机构设计需要计算的数据有摆杆半径、摆杆轴心线至被操纵件轴心线间的距离、滑块偏移量和摆杆摆角（图4-8）。图4-8 摆杆操纵机构图4-8中所示，S为被操纵件的滑移距离，R为摆杆半径，H是摆杆轴心线至被操纵件轴心线间的距离，e为滑块偏移量，是摆杆摆角。S=78mm，H=70mm，R=120mm，a=38。摆杆式操纵机构设计注意事项，首先要尽可能的减少被操纵件的滑移摩擦阻力，尽可能的减小拨动点至被操纵件轴心间的距离，增大滑移长度。其次要避免摆杆与轮缘的相碰，为了改善操纵性能，摆杆应该尽可能的靠近被操纵件，但是摆杆至被操纵件轴心线的距离小于轮缘半径时，应该注意绘图检查摆杆是否与轮缘相碰9。4.1.4滑块的选择共有六种滑块可以选择，分别是滚子型滑块，圆柱销式矩形滑块，销轴式矩形滑块，整体式矩形滑块，销轴式钳形滑块和整体式钳形滑块。图4-9 滚子型滑块简图滚子型滑块（图4-9），滑块l为滚子，可在圆柱销2上回转。滚子型滑块结构简单、制造方便、滚动摩擦，宜用于推力较小、高速转动的滑移件。图4-10 圆柱销式矩形滑块简图圆柱销式矩形滑块（图4-10），滑块呈矩形，可在圆柱锖上转动。圆柱销式矩形滑块结构简单、制造方便，应用比较广泛。图4-11 销轴式矩形滑块简图销轴式矩形滑块（图4-11），滑块可在带肩的销轴上转动。销轴式矩形滑块结构较简单，便于维修更换，应用较广泛。图4-12 整体式矩形滑块简图整体式矩形滑块（图4-12），滑块与销轴一体，可在摆杆孔内转动。整体式矩形滑块刚度好，制造工艺复杂，不便修复。图4-13 销轴式钳形滑块简图销轴式钳形滑块（图4-13），滑块夹持在滑移件的轮缘上，可在带肩的销轴上转动。销轴式钳形滑块维修、更换比较方便，用于滑移件不带环形槽且便于钳形块夹持的情况10。图4-14 整体式钳形滑块简图整体式钳形滑块（图4-14），滑块与销轴一体，可以在摆杆孔内转动。整体式钳形滑块刚性好，不便修复，用于滑移件不带环形槽且便于钳形块夹持的情况。由于两联滑移齿轮4是不带环形槽的，所以只有方案五和方案六可以选择。但是由于方案六不便修复和更换，所以此操作机构的滑块选择为销轴式钳形滑块。摆杆通过钳形滑块去拨动齿轮4，摆杆通过短轴与安装在箱体壁上的手柄连接。通过转动手柄来拨动齿轮，使齿轮的位置改变。齿轮4的操纵机构如图4-15所示。图4-15 摆杆操纵机构4.2滑移齿轮5的操纵机构设计轴上二联齿轮5与轴上的两个配合，齿轮5被拨到左端时，齿数为20和80的齿轮啮合。齿轮5被拨到右端时，齿数为51和50的两个齿轮啮合。齿轮位置如图4-16。齿轮5的滑移距离为110mm。图4-16 齿轮位置滑移齿轮5的操纵机构的方案选择和滑移齿轮4相同的方案，为摆杆式操纵机构（图4-3）。齿轮5的操纵机构摆杆尺寸（图4-8）如下。S=110mm，H=70mm，R=120mm，a=54。 齿轮5的操纵机构与齿轮4操纵机构都是摆杆式操纵机构，滑块也同样选择销轴式钳形滑块（图4-13），因为齿轮5同样是不带环形槽的。摆杆通过钳形滑块去拨动齿轮5，摆杆通过短轴与安装在箱体壁上的手柄连接。通过转动手柄来拨动齿轮，使齿轮的位置改变。第五章 结构设计操纵机构在主轴箱内不可以与其他轴或者齿轮发生碰撞和干涉，操纵机构必须安装在主轴箱内空出来的位置。本次设计共有三个操纵机构，操纵、轴上滑移齿轮的凸轮操纵机构，和操纵轴上滑移齿轮的两个摆杆式操纵机构。、轴操纵机构有两根导向轴和一根链传动轴，两根导向轴和传动轴的方向是相同的，链传动轴的方向垂直于传动轴的方向。两根导向轴依靠箱体来支撑，导向轴和、轴的位置关系如图5-1。图5-1 导向轴位置 三个操纵机构是通过安装在箱体前壁上的三个手柄操纵的，、轴操纵机构的手柄是在主轴箱前壁的左边位置，轴的两个传动机构的两个手柄分别位于箱体前壁的中间位置和右边位置。三个手柄在箱体前壁的位置如图5-2所示。图5-2 手柄位置 操纵机构的合理安装是操纵机构正常工作的前提，如果操纵机构与其他零件发生摩擦或碰撞，将影响操纵机构的精确操纵，从而影响主轴的转速。所以操纵机构的安装必须要慎重考虑。第六章 全文总结本次设计是对CA6140车床主传动变速装置的设计，车床主传动变速装置是控制机床的主轴转速的装置。设计之前所要做的工作是了解CA6140主传动的变速要求。CA6140机床主轴有24种转速，所要设计的变速装置就是为了实现主轴的24种转速的。为了实现主轴的24种转速，有4个齿轮需要拨动。分别在、轴。、轴上的两个齿轮用一个操纵机构来操纵。经过几个方案的对比，这个操纵机构选择为拨销盘与凸轮一体式操纵机构。拨销盘与凸轮一体式操纵机构的设计难点是凸轮，这个凸轮是由两个圆弧和两条直线组成的。凸轮是用来拨动轴上的齿轮的，轴上的齿轮是用一个曲柄来拨动的。拨动齿轮的是拨叉，两个拨叉都选择为弧形拨叉。变速手柄装在主轴箱的前壁上，通过链转动轴带动凸轮和曲柄转动，凸轮和曲柄分别通过拨叉来拨动齿轮进行变速。轴上有两个齿轮需要进行操纵，其中与轴上齿轮进行传动的二联齿轮的操纵方式选择为摆杆式操纵机构，摆杆式操纵机构设计的难点是尺寸的计算，需要计算的数据有摆杆半径、摆杆轴心线至被操纵件轴心线间的距离、滑块偏移量和摆杆摆角。滑块选择为钳形滑块，因为这个二联齿轮没有环形槽。轴上与轴上的齿轮传动的二联齿轮的操纵机构也选择为摆杆式操纵机构，滑块也选择为钳形滑块。三根轴上的四个齿轮用三个操纵机构来操纵，达到了主轴转速的要求。这次车床主传动变速装置的设计遇到了很多技术上的难题，比如凸轮的设计。这次的设计虽然不是很好，希望以后会在车床主传动变速装置的设计方面做的更好。参考文献1 李洪.机床设计手册.辽宁科学技术出版社，1999（）2 闻邦椿.机械设计手册.机械工业出版社，2010（）3 陆宁,樊江玲.机械原理.清华大学出版社，2012（7）4 邱宣怀.机械设计.高等教育出版社，2007（8）5 洪有伦,唐丽君.机械制图.南京大学出版社，2008（7）6 张玉,刘平.几何量公差与测量技术.东北大学出版社，19997 杜君文.机械制造技术装备及设计.天津大学出版社，20078 尹冠生.理论力学.西北工业大学出版社,20049 林承全,严义章.机械制造.机械工业出版社,201010 李国斌,机械设计基础.机械工业出版社, 2010致 谢 弹指一挥间，大学四年已经接近了尾声。当自己怀着忐忑不安的心情完成这次毕业设计的时候，自己也从当年一个懵懂的孩子变成了一个成熟青年，回想自己的十几年的求学生涯，虽然只是一个本科毕业，但也实属不容易。 首先，从小学到大学的学费和生活费就不是一个小数目，这当然要感谢我的爸爸妈妈，他们都是农民，没有他们的勤勤恳恳和细心安排，我是无论如何也完成不了我的大学生活。这里严谨的学风、优美的校园环境使我大学四年过的很充实和愉快。岁月如梭，如歌。转眼间，四年的大学求学生活即将结束，站在毕业的门槛上，回首往昔，奋斗和辛劳成为丝丝的记忆，甜美与欢笑也都尘埃落定。西北工业大学明德学院以其优良的学习风气、 严谨的科研氛围教我求学， 以其博大包容的情怀胸襟、 浪漫充实的校园生活育我成人。值此毕业论文完成之际，我谨向所有关心、爱护、帮助我的人们表示最诚挚的感谢与最美好的祝愿。本设计是在李文燕老师的悉心指导之下完成的。四年来，老师
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