CA6136普通车床主传动系统设计

设计综合实训课程设计说明书设计内容： CA6136 普通车床传动系统设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 12115 指导教师： 阳程、王平 2014 年 12 月 13 日设计综合实训任务书 2设计时间 2014 年 11 月 1 日 2014 年 12 月 14 日设计题目 机床传动系统设计设计条件与任务设计条件：详见“表 1 主要技术参数” 、 “表 2 C6136A 挂轮及螺纹表” 、 “表 3 C6240C 挂轮及螺纹表 1”、 “表 4 C6240C 挂轮及螺纹表 2”。设计任务：根据给定的设计条件，完成车床传动系统设计。设计内容1、根据给定技术参数，完成车床主传动系统、车螺纹进给传动系统、纵横向进给传动系统总体设计；2、绘制传动系统图；3、根据传动系统图，写出主传动系统、螺纹进给传动系统、纵横向进给传动系统传动路线表达式并计算进给量。4、完成设计计算说明书一份。时间（日期） 设计内容2014.12.1-2014.12.4 主传动系统设计，绘制传动系统图 2014.12.5-2014.12.8 车螺纹进给传动系统设计，绘制传动系统图 2014.12.9-2014.12.12 纵横向进给传动系统设计，绘制传动系统图 2014.12.10-2011.11.12 总体传动方案传动系统图，列传动路线表达式2014.12.10-2014.12.14 编写设计计算说明书 工作进度参考资料侯秀珍主编.机械系统设计.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2000张进生,房晓东.机械工程专业课程设计指导书.北京:机械工业出版社,2003李云.机械制造工艺及设备设计指导手册.北京:机械工业出版社,1996黄鹤汀,俞光主编.金属切削机床设计.上海:上海科学技术文献出版社,1986附：设计说明书主要内容：1、封面页（见计算说明书样式） 、目录（标题及页次） ；2、设计任务书；3、主传动系统设计（确定极限转速、确定公比、求出主轴转速级数、确定结构网或结构式、绘制转速图、 绘制传动系统图、确定各变速组齿轮传动副的齿数、 、验算执行轴的转速误差） ；4、车螺纹进给传动系统设计(编制螺纹表、确定基本螺距与扩大螺距机构、列传动表达式确定车螺纹（进给箱）基本组与扩大组传动比、确定齿轮齿数)；5、纵横向进给传动系统设计(通过类比确定传动系统、确定传动比、确定齿轮齿数) ；6、绘制传动系统总图；7、列出所设计机床的整个传动系统传动路线表达式；8、计算进给量。目录一、参数拟定 .61.1 确定公比 .61.2 确定主轴主要技术参数 .6二、运动的设计 .72.1 确定传动顺序及传动副数 .72.2 确定扩大顺序 .72.3 画出结构网如图 2-1.72.4 拟定转速图如 2-2.82.5 计算各传动副的传动比 .82.6 确定齿轮齿数 .82.7 主轴转速检验 .92.8 主传动系统图如图 2-3.10三、进给箱设计 .103.1 增倍组齿数的确定 .103.2 进给传动系统图 .133.3、车螺纹传动路线表达式 .133.4、验算螺纹螺距 .14四、溜板箱的设计 .144.1 溜板箱齿轮齿数的确定 .144.2 验算横向进给 .154.3 验算纵向进给 .154.4 溜板箱的传动系统图如图 2-4.15五、车床传动系统图如图 2-5.16六、总结 .17参考文献： .174一、参数拟定1.1 确定公比 已知 CA6136 机床的转速级数为 Z=8,转速范围 42-980 r/min maxmin980/,42/inrr由 可以得到1ZRaxilgllg980llg11RZ参照标准公比，可算的公比 .51.2 确定主轴主要技术参数表 1 主要技术参数参数 型号 C6136A C6240C 床身上 mm 360 400最大回转直径 刀架上 mm 190 230最大工件长度 mm 750 1000通孔直径 mm 38 52内孔锥度 M.T.No.5(莫氏 5 号) M.T.No.6(莫氏 6 号)转速级数 8 9主轴转速范围 r/min 42980 401400公制范围种数 0.310mm190.2514mm19英制范围种数 n/1 24-1.52140-227切削螺纹模数范围种数 mm 0.25-3.511纵向 mm 0.08322.3258 0.0844.74进给量 横向 mm 0.04802.6880 0.0754.20功率 KW 4 4转速 r/min 1440 1440小带轮直径 mm 100 110电动机大带轮直径 mm 160 165丝杠导程 mm 6 65二、运动的设计2.1 确定传动顺序及传动副数由级比规律和设计机床三项原则：传动副“前多后少” ，传动比线“前密后疏” ，降速“前慢后快”,可得 CA6136 的结构式为 Z=8= 。4212.2 确定扩大顺序（1）主电机的选定电动机功率 N：4KW；电机转速 nd: 1440r/min（2）按照前小后大、前密后疏的原则由 ,z=8, =1.58 可得到 8 级转速如下：maxmin980/,42/inrr42,65,102,160,255,400,640,1010（r/min）（3）计算误差范围： %58.015.%1,.6.3980 n %,8.5042 n转速 980r/min 和 42r/min 都在误差范围之内，可取。2.3 画出结构网如图 2-1图 2-1 结构网2.4 拟定转速图如 2-2根据传动副“前多后少” ，传动比线“前密后疏” ，降速“前慢后快”原则拟定转速图。6图 2-2 转速图2.5 计算各传动副的传动比 90164带n75.8901ai 7.1589042ai1b 2.62b.641ci 312ci2.6 确定齿轮齿数（1）第一变速组有两对齿轮，其传动比为， ， ，因为 、10758.90.1 ai 58.94712 ai 7,0201S01S的最小公倍数是 119，则 =119k；最小齿轮齿数在 中， 2SZS2ai92KZa，取kk=1， ， ，342aZ 85341,91,49712aZa kk。70917（2）第二变速组有两对齿轮，其传动比为， ， 、 的最小公倍数是 14，则1bi 52.18.22bi 01201,7,SS2，最小齿轮齿数在 中， ， ，取 k=6，4ZSk2bi4bkZ5k， ；21,/4bb 8 428,604 12 bbZ（3）第三变速组有三对齿轮，其传动比为， , 、 的最小公倍数为 5，则158.,58.3211 ccii 5,0201S01s2。最小齿轮在 中， ，zsk2 57;36c cckkzz；0zS 21;64;c所以： ， ； ， ；491aZ701a32aZ852a； 。,4, 2211 bbbb 11,ccZ22,8ccZ2.7 主轴转速检验%8.51.0n 1.24,.4268534911 9.065.,0.57022 n %4.213.,43.18425393 5.60.,0.67044 n .429.1,9.254853955 %8.30,8.360766 n .24.1,.74285397 8%7.0168.9,68.90427098 n所以均合格。2.8 主传动系统图如图 2-3图 2-3 主传动系统图三、进给箱设计3.1 增倍组齿数的确定CA6136 挂轮及螺纹表m mx m mabdca b c dA BtB t36 120 48 96 1 0.3 0.084 0.075 0.337 0.2981 0.4 0.112 0.100 0.450 0.3972 0.5 0.140 0.125 2 0.560 0.5003 0.6 0.168 0.150 0.672 0.60048 96 36 904 0.7 0.196 0.175 0.784 0.70045 3 0.75 0.210 0.187 3 0.840 0.75048 9636 90 5 0.8 0.224 0.200 0.896 0.8001 1.0 0.280 0.250 4 1.120 1.002 1.25 0.350 0.312 5 1.400 1.2503 1.50 0.420 0.375 6 1.680 1.5004 1.75 0.490 0.437 1.960 1.75045 80 9052.0 0.560 0.5008 2.240 2.00096 2.5 0.700 0.625 10 2.800 2.5001 / nx m mabdca b c d A Bn /1 Bn /1 127 90 36 96 1 24 0.296 0.263 6 1.184 1.058127 80 36 90 1 20 0.356 0.316 5 1.424 1.264127 95 48 96 1 19 0.376 0.332 1.503 1.327127 90 48 96 1 18 0.395 0.350 4.5 1.580 1.400127 80 36 90 2 16 0.445 0.395 4 1.780 1.580127 70 48 96 1 14 0.509 0.450 3.5 2.037 1.800127 90 48 96 3 12 0.593 0.526 3 2.372 2.104127 44 36 90 1 11 0.647 0.575 2.586 2.300127 80 36 90 5 10 0.712 0.632 2.5 2.848 2.528127 90 48 96 5 9 0.790 0.700 3.160 2.800127 80 36 90 6 8 0.890 0.790 2 3.560 3.160127 70 48 96 5 7 1.020 0.901 4.080 3.604127 80 48 90 66 1.185 1.0501.5 4.740 4.200由 CA6136 挂轮及螺纹表中可知，螺纹导程 t 的每一列都是按等差数列排列的，行与行之间成倍数关系，倍数为 4。也就是增倍组选 1/2 时，增倍组就选2，即 。21倍倍 ； ii选择表 3-1 中的第四列数据：101.01.01.02525. .a 48016=6=3=779.0.02525i i ii i ictbdi i i基 1 基 1基 1基 2 基 2基 2基 3 基 3基主 轴 扩 主 轴 扩 1扩 1基 4 基 4基 4基 5 基 5基 5基 6 基 6基 6.7.023561=7435iii基基 2基 3基基基 6162430512=7864325024ZiiZ塔塔基 1基 塔 3基基 4塔基 5塔基 6塔表 3-1有书中可知列车螺纹平衡式：当增倍组选 1/2 时，增倍组就选 2。取 。12倍倍 ； ii基本组传动比的分母为 3 和 6，取最小公倍数 18，18 的数值太小，故取为 24.取摆移塔齿轮机构的滑移齿轮为 Z 移， 则可取取 Z 移 =24.令摆移塔齿轮机构的滑移齿轮六个塔齿轮分别为 Z 塔 1、Z 塔 2、Z 塔 3、Z 塔 4、Z 塔 5、Z 塔 6。把上面的传动比列为齿数比的形式，则可列如下表达式：11所以，可以得到 Z 塔 1、Z 塔 2、Z 塔 3、Z 塔 4、Z 塔 5、Z 塔 6 的齿数分别为16、20、24、28、32、40。设摆移塔齿轮机构的中间介轮为 Z 堕 ，它的取值主要从齿轮结构考虑，在此取为 32，则机床的进给箱传动系统如图：3.2 进给传动系统图3.3、车螺纹传动路线表达式abdc12（丝杠螺距）6126087541dcba公制螺纹时，由主轴通过挂轮 abcd 传到进给箱，再由进给箱中的塔式齿轮和齿数为24 的齿轮传到齿数为 24，52，26 的轴，再传到滑移齿轮上，通过离合器 M1 的接合传到丝杠上，进行公制螺纹的加工。3.4、验算螺纹螺距公制螺纹(选择螺距为：1.0，1.25，1.50，1.75，2.0，2.5)： 5.261087.5612.04951四、溜板箱的设计4.1 溜板箱齿轮齿数的确定纵向进给通过齿轮和齿条啮合将轴向转动变换为直线传动；横向进给通过丝杠螺母传动。 ii进 溜综 挂由车螺纹 丝 杠进挂主 轴 PiPt 167.0p.进挂 i纵向进给量计算公式为 ，zmiimi 溜进挂纵纵 zS0.28=0.167 2.513=61.3溜i 溜所以 =0.01646=溜i6113801627546132ii4.2 验算横向进给当 a=45,b=80,c=80,d=90 时，基本组分别取 1，2， 3，4，5，6，增倍组选时： 70.5649.23.081.280617524610869045由以上验证可知满足要求。4.3 验算纵向进给当 a=45,b=80,c=80,d=90 时，基本组分别取 1，2， 3，4，5，6，增倍组选时：由以上验证可知满足要求。4.4 溜板箱的传动系统图如图 2-4625.0437.12.05562174610865490414图 2-4 溜板箱的传动系统图五、车床传动系统图如图 2-5m = 2 . 51 3齿 条横 向 进 给 丝 杠螺 母P = 4开 合 螺 母P = 6丝 杠光 杠1 68 02 42 47 56 21 65 51 6 6 03 01 5M 2 M 33 22 41 62 02 42 83 24 02 65 25 22 63 03 01 4 4 0 r / m ind 1 0 0 m m8 82 26 64 46 02 44 24 23 62