黄河水院职业技术学院毕业设计论文

1、黄河水院职业技术学院毕业设计论文论 文 题 目CA6140 车 床 进 给 箱 设 计2008 届 机械工程 系专 业 机械制造与自动化 学 号 0 学生姓名 指导教师 完成日期 年 月 日摘 要 CA6140型卧式车床是普通精度级的万能机床，它的特有功能是车削一定范围内的各种螺纹，包括切削公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和径节螺纹的功能，要求进给传动链的变速机构能严格准确地按照标准螺距数列来变化。CA6140型卧式车床进给箱固定在床身左前面，内有进给运动的变换装置及操纵机构，其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给的进给量。变换装置包括移换机构，用来实现倒数关系及特殊因子；基本螺距机构，用来实现车

2、削出导程值按等差数列排列的螺纹；倍增机构，用来实现车削螺纹的导程值成倍数关系变化的螺纹。  当U倍 =1时发现一条新的传动链，可以提高部分公制及模数螺纹的切削精度，并使传动路线大大缩短。关键词：进给箱；变换装置；移换机构；基本螺距机构；倍增机构目 录第一章 CA6140进给箱传动方案设计-4  1.1  CA6140普通车床简介-4  1.2  进给箱的传动机构-5  1.3  进给箱切螺纹机构设-8  1.4  切螺纹系统及齿数比的确定-9&#

3、160; 1.5  增倍机构设计以及移换机构设计-10  1.6  车制螺纹的工作过程-12第二章主要零件设计-21  2.1  齿式离合器的设计-21  2.2  各轴及轴上组件的设计验算-21  2.2.1  中心距a的确定-22  2.2.2  XII轴上齿轮的设计验算-22 2.2.3  XIV轴上齿轮的验算-25  2.2.4  XIV轴的设计验算-30  

4、2.2.5  XV轴上齿轮的设计验算-35  2.2.6  XV轴的设计验算-38  2.2.7  XVI轴齿轮的设计验算-40 第三章双联滑移齿轮进给箱传动系统的研究-44 3.1  新传动链车公制螺纹-44  3.2  新传动链车模数螺纹-45  3.3  新传动链的特点及适用范围-46 结论-48致谢-49参考文献-50 -大学本科毕业设计（论文）  41 精度等级

5、60;                   选8级 载荷系数K                  K= KA KV KHaKHb     &

6、#160;       （式12.5） 使用系数KA                      由表12.9，KA =1.5 动载系数KV            

7、;          由图12.9，KV =1.2 齿间载荷分配系数KHa         由表12.10，先求                       &

8、#160;     Ft =2 T4/d13                                        

9、60;    =5607                             KA Ft/b=280>100            

10、;                 ae=1.88-3.2(1/ Z1 +1/ Z2 )cosb                        

11、60;       =1.74                              Ze=)/34(ae-          

12、;                       =0.87 由此得                       KHa=1.1&#

13、160;齿向载荷分配系数KHb          由表12.11                              KHb =A+B (b/d)2+C·310b&

14、#160;                                  =1.35 由此得             

15、;          K= KA KV KHaKHb                                =1.5×1.2

16、5;1.1×1.35                                =2.67 弹性系数ZE            

17、0;               由表12.12，ZE =189.8 节点区域系数ZH               由图12.16，ZH =2.5 接触最小安全系数SHmin       &

18、#160; 由表12.14，SHmin=1.05 总工作时间th                        th =10×300×8×0.2             

19、                  =4800h 应力循环次数NL                    由表12.15，估计710< NL£910, 则指数m=8.78&#

20、160;                               NL1= Nv1 =60gå=ni1nithi (Ti/Tmax )m     （式12.13） -大学本科毕

21、业设计（论文）  42                                        =2.6×107 原估计应力循环次数正确 NL2

22、 = NL1/i=0.81×107 接触寿命系数ZN                       由图12.18，NL1 =1.3                

23、;                          NL2 =1.35 许用接触应力sH             sH1 =sHlim1 NL1 / 

24、;SHmin               （式12.11）                                

25、0;                    =1547MPa                            &#

26、160; sH2 =sHlim2 NL2/ SHmin                                   =1478MPa 验算sH    &

27、#160;                     sH =ZE ZH Zeu1)/bd12KT1(u2+  （式12.8）                  

28、          =189.8×2.5×0.87×3/4)303030/(8410067.22´´´´´         =1444MPa                

29、;            <sH2 计算结果表明齿轮的接触疲劳强度满足要求。 齿根弯曲疲劳强度验算 重合度系数Ye                 Ye=0.25+075/ ae       &

30、#160;                           =0.68 齿间载荷分配系数KFa               由表12.10，KFa=1/ Y

31、e=1.47 齿向载荷分配系数KFb               由图12.14，KFb=1.38 载荷系数K                        K= KA 

32、KV KFaKFb                                               

33、0;        =3.65   齿形系数YFa                  由图12.21， YFa1=2.46               

34、;                             YFa2 =2.19 应力修正系数YSa                

35、;     由图12.22，YSa1=1.65                                          

36、                      YSa2=1.8 弯曲疲劳极限sFlim                      由图12.23c，aF

37、lim1 =920MPa                                            aFlim2 =850MPa

38、 弯曲最小安全系数SFlim                 由表12.14，SFlim =1.25 -大学本科毕业设计（论文）  43 弯曲寿命系数YN                  

39、     由图12.24，YN1 =0.95                                         &#

40、160;YN2 =0.97 尺寸系数Yx                              由图12.25，Yx =1 许用弯曲应力sF         

41、0;    sF1 =sFlim1YN1 Yx / SFlim                                      &

42、#160;               =669MPa                                sF2

43、60;=sFlim2YN2Yx/ SFlim                                     =659MPa 验算sF1     

44、60;                             sF1 =2KT4YFa1YSa1Ye/bd13m               

45、60;                    =641Mpa                            &#

46、160;  sF2 =sF1 YFa2YSa2 / YFa1 YSa1                                      &#

47、160;             =622MPa 计算结果表明齿轮的弯曲疲劳强度满足要求              -大学本科毕业设计（论文）  44 第四章 双联滑移齿轮进给箱传动系统的研究 通过对进给箱传动系统的研究，发现了一条新的传动路线，当U倍 =1时

48、可以减少车削公制螺纹及模数螺纹传动链中的传动齿轮6个，使传动链大大缩短，并且提高了被加工螺纹的精度。 4.1新传动链车公制螺纹 当U倍 =1时，新的车公制螺纹传动路线 已有的传动路线：  新的传动链调整十分简单, 只须将进给箱中的离合器M4改为接合, 就可断开已有传动链而调整出U倍的新的传动链。即车削U倍=1的公制螺纹时, 进给箱中的离合器M3脱开、M5接合（M3 、M5保持原状不变）；而离合器M4由原来脱开调整为接合。M4接合, 即XVII轴左边Z28滑移外齿轮滑进离合器M4的Z28

49、内齿轮, 既保持轴与XIV与XVII联成一轴，其传动比UXVIIXVII=1，与U倍 =1等效；（因在老传动链中，  UXVIIXVII=(25/36)×(36/25) ×U倍 ）；同时又自动断开了U倍 =1时已有的传动链（U基-XIV-25/36-36/25-XV- U倍 XVII）的传动。换言之，新老传动链不可能同时传动使XVII转动，这样可以避免新老传动链运动之间的相互干扰。 M4接合后，运动有主轴VI经齿轮副58/58,轴IX至XI间的换向机构，挂轮(63/100)&

50、#215;(100/75),传至进给箱XII，然后再经齿轮副25/36，轴XIII-XIV间的滑移齿轮变速机构（基本螺距组），经离合器M4直接传至XVII轴，此时XIV轴与XVII轴间的传动比UXIVXVII =1，与已有的传动路线中UXIVXVII =（25/36）×(36/25) ×(28/35) ×(35/28)=1-大学本科毕业设计（论文）  45 等效，而传递链中的齿轮数减少6个，这6个齿轮的制造和安装误差带来的对加工螺纹精度的影响可完全避免。车公制螺纹新的传动路线为： &#

51、160;由前面车削公制螺纹的公式可以看出：S=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×U基×25/36×36/25×U倍×12。 当U倍=1时，S=7U基 ,也就是说新的传动链同样可以车削导程为7、8、9、10、11、12mm的公制螺纹。 4.2新传动链车模数螺纹 当U倍=1时，车削模数螺纹与车削公制螺纹一样，只须将离合器M4由原来脱开改为接合，即可调整出一条新的传动链，可用其来加工精度高的模数螺纹。其新老传动路线为46

52、0; 由前面车削模数螺纹的运动平衡式可知 Sm =1×58/58×33/33×64/100×100/97×25/36×U基×25/36×36/25×U倍×12 当U倍 =1时，Sm =7 U基/4，也就是说新的传动链可以车削出为1.75、2、2.25、3mm的模数螺纹。 4.3 新传动链的特点及应用范围 （1）新的传动链调整简单方便。只须通过离合器M4 的手柄操作，就可使其脱开状态调整为

53、结合状态。 （2）新老传动链传递运动能互锁。从图中可以看出，M4 脱开时已有传动链传递运动给丝杠，M4 结合，已有传动链当即脱开，同时新传动链接通，不会出现两条传动链同时传动的状态。 （3）新传动链使用范围比较广。如公制螺纹的标准导程值共有20种，其中有6个可以用新传动链来车削，适用范围为6/20=30%；模数螺纹的标准模数共有11个值，其中6个可以用它车削，适用范围为6/11=55%。 （4）新的传动链的传动精度比已有的要高。因新的传动链比已有的传动链少用6个齿轮，传动链大大 缩短，齿轮的制造和安装误差影响小，所以新传动链的精度&#

54、160; 47 提高。换言之，新的传动链可以使30%的公制螺纹和55%的模数螺纹的加工精度提高。 （5）新传动链只适用车削U倍 =1时的公制及模数螺纹。 综上所述，当加工U倍 =1时的公制及模数螺纹，应当选用新的传动链。                     -大学本科毕业设计（论文）  48 结论 CA6140机床进给箱内