CA6140型卧式车床进给箱设计【含CAD图纸、说明书】
1郑州科技学院毕业设计(论文)开题报告课题名称 CA6140 型车床进给箱设计课题来源 教师拟定 课题类型 AX 指导教师 孔玉强 学生姓名 王金涛 学 号 201424196 专 业 机械设计制造及其自 动化一、设计的目的、意义目的:通过对 CA6140 车床进给箱的研究,将大学所学知识综合的、全面的运用到此次毕业设计中,从而增强各方面的能力,包括文献检索能力、阅读分析能力、设计计算能力及说明概括能力。意义:机床进给箱是用以改变机床切削时的进给量或改变表面形成运动中刀具与工件相对运动关系的机构又称走刀箱,内装进给运动的变速齿轮,可调整进给量和螺距,并将运动传至光杆或丝杆。车床是最广泛的金属切削加工设备之一,而 CA6140 卧室普通车床又最具有代表性,因此研究 CA6140 型车床能帮助我牢固的掌握有关切削机床的基本知识。进给箱是车床的主要部件之一,对进给箱的研究既可以让我对 CA6140车床的结构、功能及零部件有个相对深刻的掌握,又能够专门针对进给箱做比较透彻的研究。2、国内外发展情况车床是最广泛的金属切削加工设备之一,而 CA6140 卧室普通车床又最具有代表性,因此 CA6140 型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,而在这以后,很多研究被用于改进 CA6140 型车床,包括其数控改造、PLC 改造、MATLAB 改造等等。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。2三、设计要求1CA6140 车床的总体分析,包括总体结构、功能以及总体设计和计算,并完成总体装配图2CA6140 传动设计,包括传动方式、传动路线及其计算3CA6140 进给箱设计,包括其组件及零部件的设计计算 4CA6140 进给箱部分改进方法,即对卧式车床双轴滑移齿轮进给箱传动系统的研究。四、设计思路1查阅相关资料,确定相关尺寸参数、运动参数和动力参数。2对传动系统的研究,包括传动路线、传动比、变速机构、换向机构,确定传动方案并验证,绘制传动系统图。3运用 CAD 依据传动系统设计各传动机构及车床进给箱的其它零部件,完成明细表及标注。4绘制机床进给箱总体图。运用 CAD 将各组件转配成整体,并完成明细表及标注。五、预期成果1熟悉设计内容,准备相关资料2相关资料检索、阅读、分析3设计及绘图4编写设计说明书。六、完成设计所具备的条件1对所学专业机械设计,CAD 绘图等能过熟练掌握并运用;2指导老师提供相关资料及指导;3在学校网站及其他网站下载相关资料;七、完成任务的计划及时间安排1.完成开题报告:含调研资料、设计目的、要求、思路与预期成果。完成任务的计3划及时间安排、完成设计所具备的条件等内容。(第 1 周完成)2. 确定所使用的设计方案,设计装配图。(第 23 周完成)3. 完成装配图和零件图的结构绘制。(第 45 周完成)4. 装配图和零件图的审查修改。(第 610 周完成)5. 完成毕业设计说明书(含开题报告、外文翻译、文献综述等),准备答辩。(第 1112 周完成)6. 使用最新的国家标准;查阅科技文献 15 篇以上;毕业设计说明书(论文)不少于 2 万字;文献综述不少于 3000 字;外文翻译不少于 3000 字(或不少于 1.2 万印刷符号)。八、主要参考资料1李维諟、郭强著,液晶显示器应用技术M.北京:电子工业出版社,2003.2沙占友、孟志强、王彦朋著,单片机外围电路设计M.北京:电子工业出版社,20063赵景波.Prote199SE 应用与实例教程M.北京:人民邮电出版社,20094尹勇.Multisim 电路仿真入门与进阶M.北京:科学出版社,20055彭虎.微机原理与接口技术M.北京:电子工业出版社,20086张毅刚.单片机原理及应用M.北京:高等教育出版社,2003指导教师签名: 日期: 年 月 日 本科毕业设计(论文)题 目 _姓 名 专 业 学 号 指导教师 郑州科技学院电气工程学院二一 年十二月小初、宋体、加粗小三、宋体、1.5 倍行距版面页边距:上 2.5cm,下2.5cm,左 3cm,右 2.5cm;装订线 1,位置靠左边;页眉:1.5;页脚 1.75。目 录中文摘要 .英文摘要 .前 言 .1 数字式温度测试仪总体设计 .11.1 数字式温度测试仪的设计要求 21.1.1 温度测量范围 .21.1.2 温度数据的采集 .21.1.3 控制和管理 .21.2 总体设计思路 21.3 方案总体设计 32 系统的硬件设计 .3结 论 .4致 谢 .5参考文献 .6附 录 .7三号、黑体、1.5 倍行距、段前 0.5 行、段后 0.5 行小四、中文宋体、Times New Roman、1.5 倍行距数字式温度测试仪的设计I空行按小四字体、1.5 倍行距、段前段后各 0.5 行数字式温度测试仪的设计空行按小四字体、1.5 倍行距、段前段后各 0.5 行摘 要本文介绍了一种基于MSP430单片机的温度测试仪,作为系统核心的温度传感器DS18B20与单片机之间是采用串口实现数据传输的,整个系统通过单片机MSP430F1121A控制DS18B20以读取温度A/D转换数据,从而获得环境温度值,这一数值采用数码管显示。该设计主要是由两部分组成:单片机MSP430F1121A和温度传感芯片DS18B20 ,MSP430 系列单片机具有超低功耗和CPU外围的高度整合性; DS18B20温度传感器芯片则只需一个端口即可实现数据通信,实际应用中不需要外部任何元器件即可实现温度的测量(范围-55+125 ),具有接口电路简单、可靠,易于编程的特点,且传输距离远、抗干扰性好。实验表明,设计系统的测试结果与实际环境温度一致,这归因于温度传感芯片DS18B20的高精度A/D 转换。系统的开发成本在百元内,具有测量精度高,误差小、功耗低,数据传输速度较快,可靠性高,功能易扩展等特点,有一定的开发价值。关键词:温度测量;MSP430 单片机;DS18B20 温度传感器小二、黑体、加粗、1.5倍行距、段前段后各 0.5行,上下各空一行小四、中文宋体、英语和数字 Times New Roman、1.5 倍行距、首行缩进 2 字符小四、黑体三号、黑体、1.5 倍行距、段前 0.5 行、段后0.5 行关键词之间分号间隔页脚摘要为罗马格式,小五、宋体、居中、单倍行距数字式温度测试仪的设计II空行按小四字体、1.5 倍行距、段前段后各 0.5 行DESIGN OF TEMPERATURE MEASUREMENT INSTRUMENT空行按小四字体、1.5 倍行距、段前段后各 0.5 行AbstractThis paper introduces a kind of temperature measurement instrumentation based on MSP430 microcontroller, the temperature measurement sensor DS18B20 as the system core adopts serial communication with the micro processor. The system uses micro processor MSP430F1121A controlling DS18B20 in order to get the temperature data, which is displayed on the LED. The whole design includes two parts: micro processor MSP430F1121A and the temperature measurement sensor DS18B20, the MSP430 series have ultra-low consumption and high integration, and the temperature measurement sensor only needs one pin to achieve the data communication and the temperature measurement without any other outer instrument, the sensor has circuit simplicity, credibility and easy program compiling. In addition, the sensors communication distance is far and anti-jamming is good. The experiment data are right. Which is due to the sensors high accuracy, The price of the system design is below one hundred Yuan, it has high measurement accuracy, the small error, the low consumption, high data transmission speed, the high credibility, good compatibility, in a word, the design has certain development value.Keywords:Temperature measurement; MSP430 Microcontroller; DS18B20 temperature sensor 小四、Times New Roman、1.5 倍行距小四、Times New Roman、加粗小二、Times New Roman、加粗、1.5 倍行距、段前段后各 0.5 行,上下各空一行关键词之间分号间隔三号、Times New Roman、加粗,1.5 倍行距、段前0.5 行、段后 0.5行数字式温度测试仪的设计III前 言前言为论文开头部分,主要说明论文写作的目的、现实意义、对所研究问题的认识,并提出论文的中心论点等。三号、黑体、1.5 倍行距、段前 0.5 行、段后0.5 行正文小四、中文宋体、英文和数字Times New Roman、1.5 倍行、首行缩进2 字符数字式温度测试仪的设计11 数字式温度测试仪总体设计随着计算机与信息技术的发展,计算机测量控制系统在越来越多的场合得到了广泛应用。温度是许多监控系统中的一个重要参数,尤其是对于粮仓、写字楼、无人职守的机站等地点,温度的测量更是必不可少。比如在粮食存储过程中,为了保证粮食的存储品质,必须实时检测储存粮食的温度。过去粮食温度的检测是靠人工手测进行,不但测试速度慢、测试精度低,而且人员劳动强度非常大。而采用数字温度测试仪更加直观和准确。1.1 数字式温度测试仪的设计要求1.1.1 温度测量范围在粮仓、楼宇、机站等场合,测量温度范围一般为周围环境温度的可能变化范围。测温传感器的测温范围在-55+125 之间,就可以满足测量需要。1.1.2 温度数据的采集测温点温度数据的采集 1,处理过程会随着测温传感器的不同而不同。如果选用模拟的温度传感器,就必须通过放大器、滤波器、A/D 转换电路 2之后才能得到系统需要的数字信号。因此,最好的选择是一种自带编码的数字温度传感器。1.1.3 控制和管理随着微电子技术的不断创新,以及大规模集成电路工艺水平的不断提高,出现了大量的低功耗、高性价比的微处理器 3。采用微处理器作为系统控制芯片,结合其相应的特点,使得整个系统设计成本降低,降耗节能,而且测量精度也大大提高,满足便携式温度测量系统的设计要求。1.2 总体设计思路系 统 的 总 体 设 计 思 路 如 图 1.1 所 示 :总 体 设 计 思 路 的 流 程 图 表 明 , 一 个 单 片 机系 统 的 设 计 与 开 发 难 免 有 反 复 , 这 需 要 考 虑 周 到 、 技 术 线 路 合 理 、 推 理 严 谨 才 可小三、黑体、1.5 倍行距、段前 0.5 行、段后 0.5 行四号、黑体、1.5 倍行距、段前 0.5 行、段后 0.5 行三号、黑体、1.5 倍行距、段前 0.5 行、段后0.5 行页脚 正文为阿拉伯数字格式,小五、宋体、居中、单倍行距正文小四、中文宋体、英文和数字Times New Roman、1.5 倍行、首行缩进2 字符数字式温度测试仪的设计2以 减 少 这 些 反 复 。(1.1)()(2)(1dNXedSctTr传感器信号处理A/D 转换数据处理 信 号 处 理 数据显示图1.1 方案总体设计表1.3 引脚说明引脚PR35符号 说明1 GND 地2 DQ 单线运用的数据输入/输出引脚:漏极开路3 VDD 可选V DD引脚。五号、宋体、单倍行距、段前后 0.5 行五号、宋体、单倍行距、段前后 0.5 行页眉为毕业设计(论文)标题,小五、宋体、居中、单倍行距图中文字五号、中文宋体、英文 Times New Roman表中文字五号、中文宋体、英文和数字Times New Roman数字式温度测试仪的设计32 系统的硬件设计新章另起一页数字式温度测试仪的设计4结 论概括说明设计的情况和价值,分析其优点和特色、有何创新、性能达到何种水平,并应指出其中存在的问题和今后改进的方向。三号、黑体、1.5 倍行距、段前 0.5 行、段后0.5 行内容小四、中文宋体、英文和数字 Times New Roman 1.5 倍行距、数字式温度测试仪的设计5致 谢谢辞应以简短的文字对课题研究和论文撰写过程中曾直接给予帮助的人员(例如指导教师、答疑教师及其他人员)表示自己的谢意,这不仅是一种礼貌,也是对他人劳动的尊重,是治学者应有的思想作风。三号、黑体、1.5 倍行距、段前 0.5 行、段后0.5 行内容小四、中文宋体、英文和数字 Times New Roman 1.5 倍行距数字式温度测试仪的设计6参考文献1Hirshleifer J. On the Economics of Transfer PricingJ.Journal of Business, 1956,29(3):172 184.2约瑟夫 AA.王微等译.期权市场运作 M.北京:清华大学出版社 ,1998,4.3唐晓强.中国通信产业研究EB. http:/www. drcnet.com/html-document/guoyan.备注:a) 专著 序号 作者姓名.文献题名M.出版地:出版者,出版年,起止页码b) 期刊文章序号 作者姓名.论文题目J.刊名,年,(期):起止页码c) 报纸文章序号 作者姓名.文章题目N.报纸名,出版日期(版次).d) 论文集序号 作者姓名.论文名A.编者.论文集名C.出版地:出版者,出版年,起止页码e)学位论文 序号作者.题名D.保存地:保存单位,年份.f)专利序号专利所有者.题名P.国别:专利号,发布日期.g)电子文献序号作者.题名.电子文献出版社或可获取地址,发表日期或更新日期/引用日期(任选)注:电子文献载体标识:数据库 DB,计算机程序 CP,电子公告 EB,期刊 J,专著M。内容五号,中文宋体、英文和数字Times New Roman数字式温度测试仪的设计7附 录对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容,可编入附录中。例如,公式的推演、编写的算法、语言程序等。内容五号,中文宋体,英文和数字 Times New Roman三号、黑体、1.5倍行距、段前 0.5行、段后 0.5 行专科毕业设计(论文)题 目 _姓 名 专 业 学 号 指导教师 郑州科技学院机械工程学院二零一七年四月目录摘要 .IABSTRACT.II1 绪论 11.1 毕业设计的目的及意义 11.2 毕业设计的内容 11.3 完成后应交的作业 11.4 设计步骤 21.5 设计时应注意的事项 22 CA6140 进给箱传动方案设计 42.1 CA6140 普通车床简介 42.2 进给箱的传动机构 52.3 进给箱切螺纹机构设计 52.4 切螺纹系统及齿数比的确定 92.5 倍增机构设计以及移换机构设计 102.5.1 增倍机构设计考虑原则: .102.5.2 移换机构齿轮齿数确定 .112.5.3 交换齿轮齿数求法 .122.6 车制螺纹的工作过程 132.6.1 车削公制螺纹时 .132.6.2 车削模数螺纹时 .152.6.3 车削英制螺纹时 .152.6.4 车削径节螺纹时 .162.6.5 车削非标准螺纹时 .172.6.6 机动进给 .173 主要零件设计 213.1 齿式离合器的设计 213.2 各轴及轴上组件的设计验算 213.2.1 中心距 a 的确定 213.2.2 XII 轴上齿轮的设计验算 .223.2.3 XIV 轴上齿轮的验算 .244 双联滑移齿轮进给箱传动系统的研究 434.1 新传动链车公制螺纹 434.2 新传动链车模数螺纹 444.3 新传动链的特点及应用范围 45结论 47致谢 48参考文献 49CA6140 型车床进给箱设计ICA6140 型车床进给箱设计摘要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CA6140 型车床进给箱设计IIDesign of feed box for CA6140 latheAbstractCA6140 type horizontal lathe is a universal machine tool general level of accuracy, it is the unique function of all kinds of thread turning within a certain range, including cutting thread, metric thread, thread diameter and thread section modulus function requirements of transmission mechanism of feed drive chain can strictly and accurately according to standard pitch sequence to change. The CA6140 type horizontal lathe feed box is fixed on the front left side of the bed body, and is provided with a conversion device and a control mechanism for feeding movement. Conversion device comprises a transfer mechanism, to realize the reciprocal relationship and special factor; basic pitch mechanism, to achieve turning out lead value according to thread arithmetic sequence arrangement; multiplier mechanism, thread multiple relations change values lead to achieve turning thread.When U times, =1 found a new transmission chain, can improve the accuracy of cutting part and metric module thread, and greatly shorten the transmission route.Key words: feed box; converter; shift mechanism; basic pitch mechanism; multiplier mechanismCA6140 型车床进给箱设计11 绪论1.1 毕业设计的目的及意义毕业设计是专科生教学活动中最后的一个重要环节。通过这个教学环节要求达到下列几个目的:1、通过毕业设计,把在专科阶段中所获得的知识在实际的设计工作中综合地加以运用。使这些知识得到巩固,加强和发展,并使理论知识和生产实践密切地结合起来。因此,毕业设计是大学学习阶段的总结性作业。2、毕业设计是高等学校学生第一次进行的比较完整的设计过程。通过毕业设计,培养学生独立工作、发现问题和解决问题的能力;能根据设计课题查找有关的资料,了解本课题的前沿和发展方向;树立正确的设计思想,掌握设计的基本方法和步骤,为以后从事设计工作打下良好的基础。3、使学生能够熟练地应用有关参考资料,计算图表、手册,图集,规范,并熟悉有关国家标准和部颁标准(如 GB,JB 等) ,以完成一个工程技术人员在机械工程设计方面所必须具备的基本训练。1.2 毕业设计的内容 方案论证; 总体分析、设计、计算; 传动设计; 进给箱及部分组件、零件设计 相关资料检索、翻译。1.3 完成后应交的作业1.毕业设计全部资料光盘。2.毕业设计说明书。 (正文不少于 1.5 万字)3.总体装配图、进给箱装配图及部分组件、零件图。 (合计不少于 3 张 A0图量)4.相关内容检索资料与翻译(原文不少于 15000 字符)CA6140 型车床进给箱设计21.4 设计步骤(一)准备阶段1、根据设计题目进行相关资料的查找与检索。了解本课题的前沿动态和发展方向。2、进行设计前应先准备好有关的设计资料、手册、图册及工具等。3、对设计任务书进行详细的研究和分析,明确设计要求和内容;分析原始数据和工作条件。4、拟定总的设计步骤和进度计划。5、毕业设计进度计划表:(见下页)(二)设计与计算CA6140 普通车床的加工范围较广,可以用于加工轴类、套筒类和盘类的回转表面,如车削内外圆表面,它还常用于车削各种常用螺纹,且这次设计是根据加工螺纹的要求来进设计。主要工作是对进给箱的机构及其传动比进行设计,主要包括其基本组、增倍组等各齿轮的齿数选择以及内部结构(如轴的设计、齿轮的设计、轴上零件的固定方式、润滑、密封等) 。1.5 设计时应注意的事项(1)发挥独立工作能力设计中发现的问题,应该首先自己考虑,提出自己的看法和意见,与指导教师一同研究,不应向指导教师要答案,对设计中的错误和解决途径,可由教师指出,但具体答案也应该由自己去找。对给出的回转式破碎机结构图,仅供设计时参考,对结构图必须作仔细的研究和比较,以明确优、劣,正、误,取长补短,改进设计,切忌盲目照抄。(2)贯彻三边的设计方法设计时应贯彻边画、边算、边修改的设计方法。产品的设计总是经过多次的修改才能得到较高的设计质量,因此在设计时应该避免害怕返工或单纯追求图纸的表面美观,而不愿意修改已发现的不合理地方。(3)及时检查和整理计算结果设计开始时,就应准备一本稿本,把设计过程中所考虑的主要问题及一切计算写在稿本上,这样便于随时检查、修改,并容易保存,不要采用零散稿纸,CA6140 型车床进给箱设计3以免散失而需重新演算,造成时间浪费。要向指导教师提出的问题和解决问题的方法,以及从其它参考书籍中摘录的资料和数据,也应及时记在稿本上,使各力面的问题都做到有根有据,理由充分,这样在最后编写计算说明书时,可以节省很多时间。 CA6140 型车床进给箱设计42 CA6140 进给箱传动方案设计2.1 CA6140 普通车床简介CA6140 型卧式车床是普通精度级的万能机床,它能完成多种加工工艺:轴类、套筒类和盘类的回转表面,如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成型回转面,车削端面及各种常用螺纹,还可以进行扩孔、钻孔、绞孔、和滚花等工作。CA6140 型普通车床的加工范围较广,由于它的结构复杂,而且自动化程度低,所以适用于单件、小批生产及修配车间,它的结构主要部件组成有:(1)主轴箱:主轴箱内装有主轴,以及主轴变速和变向的传动齿轮。通过卡盘等夹具装夹工件,使主轴带动工件按需要的转速旋转,以实现主运动;(2)刀装部件:主要由床鞍(大拖板) 、横拖板、小拖板和四方刀架等组成,用于装夹车刀,并使车刀作纵向、横向或斜向的运动;(3)尾架:主要用其后顶尖支撑工件,也可安装钻头、绞刀导孔加工刀具,以进行孔加工,还可适当调整,实现加工长锥形的工件;(4)进给箱:进给箱内有进给运动的变速装置及操纵机构,其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给的进给量;(5)溜板箱:溜板箱的功能是把进给箱的运动传递给刀架,使刀架事项纵向进给、横向进给,快速移动或车螺纹;(6)床身:床身是车床的基本支撑件,为机床各部件的安装基准,使机床各部件在工作过程中保持准确的相对位置;(7)光杠和丝杠:光杠用于一般车削,丝杠用于车削螺纹。CA6140 普通车床的主要技术性能如下:主要参数及要求: 工件最大回转直径 400mm,工件最大长度 1000mm; 主轴转速:正转(24 级)10-1400 r/min,反转(12 级)14-1580 r/min; 加工螺纹:公制螺纹导程 1-192 mm,英制螺纹 2-24 牙/ 英寸,模数螺纹 m=0.25-48mm,径节螺纹 1-96 牙/英寸; 进给范围:纵向(64 级)0.023-25.4mm/r ,横向(64 级)0.011-12.6mm/r;CA6140 型车床进给箱设计5 电机功率:主电机 7.5KW。刀架纵向快速速度: 4 米/分。车削螺纹范围: 公制螺纹 44 种 S=1192mm。英制螺纹 20 种 =224 牙/英寸。模数螺纹 39 种 m=0.2548mm。径节螺纹 37 种 DP=196 牙/英寸。主电动机: 7.5 千瓦,1450 转/分。 2.2 进给箱的传动机构CA6140 型卧式车床进给箱又叫走刀箱,它固定在床身左前面,内装有进给变速机构,用来变换进给量和各种螺纹的导程,进给运动链使刀架实现纵向或横向的进给运动及变速换向。进给链从主轴起经换向机构、挂轮、进给箱,再经光杠或丝杠,溜板箱最后至纵溜板或横溜板。普通车床的特有功能是车削一定范围内的各种螺纹,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。所以普通车床进给传动链的变速机构(包括挂轮和进给箱的变速机构)主要是依据各种螺纹的标准螺距数列的有要求,同时兼顾到以便车削的进给量范围来设计的。传动链中的螺纹进给传动链是主轴一转,刀架移动 S 毫米(导程 S=kP,其中 k 为实数,P 为螺距) 。1U0UxP 丝 =S-(1.2-1)其中 U0 为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Ux 为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, CA6140 机床的 P 丝 =12mmS 为被加工螺纹的导程2.3 进给箱切螺纹机构设计CA6140 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(mm )代入式(1.2-1)得主轴每CA6140 型车床进给箱设计6转一下,刀架移动量为 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(1.2-1 ) 。具体方法如下:公制螺纹:其基本参数为螺距 P(mm),因而 S=P(mm) ;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 Sa=24.5/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(mm)来表示,因而,模数螺纹的螺距 Tm 应等于蜗杆的周节长度,即 Pm=m,S m =kPm=km;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 DP 来表示,径节的 DP=Z/D(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:PDP=/DP(in)25.4/DP,S DP=k PDP=25.4k/DP螺纹种类 螺纹公称参数螺纹种类 参数 代号 单位 螺距 S(mm)公制螺纹 螺距 P Mm S=kP英制螺纹 每英寸牙数 a 牙/英寸 Sa=kPa=25.4R/a模数螺纹 模数 m mm Sm=kPm=km径节螺纹 径节 DP 英寸 SDP=kPDP=25.4k/DP表 1.3-1 各种螺纹的公称参数及螺距一、米制螺纹将常用的米制螺纹标准数据 t 的数列1、1.25、1.5、1.75、2、2.5、3、3.5、4、5、5.5、6、7、8、9、10、11、12 排列成下表 1.3-1 所示: 1 1.25 1.51.75 2 2.25 2.5 3CA6140 型车床进给箱设计73.5 4 4.5 5 5.5 67 8 9 10 11 12表 1.3-2 标准米制螺纹导程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 ib=1、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 25.4;公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 25.4 及 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1.3-3 和表 1.3-4。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 Pm=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。倍比关系 公制及模数螺纹( P 及 m)1/32 0.25 1/16 0.5 0.75 1/8 1 1.25 1.5 1/4 1.75 2 2.25 2.5 3 2.75CA6140 型车床进给箱设计81/2 3.5 4 4.5 5 6 5.51 7 8 9 10 12 11表 1.3-3CA6140 车床加工螺纹基本参数的排列规律注: 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 Ta=25.4/a(mm)后,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/ij,那么就可以利用具有等差数列的传动比 ij 来得到参数 a 的等差数列;b、英制螺纹的螺距数值中有一个数字因子 25.4,因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 25.4,以便与英制平衡式 25.4 相抵消。此外,当英制螺纹要车制 a 分别为 3.25 和 19 时,公制螺纹的基本组少两个传动比,故在表 1.3-3 上加上 19 和 3.25 两个模数,它们仅仅为了与英寸与径节螺纹统一而列入的。故表 1.3-3 变为如下表 1.3-4 所示:倍比关系 公制及模数螺纹2n-5_0.5_ _2n-4_1 _1.25_1.5_2n-31.7522.25_2.52.7533.252n-23.544.5_55.56 _2n-1 7 8 9_10 1112_2n_19_ _表 1.3-4 扩大螺纹参数的排列规律四、径节螺纹径节螺纹的螺距 TDP=25.4/DP(mm ) ,其中 DP 也是在分母上螺距中也CA6140 型车床进给箱设计9有一个数字银子 25.4,这些和英制螺纹相似,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。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 4.5 5 6 1/4 2 2.53 3.5表 1.3-5CA6140 车床加工英制及径节螺纹的基本参数排列注:()内数值为径节螺纹独有。2.4 切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 1.3-3 中横行所代表的等差数列;倍增机构:用来实现表 1.3-3,表 1.3-4 中各纵行之间的 2n 关系即 ud 通常取 2、1、1/2、1/4、1/8;扩大螺距机构:传动比为 Ue,用来进一步扩大螺距, Ue 通常取4、8、16、32 等;定比传动副:传动比 Uf; 左右螺纹换向机构:传动比 Ur;交换齿轮装置:传动比为 U;螺纹种类变换机构:传动比 Uk;CA6140 型车床进给箱设计10移换机构:传动比为 Ui,用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 CA6140 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M2 合上,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 Ur在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 1-3 排定的螺纹表中,取公制螺纹数列中的 6.5、7、8、9、9.5、10、11、12 为基准数列则:Ubj=Sj/G=Sjmin,Sj2,Sj3,Sjmax/G。由 6.5、7、8、9、9.5、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 63mm,同时,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 P1402 查得) 。所以 Ub=6.5/7、7/7、8/7、9/7、10/7、11/7、12/7CA6140 型车床进给箱设计112.5 倍增机构设计以及移换机构设计2.5.1 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 7.3-45 查得,选用方案 15,可得各齿轮的参数。Z13=18,Z 14=45,Z 15=28,Z 16=35,Z 17=15,Z 18=48,Z 19=28. Z20=18,m=2。2.5.2 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 Us 都是为了用于实现倒数关系以及特殊因子 25.4 和 ,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(U i)来解决倒数关系和特殊因子 25.4。而用交换齿轮(U c)来解决特殊因子 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 Uk,则特因传动比 Us 为Us=UfUtUjUk-(1.5-1)由此可列出螺纹系数的运动平衡式: 1 主轴 UsUbUdUe=S(mm)-(1.5-2)其中 P 为丝杠导程, S 为工作导程,所以,U s=S/(U bUdUeP)- (1.5-3)令 Ub=1,U d=1,U e=1 时的螺纹参数分别为 t0、m 0、n 0、p 0,则:Ust=t0/P=1/ktUsm=m 0/P=/k mUsn=25.4/(p 0P)=25.4/k n-(1.5-CA6140 型车床进给箱设计124)Usp=25.4/(p 0P)=25.4/k pkt,k m,k n,k p 为各种螺纹相应的因特系数且kt=P/t0,k m=Pm0,k n=Pn0,k p=Pp0。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 Uctn,加工模数螺纹时的移换机构传动比为 Ucmp,加工英制和径节螺纹时移换机构的传动比 Uinp,加工公制和模数螺纹时的移换机构传动比 Uitm,则:加工公制螺纹时的特因传动比:Ust=UfUrUctnUitm-(1.5-5)加工英制螺纹时的特因传动比:Usn=UfUrUctnUinp-(1.5-6)两式相除得:Usn/Ust=Uinp/Uitm -(1.5-7)将式(1.5-7 )中的 Usn 及 Ust 代入上式中得:Uinp/Uitm=25.4/(t 0n0) -(1.5-8 )在绝大多数机床中 Uinp 和 Uitm 都按以下两种方案分配:(a)当 uinp=1/uitm 时,U np/Uitm=UinpxUinp=25.4/(n 0xt0)故 Uitm=sqrt(n 0t0/25.4)-(1.5-9 )Uinp=sqrt(25.4/(n 0t0)-(1.5-10 ) (b)当 Uitm=1 时,U inp/Uitm=Uinp=25.4/(n 0t0)本车床中从两轴滑移传动齿数比设计及表 1.3-3 和表 1.3-4 可知:t0=7mm,m0=1.75,n0=1.25t/in,p0=7CA6140 型车床进给箱设计13由式(1-13 )U inp=sqrt25.4/(n 0t0)=sqrt(25.44/49 )由机床设计手册P1435 表 7.3-46 查取 25.4/36 由平方因子组成的近似值,即:25.4=( 3272)/5 4 , n=+0.063所以 25.4=( 3272)/5 436=(3 2722232)/5 4代入公式(1.5-10)得 Uimp=sqrt(2 234722)/(5 472)=36/25Uitm=25/36根据 Uitm 的值查表,公制螺纹经过三对齿轮传动:Uitm=25/3625/3636/25=25/36=Z9/Z10Z20/Z12Z12/Z11Uinp=36/25=Z21/Z11。2.5.3 交换齿轮齿数求法在双轴滑移齿轮机构中往往取 Ufxut=1 由式(1.5-5)和(1.5-6)可得Uctn=Ust/ Uitm=rsn/ Uinp-(1.5-11)Ucmp= Usm/ Uitm=rsp/ Uinp-(1.5-12)当 Uinp=1/ Uitm 时,将 Uinp=sqrt=25.4/(n 0t0)和 Usm=25.4/(n 0P)代入(1.5-11 )式得:U ctn= Usn/Uinp=25.4/(n 0P)sqrt (25.4/(n 0t0) )=sqrt(25.4t 0)/n 0P2)由式(1.5-12)得:U cmp= Usm/ Uitm=(m 0/P)/U st/Uctn)=(m 0/P)/(t 0/P)U ctn=m 0/t0Uctn又因为 Uitm=25/36,Uinp=36/25 将其代入式(1.5-5)及(1.5-6)得:Uctn=(7/12)/(25/36)=21/25Ucncp=25/( 712)25.4/36已知: Usm=7/48=U cmpUitm=25/36uc/tUst=7/12=UitmUctn=36/25uctpUsn=25.4/21=UinpUctn=25/36uctnUsp=25.4/84=UinpUcmp=36/25ucmp得出: Ucmt=7/4836/25Uctp=7/1225/36CA6140 型车床进给箱设计14Uctn=25.4/2125/36Ucmp=25.4/8425/36由机床设计手册查表 /4 近似因子值及相对误差 表,取齿轮变位量较小的近似因子组:u=25/9721/25=100/9764/10036/25而 u=63/7525/36=100/7563/10025/36.所以交换齿轮 Z=63,Z=64,Z=100,Z=75,Z=97,至此整个进给箱齿轮传动设计全部完毕。2.6 车制螺纹的工作过程2.6.1 车削公制螺纹时车削公制螺纹时,进给箱中的齿式离合器 M3、M 4 脱开,M 5 接合,运动由主轴 VI 经齿轮副 58/58、换向机构 33/33(车左螺纹时经 33/2525/33) 、挂轮63/100100/75 传到进给箱中,然后由移换机构的齿轮副 25/36 传至轴 XVI 再经过 28/28、36/28、32/28 传至轴 XV 然后由移换机构的齿轮副组滑移变速机构,最后经离合器 M5 传至丝杠 XIX。当溜板箱中的开合螺母与丝杠相啮合时就可带动刀架车削米制螺纹,其螺距与齿轮搭配情况见表(1.6-1) ,其运动式为:S=158/5833/3363/100100/7525/36U 基 25/3636/25U 倍12。式中:U 基 从轴 XIV 传到 XV 的齿轮副传动比U 倍 从轴 XVI 传到 XVII 的齿轮副传动比将上式化简得S=7 U 基 U 倍由式可知,如适当的选择 U 基 及 U 倍 的值,就可以得到各种 S 值。在轴 XIV 到 XV 之间共有 8 种不同传动比U 基1 =26/28=6.5/7 U 基 2 =28/28=7/7U 基 3 =32/28=8/7 U 基 4 =36/28=9/7U 基 5 =19/14=9.5/7 U 基 6 =20/14=10/7U 基 7 =33/21=11/7 U 基 8 =36/21=12/7CA6140 型车床进给箱设计15在轴 XVI 到 XVII 中有 4 中不同的传动比U 倍 1=18/4515/48=1/8 U 倍 2=28/3515/48=1/4U 倍 3 =18/4535/28=1/2 U 倍 4 =28/3535/28=1由上可知,利用基本组和倍增组可得到常用的、按等分等差数列排列的公制标准螺距。表 1.6-1 CA6140 型普通车床的公制螺纹表从表中可以看到,能够车削的最大导程为 12mm,当机床需加工大于12mm 的螺纹时就得使用扩大机构。正常螺距时=58/58=1正IXVU扩大螺距时轴 IX 到 III 之间齿轮副 80/20 时U 扩 1=58/2680/2080/2044/4426/58=16轴 IX 到 III 之间齿轮副 50/50 时U 扩 2=58/2680/2050/5044/4426/58=4所以扩大螺距机构的功用是将螺距扩大至 4 到 16 倍 2.6.2 车削模数螺纹时车削模数螺纹的传动路线与公制螺纹的基本相同,唯一的差别是挂轮需换CA6140 型车床进给箱设计16为 64/100100/97,其螺距Sm=158/5833/3364/100100/9725/36U 基 25/3636/25U 倍 12=7U 基 U 倍 /4由此式可以看出,利用车削公制螺纹的那一套 U 基 U 倍 ,可以车削出按分段等差数列排列的各种模数螺纹。表 1.6-2 是 CA6140 型普通车床的模数螺纹表。表 1.6-2 CA6140 型普通车床的模数螺纹表2.6.3 车削英制螺纹时为了实现特殊因子 25.4,将 M3 和 M5 离合器接合,M 4 脱开,同时轴 XVI左端的滑移齿轮 Z25 移至左面位置,与固定的轴 XIV 上的齿轮 Z36 相啮合,则运动由轴 XIII 经 M3 先传到轴 XV,然后传到轴 XIV,再经齿轮副 36/25 传至轴 XVI,其余部分的传动路线与车削公制螺纹时的基本相同,其传动路线运动平衡式为:Sa=1r(主轴) 58/5833/3363/100100/751/ U 基 36/25U 倍 12=4/725.4 U 基 / U 倍其中 63/100 100/7536/25=63/7536/25=25.4/21,S a=kTi=25.4/a= 4/725.4U 基 /U 倍 ,从而得 a=7/4 U 基 / U 倍 k(扣/ 英寸) 。由上式可知,只要改变基本组中的主动轴和被动轴以及改变传动链中的部CA6140 型车床进给箱设计17分传动比使其包含特殊因子 25.4,就可以车削出按分段等差数列的各种 a 值的英制螺纹。表 1.6-3 CA6140 型普通车床的英制螺纹表2.6.4 车削径节螺纹时由于径节螺纹导程系列的规律与英制螺纹一样,只是含有特殊因子25.4,所以其传动路线与车削英制螺纹完全相同,只是挂轮需换为64/100100/97。车削径节螺纹的运动平衡式:SDP=158/5833/3364/1001/ U 基 36/25U 倍 12=25.4 U 倍 /7 U 基由上式可知,只要改变 U 基 U 倍 的值就可以车削出导程 SDP 成分段调和数列的径节螺纹。2.6.5 车削非标准螺纹时当需要车削非标准螺纹而用进行变换机构无法得到所要求的导程时,须将离合器 M3、M4 和 M5 全部啮合,把轴 XIII、XV、XVIII 和丝杠联成一体,使运动由挂轮直接传至丝杠,被加工螺纹的导程 S 依靠调整挂轮架的传动比U 来实现,此时运动平衡式为:CA6140 型车床进给箱设计18S=1r(主轴) 58/5833/33U 挂 12,将上式简化后得到挂轮的换置公式:U 挂 =a/bc/d=S/12。应用此换置公式,适当的选择挂轮 a、b、c 及 d 的齿数就可以车削出所需的导程 S。2.6.6 机动进给车削外圆或内圆表面时,可使用机动进给的纵向进给。车削端面时,可使用机动的横向进给。(1) 传动路线机动进给运动是由光杠经溜板箱传动的,经齿轮副 36/32、32/56 、超越离合器及安全离合器 M8、轴 XXIV、蜗杆涡轮副 4/29 传至 XXIII。当运动有轴XXIII 经齿轮副 40/48 或 40/30、30/48、双向离合器 M6、轴 XXIV、齿轮副28/80、轴 XXV 传至小齿轮 Z11 时,由于小齿轮 Z12 与固定在创身上的齿条相啮合,小齿轮转动时就使刀架作机动的纵向进给。当运动由轴 XXIII 经齿轮副40/48 或 40/30、30/48、双向离合器 M7、轴 XXVIII 及齿轮副 48/48、59/18 传至横向进给丝杠 XXX 后,就使横刀架作机动横向进给。(2) 纵向机动进给量的计算机床的 64 种纵向进给量由 4 种传动路线来传动。A 正常进给量 机床共有正常的纵向进给量 32 种,0.081.22mm/ 转,这时,运动有主轴经正常螺距及公制螺纹传动路线传动。B 较大进给量 当需要较大的进给量时,使运动由主轴经正常螺距及英制螺纹传动路线传动。可得从 0.861.59mm/转,8 种较大的纵向进给量。C 加大进给量 当主轴处于较低的 12 级转速时,如运动有主轴经扩大螺距机构及英制路线传动,可将进给量扩大 4 到 16 倍。D 细进给量 当主轴以高转速( 4501400 转/分)运转时,如运动由主轴经扩大螺距机构、公制螺纹传动路线及倍增组中的齿轮副 18/4515/48 传动,可得到 0.0280.054mm/转 8 种进给量。(3) 横向机动进给量正常进给量时横向机动进给的运动平衡式为:CA6140 型车床进给箱设计19S 横 =158/5833/3363/100100/7525/36U 基 25/3636/25U 倍28/5636/3232/564/2940/4848/4859/185将上式与 S 纵 的运动平衡式做比较,得S 横 /S 纵 =1/2故 S 横 =0.5S 纵由此可知,当主轴箱及进给箱中的传动路线相同时,所得到的横向进给量是纵向进给量的一半,横向进给量的级数与纵向进给量同为 64 种。CA6140 传动系统图CA6140 型车床进给箱设计20CA6140 型车床进给箱设计21CA6140 型车床进给箱设计223 主要零件设计3.1 齿式离合器的设计(1)齿式离合器的结构齿式离合器是由一对内外齿轮组成嵌合副,其特点是齿轮的加工比端面牙容易,而且强度高,在传递相同转矩条件下,其外形尺寸较其他离合器小,故结构紧凑、简单,有时还可以脱开后的外齿轮兼作齿轮传动用。为了提高齿的强度并使接合方便,可将外齿制成短齿。齿式离合器只能在静止后者低转速差下进行接合。齿式离合器的材料和齿轮传动所用材料相同。(2)齿式离合器的强度计算齿式离合器传递转矩的能力主要由齿面压强条件确定p=2 /1.5DzbmcT式中 离合器的计算转矩D齿轮的分度圆直径z参与啮合的实际齿数m齿轮模数载荷分布不均匀系数,可取 0.70.8P齿轮材料工作表面的许用压强,对未经热处理的齿面,可取2540MPa,对经过热处理的齿面可取 4770 MPa。b内齿轮的齿宽,可取 b=(0.10.2 )D3.2 各轴及轴上组件的设计验算以下所用公式全部根据机械设计 (邱宣怀主编)3.2.1 中心距 a 的确定初步选择中心距为 a=63且 a=(Z 1+ Z2)m/2则由此可算出各齿轮的模数如下:CA6140 型车床进给箱设计23XII 轴上 Z25 的模数为 2XIII 轴上 Z36 的模数为 2, Z19 Z20 的模数为 3.75,Z 36 Z33 的模数为2.25Z26 Z28 的模数为 2.25, Z36 Z32 Z36 的模数为 2XIV 轴上 Z14 的模数为 3.75,Z 21、Z 28 的模数为 2.25,Z 28、Z 25 的模数为 2XV 轴上的 Z25、Z 28 、Z 18 的模数为 2XVI 轴上的 Z35 、Z 15、 Z45 的模数为 2,Z 56 的模数为 1.5XVII 轴上的双联滑移齿轮 Z28Z48 的模数为 2,Z 28 的模数为 1.5。综上可知各齿轮的齿数、模数及分度圆直径。3.2.2 XII 轴上齿轮的设计验算由前面设计可知齿轮的齿数 Z1=25,模数 m=2,Z 2=36,则可知d1=50mm,d 2 =72mm齿面接触疲劳强度验算转速 n1 n1 =1450 130/2300.9851/4363/5064/97=378r/min功率 P1 P1=P =7.50.960.97 0.98 0.99 =5.05kw568转矩 T1 T1 =9.55 P1/ n1=9.55 5.05/378=127600N mm600接触疲劳极限 Hlim 由图 12.17c 得, Hlim1 =1250MPaHlim2 =1150MPa圆周速度 v v=d1 n1 /601000=0.99m/s齿宽系数 d 由表 12.13,取 d =1齿宽 b= dd1 =150=50mm精度等级 选 8 级载荷系数 K K= KA KV KH KH (式12.5)使用系数 KA 由表 12.9,K A =1.5动载系数 KV 由图 12.9,K V =1.2齿间载荷分配系数 KH 由表 12.10,先求Ft =2 T1/d1=7580KA Ft/b=227100=1.88-3.2(1/ Z 1 +1/ Z2 )cos =1.66CA6140 型车床进给箱设计24Z = =0.88)/34(由此得 KH =1.1齿向载荷分配系数 KH 由表 12.11KH =A+B (b/d) +C b=1.362310由此得 K= KA KV KH KH=1.51.21.11.36=2.69弹性系数 ZE 由表 12.12,Z E =189.8节点区域系数 ZH 由图 12.16,Z H =2.5接触最小安全系数 SHmin 由表 12.14,S Hmin=1.05总工作时间 th th =1030080.2=4800h应力循环次数 NL 由表 12.15,估计 NL , 则指数7109m=8.78NL1= Nv1 =60 nithi (T i/Tmax ) (式 12.13)i1m=2 710原估计应力循环次数正确NL2 = NL1/i=1.41 710接触寿命系数 ZN 由图 12.18,N N1 =1.25NN2 =1.35许用接触应力 H H1 = Hlim1 NN1 / SHmin (式 12.11)=7101.25/1.05=845MPa H2 = Hlim2 NN2/ SHmin=5801.35/1.05=746MPa验算 H H =ZE ZH Z (式 12.8)u1)/bd(2KT2=189.82.50.88 3/4)50/(7609. =1130MPaCA6140 型车床进给箱设计25 H2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 Y Y =0.25+0.75/ =0.7齿间载荷分配系数 KF 由表 12.10,K F =1/ Y =1.43齿向载荷分配系数 KF 由图 12.14,K F =1.3载荷系数 K K= KA KV KF KF =1. 21.51.431.3=3.35齿形系数 YF 由图 12.21, YF 1=2.46YF 2 =2.19应力修正系数 YS 由图 12.22,Y S 1=1.65YS 2=1.8弯曲疲劳极限 Flim 由图 12.23c, Flim1 =920MPaFlim2 =850MPa弯曲最小安全系数 SFlim 由表 12.14,S Flim =1.25弯曲寿命系数 YN 由图 12.24,Y N1 =0.95YN2 =0.97尺寸系数 Yx 由图 12.25,Y x =1许用弯曲应力 F F1 = Flim1YN1 Yx / SFlim=669MPa F2 = Flim2YN2Yx/ SFlim=659MPa验算 F1 F1 =2KT1YF 1YS 1Y /bd1m=486MPaF2 = F1 YF 2YS 2 / YF 1 YS 1=472MPa计算结果表明齿轮的弯曲疲劳强度满足要求3.2.3 XIV 轴上齿轮的验算由前面设计可知齿轮的齿数 Z3=14,模数 m=3.75,Z 4=20,则可知
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