913 進(jìn)給箱設(shè)計(jì)（CA6140),進(jìn)給,設(shè)計(jì),ca6140 1目 錄第一部分 總論………………………………………………………………1一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與意義……………………………………………2二、畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容……………………………………………………2三、設(shè)計(jì)步驟……………………………………………………………2(一)準(zhǔn)備階段………………………………………………………2(二)設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………………………2(三)齒輪齒數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)……………………………………………2四、設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)…………………………………………………3第二部分 CA6140 進(jìn)給箱傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)………………………………… 4一 CA6140 普通車床簡(jiǎn)介…………………………………………… 4二 進(jìn)給箱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)…………………………………………………4三 進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法………………………………………5四 切螺紋系統(tǒng)及齒數(shù)比的確定………………………………………8五 增倍機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及移換機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………9六 車制螺紋的工作過程………………………………………………10第 三 部 分 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 ……………………………………………11一 、 要 求 ……………………………………………………………11二 、 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 說 明 書 的 內(nèi) 容 ………………………………………12第 四 部 分 參 考 資 料 …………………………………………………122第一部分 總 論一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的及意義畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生教學(xué)活動(dòng)中最后的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)要求達(dá)到下列幾個(gè)目的：1、通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，把在本科階段中所獲得的知識(shí)在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中綜合地加以運(yùn)用。使這些知識(shí)得到鞏固，加強(qiáng)和發(fā)展，并使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切地結(jié)合起來。因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)階段的總結(jié)性作業(yè)。2、畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等學(xué)校學(xué)生第一次進(jìn)行的比較完整的設(shè)計(jì)過程。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力；能根據(jù)設(shè)計(jì)課題查找有關(guān)的資料，了解本課題的前沿和發(fā)展方向；樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，為以后從事設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。3、使學(xué)生能夠熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料，計(jì)算圖表、手冊(cè)，圖集，規(guī)范，并熟悉有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)(如 GB，JB 等)，以完成一個(gè)工程技術(shù)人員在機(jī)械工程設(shè)計(jì)方面所必須具備的基本訓(xùn)練。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容1、學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，要求完成 CA6140 車床進(jìn)給箱總體設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)方法繪制總裝配圖一張，零件工作圖一至兩張(具體繪那幾個(gè)零件工作圖，由指導(dǎo)教師指定)：2、根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟對(duì)該機(jī)器的某一個(gè)零件進(jìn)行 CAD 設(shè)計(jì)；3、在零件 CAD 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，重新對(duì)箱內(nèi)齒輪齒數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇；4、編寫完整設(shè)計(jì)說明書一份。說明：四個(gè)部分中，每個(gè)學(xué)生必須完成第 1、4 兩項(xiàng)，2、3 兩項(xiàng)由指導(dǎo)教師指定其一。三、設(shè)計(jì)步驟(一)準(zhǔn)備階段1、根據(jù)設(shè)計(jì)題目進(jìn)行相關(guān)資料的查找與檢索。了解本課題的前沿動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向。2、進(jìn)行設(shè)計(jì)前應(yīng)先準(zhǔn)備好有關(guān)的設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、圖冊(cè)及工具等。3、對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行詳細(xì)的研究和分析，明確設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容；分析原始數(shù)據(jù)和工作條件。4、擬定總的設(shè)計(jì)步驟和進(jìn)度計(jì)劃。5、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃表:（見下頁）(二)設(shè)計(jì)與計(jì)算CA6140普通車床的加工范圍較廣，可以用于加工軸類、套筒類和盤類的回轉(zhuǎn)表面，如車削內(nèi)外圓表面，它還常用于車削各種常用螺紋，且這次設(shè)計(jì)是根據(jù)加工螺紋的要求來進(jìn)設(shè)計(jì)。主要工作是對(duì)進(jìn)給箱的機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)比進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括其基本組、增倍組等各齒輪的齒數(shù)選擇以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如軸的設(shè)計(jì)、齒輪的設(shè)計(jì)、軸上零件的固定方式、潤(rùn)滑、密封等)。(三)齒輪齒數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)1、根據(jù)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)理論，確定程序設(shè)計(jì)框圖；2、設(shè)計(jì)資料程序化處理，即對(duì)設(shè)計(jì)中使用的數(shù)表、線圖進(jìn)行處理其能被計(jì)算機(jī)檢索和程序調(diào)用；33、編制程序與調(diào)試；4、系統(tǒng)整合與測(cè)試。四、設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)1、發(fā)揮獨(dú)立工作能力設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)該首先自己考慮，提出自己的看法和意見，與指導(dǎo)教師一同研究，不應(yīng)向指導(dǎo)教師要答案，對(duì)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和解決途徑，可由教師指出，但具體答案也應(yīng)該由自己去找。對(duì)給出的回轉(zhuǎn)式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖，僅供設(shè)計(jì)時(shí)參考，對(duì)結(jié)構(gòu)圖必須作仔細(xì)的研究和比較，以明確優(yōu)、劣，正、誤，取長(zhǎng)補(bǔ)短，改進(jìn)設(shè)計(jì)，切忌盲目照抄。2、貫徹三邊的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)貫徹邊畫、邊算、邊修改的設(shè)計(jì)方法。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)總是經(jīng)過多次的修改才能得到較高的設(shè)計(jì)質(zhì)量，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該避免害怕返工或單純追求圖紙的表面美觀，而不愿意修改已發(fā)現(xiàn)的不合理地方。3．及時(shí)檢查和整理計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)開始時(shí)，就應(yīng)準(zhǔn)備一本稿本，把設(shè)計(jì)過程中所考慮的主要問題及一切計(jì)算寫在稿本上，這樣便于隨時(shí)檢查、修改，并容易保存，不要采用零散稿紙，以免散失而需重新演算，造成時(shí)間浪費(fèi)。要向指導(dǎo)教師提出的問題和解決問題的方法，以及從其它參考書籍中摘錄的資料和數(shù)據(jù)，也應(yīng)及時(shí)記在稿本上，使各力‘面的問題都做到有根有據(jù)，理由充分，這樣在最后編寫計(jì)算說明書時(shí)，可以節(jié)省很多時(shí)間。 周 次 完 成 的 內(nèi) 容 備 注1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 備 (查 找 資 料 ， 借 閱 圖書 、 手 冊(cè) 、 工 具 等 )l， 圖 書 館 查 閱2、 Internet 檢 索3、 向 圖 學(xué) 教 研 室 借 工 具 (圖板 、 丁 字 尺 )2 1、 進(jìn) 給 箱 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 的 選 擇 與 計(jì) 算2、 方 案 論 證 、 確 定 與 總 體 設(shè) 計(jì)3—41、 畫 總 裝 配 圖2、 工 作 參 數(shù) 計(jì) 算3、 受 力 分 析 與 零 件 強(qiáng) 度 校 核4、 繪 制 零 部 件 工 作 圖5～ 6 1、 結(jié) 構(gòu) 規(guī) 劃 與 設(shè) 計(jì)2、 設(shè) 計(jì) 資 料 計(jì) 算 機(jī) 處 理]、 編 制 程 序 流 程 圖2、 確 定 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 中 圖 表 的處 理 方 法7—8 程 序 設(shè) 計(jì) 與 調(diào) 試 上 機(jī) 編 程 與 調(diào) 試9～ L1 整 理 與 編 寫 設(shè) 計(jì) 說 明 書12 1、 總 結(jié) 、 準(zhǔn) 備 答 辨2、 答 辨4第二部分 CA6140 進(jìn)給箱傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)第一節(jié) CA6140 普通車床簡(jiǎn)介CA6140 型臥式車床是普通精度級(jí)的萬能機(jī)床，它能完成多種加工工藝：軸類、套筒類和盤類的回轉(zhuǎn)表面，如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成型回轉(zhuǎn)面，車削端面及各種常用螺紋，還可以進(jìn)行擴(kuò)孔、鉆孔、絞孔、和滾花等工作。CA6140 型普通車床的加工范圍較廣，由于它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且自動(dòng)化程度低，所以適用于單件、小批生產(chǎn)及修配車間，它的結(jié)構(gòu)主要部件組成有：（1）主軸箱：主軸箱內(nèi)裝有主軸，以及主軸變速和變向的傳動(dòng)齒輪。通過卡盤等夾具裝夾工件，使主軸帶動(dòng)工件按需要的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)；（2）刀裝部件：主要由床鞍（大拖板） 、橫拖板、小拖板和四方刀架等組成，用于裝夾車刀，并使車刀作縱向、橫向或斜向的運(yùn)動(dòng)；（3）尾架：主要用其后頂尖支撐工件，也可安裝鉆頭、絞刀導(dǎo)孔加工刀具，以進(jìn)行孔加工，還可適當(dāng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)加工長(zhǎng)錐形的工件；（4）進(jìn)給箱：進(jìn)給箱內(nèi)有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速裝置及操縱機(jī)構(gòu)，其功能是改變被加工螺紋的螺距或機(jī)動(dòng)進(jìn)給是的進(jìn)給量；（5）溜板箱：溜板箱的功能是把進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳遞給刀架，使刀架事項(xiàng)縱向進(jìn)給、橫向進(jìn)給，快速移動(dòng)或車螺紋；（6）床身：床身是車床的基本支撐件，為機(jī)床各部件的安裝基準(zhǔn)，使機(jī)床各部件在工作過程中保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置；（7）光杠和絲杠：光杠用于一般車削，絲杠用于車削螺紋。CA6140 普通車床的主要技術(shù)性能如下：在床身上最大工作回轉(zhuǎn)直徑： 400mm。最大工作長(zhǎng)度： 750、1000、1500、2000mm。最大車削長(zhǎng)度： 650、900、1400、1900mm。刀架上最大工作回轉(zhuǎn)直徑： 210mm。主軸中心到床身平面導(dǎo)軌距離（中心高）： 205mm。主軸轉(zhuǎn)速： 正轉(zhuǎn) 24 級(jí) 10~1400 轉(zhuǎn)/ 分。反轉(zhuǎn) 12 級(jí) 14~1580 轉(zhuǎn)/ 分。進(jìn)給量： 縱向進(jìn)給量 S 縱 =0.028~6.33mm。橫向進(jìn)給量 S 橫 =0.5S 縱 。刀架縱向快速速度： 4 米/分。車削螺紋范圍： 公制螺紋 44 種 S=1~192mm。英制螺紋 20 種 α=2~24 牙/英寸。5模數(shù)螺紋 39 種 m=0.25~48mm。徑節(jié)螺紋 37 種 DP=1~96 牙/英寸。主電動(dòng)機(jī)： 7.5 千瓦，1450 轉(zhuǎn)/分。第二節(jié) 進(jìn)給箱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)CA6140 型臥式車床進(jìn)給箱又叫走刀箱，它固定在床身左前面，內(nèi)裝有進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)，用來變換進(jìn)給量和各種螺紋的導(dǎo)程，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)沟都軐?shí)現(xiàn)縱向或橫向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及變速換向。如圖 1-1 所示：進(jìn)給鏈從主軸起經(jīng)換向機(jī)構(gòu)、掛輪、進(jìn)給箱，再經(jīng)光杠或絲杠，溜板箱最后至縱溜板或橫溜板。電動(dòng)機(jī) 主換向機(jī)構(gòu) 主軸 刀 架車 縱圖 1-1 CA6140 普通車床傳動(dòng)原理圖普通車床的特有功能是車削一定范圍內(nèi)的各種螺紋，要求進(jìn)給傳動(dòng)鏈的變速機(jī)構(gòu)能嚴(yán)格準(zhǔn)確地按照標(biāo)準(zhǔn)螺距數(shù)列來變化。所以普通車床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的變速機(jī)構(gòu)（包括掛輪和進(jìn)給箱的變速機(jī)構(gòu)）主要是依據(jù)各種螺紋的標(biāo)準(zhǔn)螺距數(shù)列的有要求，同時(shí)兼顧到以便車削的進(jìn)給量范圍來設(shè)計(jì)的。傳動(dòng)鏈中的螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)侵鬏S一轉(zhuǎn)，刀架移動(dòng) T 毫米（導(dǎo)程 T=kt,其中 k 為實(shí)數(shù)，t 為螺距） 。13ic×ia×iu×t1=T-------------------------------------------------(1.2-1)其中 ic,ia,iu 分別為傳動(dòng)鏈中固定傳動(dòng)比，掛輪傳動(dòng)比。進(jìn)給箱傳動(dòng) m 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，t 1 為縱向絲杠的螺距。第三節(jié) 進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 CA6140 型車床具有切削公制螺紋、英制螺紋、模數(shù)螺紋和徑節(jié)螺紋的功能，機(jī)床的縱向絲杠螺紋用公制，螺距 t1=12mm 代入式 (1.2-1)得主軸每轉(zhuǎn)一下，掛輪 進(jìn)給換向機(jī)構(gòu)絲杠 螺母進(jìn)給箱變速機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)光杠 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)6刀架移動(dòng)量為 T 毫米，這即為車削螺紋的導(dǎo)程值。對(duì)于單頭螺紋是螺距值，因此當(dāng)螺紋的基本參數(shù)不是用螺距表示時(shí)必須將其加以換算，然后代入式（1.2-1） 。具體方法如下：公制螺紋：其基本參數(shù)為螺距 t(mm),因而 T=tmm；英制螺紋：基本參數(shù) l 為每一英寸長(zhǎng)度內(nèi)包含的牙數(shù) a 即 a（牙/英寸）因而，英制螺紋的螺距為 Ta=24.5/a 毫米；模數(shù)螺紋：公制螺桿上的螺紋稱模數(shù)螺紋，它的基本參數(shù)是以螺桿相嚙合的蝸輪模數(shù) m（mm）來表示，因而，模數(shù)螺紋的螺距 Tm 應(yīng)等于蝸桿的周節(jié)長(zhǎng)度，即 Tm=πm；徑節(jié)螺紋：英制蝸桿上的螺紋稱為徑節(jié)螺紋，它的基本參數(shù)是以與螺桿相嚙合的蝸輪參數(shù)徑節(jié) DP 來表示，徑節(jié)的 DP=Z/D（牙/ 英寸）其中 Z 和 D 分別為蝸輪的齒數(shù)和分度圓直徑（英寸） ，即蝸輪或齒輪折算到每英寸分度圓直徑上的齒數(shù)。因而徑節(jié)螺紋的導(dǎo)程為：T DP=π/DP（in ）≈25.4π/DP 。于是根據(jù)式（1.2-1）可得車削 4 種螺紋的運(yùn)動(dòng)平衡式分別為：1×ic×ia×iu×t1=T=t(mm)--------------------------------------（1.3-1）1×ic×ia×iu×t1=Ta=25.4/a(mm)------------------------------（1.3-2 ）1×ic×ia×iu×t1=πm(mm)-------------------------------------（1.3-3）1×ic×ia×iu×t1=25.4π/DP(mm)-----------------------------（1.3-4）從上各式中可知，為了車削一定范圍的螺紋就必須根據(jù)各種螺紋的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列變換傳動(dòng)鏈中的可變換傳動(dòng)比。一、米制螺紋將常用的米制螺紋標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù) t 的數(shù)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：表 1.3-1 標(biāo)準(zhǔn)米制螺紋導(dǎo)程—— 1 —— 1.25 —— 1.51.75 2 2.25 2.5 —— 33.5 4 4.5 5 5.5 67 8 9 10 11 12由表中可以看出各橫行的螺距數(shù)列是等差數(shù)列，而縱列是等比數(shù)列即1、2、4、8 的公比數(shù)是 2，根據(jù)這些特點(diǎn)，在進(jìn)給箱中可用一個(gè)變速組來變換得到某一橫行的等差數(shù)列，這個(gè)變速組的傳動(dòng)比應(yīng)是等差數(shù)列，通常稱為基本組。以此為基礎(chǔ)，再串聯(lián)一個(gè)擴(kuò)大組，把基本組得到的螺距按 1：2：4：8 關(guān)系增大或縮小，而得到全部螺距數(shù)列，此擴(kuò)大組通常稱“增倍組” 。根據(jù)進(jìn)給傳動(dòng)降速機(jī)構(gòu)在后的原則，取 ib=1、1/2、1/4、1/8。機(jī)床所能加工的其他三種螺紋中，徑節(jié)螺紋較少用，這三種螺紋的公稱參數(shù)列在表 1.3-2 中。表 1.3-2 各種螺紋的公稱參數(shù)及螺距螺紋種類 螺紋公稱參數(shù)7螺紋種類 參數(shù) 代號(hào) 單位 螺距 S（mm ）公制螺紋 螺距 P Mm T=kP英制螺紋 每英寸牙數(shù) a 牙/英寸 Ta=kPa=25.4R/a模數(shù)螺紋 模數(shù) m mm Tm=kPm=km徑節(jié)螺紋 徑節(jié) DP 英寸 TDP=kPDP=25.4kπ/DP由表 1-2 可以看出，常用的四種螺紋的螺距值之間有如下關(guān)系：公制和英制螺紋及模數(shù)和徑節(jié)螺紋之間的倒數(shù)關(guān)系和特殊因子為 25.4；公制和模數(shù)螺紋及英寸和徑節(jié)螺紋之間特殊因子為 π。上述倒數(shù)關(guān)系和特殊因子 25.4 及 π 的關(guān)系都要在設(shè)計(jì)切螺紋系統(tǒng)時(shí)給予解決?，F(xiàn)將車床上這四種螺紋所能加工的螺距 T 及其和公制螺紋的關(guān)系列于表1.3-3 和表 1.3-4。表 1.3-3CA6140 車床加工螺紋基本參數(shù)的排列規(guī)律倍比關(guān)系 公制及模數(shù)螺紋（T 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 [2.75]1/2 3.5 4 4.5 5 6 5.51 7 8 9 10 12 [11]注：[ ]內(nèi)數(shù)值為模數(shù)螺紋所獨(dú)有。表 1.3-4CA6140 車床加工英制及徑節(jié)螺紋的基本參數(shù)排列倍比數(shù) 英制及徑節(jié)螺紋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 ——81/2 —— 4 4.5 —— 5 —— 6 ——1/4 —— 2 —— —— 2.5 —— 3 3.5注：（）內(nèi)數(shù)值為徑節(jié)螺紋獨(dú)有。從表中可以看出這四種螺紋的基本參數(shù)有一個(gè)共同的變化特點(diǎn)，即在橫行上是等差數(shù)列，而在縱行上按 2 倍的關(guān)系擴(kuò)大或縮小，我們可以考慮到用車公制螺紋的基本組和擴(kuò)大組來加工另外三種螺紋。二、模數(shù)螺紋我們只需改變公制螺紋傳動(dòng)鏈中的某個(gè)傳動(dòng)比，使平衡式左邊產(chǎn)生一個(gè)特殊因子 π，以便在運(yùn)動(dòng)中與螺距 Tm=πm 的因子 π 消去，從而變換基本組和增倍組的傳動(dòng)比，就可以像公制螺紋那樣，得到分段等差數(shù)列的模數(shù)系列。三、英制螺紋它和公制螺紋螺距數(shù)列有兩點(diǎn)區(qū)別：a、英制螺紋每英寸牙數(shù) a 換算成螺距 Ta=25.4/a(mm)后，a 在分母上如果將上述公制螺紋的基本組的主動(dòng)與從動(dòng)關(guān)系顛倒過來，即基本組的傳動(dòng)比變?yōu)?/ij，那么就可以利用具有等差數(shù)列的傳動(dòng)比 ij 來得到參數(shù) a 的等差數(shù)列；b、英制螺紋的螺距數(shù)值中有一個(gè)數(shù)字因子 25.4，因需要改變其中的某些傳動(dòng)比，使平衡式左邊能產(chǎn)生一個(gè)因子 25.4，以便與英制平衡式 25.4 相抵消。此外，當(dāng)英制螺紋要車制 a 分別為 3.25 和 19 時(shí)，公制螺紋的基本組少兩個(gè)傳動(dòng)比，故在表 1.3-3 上加上 19 和 3.25 兩個(gè)模數(shù)，它們僅僅為了與英寸與徑節(jié)螺紋統(tǒng)一而列入的。故表 1.3-3 變?yōu)槿缦卤?1.3-5 所示：表 1.3-5 擴(kuò)充螺紋參數(shù)的排列規(guī)律倍比關(guān)系 公制及模數(shù)螺紋2n-5 __ 0.5 __ __ __ __ __ __2n-4 __ 1 __ __ 1.25 __ 1.5 __2n-3 1.75 2 [2.25] __ 2.5 [2.75] 3 {[3.25]}2n-2 3.5 4 4.5 __ 5 5.5 6 __2n-1 7 8 9 __ 10 11 12 __2n __ __ __ {19} __ __ __ __四、徑節(jié)螺紋徑節(jié)螺紋的螺距 TDP=25.4π/DP（mm ） ，其中 DP 也是在分母上螺距中也有一個(gè)數(shù)字銀子 25.4，這些和英制螺紋相似，故可采用英制螺紋的傳動(dòng)路線。另外，還有一個(gè)因子 π，可以和模數(shù)螺紋一樣用掛輪來解決。第四節(jié) 切螺紋系統(tǒng)及齒數(shù)比的確定普通車床中的切螺紋系統(tǒng)有雙軸滑移齒輪結(jié)構(gòu)、擺移塔齒輪結(jié)構(gòu)和三軸滑移齒輪結(jié)構(gòu)。我們選用雙軸滑移齒輪結(jié)構(gòu)，并且讓基本組和擴(kuò)大組的傳動(dòng)中心距相等，這樣有利于減小進(jìn)給箱的尺寸。其簡(jiǎn)圖如圖 1.4-1 由此可看出，在這類9螺紋系統(tǒng)中，一般應(yīng)包括下列組成部分：基本螺紋機(jī)構(gòu)：用來實(shí)現(xiàn)表 1.3-3 中橫行所代表的等差數(shù)列；增倍機(jī)構(gòu)：用來實(shí)現(xiàn)表 1.3-3，表 1.3-4 中各縱行之間的 2n 關(guān)系即 ud 通常取 2、1、1/2、1/4、1/8；擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)比為 ue，用來進(jìn)一步擴(kuò)大螺距，u e 通常取4、8、16、32 等；定比傳動(dòng)副：傳動(dòng)比 uf； 左右螺紋換向機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)比 ur；交換齒輪裝置：傳動(dòng)比為 u；螺紋種類變換機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)比 uk；移換機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)比為 ui，用來實(shí)現(xiàn)倒數(shù)關(guān)系及特殊因子。上述各組成部分傳統(tǒng)的分布順序如下：擴(kuò)大螺距結(jié)構(gòu)一般放在主傳動(dòng)變速系統(tǒng)內(nèi)，具體情況在 CA6140 主軸箱內(nèi)由擴(kuò)大螺紋導(dǎo)程結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)齒輪是主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)齒輪。只有在主軸上的離合器M2 合上，主軸處于離速狀態(tài)時(shí)才用擴(kuò)大螺紋導(dǎo)程。它的擴(kuò)大倍數(shù)分別是1、4、16。定比傳動(dòng)一般放在主軸或擴(kuò)大螺距換向結(jié)構(gòu)之前在主軸箱中換向結(jié)構(gòu) ur 在交換齒輪之前也在床頭箱中，交換齒輪設(shè)置在床頭箱與進(jìn)給箱之間的交換齒輪上，移換結(jié)構(gòu)一般放在基本螺距結(jié)構(gòu)前后二處?；韭菥嘟Y(jié)構(gòu)一般放在第一個(gè)移換結(jié)構(gòu)之后，變換結(jié)構(gòu)既可放在基本螺距結(jié)構(gòu)之前，也可放在基本螺距結(jié)構(gòu)之后。增倍結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)布局是放在基本螺距之后?，F(xiàn)在，從表 1-3 排定的螺紋表中，取公制螺紋數(shù)列中的 6.5、7、8、9、9.5、10、11、12 為基準(zhǔn)數(shù)列則：ubj=Sj/G=Sjmin,Sj2,Sj3,……Sjmax/G。由 6.5、7、8、9、9.5、10、11、12 這個(gè)要求滑移齒輪能實(shí)現(xiàn)的基本螺紋參數(shù)查的機(jī)構(gòu)方案編號(hào) 411，為了使軸向尺寸較小選中心距為 63mm，同時(shí)，由雙軸滑移齒輪結(jié)構(gòu)推薦方案表查的 G=7（由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) P1402 查得） 。所以 ub=6.5/7、7/7、8/7、 9/7、10/7、11/7、12/7，由此擬定傳動(dòng)系統(tǒng)草圖如（圖 1-2）附后。第五節(jié) 增倍機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及移換機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一 、增倍機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮原則：（1）根據(jù)和基本組的同中心距取 a=63；（2）選用最常用的四速機(jī)構(gòu)：三軸機(jī)構(gòu)。二 、移換機(jī)構(gòu)齒輪齒數(shù)確定 移換機(jī)構(gòu)主要用于和交換齒輪（一般放于交換齒輪之前）配合來實(shí)現(xiàn)特殊因子傳動(dòng)比 us 都是為了用于實(shí)現(xiàn)倒數(shù)關(guān)系以及特殊因子 25.4 和 π，以解決各種螺紋種類變換問題。一般來說，用的最多的方案就是用移換機(jī)構(gòu)（u i）來解決倒數(shù)關(guān)系和特殊因子 25.4。而用交換齒輪（u c）來解決特殊因子 π 這樣可以簡(jiǎn)化調(diào)整即加工常用的公制和英制螺距時(shí)，不需要改變交換齒輪，只有在加工不常用的模數(shù)和徑節(jié)螺紋時(shí)才能改變交換齒輪。當(dāng)螺紋種類變換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為 uk，則特因傳動(dòng)比 us 為 us=uf×ut×uj×uk--------------------------------------------------（1.5-1 ）由此可列出螺紋系數(shù)的運(yùn)動(dòng)平衡式： 1×（主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)）×u s×ub×ud×ue=S（mm）----------（1.5-2）10其中 T 為絲杠導(dǎo)程，S 為工作導(dǎo)程，所以，u s=S/（u b×ud×ue×T）--------------------------------------（1.5-3）令 ub=1，u d=1，u e=1 時(shí)的螺紋參數(shù)分別為 t0、m 0、n 0、p 0，則：ust=t0/T=1/ktusm=πm 0/T=π/k musn=25.4π/（p 0×T）=25.4/k n--------------------------------------（1.5-4）usp=25.4π/（p 0×T）=25.4π/k pkt，k m，k n，k p 為各種螺紋相應(yīng)的因特系數(shù)且kt=T/t0，k m=T×m0，k n=T×n0，k p=T×p0。腳標(biāo) t，m，n，p 分別表示用于加工公制模數(shù)、英制、徑節(jié)、螺紋，設(shè)加工公制和英制螺紋時(shí)的交換齒輪傳動(dòng)比為 uctn，加工模數(shù)螺紋時(shí)的移換機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比為 ucmp，加工英制和徑節(jié)螺紋時(shí)移換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比 uinp，加工公制和模數(shù)螺紋時(shí)的移換機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比為 uitm，則：加工公制螺紋時(shí)的特因傳動(dòng)比：ust=uf×ur×uctn×uitm ---------------------------------------------(1.5-5)加工英制螺紋時(shí)的特因傳動(dòng)比：usn=uf×ur×uctn×uinp ---------------------------------------------(1.5-6)兩式相除得：u sn/ust=uinp/uitm -------------------------------------(1.5-7)將式（1.5-7 ）中的 usn 及 ust 代入上式中得：uinp/uitm=25.4/（t 0×n0） -----------------------------------------(1.5-8)在絕大多數(shù)機(jī)床中 uinp 和 uitm 都按以下兩種方案分配：(a)當(dāng) uinp=1/uitm 時(shí),u inp/uitm=uinpxuinp=25.4/(n0xt0)故 uitm=sqrt(n0×t0/25.4)------------------------------------------(1.5-9)uinp=sqrt(25.4/(n0×t0)----------------------------------------(1.5-10) (b)當(dāng) uitm=1 時(shí),u inp/uitm=uinp=25.4/(n0×t0)本車床中從兩軸滑移傳動(dòng)齒數(shù)比設(shè)計(jì)及表 1.3-3 和表 1.3-4 可知：t0=7mm,m0=1.75,n0=1.25t/in,p0=7由式（1-13 ）u inp=sqrt25.4/(n0×t0)=sqrt(25.4×4/49)由《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》P1435 表 7.3-46 查取 25.4/36 由平方因子組成的近似值，故取方案 69，即：25.4=（ 32×72）/5 4 ，δ n=+0.063所以 25.4=（ 32×72）/5 4×36=（3 2×72×22×32）/5 4代入公式（1.5-10）得 uimp=sqrt（2 2×34×72×2） /（5 4×72）=36/25uitm=25/36根據(jù) uitm 的值查表 7.3-48，用序號(hào)為 6 的方案，即公制螺紋經(jīng)過三對(duì)齒輪傳動(dòng)：uitm=25/36×25/36×26/25=25/36=Z9/Z10×Z20/Z12×Z12/Z11uinp=36/25=Z21/Z11。11相關(guān)齒數(shù)設(shè)計(jì)的結(jié)果見表 2.3-2 所示。三、交換齒輪齒數(shù)求法在雙軸滑移齒輪機(jī)構(gòu)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）當(dāng) uinp=1/ uitm 時(shí)，將 uinp=sqrt=25.4/(n0×t0)和 usm=25.4/(n0×T)代入（1.5-11）式得：u ctn= usn/ uinp=25.4/(n0×T)×sqrt(25.4/(n0×t0))=sqrt((25.4×t0)/n0×T2)由式（1.5-12）得：u cmp= usm/ uitm=(πm 0/T)/(ust/uctn)=(πm 0/T)/(t0/T)×uctn=πm 0/t0×uctn又因?yàn)?uitm=25/36,uinp=36/25 將其代入式（1-15）及（1-16）得：uctn=(7/12)/(25/36)=21/25ucncp=25π/(7×12)×25.4/36已知：u sm=7π/48=u cmp×uitm=25/36×uc/tust=7/12=uitm×uctn=36/25×uctpusn=25.4/21=uinp×uctn=25/36×uctnusp=25.4/84=uinp×ucmp=36/25×ucmp得出：u cmt=7π/48×36/25uctp=7/12×25/36uctn=25.4/21×25/36ucmp=25.4π/84×25/36查表 7.3-47 的 π/4 近似因子值及相對(duì)誤差 δ 表，取齒輪變位量較小的近似因子組：u=25/97×21/25=100/97×64/100×36/25而 u=63/75×25/36=100/75×63/100×25/36.所以交換齒輪 Z=63,Z=64,Z=100,Z=75,Z=97,至此整個(gè)進(jìn)給箱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)全部完畢，具體傳動(dòng)圖見圖 1-3。第六節(jié) 車制螺紋的工作過程由上述傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)可知：（見圖 1.5-1）一、 車削公制螺紋時(shí)離合器 M3、M4 脫開，M5 接合，運(yùn)動(dòng)由主軸 VI 經(jīng)齒輪副 58/58、換向機(jī)構(gòu) 33/33（車左螺紋時(shí)經(jīng) 33/25×25/33） 、掛輪 63/100×100/75 傳到進(jìn)給箱中，然后由移換機(jī)構(gòu)的齒輪副 25/36 傳至軸 XVI 再經(jīng)過 28/28、36/28 、32/28 傳至軸12XV 然后由移換機(jī)構(gòu)的齒輪副組滑移變速機(jī)構(gòu)，最后經(jīng)離合器 M5 傳至絲杠XIX。當(dāng)溜板箱中的開合螺母與絲杠相嚙合時(shí)就可帶動(dòng)刀架車削米制螺紋，其螺距與齒輪搭配情況見表（1.6-1） ，其運(yùn)動(dòng)式為： S=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36× u 基 ×25/36×36/25×u 倍 ×12。二、 車削模數(shù)螺紋時(shí)掛輪需換為 64/100×100/97 其余傳動(dòng)路線與車削米制螺紋時(shí)完全相同，其螺距情況見后表 1.6-2。三、 車削英制螺紋時(shí)為了實(shí)現(xiàn)特殊因子 25.4，將 M3 和 M5 離合器接合，M4 脫開，同時(shí)軸 XVI左端的滑移齒輪 Z25 移至左面位置，與固定的軸 XIV 上的齒輪 Z36 相嚙合，則運(yùn)動(dòng)由軸 XIII 經(jīng) M3 先傳到軸 XV，然后傳到軸 XIV，再經(jīng)齒輪副 36/25 傳至軸XVI，其余部分的傳動(dòng)路線與車削公制螺紋時(shí)的基本相同，其傳動(dòng)路線運(yùn)動(dòng)平衡式為：S s=1r(主軸) × 58/58×33/33×63/100×100/75×1/u 基 ×36/25×u 倍×12，其中 63/100 ×100/75×36/25=63/75×36/25=25.4/21，S a=kTi=25.4/a= 4/7×25.4u 基 /u 倍 ，從而得 a=7/4 ×u 基 /u 倍 ×k（扣/ 英寸） 。只要改變和就可以車削出按分段等差數(shù)列的各種 a 值的英制螺紋（見后表1.6-3） 。四、 車削徑節(jié)螺紋時(shí)由于徑節(jié)螺紋導(dǎo)程系列的規(guī)律與英制螺紋一樣，只是含有特殊因子25.4π，所以其傳動(dòng)路線與車削英制螺紋完全相同，只是掛輪需換為64/100×100/97，其螺距見后表 1.6-4。五、 車削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋時(shí)當(dāng)需要車削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋而用進(jìn)行變換機(jī)構(gòu)無法得到所要求的導(dǎo)程時(shí)，須將離合器 M3、M4 和 M5 全部嚙合，把軸 XIII、XV、XVIII 和絲杠聯(lián)成一體，使運(yùn)動(dòng)由掛輪直接傳至絲杠，被加工螺紋的導(dǎo)程 S 依靠調(diào)整掛輪架的傳動(dòng)比 u 來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)運(yùn)動(dòng)平衡式為：S=1r(主軸) ×58/58×33/33×u 掛 ×12，將上式簡(jiǎn)化后得到掛輪的換置公式：u 掛 =a/b×c/d=S/12。六、 車削圓柱和端面車削圓柱面和端面時(shí)，運(yùn)動(dòng)從進(jìn)給箱經(jīng)光杠輸入溜板箱，經(jīng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給（車削圓柱面）或橫向進(jìn)給，這時(shí)進(jìn)給箱中離合器 M5 脫開，使軸XVIII 的齒輪 28 與軸左端的齒輪 56 相嚙合，運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給箱傳至光桿 XX。運(yùn)動(dòng)由主軸正常導(dǎo)程的英制螺紋傳動(dòng)路線時(shí)，可得到從 0.86~1.59mm/r 的 8 種圈套的縱向進(jìn)給量。當(dāng)運(yùn)動(dòng)由主軸經(jīng)正常導(dǎo)程的米制螺紋傳動(dòng)路線時(shí)，可獲得正常進(jìn)給量。運(yùn)動(dòng)緊擴(kuò)大螺紋導(dǎo)程機(jī)構(gòu)及英制螺紋傳動(dòng)路線，且主軸處于10~125r/min 的 12 級(jí)低轉(zhuǎn)速時(shí)，可獲得從 1.71~6.33min/r 的 16 種加大進(jìn)給量。運(yùn)動(dòng)由擴(kuò)大螺紋導(dǎo)程機(jī)構(gòu)及米制螺紋傳動(dòng)路線，主軸處于 450~1400r/min（其中500r/min）處外的 6 級(jí)轉(zhuǎn)速，且當(dāng) u 倍 調(diào)整為 1/8 時(shí)，可獲得從 0.028~0.054mm/r13的 8 種進(jìn)給量。第三部分 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一、要求1、系統(tǒng)地說明設(shè)計(jì)過程中所考慮的問題及—有關(guān)的必要的簡(jiǎn)圖(如結(jié)構(gòu)總圖，軸的受力分析的圖表，程序設(shè)計(jì)框圖等)。切計(jì)算，并應(yīng)包括與計(jì)算彎矩、扭矩圖，引用手冊(cè)2、要求計(jì)算正確完整，文字簡(jiǎn)明通順，版面整齊清晰；計(jì)算部分只須將公式列出，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入，略去演算過程，得出計(jì)算結(jié)果，然后在論文紙右面列出取用的數(shù)值(包括“合用” 、 “安全”等結(jié)論)。3、說明書須用16K紙按合理的順序及規(guī)定的格式編寫 (建議正文按小四號(hào)字體，標(biāo)題為四號(hào)字體進(jìn)行排版打印)；注明頁次并編寫目錄，最后與CAD圖紙裝訂成冊(cè)。二、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的內(nèi)容說明書的內(nèi)容包括：l、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書2、英、中文摘要3、目錄(標(biāo)題及頁次)4、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5、參數(shù)的選擇與計(jì)算6、技術(shù)設(shè)計(jì)的計(jì)算部分(主要零件的校核)7、零件CAD系統(tǒng)8、設(shè)計(jì)小結(jié)(包括畢業(yè)設(shè)計(jì)的體會(huì)；設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)的分析)9、參考資料(著者，書名、出版年月，出版社)10、附錄(零件CAD系統(tǒng)的程序原代碼)第四部分 參考資料資料的收集對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)是十分重要的。在當(dāng)今信息化社會(huì)中，收集資料方式的有多種?？梢栽趫D書館借閱設(shè)計(jì)手冊(cè)、在版圖書，查閱期刊中的相關(guān)論文，也可通過計(jì)算機(jī)聯(lián)互網(wǎng)進(jìn)行檢索(如我校已有的維普數(shù)據(jù)庫，萬方數(shù)據(jù)庫等)，必要時(shí)也要進(jìn)行查閱英文文獻(xiàn)。下面給出一些畢業(yè)設(shè)計(jì)中要用的參考資料：1. 《機(jī)械設(shè)計(jì)》(第四版) 邱宣懷主編高等教育出版社 1999;2. 《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》戴曙主編,機(jī)械工業(yè)出版社 1981;3. 《機(jī)械制圖》(第四版)大連理工大學(xué)工程畫教研室主編,高等教育出版社1997;4. 《金屬切削機(jī)床概論》賈亞洲主編,機(jī)械工業(yè)出版社 1998;5. 《互換性與測(cè)量技術(shù)》(第三版)廖念釗主編,中國(guó)計(jì)量出版社 1991;6. 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 1982;7. 《齒輪手冊(cè)》上冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社 1990;8. 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二冊(cè)（上冊(cè)） ，機(jī)械工業(yè)出版社 1978;9. 《C 程序語言設(shè)計(jì)》 （第二版）譚浩強(qiáng)主編,清華大學(xué)出版社 1999 年;10. 《機(jī)械原理》(第七版)東南大學(xué)機(jī)械學(xué)學(xué)科組,鄭文緯、吳克堅(jiān)主編,高等教14育出版社;11. 《金屬切削機(jī)床掛圖》雷杭、高學(xué)滿主編,上海交通大學(xué)出版社;12. 《機(jī)械原理電算分析設(shè)計(jì)》孟彩芳主編,天津大學(xué)出版社。