CA6140車(chē)床進(jìn)給箱設(shè)計(jì)論文

1、-大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目 CA6140 型車(chē)床進(jìn)給箱設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 - 指導(dǎo)教師 - 專(zhuān)業(yè)班級(jí) -班 完成時(shí)間 2010.6. 二零一零年六月-大學(xué)本科畢業(yè)論文CA6140型車(chē)床進(jìn)給箱設(shè)計(jì)The Feed Box Design Of CA6140 Horizontal LatheV-大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要CA6140型臥式車(chē)床是普通精度級(jí)的萬(wàn)能機(jī)床，它的特有功能是車(chē)削一定范圍內(nèi)的各種螺紋，包括切削公制螺紋、英制螺紋、模數(shù)螺紋和徑節(jié)螺紋的功能，要求進(jìn)給傳動(dòng)鏈的變速機(jī)構(gòu)能?chē)?yán)格準(zhǔn)確地按照標(biāo)準(zhǔn)螺距數(shù)列來(lái)變化。CA6140型臥式車(chē)床進(jìn)給箱固定在床身左前面，內(nèi)有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變換裝置及操縱機(jī)構(gòu)，

2、其功能是改變被加工螺紋的螺距或機(jī)動(dòng)進(jìn)給的進(jìn)給量。變換裝置包括移換機(jī)構(gòu)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)倒數(shù)關(guān)系及特殊因子；基本螺距機(jī)構(gòu)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)削出導(dǎo)程值按等差數(shù)列排列的螺紋；倍增機(jī)構(gòu)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)削螺紋的導(dǎo)程值成倍數(shù)關(guān)系變化的螺紋。當(dāng)U倍 =1時(shí)發(fā)現(xiàn)一條新的傳動(dòng)鏈，可以提高部分公制及模數(shù)螺紋的切削精度，并使傳動(dòng)路線大大縮短。關(guān)鍵詞：進(jìn)給箱；變換裝置；移換機(jī)構(gòu)；基本螺距機(jī)構(gòu)；倍增機(jī)構(gòu)AbstractCA6140 horizontal lathe is a universal machine of general precision. The unique function of a normal lathe is t

3、o turn, to a certain extent, all kinds of threads, including metric, British, modular and diametrical pitch threads. It requires the speed changing mechanism of the feeding transmission chain can change in accordance with the standard screw-pitch sequence strictly and accurately. The feed box of CA6

4、140 horizontal lathe is fixed on the left front of the lathe, with a feeding speed change mechanism, the feed box can change the amount of feed and threading programs. The transform device includes shift institution, the basic pitch agency and the times agency. The shift institution is used for real

5、izing reciprocal relations and special factors. The basic pitch agency is used for turning threads whose lead value is arranged in arithmetic progression. The times agency is made for changing in double of turning threads lead value.When the times mechanism is 1, there is a new transmission chain. I

6、t can increase the precision of some threads, and make the transmission chain much shorter.Key Words: feed box, shift institution, transfer mechanism, the basic pitch agency, double agency目錄第一章 緒論-1第二章 CA6140進(jìn)給箱傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)-42.1 CA6140普通車(chē)床簡(jiǎn)介-42.2 進(jìn)給箱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)-52.3 進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-82.4 切螺紋系統(tǒng)及齒數(shù)比的確定-92.5 增倍機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及移換機(jī)

7、構(gòu)設(shè)計(jì)-102.6 車(chē)制螺紋的工作過(guò)程-12第三章 主要零件設(shè)計(jì)-21 3.1 齒式離合器的設(shè)計(jì)-213.2 各軸及軸上組件的設(shè)計(jì)驗(yàn)算-213.2.1 中心距a的確定-223.2.2 XII軸上齒輪的設(shè)計(jì)驗(yàn)算-223.2.3 XIV軸上齒輪的驗(yàn)算-253.2.4 XIV軸的設(shè)計(jì)驗(yàn)算-303.2.5 XV軸上齒輪的設(shè)計(jì)驗(yàn)算-353.2.6 XV軸的設(shè)計(jì)驗(yàn)算-383.2.7 XVI軸齒輪的設(shè)計(jì)驗(yàn)算-40第四章 雙聯(lián)滑移齒輪進(jìn)給箱傳動(dòng)系統(tǒng)的研究-444.1 新傳動(dòng)鏈車(chē)公制螺紋-444.2 新傳動(dòng)鏈車(chē)模數(shù)螺紋-454.3 新傳動(dòng)鏈的特點(diǎn)及適用范圍-46結(jié)論-48致謝-49參考文獻(xiàn)-50第一章 緒 論一

8、、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(guò)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(guò)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(lái)。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(guò)程。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)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(shù)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

9、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 方案論證； 總體分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算； 傳動(dòng)設(shè)計(jì)； 進(jìn)給箱及部分組件、零件設(shè)計(jì) 相關(guān)資料檢索、翻譯。三、完成后應(yīng)交的作業(yè)（包括各種說(shuō)明書(shū)、圖紙等）1.畢業(yè)設(shè)計(jì)全部資料光盤(pán)。2.畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。（正文不少于1.5萬(wàn)字）3.總體裝配圖、進(jìn)給箱裝配圖及部分組件、零件圖。（合計(jì)不少于6張A1圖量）4.相關(guān)內(nèi)容檢索資料與翻譯（原文不少于5000字符）5.相關(guān)小論文四、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)

10、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(shū)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(jiàn)下頁(yè)）(二)設(shè)計(jì)與計(jì)算CA6140普通車(chē)床的加工范圍較廣，可以用于加工軸類(lèi)、套筒類(lèi)和盤(pán)類(lèi)的回轉(zhuǎn)表面，如車(chē)削內(nèi)外圓表面，它還常用于車(chē)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(lái)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)。五、完成日期及進(jìn)度自2010年03月16

11、日起至2010年06月21日止。進(jìn)度安排：03.1603.20: 熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容，準(zhǔn)備相關(guān)資料。03.2103.29: 相關(guān)資料檢索、閱讀、分析，確定設(shè)計(jì)方案。03.3006.01: 設(shè)計(jì)，繪圖。06.0206.11: 編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。06.18: 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)全部資料。06.1806.21: 總結(jié)及答辯。六、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(wèn)題，應(yīng)該首先自己考慮，提出自己的看法和意見(jiàn)，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)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

12、忌盲目照抄。（2）及時(shí)檢查和整理計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)，就應(yīng)準(zhǔn)備一本稿本，把設(shè)計(jì)過(guò)程中所考慮的主要問(wèn)題及一切計(jì)算寫(xiě)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(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，以及從其它參考書(shū)籍中摘錄的資料和數(shù)據(jù)，也應(yīng)及時(shí)記在稿本上，使各方面的問(wèn)題都做到有理有據(jù)，理由充分，這樣在最后編寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)時(shí)，可以節(jié)省很多時(shí)間。 第二章 CA6140進(jìn)給箱傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)2.1 CA6140普通車(chē)床簡(jiǎn)介 CA6140型臥式車(chē)床是普通精度級(jí)的萬(wàn)能機(jī)床，它能完成多種加工工藝：軸類(lèi)、套筒類(lèi)和盤(pán)類(lèi)的回轉(zhuǎn)表面，如車(chē)削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成

13、型回轉(zhuǎn)面，車(chē)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(chē)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(chē)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(guò)卡盤(pán)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(chē)刀，并使車(chē)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)

14、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，使刀架實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給、橫向進(jìn)給，快速移動(dòng)或車(chē)螺紋；（6）床身：床身是車(chē)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(guò)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(chē)削，絲杠用于車(chē)削螺紋。CA6140普通車(chē)床的主要技術(shù)性能如下：主要參數(shù)及要求： 工件最大回轉(zhuǎn)直徑400mm，工件最大長(zhǎng)度1000mm； 主軸轉(zhuǎn)速：正轉(zhuǎn)（24級(jí)）10-1400 r/min，反轉(zhuǎn)（12級(jí)）14-1580 r/min； 加工螺紋：公制螺紋導(dǎo)程1-192 mm，英制螺紋2

15、-24牙/英寸，模數(shù)螺紋m=0.25-48mm，徑節(jié)螺紋1-96牙/英寸； 進(jìn)給范圍：縱向（64級(jí)）0.023-25.4mm/r，橫向（64級(jí)）0.011-12.6mm/r； 電機(jī)功率：主電機(jī)7.5KW。刀架縱向快速速度： 4米/分。車(chē)削螺紋范圍： 公制螺紋44種 S=1192mm。英制螺紋20種 =224牙/英寸。模數(shù)螺紋39種 m=0.2548mm。徑節(jié)螺紋37種 DP=196牙/英寸。主電動(dòng)機(jī)： 7.5千瓦，1450轉(zhuǎn)/分。 2.2 進(jìn)給箱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)CA6140型臥式車(chē)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(lái)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

16、向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及變速換向。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。普通車(chē)床的特有功能是車(chē)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?chē)?yán)格準(zhǔn)確地按照標(biāo)準(zhǔn)螺距數(shù)列來(lái)變化。所以普通車(chē)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(chē)削的進(jìn)給量范圍來(lái)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)S毫米（導(dǎo)程S=kP,其中k為實(shí)數(shù)，P為螺距）。13U0×Ux×P絲=S-(1.2-1)其中U0為主軸至絲杠之間全部定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定傳動(dòng)比，是一個(gè)常數(shù)Ux為主軸至絲杠之間換置機(jī)

17、構(gòu)的可變傳動(dòng)比P絲為機(jī)床絲杠的螺距，CA6140機(jī)床的P絲=12mmS為被加工螺紋的導(dǎo)程2.3 進(jìn)給箱切螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)CA6140型車(chē)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P=12(mm)代入式(1.2-1)得主軸每轉(zhuǎn)一下，刀架移動(dòng)量為S毫米，這即為車(chē)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P(mm),因而S=P(mm)；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Sa=24.5/a毫米；模

18、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(lái)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Pm=m，Sm =kPm=km；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(lái)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：PDP=/DP（in）25.4/DP，SDP=k PDP=25.4k/DP螺紋種類(lèi)螺紋公稱參數(shù)螺紋種類(lèi)參數(shù)代號(hào)單位螺距S（mm）公制螺紋螺距PMmS=kP英制螺紋每英寸牙數(shù)a牙/英寸Sa=kP

19、a=25.4R/a模數(shù)螺紋模數(shù)mmmSm=kPm=km徑節(jié)螺紋徑節(jié)DP英寸SDP=kPDP=25.4k/DP表1.3-1各種螺紋的公稱參數(shù)及螺距一、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：11.251.51.7522.252.533.544.555.56789101112表1.3-2 標(biāo)準(zhǔn)米制螺紋導(dǎo)程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(lái)變換得到某一橫行的等差數(shù)列，這個(gè)變速組的

20、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)列在表中。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)螺紋及英制和徑節(jié)螺紋之間特殊因子為。上述倒數(shù)關(guān)系和特殊因子25.4及的關(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(chē)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。從表中可以看出這四種螺紋

21、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(chē)公制螺紋的基本組和擴(kuò)大組來(lái)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，以便在運(yùn)動(dòng)中與螺距Pm=m的因子消去，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。倍比關(guān)系公制及模數(shù)螺紋（P及m）1/320.251/160.50.751/811.251.51/41.7522.252.532.751/23.544.5565.51789101211表1.3-3CA6140車(chē)床加工螺紋基本參數(shù)的排列規(guī)律注： 內(nèi)數(shù)

22、值為模數(shù)螺紋所獨(dú)有。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(guò)來(lái)，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(lái)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(chē)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

23、.3-3變?yōu)槿缦卤?.3-4所示：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-31.7522.25_2.52.7533.252n-23.544.5_55.56_2n-1789_101112_2n_19_表1.3-4 擴(kuò)大螺紋參數(shù)的排列規(guī)律四、徑節(jié)螺紋徑節(jié)螺紋的螺距TDP=25.4/DP（mm），其中DP也是在分母上螺距中也有一個(gè)數(shù)字因子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，可以和模數(shù)螺紋一樣用掛輪來(lái)解決。倍比數(shù)英制及徑節(jié)螺紋8(56)(64)(72)(80)(88)(96)428323640444821416181920

24、222417891011121/244.5561/422.533.5表1.3-5CA6140車(chē)床加工英制及徑節(jié)螺紋的基本參數(shù)排列注：（）內(nèi)數(shù)值為徑節(jié)螺紋獨(dú)有。2.4 切螺紋系統(tǒng)及齒數(shù)比的確定普通車(chē)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?；韭菁y機(jī)構(gòu)：用來(lái)實(shí)現(xiàn)表1.3-3中橫行所代表的等差數(shù)列；倍增機(jī)構(gòu)：用來(lái)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(lái)進(jìn)一步擴(kuò)大螺距，Ue通常取4、8、16、3

25、2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(lèi)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(lái)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?/p>

26、距結(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。倍增結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)布局是放在基本螺距之后。現(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)推薦方案表查得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、12/72

27、.5 倍增機(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)。根據(jù)倍數(shù)關(guān)系由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)7.3-45查得，選用方案15，可得各齒輪的參數(shù)。Z13=18，Z14=45，Z15=28，Z16=35，Z17=15，Z18=48，Z19=28. Z20=18，m=2。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(lái)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，以解決各種螺紋種類(lèi)變換問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，用的最多的方案就是用移換機(jī)構(gòu)（Ui）來(lái)解決倒數(shù)關(guān)系和特殊因子25.4。

28、而用交換齒輪（Uc）來(lái)解決特殊因子這樣可以簡(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)才改變交換齒輪。當(dāng)螺紋種類(lèi)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×Us×Ub×Ud×Ue=S（mm）-（1.5-2）其中P為絲杠導(dǎo)程，S為工作導(dǎo)程，所以，Us=S/（Ub×Ud×Ue×P）-（1.5-3）令Ub=1，Ud=1，Ue=1時(shí)的螺紋參數(shù)分別為t0、m0、n0、p0，則

29、：Ust=t0/P=1/ktUsm=m0/P=/kmUsn=25.4/（p0×P）=25.4/kn-（1.5-4）Usp=25.4/（p0×P）=25.4/kpkt，km，kn，kp為各種螺紋相應(yīng)的因特系數(shù)且kt=P/t0，km=P×m0，kn=P×n0，kp=P×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)，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Uitm，則：加工公制螺紋時(shí)的特因傳動(dòng)比：Us

30、t=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：Usn/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/（t0×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),Unp/Uitm=UinpxUinp=25.4/(n0xt0)故 Uitm=sqrt(n0×t0/25.4)-(1.5-

31、9) Uinp=sqrt(25.4/(n0×t0)-(1.5-10) (b)當(dāng)Uitm=1時(shí),Uinp/Uitm=Uinp=25.4/(n0×t0)本車(chē)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）Uinp=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，即：25.4=（32×72）/54 ，n=+0.063所以25.4=（32×72）/54

32、15;36=（32×72×22×32）/54代入公式（1.5-10）得Uimp=sqrt（22×34×72×2）/（54×72）=36/25 Uitm=25/36根據(jù)Uitm的值查表，公制螺紋經(jīng)過(guò)三對(duì)齒輪傳動(dòng)：Uitm=25/36×25/36×36/25=25/36=Z9/Z10×Z20/Z12×Z12/Z11Uinp=36/25=Z21/Z11。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/ U

33、inp-（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×P)代入（1.5-11）式得：Uctn= Usn/Uinp=25.4/(n0×P)×sqrt(25.4/(n0×t0) =sqrt(25.4×t0)/n0×P2)由式（1.5-12）得：Ucmp= Usm/ Uitm=(m0/P)/Ust/Uctn) =(m0/P)/(t0/P)×Uctn=m0/t0×Uctn又

34、因?yàn)閁itm=25/36,Uinp=36/25將其代入式（1.5-5）及（1.5-6）得：Uctn=(7/12)/(25/36)=21/25Ucncp=25/(7×12)×25.4/36已知： Usm=7/48=Ucmp×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： Ucmt=7/48×36/25Uctp=7/

35、12×25/36Uctn=25.4/21×25/36Ucmp=25.4/84×25/36 由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)查表/4近似因子值及相對(duì)誤差表，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。2.6 車(chē)制螺紋的工作過(guò)程一、 車(chē)削公制螺紋時(shí)車(chē)削公制螺紋時(shí)，進(jìn)給箱中的齒式離合器M3、M4脫開(kāi)，M5接合，

36、運(yùn)動(dòng)由主軸VI經(jīng)齒輪副58/58、換向機(jī)構(gòu)33/33（車(chē)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(guò)28/28、36/28、32/28傳至軸XV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(kāi)合螺母與絲杠相嚙合時(shí)就可帶動(dòng)刀架車(chē)削米制螺紋，其螺距與齒輪搭配情況見(jiàn)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×

37、;36/25×U倍×12。式中：U基 從軸XIV傳到XV的齒輪副傳動(dòng)比 U倍 從軸XVI傳到XVII的齒輪副傳動(dòng)比將上式化簡(jiǎn)得S=7 U基 U倍由式可知，如適當(dāng)?shù)倪x擇U基 及U倍 的值，就可以得到各種S值。在軸XIV到XV之間共有8種不同傳動(dòng)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=12/7在軸XVI到XVII中有4中不同的傳動(dòng)比 U倍1=18/45×15/48=1/8

38、 U倍2=28/35×15/48=1/4U倍3 =18/45×35/28=1/2 U倍4 =28/35×35/28=1由上可知，利用基本組和倍增組可得到常用的、按等分等差數(shù)列排列的公制標(biāo)準(zhǔn)螺距。11.251.51.7522.252.533.544.555.56789101112表1.6-1 CA6140型普通車(chē)床的公制螺紋表從表中可以看到，能夠車(chē)削的最大導(dǎo)程為12mm，當(dāng)機(jī)床需加工大于12mm的螺紋時(shí)就得使用擴(kuò)大機(jī)構(gòu)。正常螺距時(shí) =58/58=1擴(kuò)大螺距時(shí) 軸IX到III之間齒輪副80/20時(shí)U擴(kuò)1=58/26×80/20×80/20×

39、;44/44×26/58=16 軸IX到III之間齒輪副50/50時(shí)U擴(kuò)2=58/26×80/20×50/50×44/44×26/58=4所以擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)的功用是將螺距擴(kuò)大至4到16倍 二、 車(chē)削模數(shù)螺紋時(shí)車(chē)削模數(shù)螺紋的傳動(dòng)路線與公制螺紋的基本相同，唯一的差別是掛輪需換為64/100×100/97，其螺距Sm=1×58/58×33/33×64/100×100/97×25/36×U基×25/36×36/25×U倍×12=7U基U倍/4由此

40、式可以看出，利用車(chē)削公制螺紋的那一套U基U倍 ，可以車(chē)削出按分段等差數(shù)列排列的各種模數(shù)螺紋。表1.6-2是CA6140型普通車(chē)床的模數(shù)螺紋表。0.250.511.252.51.7522.2522.755表1.6-2 CA6140型普通車(chē)床的模數(shù)螺紋表三、 車(chē)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(kāi)，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(chē)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：Sa=1r(主軸) 

41、15; 58/58×33/33×63/100×100/75×1/ U基×36/25×U倍×12 =4/7×25.4 U基/ U倍其中63/100 ×100/75×36/25=63/75×36/25=25.4/21，Sa=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）。由上式可知，只要改變基本組中的主動(dòng)軸和被動(dòng)軸以及改變傳動(dòng)鏈中的部分傳動(dòng)比使其包含特殊因子25.4，就可以車(chē)削出按分段等差數(shù)列的各種a值的

42、英制螺紋。14161819247891011123345623表1.6-3 CA6140型普通車(chē)床的英制螺紋表四、 車(chē)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25.4，所以其傳動(dòng)路線與車(chē)削英制螺紋完全相同，只是掛輪需換為64/100×100/97。車(chē)削徑節(jié)螺紋的運(yùn)動(dòng)平衡式：SDP=1×58/58×33/33×64/100×1/ U基×36/25×U倍×12 =25.4 U倍/7 U基由上式可知，只要改變U基U倍的值就可以車(chē)削出導(dǎo)程SDP成分段調(diào)和數(shù)列的徑節(jié)螺紋。五 車(chē)削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋時(shí)當(dāng)需

43、要車(chē)削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋而用進(jìn)行變換機(jī)構(gòu)無(wú)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(lái)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。應(yīng)用此換置公式，適當(dāng)?shù)倪x擇掛輪a、b、c及d的齒數(shù)就可以車(chē)削出所需的導(dǎo)程S。五、 機(jī)動(dòng)進(jìn)給車(chē)削外圓或內(nèi)圓表面時(shí)，可使用機(jī)動(dòng)進(jìn)給的縱向進(jìn)給。車(chē)削端面時(shí)，可使用機(jī)動(dòng)的橫向進(jìn)給。(1) 傳動(dòng)路線機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)

44、動(dòng)是由光杠經(jīng)溜板箱傳動(dòng)的，經(jīng)齒輪副36/32、32/56、超越離合器及安全離合器M8、軸XXIV、蝸桿渦輪副4/29傳至XXIII。當(dāng)運(yùn)動(dòng)有軸XXIII經(jīng)齒輪副40/48或40/30、30/48、雙向離合器M6、軸XXIV、齒輪副28/80、軸XXV傳至小齒輪Z11時(shí)，由于小齒輪Z12與固定在創(chuàng)身上的齒條相嚙合，小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就使刀架作機(jī)動(dòng)的縱向進(jìn)給。當(dāng)運(yùn)動(dòng)由軸XXIII經(jīng)齒輪副40/48或40/30、30/48、雙向離合器M7、軸XXVIII及齒輪副48/48、59/18傳至橫向進(jìn)給絲杠XXX后，就使橫刀架作機(jī)動(dòng)橫向進(jìn)給。(2) 縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給量的計(jì)算機(jī)床的64種縱向進(jìn)給量由4種傳動(dòng)路線來(lái)傳動(dòng)。

45、A正常進(jìn)給量 機(jī)床共有正常的縱向進(jìn)給量32種，0.081.22mm/轉(zhuǎn),這時(shí)，運(yùn)動(dòng)有主軸經(jīng)正常螺距及公制螺紋傳動(dòng)路線傳動(dòng)。B較大進(jìn)給量 當(dāng)需要較大的進(jìn)給量時(shí)，使運(yùn)動(dòng)由主軸經(jīng)正常螺距及英制螺紋傳動(dòng)路線傳動(dòng)。可得從0.861.59mm/轉(zhuǎn)，8種較大的縱向進(jìn)給量。C加大進(jìn)給量 當(dāng)主軸處于較低的12級(jí)轉(zhuǎn)速時(shí)，如運(yùn)動(dòng)有主軸經(jīng)擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)及英制路線傳動(dòng)，可將進(jìn)給量擴(kuò)大4到16倍。D細(xì)進(jìn)給量 當(dāng)主軸以高轉(zhuǎn)速(4501400轉(zhuǎn)/分)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如運(yùn)動(dòng)由主軸經(jīng)擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)、公制螺紋傳動(dòng)路線及倍增組中的齒輪副18/45×15/48傳動(dòng)，可得到0.0280.054mm/轉(zhuǎn)8種進(jìn)給量。(3) 橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給量正常進(jìn)給量時(shí)橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給的運(yùn)動(dòng)平衡式為：S橫=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×U基×25/36×36/25×U倍×28/56×36/32×32/56×4/29×40/48×48/48×59/18×5將上式與S縱的運(yùn)動(dòng)平衡式做比較，得S橫/S縱=1/2故 S橫=