进给箱说明书

1、键入文字课程设计说明书设计课题 CM6132型车床进给箱设计学院 机械工程学院 专业 机械工程及其自动化 目录第一章 绪论-3第二章CM6132进给箱传动方案设计-32.1 CM6132普通车床简介-32.2 进给箱的传动机构-42.3 各种螺纹的部分螺距表-7第二章 主要零件设计-9 3.1 轴的设计与校核-93.2 轴上齿轮的设计与校核-123.3 箱体的设计-15结论-16参考文献-17第一章 绪 论1.1机床进给箱课程设计的目的机床课程设计，是在学习过课程机械系统设计之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到

2、设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。1.2设计任务和主要技术要求本次课程设计任务是CM6132车床主传动设计。由于CM6132车床是精密、高精密加工车床，要求车床加工精度高，主轴运转可靠，并且受外界，振动，温度干扰要小，因此，本次设计是将车床的主轴箱传动和变速箱传动分开设计，以尽量减小变速箱，原电机振动源对主轴箱传动的影响。本次课程设计包括CM6132车床传动设计，动力计算，结构设计以及主轴校核等内容.本次课程设计是毕业课程设计前一次对我们大学四

3、年期间机械专业基础知识的考核和检验。它囊括了理论力学，材料力学，机械原理，机械设计，机械制造装备设计等许多机械学科的专业基础知识，因此称之为专业课程设计。它不仅仅是对我们专业知识掌握情况的考核和检验，也是一次对我们所学的知识去分析，去解决生产实践问题的运用。第二章 CM6132进给箱传动方案设计1.1 CM6132车床简介CM6132型机床是精密级普通机床，用于车削精密零件，包括车削公制、英制、模数及径节螺纹。车床的主要技术性能如下：主要参数及要求：(1) 工件最大回转直径320mm，工件最大长度750mm；(2) 主轴转速： 18级 19-2000 r/min；(3)加工螺纹范围：公制螺纹3

4、6种 0.5-44mm，英制螺纹45种 1-92扣/时，模数螺纹37种 0.25m-22mm，径节螺纹42种 2-184牙/时；(4) 进给范围：纵向 0.011-3.6mm/r，横向 0.006-1.544mm/r； 1.2 进给箱的传动机构三轴滑移进给箱，如图是CM6132型精密普通车床的进给箱，它的传动部分是由四个主要部分组成的：（1） 左部的轴IX-XI之间为增倍组，共可得42/42×56/28=2；28/56×56/28=1；42/42×28/56=1/2和28/56×28/56=1/4四种传动比；（2） 轴XI-XIII之间是三轴滑移机构，它

5、是变换螺距的基本组；（3） 轴XIII-XV之间是螺距种类的移换机构（4） 轴XV右端的滑动齿轮用来把运动分配到光杆或丝杠。三轴滑移机构是我国机床制造业的新事物之一，将这种机构用作普通车床进给箱的基本组，如果设计方案合理，只需要用少量的齿轮就可得到很多种传动比，并且在加工公制和英制螺纹时不必变换主，被动轴。因此，三轴滑移机构往往具有构造简单，传动链刚性好等优点。 在三轴滑移机构中轴XI是主动轴，轴XIII是被动轴，它们各有一个双联滑动齿轮。其中左滑动齿轮的齿数都是Z=36，它们可分别与轴XII右部齿数为21,20和18的齿轮相啮合；轴XI和XIII双联齿轮上的齿数Z=24的右齿轮，可分别与轴X

6、II右部齿数为20,22和23的齿轮相啮合。这样，从轴XI到轴XIII应该有6×6=36种啮合情况，但实际上常用的只有下列几种：上述左右两组传动比，恰好一一对应互成倒数，左边的用于车削公制螺纹，右边的用于车削英制螺纹。进给箱的传动路线图：主 轴换向机构基本螺距机构挂 轮倍增机构丝杠，光杆转换机构光杆丝杆进给箱1.3 各种螺纹的部分螺距表CM6132型车床公制及模数螺纹表CM6132型车床英制及径节螺纹表第二章 主要零件设计2.1 轴的设计与校核由于进给传动系统所传递的功率很小（约占主轴功率的3%5%），所以轴设计以定位准确为主要目标，并按扭转强度条件校核轴的强度。所用公式： dA0

7、Pn轴IXXIIIXIIXIXVIXVXVII最小直径mm15121220202018XI轴由于受力较小，要求具有较强的刚度和强度，毛坯采用锻件，并正火和回火，提高轴的强度和刚度。Pj1=P*0.974*0.05=112w Pj2=Pj1*0.97=110wT1=9550*(Pj1/n)=24.8N T2=9550*(Pj2/n)=23Nd1=20*2.25=45mm d2=28*2=56mmFt1 = 2*T1/d1=1314N Ft2 =2*T2/d2=1102NFa1=Ft1 tan20º=457N Fa2=Ft2 tan20º=370NL1=63.8mm L2=10

8、4.5mm L3=60.5mmFH1=939N FH2=1177NFV1=350N FV2=495NFr1=1378N Fr2=1098NFR1=1058N FR2=1311NMH1=Ft1*d1/2=25.8N·m MH2=Ft2*d2/2=25N·mMV1=Fa1*d1/2=9.4N·m MV2=Fta2*d2/2=9.2N·mM1= = 27.5 N·m M2=26.6N·m/w=24MPa小于70MPa，符合。受力分析图扭矩图 弯矩图2.2 XI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，Z2=36，则可

9、知d1=50mm，d2 =72mm齿面接触疲劳强度验算转速n1 n1 =1450 ×130/230×0.98×51/43×63/50×64/97=378r/min功率P1 P1=P×=7.5×0.96×0.97×0.98×0.99=5.05kw转矩T1 T1 =9.55× P1/ n1 =9.55××5.05/378=127600Nmm接触疲劳极限Hlim Hlim1 =1250MPaHlim2 =1150MPa圆周速度v v=d1 n1 /60×1000

10、=0.99m/s齿宽系数d 取d =1齿宽 b= dd1 =1×50=50mm精度等级 选8级载荷系数K K= KA KV KHKH 使用系数KA KA =1.5动载系数KV KV =1.2齿间载荷分配系数KH 先求 Ft =2 T1/d1 =7580 KA Ft/b=227>100=1.88-3.2(1/ Z1 +1/ Z2 )cos =1.66 Z= =0.88由此得 KH=1.1齿向载荷分配系数KH KH =A+B (b/d)+Cb =1.36由此得 K= KA KV KHKH =1.5×1.2×1.1×1.36 =2.69弹性系数ZE ZE

11、 =189.8节点区域系数ZH ZH =2.5接触最小安全系数SHmin SHmin=1.05总工作时间th th =10×300×8×0.2 =4800h应力循环次数NL 估计< NL, 则指数m=8.78 NL1= Nv1 =60nithi (Ti/Tmax ) （式12.13） =2×原估计应力循环次数正确NL2 = NL1/i=1.41×接触寿命系数ZN NN1 =1.25 NN2 =1.35许用接触应力H H1 =Hlim1 NN1 / SHmin （式12.11） =710×1.25/1.05 =845MPa H2

12、=Hlim2 NN2/ SHmin =580×1.35/1.05 =746MPa验算H H =ZE ZH Z （式12.8） =189.8×2.5×0.88× =1130MPa <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 KF=1/ Y=1.43齿向载荷分配系数KF KF=1.3载荷系数K K= KA KV KFKF =1. 2×1.5×1.43×1.3=3.35齿形系数YF YF1=2.46 YF2 =2.19应力修正系数YS

13、 YS1=1.65 YS2=1.8弯曲疲劳极限Flim Flim1 =920MPa Flim2 =850MPa弯曲最小安全系数SFlim SFlim =1.25弯曲寿命系数YN YN1 =0.95 YN2 =0.97尺寸系数Yx Yx =1许用弯曲应力F F1 =Flim1YN1 Yx / SFlim =669MPa F2 =Flim2YN2Yx/ SFlim =659MPa验算F1 F1 =2KT1YF1YS1Y/bd1m =486MPa F2 =F1 YF2YS2 / YF1 YS1 =472MPa计算结果表明齿轮的弯曲疲劳强度满足要求2.3 箱体的设计与计算根据箱体类零件的加工工艺基本原

14、则：1） 加工顺序为先面后孔 箱体类零件的加工顺序均为先加工面，以加工好的平面定位，再来加工孔。因为箱体孔的精度要求高，加工难度大，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样不仅为孔的加工提供了稳定可靠的精基准，同时还可以使孔的加工余量较为均匀。由于箱体上的孔分布在箱体各平面上，先加工好平面，钻孔时，钻头不易引偏，扩孔或绞孔时，刀具也不易崩刃。   2）加工阶段粗、精分开 箱体的结构复杂，壁厚不均，刚性不好，而加工精度要求又高，故箱体重要加工表面都要划分粗、精加工两个阶段，这样可以避免粗加工造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证箱体的加工

15、精度。粗、精分开也可及时发现毛坯缺陷，避免更大的浪费；同时还能根据粗、精加工的不同要求来合理选择设备，有利于提高生产率。      3）工序间合理按排热处理 箱体零件的结构复杂，壁厚也不均匀，因此，在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度的稳定，所以，在铸造之后必须安排人工时效处理。人工时效的工艺规范为：加热到500oC550oC ，保温4h6h ，冷却速度小于或等于30oC/h ，出炉温度小于或等于200oC 。 普通精度的箱体零件，一般在铸造之后安排 1次人工时效出理。对一些高精度或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工之

16、后还要安排1次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。有些精度要求不高的箱体零件毛坯，有时不安排时效处理，而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间，使之得到自然时效。箱体零件人工时效的方法，除了加热保温法外，也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。      4）用箱体上的重要孔作粗基准 箱体类零件的粗基准一般都用它上面的重要孔作粗基准，这样不仅可以较好地保证重要孔及其它各轴孔的加工余量均匀，还能较好地保证各轴孔轴心线与箱体不加工表面的相互位置。 总结CM6132机床进给箱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。此次设计几乎涵盖了本科所学的所有专业知识，是一次综合的全面的实践设计。通过指导老师的协助以及查阅相关资料文献，我完成了此次设计的全部内容，包括进给箱的总体分析、设计、计算，传动设计，进给箱及部分组件、零件设计及相关资料检索、翻译。具体包括：(1)进给箱传动设计 传动机构,进给箱切螺纹机构设计,切螺纹系统及齿数比的确定,倍增机构设计以及移换机构设计。通过查阅机床设计手册，确定中心距及齿数比，