CA6140型卧式车床进给箱设计.doc

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1、本 科 毕 业 设 计（论文）任 务 书题 目：CA6140车床进给箱设计专题题目：离合器M3所连接轴上的一双联滑移齿轮设计与校核原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：CA6140型车床是我国自行设计制造的一种卧式车床，具有以下特点：机床刚性好，抗振性能好，可进行高速强力切削和重载荷切削；机床操纵手柄集中，安排合理，溜板箱有快速移动机构，进给操纵较直观，操作方便，可减轻劳动强度；机床具有高速细进给量，加工精度高，表面粗糙度小(公差等级能达到IT6一IT7，表面粗糙度可达Ral25)：机床溜板刻度盘有照明装置，尾座有夹紧机构，操作方便等等。C6140车床是我国设

2、计制造的典型的卧式车床，在我国机械制造类工厂中使用极为广泛。近年来又在机床结构上进行改革，并在此机床的基础上，开发出来新的先进的系列产品。主要内容和要求：（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：一、设计内容：1、学生在规定的时间内，要求完成CA6140车床进给箱总体设计，传统方法绘制总装配图一张，零件工作图一至两张(具体绘那几个零件工作图，由指导教师指定)： 2、根据设计计算步骤对该机器的某一个零件进行CAD设计； 3、在零件CAD设计的基础上，重新对箱内齿轮齿数进行优化选择； 4、编写完整设计说明书一份。二、主要指标与技术参数在床身上最大工作回转直径：

3、 400mm。最大工作长度： 750、1000、1500、2000mm。最大车削长度： 650、900、1400、1900mm。刀架上最大工作回转直径： 210mm。主轴中心到床身平面导轨距离（中心高）： 205mm。主轴转速： 正转24级 101400转/分。 反转12级141580转/分。进给量： 纵向进给量S纵=0.0286.33mm。 横向进给量S横=0.5S纵。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/

4、分。三、本专题的具体要求：1.C6140车床进给箱装配图（要求：0#图幅传统绘制方法）2.理解进给传动系统的工作原理，并对传动系统的齿轮进行设计和校正说明3.完成对CA6140车床进给箱体和传动系统的数据计算，同时合理设计出CA6140车床进给箱的装配图，完成设计说明书的编写。完成进给箱中滑移齿轮各方面参数的计算，如着重讨论轴上的一双联滑移齿轮，轴其左侧齿数Z1=28,右侧齿数Z2=18,模数m=2mm，精度等级均为7级，不进行变位传动，为直齿轮，z1的公法线长度L1=21.449mm,上偏差为0.09mm,下偏差为0.13mm,Z2的公法线长度L2=15.265mm,其上偏差为0.075mm

5、,下偏差为0.119mm。z1的一转度量距差=0.063mm，Z2的一转度量距差=0.055mm。Z1的齿向公差=0.015mm，Z2的齿向公差=0.005mm。此齿轮为进给箱中的重要齿轮，故需保证其齿面接触强度和齿根弯曲强度，根据所传动力的大小对其进行校核和验算，从而保证丝杆和光杆的准确运动，以能进行切制螺纹和切削加工。 日程安排：第13周：完成对C6140车床进给箱相关数据的计算。第410周：绘制进给箱装配图第1011周：完成论文第12周：论文答辩主要参考文献和书目：濮良贵等.机械设计M.北京:高等教育出版社,2001巩云鹏、田万禄.机械设计课程设计M .沈阳，东北大学出版社贾亚洲.金属切

6、削机床概论M .北京:机械工业出版社指导教师签字：111 年 月 日教研室主任签字： 年 月 日教学院长签字： 年 月 日注：1、本表可自主延伸 2、本表一式两份，一份下达给学生，一份装订在指导教师日志中。本科毕业设计（论文）开题报告（综述）机电工程学院 机械工程及其自动化专业 2005级（2009届）3班 学生 111题 目：CA6140车床进给箱设计本课题来源及研究现状：工业革命以后，蒸汽机出现，提供了新型巨大的能源，使生产技术发生了革命性的变化。车床也不断的演变，之前的皮带车床由于它的主轴转速低，变速级数少，刚度不高，抗振性差，加工精度低；并且车螺纹和进给使用同一根传动丝杠，丝杠易磨损，

7、影响螺纹加工精度；用塔轮改变传动比，变速费时费力，生产率低。所以被齿轮传动车床所取代。随着要求的不断提高，对进给箱内结构提出了更高的要求。只有在原有的基础上不断改进，才能实现新时代的发展。近年来，随着电子技术，计算机技术，信息技术以及激光技术等的发展并应用与机床领域，数控机床作为新一代标志，推动了自动化，精密化，高效化和多样化的发展。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势课题研究目标、

8、内容、方法和手段：CA6140型车床是我国自行设计制造的一种卧式车床，具有以下特点：机床刚性好，抗振性能好，可进行高速强力切削和重载荷切削；机床操纵手柄集中，安排合理，溜板箱有快速移动机构，进给操纵较直观，操作方便，可减轻劳动强度；机床具有高速细进给量，加工精度高，表面粗糙度小(公差等级能达到IT6一IT7，表面粗糙度可达Ral25)：机床溜板刻度盘有照明装置，尾座有夹紧机构，操作方便等等。本课题主要研究生产实际中车床进给箱变速结构的原理及运动传动链的设计及改进。这一课题在实际生产中有着十分重要的现实意义，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，实现了四种标准螺纹的车削。卧式车床在

9、切削螺纹时，进给传动链是内联系传动链。主轴每转刀架的移动量应等于螺纹的导程。在切削圆柱面和端面时，进给传动链是外联系传动链。进给传动链的优化直接影响机床加工的精密度。同时本课题作为毕业设计，可以有效的培养我们独立工作、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。研究本课题主要从其结构和传动原理上进一步了解车床的性能、功能、作用，从实物到装配图的绘制，逐步熟悉车床的加工工艺、结构和原理。如对进给箱中各齿轮相关参数有足够了解。比如着重讨论离合器M3所连接的轴上的一双联滑移齿轮，令

10、此轴名为I轴其左侧齿数Z1=28,右侧齿数Z2=18,模数m=2mm，精度等级均为7级，不进行变位传动，为直齿轮，z1的公法线长度L1=21.449mm,上偏差为0.09mm,下偏差为0.13mm,Z2的公法线长度L2=15.265mm,其上偏差为0.075mm,下偏差为0.119mm。z1的一转度量距差=0.063mm，Z2的一转度量距差=0.055mm。Z1的齿向公差=0.015mm，Z2的齿向公差=0.005mm。经离合器M3传过的动力经I轴上四个滑移齿轮传至II轴上的八个固定齿轮，组成基本变速组。此齿轮为进给箱中的重要齿轮，故需保证其齿面接触强度和齿根弯曲强度，根据所传动力的大小对其进

11、行校核和验算，从而保证丝杆和光杆的准确运动，以能进行切制螺纹和切削加工。 设计（论文）提纲及进度安排：提纲：1、CA6140型卧式车床的工艺范围和布局2、CA6140型卧式车床进给传动系统3、CA6140型卧式车床进给箱结构设计4、参考文献致 谢进度：第一周：毕业设计准备（查找资料，借阅图书、手册、工具等）第二、三周：1.进给箱结构参数的选择与计算；2.方案论证、确定与总体设计3.进给箱传动原理的认识第四、五、六周：1.画总装配图； 2.工作参数计算3.受力分析与零件强度校核； 第七、八周：1.结构规划与设计； 2.设计资料计算机处理第九到十一周：整理与编写设计说明书第十二周：总结、准备答辩主

12、要参考文献和书目：1 戴曙.金属切削机床M.北京：机械工业出版社,19992 濮良贵等.机械设计M.北京:高等教育出版社,20013 郑文纬等.机械原理M.北京:高等教育出版社,19964 廖念钊等.互换性与技术测量M.北京:中国计量出版社,20035 徐灏.机械设计手册M.北京:机械工业出版社,19916 熊良山等.机械制造技术基础M.武汉:华中科技大学出版社,20007 机床设计手册M.北京:机械工业出版社,19798 齿轮手册M.北京:机械工业出版社,19909 机械制图M.北京:高等教育出版社,199310 邓怀德.金属切削机床M.北京:机械工业出版社,198711 吉林工业大学等.

13、金属切削机床设计M.上海：上海科学技术出版社,1979 12 戴曙.金属切削机床设计M.北京：机械工业出版社,1981指导教师审核意见：教研室主任签字： 年 月 日摘 要CA6140型卧式车床的加工对象主要是轴类零件和直径不太大的盘类零件，故采用卧式布局。为了适应工人用右手操纵的习惯和便于观察、测量，主轴箱布置在左端。车床主轴箱三支承均用滚动轴承，进给箱系统用双轴滑移公用齿轮机构；纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机，该机床刚性好，功率大，操作方便。经济比较实惠。本次毕业设计课题主要是对普通车床（CA6140车床）的进给箱内部传动机构进行了设计与计算，特别是对传动机构中的齿轮进行了受力

14、计算和校核，对各部分结构有了较为清晰的认识。本次所研究的对象是CA6140车床，其主参数为400mm，主参数表示机床的规格大小，是机床的最主要参数，反映机床的加工能力，影响机床的其它参数和结构大小，所以通常以最大加工尺寸或机床工作台尺寸作为主参数。虽然说普通车床的设计研究已经到了极限的状况，但是如果能对普通车床能做个非常透彻的了解，那么对自己所学的知识就能够达到一个更高的层次，也算是对自己四年来的一个知识的总结。又由于整个车床的结构相对较为复杂，所以只选了其中的进给箱部分进行分析和研究，并充分了解了传动原理和传动路线，能够初步理解机床的工作原理，对之前机械的各科专业知识又进行了一次较为全面的复

15、习，基本达到了毕业设计的目的。 关键词：齿轮校核；进给箱；传动系统ABSTRACTCA6140 lathe horizontal machining object is the diameter of shaft parts and less parts of the disk, so the use of a horizontal layout. Workers in order to adapt to the habit of right-handed manipulation and ease of observation, measurement, spindle box layout

16、 in the left. Lathe spindle box with three bearings are rolling bearings, feed me the common slip system with dual-axis gear mechanism; the vertical and horizontal cross-feed handle by the manipulation, with a fast motor, the machine tool rigidity, and power, and easy to operate. Economy is relative

17、ly affordable.The graduation project is the subject of ordinary lathe (CA6140 lathe) into the internal drive mechanism to the box for the design and calculation especially for the gear drive mechanism for the force calculation and check of all parts of the structure has a more clear understanding. T

18、he study focused on the CA6140 lathe, the main parameters for the 400mm and the main parameters of the specifications of the size of that machine is the most important machine parameters, reflecting the machines processing capacity, the impact of machine parameters and the structure of other large a

19、nd small, and are usually processed with the greatest size or machine table size as the main parameters. Although the design of an ordinary lathe research has been stretched to the limits of the situation, but if the ordinary lathe can be a very thorough understanding of, then on their own knowledge

20、 will be able to reach a higher level, it can be considered on its own four years a summary of knowledge. Also, because the structure of the entire lathe relatively complex, and it is one of only selected parts of the feed box analysis and research, and fully understand the principles of the transmi

21、ssion and the transmission line, to a preliminary understanding of the working principle of the machine, before the machinery of the various professional knowledge to carry out a more comprehensive review, the basic design to achieve the purpose of the graduation.Keywords: Gear Checking; Processing

22、Craft; Transmission System.目 录 第一章 绪论11.1 研究的背景与现实意义11.2 CA6140卧式车床简介21.3 车床的工艺加工种类31.4 车床的总体布局31.5 毕业设计的主要研究内容5 第二章 CA6140型卧式车床的传动系统简介72.1 车床传动系统概论72.2 进给箱简析及传动机构设计112.3 切削螺纹类型及螺纹机构设计122.4 螺纹标准数列及其关系132.5 变速机构设计172.6 车削圆柱面和端面192.7 电动机的选择类型和结构形式的选择202.8 确定电动机的功率20 第三章 CA6140型卧式车床进给箱结构分析213.1 轴的结构分析与

23、计算213.2 轴承的轴向定位243.3 轴承的选用及其润滑和密封方式253.4 离合器的选用原则273.5 CA6140车床操纵机构的运动特点29 第四章 齿轮的校核与计算304.1 齿轮的失效形式和计算准则304.2 齿轮材料324.3 齿轮传动的载荷计算354.4 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算384.5 本组专题齿轮校核内容及步骤384.5.1选择材料及初步确定齿轮各参数384.5.2验算齿面接触疲劳强度404.5.3校核齿根弯曲疲劳强度41 第五章 CA6140卧式车床的发展方向与展望425.1 CA6140 主传动系统的数控化改造425.2 数控化改造的基本步骤42 结 束 语44

24、 致 谢45 参考文献4655第一章 绪论1.1 研究的背景与现实意义1） 此项研究背景 本课题针是一种加工效率高，操作性能好，社会拥有量大的普通Ca6140型车床，对机械部分重新设计、装配，对电气部分在原有基础上进行较大规模的技术更新，较大幅度地提高水平和档次。目的为重新恢复其使用，提高其精度、效率和自动化程度，提高性能或档次，更好的适应新工艺、新技术使用。 可见大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装各加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场

25、、效益，影响企业的生存和发展。2） 车床研究的现实意义通过对此型号车床的研究开发，随着科学技术水平和人类生活水平的提高，对机械产品的质量要求越来越高，产品品种越来越多，中大批量的产品需求越来越少，而单件小批量生产模式迅速增加，作为实现单件小批量加工自动化的数控机床，由于其突出的优点而得到广泛应用： (1)可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。这是由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴应该运动的运动量，这就可以加工复杂的曲线和曲面。 (2)可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，效率可比以往机床提高3到7倍。(3)加工的零件精度高，尺寸分散度小，装配容易，不再

26、需要”修配”。这是由于加工过程自动化，不受人的情绪和疲劳影响的结果。计算机还可以自动进行刀具寿命管理，不会因刀具磨损而影响工件精度和其一致性。最近，数控系统中增加了机床误差、加工误差修正补偿的功能，使加工精度得到进一步提高。 (4)可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。这是自动化带来的效果(可以自动更换刀具)，如加工中心，在工件装夹好后，可实现钻、铣、攻丝、扩孔等多工序的加工。这些多工序是在同一基面、同一次装夹下实现的，提高了相关的加工精度。现已出现其他工序集中的机床，如车削中心、车铣中心、磨削中心等。1.2 CA6140卧式车床简介普通机床经过数百年的发展，到目前为止，机床每一部分

27、的机构设计（包括机床的加工精度，机床的操纵性等）都可以说达到了尽善尽美的程度，因此机械工业在20世纪90年代出现了低谷时期，有人形容机械行业已经到了日落黄昏的时候，在这之后，由于数控机床行业的兴起，以及整个国民经济的活跃发展，机械制造业又迎来了新一轮的迅猛发展。本次毕业设计课题主要是对普通车床（CA6140）的进给箱内部传动机构进行了设计与计算，特别是对传动机构中的齿轮进行了受力计算和校核，对各部分结构有了较为清晰的认识。本次所研究的对象是普通车床CA6140，其主参数为400mm，主参数表示机床的规格大小，是机床的最主要参数，反映机床的加工能力，影响机床的其它参数和结构大小，所以通常以最大加

28、工尺寸或机床工作台尺寸作为主参数。虽然说普通车床的设计研究已经到了极限的状况，但是如果能对普通车床能做个非常透彻的了解，那么对自己所学的知识就能够达到一个更高的层次，也算是对自己四年来的一个知识的总结。在本次毕业设计中，我们一丝不苟，认真的查资料，问老师，顺利的完成了本次毕业设计，期间也遇到了不少的问题，虽然课题没有什么新异，但计算量较大，内容较繁，要做一个实也不是很简单的，如有不够理想之处，请各位指导老师多多指正。电动机主变速机构主换向机构主轴 进给换向机构挂轮丝杠转换机构快速电动光杆进给变速机构刀 架图1-1 CA6140型卧式车床传动系1.3 车床的工艺加工种类CA6140卧式车床的工艺

29、范围很广，它适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，进给运动方向与主轴轴线的不同可以实现多种工艺，如车削内外圆柱面、内外圆锥面、环槽及成形回转面；车削端面及各种常用螺纹；还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、滚花、攻螺纹和套螺纹等。1.4 车床的总体布局卧式车床在加工过程主要是轴类零件和直径不太大的盘类零件，因此采用卧式布局。为了适应右手操作的习惯，主轴箱布置在左上端。下图是卧式车床的外形图，其主要组成部件及功能如下。图1-2 1挂轮箱 2主轴箱 3刀架 4溜板箱 5尾座 6床身导轨 7后床脚 8丝杆 9光杆 10操纵杆 11前床脚 12进给箱图1-3 CA6140型卧式车床立体图1、主轴箱

30、支撑主轴并带动工件作回转运动。箱内装有齿轮、轴等零件，组成变速传动机构，变换箱外手柄位置，可使主轴得到多种不同的转速。2、进给箱 是进给传动系统的变速机构。它把交换齿轮箱传递来的运动，经过变速后传递给丝杆，以实现各种螺纹的车削或机动进给。3、交换齿轮箱 用来将主轴的回转运动传递到进给箱。更换箱内的齿轮，配合进给箱变速机构，可以得到车削各种螺距的螺纹的进给运动；并满足车削时对不同纵、横向进给量的需求。4、溜板箱 接受光杆传递的运动，驱动床鞍和中、小滑板及刀架实现车刀的纵横进给运动。溜板箱上装有一些微手柄和按钮。可以方便地操纵车床上来选择诸如机动、手动、车螺纹及快速移动等到运动方式。5、床身是车床

31、的大型基础部件，精度要求很高，用来支撑和连接车床的各个部件。床身上面有两条精确的导轨，床鞍和尾座可沿着导轨移动。6、刀架部分由床鞍、两层滑板和刀架体共同组成用于装夹车刀并带动车刀作纵向、横向和斜向运动。7、尾座安装在床身导轨上，并可沿着导轨纵向移动，以调整结构其工作位置。尾座主要用业安装后顶尖，以支撑较长的工件，也可以安装钻头、铰刀等切削刀具进行孔加工。8、床身前后两个床脚分别与床身前后两端下部连为一体，用以支撑床身及安装在床身上的各个部件。可以通过调整垫块把床身调整到水平状态，并用其所长地脚螺栓固定在此工作场地上。9、冷却装置冷却装置主要通过冷却泵将切削液加压后经冷却嘴喷射到切削区域。CA6

32、140型卧式车床的部分主要技术参数如下：车床型号 CA6140 床身上最大回转直径 mm 400 刀架上回转直径 mm 210 二顶尖间距离 mm 1500 主轴通孔直径 mm 52；76；80 主轴头形式 A6；C8；D8 床身导轨宽度 mm 400 床身导轨硬度 RC 52 主轴转速范围 （24） r/min 10-1400 进给量范围（标准） mm/r 0.08-1.59 进给量范围（细进给） mm/r 0.028-0.054 进给量范围（加大进给） mm/r 1.71-6.33 加工公制螺纹范围（44种） mm 1-192 加工英制螺纹范围（20种） tpi 24-2 加工模数螺纹范围

33、（39种） mm 0.25-48 加工径节螺纹范围（37种） DP 96-1 主电机功率 kW 7.5 机床净重 kg 2220 机床轮廓尺寸（长宽高） mm 316810001267 机床包装尺寸（长宽高） mm 3300126017601.5 毕业设计的主要研究内容CA6140型车床是我国设计制造的普通精度级卧式车床，在我国机械制造类工厂中使用非常广泛。此种卧式车床的工艺范围很广，它能完成多种多样的加工工序：加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，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的螺纹(公制螺纹、英制螺纹、模数制螺纹和径节制螺纹)，还可以进行扩孔、钻孔、铰

34、孔和滚花等工作。CA6140型卧式车床的万能性较大，但结构较复杂而且自动化程度低，在加工形状比较复杂的工件时，换刀较麻烦，加工过程中的辅助时间较多，所以适合于单件、小批生产及修理车间。CA6140型卧式车床的加工对象主要是轴类零件和直径不太大的盘类零件，故采用卧式布局。为了适应工人用右手操纵的习惯和便于观察、测量，主轴箱布置在左端。车床主轴箱三支承均用滚动轴承，进给箱系统用双轴滑移公用齿轮机构；纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机，该机床刚性好，功率大，操作方便。经济比较实惠。所以研究CA6140型车床具有经济，学术的现实意义。通过对CA6140型车床的主轴箱的传动设计和制造的设计与分

35、析可以使我们对大学四年所学的课程进行一次较好的巩固和提升。第二章 CA6140型卧式车床的传动系统简介2.1 车床传动系统概论CA6140型卧式车床主要有主传动链和进给传动链两部分，电动机经主换向机构，主变速机构拖动主轴。主换向机构主要用于切削螺纹时换刀。进给链从主轴开始，经进给换向机构、挂轮和进给箱内的进给变换机构、转换机构光杠（普通车床）、溜板箱内的转换机构传至刀架；或经丝杠（车螺纹）和溜板箱内的螺母传至刀架，如图2-1所示为传动系统框图。皮带轮工件作旋转运动卡盘主轴主轴箱挂轮箱电动机溜板箱丝杆车螺纹刀架床鞍进给箱光杆溜板箱床鞍车刀作纵横直线运动刀架图2-1 CA6140型卧式车床传动框图

36、 图2-2 CA6140车床传动系统图一、主运动传动链 主运动传动链的两末端件是主电动机与主轴，它的功能是把动力源的运动及动力传给主轴，并满足卧式车床主轴变速和换向的要求。1. 传动路线运动由电动机经V带轮传至主轴箱中的I轴，在I轴上装有双向多片式摩擦离合器M1，其作用是使主轴正转、反转或停止。当压紧离合器M1左部的摩擦片时，I轴的运动经齿轮副 56/38 或 51/43 传给II轴。当压紧离合器M1的右部摩擦片时，I轴的运动经齿轮50 传至VII轴上的空套齿轮34，然后再传给II轴上的固定齿轮30，由于I轴至II轴的传动中多经过一个齿轮34 ，II轴的传动方向与经M1左部传动时相反。当离合器

37、M1处于中间位置时，其左部和右部的摩擦片都不被压紧，空套在I轴上的齿轮56 、51和50都不转动，I轴的运动不能传至II轴，主轴也就停止转动。II轴的运动经三对轮副传至III轴，III轴正转共有23=6 种转速，反转共有13=3 种转速。运动由III轴传到主轴有两条路线：(1)高速传动路线 主轴上的滑移齿轮50移至左端，与III轴上右端的齿轮63啮合，运动由III轴直接传给主轴，使主轴得到 4501400r/min的高转速。(2)低速传动路线主轴上的滑移齿轮50移至右端（图示位置），使主轴上的齿式离合器M2啮合，III轴的运动经IV轴，V轴，齿轮副26/58和齿式离合器M2传给主轴，使主轴获得

38、10500r/min的低转速。2. 主轴转速级数和转速值由传动系统图和传动路线表达式可以看出，主轴正转时，利用各滑动齿轮轴向位置的各种不同组合，共可得23(1+2 2)=30种传动主轴的路线。从III轴到V轴的4条传动路线的传动比为：其中u2和u3基本相同，所以实际上只有3种不同的传动比。运动经低速传动路线时，主轴实际上只能得到23(22 l)=18 级转速。加上由高速路线传动获得的6级转速，主轴总共可获得231+(22l)=24级转速。同理，主轴反转时有31+(221)=12级转速。 主轴各级转速的数值，可根据主运动传动所经过的传动件的运动参数(如带轮直径、齿轮齿数等)列出运动平衡式来求出。

39、对于图4-7中所示的齿轮啮合位置，主轴的转速同理，可计算出主轴 、反转时的其它转速。主轴反转主要用于车削螺纹时沿螺旋线退刀而不断开主轴和刀架间的传动链，以免下次切削时“乱扣”，为节省时间，主轴反转转速比正转转速略高。二、 进给运动传动链进给传动链是实现刀具纵向或横向移动的传动链。卧式车床在切削螺纹时，进给传动链是内联系传动链，主轴每均匀转一转 ， 刀架应均匀移动工件螺纹的导程。在切削圆柱面和端面时，进给传动链是外联系传动链，进给量也是以工件每转一转时刀架的移动量来计算的。所以在分析进给链时都是把主轴和刀架作为传动链的两末端件。进给传动链的传动路线（见图2-2）为：运动从主轴VI经IX轴 ( 或

40、再经XI轴上的中间齿轮Z25使运动反向)传至 X 轴，再经过挂轮传至XIII轴，传入进给箱。从进给箱传出的运动，一条路线是车削螺纹的传动链，经丝杠 XIX 带动溜板箱，使刀架纵向运动；另一条路线是一般机动进给的传动链，经光杠XX和溜板箱带动刀架作纵向或横向的机动进给。1.车削螺纹CA6140 型车床可以车削米制、模数制、英制和径节制四种标准的常用螺纹，还可以车削大导程、非标准和较精密的螺纹，而且既可车削右螺纹，又可车削左螺纹。车削螺纹时溜板箱中的开合螺母与丝杠啮合，由丝杠带动溜板箱移动。车螺纹时的运动平衡式为：1r ( 主轴 ) u Pl = S (2-1) 式中:u 从主轴到丝杠之间的总传动

41、比；Pl 机床丝杠的导程，CA6140型车床的Pl =12mm；S 被加工螺纹的导程(mm)。改变传动比u ，就可得到任一类型的各种导程的螺纹。图2-3 进给箱的装配图1-调节螺钉 2-调整螺母 3，4-深沟球轴承 6-支撑套5，7-推力球轴承 8-双螺母2.2 进给箱简析及传动机构设计CA6140型卧式车床进给箱（见图2-3）又称走刀箱，它固定在车床床身左前面，它的功用是变换被加工螺纹的种类和导程，以及获得各种机动进给量。它通常由以下几部分组成：a交换螺纹导程和进给量的变速机构，由基本螺距机构和增倍机构两部分组成；b交换螺纹种类的机构，由挂轮和螺纹种类移换机构组成；c丝杠和光杠转换机构；d操

42、纵机构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。卧式车床在切削螺纹时，进给传动链是内联系传动链。主轴每转刀架的移动量应等于螺纹的导程。在切削圆柱面和端面时，进给传动链是外联系传动链。进给量也以工件每转刀架的移动量计。普通车床的特有功能是能车削一定范围的各种螺纹，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要求，同时兼顾到一般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T毫米（导程T=kt，其中k为头数，t为螺距）1（主轴）12=T （2-2）=其中

43、表示主轴到丝杆之间的总传动比，、分别为传动链中固定传动比，挂轮传动比，进给箱传动机构传动比,12为纵向丝杠的螺距。2.3 切削螺纹类型及螺纹机构设计CA6140型卧式车床为普通常用车床，应具有车削公制螺纹（又称米制螺纹），英制螺纹，模数螺纹和径节螺纹四种标准常用螺纹的功能，机床的纵向丝杠螺纹为公制的，螺距为12mm代入式（2.2-1）得主轴每转下刀架移动量为T毫米，这即为车削螺纹的导程值。对于单头螺纹即螺距值，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（2.2-1）。具体换算方法如下： 公制螺纹：其基本参数为螺距t（mm）。因此T=t毫米 英制螺纹：基本参数为每一英寸长度

44、内包含的牙数即（牙/英寸），因此，英制螺纹的螺距为T=25.4/毫米 模数螺纹：公制蜗杆上的螺纹称为模数螺纹，它的基本参数是以螺杆相啮合的蜗轮模数m（毫米）来表示，因此，模数螺纹的螺距T应等于蜗轮的周节长度，即T=m毫米 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），径节即等同于公制齿轮模数m的倒数，因而径节螺纹的T=25.4/DP 毫米于是根据式（2-1）可得车削4种螺纹的运动平衡式分别为：112=T=（mm） （2.3-1）112=T=25.4/（mm） （2.3-2）112= （mm） （2.3-3）112=25.4/DP （mm） （2.3-4）从上式各式中可知，为了车削一定范围的螺纹只要根据各种螺纹的标准数列变换传动链中的可换传动比就可以了。2.4 螺纹标准数列及其关系1.公制螺纹将常用的公制螺纹标准数据t的数列：1、1.25、1.5、1.75