【正文】 ......... 2 車床的用途 .............................................. 2 車床的運(yùn)動 .............................................. 2 CA6140 型臥式車床主要零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定及其分析 ................................................. 3 本次畢業(yè)設(shè)計（論文）包括 ......................... 3 設(shè)計要求 ........................................ 4 注意事項 ........................................ 4 第二章 CA6140 臥式車床簡介 ....................... 5 車床傳動路線總述及傳動淺析 ....................... 5 CA6140 型臥式車床的部分主要技術(shù)參數(shù)： ............. 9 主軸箱的傳動鏈 ................................... 9 主軸箱的構(gòu)造 .................................... 11 傳動設(shè)計 ....................................... 15 分級變速傳動鏈設(shè)計 .................................... 15 動力計算 .............................................. 19 第三章 CA6140 型臥式車床主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計 ........... 22 軸 ............................................. 22 軸上零件的定位 .................................. 24 江西理工大學(xué) 2021屆 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） II 軸承、密封、潤滑 ................................ 25 齒輪 ........................................... 26 離合器的選擇 .................................... 28 操縱機(jī)構(gòu) ....................................... 29 箱體 ........................................... 31 保證車床精度的措施 .............................. 32 主軸箱的溫升 .................................... 33 第四章 齒輪的校核計算 ........................... 37 概述 ........................................... 37 齒輪傳動的失效形式 ................................... 37 齒輪的加工工藝 ....................................... 39 齒輪的計算準(zhǔn)則 .................................. 39 選擇材料及初步確定齒輪各參數(shù) .................... 41 驗算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 ............................ 43 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 ............................ 43 第五章 畢業(yè)設(shè)計的總結(jié)與展望 ..................... 45 參考文獻(xiàn) ........................................ 47 致 謝 .......................................... 48 江西理工大學(xué) 2021屆 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 緒論 課題的研究 背景 機(jī)床設(shè)計和制造的發(fā)展速度是很快的。 意義 畢業(yè)設(shè)計是我們對大學(xué)四年所學(xué)知識的一次綜合運(yùn)用，也是學(xué)校對我們所掌握的知識的一次綜合評審。 江西理工大學(xué) 2021屆 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 主要內(nèi)容 車床的用途 普通車床通用性強(qiáng)，加工范圍廣，適用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，例如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成型回轉(zhuǎn)表面，加工端面及加工各種常用的公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制螺紋，還能進(jìn)行鉆孔、鉸孔、滾華燈工作，如圖 1— 1 所示 圖 1— 1 車床加工的類別 車床的運(yùn)動 由圖 1— 1 可 知，為了加工出上述各種表面，普通車床必須具備下列三種運(yùn)動： 1．工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 它是車床的主運(yùn)動，其轉(zhuǎn)速常以 n(r／ min)表示。通常切入運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動方向相垂直，普通車床的切入運(yùn)動通常是由工人用手移動刀架來實現(xiàn)的。因此，我們在設(shè)計過程中必須做到： （ 1） 綜合的考慮使用、經(jīng)濟(jì)、工藝、安全性等方面的設(shè)計要求，確定合理的設(shè)計方案。 （ 4） 設(shè)計草圖完成后，我們宜將草圖交給指導(dǎo)教師審閱后在修改加深。 CA6140型臥式車床工藝范圍廣 ,能完成多種加工工序 ,進(jìn)行各種車削工作 ,加工軸類、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（主要有：公制（有稱米制）、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種），還可以進(jìn)行擴(kuò)孔、鉆孔、鉸孔和滾花等工作。主軸孔徑大，可選用附件齊全。 進(jìn)給箱（ Feedbox） 8 固定在床身 4 的左端前面。進(jìn)給鏈從主軸開始，經(jīng)進(jìn)給換向機(jī)構(gòu)、掛輪和進(jìn)給箱內(nèi)的進(jìn)給變換機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) — 光杠（普通車床）、溜板箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)傳至刀架；或經(jīng)絲杠（車螺紋）和溜板箱內(nèi)的螺母傳至刀架。工件通過卡盤等夾具裝夾在主軸前端。這時軸 I 至 軸 II 間多一個中間齒輪 34，故軸 II 的轉(zhuǎn)向與經(jīng) M1左部傳動時相反，反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速只有一種，當(dāng)離合器處于中間位置時，左、右摩擦片都沒有被壓緊。 傳動系統(tǒng)可用傳動路線表達(dá)式表示如下： 主 電 動 機(jī) —mmmm230130??—????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????58225030413930343450)()(43513856)()(11IIV I IMM反轉(zhuǎn)右正轉(zhuǎn)左Ⅲ?????????????????????????????????????????????????????????????)()(5826505180205050802050632主軸右移VIMVIV 2．主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)各轉(zhuǎn)速 由傳動系統(tǒng)圖各傳動路線表達(dá)式可以看出，主軸正轉(zhuǎn)時，可得 2X3=6 種高轉(zhuǎn)速和 2232 ??? =24 種低轉(zhuǎn)速。 主軸箱的構(gòu)造 機(jī)床主軸箱是一個比較復(fù)雜的傳動部件。表示主軸和各傳動實際空間位置的，是主軸箱和側(cè)視圖各橫剖面圖。原理見圖 32。外圓上有 4 個上凸起，嵌在空套齒輪 1（圖 2— 4 的件 6）的缺口中。滑套 12 內(nèi)孔的兩端為錐孔，中間為圓柱孔。當(dāng)機(jī)床過載時，摩擦片打滑，就可避免損壞機(jī)床。制動帶的是一端與杠桿 14（圖 2— 5 件 14）連接，另一端通過調(diào)節(jié)螺釘 13 等與箱體相連。 江西理工大學(xué) 2021屆 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 主軸和卡盤的聯(lián)接 CA6140 型臥式車床主軸的前端為短錐和法蘭，用于安裝卡盤或撥盤。 4 變速操縱結(jié)構(gòu) 圖 2— 6 操縱機(jī)構(gòu) 軸 II 上的雙聯(lián)滑移齒輪和軸 III 上的三聯(lián)滑移齒輪用一個手柄操縱。位置 6 則將雙聯(lián)滑移齒輪移向右端位置。設(shè)計外聯(lián)傳動鏈時主要考慮保證要求的速度（或轉(zhuǎn)速）和傳遞的功率；設(shè)計內(nèi)聯(lián)傳動鏈時主要考慮保證傳動精度。主軸轉(zhuǎn)速共 12 級： 31。 ② 距離相等的一組水平線代表各級轉(zhuǎn)速。 軸 IIIII 之間有傳動組 b，其傳動比分別分 1142421 ??bi 32 16222 ????bi 江西理工大學(xué) 2021屆 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 電 動 機(jī)I I I I I I I V1 4 4 0( r / m i n )126:2563 6 : 3 630:4224:484 2 : 4 222:6260:3018:721 4 0 01 0 0 07 1 05 0 03 5 52 5 01 8 01 2 59 06 34 53 1 . 5( r / m i n )圖 2 2 1 2 級 傳 動 系 統(tǒng) 的 轉(zhuǎn) 速 圖圖 2— 8 12 級傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖 表現(xiàn)在轉(zhuǎn)速圖上為軸 IIIII 之間，軸 II 的每一轉(zhuǎn)速都有兩條連線與軸 III 相連，分別為水平和降三格。 （ 3）傳動組的級比指數(shù) 主動軸上同一點(diǎn)，傳動被動軸相鄰兩連線代表傳動組內(nèi)相鄰兩人傳動比。 從軸 III 至軸 IV為第二次擴(kuò)大。如第一擴(kuò)大組 P1 個傳動副，則第二擴(kuò)大組的級比指數(shù) 112 pxx ? 。 結(jié)構(gòu)網(wǎng)表示各傳動組的傳動副數(shù)和各傳動組的級比指數(shù)，還可以看出其傳動順序和擴(kuò)大順序。設(shè)計機(jī)床時，要根據(jù)不同機(jī)床的性能要求，合理確定 機(jī)床的最大工作能力，即主軸所能傳輸?shù)淖畲蠊β驶蚺ぞ?，并?jù)此確定機(jī)床電動機(jī)的功率。 對矩形導(dǎo)軌： Ri =Pz +Pv +G 對燕尾形導(dǎo)軌： Ri =Pz +2Pv +G 對三角形或三角形與矩形綜合導(dǎo)軌： Ri =Pz +G 當(dāng)進(jìn)給傳動最后輸出傳動副為絲杠螺母時，絲杠上的計算扭矩： M進(jìn) =Qtt??2 (N而切削力與刀具材料、工件材料和所選定的切削用量有關(guān)，可按“金屬切削原理”所 提供的公式進(jìn) 行計算，或根據(jù)實驗加以確定。如果剛度不足，則裝在軸中部的齒輪會因軸的撓度過大 而破壞它們的正常嚙合關(guān)系，并產(chǎn)生振動；裝在軸兩端的齒輪和軸承，會因傾角過大而壓強(qiáng)分布不勻，產(chǎn)生不均勻的磨損和過大的噪聲。 軸的剛度驗算時，當(dāng)齒輪處于軸的中部時應(yīng)驗算軸在齒輪處的撓度 y；當(dāng)齒輪處于軸的兩端附近時應(yīng)驗算該處的傾角 ? 。 （ 1）布置 首先，在根據(jù)傳動的要求，根據(jù)箱體 — 軸輸入兩軸輸出的特點(diǎn)將這三根軸固定下來，采用各軸軸心成一條直線的方法，這樣便于布置操縱機(jī)構(gòu)，便于裝配調(diào)整和維修。在可能的情況下，最好放在主動軸上。 b) 花鍵和槽的總接觸面積比較大，提高了擠壓和耐磨損能力。 ③滾動軸承磨檫系數(shù)小，有利于減少發(fā)熱。因為在相同尺寸條件下，推力球軸承向剛度比向心推力球軸承及圓錐滾子軸承的軸向剛度要大一倍以上，為了減小進(jìn)給箱的尺寸，我們采用特輕系列的推力球軸承 GB81076 代號 103。在速度較高時，則用潤滑油較好。我們采用徑向密封圈的密封方式，因為在這種情況下，常采用耐油橡膠制成的徑向密封圈，用在脂潤滑和油潤滑的軸承部件中，接觸處的圓周速度不超過 7 米每秒，密封圈凸緣和軸的接觸可以利用密封圈本身的彈力，為了使封唇的壓力以及在密封能力在長時間內(nèi)保持恒定，也可以在密封唇的周圍加一螺旋彈簧，為增加密封圈安裝的可靠性，可在密封內(nèi)加一金屬骨架。 我們采用的是直齒輪外接圓柱齒輪傳動，其輪齒平行于軸心，廣泛用于平行軸間的傳動，用做滑移變速齒輪和交換齒輪，它的優(yōu)點(diǎn)是嚙合時無軸向力，設(shè)計和制造簡單，用做變速的滑移齒輪需在齒端倒角，缺點(diǎn)是工作平穩(wěn)性差，噪聲較大。兩齒輪嚙合時，中心距與未變 位時不同因而嚙合線和節(jié)點(diǎn)都改變了。 齒輪變位后，其嚙合質(zhì)量隨變位系數(shù) ξ的大小而變化，設(shè)計變位齒輪時應(yīng)通過驗算，保證不發(fā)生根切的過度曲線干涉。 a＜ a。 ⑷正變位時，齒頂圓直徑 de 和齒根圓增大，負(fù)變位時減小，刀具變位移動的距離稱為變量 X， x=ξ m，ξ為變位系數(shù)， m 為模數(shù)，變位齒輪按中心距和嚙合角改變與否，分為高度變位和角度變位兩種。 ⑸結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小。 一般情況下，我們采用間隙密封，靠 軸和軸承蓋間細(xì)小的間隙來密封的，油潤滑