【文章內(nèi)容簡介】 而列入的。： 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2n5______________2n4__1________2n32[]__[]3{[]}2n24__56__2n1789__101112__2n______{19}________四、徑節(jié)螺紋徑節(jié)螺紋的螺距TDP=（mm），這些和英制螺紋相似，故可采用英制螺紋的傳動路線。另外，還有一個因子π，可以和模數(shù)螺紋一樣用掛輪來解決。 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)大組的傳動中心距相等，這樣有利于減小進(jìn)給箱的尺寸。，在這類螺紋系統(tǒng)中，一般應(yīng)包括下列組成部分：基本螺紋機(jī)構(gòu)：；增倍機(jī)構(gòu)：，、1/1/1/8；擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)：傳動比為ue，用來進(jìn)一步擴(kuò)大螺距，ue通常取132等；定比傳動副：傳動比uf； 左右螺紋換向機(jī)構(gòu)：傳動比ur；交換齒輪裝置：傳動比為u；螺紋種類變換機(jī)構(gòu)：傳動比uk；移換機(jī)構(gòu)：傳動比為ui，用來實現(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)的傳動齒輪是主運動的傳動齒輪。只有在主軸上的離合器M2合上，主軸處于離速狀態(tài)時才用擴(kuò)大螺紋導(dǎo)程。它的擴(kuò)大倍數(shù)分別是16。定比傳動一般放在主軸或擴(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。現(xiàn)在，從表13排定的螺紋表中，、112為基準(zhǔn)數(shù)列則：ubj=Sj/G=Sjmin,Sj2,Sj3,……Sjmax/G。、112這個要求滑移齒輪能實現(xiàn)的基本螺紋參數(shù)查的機(jī)構(gòu)方案編號411，為了使軸向尺寸較小選中心距為63mm，同時，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)計手冊P1402查得）。所以ub=、7/8/9/10/11/12/7，由此擬定傳動系統(tǒng)草圖如（圖12）附后。 BL臺車進(jìn)給箱設(shè)計方案選擇 進(jìn)給箱按其軸的布置形式分，一般又塔輪結(jié)構(gòu)式、兩軸滑移式和三軸滑移式。塔輪結(jié)構(gòu)由于操縱比較復(fù)雜，功率消耗大，在當(dāng)前機(jī)床進(jìn)給箱中幾乎都不再使用。普通車床如CA614型臥式車床的進(jìn)給箱一般采用三軸滑移式結(jié)構(gòu)。BL系列臺式車床是一種小型車床，它的進(jìn)給箱的內(nèi)部空間較小，所用的齒輪數(shù)也比普通車床要少，操縱比較簡單，傳遞的功率也不大，因此選用兩軸滑移比較合適。 由于BL臺式進(jìn)給箱的尺寸較小，兩軸傳動的軸線在空間的距離不大，且要求傳動比較準(zhǔn)確，所以我們在進(jìn)給箱內(nèi)選用齒輪傳動。又根據(jù)要求設(shè)計兩軸線平行，所以我們使用的齒輪為圓柱齒輪。根據(jù)經(jīng)驗和傳動要求，我們選取齒輪的材料為45鋼。根據(jù)設(shè)計條件可知進(jìn)給箱的絲杠和光杠各有9級轉(zhuǎn)速。進(jìn)給箱中傳動軸轉(zhuǎn)速的改變主要是通過不同齒數(shù)的齒輪嚙合來實現(xiàn)的。有9級轉(zhuǎn)速，也就意味著有9種不同的傳動路線。如果我們選用二聯(lián)齒輪，當(dāng)使用3只時只有8（222）級轉(zhuǎn)速，使用4只時，有16﹙2222﹚級轉(zhuǎn)速。都不能滿足設(shè)計要求。故不宜采用二聯(lián)齒輪。但是如果我們采用三聯(lián)齒輪（33），則剛好滿足9級轉(zhuǎn)速這一要求。故在進(jìn)給量變換中我們選用兩只三聯(lián)齒輪。另外，我們采用固定螺釘來進(jìn)行固定螺釘來進(jìn)行齒輪的軸向固定。 進(jìn)給箱的傳動軸應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度方面的要求。強(qiáng)度方面的要求是，保證軸在反復(fù)彎曲載荷和扭轉(zhuǎn)載荷下不發(fā)生疲勞破壞。剛度方面的要求是，軸在彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷下不致產(chǎn)生過大的變形。如果剛度不足，則裝在軸中部的齒輪會因軸的，擾度過大而破壞它們的正常嚙合關(guān)系，并產(chǎn)生振動；裝在齒輪兩端的齒輪和軸承，會因傾角過大而壓強(qiáng)分布不均，產(chǎn)生不均勻的磨損和過大的噪音。如果扭轉(zhuǎn)剛度不足，則產(chǎn)生扭振。 在進(jìn)給箱的絲杠和光杠轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中，我們需要使用離合器來實現(xiàn)絲杠和光杠運動的轉(zhuǎn)換，也即是走刀和螺紋的轉(zhuǎn)換。離合器按其結(jié)合部分的特點，分為嚙合式和摩擦式兩大類，根據(jù)設(shè)計要求，我們選擇嚙合式離合器，因為該式離合器與摩擦式相比，有如下幾個優(yōu)點：（1）在相同尺寸條件下，嚙合式離合器能傳遞的扭矩大于摩擦式；（2）嚙合式離合器為剛性傳動，無打滑現(xiàn)象，傳動比準(zhǔn)確；（3）嚙合式離合器在結(jié)合過程中的磨損和發(fā)熱均較小。離合器應(yīng)滿足下列要求：離、合要迅速、可靠，結(jié)合要平穩(wěn)，斷開要徹底；操縱輕松省力。另外，離合器應(yīng)盡量放在高速軸上，以使傳遞的扭矩小些，則離合器的尺寸也就可以減小些。 該臺車進(jìn)給箱中的操縱機(jī)構(gòu)用來控制變速、絲杠和光杠的轉(zhuǎn)換。它雖不直接參與機(jī)床的工作運動，與機(jī)床的精度和剛度等也無直接影響，但它影響機(jī)床工作性能的發(fā)揮和工人的勞動強(qiáng)度。因此在機(jī)床進(jìn)給箱的設(shè)計過程中，我們應(yīng)該重視操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計。操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到輕松省力、操縱方便和便于記憶、安全可靠等幾方面的要求。在該進(jìn)給箱中，根據(jù)設(shè)計情況，我們選用了單獨操縱機(jī)構(gòu)，共使用三個手柄操縱三只滑移齒輪。操縱機(jī)構(gòu)主要由操縱件（手柄）、傳動裝置 （搖桿、兩嚙合的扇形齒輪）、執(zhí)行件（撥叉、銷子）這三個部分組成。參考相關(guān)設(shè)計資料，根據(jù)工程技術(shù)人員的經(jīng)驗，我覺得下列這種轉(zhuǎn)速圖與該臺車的實際情況比較符合，故不妨認(rèn)定其為該臺車的轉(zhuǎn)速圖，以便于我們能更好的進(jìn)行設(shè)計。我們基本可以確定BL系列臺車的運動簡圖如下圖所示。 齒輪的設(shè)計計算 選取BL30213和BL30202這兩個相嚙合的齒輪進(jìn)行計算，BL30213齒輪布置在進(jìn)給箱輸入軸上。根據(jù)主軸箱的設(shè)計計算，選取進(jìn)給箱輸入軸轉(zhuǎn)速n=345r/min，傳動比i=2，齒輪對稱布置，使用壽命8年，每年以300工作日計，兩班制，中等沖擊齒輪單向回轉(zhuǎn)。，根據(jù)經(jīng)驗我們?nèi)∵M(jìn)給箱輸入軸的功率p0=。則齒輪傳遞功率為： P=P0 =(其中：P0代表輸入軸的功率，1代表軸承的傳動效率)解：（1）齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇因傳遞功率不大、轉(zhuǎn)速不高、材料按表71選取，都選取45鋼，鑄造毛坯，大齒輪正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均為軟齒面。小齒輪硬度為240HBS，大齒輪硬度為200HBS。齒輪精度用7級。軟齒面閉式傳動，失效形式為點蝕，考慮傳動平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，Z1=20，則Z2=iZ1=220=40(2) 設(shè)計計算 設(shè)計準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 由式（79）【10】得 由《機(jī)械設(shè)計》P100，查圖76選取材料的接觸疲勞強(qiáng)度極限應(yīng)力為： σH1lim =580Mpa σH2him =560Mpa 由《機(jī)械設(shè)計》P101，查圖77選取材料的彎曲疲勞極限應(yīng)力為： σF1lim =230Mpa σF2him =210Mpa應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式（73）【10】計算得：N1 =60n1at =60345﹙163008﹚ =108由《機(jī)械設(shè)計》P102，查圖78，得接觸疲勞壽命系數(shù)為： ZN1 =1 ZN2 =由《機(jī)械設(shè)計》P103，查圖79，得彎曲疲勞壽命系數(shù)為： YN1 =1 YN2 =1由《機(jī)械設(shè)計》P102，查表72，得接觸疲勞安全系數(shù)為SHmin =1，彎曲疲勞安全系數(shù)SFmin =，YST =，KT =（71﹚【10】和﹙72﹚【10】求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力：由式79【10】得 Z1V1/100 =20／100 =由《機(jī)械設(shè)計》P104，查圖710，得KV =,查表得KA ==取Ka =1 ，則 3 計算幾何尺寸（3） 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由《機(jī)械設(shè)計》P111，查圖718得： YFS1 = YFS2 = =由式712[10]得綜上可知齒輪合格。 軸的設(shè)計計算選取BL30214軸來進(jìn)行設(shè)計計算。該軸為進(jìn)給箱的輸入軸，根據(jù)設(shè)計情況可知軸的轉(zhuǎn)速n=345r/min，輸入功率p=，圓柱齒輪分度圓直徑為40mm，輪轂寬度為7mm，載荷平穩(wěn)，單向傳動。解：（1）選取軸的材料和熱處理由于進(jìn)給箱傳遞的功率不大，對其尺寸和重量也無特殊要求，故故選用常用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。（2）初估軸的直徑，由《機(jī)械設(shè)計》P184，查表102，得C=106~107，考慮到軸端受扭矩作用，取C=106，則 （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)形式如圖所示（a） 各軸段直徑的確定初估軸徑后，就可按軸上零件的安裝順序，從dmin處開始逐段確定直徑。本例中dmin就是軸段1的直徑?？紤]到軸段2上裝有軸套，根據(jù)軸套的選取軸段2的直徑為15mm。軸段3上安裝軸承，其直徑應(yīng)既滿足軸承安裝，又符合軸承內(nèi)徑系列，即軸段3的直徑應(yīng)與軸承型號的選擇同時進(jìn)行?，F(xiàn)暫取軸承型號為6103，即173510，其內(nèi)徑d=17mm,故軸段3的直徑d3 =17mm。軸段4上安裝齒輪，根據(jù)齒輪尺寸和具體情況，取d4 =20mm。齒輪用小螺釘固定在軸上。通常同一根軸上的兩個軸承取相同型號，為便于安裝，取該軸承的尺寸為15287，故取軸段5的直徑d5 =15mm.（b） 各軸段長度的確定 軸段2的長度取得比軸套的長度稍短些，取為l2 =20mm。軸段3上的軸承端面與軸肩緊靠，軸段3的長度應(yīng)取的與軸承套的寬度之和相等，軸承寬為10mm，軸承套寬為29mm，故取l3 =39mm。軸段5的長度應(yīng)與軸承的寬度相等，故取 l5 =7mm。 以上各軸段長度主要是根據(jù)軸上零件的轂長或軸上零件配合部分的長度確定。而另一些軸段長度，如ll4，除與軸上零件有關(guān)外，還與箱體及其它零件有關(guān)。根據(jù)以往的經(jīng)驗和具體的設(shè)計情況，我們?nèi)1 =16mm l4 =64mm。于是，可得軸的支點和軸上受力點的跨距為：L1 =，L2 =33mm。（c） 軸上零件的周向固定 為保證良好的對中性，齒輪與軸選用過盈配合K7/g6，與軸承內(nèi)圈配合的軸頸選用js6。齒輪及軸套均采用A型普通平鍵連接，分別為鍵414 GB10967鍵525 GB10967鍵520 GB109679。（d） 軸上倒角及圓角 為保證6103軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面，根據(jù)軸承手冊推薦，取軸肩圓角半徑為1mm，為方便加工，其它軸肩圓角半徑均取1mm。，軸的左右端倒角均為145176。 上述確定尺寸和結(jié)構(gòu)的過程，與畫草圖同時進(jìn)行，結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖如下圖所示。 （4）軸的受力分析及其校核 畫軸的受力見上圖：由題意得，齒輪傳遞的扭矩為：則用Ft =2T1/d1【10】，其中d1 =40mm,得到則齒輪對軸的徑向力為根據(jù)受力簡圖，利用所有的力對A點取矩，由平衡知識得， 該軸的危險截面在安裝齒輪處，即B點處，根據(jù)題意有：則該處軸的彎曲應(yīng)力為查機(jī)械設(shè)計手冊，可知該軸的許用彎曲應(yīng)力為[σ]=215mp， 則σB ＜[σ],故該軸符合要求。 軸承的設(shè)計計算選取進(jìn)給箱輸入軸上安裝的軸承進(jìn)行設(shè)計計算舉例。已知軸承轉(zhuǎn)速n=345r/min，軸所受徑向載荷FR =730N,軸向載荷FA =360N,機(jī)械運動時由輕微沖擊、工作溫度100℃，預(yù)期壽命Lh1 =5000h。解：（1）初步計算當(dāng)量動載荷由《機(jī)械設(shè)計》P232，查表117，故＞e由此得X=，Y值需要在已知型號后，根據(jù)FA/Cor的值查表117才能得到，現(xiàn)咱選一近似的值Y= =（2）計算軸承應(yīng)有的基本額定動負(fù)荷 CR’由《機(jī)械設(shè)計》P231，查表116得fr=1，又ε=3則由式得（3）初選軸承型號查機(jī)械設(shè)計手冊選擇Cr =5350＞Cr‘ 的6103軸承，其基本額定靜載負(fù)荷Cor =3100N1驗算并確定軸承的型號按《機(jī)械設(shè)計》P232，查表117，~，~，用線性插值法求Y值。2計算當(dāng)量動載荷，由式1110【10】，得故軸承滿足要求。 進(jìn)給箱內(nèi)各元件的布置 箱體內(nèi)軸線的位置箱體內(nèi)各軸線的布置與箱體的形狀有關(guān)，而箱體的形狀又決定于箱體在機(jī)床上安裝位置。因為該臺式車床的進(jìn)給箱安裝在床身的前壁上，由于要與絲杠、光杠等相連接，所以設(shè)計成徑向尺寸小，軸向尺寸長的扁平的箱體。由于箱體內(nèi)空間不是很大，我們將軸線布置在一個水平平面內(nèi)。為了減少傳動軸的長度，根據(jù)經(jīng)驗我們可在箱體內(nèi)加兩道隔墻，形成三跨。左邊一跨和中間一跨均為進(jìn)給量的變換機(jī)構(gòu)；右邊一跨為絲杠和光杠轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。另外，操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計也會影響到軸線的布置。我們將箱體內(nèi)各軸布置在離操縱機(jī)構(gòu)較近的位置，這樣設(shè)計變速操縱機(jī)構(gòu)可以方便的多。 在滿足上述要求的前提下，將進(jìn)給箱設(shè)計的結(jié)構(gòu)緊湊些，尺寸盡可能小些。也即盡可能縮小徑向和橫向尺寸。為縮小徑向尺寸，可使箱體內(nèi)某些軸線重合。對此，我們在設(shè)計傳動系統(tǒng)圖時就應(yīng)可慮到。為