溜板箱设计说明书.docx

CA6140车床溜板箱课程设计姓 名： XXXXXXXXXX XXXX学 号： XXXXXXXXXXXXX XXX班级序号： XXXXXXXXXXXXX XX指导老师： XXXXXXXXXXXX目录一. 机床溜板箱原理组成及设计要求1.1 溜板箱组成与原理 …………………………………31.2 溜板箱的作用………… ………… ………………31・3•设计参数： 4二. CA6140车床溜板箱传动系统与动力设计2.1 确定极限转速……… ………… …………………52.2 确定公比……………………… …………………52.3 求出主轴转速级数 …………… ………… ………52.4 确定结构网或结构式………………………………52.5 绘制转速图………………… ……………………6三. CA6140车床溜板箱零件设计3.1 轴承的寿命及计算……………………… …………103.2 轴的设计计算…………………… …… …………133.3 齿轮的设计计算……………………………………15四. 心得体会…………………………………………………………18五. 参考资料…………………………………………………………19、机床溜板箱原理组成及设计要求1.1 溜板箱组成与原理溜板箱分为床鞍，中滑板，小滑板三种，床鞍。

小滑板做纵向移 动，中滑板做横向移动是车床的重要组成部分，是车床进给运动的 操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构 通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动， 通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹 他与进给箱配 合可让刀架进行螺纹切削，纵、横向走动进给的快速移动功能，是工 人操作最频繁的部件1.2 溜板箱的作用CA6140型机床广泛应用于各机械加工工业中，其中CA6140溜板 箱主要作用就是实现机床刀架的横向及纵向进给溜板箱是将丝杆和 光杆传来的螺旋 运动转动转变为溜板箱的直线运动并带刀架进给， 控制刀架运动接触、断开和换向当机床过载时能使刀架自动停止， 还可以手动操纵刀架移动或实现快速运动等固定在鞍座山，并悬挂 在床身的前面它包括齿轮、离合器及手动和自动进给的床鞍用的手 柄溜板箱有一个小齿轮而小齿轮又与床身前下面的齿轮相齿合， 可用手动溜板箱手轮，可使床鞍纵向移动溜板箱包括自动进给的摩 擦离合器和开合螺母，开合螺母停靠在丝杆螺母的上方仅车螺纹时使 用溜板箱溜板箱变换箱外手柄位置，在光杠或丝杠 的传动下，可使车刀按要求方向作 进给运动图1.CA6140溜板箱示意图1.3.设计参数:床身上最大回转直径： 400mm ；刀架上最大回转直径： 210mm；最大工件长度：1000mm；主轴转速:正转24级10〜1400r/min ,反转12级14〜1580r/min；进给量：纵向64种0.028〜6.33mm/r, 横向64种0.014〜3.16mm/ r；主电机功率：7.5kw、CA6140车床溜板箱传动系统与动力设计2.1 确定极限转速已知主轴最低转速n为10mm/s，最高转速n为1400mm/s，转min max速调整范围为R = n / n =14n max min2.2 确定公比选定主轴转速数列的公比为e=i.i22.3求出主轴转速级数Z由图1-2及系统传动路线可以看出，当主轴正转时，由第一条传动路线(I-IITII-可轴)使主轴获得2X3=6级正转，由第二条路 线(I -II-III-W-V-疋轴)又使主轴获得2X3X2X2=2 4级正转, 这样可获得30级正转。

当主轴反转时，可获得3+3 X 2 X 2=15级反转 但由于轴III-V间的四种传动比为：50 51 50 20 1 20 51 1U = x q 1 U =——x a— U = x a —1 50 50 2 50 80 4 3 80 50 420 20 1U — x — q —4 80 80 16其中U2和U3基本相等，所以实际上主轴只能获得2X3X(2X2 — 1) =18级正转，这样主轴实际获得6+18=24级正转同理主轴只有3+3 (2X2 — 1) =12 级反转2.4 确定结构网或结构式由公式 Z二 Pa ( X1 ) X Pb ( X 2 ) X P ( X3)…4-1) 其中z为主轴转速级，P为按传动顺序的各变速组传动副数，Xi为各 变速组的级比指数故结构式24=2X3X2X22.5 绘制转速图2.5.1选定电动机一般金属切削机床的驱动，如无特殊性能要求，多采用Y系列封 闭自扇冷式笼型三相异步电动机Y系列电动机结构简单、起动性能 好、工作可靠、价格低廉、维护方便、高效、节能、起动转矩大、噪 声低、振动小、运行安全可靠因主电机功率要求为7.5千瓦转速1400r/min，故选择Y132M-4，其 同步转速为1440r/min。

2.5.2分配总降速传动比总降速传动比为 un = nmin / nd =10/1440^6.67X10 — 3, % 为主 轴最低转速，考虑是否需要增加定比传动副，以使转速数列符合标准 或有利于减少齿轮和及径向与轴向尺寸，并分担总降速传动比然后， 将总降速传动比按“先缓后急”的递减原则分配给串联的各变速组中 的最小传动比2.5.3确定传动轴的轴数传动轴数=变速组数+定比传动副数+1=62.5.4绘制转速图先按传动轴数及主轴转速级数格距lge画出网格，用以绘制转速图 在转速图上，先分配从电动机转速到主轴最低转速的总降速比，在串联的双轴传动间画上u(k—k+l)min.再按结构式的级比分配规律画上 各变速组的传动比射线，从而确定了各传动副的传动比H50IIIIIIVVIL1E09CI07103202 5020016012 510050403E20161£,510450400360500\ : —-\-1、h 一一r-\A一-一-2, V.rr\\「-一^AV-n v v一V-W\-:X\ \ \\\■\\\W \A-\w■kwa\\\W\\AW\\\x^\\\\\^\-x\\\\ww\.xw \\\\\ \A\\\vWWWAWVWWW m入AWWW\\\\wx\\\WAW:\wAW’ \\、\\\V\\\\\\图2转速图瞰1』i?ziKi Hi他 Vk 山 WU- XliatixUJn,戚训图3 CA6140传动系统图6細?:狎帕蔬«*1U42.5.5 传动方案拟定当双向多片摩擦离合器Ml左结合时，轴I的运动经Ml左部的摩擦片56 51及齿轮副38或43传给轴II。

当Ml右结合时轴I的运动经Ml右部摩 擦片及齿轮Z50传给轴训上的齿轮Z34,然后传给轴II上的齿轮Z3022 30 39轴II的运动分别可分别通过三对齿轮副38、50、51传给轴III轴III的运动可分为两路传给主轴可：（1）当主轴疋上的滑动齿轮Z50处于左端位置时，轴III运动经齿轮63副50直接传给主轴可，使主轴高速运转2）当主轴可上的滑动齿轮Z50处于左端位置时，使齿轮式离合器M2接合，则轴II的运动经III-W-V-可的背轮机构传给主轴，使主轴获得中低转速传动系统可用传动路线表达式丧示如下:主电动机^ '13 On mi^230mmI 7.5kW \ ll450r/min/Mi （左）（止转）'39、4122&111— V「20]so20'8050、気51⑷（右）50⑷34（反转厂示一附〜臥632658—VI （主轴）m2 （右移）三、CA6140车床溜板箱零件设计3.1轴承的寿命及计算滚动轴承的失效形式多种多样，但其中多数失效形式迄今尚无可用 的寿命计算方法，只有疲劳寿命、磨损寿命、润滑寿命和微动寿命可 以通过计算的方法定量地加以评估1、疲劳寿命：在润滑充分而其他使用条件正常的情况下，滚动 轴承常因疲劳剥落而失效，其期限疲劳寿命可以样本查得有关数据， 按规定的公式和计算程序以一定的可靠性计算出来。

2、磨损寿命：床主轴承取大直径以保证其高刚度，所配轴承的尺寸相应也大，在其远末达到疲劳极限之前，常因磨损而 丧失要精度以致无法继续使用，对这类轴承必须用磨损寿命来徇其可 能性的服务期限实际上，现场使用的轴承大多因过度磨损而失效， 所以也必须考虑磨损寿命问题3、润滑寿命主要对于双面带密封的脂润滑轴承，一次填脂以后不 再补充加脂，此时轴承有寿命便取决于滚脂的使用寿命4、微动磨蚀寿命：绞车、悬臂式起微型重机和齿轮变速箱以及汽车离合器等机构中的轴承，在其非运转状态下受到振动 负荷所产生的微动磨蚀损伤往往会发展成轴承失效的主导原因，对 这类机构中的轴承，有时需要计算其微动磨蚀寿命5、轴承的寿命的计算：进行大量的试验研究，建立了载荷与寿命 的数字关系式和曲线P £ L10=常数-/M荷载动量当基本额定寿命L_ -式中：L10--轴承载荷为P时，所具有的基本额定寿命(106转)C--基本额定动载荷 N£--指数对球轴承：£=3 对滚子轴承：£=10/3 P--当量动载荷(N) 由上式及基本额定动载荷的定义可得PeL10=Ce^l因此滚动轴承的寿命计算公式为L10= (C/P)£若用给定转速下的工作小时数L10h来表示，则为L10h=106/60n(C/P)£当轴承的工作温度高于100°C时，其基本额定动载荷C的值将降低, 需引入温度系数fr进行修正，得L10h=106/60n (fT C/P)三[Lh]若以基本额定动载荷C表示，可得C$P/fT (60n[Lh]/106) 1/ e式中n为轴承的工作转速，单位为r/min； fT温度系数，见表1； [Lh] 为轴承的预期寿命，单位为h,可根据机器的具体要求或参数表2确 定。

表1温度系数轴承 工作 温度/r100125150175200225250300fT10.950.900.850.80.750.700.60表2轴承预期寿命［Lh］的参考值。