CA6136普通车床进给箱设计.docx

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1、设计综合实训课程设计说明书设计内容：CA6136普通车床进给箱设计.专业：班级：姓名：学号：指导教师：1 齿轮的设计71.1 确定齿轮模数71.1.1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数71.1.2 按齿面接触强度设计71.2 验算齿轮模数91.2.1 按齿根弯曲强度校核模数101.2.2 弯曲强度的计算公式101.2.3 计算弯曲疲劳许用应力101.2.4 计算载荷系数K101.2.5 查取齿形系数101.2.6 查取应力校正系数101.2.7 计算大、小齿轮的1/并加以比校101.2.8 大齿轮的数值大，应按大齿轮校核齿根弯曲疲劳强度I11.3 确定齿轮中心距112 传动轴的设计122.1

2、 估算传动轴最小直径122.2 估算传动轴长度132.3 验算传动轴的强度133总体控制结构154起始部件的建立165箱体设计186建立连接部件进行部件总体装配197装配工程图、零件工作图208运动仿真248.1定义连杆248.2定义运动副258.3定义齿轮副258.4结算与分析269有限元分析289.1进入高级仿真模块289.2创建解法289.3指派材料299.4添加3D网格299.5添加载荷与约束309.6解算3010心得体会32参考文献32设计综合实训任务书3设计时间年月日一年月日设计题目车床主轴箱部件设计设计条件设计任务详见“表1主要技术参数”及图1、图2车床传动系统图根据给定的技术参

3、数，完成车床主轴箱部件设计。设计要求1 .确定传动件计算转速2 .传动件计算与估算3 .总体控制结构（变量m,z等）4 .起始部件的建立5 .建立各轴的控制结构6 .轴组件的设计（轴承、键和联轴器的选择及校核，非标准件的设计，并建立引用集）7 .轴的强度校核8 .箱体的设计9 .建立连接部件进行部件总体装配10 .装配工程图、零件工作图（必须符合GB）11 .运动仿真12 .典型零件的结构分析13 .整理设计资料，编写说明书进度计划时间（日期）设计内容计算转速确定、传动件计算与估算（齿轮模数m,齿宽b、初估轴的直径等）2016.11302016.12.1总体控制结构（变量m,z等）2016.1

4、2.12016.12.5起始部件的建立2016.12.12016.12.5建立各轴的控制结构2016.12.72016.12.7轴组件的设计2016.12.82016.12.13轴的强度校核2016.12.132016.12.14箱体的设计2016.12.152016.1216部件总体装配2016.12.162016.12.17装配工程图、零件工作图（必须符合GB）2016.12.152016.12.17运动仿真2016.12.172016.12.17典型零件的结构分析2016.12.172016.12.18整理设计资料，编写说明书2016.12.182016.12.19附：设计说明书主要内容

5、:1、封面（见计算说明书样式）、目录（标题及页次）；2、设计任务书；3、齿轮设计（m,B）；4、总体控制结构（变量m,z等）；5、起始部件的建立；6、初估轴的直径；7、建立各轴的控制结构；8、轴组件的设计（轴承、键和联轴器的选择及校核，非标准件的设计,并建立引用集）；9、轴的强度校核；10、箱体的设计；11、建立连接部件进行部件总体装配；12、装配工程图、零件工作图（必须符合GB）；13、运动仿真；14、典型零件的结构分析。参考资料侯秀珍主编.机械系统设计.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2000张进生,房晓东.机械工程专业课程设计指导书.北京:机械工业出版社,2003李云.机械制造工艺及设备设

6、计指导手册.北京:机械工业出版社,1996黄鹤汀,俞光主编.金属切削机床设计.上海:上海科学技术文献出版社，1986姚永明.非标准设备设计.上海：上海交通大学出版社，1999.成大先.机械设计手册.北京：化学工业出版社，2004.指导教师（签字）年月日C6136A型车床传动系统图主要技术参数参数型号C6136最大回床身上mm360转直径刀架上mm190最大工件长度mm750通孔直径mm38主内孔锥度M.T.No.5（莫氏5号）轴转速级数8转速范围r/min42-980切公制范围种数0.310mm19削螺纹英制范围种数Itn/124-1.521模数范围种数mm纵向mm0.0832-2.3258横

7、向mm0.04802.6880功率KW4电动机转速r/min1440小带轮直径mm100大带轮直径mm160丝杠导程mm61齿轮的设计1.1 确定齿轮模数车床运动由主轴箱、换向机构、挂轮机构传到进给箱，进给箱主要用来实现进给运动，变换被加工螺纹的种类和导程，以及获得所需的各种机动进给量，进给箱的变速机构分别为基本螺距机构和增倍机构两部分。进给箱齿轮传动是闭式软齿面齿轮传动，其失效形式是齿面点蚀，故按齿面接触疲劳强度进行计算，在按齿根弯曲疲劳强度进行校核。由于增倍组的小齿轮转速最小，所承受的转矩最大，根据增倍组确定中心距，所以估算增倍组的模数来确定整体模数。1.1.1 选择齿轮类型、精度等级、材

8、料及齿数根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动；速度不高，故选用7级精度；选择滑移齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS,摆塔齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。小齿轮齿数z=26,大齿轮齿数Z2=521.1.2 按齿面接触强度设计1）试选载荷系数：（=1.32）主轴计算转速：N=42x15831min9（kmin,根据主轴转速图，选取计算转速：%=min3）主轴转速经换向机构、挂轮机构传到进给箱，每根轴的最小转速：查C6136A挂轮及螺纹表,确定最小传动比的挂轮组=36/=120,c=48,d=96n.=.-X=1000.15=15.0rminc,J

9、bdac确定增倍组I的小齿轮转速（ZxZ取最小值）：n.=15.02-=IOr/min“2424）由于电动机的功率为4KW,根据进给箱小齿轮得到的功率为电动机的3%5%：P=43%=0.12W5）小齿轮传递的转矩：T.=9.55106-=9.55XIO6=1.146105Vz,W1106）根据机械设计表10-7圆柱齿轮的齿宽系数为，选取齿宽系数%=17）根据机械设计表10-6弹性影响系数，得Ze=189.8MR8）根据机械设计图10-21d按齿面硬度查得大小齿轮的接触疲劳强度极限：叫m=600MN,%m2=550MP49）应力循环次数为（齿轮工作寿命15年，每年工作300天，两班制）：N=60

10、11=6010.01（8230015）=43210710）查机械设计图10-19图得接触疲劳寿命系数:KHNI102.KN2=1.111）安全系数：S=I,齿面接触疲劳强度fi1=KHM/S=102X600=612MPaf12=4,2.32；回X四（二、产1I46UVdN*”V12代入数据得4,=65.00mm计算圆周速度为：14）计算齿宽b：b=%d*=165=65.00W115）计算齿宽与齿高之比2：h模数:齿高:所以=2.5mmh=2.25w,=2.25X2.5=5.625mm16）计算载荷系数,根据y=00341加如查表得：使用系数KV=1OO1，KHa=KFa=1，KA=1KM=1.

11、423,KW=1.K=KAKyK.K11X1X1.001X1X1.423=1.42417）按实际得载荷系数校正所算得的分度圆直径，4=4,NK1K1=65.001.424/1.3=67.018）计算模数n=d1Z1=67.01/26=2.581.2.1 按齿根弯曲强度校核模数4=mz1=2.526=65nund2=mz2=2.552=130mm1.2.2 弯曲强度的计算公式2收伍?zI回查机械设计得小齿轮得弯曲疲劳强度极限得0阳=5(X)MR/；大齿轮得弯曲强度极限喉=380Mq取弯曲疲劳寿命系数K所=()85,K=O88;1.2.3 计算弯曲疲劳许用应力取定弯曲疲劳安全系数A=%,r1=/C

12、fzviKwaFIim1/Sf=0.85500/1.4303.57MPar2=Kfn2Ystrvm2Sf=0.883801.4238.86MPa12.4计算载荷系数KK=KAKVKHaKH=111.00111.423=1.4241.2.5 查取齿形系数1=2.6()%2=230O1.2.6 查取应力校正系数1=I.595%2=171O1.2.7 计算大、小齿轮的H1并加以比较=15950.0137303.572.30x1.71“go65238.861.2.8 大齿轮的数值大，应按大齿轮校核齿根弯曲疲劳强度21.4241.146105ia.1oq_tn0.0165=1.997V1262mm结论：

13、弯曲疲劳强度足够。1.3确定齿轮中心距aZ+z,52+26o_n_-m=2.5=97.5mm=Z3+Z4/?7=30+30x2.5=75/2?ff12表1齿轮详细数据表代号齿数Z模数m(mm)直径(mm)宽度b(mm)基本组11623240220240143242481442825614532264146402801473226413第I扩大组126、52252、10414252、262104、5214第I1扩13026014大组230260142传动轴的设计2.1估算传动轴最小直径由上述计算得，主轴计算转速：%=10min,根据金属切削机床查得计算公式：ncx=15rmin（C为计算常数，c=126103,因为的轴的材料为45钢所以查表选103）所以取d=20mm40t,2=1000.15-=25rmin亚SC