文档介绍：CM6132进给箱的设计
机械工程学院
机自1001
李鹏阳
指导老师:纪小刚
本次课程设计任务是CM6132车床进给箱的设计。由于CM6132车床是精密,高精密加工车床,要求车床加工精度高,主轴运转可靠,并且受外界,振动,温度干扰要小,因此,本次设计是针对车床的进给箱传动设计。
本次课程设计包括CM6132车床传动设计,动力计算,结构设计以及主轴校核等内容,其中还有A0大图纸的CM6132车床主进给箱的结构图、装配图等。
本次课程设计师毕业课程设计前一次对我们大学四年期间机械专业基础知识的考核和检验。它囊括了理论力学,材料力学,机械原理,机械设计,机械制造装备设计等许多机械学科的专业基础知识,因此称之为专业课程设计。它不仅仅是对我们专业知识掌握情况的考核和检验,也是一次对我们所学的知识去分析,去解决生产实践问题的运用。由于技术能力有限,在编写课程设计说明书,设计CM6132进给箱的过程中难免有不少纰漏和错误,恳请老师指正。
1、进给箱设计介绍
CM6132型卧式精密车床进给箱固定在床身左前面,内装有进给变速机构,用来变换进给量和各种螺纹的导程,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。
运动从主轴传递给床头箱轴后经过挂轮架至进给箱。从进给箱传出的运动,一条路线经轴
Ⅷ传给丝杠,带动滑板箱,使刀架做纵向运动,这是车削螺纹传动链,另一条路线是经轴Ⅸ传给光杠,带动刀架做纵向和横向的机动进给,这是进给传动链。
本次设计在分析研究所掌握的资料的基础上,用计算法或类比法确定所设计主轴变速箱的极限转速公比,求出转速极速,选择电动机的转速和功率,拟定合适的结构式,结构网和转速图,然后拟定传动方案并绘制传动系统图,确定转速比和齿轮齿数及带轮直径等。
根据任务要求,Nmax=2000rpm,Nmin=45rpm,转速公比φ=:
Rn=Nmax/Nmin=                                             (1)
依据φ,Rn,可求得主轴转速级数Z:
Z=lgRn/lgφ+1==12                                        (2)
 
由于结构上的限制,变速组中的传动副数目通常选用2或3为宜,故其结构式为:Z=2^(n)*3^(m).对于12级传动,其结构式可为以下三种形式:
12=3*2*2;12=2*3*2;12=2*2*3;
在电动机功率一定的情况下,所需传递的转矩越小,传动件和传动轴的集合尺寸就越小。因此,从传动顺序来讲,尽量使前面的传动件多以些,即前多后少原则。故本设计采用结构式为:
12=3*2*2
图1中,从轴I到轴II有三队齿轮分别啮合,可得到三种不同的传动速度;从轴II到轴III有两对齿轮分别啮合,可得到两种不同的传动速度,故从轴II到轴III可得到3*2=6种不同的传动速度;同理,轴III到轴IV有两对齿轮分别啮合,可得到两种不同的传动速度,故从轴I到轴IV共可得到3*2*2=12种不同的传动转速。
       图1  3*2*2传动方案
在制定机床传动方案时,常将传动链特性的相关关系画成图,以供比较选择。该图即为结构网图。结构网只表示各传动副传动比的相关关系,而不表示数值, 因而绘制成对称形式(图2)。由于主轴的转速应满足级比规律(从低到高间成等比数列,公比为φ),故结构网上相邻两横线间代表一个公比φ。
为了使一根轴上变速范围不超过允许值,传动副输越多,级比指数应小一些。考虑到传动顺序中有前多后少原则,扩大顺序应采用前小后大的原则,即所谓的前密后疏原则。故本设计采用的结构式为:
12=3(1)*2(3)*2(6)
12:级数。
3,2,2:按传动顺序的各传动组的传动副数。
1,3,6:各传动组中级比间的空格数,也反映传动比及扩大顺序。
该传动形式反映了传动顺序和扩大顺序,且表示传动方向和扩大顺序一致。图2为该传动的结构式。
图2  12=3(1)*2(3)*2(6)结构网
 
绘制CM6132车床转速图前,有必要说明两点:
(1)为了结构紧凑,减小振动和噪声,通常限制:
a:Imin>=1/4;
b:Imax<=2(斜齿轮<=);
所以,在一个变速组中,变速范围要小于等于8,对应本次设计,转速图中,一个轴上的传动副间最大不能相差6格。
c:前缓后急原则;
即传动在前的传动组,其降速比小,而在后的传动组,其降速比大。
(2)CM6132车床转速图与它的主传动系统图密切相关。故在绘制它的转速图钱,先要确定其主传动系统图。