車床的傳動系統(tǒng)

1、2.2 CA6140型普通車床的傳動系統(tǒng)分析機床的傳動系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)被加工工件的形狀確定機床需要哪些運動，實現(xiàn)各個運動的執(zhí)行件和運動源是什么，進而分析機床需要有哪些傳動鏈。方法是：首先找到傳動鏈所聯(lián)系的兩個端件(運動源和某一執(zhí)行件，或者一個執(zhí)行件和另一執(zhí)行件)，然后按照運動傳遞順序從一個端件向另一端件依次分析各傳動軸之間的傳動結(jié)構(gòu)和運動傳遞關(guān)系，查明該傳動鏈的傳動路線以及變速、換向、接通和斷開的工作原理。機床運動計算按每一傳動鏈分別進行，一般步驟為：(1)確定傳動鏈的兩端件，如電動機主軸，主軸刀架等；(2)根據(jù)傳動鏈兩端件的運動關(guān)系，確定它們的計算位移，即在指定的同一時間間隔內(nèi)兩端件的位移量。

2、例如，車床螺紋進給傳動鏈的計算位移為：主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架移動工件螺紋一個導(dǎo)程L(單位為mm)；(3)根據(jù)計算位移以及相應(yīng)傳動鏈中各個順序排列的傳動副的傳動比，列寫運動平衡式；(4)根據(jù)運動平衡式，計算出執(zhí)行件的運動速度(轉(zhuǎn)速、進給量等)或位移量，或者整理出換置機構(gòu)的換置公式，然后按加工條件確定掛輪變速機構(gòu)所需采用的配換齒輪齒數(shù)，或確定對其他變速機構(gòu)的調(diào)整要求。圖2.4為CA6140型臥式車床的傳動系統(tǒng)圖，它是反映機床全部運動傳遞關(guān)系的示意圖。圖2.4 CA6140型臥式車床的傳動系統(tǒng)圖2.2.1 主運動傳動鏈1傳動路線主運動傳動鏈的作用是把電動機的運動傳給主軸，使主軸帶動工件實現(xiàn)主運動。主運動由

3、電動機經(jīng)三角皮帶傳至主軸箱中的軸。在軸上裝有雙向多片式摩擦離合器M1，M1的作用是使主軸(軸)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。M1左、右兩部分，分別與空套在軸上的兩個齒輪連在一起。當壓緊離合器M1左部的摩擦片時，軸的運動經(jīng)M1左部的摩擦片及齒輪副或傳給軸。當壓緊離合器M1右部分的摩擦片時，軸的運動經(jīng)M1右部的摩擦片及齒輪Z50 傳給軸上的空套齒輪Z34，然后再傳給軸上的齒輪Z30，使軸轉(zhuǎn)動。這時，由軸傳到軸的運動多經(jīng)過了一個中間齒輪Z34，因此，軸的轉(zhuǎn)動方向與經(jīng)離合器M1左部傳動時的轉(zhuǎn)動方向相反。運動經(jīng)離合器M1 的左部傳動時，使主軸正轉(zhuǎn)；運動經(jīng)M1的右部傳動時，則使主軸反轉(zhuǎn)。軸的運動可分別通過三對齒輪副、

4、傳給軸。運動由軸到主軸有兩種不同的傳動路線：(1)當主軸需要高速運轉(zhuǎn)時(=4501400r/min )，應(yīng)將主軸上的滑移齒輪Z50移到左端位置(與軸上的齒輪Z63嚙合)，軸的運動經(jīng)齒輪副直接傳給主軸；(2)當主軸需要中低速運轉(zhuǎn)時(=10500r/min )，應(yīng)將主軸上的滑輪齒輪Z50移到右端位置，使齒式離合器M2嚙合。于是，軸上的運動經(jīng)齒輪副或傳給軸，然后再由軸經(jīng)齒輪副或、及齒式離合器M2傳給主軸。主運動傳動鏈的運動路線表達式如下： 2主軸轉(zhuǎn)速計算主軸的轉(zhuǎn)速可應(yīng)用下列運動平衡式計算。u、u、u式中：主軸轉(zhuǎn)速，r/min；電動機轉(zhuǎn)速，r/min；主動皮帶輪直徑，mm；被動皮帶輪直徑，mm；三角帶

5、傳動的滑動系數(shù)，=0.02；u、u、u分別為、間傳動比。由傳動路線表達式可知，主軸正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù)為級，但在軸、軸之間4種傳動比分別為：u=u=u=1 u=uu故實際的級數(shù)為23(1+3)=24級；同理，主軸反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù)為12級。由于反轉(zhuǎn)時之間的傳動比(u=)大于正轉(zhuǎn)時的傳動比(u=或)故反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速高于正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。主軸反轉(zhuǎn)通常不用于車削，主要用于車螺紋時退回刀架等。圖2.5為CA6140型臥式車床主運動的轉(zhuǎn)速圖。圖2.5 CA6140型臥式車床主運動轉(zhuǎn)速圖2.2.2 進給運動傳動鏈1螺紋進給傳動鏈車削螺紋時，主軸回轉(zhuǎn)與刀具縱向進給必須保證嚴格的運動關(guān)系：主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具移動一個螺紋導(dǎo)程。其運動平衡式

6、為：式中：螺紋導(dǎo)程，mm；指主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)；主軸至絲杠之間的總傳動比；機床絲杠導(dǎo)程，mm。要車削不同標準和不同導(dǎo)程的螺紋，只需改變傳動比，即改變傳動路線或更換齒輪。CA6140型臥式車床可車削公制、英制、模數(shù)、徑節(jié)4種螺紋，也可車大導(dǎo)程、非標準及較精密螺紋，或上述各種左、右螺紋。加工螺紋時，主軸的運動經(jīng)傳至軸，再經(jīng)(右螺紋)或(左螺紋)傳至軸XI及掛輪。掛輪架的三組掛輪分別為：(車公制、英制螺紋)、(車模數(shù)、徑節(jié)螺紋)、(車非標準和較精密螺紋)。車公制和模數(shù)制螺紋時M3、M4分離，M5接合；車英制螺紋和徑節(jié)螺紋時M3、M5接合，M4分離； M3、M4、 M5同時接合，便可車非標準和較精密螺紋，根

7、據(jù)螺紋導(dǎo)程大小配換掛輪；車大導(dǎo)程螺紋，只需將軸右端的滑移齒輪Z58向右移動，使之與軸上的Z26齒輪嚙合。下面我們具體介紹不同螺紋的傳動路線及運動平衡式。(1)車公制螺紋傳動路線表達式為：主軸VIIXXIXIIXIIIUXXIVXIVXVXVIXVIIMXVIII(絲杠)刀架uXXIV的傳動比共有8種，這8種傳動比近似為等差級數(shù)，是獲得各種螺紋導(dǎo)程的基本機構(gòu)，又稱基本組u基。=，=，=，=，=，=，=，=。XVXVII的傳動比共有4種，這4種傳動比按倍數(shù)關(guān)系排列，可將由基本組獲得的導(dǎo)程值成倍擴大或縮小，又稱增倍組倍。=1，=，=，=車削公制螺紋(右旋)的運動平衡式為：12式中：螺紋導(dǎo)程(單頭螺紋

8、為)，mm；軸XXIV間基本組的傳動比；軸XVXVII間增倍組的傳動比。將上式簡化后得 普通螺紋的螺距數(shù)列是分段的等差數(shù)列，每段又是公比為2的等比數(shù)列，將基本組與增倍組串聯(lián)使用，就可車出不同導(dǎo)程(或螺距)的螺紋，如表2.2所示。表2.2 CA6140型車床公制螺紋表L/mm u基u倍_1_1.25_1.5_1.7522.25_2.5_3_3.544.5_55.56_789_101112(2)車英制螺紋傳動路線表達式為：主軸IXXIXIIMXIVXIIIXVXVIIMXVIII(絲杠) 刀架英制螺紋的螺距參數(shù)以每英寸長度上的螺紋牙數(shù)a (牙/in )表示。為使計算方便，將英制導(dǎo)程換算為米制導(dǎo)程。

9、車削英制螺紋的運動平衡式為：12式中：k螺紋線數(shù)。由于，代入上式化簡可得：12=a =當k=1時，a值與、的關(guān)系見表2.3。表2.3 CA6140型車床英制螺紋表14161819202478910111245623(3)車模數(shù)螺紋傳動路線表達式為：主軸VIIXXIXIIXIIIuXXIVXIVXVXVIXVIIM5XVIII (絲杠)刀架模數(shù)螺紋主要用于米制蝸桿，其螺距參數(shù)用模數(shù)m表示，車削模數(shù)螺紋的運動平衡式為：12式中：k螺紋線數(shù)；P螺紋螺距，mm；由于，代入上式有：所以 m=當k=1時，模數(shù)值m與、的關(guān)系見表2.4。表2.4 CA6140型車床模數(shù)螺紋表m/mm 0.250.511.25

10、1.51.7522.252.52.753(4)車徑節(jié)螺紋傳動路線表達式為：主軸VIIXXIXIIMXIVXIIIXVXVIIMXVIII (絲杠) 刀架徑節(jié)螺紋用在英制蝸桿中，其螺距參數(shù)用徑節(jié)DP(牙/in )來表示，徑節(jié)表示齒輪或蝸桿1in 分度圓直徑上的齒數(shù)，所以英制蝸桿的軸向齒距(徑節(jié)螺紋的螺距)為： (mm)則螺紋的導(dǎo)程為由于，代入上式有：所以當k=1時，DP值與、的關(guān)系見表2.5。表2.5 CA6140型車床徑節(jié)螺紋表DP/(牙in-1)566472808896283236404448141618202224789101112由上述可見，CA6140型臥式車床通過兩組不同傳動比的掛輪、基本組、增倍組以及軸XII、軸XV上兩個滑移齒輪Z25的移動(通常稱這兩滑移齒輪及有關(guān)的離合器為移換機構(gòu))加工出四種不同的標準螺紋。表2.6列出了加工四種螺紋時，進給傳動鏈中各機構(gòu)的工作狀態(tài)。表2.6 CA61400型車床車制各種螺紋的工作調(diào)整螺紋種類螺距(mm)掛輪機構(gòu)離合器狀態(tài)移換機構(gòu)基本組傳動方向米制螺紋M5 結(jié)合M3、M4脫開軸XII軸XV軸XIII-軸XIV模數(shù)螺紋