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(jī)床的傳動系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)被加工工件的形狀確定機(jī)床需要哪些運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)各個運(yùn)動的執(zhí)行件和運(yùn)動源是什么，進(jìn)而分析機(jī)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(jī)床運(yùn)動計(jì)算按每一傳動鏈分別進(jìn)行，一般步驟為：(1)確定傳動鏈的兩端件，如電動機(jī)主軸，主軸刀架等；(2)根據(jù)傳動鏈兩端件的運(yùn)動關(guān)系，確定它們的計(jì)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(jìn)給傳動鏈的計(jì)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(jì)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(yùn)動平衡式；(4)根據(jù)運(yùn)動平衡式，計(jì)算出執(zhí)行件的運(yùn)動速度(轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等)或位移量，或者整理出換置機(jī)構(gòu)的換置公式，然后按加工條件確定掛輪變速機(jī)構(gòu)所需采用的配換齒輪齒數(shù)，或確定對其他變速機(jī)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(jī)床全部運(yùn)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(yùn)動傳動鏈1傳動路線主運(yùn)動傳動鏈的作用是把電動機(jī)的運(yùn)動傳給主軸，使主軸帶動工件實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動。主運(yùn)動由

3、電動機(jī)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(dāng)壓緊離合器M1左部的摩擦片時，軸的運(yùn)動經(jīng)M1左部的摩擦片及齒輪副或傳給軸。當(dāng)壓緊離合器M1右部分的摩擦片時，軸的運(yùn)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(yùn)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(yùn)動經(jīng)離合器M1 的左部傳動時，使主軸正轉(zhuǎn)；運(yùn)動經(jīng)M1的右部傳動時，則使主軸反轉(zhuǎn)。軸的運(yùn)動可分別通過三對齒輪副、

4、傳給軸。運(yùn)動由軸到主軸有兩種不同的傳動路線：(1)當(dāng)主軸需要高速運(yùn)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(yùn)動經(jīng)齒輪副直接傳給主軸；(2)當(dāng)主軸需要中低速運(yùn)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(yùn)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(yùn)動傳動鏈的運(yùn)動路線表達(dá)式如下： 2主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算主軸的轉(zhuǎn)速可應(yīng)用下列運(yùn)動平衡式計(jì)算。u、u、u式中：主軸轉(zhuǎn)速，r/min；電動機(jī)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(dá)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(shí)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(yùn)動的轉(zhuǎn)速圖。圖2.5 CA6140型臥式車床主運(yùn)動轉(zhuǎn)速圖2.2.2 進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈1螺紋進(jìn)給傳動鏈車削螺紋時，主軸回轉(zhuǎn)與刀具縱向進(jìn)給必須保證嚴(yán)格的運(yùn)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(yùn)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(jī)床絲杠導(dǎo)程，mm。要車削不同標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)及較精密螺紋，或上述各種左、右螺紋。加工螺紋時，主軸的運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(yùn)動平衡式。(1)車公制螺紋傳動路線表達(dá)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(jī)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(kuò)大或縮小，又稱增倍組倍。=1，=，=，=車削公制螺紋(右旋)的運(yùn)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(dá)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(jì)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(yùn)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(dāng)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(dá)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(yùn)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(dāng)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(dá)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(dāng)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(jī)構(gòu))加工出四種不同的標(biāo)準(zhǔn)螺紋。表2.6列出了加工四種螺紋時，進(jìn)給傳動鏈中各機(jī)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(jī)構(gòu)離合器狀態(tài)移換機(jī)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