CA6140车床的传动系统

2.2 CA614。型普通车床的传动系统分析机床的传动系统时，应根据被加工工件的形状确定机床需要哪些运动，实现各个 运动的执行件和运动源是什么，进而分析机床需要有哪些传动链。方法是：首先找到传动 链所联系的两个端件（运动源和某一执行件，或者一个执行件和另一执行件），然后按照运 动传递顺序从一个端件向另一端件依次分析各传动轴之间的传动结构和运动传递关系，查 明该传动链的传动路线以及变速、换向、接通和断开的工作原理。机床运动计算按每一传动链分别进行，一般步骤为：（1）确定传动链的两端件，如电动机一主轴，主轴一刀架等；（2）根据传动链两端件的运动关系，确定它们的计算位移，即在指定的同一时间间隔 内两端件的位移量。例如，车床螺纹进给传动链的计算位移为：主轴转一转，刀架移动工 件螺纹一个导程以单位为mm）；（3）根据计算位移以及相应传动链中各个顺序排列的传动副的传动比，列写运动平 衡式；（4）根据运动平衡式，计算出执行件的运动速度（转速、进给量等）或位移量，或者整 理出换置机构的换置公式，然后按加工条件确定挂轮变速机构所需采用的配换齿轮齿数， 或确定对其他变速机构的调整要求。图2.4为CA6140型卧式车床的传动系统图，它是反映机床全部运动传递关系的示意图。23054 51 科手Vll805450g 6410063A /2054XL-4鼓5。%智TXJ58F11?33 58P=5mmp=5mm卜盅#金孕?4 25; 刈xlnM0151检测7.5kW 1450r/minP=12mmP=5mm34.25595617wO.25kW 2800r/min38 I28 30481055 223qXVII_XIVz=12y =2.5mm 111111111 rl 111 h i4XXIII39 33XXVUI4813图2.4 CA6140型卧式车床的传动系统图2.2.1主运动传动链1 .传动路线主运动传动链的作用是把电动机的运动传给主轴，使主轴带动工件实现主运动。主运动由电动机经三角皮带传至主轴箱中的轴I。在轴I上装有双向多片式摩擦离合 器Ml, Ml的作用是使主轴(轴VI)正转、反转或停止。Ml左、右两部分，分别与空套在轴 1上的两个齿轮连在一起。当压紧离合器Ml左部的摩擦片时，轴I的运动经Ml左部的摩 擦片及齿轮副亚或里传给轴II。当压紧离合器Mi右部分的摩擦片时，轴I的运动经Mi 3843右部的摩擦片及齿轮Z50传给轴VII上的空套齿轮Z34,然后再传给轴II上的齿轮Z30,使轴 【转动。这时，由轴I传到轴II的运动多经过了一个中间齿轮Z34,因此，轴II的转动方向 与经离合器Ml左部传动时的转动方向相反。运动经离合器Ml的左部传动时，使主轴正转; 运动经的右部传动时，则使主轴反转。轴II的运动可分别通过三对齿轮副乂、四、 58 50 41 传给轴III。运动由轴III到主轴有两种不同的传动路线：(1) 当主轴需要高速运转时(少=4501400r/min),应将主轴上的滑移齿轮Z50移到左端位置(与轴II上的齿轮Z63啮合)，轴III的运动经齿轮副号直接传给主轴；(2) 当主轴需要中低速运转时(广10500r/mm),应将主轴上的滑轮齿轮Z50移到右 端位置，使齿式离合器啮合。于是，轴II【上的运动经齿轮副芝或亚传给轴IV,然后再 8050由轴IV经齿轮副芝或习、/及齿式离合器心2传给主轴。805058主运动传动链的运动路线表达式如下:电动机一器 n -1450r.nmn N -7.5kW Ir芸场（左）-iv 建vT虬（右）一 l50j一 VI (主轴)2.主轴转速计算主轴的转速可应用下列运动平衡式计算。d 、n)* = 电 x (1 一 ) 一 i、w 11-in、式中： |.主轴转速，r/min ：电电动机转速，r/nun；d主动皮带轮直径，mm；d被动皮带轮直径，mm；一一三角带传动的滑动系数，=0.02；们顼、Mm-vi一一分别为 111、II-IIK III-VI间传动比。由传动路线表达式可知，主轴正转转速级数为2x3x(l + 2x2) = 30级，但在III轴、V轴之间4种传动比分别为：5020 120 20 150 50,20511u .=x =-1心=x =u,= x el u .=xe-1 5080 4- 80 80 1650514 80 504uu4故实际的级数为2x3x(l+3)=24级；同理，主轴反转转速级数为12级。由于反转时I 一1【之间的传动比(= x =-)大于正转时的传动比(/=或卬) 3430 34338故反转转速高于正转转速。主轴反转通常不用于车削，主要用于车螺纹时退回刀架等。图 2.5为CA6140型卧式车床主运动的转速图。14501210图2. 5 CA6140型卧式车床主运动转速图2.2.2进给运动传动链1 .螺纹进给传动链车削螺纹时，主轴回转与刀具纵向进给必须保证严格的运动关系：主轴每转一转，刀 具移动一个螺纹导程。其运动平衡式为：乙I： = 1主轴X ”主辖-购X式中：Lx 一一螺纹导程，mm；1主轴一一指主轴每转一转；U主轴-s一一主轴至丝杠之间的总传动比；L*机床丝.杠导程，mm。要车削不同标准和不同导程的螺纹，只需改变传动比，即改变传动路线或更换齿轮。CA6140型卧式车床可车削公制、英制、模数、径节4种螺纹，也可车大导程、非标准 及较精密螺纹，或上述各种左、右螺纹。加工螺纹时，主轴VI的运动经竺传至轴IX,再经丑（右螺纹）或左螺纹）传至58332533轴XI及挂轮。挂轮架的三组挂轮分别为:X 122（车公制、英制螺纹）、X 122（车1007510097模数、径节螺纹）、yx（车非标准和较精密螺纹）。车公制和模数制螺纹时心3、凹4分离, b d财5接合；车英制螺纹和径节螺纹时初、泌接合，凹4分离；凹3、心4、凹5同时接合，便 可车非标准和较精密螺纹，根据螺纹导程大小配换挂轮；车大导程螺纹，只需将轴IX右端 的滑移齿轮Z58向右移动，使之与轴VIII上的Z26齿轮啮合。下面我们具体介绍不同螺纹的传动路线及运动平衡式。（1）车公制螺纹传动路线表达式为：XI X xn XIIIUxii-XIVXIV 1007536主轴 VI IX琴（右）寻X 3（左）.283536 x-XV35XVI251典15UJXIII2536XVIIM5 XVIII（统杠）一刀架xiv的传动比共有8种，这8种传动比近似为等差级数，是获得各种螺纹导程的基 us 口 口 甘. 26 6.528 732836 9乂杯星本组 u 基。如= ，,=-, 海=, 府= =-， 28728 7 何 28 7.7*28 79.520 1033 1136 12弘/七壬巾廿土曲14 7 引14 7史21 7 W = 21 =T E畋的传动比共有4种, 这4种传动比按倍数关系排列，可将由基本组获得的导程值成倍扩大或缩小，乂称增倍组 I 28 35 ,1835 1in 件 1 = x =1, H佗、=x =, 35 28”- 45 28 2车削公制螺纹（右旋）的运动平衡式为：,58 3363L、= 1 十袖 x X X 58 33 100 式中：Lv 一一螺纹导程（单头螺纹为PQ,七一轴XIII-XIV间基本组的传动比；n倍轴XVxvn间增倍组的传动比。将上式简化后得Lv = lu.ii.,rrr m普通螺纹的螺距数列是分段的等差数列，每段乂是公比为2的等比数列，将基本组与 增倍组串联使用，就可车出不同导程（或螺距）的螺纹，如表2.2所示。本机构,19腿28720 1033 11基6 = 77 =；，基72815 11815 135 48 4 w 45 48 8100 2525 36“ XI X xn XIIIXIII-XIVXIV100 973635281548351845模数螺纹主要用于米制蜗杆，其螺距参数用模数m表示，车削模数螺纹的运动平衡 式为：X XV XVIIM5XVIII （幺幺.杠）一刀架京芸（左）.皿x 12tnL.或=5轴X实纭竺X些梭X % X U X58 33 100 97 3636 25式中：k 一一螺纹线数；P 一一螺纹螺距，mm；64 100 25 7冲 六由于xx一一兀，代入上式有:100 97 36 487,7八7兀= knm= 7TX”基以倍 X12 = “职信所以74A基倍（4）车径节螺纹 传动路线表达式为：主轴 VI IX58当R=1时，模数值7与“康、倍的关系见表2.4。表2.4 CA6140型车床模数螺纹表/?7/nun2628282832283628191420143321362118 15 1 x = 45 48 80.2528 15 1 X =35 48 40.518 35 1 X = 45 28 211.251.528 35 X = 135 281.7522.252.52.7535641005.侦 up 1-XI_x xnm xiv 100 973 u翌（右）奇X彖左）.XVXVIIM5 XVIII （丝杠）一刀架径节螺纹用在英制蜗杆中，其螺距参数用径节OP（牙/in）来表示，径节表示齿轮或蜗杆 Im分度圆直径上的齿数，所以英制蜗杆的轴向齿距（径节螺纹的螺距）Kp为：jr25 4PD?=（in） = =-7r （mm）DP DPDP则螺纹的导程为侦：=kPg =25.4nk _DP 主轴由于64 100 36xx一100 97 2525.4兀84代入上式有:.25.4如 25.4兀L =DPX坚12 =竺性84 基7i%583364100136xxxxxxiu xl2583310097叩25所以DP = 7k冬当k=l时，DP值与他、%的关系见表2.5。表2. 5 CA6140型车床径节螺纹表OP/（牙，in 1）*12628282832283628191420143321362118 15 1 X = 45 48 856647280889628 15 1 X =35 48 428323640444818 35 1 X =45 28 214161820222428 35 X = 135 28789101112由上述可见，CA6140型卧式车床通过两组不同传动比的挂轮、基本组、增倍组以及轴 XIL轴XV上两个滑移齿轮Z25的移动(通常称这两滑移齿轮及有关的离合器为移换机构) 加工出四种不同的标准螺纹。表2.6列出了加工四种螺纹时，进给传动链中各机构的工作 状态。表2. 6 CA61400型车床车制各种螺纹的工作调整螺纹种类螺距(mm)挂轮机构离合器状态移换机构基本组传动方向米制螺纹P63 100100 75m5结合轴 XIIZ25轴 XIII-轴 XIV模数螺纹Pm = m64 100 x 100 97M3、M,脱开轴 XV Z25英制螺纹25.4Pa 一 a63 100 X 100 75M3、M5结合轴 XII Z25轴 XIV-轴 XIII径节螺纹25.4 p =肿DP64 100 X 100 97M4脱开轴XV互5(5) 车削非标准螺距螺纹和较精密螺纹在加工非标准螺纹和精密螺纹时，Ms.财4、财5全部啮合，运动由主轴经挂轮通过XH 轴、XIV轴、XVII轴直接传给丝.杠。被加工螺纹的导程通过调整挂轮的传动比来实现。这 时，传动路线缩短，传动误差减小，螺纹精度可以得到较大提高。