《CA6140车床的传动系统》.doc

2.2 CA6140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—主轴，主轴—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L(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。 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M1，M1的作用是使主轴(轴Ⅵ)正转、反转或停止。M1左、右两部分，分别与空套在轴Ⅰ上的两个齿轮连在一起。当压紧离合器M1左部的摩擦片时，轴Ⅰ的运动经M1左部的摩擦片及齿轮副或传给轴Ⅱ。当压紧离合器M1右部分的摩擦片时，轴Ⅰ的运动经M1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Ⅱ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M1左部传动时的转动方向相反。运动经离合器M1 的左部传动时，使主轴正转；运动经M1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、、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(=450～1400r/min )，应将主轴上的滑移齿轮Z50移到左端位置(与轴Ⅲ上的齿轮Z63啮合)，轴Ⅲ的运动经齿轮副直接传给主轴； (2) 当主轴需要中低速运转时(=10～500r/min )，应将主轴上的滑轮齿轮Z50移到右端位置，使齿式离合器M2啮合。于是，轴Ⅲ上的运动经齿轮副或传给轴Ⅳ，然后再由轴Ⅳ经齿轮副或、及齿式离合器M2传给主轴。 主运动传动链的运动路线表达式如下： 2．主轴转速计算 主轴的转速可应用下列运动平衡式计算。 uⅠ—Ⅱ、uⅡ—Ⅲ、uⅢ—Ⅵ 式中：——主轴转速，r/min； ——电动机转速，r/min； ——主动皮带轮直径，mm； ——被动皮带轮直径，mm； ——三角带传动的滑动系数，=0.02； uⅠ—Ⅱ、uⅡ—Ⅲ、uⅢ—Ⅵ——分别为Ⅰ—Ⅱ、Ⅱ—Ⅲ、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级，但在Ⅲ轴、Ⅴ轴之间4种传动比分别为： u== u== u=≈1 u=≈ u≈u故实际的级数为23(1+3)=24级；同理，主轴反转转速级数为12级。 由于反转时Ⅰ—Ⅱ之间的传动比(u ==)大于正转时的传动比(u =或)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。 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： 式中：——螺纹导程，mm； ——指主轴每转一转； ——主轴至丝杠之间的总传动比； ——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的运动经传至轴Ⅸ，再经(右螺纹)或(左螺纹)传至轴XI及挂轮。挂轮架的三组挂轮分别为：(车公制、英制螺纹)、(车模数、径节螺纹)、(车非标准和较精密螺纹)。车公制和模数制螺纹时M3、M4分离，M5接合；车英制螺纹和径节螺纹时M3、M5接合，M4分离； M3、M4、 M5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