CA6140车床传动系统分析

遵义职业技术学院机电工程系机电一体化专业毕业论文论文题目：CA6140 车床传动系统分析学生姓名：王小青指导教师：王永刚专 业：机电一体化年 级：机电 D081 班 学 号：0702080108遵义 职 业 技 术 学 院二一年 11 月中国 贵州 遵义目 录摘要 1前言 1一、 CA6140 型普通车床的传动系统 1二、 外联系传动链 2三、车削外圆传动路线 4四、螺纹车削传动链 54.1 公制54.2 英制 54.3 径节制4.4 模数制螺纹五：结论 6六、致谢 6七、参考文献 7摘 要关键词：前 言一：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二：外联系传动链在机床的运动分析中，为了便于分析机床运动和传动联系，常用一些简明的符号来表示运动源与执行件、执行件与执行件之间的传动联系，这就是传动原理图。图 1 为传动原理图常用的部分符号。a) 电动机 b)主轴 c)车刀 d) 定比传动机构 e)滚刀 f)合成机构 g)换置机构外联系传动链 联系运动源与执行件的传动链，称为外联系传动链。它的作用是使执行件得到予定速度的运动，并传递一定的动力。此外，还起执行件变速、换向等作用。外联系传动链传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，不影响加工表面的形状。因此，外联系传动链不要求两末端件之间有严格的传动关系。如卧式车床中，从主电动机到主轴之间的传动链，就是典型的外联系传动链。下面以卧式车床的传动原理图为例，说明传动原理图的画法和所表示的内容。如图 2 所示，从电动机至主轴之间的传动属于外联系传动链，它是为主轴提供运动和动力的。即从电动机12u v34主轴，这条传动链亦称主运动传动链，其中 12 和 34 段为传动比固定不变的定比传动结构，23 段是传动比可变的换置机构 uv，调整 uv 值用以改变主轴的转速。从主轴45u f67丝杠刀具,得到刀具和工件间的复合成形运动（螺旋运动），这是一条内联系传动链，其中 45 和 67 段为定比传动机构，56 段是换置机构 uf，调整 uf 值可得到不同的螺纹导程。车削外园传动路线四：螺纹车削传动链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： 1LUL工 丝主 轴 主 轴 丝 杠式中： 螺纹导程，mm；L工指主轴每转一转；1主 轴主轴至丝杠之间的总传动比；U主 轴 丝 杠机床丝杠导程，mm。L丝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，主轴的运动经 传至轴，再经 (右螺纹) 或 (左螺纹)传至轴 XI 及挂轮。挂轮583325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63107641097abcd精密螺纹) 。车公制和模数制螺纹时 M3、M 4 分离，M 5 接合；车英制螺纹和径节螺纹时 M3、M 5 接合，M 4 分离；M3、M 4、 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，只需将轴右端的滑移齿轮 Z58 向右移动，使之与轴上的 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：主轴 VI IX XI XII XIIIUXXIV XIV XV58325()右 左 6310752362536XVI XVIIM XVIII(丝杠)刀架4518324815235uXXIV 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本机构，又称基本组 u 基。 = = ， = = ， = = ， = = ， = = ， = = ， =1基 62.72u基 73u基 287.4u基 362975u基 149.76u基 201477u基= ， = = 。 XVXVII 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3278基 3程值成倍扩大或缩小，又称增倍组 倍。 = =1， = = ， = = ， =u1倍 28352u倍 185323u倍 8544u倍 185=1548车削公制螺纹(右旋)的运动平衡式为：121L工 主 轴 58361075236u基 5362u倍 式中： 螺纹导程(单头螺纹为 )，mm；L工 P工轴 XXIV 间基本组的传动比；u基轴 XVXVII 间增倍组的传动比。u倍将上式简化后得 7Lu工 基 倍普通螺纹的螺距数列是分段的等差数列，每段又是公比为 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。表 2.2 CA6140 型车床公制螺纹表L/mm u基u 倍286282832836149142021361485_ _ 1 _ _ 1.25 _ 1.532_ 1.75 2 2.25 _ 2.5 _ 31854_ 3.5 4 4.5 _ 5 5.5 6235_ 7 8 9 _ 10 11 12(2) 车英制螺纹传动路线表达式为：主轴 IX XI XIIM XIV XIII XV XVIIM58325()右 左 63107531u基 3625u倍XVIII(丝杠 ) 刀架5英制螺纹的螺距参数以每英寸长度上的螺纹牙数 a (牙/in )表示。为使计算方便，将英制导程换算为米制导程。车削英制螺纹的运动平衡式为：1225.41kLa工 主 轴 583610751u基 362倍式中：k 螺纹线数。由于 ，代入上式化简可得：63107562.12=25.4kLa工 .1u倍基 425.7u倍基a = 7k倍基当 k=1 时，a 值与 、 的关系见表 2.3。u基 倍表 2.3 CA6140 型车床英制螺纹表/()aA-1牙 inu基u倍 286283283614914202132136845 14 16 18 19 20 24418532 7 8 9 10 11 122541324 214 5 6183 2 3(3) 车模数螺纹传动路线表达式为：主轴 VI IX XI XII XIIIuXXIV XIV XV58325()右 左 64109725362536XVI XVIIM5XVIII (丝杠) 刀架451832481523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 ：12=1LkPm工 主 轴 583641025973u基 3625u倍 式中：k 螺纹线数；P 螺纹螺距，mm；由于 ，代入上式有：64102579348=Lkm工 7712484uu基 基 倍 倍所以 m= 基 倍当 k=1 时，模数值 m 与 、 的关系见表 2.4。u基 倍表 2.4 CA6140 型车床模数螺纹表m/mm u基u倍 28628361492013268145 0.25 352 0.5 2184 1 1.25 1.535 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3(4) 车径节螺纹传动路线表达式为：主轴 VI IX XI XIIM XIV XIII XV XVII58325()右 左 64109731u基 3625u倍M XVIII (丝杠) 刀架5径节螺纹用在英制蜗杆中，其螺距参数用径节 DP(牙/in )来表示，径节表示齿轮或蜗杆 1in 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) 为：DP(mm)P25.4(in)则螺纹的导程为 DP25.41kLk工 主 轴 5836103612975u倍基由于 ，代入上式有：64103.978 2.425.4.187ukLPu倍 倍工 基 基所以 uDPk基倍当 k=1 时，DP 值与 、 的关系见表 2.5。基 u倍表 2.5 CA6140 型车床径节螺纹表DP/(牙in -1) u基u倍 2862836149201326845 56 64 72 80 88 961352 28 32 36 40 44 48284 14 16 18 20 22 24135 7 8 9 10 11 12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 XII、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