机电产品构造演示文稿2015(3)课件

1、第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床例题例题6如图所示为某机如图所示为某机床主传动系统图，床主传动系统图，试写出其传动路试写出其传动路线表达式，并计线表达式，并计算主轴的变速级算主轴的变速级数与主轴的极限数与主轴的极限转速。转速。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床例题例题7如图所示为某机如图所示为某机床主传动系统图，床主传动系统图，试写出其传动路试写出其传动路线表达式，并计线表达式，并计算主轴的变速级算主轴的变速级数与主轴的极限数与主轴的极限转速。转速。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床第一章第一章 CA6140型

2、卧式车床型卧式车床第一节第一节 概述概述一、车床的用途一、车床的用途卧式车床通用性强，加工范围广，适于加工各种卧式车床通用性强，加工范围广，适于加工各种回转表面、加工端面及加工各种常用的螺纹，还回转表面、加工端面及加工各种常用的螺纹，还能进行钻孔、铰孔、滚花等工作。能进行钻孔、铰孔、滚花等工作。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床图图1-1 卧式车床所能加工的典型表面卧式车床所能加工的典型表面第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床二、车床的运动二、车床的运动1. 工件的旋转运动工件的旋转运动主运动，其转速常以主运动，其转速常以n（r/min）表示。）表示。2. 刀架的移动刀架

3、的移动纵向、横向进给运动，其进给纵向、横向进给运动，其进给量常用量常用 f （mm/r）表示。）表示。3. 辅助运动。辅助运动。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床三、车床的总布局三、车床的总布局图图1-2 CA6140型卧式车床外形图型卧式车床外形图车床的总布车床的总布局就是其各局就是其各主要部件间主要部件间的相互位置的相互位置关系与相对关系与相对运动关系。运动关系。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床图图1-2 CA6140型卧式车床外形图型卧式车床外形图1-主轴箱主轴箱 2-刀架刀架 3-尾架尾架 4-床身床身 5-左床腿左床腿 6-光杠光杠 7-丝杠丝杠 8-溜板箱

4、溜板箱 9-右床腿右床腿 10-进给箱进给箱第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床四、车床的主要技术规格四、车床的主要技术规格机床的技术规格直接反映了该机床的加工能力。机床的技术规格直接反映了该机床的加工能力。机床中最主要的技术规格就是主参数。它不仅直机床中最主要的技术规格就是主参数。它不仅直接反映该机床的加工能力，还影响机床的其他参接反映该机床的加工能力，还影响机床的其他参数和基本结构的大小。数和基本结构的大小。CA6140型卧式车床的主参数是在床身上工件的型卧式车床的主参数是在床身上工件的最大回转直径为最大回转直径为400mm。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床CA61

5、40型卧式车床的主要技术规格型卧式车床的主要技术规格床身上最大工件回转直径床身上最大工件回转直径 400mm刀架上最大工件回转直径刀架上最大工件回转直径 210mm最大工件长度最大工件长度 750mm，1000mm，1500mm最大车削长度最大车削长度 650mm，900mm，1400mm主轴孔径主轴孔径 52mm主轴正转转速主轴正转转速24级级 101400r/min主轴反转转速主轴反转转速12级级 141580r/min主电动机功率主电动机功率 7.5kW主电动机转速主电动机转速 1450r/min第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床第二节第二节 卧式车床的传动系统卧式车床的传动

6、系统CA6140型卧式车床的传动系统图如图型卧式车床的传动系统图如图1-3所示。所示。图图1-3 CA6140型卧式车床传动系统图型卧式车床传动系统图主传动系统主传动系统进给传动系统进给传动系统第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床一、一、主运动传动链主运动传动链CA6140型卧式车床的型卧式车床的主运动传动链的两个末端主运动传动链的两个末端件是主电动机和主轴，其功用是把动力源的运动件是主电动机和主轴，其功用是把动力源的运动和动力传给主轴，使主轴带动着工件实现主运动，和动力传给主轴，使主轴带动着工件实现主运动，并实现主轴的变速和换向。并实现主轴的变速和换向。该车床的主运动传动链为外联系

7、传动链。该车床的主运动传动链为外联系传动链。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床图图1-3 CA6140型卧式车床传动系统图型卧式车床传动系统图（局部）（局部）第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床1. 传动路线传动路线CA6140型卧式车床的主传动系统是从主电动机型卧式车床的主传动系统是从主电动机传递至主轴的所有传动机构的组合。传递至主轴的所有传动机构的组合。图图1-3 CA6140型卧式车床传动系统图型卧式车床传动系统图（局部）（局部）第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床CA6140型卧式车床的主传动系统的传动路线表型卧式车床的主传动系统的传动路线表达式如下达式

8、如下电动机电动机1440r/min7.5kW130230MM1 1( (左左) )563851433430MM1 1( (右右) )503422583050394150502080515080202658M26350（主轴）（主轴）高速传动路线高速传动路线低速传动路线低速传动路线图图1-3 CA6140型卧式车床传动系统图型卧式车床传动系统图（局部）（局部）第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床2. 主轴转速级数主轴转速级数Z及转速值及转速值根据传动路线表达式，主轴正、反转时，理论上根据传动路线表达式，主轴正、反转时，理论上可获得转速级数可获得转速级数Z分别为：分别为：正转正转 Z =

9、 23(1 + 22) = 30(级级)反转反转 Z = 13(1 + 22) = 15(级级)但进一步分析可知，在但进一步分析可知，在轴之间实际传动比轴之间实际传动比应为应为3种。种。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床;41505180202 u;41802050503 u;161802080201 u1505150504 u第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床电动机电动机1440r/min7.5kW130230MM1 1( (左左) )563851433430MM1 1( (右右) )503422583050394150502080515080202658M26350

10、（主轴）（主轴）第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床主轴的转速可以通过运动平衡式来计算主轴的转速可以通过运动平衡式来计算 r/min2301301450 uuun 主正转正转 Z = 231 + (221) = 24(级级)反转反转 Z = 131 + (221) = 12(级级)所以主轴实际可获得正转所以主轴实际可获得正转24级级(10 1400 r/min)、反转反转12级（级（14 1580r/min）转速。）转速。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床图图1-3 CA6140型卧式车床型卧式车床主传动系统转速图主传动系统转速图第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式

11、车床二、进给运动传动链二、进给运动传动链进给运动传动链是使刀架实现纵、横向机动进给进给运动传动链是使刀架实现纵、横向机动进给运动的传动链，虽然其动力源也来自主电动机，运动的传动链，虽然其动力源也来自主电动机，但由于刀架的进给量或车削螺纹的导程，是以主但由于刀架的进给量或车削螺纹的导程，是以主轴每转过一转时刀架的移动量来表示的，所以在轴每转过一转时刀架的移动量来表示的，所以在分析该传动链时，应把主轴与刀架作为两个末端分析该传动链时，应把主轴与刀架作为两个末端件件。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床图图1-3 CA6140型卧式车床传动系统图型卧式车床传动系统图进给传动系统进给传动系统

12、第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床根据刀架的运动情况不同，进给运动传动链可分根据刀架的运动情况不同，进给运动传动链可分为：车螺纹传动链、纵向进给传动链和横向进给为：车螺纹传动链、纵向进给传动链和横向进给传动链。传动链。 1. 车削螺纹车削螺纹CA6140型卧式车床能车削常用的米制、英制、型卧式车床能车削常用的米制、英制、模数制及径节制四种标准螺纹，还可以车削大导模数制及径节制四种标准螺纹，还可以车削大导程螺纹、较精密螺纹及非标准螺纹，此外，它既程螺纹、较精密螺纹及非标准螺纹，此外，它既可车削右（正）螺纹，也可车削左（反）螺纹。可车削右（正）螺纹，也可车削左（反）螺纹。第一章第一章

13、CA6140型卧式车床型卧式车床车削任何一种螺纹，为了保证其加工精度，必须车削任何一种螺纹，为了保证其加工精度，必须保证主轴每转保证主轴每转 1 转，刀具准确地移动工件被加工转，刀具准确地移动工件被加工螺纹螺纹 1 个导程个导程 L 的距离。的距离。车削螺纹时的运动平衡式应为：车削螺纹时的运动平衡式应为：式中式中 u 主轴至丝杠间全部传动副的传动比；主轴至丝杠间全部传动副的传动比； t丝丝车床丝杠的导程，车床丝杠的导程， t丝丝=12mm。 Ltu 丝丝主轴主轴1第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床螺纹种类螺纹种类螺距参数螺距参数螺距螺距/mm导程导程/mm米制米制螺距螺距T/mmT

14、L=KT模数制模数制模数模数m/mmTm=mLm=Km英制英制每英寸牙数每英寸牙数a/inTa=25.4/aLa=K25.4/a径节制径节制径节径节DP/inTDP=25.4/DPLDP=K25.4/DP 表表1-1 螺距参数及螺距与导程之间的换算关系螺距参数及螺距与导程之间的换算关系第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床（1）车削米制螺纹）车削米制螺纹1，1.25，1.5，1.75，2，2.25，2.5，3，3.5，4，4.5，5，5.5，6，7，8，9，10，11，12，14，16，18，20，22，24，28，32，36，40，44，48，56，64，72，80，88，96，11

15、2，128，144, 160，176，192（mm）。）。米制螺纹标准螺距数列是按分段等差级数规律排米制螺纹标准螺距数列是按分段等差级数规律排列的，且各段等差数列的公差成倍数关系。列的，且各段等差数列的公差成倍数关系。GB米制螺纹标准螺距值米制螺纹标准螺距值第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床图图1-3 CA6140型卧式车床传动系统图型卧式车床传动系统图第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床 基本螺距机构基本螺距机构u基基增倍螺距机构增倍螺距机构u倍倍换向机构换向机构挂轮机构挂轮机构第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床传动路线表达式如下：传动路线表达式如下：刀架刀

16、架()合合Mu25363625u5倍倍基基-()丝杠丝杠-主主轴轴362575100100633325253333335858-（右螺纹）（右螺纹）（左螺纹）（左螺纹）第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床其中其中u基基为轴为轴之间变速机构的传动比，之间变速机构的传动比，共八种：共八种：2136；2133；1420；1419；2836；2832；2828；2826基8基7基6基5基4基3基2基1uuuuuuuu第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床这八种传动比近似的按等差级数规律排列，是获这八种传动比近似的按等差级数规律排列，是获得米制螺纹标准螺距值的基础，故称之为基本变得米制

17、螺纹标准螺距值的基础，故称之为基本变速机构，简称为基本组。速机构，简称为基本组。；792836；782832；772828；76.52826基4基3基2基1uuuu7122136；7112133；7101420；79.51419基8基7基6基5uuuu第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床其中其中u倍倍为轴为轴之间之间变速机构的传动比，共四种：变速机构的传动比，共四种：481545184815352828354518283535284321 倍倍倍倍倍倍倍倍；uuuu第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床这四种传动比按倍这四种传动比按倍数关系排列，可以数关系排列，可以增大车削螺

18、纹标准增大车削螺纹标准螺距的种类。故称螺距的种类。故称之为增倍变速机构，之为增倍变速机构，简称为增倍组。简称为增倍组。8148154518414815352821283545181283535284321 倍倍倍倍倍倍倍倍；uuuu第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床根据传动系统图和传动路线表达式，可以列出车根据传动系统图和传动路线表达式，可以列出车削米制螺纹时的运动平衡式如下：削米制螺纹时的运动平衡式如下：mm7倍基uuLmm=122536362536257510010063333358581Luu倍基主轴将上式化简得：将上式化简得：将不同的将不同的u基基、u倍倍带入上式，可得到带

19、入上式，可得到32种导程值，种导程值，其中符合国家标准的有其中符合国家标准的有20种。种。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床表表1-2 CA6140型车床的米制螺纹导程表（型车床的米制螺纹导程表（mm） u基基 u倍倍26/2828/2832/2836/2819/1420/1433/2136/211/811.251.51/41.7522.252.531/23.544.555.561789101112第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床（2）车削模数制螺纹）车削模数制螺纹模数螺纹主要是指米制蜗模数螺纹主要是指米制蜗杆，其螺纹参数为模数杆，其螺纹参数为模数 m，国家标准中规定

20、模数的标国家标准中规定模数的标准值同为按分段等差级数准值同为按分段等差级数规律排列的，但不同之处规律排列的，但不同之处在于导程中含有特殊因子在于导程中含有特殊因子 。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床 第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床传动路线表达式如下：传动路线表达式如下：-主主轴轴362597100100643325253333335858刀架刀架()合合Mu25363625u5倍倍基基-()丝杠丝杠（右螺纹）（右螺纹）（左螺纹）（左螺纹）第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床车削模数螺纹时的运动平衡式如下：车削模数螺纹时的运动平衡式如下：式中式中 mm12

21、2536362536259710010064333358581mLuu 倍基主轴48736259710010064第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床将上式化简得：将上式化简得：即即将不同将不同u基基、 u倍倍的值带入上式，便可得到各种不的值带入上式，便可得到各种不同模数的模数螺纹。同模数的模数螺纹。 mm47倍基uukm mm47倍倍基基uumkLm 第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床表表1-3 CA6140型车床的模数螺纹模数表（型车床的模数螺纹模数表（mm） u基基 u倍倍26/2828/2832/2836/2819/1420/1433/2136/211/80.25

22、1/40.51/211.251.511.7522.252.52.753第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床（3）车削英制螺纹）车削英制螺纹英制螺纹的螺纹参数为每英寸牙数英制螺纹的螺纹参数为每英寸牙数 a（牙（牙/in）。）。虽然英制螺纹虽然英制螺纹 a 的标准值也是按分段等差级数规的标准值也是按分段等差级数规律排列的，但其导程值却是按分段调和级数规律律排列的，但其导程值却是按分段调和级数规律排列的，且导程中还含有特殊因子排列的，且导程中还含有特殊因子25.4。即即 Ta= 1/a (in) = 25.4/a (mm)第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床由此可知，如要车削出各

23、种螺距的英制螺纹，只由此可知，如要车削出各种螺距的英制螺纹，只需对车削米制螺纹的传动路线作下列两处变动即需对车削米制螺纹的传动路线作下列两处变动即可：可：1）在传动链中改变部分传动副的传动比，使其）在传动链中改变部分传动副的传动比，使其包含特殊因子包含特殊因子25.4；2）为使加工出的螺纹导程按调和级数排列，应）为使加工出的螺纹导程按调和级数排列，应将基本组中的主动轴与从动轴对调。将基本组中的主动轴与从动轴对调。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床 第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床传动路线表达式如下：传动路线表达式如下：-主主轴轴75100100633325253333

24、335858刀架刀架()合合Mu36255倍倍1u基基-()丝杠丝杠（右螺纹）（右螺纹）（左螺纹）（左螺纹）()合合M3-第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床车削英制螺纹时的运动平衡式如下：车削英制螺纹时的运动平衡式如下： mm12253617510010063333358581aLuu 倍基主轴2125.425367510010063 式中式中第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床将上式化简得：将上式化简得： mm122125.425.4 基倍uukaLa in47牙倍基kuua 即即将不同将不同u基基、u倍倍的带入上式，便可得到各种不同的带入上式，便可得到各种不同牙数的英

25、制螺纹。牙数的英制螺纹。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床表表1-4 CA6140型车床的英制螺纹牙数表（牙型车床的英制螺纹牙数表（牙/in） u基基 u倍倍26/2828/2832/28 36/2819/14 20/1433/21 36/211/81416181920241/47891011121/213/47/249/256123第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式车床（4）车削径节制螺纹）车削径节制螺纹径节制螺纹主要是指英制蜗杆，其螺纹参数为径径节制螺纹主要是指英制蜗杆，其螺纹参数为径节的节的DP（牙（牙/in）。）。径节螺纹径节螺纹 DP 也是按分段等差级数规律排列，故也是按分段等差级数规律排列，故其导程值也是按分段调和级数规律排列的，且导其导程值也是按分段调和级数规律排列的，且导程中还含有特殊因子程中还含有特殊因子25.4和和 。第一章第一章 CA6140型卧式车床型卧式