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文档简介

1、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

2、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。63100IXHI昙创51检测130【喳5450463 AA50wJVI!aXOQP=5inm个=2.5mmZ P=5mmIX25gXVI

3、IQ 廿a257 5kW 1450r/minXV HI nr | o 血28 8 T XX2024 9i22 24 2 业z=12 j %63100IXHI昙创51检测130【喳5450463 AA50wJVI!aXOQP=5inm个=2.5mmZ P=5mmIX25gXVIIQ 廿a257 5kW 1450r/minXV HI nr | o 血28 8 T XX2024 9i22 24 2 业z=12 j %ii i iHiii i4nrmywi上中,“3君 P=l2mmXXIIITP=5mnn48$ XXI 命XXV油105 P4 ,32 力K A右13胃 0.25kW2800r/min3

4、8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Mi, Mi的作用是使主轴(轴VI)正转、反转或停止。Mi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Mi左部的摩擦片时,轴I的运动经Mi左部的摩 擦片及齿轮副色或卫传给轴II。当压紧离合器也右部分的摩擦片时,轴I的运动经 3843右部的摩擦片及齿轮Z50传给轴Ml上的空套齿轮Z34,然后再传给轴H上的齿轮Z30,使轴 【转动。这时,由轴I传到轴

5、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Mi左部传动时的转动方向相反。运动经离合器Mi的左部传动时,使主轴正转; 运动经济的右部传动时,则使主轴反转。轴II的运动可分别通过三对齿轮副召、双、58 50 41 传给轴HI。运动由轴IH到主轴有两种不同的传动路线:(1)当主轴需要高速运转时(% =450140017mm),应将主轴上的滑移齿轮Z50移到左 端位置(与轴IH上的齿轮Z63啮合),轴川的运动经齿轮副言直接传给主轴;(2)当主轴需要中低速运转时( =105001/mm),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II【上的运动经

6、齿轮副空或留传给轴IV,然后再 8050由轴IV经齿轮副卫或卫、空及齿式离合器必传给主轴。805058主运动传动链的运动路线表达式如下:电动机一篝 n450r.min N -7.5kW I潟必(左)一43.电动机一篝 n450r.min N -7.5kW I潟必(左)一43.vT一-IV 一用一v 一豺式右)一 l50j3941ii-iiir-ni-VI (主轴)30I 50 J2.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轴=也 x 7 (1 e)一 、Wii-iii式中:1主轴转速,r/nun :电电动机转速,1/min;主动皮带轮直径,mm;-被动皮带轮直径,mm: 三角带

7、传动的滑动系数,=0.02;“if、翅一川一VI一一分别为1一11、ii-ni、in-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HI轴、V轴之间4种传动比分别为: TOC o 1-5 h z 5020 120 20 150 504205115080 4- 8080 1650514 80 504勺-明故实际的级数为2x 3x(1+3尸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(=卫x=2)大于正转时的传动比(“=或区) 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

8、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.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:4= 1主轴x 主描-统杠x k式中:乙一一螺纹导程,mm;1主轴指主轴每转一转;U卜轴*杆一一主轴至丝杠之间的总传动比;L哈机床丝杠导程,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,

9、主轴VI的运动经色传至轴IX,再经至(右螺纹)或至x4(左螺纹)传至58332533轴XI及挂轮。挂轮架的三组挂轮分别为:旦xWQ(车公制、英制螺纹)、(车1007510097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, b d加5接合;车英制螺纹和径节螺纹时上、险接合,M4分离;心、加4、%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,使之与轴州上的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 IX5836 25田

10、351S145 J主轴 VI IX xviim5 xvin(丝杠)一刀架xin-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+ 1” 附 tv 仍甘+口甘26 6.528 732836 9本机构,乂称基本组 II 基 O = =9 lluy = = ,“M3 = =,基4 = =一,t 28728 7 鼠 3 28 7.7 限 28 719 9.5加5=讶=亍,基19 9.5加5=讶=亍,基620 1033 11=,W1L7 =一14 7,21 7基$ = = o u xv-xvn的传动比共有4种, 121 7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

11、倍扩大或缩小,乂称增倍组什 28 35 t 什 28 35 t 1835 1in o 信=x =1, 倍,=x =, 35 2845 28 2车削公制螺纹(右旋)的运动平衡式为:,58 3363L = 1 +料x X X U 58 33 100式中:Lx 一一螺纹导程(单头螺纹为匕),2815 11815 13548 4 倍 4548 87536mm;X至X/X12基3625倍轴XIII-XIV间基本组的传动比;轴XVXVII间增倍组的传动比。将上式简化后得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

12、示。表2.2 CA6140型车床公制螺纹表Linmh2628282832283628191420143321362118 15 1 X =一45 48 811.251.528 15 1 X =一35 48 41.7522.252.5318 35 1X =一45 28 23.544.555.5628 35X = 135 28789101112(2)车英制螺纹传动路线表达式为:主轴鬻(左xf主轴鬻(左xfXIIM a XIV XIII75325xv一倍xv一倍一xvnxvni(丝杠)一刀架英制螺纹的螺距参数以每英寸长度上的螺纹牙数6/ (37111 )表示。 制导程换算为米制导程。车削英制螺纹的运

13、动平衡式为:为使计算方便,将英,254 入=丁=1主轴式中:k 一一螺纹线数。,254 入=丁=1主轴式中:k 一一螺纹线数。58 33631001X X X X 58 33 1007536x u 25X 12 TH由端,100 x753625.4%2521代入上式化简可得:第 X 12=4x25.4r第 X 12=4x25.4L. =x -a 21 u7k 倍ci 4 基当*=1时,。值与基、倍的关系见表当*=1时,表2.3 CA6140型车床英制螺纹表2628282832283628191420143321362118 15 1X =一45 48 814161819202428 15 1X

14、 =一35 48 478910111218 35 1X =一45 28 243- 244-25628 35 .35 2823(3)车模数螺纹传动路线表达式为:主轴 VI IX58氟右)翁X冢左)Jxi-64 100主轴 VI IX58氟右)翁X冢左)Jxi-64 100 x100 9725XII xniwxin-xixiv3625 36x36 25-XV空351845xviv35)2815 xvn一检一xvin (丝杠)一刀架模数螺纹主要用于米制蜗杆,其螺距参数用模数加表示,车削模数螺纹的运动平衡 式为:L1 3s岫x当史x史x图x” x/x与史x % x 1258 33 100 97 363

15、6 25”式中:kP由于式中:kP由于所以一一螺纹螺距,mm;64 100 25 7小、上xx一一兀,代入上式有:100 97 36 487,7- 7兀% =奴7=欣兀X 基% X 12 =彳基/7当次=1当次=1时,模数值m与u基、信的关系见表24(4)车径节螺纹 传动路线表达式为:主轴 VI IX 58家右)(4)车径节螺纹 传动路线表达式为:主轴 VI IX 58家右)卧鼠左)JXI64 100 x100 97-xnm3xiv-xni成253*表2.4 CA6140型车床模数螺纹表/加 mm2628282832283628191420143321362118 15 1x =一45 48

16、80.2528 15 1 X =一 35 48 40.518 35 1 X =一45 28 211.251.528 35X = 135 281.7522.252.52.753XVxviim5 xvni(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 1m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)用p为:7T?5 4PD?=(in) =二兀(mm)DP DPDP则螺纹的导程为册=A% =25.4 成 则螺纹的导程为册=A% =25.4 成 -BT=lx小工 64 100 36由于XXx100 97 2525.47184代入上式有:

17、583364100136xxxxxxiu xl2583310097i /25倍r 25.4依 25.4兀 / ,一 25.4兀/,Lt =x-1x12 =DP 84 江让 7i/u所以。尸=7&纽倍当当1时,DP值与基、倍的关系见表2.5。表2. 5 CA6140型车床径节螺纹表OP/(牙 in)2628282832283628191420143321362118 15 1X -=45 48 856647280889628 15 1 X -=一 35 48 428323640444818 35 1X -=一45 28 214161820222428 35X = 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M3、M

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