1、4.3.3 CA6140的傳動系統(tǒng)分析的傳動系統(tǒng)分析 【復(fù)習(xí)【復(fù)習(xí)】 ）主運動傳動鏈 ）進給運動傳動鏈 ）機動進給傳動鏈（1 1）機床傳動的基本組成部分）機床傳動的基本組成部分 機床的傳動必須具備以下的三個基本部分：機床的傳動必須具備以下的三個基本部分：運動源：運動源：為執(zhí)行件提供動力和運動的裝置。通常為電動機，如交流異步電動為執(zhí)行件提供動力和運動的裝置。通常為電動機，如交流異步電動機、直流電動機、直流和交流伺服電動機、步進電動機、交流變頻調(diào)速電動機、直流電動機、直流和交流伺服電動機、步進電動機、交流變頻調(diào)速電動機等。機等。傳動件：傳動件：傳遞動力和運動的零件。如齒輪、鏈輪、帶輪、絲杠、螺母等

2、，除傳遞動力和運動的零件。如齒輪、鏈輪、帶輪、絲杠、螺母等，除機械傳動外，還有液壓傳動和電氣傳動元件等。機械傳動外，還有液壓傳動和電氣傳動元件等。執(zhí)行件：執(zhí)行件：夾持刀具或工件執(zhí)行運動的部件。常用執(zhí)行件有主軸、刀架、工作夾持刀具或工件執(zhí)行運動的部件。常用執(zhí)行件有主軸、刀架、工作臺等，是傳遞運動的末端件。臺等，是傳遞運動的末端件。（2 2）機床的傳動鏈）機床的傳動鏈為了在機床上得到所需要的運動，必須通過一系列的傳動件把運動源為了在機床上得到所需要的運動，必須通過一系列的傳動件把運動源和執(zhí)行件，或把執(zhí)行件與執(zhí)行件聯(lián)系起來，以構(gòu)成傳動聯(lián)系。構(gòu)成一和執(zhí)行件，或把執(zhí)行件與執(zhí)行件聯(lián)系起來，以構(gòu)成傳動聯(lián)系。

3、構(gòu)成一個傳動聯(lián)系的一系列傳動件，稱之傳動鏈。個傳動聯(lián)系的一系列傳動件，稱之傳動鏈。 根據(jù)傳動鏈的性質(zhì)，傳動鏈可分為兩類：根據(jù)傳動鏈的性質(zhì)，傳動鏈可分為兩類： 外聯(lián)系傳動鏈；外聯(lián)系傳動鏈；聯(lián)系運動源與執(zhí)行件的傳動鏈，稱為外聯(lián)系傳動鏈。它的聯(lián)系運動源與執(zhí)行件的傳動鏈，稱為外聯(lián)系傳動鏈。它的作用是使執(zhí)行件得到予定速度的運動，并傳遞一定的動力。此外，還起執(zhí)作用是使執(zhí)行件得到予定速度的運動，并傳遞一定的動力。此外，還起執(zhí)行件變速、換向等作用。如臥式車床中，從主電動機到主軸之間的傳動鏈，行件變速、換向等作用。如臥式車床中，從主電動機到主軸之間的傳動鏈，就是典型的外聯(lián)系傳動鏈。就是典型的外聯(lián)系傳動鏈。內(nèi)聯(lián)系

4、傳動鏈：內(nèi)聯(lián)系傳動鏈：聯(lián)系兩個執(zhí)行件，以形成復(fù)合成形運動的傳動鏈，稱為內(nèi)聯(lián)系兩個執(zhí)行件，以形成復(fù)合成形運動的傳動鏈，稱為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。它的作用是保證兩個末端件之間的相對速度或相對位移保持聯(lián)系傳動鏈。它的作用是保證兩個末端件之間的相對速度或相對位移保持嚴格的比例關(guān)系，以保證被加工表面的性質(zhì)。如滾齒機的范成運動傳動鏈嚴格的比例關(guān)系，以保證被加工表面的性質(zhì)。如滾齒機的范成運動傳動鏈也屬于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。也屬于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。 主運動傳動鏈：可使主軸獲得主運動傳動鏈：可使主軸獲得24級正轉(zhuǎn)級正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（101400 r/min）及）及12級反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速（141580 r/min）主運動傳動鏈主運

5、動傳動鏈CA6140轉(zhuǎn)速 正轉(zhuǎn)24級轉(zhuǎn)速18級低轉(zhuǎn)速6級高轉(zhuǎn)速 反轉(zhuǎn)12級轉(zhuǎn)速進給運動傳動鏈組成進給運動傳動鏈組成進給傳動鏈：執(zhí)行件（主軸）執(zhí)行件（車刀）功用：使刀架實現(xiàn)縱向或橫向移動及變速與換向進給運動傳動鏈進給運動傳動鏈 功用是使刀架實現(xiàn)縱向及橫向移動變速與換向。它包括車螺紋進給運動傳動鏈和機動進給運動傳動鏈。 兩個末端件：主軸-刀架（絲杠） a) a) 車螺紋進給運動傳動鏈車螺紋進給運動傳動鏈 CA6140型臥式車床能車削米制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋米制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋，可以車削大導(dǎo)程、非標(biāo)準(zhǔn)和較精密的螺紋大導(dǎo)程、非標(biāo)準(zhǔn)和較精密的螺紋。它可以車削右旋右旋螺紋，

6、也可以車削左旋左旋螺紋。 計算位移：主軸1r-刀架移動加工螺紋的一個導(dǎo)程L工(mm) 運動平衡方程式: u 從主軸到絲杠之間的總傳動比 ； L絲 機床絲杠的導(dǎo)程，CA6140型車床的L絲=12mm； L工 被加工螺紋的導(dǎo)程（mm )。工絲主軸LLu1進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工） )車削米制螺紋 傳動路線 ：刀架（絲杠）（嚙合）（左螺紋）（右螺紋）主軸倍536252536362575100100633325253333335858基Muu進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 運動平衡式 ： 化簡后得 ： u基、u倍分別為基本變速組傳動比和增倍變速組傳動比。 如適當(dāng)選擇u基和u倍值，就

7、可得到米制螺紋導(dǎo)程L 的各值（112mm）。 mmuuL122536362536257510010063333358581)(倍基主軸倍基uuL7進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 進給箱中的基本變速組基本變速組是雙軸滑移齒輪變速機構(gòu)，軸上的四個滑移齒輪可分別與軸上鄰近的兩個固定齒輪相嚙合，共有8種傳動比： 75 .628261基u7728282基u7928364基u7828323基u75.914195基u71014206基u71121337基u71221368基u除了u基1和u基5外，其余各傳動比用分數(shù)表示時，分子按等差數(shù)列排列。進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 增倍變速組增倍變速

8、組由軸間的三軸滑移齒輪機構(gòu)組成?？勺儞Q四種傳動比： 它們之間依次相差2倍，其作用是將基本組的傳動比成倍地增加或縮小，從而可以加工出不同螺距的螺紋。變換u基和u倍的值，就可得到32種導(dǎo)程值，其中標(biāo)準(zhǔn)的有20種。(米制螺紋表）81481545181倍u41481535282倍u21283545183倍u1283535284倍u進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工）擴大導(dǎo)程傳動路線擴大導(dǎo)程傳動路線）（接正常導(dǎo)程傳動路線（正常導(dǎo)程）（擴大導(dǎo)程）主軸5858582644442080505020802658 從傳動路線表達式可知，擴大螺紋導(dǎo)程時，主軸到軸的傳動比為 ： 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為40-125r/min時

9、， 4582644445050208026581擴u進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為10-32r/min 時， 而正常螺紋導(dǎo)程時，主軸到軸的傳動比為： 所以，通過擴大導(dǎo)程傳動路線可將正常螺紋導(dǎo)程擴大4倍或16倍。CA6140型車床車削大導(dǎo)程米制螺紋時，最大螺紋導(dǎo)程為192mm。16582644442080208026582擴u15858u進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工） ) 車削英制螺紋 英制螺紋以每英寸長度上的螺紋扣數(shù)(扣/in)表示，其標(biāo)準(zhǔn)值也按分段等差數(shù)列的規(guī)律排列。 英制螺紋的導(dǎo)程 ：L=1/(in) 由于CA6140型車床的絲杠是米制螺紋，被加工的英制螺紋也

10、應(yīng)換算成以毫米為單位的相應(yīng)導(dǎo)程值，即 ：進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工）)(4 .25)(1mminL 英制螺紋傳動路線與米制螺紋路線相比有以下調(diào)整：改變傳動鏈中部分傳動副的傳動比，使其包含特殊因子 25.4； 將基本組兩軸的主、被動關(guān)系對調(diào)，以便使分母為等差級數(shù)。 其余部分的傳動路線與車削米制螺紋時相同。 運動平衡式為 ： 將L=25.4/代入上式，得： 變換u基和u倍的值，就可得到各種標(biāo)準(zhǔn)的英制螺紋。倍基倍基主軸uuuuL14.257412253617510010063333358581)(進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工）)/47inuu（扣倍基 )車削模數(shù)螺紋 模數(shù)螺紋主要用

11、在米制蝸桿中，用模數(shù)m表示螺距的大小。螺距與模數(shù)的關(guān)系為 ：pm=m(mm) 模數(shù)螺紋的導(dǎo)程為：Lm=k m(mm) （k螺紋的頭數(shù) ） 模數(shù)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m也是分段等差數(shù)列。車削時的傳動路線與車削米制螺紋的傳動路線基本相同。由于模數(shù)螺紋的螺距中含有因子，因此車削模數(shù)螺紋時所用的掛輪為 。9710010064進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 運動平衡式為： 式中 化簡后得 只要變換u基和u倍，就可車削各種不同模數(shù)的螺紋 122536362536259710010064333358581(倍基主軸）uuLm48736259710010064， 倍基uukm47進 給 運 動 傳 動 鏈（螺

12、紋加工） ) )車削徑節(jié)螺紋車削徑節(jié)螺紋 徑節(jié)螺紋主要用于同英制蝸輪相配合，即為英制蝸桿。其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為徑節(jié)，用DP表示，其定義為：對于英制蝸輪，將其總齒數(shù)折算到每一英寸分度圓直徑上所得的齒數(shù)值，稱為徑節(jié)。根據(jù)徑節(jié)的定義可得蝸輪齒距為： 式中 z蝸輪的齒數(shù) ， D蝸輪的分度圓直徑（in）。 只有英制蝸桿的軸向齒距PDP與蝸輪齒距/DP相等才能正確嚙合，而徑節(jié)制螺紋的導(dǎo)程為英制蝸桿的軸向齒距為： 標(biāo)準(zhǔn)徑節(jié)的數(shù)列也是分段等差數(shù)列。 inDPDzzDp蝸輪齒距mmDPkinDPPDP4 .25進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 車削徑節(jié)螺紋時，可采用英制螺紋的傳動路線，但掛輪需換為： 運動平衡式:

13、 化簡得： 變換u基和u倍可得常用的24種徑節(jié)螺紋。12253619710010064333358581倍基（主軸）uuLDP9710010064倍基uukDP7進 給 運 動 傳 動 鏈（螺紋加工）縱向和橫向進給傳動鏈縱向和橫向進給傳動鏈 機動進給傳動鏈主要是用來加工圓柱面和端面，為了減少螺紋傳動鏈絲杠及開合螺母磨損，保證螺紋傳動鏈的精度，機動進給是由光杠經(jīng)溜扳箱傳動的。 a) 縱向機動進給傳動鏈 兩末端件：主軸1r-刀架f(mm) 運動平衡式 ：rmmuuf/125 . 28028483030402945632323656282536362536257510010063333358581倍

14、基（主軸）縱進 給 運 動 傳 動 鏈進給運動傳動鏈進給運動傳動鏈螺紋進給傳動鏈：實現(xiàn)螺紋進給傳動鏈：實現(xiàn) 車削公制、英制、模數(shù)車削公制、英制、模數(shù) 制和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺制和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺 紋；還可車削大導(dǎo)程、紋；還可車削大導(dǎo)程、 非標(biāo)準(zhǔn)和較精密的螺紋；非標(biāo)準(zhǔn)和較精密的螺紋； 這些螺紋可以是右旋的，這些螺紋可以是右旋的， 也可以是左旋的也可以是左旋的螺紋進給傳動鏈的運動平衡式為螺紋進給傳動鏈的運動平衡式為 1（主軸）（主軸）u0uxL絲絲 = L工工 CA6140型車床車削上述各種螺紋時的傳動路線表達式為 主軸 VI XIXIXVIIIIIIIVV左螺紋右螺紋擴大螺紋導(dǎo)程正常螺紋導(dǎo)程3325

15、253333335826444420805050208026585858 XVII M5 合 XVIII（絲桿） 刀架非標(biāo)準(zhǔn)螺紋英制和徑節(jié)螺紋公制和模數(shù)螺紋模數(shù)和徑節(jié)螺紋公制和英制螺紋合合倍基合基4332536125363625362597100100647510010063MXIVMXIIdcbauXVXIIIuXIVMXIVuXIIIXII基本螺距機構(gòu)，共基本螺距機構(gòu)，共 8 種：種：75 . 628261基u 7728282基u7828323基u 7928364基u75 . 914195基u 71014206基u71121337基u 71221368基u增倍機構(gòu)，共增倍機構(gòu)，共 4 種：

16、種：1283535281倍u 21283545182倍u41481535283倍u 81481545181倍u擴大螺距機構(gòu)：導(dǎo)程可擴大擴大螺距機構(gòu)：導(dǎo)程可擴大 4 倍倍4582644445050208026581擴u 16582644442080208026582擴u擴大螺紋進給傳動路線的運動平衡式為擴大螺紋進給傳動路線的運動平衡式為12333358581掛主軸工uL化簡后得掛輪換置公式為化簡后得掛輪換置公式為12工掛Ldcbau縱向和橫向進給傳動鏈縱向和橫向進給傳動鏈 當(dāng)進行非螺紋工序車削加工時，可當(dāng)進行非螺紋工序車削加工時，可使用縱向和橫向進給運動鏈。該傳動鏈?zhǔn)褂每v向和橫向進給運動鏈。該傳

17、動鏈由主軸經(jīng)過公制或英制螺紋傳動路線至由主軸經(jīng)過公制或英制螺紋傳動路線至進給箱軸進給箱軸XVII，其后運動經(jīng)齒輪副傳至，其后運動經(jīng)齒輪副傳至光桿光桿XIX，再由光桿經(jīng)溜板箱中的傳動，再由光桿經(jīng)溜板箱中的傳動機構(gòu)，分別傳至齒輪齒條機構(gòu)和橫向進機構(gòu)，分別傳至齒輪齒條機構(gòu)和橫向進給絲杠給絲杠XXVII，使刀架作縱向或橫向機，使刀架作縱向或橫向機動進給。動進給。刀架快速移動傳動鏈刀架快速移動傳動鏈 為了減輕工人的勞動強度和縮短為了減輕工人的勞動強度和縮短輔助時間，刀架快速移動傳動機構(gòu)可輔助時間，刀架快速移動傳動機構(gòu)可使刀架實現(xiàn)機動快速移動。按下快速使刀架實現(xiàn)機動快速移動。按下快速移動按鈕，快速電動機經(jīng)齒輪副使軸移動按鈕，快速電動機經(jīng)齒