913 進(jìn)給箱設(shè)計(jì)（CA6140),進(jìn)給,設(shè)計(jì),ca6140 1遵義職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文論文題目：CA6140 車床傳動(dòng)系統(tǒng)分析學(xué)生姓名：王小青指導(dǎo)教師：王永剛專 業(yè)：機(jī)電一體化年 級(jí)：機(jī)電 D081 班 學(xué) 號(hào)：0702080108遵　義 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院二０一０年 11 月中國(guó) 貴州 遵義2目 錄摘要········································································································ 1前言········································································································ 1一、 CA6140 型普通車床的傳動(dòng)系統(tǒng)·························································· 1二、 外聯(lián)系傳動(dòng)鏈···················································································· 2三、車削外圓傳動(dòng)路線·············································································· 4四、螺紋車削傳動(dòng)鏈················································································· 54.1 公制·········································54.2 英制········································ 54.3 徑節(jié)制······································4.4 模數(shù)制螺紋·······························五：結(jié)論·································································3······························· 6六、致謝································································································· 6七、參考文獻(xiàn)························································································· 7摘 要關(guān)鍵詞：前 言一：CA6140 型普通車床的傳動(dòng)系統(tǒng)分析機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)被加工工件的形狀確定機(jī)床需要哪些運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行件和運(yùn)動(dòng)源是什么，進(jìn)而分析機(jī)床需要有哪些傳動(dòng)鏈。方法是：首先找到傳動(dòng)鏈所聯(lián)系的兩個(gè)端件(運(yùn)動(dòng)源和某一執(zhí)行件，或者一個(gè)執(zhí)行件和另一執(zhí)行件) ，然后按照運(yùn)動(dòng)傳遞順序從一個(gè)端件向另一端件依次分析各傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)傳遞關(guān)系，查明該傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線以及變速、換向、接通和斷開的工作原理。機(jī)床運(yùn)動(dòng)計(jì)算按每一傳動(dòng)鏈分別進(jìn)行，一般步驟為：(1) 確定傳動(dòng)鏈的兩端件，如電動(dòng)機(jī)—主軸，主軸—刀架等；(2) 根據(jù)傳動(dòng)鏈兩端件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，確定它們的計(jì)算位移，即在指定的同一時(shí)間間隔內(nèi)兩端件的位移量。例如，車床螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈的計(jì)算位移為：主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架移動(dòng)工件螺紋一個(gè)導(dǎo)程 L(單位為 mm)；(3) 根 據(jù) 計(jì) 算 位 移 以 及 相 應(yīng) 傳 動(dòng) 鏈 中 各 個(gè) 順 序 排 列 的 傳 動(dòng) 副 的 傳 動(dòng) 比 ， 列 寫 運(yùn) 動(dòng) 平 衡 式 ；(4) 根據(jù)運(yùn)動(dòng)平衡式，計(jì)算出執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)速度(轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等)或位移量，或者整理出換置機(jī)構(gòu)的換置公式，然后按加工條件確定掛輪變速機(jī)構(gòu)所需采用的配換齒輪齒數(shù)，或確定對(duì)其他變速機(jī)構(gòu)的調(diào)整要求。4圖 2.4 為 CA6140 型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，它是反映機(jī)床全部運(yùn)動(dòng)傳遞關(guān)系的示意圖。圖 2.4 CA6140 型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖二：外聯(lián)系傳動(dòng)鏈在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析中，為了便于分析機(jī)床運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)聯(lián)系，常用一些簡(jiǎn)明的符號(hào)來(lái)表示運(yùn)動(dòng)源與執(zhí)行件、執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的傳動(dòng)聯(lián)系，這就是傳動(dòng)原理圖。圖 1 為傳動(dòng)原理圖常用的部分符號(hào)。5a) 電動(dòng)機(jī) b)主軸 c)車刀 d) 定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu) e)滾刀 f)合成機(jī)構(gòu) g)換置機(jī)構(gòu)外聯(lián)系傳動(dòng)鏈 聯(lián)系運(yùn)動(dòng)源與執(zhí)行件的傳動(dòng)鏈，稱為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。它的作用是使執(zhí)行件得到予定速度的運(yùn)動(dòng)，并傳遞一定的動(dòng)力。此外，還起執(zhí)行件變速、換向等作用。外聯(lián)系傳動(dòng)鏈傳動(dòng)比的變化，只影響生產(chǎn)率或表面粗糙度，不影響加工表面的形狀。因此，外聯(lián)系傳動(dòng)鏈不要求兩末端件之間有嚴(yán)格的傳動(dòng)關(guān)系。如臥式車床中，從主電動(dòng)機(jī)到主軸之間的傳動(dòng)鏈，就是典型的外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。下面以臥式車床的傳動(dòng)原理圖為例，說明傳動(dòng)原理圖的畫法和所表示的內(nèi)容。如圖 2 所示，從電動(dòng)機(jī)至主軸之間的傳動(dòng)屬于外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，它是為主軸提供運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。即從電動(dòng)機(jī)—1—2—u v—3——4—主軸，這條傳動(dòng)鏈亦稱主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，其中 1—2 和 3—4 段為傳動(dòng)比固定不變的定比傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，2—3 段是傳動(dòng)比可變的換置機(jī)構(gòu) uv，調(diào)整 uv 值用以改變主軸的轉(zhuǎn)速。從主軸—4—5—u f—6—7—絲杠—刀具,得到刀具和工件間的復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)（螺旋運(yùn)動(dòng)），這是一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，其中 4—5 和 6—7 段為定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，5—6 段是換置機(jī)構(gòu) uf，調(diào)整 uf 值可得到不同的螺紋導(dǎo)程。車削外園傳動(dòng)路線6四：螺紋車削傳動(dòng)鏈1．螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈車削螺紋時(shí)，主軸回轉(zhuǎn)與刀具縱向進(jìn)給必須保證嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系：主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具移動(dòng)一個(gè)螺紋導(dǎo)7程。其運(yùn)動(dòng)平衡式為： 1LUL???工 絲主 軸 主 軸 絲 杠式中： ——螺紋導(dǎo)程，mm；L工——指主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)；1主 軸——主軸至絲杠之間的總傳動(dòng)比；U?主 軸 絲 杠——機(jī)床絲杠導(dǎo)程，mm。L絲要車削不同標(biāo)準(zhǔn)和不同導(dǎo)程的螺紋，只需改變傳動(dòng)比，即改變傳動(dòng)路線或更換齒輪。CA6140 型臥式車床可車削公制、英制、模數(shù)、徑節(jié) 4 種螺紋，也可車大導(dǎo)程、非標(biāo)準(zhǔn)及較精密螺紋，或上述各種左、右螺紋。加工螺紋時(shí)，主軸Ⅵ的運(yùn)動(dòng)經(jīng) 傳至軸Ⅸ，再經(jīng) (右螺紋) 或 (左螺紋)傳至軸 XI 及掛輪。掛輪583325?架的三組掛輪分別為： (車公制、英制螺紋) 、 (車模數(shù)、徑節(jié)螺紋)、 (車非標(biāo)準(zhǔn)和較6310?7641097ab?cd精密螺紋) 。車公制和模數(shù)制螺紋時(shí) M3、M 4 分離，M 5 接合；車英制螺紋和徑節(jié)螺紋時(shí) M3、M 5 接合，M 4 分離；M3、M 4、 M5 同時(shí)接合，便可車非標(biāo)準(zhǔn)和較精密螺紋，根據(jù)螺紋導(dǎo)程大小配換掛輪；車大導(dǎo)程螺紋，只需將軸Ⅸ右端的滑移齒輪 Z58 向右移動(dòng)，使之與軸Ⅷ上的 Z26 齒輪嚙合。下面我們具體介紹不同螺紋的傳動(dòng)路線及運(yùn)動(dòng)平衡式。(1) 車公制螺紋傳動(dòng)路線表達(dá)式為：主軸 VI— —IX— —XI— —XII— —XIII—UXⅢ—XIV —XIV— —XV—58325()???????右 左 6310?752362536?—XVI— —XVII—M —XVIII(絲杠)—刀架??????451832???4815235uXⅢ—XIV 的傳動(dòng)比共有 8 種，這 8 種傳動(dòng)比近似為等差級(jí)數(shù)，是獲得各種螺紋導(dǎo)程的基本機(jī)構(gòu)，又稱基本組 u 基。 = = ， = = ， = = ， = = ， = = ， = = ， =1基 62.72u基 73u基 287.4u基 362975u基 149.76u基 201477u基= ， = = 。 XV—XVII 的傳動(dòng)比共有 4 種，這 4 種傳動(dòng)比按倍數(shù)關(guān)系排列，可將由基本組獲得的導(dǎo)3278基 3程值成倍擴(kuò)大或縮小，又稱增倍組 倍。 = =1， = = ， = = ， =u1倍 2835?2u倍 185?323u倍 85?44u倍 185?=1548車削公制螺紋(右旋)的運(yùn)動(dòng)平衡式為：121L??工 主 軸 583610?75236u基 ?5362u倍 ?式中： ——螺紋導(dǎo)程(單頭螺紋為 )，mm；L工 P工——軸 XⅢ—XIV 間基本組的傳動(dòng)比；u基8——軸 XV—XVII 間增倍組的傳動(dòng)比。u倍將上式簡(jiǎn)化后得 7Lu?工 基 倍普通螺紋的螺距數(shù)列是分段的等差數(shù)列，每段又是公比為 2 的等比數(shù)列，將基本組與增倍組串聯(lián)使用，就可車出不同導(dǎo)程(或螺距)的螺紋，如表 2.2 所示。表 2.2 CA6140 型車床公制螺紋表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) 車英制螺紋傳動(dòng)路線表達(dá)式為：主軸— —IX— —XI— —XII—M —XIV— —XIII— —XV— —XVII—M58325()???????右 左 6310?7531u基 3625u倍—XVIII(絲杠 ) —刀架5英制螺紋的螺距參數(shù)以每英寸長(zhǎng)度上的螺紋牙數(shù) a (牙/in )表示。為使計(jì)算方便，將英制導(dǎo)程換算為米制導(dǎo)程。車削英制螺紋的運(yùn)動(dòng)平衡式為：1225.41kLa?工 主 軸 ?583610?751u基 362?倍式中：k ——螺紋線數(shù)。由于 ≈ ，代入上式化簡(jiǎn)可得：6310?7562.12=25.4kLa?工 .1?u倍基 425.7?u倍基a = 7k倍基當(dāng) k=1 時(shí)，a 值與 、 的關(guān)系見表 2.3。u基 倍表 2.3 CA6140 型車床英制螺紋表/()aA-1牙 inu基u倍 286283283614914202132136845??－ 14 16 18 19 20 － 249418532??－ 7 8 9 － 10 11 122541324 214－ 5 － 6183??－ － 2 － － － － 3(3) 車模數(shù)螺紋傳動(dòng)路線表達(dá)式為：主軸 VI— —IX— —XI— —XII— —XIII—uXⅢ—XIV —XIV— —XV—58325()???????右 左 641097?25362536?—XVI— —XVII—M5—XVIII (絲杠) —刀架??????451832???481523模數(shù)螺紋 主 要 用 于 米 制 蝸 桿 ， 其 螺 距 參 數(shù) 用 模 數(shù) m 表 示 ， 車 削 模 數(shù) 螺 紋 的 運(yùn) 動(dòng) 平 衡 式 為 ：12π=1LkPm??工 主 軸 583641025973?u基 ?3625u倍 ?式中：k ——螺紋線數(shù)；P ——螺紋螺距，mm；由于 ，代入上式有：6410257π9348??π=Lkm?工 77π12484uu??基 基 倍 倍所以 m= 基 倍當(dāng) k=1 時(shí)，模數(shù)值 m 與 、 的關(guān)系見表 2.4。u基 倍表 2.4 CA6140 型車床模數(shù)螺紋表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) 車徑節(jié)螺紋傳動(dòng)路線表達(dá)式為：主軸 VI— —IX— —XI— —XII—M —XIV— —XIII— —XV— —XVII—58325()???????右 左 641097?31u基 3625u倍10M —XVIII (絲杠) —刀架5徑節(jié)螺紋用在英制蝸桿中，其螺距參數(shù)用徑節(jié) DP(牙/in )來(lái)表示，徑節(jié)表示齒輪或蝸桿 1in 分度圓直徑上的齒數(shù)，所以英制蝸桿的軸向齒距(徑節(jié)螺紋的螺距) 為：DP(mm)Pπ25.4(in)π?則螺紋的導(dǎo)程為 DP25.4π1kLk??工 主 軸 5836103612975u??倍基由于 ，代入上式有：64103.978?? 2.4π25.4π.187ukLPu??倍 倍工 基 基所以 uDPk?基倍當(dāng) k=1 時(shí)，DP 值與 、 的關(guān)系見表 2.5?；?u倍表 2.5 CA6140 型車床徑節(jié)螺紋表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由上述可見，CA6140 型臥式車床通過兩組不同傳動(dòng)比的掛輪、基本組、增倍組以及軸 XII、軸 XV 上兩個(gè)滑移齒輪 Z25 的移動(dòng)(通常稱這兩滑移齒輪及有關(guān)的離合器為移換機(jī)構(gòu))加工出四種不同的標(biāo)準(zhǔn)螺紋。表 2.6 列出了加工四種螺紋時(shí)，進(jìn)給傳動(dòng)鏈中各機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)。表 2.6 CA61400 型車床車制各種螺紋的工作調(diào)整螺紋種類 螺距(mm) 掛輪機(jī)構(gòu) 離合器狀態(tài) 移換機(jī)構(gòu) 基本組傳動(dòng)方向米制螺紋 p751063?模數(shù)螺紋 m??94M5 結(jié)合M3、M 4 脫開軸 XII 25Z軸 XV軸 XIII-軸 XIV英制螺紋 ap4.25751063?M3 、 M5 結(jié)合M4 脫開軸 XII 25Z軸 XV 軸 XIV-軸 XIII8