機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)-CA6140的傳動系統(tǒng)分析

4.3.3 CA6140的 傳 動 系 統(tǒng) 分 析 【 復(fù) 習(xí) 】 ） 主 運(yùn) 動 傳 動 鏈 ） 進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈 ） 機(jī) 動 進(jìn) 給 傳 動 鏈 （ 1） 機(jī) 床 傳 動 的 基 本 組 成 部 分 機(jī) 床 的 傳 動 必 須 具 備 以 下 的 三 個 基 本 部 分 ：運(yùn) 動 源 ： 為 執(zhí) 行 件 提 供 動 力 和 運(yùn) 動 的 裝 置 。 通 常 為 電 動 機(jī) ， 如 交 流 異 步 電 動機(jī) 、 直 流 電 動 機(jī) 、 直 流 和 交 流 伺 服 電 動 機(jī) 、 步 進(jìn) 電 動 機(jī) 、 交 流 變 頻 調(diào) 速 電 動機(jī) 等 。傳 動 件 ： 傳 遞 動 力 和 運(yùn) 動 的 零 件 。 如 齒 輪 、 鏈 輪 、 帶 輪 、 絲 杠 、 螺 母 等 ， 除機(jī) 械 傳 動 外 ， 還 有 液 壓 傳 動 和 電 氣 傳 動 元 件 等 。執(zhí) 行 件 ： 夾 持 刀 具 或 工 件 執(zhí) 行 運(yùn) 動 的 部 件 。 常 用 執(zhí) 行 件 有 主 軸 、 刀 架 、 工 作臺 等 ， 是 傳 遞 運(yùn) 動 的 末 端 件 。 （ 2） 機(jī) 床 的 傳 動 鏈為 了 在 機(jī) 床 上 得 到 所 需 要 的 運(yùn) 動 ， 必 須 通 過 一 系 列 的 傳 動 件 把 運(yùn) 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 ： 外 聯(lián) 系 傳 動 鏈 ； 聯(lián) 系 運(yùn) 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(yùn) 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(jī) 到 主 軸 之 間 的 傳 動 鏈 ，就 是 典 型 的 外 聯(lián) 系 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(yùn) 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 嚴(yán) 格 的 比 例 關(guān) 系 ， 以 保 證 被 加 工 表 面 的 性 質(zhì) 。 如 滾 齒 機(jī) 的 范 成 運(yùn) 動 傳 動 鏈也 屬 于 內(nèi) 聯(lián) 系 傳 動 鏈 。 主 運(yùn) 動 傳 動 鏈 ： 可 使 主 軸 獲 得 24級 正 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速 （ 101400 r/min） 及 12級 反 轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn) 速（ 141580 r/min） 主 運(yùn) 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(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈 組 成進(jìn) 給 傳 動 鏈 ： 執(zhí) 行 件 （ 主 軸 ） 執(zhí) 行 件 （ 車 刀 ）功 用 ： 使 刀 架 實(shí) 現(xiàn) 縱 向 或 橫 向 移 動 及 變 速 與 換 向 進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈 功 用 是 使 刀 架 實(shí) 現(xiàn) 縱 向 及 橫 向 移 動 變 速 與 換 向 。 它 包 括 車 螺 紋 進(jìn) 給 運(yùn)動 傳 動 鏈 和 機(jī) 動 進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈 。 兩 個 末 端 件 ： 主 軸 -刀 架 （ 絲 杠 ） a) 車 螺 紋 進(jìn) 給 運(yùn) 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 ，可 以 車 削 大 導(dǎo) 程 、 非 標(biāo) 準(zhǔn) 和 較 精 密 的 螺 紋 。 它 可 以 車 削 右 旋 螺 紋 ， 也 可 以 車削 左 旋 螺 紋 。 計(jì) 算 位 移 ： 主 軸 1r-刀 架 移 動 加 工 螺 紋 的 一 個 導(dǎo) 程 L 工 (mm) 運(yùn) 動 平 衡 方 程 式 : u 從 主 軸 到 絲 杠 之 間 的 總 傳 動 比 ； L絲 機(jī) 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(jìn) 給 運(yùn) 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 536252536 3625751001006333252533 33335858基 Muu 進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 運(yùn) 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 可 得 到 米 制 螺 紋 導(dǎo) 程 L 的 各 值 （ 1 12mm） 。 mmuuL 122536362536257510010063333358581 )( 倍基主 軸 倍基 uuL 7進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 進(jìn) 給 箱 中 的 基 本 變 速 組 是 雙 軸 滑 移 齒 輪 變 速 機(jī) 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u 772828 2 基u 7928364 基u 7828323 基u 75.914195 基u 71014206 基u 71121337 基u 71221368 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(shí) ， 分 子 按 等 差 數(shù) 列 排 列 。進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 增 倍 變 速 組 由 軸 間 的 三 軸 滑 移 齒 輪 機(jī) 構(gòu) 組 成 。 可 變 換四 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u 41481535282 倍u 21283545183 倍u 1283535284 倍u進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 擴(kuò) 大 導(dǎo) 程 傳 動 路 線 ）（ 接 正 常 導(dǎo) 程 傳 動 路 線（ 正 常 導(dǎo) 程 ） （ 擴(kuò) 大 導(dǎo) 程 ）主 軸 5858 582644442080505020802658 從 傳 動 路 線 表 達(dá) 式 可 知 ， 擴(kuò) 大 螺 紋 導(dǎo) 程 時(shí) ， 主 軸 到 軸 的 傳 動 比 為 ： 當(dāng) 主 軸 轉(zhuǎn) 速 為 40-125r/min時(shí) ， 4582644445050208026581 擴(kuò)u進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 當(dāng) 主 軸 轉(zhuǎn) 速 為 10-32r/min 時(shí) ， 而 正 常 螺 紋 導(dǎo) 程 時(shí) ， 主 軸 到 軸 的 傳 動 比 為 ： 所 以 ， 通 過 擴(kuò) 大 導(dǎo) 程 傳 動 路 線 可 將 正 常 螺 紋 導(dǎo) 程 擴(kuò) 大 4倍或 16倍 。 CA6140型 車 床 車 削 大 導(dǎo) 程 米 制 螺 紋 時(shí) ， 最 大 螺 紋 導(dǎo)程 為 192mm。 16582644442080208026582 擴(kuò)u 15858 u進(jìn) 給 運(yùn) 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 也應(yīng) 換 算 成 以 毫 米 為 單 位 的 相 應(yīng) 導(dǎo) 程 值 ， 即 ：進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） )(4.25)(1 mminL 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(shí) 相 同 。 運(yùn) 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 uu uuL 14.2574 12253617510010063333358581 )(進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） )/47 inuu （ 扣倍基 )車 削 模 數(shù) 螺 紋 模 數(shù) 螺 紋 主 要 用 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(shí) 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(shí) 所 用 的 掛 輪 為 。9710010064 進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 運(yùn) 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 ） uuLm 48736259710010064 ， 倍基 uukm 47進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） )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 P DP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 mmDPkinDPPDP 4.25進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 車 削 徑 節(jié) 螺 紋 時(shí) ， 可 采 用 英 制 螺 紋 的 傳 動 路 線 ， 但 掛 輪 需換 為 ： 運(yùn) 動 平 衡 式 : 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 ） uuLDP 9710010064 倍基uukDP 7進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈（螺紋加工） 縱 向 和 橫 向 進(jìn) 給 傳 動 鏈 機(jī) 動 進(jìn) 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(jī) 動 進(jìn) 給 是 由 光 杠 經(jīng) 溜 扳 箱 傳動 的 。 a) 縱 向 機(jī) 動 進(jìn) 給 傳 動 鏈 兩 末 端 件 ： 主 軸 1r-刀 架 f(mm) 運(yùn) 動 平 衡 式 ： rmm uuf /125.2802848303040294 5632323656282536362536257510010063333358581 倍基（ 主 軸 ）縱進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈 進(jìn) 給 運(yùn) 動 傳 動 鏈 螺 紋 進(jìn) 給 傳 動 鏈 ： 實(shí) 現(xiàn) 車 削 公 制 、 英 制 、 模 數(shù) 制 和 徑 節(jié) 制 四 種 標(biāo) 準(zhǔn) 螺 紋 ； 還 可 車 削 大 導(dǎo) 程 、 非 標(biāo) 準(zhǔn) 和 較 精 密 的 螺 紋 ； 這 些 螺 紋 可 以 是 右 旋 的 ， 也 可 以 是 左 旋 的螺 紋 進(jìn) 給 傳 動 鏈 的 運(yùn) 動 平 衡 式 為 1（ 主 軸 ） u 0 ux L絲 = L工 CA6140型 車 床 車 削 上 述 各 種 螺 紋 時(shí) 的 傳 動 路 線 表 達(dá) 式 為 主 軸 VI XIXIXVIIIIIIIVV 左 螺 紋右 螺 紋擴(kuò) 大 螺 紋 導(dǎo) 程正 常 螺 紋 導(dǎo) 程 33252533 3333582644442080505020802658 5858 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 433 25361 2536362536259710010064 7510010063 MXIVMXIIdcba uXVXIIIuXIVM XIVuXIIIXII 基 本 螺 距 機(jī) 構(gòu) ， 共 8 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(jī) 構(gòu) ， 共 4 種 ：1283535281 倍u 21283545182 倍u41481535283 倍u 81481545181 倍u 擴(kuò) 大 螺 距 機(jī) 構(gòu) ： 導(dǎo) 程 可 擴(kuò) 大 4 倍4582644445050208026581 擴(kuò)u 16582644442080208026582 擴(kuò)u 擴(kuò) 大 螺 紋 進(jìn) 給 傳 動 路 線 的 運(yùn) 動 平 衡 式 為 12333358581 掛主 軸工 uL化 簡 后 得 掛 輪 換 置 公 式 為12 工掛 Ldcbau 縱 向 和 橫 向 進(jìn) 給 傳 動 鏈 當(dāng) 進(jìn) 行 非 螺 紋 工 序 車 削 加 工 時(shí) ， 可使 用 縱 向 和 橫 向 進(jìn) 給 運(yùn) 動 鏈 。 該 傳 動 鏈由 主 軸 經(jīng) 過 公 制 或 英 制 螺 紋 傳 動 路 線 至進(jìn) 給 箱 軸 XVII， 其 后 運(yùn) 動 經(jīng) 齒 輪 副 傳 至光 桿 XIX， 再 由 光 桿 經(jīng) 溜 板 箱 中 的 傳 動機(jī) 構(gòu) ， 分 別 傳 至 齒 輪 齒 條 機(jī) 構(gòu) 和 橫 向 進(jìn)給 絲 杠 XXVII， 使 刀 架 作 縱 向 或 橫 向 機(jī)動 進(jìn) 給 。 刀 架 快 速 移 動 傳 動 鏈 為 了 減 輕 工 人 的 勞 動 強(qiáng) 度 和 縮 短輔 助 時(shí) 間 ， 刀 架 快 速 移 動 傳 動 機(jī) 構(gòu) 可使 刀 架 實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 動 快 速 移 動 。 按 下 快 速移 動 按 鈕 ， 快 速 電 動 機(jī) 經(jīng) 齒 輪 副 使 軸XX高 速 轉(zhuǎn) 動 ， 再 經(jīng) 蝸 桿 副 、 溜 板 箱 內(nèi)的 轉(zhuǎn) 換 機(jī) 構(gòu) ， 使 刀 架 實(shí) 現(xiàn) 縱 向 和 橫 向的 快 速 移 動 ， 方 向 仍 由 雙 向 牙 嵌 式 離合 器 M8、 M9 控 制 。 CA6140型 車 床 的 典 型 機(jī) 構(gòu)雙 向 多 片 摩 擦 離 合 器 及 其 操 縱 機(jī) 構(gòu) 閘 帶 式 制 動 器閘 帶 式 制 動 器 變 速 操 縱 機(jī) 構(gòu) 縱 向 、 橫 向 機(jī) 動 進(jìn) 給 及 快 速 移 動 操 縱 系 統(tǒng) 超 越 離 合 器 和 進(jìn) 給 過 載 保 護(hù) 裝 置