913 進給箱設(shè)計（CA6140),進給,設(shè)計,ca6140 1遵義職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系機電一體化專業(yè)畢業(yè)論文論文題目：CA6140 車床傳動系統(tǒng)分析學(xué)生姓名：王小青指導(dǎo)教師：王永剛專 業(yè)：機電一體化年 級：機電 D081 班 學(xué) 號：0702080108遵　義 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院二０一０年 11 月中國 貴州 遵義2目 錄摘要········································································································ 1前言········································································································ 1一、 CA6140 型普通車床的傳動系統(tǒng)·························································· 1二、 外聯(lián)系傳動鏈···················································································· 2三、車削外圓傳動路線·············································································· 4四、螺紋車削傳動鏈················································································· 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························································································· 7摘 要關(guān)鍵詞：前 言一：CA6140 型普通車床的傳動系統(tǒng)分析機床的傳動系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)被加工工件的形狀確定機床需要哪些運動，實現(xiàn)各個運動的執(zhí)行件和運動源是什么，進而分析機床需要有哪些傳動鏈。方法是：首先找到傳動鏈所聯(lián)系的兩個端件(運動源和某一執(zhí)行件，或者一個執(zhí)行件和另一執(zhí)行件) ，然后按照運動傳遞順序從一個端件向另一端件依次分析各傳動軸之間的傳動結(jié)構(gòu)和運動傳遞關(guān)系，查明該傳動鏈的傳動路線以及變速、換向、接通和斷開的工作原理。機床運動計算按每一傳動鏈分別進行，一般步驟為：(1) 確定傳動鏈的兩端件，如電動機—主軸，主軸—刀架等；(2) 根據(jù)傳動鏈兩端件的運動關(guān)系，確定它們的計算位移，即在指定的同一時間間隔內(nèi)兩端件的位移量。例如，車床螺紋進給傳動鏈的計算位移為：主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架移動工件螺紋一個導(dǎo)程 L(單位為 mm)；(3) 根 據(jù) 計 算 位 移 以 及 相 應(yīng) 傳 動 鏈 中 各 個 順 序 排 列 的 傳 動 副 的 傳 動 比 ， 列 寫 運 動 平 衡 式 ；(4) 根據(jù)運動平衡式，計算出執(zhí)行件的運動速度(轉(zhuǎn)速、進給量等)或位移量，或者整理出換置機構(gòu)的換置公式，然后按加工條件確定掛輪變速機構(gòu)所需采用的配換齒輪齒數(shù)，或確定對其他變速機構(gòu)的調(diào)整要求。4圖 2.4 為 CA6140 型臥式車床的傳動系統(tǒng)圖，它是反映機床全部運動傳遞關(guān)系的示意圖。圖 2.4 CA6140 型臥式車床的傳動系統(tǒng)圖二：外聯(lián)系傳動鏈在機床的運動分析中，為了便于分析機床運動和傳動聯(lián)系，常用一些簡明的符號來表示運動源與執(zhí)行件、執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的傳動聯(lián)系，這就是傳動原理圖。圖 1 為傳動原理圖常用的部分符號。5a) 電動機 b)主軸 c)車刀 d) 定比傳動機構(gòu) e)滾刀 f)合成機構(gòu) g)換置機構(gòu)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。外聯(lián)系傳動鏈傳動比的變化，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)系傳動鏈不要求兩末端件之間有嚴格的傳動關(guān)系。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。下面以臥式車床的傳動原理圖為例，說明傳動原理圖的畫法和所表示的內(nèi)容。如圖 2 所示，從電動機至主軸之間的傳動屬于外聯(lián)系傳動鏈，它是為主軸提供運動和動力的。即從電動機—1—2—u v—3——4—主軸，這條傳動鏈亦稱主運動傳動鏈，其中 1—2 和 3—4 段為傳動比固定不變的定比傳動結(jié)構(gòu)，2—3 段是傳動比可變的換置機構(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)合成形運動（螺旋運動），這是一條內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，其中 4—5 和 6—7 段為定比傳動機構(gòu)，5—6 段是換置機構(gòu) uf，調(diào)整 uf 值可得到不同的螺紋導(dǎo)程。車削外園傳動路線6四：螺紋車削傳動鏈1．螺紋進給傳動鏈車削螺紋時，主軸回轉(zhuǎn)與刀具縱向進給必須保證嚴格的運動關(guān)系：主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具移動一個螺紋導(dǎo)7程。其運動平衡式為： 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比；U?主 軸 絲 杠——機床絲杠導(dǎo)程，mm。L絲要車削不同標準和不同導(dǎo)程的螺紋，只需改變傳動比，即改變傳動路線或更換齒輪。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、非標準及較精密螺紋，或上述各種左、右螺紋。加工螺紋時，主軸Ⅵ的運動經(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)、 (車非標準和較6310?7641097ab?cd精密螺紋) 。車公制和模數(shù)制螺紋時 M3、M 4 分離，M 5 接合；車英制螺紋和徑節(jié)螺紋時 M3、M 5 接合，M 4 分離；M3、M 4、 M5 同時接合，便可車非標準和較精密螺紋，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，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路線及運動平衡式。(1) 車公制螺紋傳動路線表達式為：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 的傳動比共有 8 種，這 8 種傳動比近似為等差級數(shù)，是獲得各種螺紋導(dǎo)程的基本機構(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 的傳動比共有 4 種，這 4 種傳動比按倍數(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)的運動平衡式為：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 間基本組的傳動比；u基8——軸 XV—XVII 間增倍組的傳動比。u倍將上式簡化后得 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) 車英制螺紋傳動路線表達式為：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)以每英寸長度上的螺紋牙數(shù) a (牙/in )表示。為使計算方便，將英制導(dǎo)程換算為米制導(dǎo)程。車削英制螺紋的運動平衡式為：1225.41kLa?工 主 軸 ?583610?751u基 362?倍式中：k ——螺紋線數(shù)。由于 ≈ ，代入上式化簡可得：6310?7562.12=25.4kLa?工 .1?u倍基 425.7?u倍基a = 7k倍基當 k=1 時，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)螺紋傳動路線表達式為：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 動 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 k=1 時，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)螺紋傳動路線表達式為：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 k=1 時，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比的掛輪、基本組、增倍組以及軸 XII、軸 XV 上兩個滑移齒輪 Z25 的移動(通常稱這兩滑移齒輪及有關(guān)的離合器為移換機構(gòu))加工出四種不同的標準螺紋。表 2.6 列出了加工四種螺紋時，進給傳動鏈中各機構(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) 掛輪機構(gòu) 離合器狀態(tài) 移換機構(gòu) 基本組傳動方向米制螺紋 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