CA6140普通车床传动系统分析与结构组成分析Word文档格式.doc

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5.溜板箱它位于床身前侧和刀袈部件相连接,它的功能是把进给箱的运动（光杠或丝杠的旋转运动）传递给绐刀架,使刀架实现纵向进给、横纵向进给、快速移动或车螺纹。

6.床身它固定在左右床腿上,它是车床的基本支承元件,是机床各部件的安装基准,是使机床各部件在工作过程中保持准确的相对位置。

7.光杠和丝杠是将运动由进给箱传到溜板箱的中间传动元件。

光杠用于一般车削,丝杠用于车螺纹。

3.传动系统简介

图2CA6140普通车床的传动系统方框图

由图2及图2-1-1可知，电动机经主换向机构、主变速机构带动主轴完成主运动。

进给传动从主轴开始，经进给换向机构、交换齿轮和进给箱内的变速机构和转换机构、溜板箱中的传动机构和转换机构传至刀架。

溜板箱中的转换机构起改变进给方向的作用，使刀架做纵向或横向、正向或反向进给运动。

4.主传动系统及主要结构

1.主运动传动链

CA6140型卧式车床的主运动传动链的两末端件是主电动机与主轴，它的功用是把运动源（电动机）的运动及动力传给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，并满足卧式车床主轴变速和换向的要求。

主传动系统图如下：

传动路线如下：

运动由电动机经三角皮带传给主轴箱中的轴Ⅰ。

在轴Ⅰ上装有双向多片式摩擦离合器。

的作用使主轴（轴Ⅵ）正转、反转或停止。

的左右两部分分别与空套在轴Ⅰ上的两个齿轮连在一起。

当压紧离合左部的摩擦片时，轴Ⅰ的运动经左部的摩擦片及齿轮副或传给轴Ⅱ。

当压紧离合器右部的摩擦片时，轴Ⅰ的运动经离合器右部的摩擦片及齿轮，传至轴Ⅶ上的空套齿轮，然后再传给轴Ⅱ上的齿轮，使轴Ⅱ转动。

这时，由轴Ⅰ传到轴Ⅱ的运动多经过了一个中间齿轮，因此轴Ⅱ的转动方向与经离合器左部传动时相反。

运动经离合器的左部传动时，使主轴正转；

运动经的右部传动时，则使主轴反转。

轴Ⅱ的运动可分别通过三对齿轮副

传给轴Ⅲ。

运动由轴Ⅲ到主轴有两种不同的传动路线。

（1）当主轴需要高速运转（=450～1400）时，主轴上的滑动齿轮处于左端位置，（与轴Ⅲ上的齿轮啮合）轴Ⅲ上的运动经齿轮副直接传至主轴。

（2）当主轴需以较低的转速运转时（=10～500）这时，主

轴上的滑齿移到右端位置，使齿式离合器啮合。

于是轴Ⅲ上的运动就经齿轮副或传给轴Ⅳ经齿轮副或、及齿式离合器传给主轴。

CA6140普通车床的主运动传动路线表达式为：

电动机

2.主传动系统主要结构

①传动机构

主轴箱中的传动机构包括定比机构和变速机构两部分，前者仅用于传递运动和动力，或进行升速、降速，一般采用齿轮传动副；

后者用来使主轴变速，通常采用滑移齿轮变速机构，因其结构简单紧凑，传动效率高。

②传动轴的支承结构

主轴箱中的传动轴由于转速较高，一般采用向心球轴承或圆锥滚子轴承支承。

常采用的双支承结构，对较长的传动轴，为了提高其刚性，则采用三支承结构。

例如，轴Ⅲ、Ⅳ的两端各装有一个圆锥滚子轴承，在中间还装有一个向心球轴承作为辅助支承。

③传动齿轮

主轴箱中的传动齿轮多数是直齿的，为了使传动平稳，在Ⅴ—Ⅵ轴间使用了一对斜齿轮。

齿轮和传动轴的连接，有固定、空套和滑移的三种。

在主轴箱中共有七个滑移齿轮，其中：

轴Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ上的滑移齿轮和主轴Ⅵ上的齿轮离合器M2上的齿轮是用于主轴变速的；

轴Ⅹ、Ⅸ上的滑移齿轮是分别用于车削左、右旋螺纹及正常螺距、扩大螺距的变换。

操纵这些滑移齿轮共用三套操纵机构。

④卸荷带轮

主轴箱的运动由电机经皮带传入。

为了改善主轴箱输入轴的工作条件，并使传动平稳，主轴箱运动输入轴上的皮带轮采用卸荷结构。

皮带轮与花键套用螺钉连接成一体，支承在法兰体内的两个向心球轴承上，而法兰体则固定在主轴箱体上。

这样，皮带轮可通过花键套带动Ⅰ轴旋转，而皮带的张力经法兰体直接传至箱体上，轴Ⅰ便不致受横向力作用而产生弯曲变形，提高了传动的平稳性。

⑤双向多片式摩擦离合器、制动器及其操纵机构

在轴Ⅰ上装有双向摩擦片式离合器，它用于主轴起动和控制正、反转，并可起过载保护作用。

该离合器由内摩擦片、外摩擦片、定位片、滑套及空套齿轮等组成。

左离合器传动主轴正转，用于切削加工，传递的扭矩较大，因而片数多；

右离合器片数少，传动主轴反转，主要用于退刀。

离合器的内外片松开时的间隙要适当，当发生间隙过大或过小时，必须进行调整。

调整方法为：

将定位销压入缺口，然后转动左侧螺母，可调整左边摩擦片的间隙；

转动右侧螺母，可调整右边摩擦片的间隙。

调整好后，让定位销弹出，重新卡住螺母缺口，以防螺母在工作过程中松动。

为了缩短辅助时间，提高生产率，在轴Ⅳ上装有钢带式制动器（刹车），当需要机床停止工作时，即当摩擦的时刻，为克服主轴的转动惯量，该制动器立即使主轴停止转动。

制动器由杠杆、制动盘、调节螺钉及弹簧、制动带等组成。

制动盘和轴Ⅳ用花键连接，钢制制动带的内侧有一层夹铁砂帆布，以增加摩擦面的摩擦系数，制动带的一端与和杠杆相连接，另一端由接头和调节螺钉固定于箱体。

制动器和摩擦离合器共用一套操纵机构。

当操纵手柄使离合器脱开时，齿条轴处于中间位置，此时，齿条轴上的凸起部分刚好处于与杠杆下端相接触的位置，使杠杆按逆时针方向摆动，使制动带拉紧，使轴Ⅳ和主轴迅速停止转动。

若摩擦离合器接合、主轴转动时，杠杆处于齿条轴凸起部分的右边或左边的凹槽中，使制动带放松，主轴就不再被制动。

这样制动器和离合器两者是互锁的。

制动带对制动盘制动力（即制动带的拉紧程度）可由调节螺钉进行调节。

⑥主轴部件

主轴是车床的主要零件之一，在工作时承受很大的切削力，故要求主轴具有足够的刚度和较高的精度。

它是一个空心的阶梯轴，其内孔（φ48㎜）用于通过φ47㎜以下的长棒料或穿入钢棒以卸下顶尖，也可用于装置气动、电动和液压夹紧机构。

主轴前端的锥孔为莫氏6号锥度，用于安装顶尖套及前顶尖；

也可安装心轴，有自锁作用，可借助于锥面配合的摩擦力直接带动心轴和工件转动。

主轴后端具有锥度为1:

2O的锥孔，它是加工主轴用的工艺基准面。

主轴前端采用短锥法兰式结构，用于安装卡盘或拨盘，由主轴端面上的圆形拨块传递扭矩。

主轴尾部的圆柱面用作安装各种辅具（电气、液压及气动装置等）的安装基面。

主轴有前、中、后三个支承，保证主轴具有较好的刚性。

这种支承方式要求箱体上三个支承孔的同轴度好，否则不但装配困难，并影响主轴的工作性能。

采用三支承后，主轴空转时摩擦功率的损耗较大。

前支承由两个滚动轴承组成。

前面是D级精度的318212型圆锥孔双列向心短圆柱滚子轴承，用于承受径向力，这种轴承具有刚性好，精度高，尺寸小和承载能力大等优点。

另外采用一个D级精度双列60°

角接触向心推力轴承，以承受正反两方向的轴向力。

这种轴承的轴向承载能力、刚性和极限转速都较高。

该机床主轴推力轴承安装在前支承中，离加工部位的距离较近，中、后轴承都只能承受径向载荷，而在轴向方向可以游动，当主轴在长时间运转发热膨胀时，可以允许向后微量伸长，以减少主轴的弯曲变形，因而对加工精度的影响较小。

但结构复杂，装配不方便。

后支承使用一个E级精度的318212型圆锥孔双列向心短圆柱滚子轴承。

主轴的中间支承是一个E级精度的32216型单列向心短圆柱滚子轴承。

主轴支承对主轴的运转精度及刚度影响很大。

主轴轴承应在无间隙（或少量过盈）条件下进行运转。

轴承中的间隙，直接影响机床的加工精度。

因此，主轴轴承的间隙须定期地进行调整。

前轴承间隙的调整方法为：

松开前端螺母，拧动带锁紧键的圆螺母，这时轴承的内环就相对主轴锥形轴颈向右移动；

由于该轴承内环很薄，而且内孔也和主轴锥面一样，具有1：

12的锥度，因此，内环在轴向移动时，便产生向外的径向弹性变形（胀大），达到调整轴承径向间隙或预紧的目的。

主轴的径向跳动和轴向跳动允差都是0.01㎜。

主轴的径向跳动影响加工表面的圆度和同轴度；

轴向跳动影响加工端面的平面度和螺距精度。

当主轴跳动量超过许用值时，一般情况下是适当调整前支承的间隙，就可使主轴跳动量调整到许用值内。

如径向跳动仍达不到要求时，可调整后轴承的间隙，中间支承的间隙不可调整。

⑦润滑装置

为了保证机床的正常工作和减少零件的磨损，需采用合理的润滑装置。

润滑方式有以下两种：

1）溅油润滑：

依靠高速旋转的齿轮将润滑油飞溅各处。

这种方式存在油量不能按需要控制，还会引起润滑油发热，润滑油输送到摩擦面之前不能滤净等缺点。

机床很少采用，只使用在一些减速器中。

2）油泵供油循环润滑：

润滑油由油泵从油箱中吸出经滤油器，滤清后输送至分油器，然后经油管送至个各摩擦面。

CA6140型车床采用了油泵供油箱外循环润滑方式。

这种润滑方式有两大优点：

A.可以把箱体内的热量带到箱外，降低主轴箱的温升，减少热变形，有利于保证加工精度。

B.可使主轴箱内的赃物等及时排除，减少传动件的磨损。

5.进给传动系统及主要结构

1.进给运动传动链

进给运动传动链是使刀架实现纵向或横向运动的传动链。

进给运动的动力来源也是主电动机（7.5kw，1450）。

运动由电动机经主传动链、主轴、进给传动连至刀架，使刀架带着车刀实现机动的纵向进给，横向进给或车削螺纹。

虽然刀架移动的动力来自电动机，但由于刀架的进给量及螺纹的的导程是以主轴每转过一转时刀架的移动量来表示的，所以我们在分析此传动链时把主轴作为传动链的起点，而把刀架作为传动链的终点，即进给运动传动链的两末端件是主轴和刀架。

进给运动传动链的传动路线为：

运动从主轴Ⅵ经轴Ⅸ（或再经轴Ⅺ上的中间齿轮）传至轴Ⅹ，再经过挂轮（交换齿轮）传至轴ⅩⅢ，然后传入进给箱。

从进给箱传出的运动一条传动路线是经丝杠ⅩⅨ带动溜板箱使刀架纵向运动，这是切削车削螺纹的传动路线，进给传动链是“内联系”传动链，主轴每转刀架的移动量应等于加工螺纹的导程；

另一条传动路线是经光杠ⅩⅩ和溜板箱内的一系列传动机构，带动刀架做纵向或横向的进给运动，这是一般机动进给的传动路线，进给传动连是“外联系”传动链，进给量以工件每转刀架的移动量来表示。

进给运动传动链的传动路线表达式如下图所示：

（1）车削螺纹

CA6140型卧式车床能车削常用的公制、英制、模数制及径节制等4种标准的螺纹，此外，还可以车削加大螺距，非标准螺距及较精确的螺纹。

它既可以车削右螺纹，也可以车削左螺纹。

①车削公制螺纹（米制螺纹）

车削公制螺纹时，进给箱中的齿式离合器、脱开，接合。

这时的传动路线为（见图2-1-1及传动路线表达式）：

运动由主轴Ⅵ经齿轮副、换向机构（车左螺纹是经）、挂轮传到进给箱中，然后由移换机构的