第十次车床传动转速计算

1、金属切削机床 (Metal cutting machine tools) 三、主运动传动链传动路线重点重点 vhttp:/ Dcy.html vhttp:/ MzIw.html p机床的传动系统分析机床的传动系统分析 主运动传动链 2-2-附图主运动传动系统图附图主运动传动系统图 右式为主运动传动路线表达式右式为主运动传动路线表达式 进给运动传动链（车削螺纹）进给运动传动链（车削螺纹） 1）车削普通螺纹车削普通螺纹 运动平衡式：运动平衡式： S = =158/5833/3363/100100/75 25/36u基 基 25/3636/25u倍 倍 12 = = 7 7u基 基 u倍倍 可得可得

2、84=32种导程值，符合标准的只种导程值，符合标准的只 有有20种，通过背轮可车种，通过背轮可车24种大螺距螺纹种大螺距螺纹 2）车削模数螺纹车削模数螺纹（米制蜗杆）（米制蜗杆） 导程为：导程为：Sm=Km 运动平衡式：运动平衡式： Sm = =158/5833/3364/100100/97 25/36u基 基 25/3636/25u倍 倍 12 = = 7 7/4 u基 基 u倍倍 m = 7 7u基 基 u倍倍/(4K) K) 3）车削英制螺纹车削英制螺纹 导程为：导程为：Sa=K Pa= K25.4/a 运动平衡式：运动平衡式： Sm = =158/5833/3363/100100/75

3、 1/u基 基 36/25u倍 倍 12 = = 4 4/725.4u倍 倍/ u基基 a= 7 7K K /4 u基 基 /u倍倍 （扣 （扣/英寸）英寸） 4）车削径节螺纹车削径节螺纹（英制蜗杆）（英制蜗杆） 径节径节DPZ/D分 分 PDP=D分分/ Z=/ DP吋 吋 导程为：导程为：SDP=KPDP=K/ DP25.4 mm SDP= =158/5833/3364/100100/97 1/u基 基 36/25u倍 倍 12 = = /725.4u倍 倍/ u基基 mm DP = 7 7K K u基 基 / u倍倍 牙 牙/英寸英寸 5）车削非标准螺距及精密螺纹车削非标准螺距及精密螺纹

4、 离合器离合器M3、M4、M5全部啮合全部啮合, 螺纹导程靠调整挂轮传动比螺纹导程靠调整挂轮传动比u挂 挂来实现 来实现 运动平衡式：运动平衡式： 主轴加工主轴加工1.MPG 导程：导程： S =K P非 非 = =158/5833/33u挂 挂 12 u挂 挂= （ （a/b） （c /d） = S/12= K P非 非 /12 请单击请单击5次次 纵向、横向进给传动链纵向、横向进给传动链 28 56 36 32 32 56 M8 4 29 快移电动机 18 24 纵向进给纵向进给横向进给横向进给 40 30 30 48 M6 40 48 M6 （手动纵向进给）（手动纵向进给） 33 39

5、39 105 刻度盘 28 80 17 80 手轮 齿轮齿条Z12 （刀架纵向进给）（刀架纵向进给） （刀架左移）（刀架左移） 40 48 40 30 M7 30 48 M7 48 48 59 18 丝杠 手把 （刀架横向进给）（刀架横向进给）（手动横向进给（手动横向进给） （刀架后移）（刀架后移） （刀架前移）（刀架前移） （刀架右移）（刀架右移） （快速移动传送路线）（快速移动传送路线） （二）传动路线表达式传动路线表达式 v 运动经v带轮传动副传至轴I，压紧轴I上的多片摩擦离合器 M1左部经齿轮副运动传至轴II，实现主轴正转,如下图。 压紧右部经中间轮可获得相反方向的运动,如图 运动从轴

6、II传往主轴有2条路线： a.高速路线 主轴上的滑移齿轮50向左移，使之与轴III上右端的齿轮63啮合， 运动传至主轴得高转速。 b.主轴上的滑移齿轮50向右移，使之与齿式离合器M2啮合，轴III的运动经 齿轮副传至轴IV，又经齿轮副传至轴V，再经齿轮副和齿式离合器传至主轴获得 低转速,如图 v主轴转速级数和转速值主轴转速级数和转速值 v由传动系统图和传动路线表达式可以看出，主轴正转时，可得 236种高转速和2322=24种低转速。轴IIIV之间的4 条传动 路线的传动比为 vu120/80 x 20/801/16 u220/80 x 51/501/4 vu350/50 x 20/801/4

7、u450/50 x 51/501 v式中，u2和u3基本相同，所以实际上只有3种不同的传动比。主 轴实际 上只能得到23 (221) =18级转速。加上由高速 路线传动获得的 6级转速，主轴共可获得24级转速。 v同理，主轴反转时，有31(22一l)12级转速。 v应用上述平衡式，可以计算出主轴正转时的24级转速 为 101400r/min。同理，也可计算出主轴反转时的12级转 速为 141580r/min。主轴反转通常不是用于切削，而是用 于车削螺 纹，车完一刀后，车刀沿螺旋线退回，所以转速 高可以缩短辅 助时间。 （三）转速图（三）转速图（机床设计机床设计） v1、传动组中传动副数的确定、

8、传动组中传动副数的确定 v12=412=4* *3 12=33 12=3* *4 4 v12=312=3* *2 2* *2 12=22 12=2* *3 3* *2 2 12=212=2* *2 2* *3 3 v选用原则：前多后少选用原则：前多后少 前密后疏前密后疏 v 升早降晚升早降晚 2、转速间的关系、转速间的关系 v主轴的各级转速通常按等比数列的规律排主轴的各级转速通常按等比数列的规律排 列列 v即：即：N1 = Nmin N2=N1 N3=N2=N1 2 v NK =N1k-1 Nz = Nmax= N1 z-1 v 若若Rn=Nmax / Nmin 则则 Rn = z-1 v R

9、n为变速范围为变速范围 Z为转速级数为转速级数 为公比为公比 3、齿轮齿数的确定、齿轮齿数的确定 v同一传动组内各齿轮的模数常取为相同，同一传动组内各齿轮的模数常取为相同， 因此，各传动副的齿数和相等。可由计算因此，各传动副的齿数和相等。可由计算 或查表确定齿轮的齿数或查表确定齿轮的齿数 v计算法：计算法： v（1）将各传动比化为分子分母都是整数）将各传动比化为分子分母都是整数 的分数。如的分数。如: Ua1=1/ 2=1/2; vUa2=1/ =1/1.41=5/7; Ua3 =1=1/1 v(2)将每个传动比的分子分母相加，每个将每个传动比的分子分母相加，每个传动传动 比中，分子是主动轮齿

10、数的因子，分母是被比中，分子是主动轮齿数的因子，分母是被 动轮齿数的因子。因此，分子与分母的和一动轮齿数的因子。因此，分子与分母的和一 定就是这一对齿轮齿数的和的因子。定就是这一对齿轮齿数的和的因子。 vUa1: 1+2=3; Ua2 : 5+7=12; Ua3: 1+1=2 v(3(3) )计算各传动比分子分母和的最小公倍计算各传动比分子分母和的最小公倍 数。数。 v 上例的最小公倍数为上例的最小公倍数为12 12 v（4 4）将最小公倍数乘某个整数）将最小公倍数乘某个整数K,K,就是齿就是齿 数和数和. . v本例中取本例中取K K = 6 S =6= 6 S =6* *12=7212=7

11、2 vU Ua1 a1=1/2=24/48; U =1/2=24/48; Ua2 a2=5/7=30/42; =5/7=30/42; vU Ua3 a3=1/1=36/36 ; =1/1=36/36 ; 四四、进给传动链进给传动链重点重点 1 1、传动路线、传动路线 进给运动传动链进给运动传动链 v运动从主轴VI开始，经轴IX代传至轴X(这是 进给换向机构)，后经挂轮传至轴XIII，然后 进入进给箱。从进给箱传出的运动，一条路 线是经丝杠XIX带动溜板箱，使刀架纵向运动， 这是车削螺纹的传动链；另一条路线是经丝 杠XX和溜板箱带动刀架作纵向或横向的机动 进给，这是进给传动。 车削螺纹车削螺纹

12、v（一）、车削螺纹（一）、车削螺纹 v 1 r（主轴）（主轴）u L丝 丝=L工工 v式中 u从主轴到丝杠之间的总传动比； v L丝 丝机床丝杠的导程，CA6140型车床的L丝 丝=12mm； v L工 工被加工螺纹的导程（mm）。 v 由此看出，为了车削上述不同类型、不同导程 的螺纹，必须对车削螺纹的传动链进行适当调整， 使u作相应的改变。 1.车削米制螺纹：从米制螺纹导程的国家标准表可以看出，表 中的每一行都是按等差数列排列的，列与列之间成倍数关系 v其中轴XIVXV之间的变速机构可变换8种不同的传动比： vu基1=26/28=6.5/7 u基2=28/28=7/7 vu基3=32/28=

13、8/7 u基4=36/28=9/7 vu基5=19/14=9.5/7 u基6=30/14=10/7 vu基7=33/21=11/7 u基8=36/21=12/7 v轴XVIXVIII间的变速机构可变换4种传动比： vu倍1=18/45x15/48=1/8 vu倍2=28/35x15/48=1/4 vu倍3=18/45x35/28=1/2 vu倍4=28/35x35/28=1 v根据传动系统图或传动路线表达式，可以列出车削米制（右旋） 螺纹的运动平衡式为 ： vL丝=1r(主轴)58/5833/3363/100100/7525/36u基 25/3636/25u倍12mm vL丝=1r(主轴)58

14、/5833/3363/100100/7525/36u基 25/3636/25u倍12mm v式中 u基基本组的传动比； v u倍增倍组的传动比。 v 将上式简化后可得：L丝=7u基u倍 v2.车削模数螺纹： v模数螺纹主要用于车削米制蜗杆，有时某些特殊丝杠的导程也 是模数制的。模数螺纹用模数m作为参数。米制螺纹的齿距为 Pm=m，所以模数螺纹的导程为L丝m=kPm=km。模数m的标 准值也是按分段等差数列的规律排列的。运动平衡式为： v L丝m=km v =l r(主)58/5833/3364/100100/9725/36u基 25/3636/25u倍12 v式中64/100100/9725/

15、367/48，代入化简后得： v L丝m=km = (7/4)u基u倍 v m=(7/4k)u基u倍 3.车削英制螺纹 M4M4脱开，脱开， M3M3、 M5M5啮合啮合 v车削英制螺纹：英制螺纹以每英寸长度上的螺纹扣数a(扣/in) 表示，因此，英制螺纹的导程L丝a=1/a in，由于CA6140型卧式车 床的丝杠是米制螺纹，被加工的英制螺纹也应换算成以mm为单 位的相应导程值，即 v L丝a=1/a in=25.4/a mm v 车削英制螺纹时，应对传动路线作如下两点变动： v 一是将基本组两轴的主、被动关系对调，使轴XV变为主动轴， 轴XIV变为被动轴，就可得到8个按调和数列排列的传动比

16、值； v 二是在传动链中实现特殊因子25.4。运动平衡式为 v L丝a=l r(主轴)58/5833/3363/100100/751/u基 36/25u倍12 v 其中63/100100/7536/25=63/7536/2525.4/21 v所以 v L丝a=(25.4/21) (1/ u基) u倍12=4/725.4( u倍/ u基)mm v改变u倍和u基，就可以车削出按分段等差数列排列的各种a值的英 制 4.车削 径节螺 纹： v车削径节螺纹：径节螺纹主要用于英制螺杆，用 径节DP表示。径节DP=z/D（z为蜗轮或蜗杆齿 数，D为分度圆直径，单位为in），即蜗轮或齿 轮折算到每一英寸分度圆

17、直径上的齿数。 v车削径节螺纹时运动平衡式为 vL丝DP=25.4/DP mm vL丝DP=1(主 轴)58/5833/3364/100100/971/u基 36/25u倍12 v 64/100100/9736/2525.4/84 v 25.4/84u倍/u基12=25.4/DP v DP=7u基/u倍 5.车削大导程螺纹 f.f.车削非标准螺纹和精密螺纹车削非标准螺纹和精密螺纹 需要啮合齿式离合器，导程 依靠调整挂轮的传动比 来实 现，其运动平衡 工 L 挂 u 12 33 33 58 58 挂（主轴）工 ulL d c b a u 挂 v（二）、车削圆柱面和端面（二）、车削圆柱面和端面 v

18、车削圆柱面和端面时，形成母线的成形运动 是相同的，形成导线时成形运动的方向不同。 运动从进给箱经光杠输入溜板箱，经转换机 构实现纵向进给或横向进给。 v1.纵向机动进给量：CA6140型卧式车床纵向机动进给量有 64种，并由4种类型的传动路线来获得。当运动由主轴经正常 导程的米制螺纹传动路线时，可获得正常进给量。运动平衡式 为 v f纵lr(主)58/5833/3363/100100/75(25/36)u基 25/36(36/25)u倍28/5636/3232/564/2940/48 28/80 2 .512 mm/r v 化简后可得 v f纵0.71 u基u倍mm/r v 改变u基和u倍可得到从0.081.22 mm/r的32种正常进给量。 v2.横向机动进给量：通过传动计算可知，横向机动 进给量是纵向机动进给量的一半。 v f横lr(主轴)58/5833/3363/100100/75(25/36)u基 25/36(36/25)u倍 28/5636/3232/564/2940/4848/4859/185mm/r v =0.35u基u倍 v 3.刀架的快速移动：为了减轻工人劳动强度和缩 短辅助时间，刀架可以实现纵向和横向机动快速 移动。 第三节 CA6140型卧式车床主要部件结构 一、主轴箱一、主轴箱 1.卸荷带轮卸荷带轮： 电动