CA6140普通车床传动系统分析与结构组成分析

一、CA6140普通车床传动系统分析与结构组成分析

1. 性能简介

CA6140型普通车床是普通精度级的万能机床，它适用于加工各种轴类，套 筒类和盘类零件上的内外回转表面 ，以及车削端面。它还能加工各种常用的公 制、英制、模数制和径节制螺纹，以及作钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。 其 加工范围较广，由于它的结构复杂，而且自动化程度低，所以适用于单件小批生产 及修配车间。

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图1 CA6140普通车床的结构

1.主轴箱（床头箱）它固定在床身的左端。在主轴箱中装有主轴，以及使主

轴变速和变向

2.主要部件

的传动齿轮，通过卡盘等夹具装夹工件，使主轴带动工件按需要的转速旋转，实现主运动。

2. 刀架它装在刀架导轨上,并可沿刀架导轨作纵向移动,刀架部件由床鞍（大拖板）、横拖板、小拖板和四方刀架等组成。刀架部件是用于装夹车刀,并使

车刀作纵向、横向和斜向的运动。

3. 尾架它装在床身右端,可沿尾架导轨作纵向位置的调整,尾架的功能

是用后顶尖支承工件, 还可安装钻头,铰刀等孔加工工具,以进行孔加工,尾架作适当调整,以实现加工长锥形的工件。

4. 进给箱它位于床身的左前侧,进给箱中装有进给运动的变速装置及

操纵机构,其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给时的进给量。它用来传递进给运动，改变进给箱的手柄位置，可得到不同的进给速度，进给箱的运动通过光杠或丝杠传出。

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2 CA6140普通车床的传动系统方框图

图2-1-I CA614O型显式车廉传动系统图

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M i。M i的作用使主轴（轴W）正转、反转或停止。M i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M i左部的摩擦片

56 51

时，轴I的运动经M i左部的摩擦片及齿轮副一或一传给轴U。当压紧离合器

38 43

M i右部的摩擦片时，轴I的运动经离合器右部的摩擦片M i及齿轮Z5o ,传至轴

%上的空套齿轮Z34，然后再传给轴U上的齿轮Z30，使轴U转动。这时，由轴

I 传到轴U 的运动多经过了一个中间齿轮 Z 34 ,因此轴U 的转动方向与经离合器 M i 左部传动时相反。运动经离合器M i 的左部传动时，使主轴正转；运动经M i

的右部传动时，则使主轴反转。轴U 的运动可分别通过三对齿轮副 传给轴

川。运动由轴川到主轴有两种不同的传动路线 （1）当主轴需要高速运转（n 主=450 r min 〜1400 r min ）时，主轴上的 滑动齿轮Z 50处于左端位置，（与轴川上的齿轮Z 63啮合）轴川上的运动经齿轮副 63

直接传至主轴。 50

（2）当主轴需以较低的转速运转时（n 主=10 r min 〜500 n min ）这时， CA6140普通车床的主运动传动路线表达式为:

50 63 50 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，22、聖或39 58 50 41

轴上的滑齿Z 50移到右端位置，使齿式离合器

M 2啮合。于是轴川上的运动就经 齿轮副20或i 0传给轴R 经齿轮副20或51

26及齿式离合器M 2传给主轴

电动机 7.5kw 1450r min 130 230 56 39 20 80 50 38 51

41 30 43 50

34 VD 20

IV 80 51 34 30 V 26 58 50 22 58 50

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—W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：轴上的滑移齿轮和主轴切上的齿轮离合器M2上的齿轮是用于主轴变速的；轴X、/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。