1、機械結構設計機械結構設計 CA6140型臥式車床的結構分析型臥式車床的結構分析本章簡單介紹了本章簡單介紹了CA6140CA6140型臥式車床的結構組成，型臥式車床的結構組成，分析了其傳動系統圖和主要部件的結構分析了其傳動系統圖和主要部件的結構重點內容：重點內容： CA6140CA6140型臥式車床的傳動系統圖型臥式車床的傳動系統圖和主要部件的結構和主要部件的結構難點內容：傳動系統圖。難點內容：傳動系統圖。通過對通過對CA6140的學習，的學習，掌握認識機床等設備的一掌握認識機床等設備的一般方法和步驟般方法和步驟。從分析傳動系統圖到機械結構圖，重。從分析傳動系統圖到機械結構圖，重點掌握分析圖樣的

2、方法，以便以后舉一反三、觸類旁點掌握分析圖樣的方法，以便以后舉一反三、觸類旁通。通。這里僅介紹這里僅介紹CA6140型臥式車床，型臥式車床，目的如下：目的如下： CA6140是一臺結構設計頗具經典性、代表性的機械是一臺結構設計頗具經典性、代表性的機械設備。設備。通過對其典型結構的分析，以利學生掌握常用通過對其典型結構的分析，以利學生掌握常用工程機械部件、裝置、構件的工作原理、用途、特點，工程機械部件、裝置、構件的工作原理、用途、特點，可在今后的結構設計中靈活運用，發展創新。可在今后的結構設計中靈活運用，發展創新。 分析機床機械結構的步驟：分析機床機械結構的步驟：i.運動分析運動分析，即機床傳動

3、系統圖的分析。，即機床傳動系統圖的分析。ii.結構分析結構分析，即機床各部件裝配圖的分析。，即機床各部件裝配圖的分析。首先對首先對CA6140車床進行運動分析。車床進行運動分析。第二節第二節 CA6140型臥式車床的型臥式車床的傳動系統圖分析傳動系統圖分析車床必須具備下列運動：工件的旋轉運動車床必須具備下列運動：工件的旋轉運動 主運動主運動； 刀具的直線移動刀具的直線移動 進給運動進給運動；為實現這些運動，機床的傳動系統需要具備以下傳動鏈：為實現這些運動，機床的傳動系統需要具備以下傳動鏈： a) 實現主運動的主傳動鏈；實現主運動的主傳動鏈； b) 實現縱向進給運動的縱向進給傳動鏈；實現縱向進給

4、運動的縱向進給傳動鏈； 實現橫向進給運動的橫向進給傳動鏈。實現橫向進給運動的橫向進給傳動鏈。傳動系統圖傳動系統圖是表示實現機床全部運動的傳動示意圖。是表示實現機床全部運動的傳動示意圖。圖中將每條傳動鏈中的具體傳動機構用簡單的規定符圖中將每條傳動鏈中的具體傳動機構用簡單的規定符號，并標明齒輪和蝸輪的齒數、蝸桿頭數、絲杠導程、號，并標明齒輪和蝸輪的齒數、蝸桿頭數、絲杠導程、帶輪直徑、電動機功率和轉速等。帶輪直徑、電動機功率和轉速等。 主運動傳動鏈: 把動力源（電動機）的運動及動力傳給主軸，使主軸帶動工件旋轉實現主運動，并滿足臥式車床主軸變速和換向的要求。 a)傳動路線 兩末端件：主電動機-主軸 傳

5、動路線表達式:（主軸）合右左電機（5063)(M25826515080205050802058225030413930343450M143513856M1230130 r/min) 7.5kw,1450b)b)主軸轉速級數和轉速主軸轉速級數和轉速 經低速傳動路線時，主軸獲得的實際轉速是經低速傳動路線時，主軸獲得的實際轉速是2 23 3（2 22-12-1）=18=18級轉級轉速，加上由高速傳動路線獲得的速，加上由高速傳動路線獲得的6 6級轉速，主軸共可獲得級轉速，主軸共可獲得2424級正轉轉速。級正轉轉速。 主軸反轉時，有主軸反轉時，有3 31+1+（2 22-12-1）=12=12級轉速。級

6、轉速。（主軸）合右左電機（5063)(M25826515080205050802058225030413930343450M143513856M1230130 r/min) 7.5kw,1450注注:) :) 在軸在軸上裝有雙向多片摩擦離合器上裝有雙向多片摩擦離合器M1M1，使主軸正，使主軸正轉、反轉或停止。轉、反轉或停止。 M1 M1左部壓緊時，正轉；左部壓緊時，正轉； M1 M1右部壓緊時反轉；中位停車；右部壓緊時反轉；中位停車； ) )齒輪與軸的連接方式：固定、滑移、空套；齒輪與軸的連接方式：固定、滑移、空套； ) )主軸上的滑移齒輪主軸上的滑移齒輪5050移至右端，使其與主軸上的齒移至

7、右端，使其與主軸上的齒式離合器式離合器M2M2嚙合。主軸獲得嚙合。主軸獲得10r/min10r/min500r/min500r/min的低轉速；的低轉速； )齒式離合器齒式離合器M2M2嚙合脫開，運動由軸嚙合脫開，運動由軸直接傳給主軸，直接傳給主軸，得到得到6 6級高轉速，級高轉速，450r/min450r/min1400r/min1400r/min。進給運動傳動鏈進給運動傳動鏈見教材見教材p74-78 第三節第三節 CA6140型臥式車床主要部件的結構分析型臥式車床主要部件的結構分析主軸箱主軸箱 主軸箱是車床的主要部件，其主要功能是支承主主軸箱是車床的主要部件，其主要功能是支承主軸，并實現其

8、開、停、換向、制動和變速，把進給運軸，并實現其開、停、換向、制動和變速，把進給運動從主軸傳向進給系統（動從主軸傳向進給系統（展開圖展開圖）。）。車床主要部件視頻車床主要部件視頻所謂展開圖，是按照傳動軸傳遞運動的先后順序，沿其所謂展開圖，是按照傳動軸傳遞運動的先后順序，沿其軸心剖開，并將其展開而形成的圖。在展開圖中通常主軸心剖開，并將其展開而形成的圖。在展開圖中通常主要表示：要表示： 各傳動件各傳動件(軸、齒輪、帶傳動和離合器等軸、齒輪、帶傳動和離合器等)的傳動關系；的傳動關系；各傳動軸及主軸上有關零件的結構形狀、裝配關系各傳動軸及主軸上有關零件的結構形狀、裝配關系和尺寸，以及箱體有關部分的軸向

9、尺寸和結構。和尺寸，以及箱體有關部分的軸向尺寸和結構。要表示清楚主軸箱部件的結構，要表示清楚主軸箱部件的結構，僅有展開圖還是不夠的僅有展開圖還是不夠的，因為它不能表示出各傳動件之間的空間位置關系，此外，因為它不能表示出各傳動件之間的空間位置關系，此外，如操縱機構、潤滑裝置、箱體外形等，在展開圖中也無如操縱機構、潤滑裝置、箱體外形等，在展開圖中也無法清楚地表示，必須法清楚地表示，必須用向視圖及剖面圖來加以補充說明。用向視圖及剖面圖來加以補充說明。a)卸荷帶輪卸荷帶輪b）雙向多片摩擦離合器及其操縱機構）雙向多片摩擦離合器及其操縱機構 摩擦離合器除傳遞運動和動力，使主軸實現正、反摩擦離合器除傳遞運動

10、和動力，使主軸實現正、反轉、停車外，還能起過載保險裝置的作用轉、停車外，還能起過載保險裝置的作用 。內摩擦片內摩擦片3裝在軸裝在軸I的花鍵上，與軸的花鍵上，與軸I一起旋轉一起旋轉 外摩擦片外摩擦片2外圓上外圓上4個凸起裝在齒輪個凸起裝在齒輪1的缺口槽中，外的缺口槽中，外片空套在軸片空套在軸I上上 .當桿當桿7通過銷通過銷5向向左推動壓塊左推動壓塊8時，時，使內片使內片3與外片與外片2互相壓緊，于是互相壓緊，于是軸軸I的運動便通的運動便通過內、外片之間過內、外片之間的摩擦力傳給齒的摩擦力傳給齒輪輪1，使主軸正，使主軸正向轉動向轉動 當壓塊當壓塊8向右壓時，右離合器工作使主軸反轉向右壓時，右離合器

11、工作使主軸反轉 圖中表示的是左離合器圖中表示的是左離合器 當壓塊當壓塊8處于中間位置時，左、右離合器都處于脫開狀態處于中間位置時，左、右離合器都處于脫開狀態主軸停止主軸停止離合器的接合與脫開由手柄離合器的接合與脫開由手柄18來操縱來操縱 制動器制動器 結構結構制動器制動器 操縱操縱當離合器脫開時，齒條當離合器脫開時，齒條22處于中間位置，這時，齒條軸處于中間位置，這時，齒條軸22上的凸起正處于與上的凸起正處于與杠桿杠桿14下端相接觸的位置，使杠桿下端相接觸的位置，使杠桿14向逆時針方向擺動，將制動帶拉緊，使向逆時針方向擺動，將制動帶拉緊，使軸凹和主軸迅速停止旋轉。當齒條軸軸凹和主軸迅速停止旋轉

12、。當齒條軸22移至左端或右端位置時，杠桿與齒條移至左端或右端位置時，杠桿與齒條軸凸起的左側或右側的凹槽相接觸，使制動帶放松，這時摩擦離合器接合，軸凸起的左側或右側的凹槽相接觸，使制動帶放松，這時摩擦離合器接合，使主軸旋轉。使主軸旋轉。 c)主軸組件主軸組件 應具有較高的旋轉精度及足夠的剛度和良好的抗振性應具有較高的旋轉精度及足夠的剛度和良好的抗振性 。前支承精度比后支承高一級，前后軸承間隙可調；前支承精度比后支承高一級，前后軸承間隙可調；主軸為空心階梯軸，其內孔用來通過棒料或通過氣動、電動或液壓等夾緊驅動裝主軸為空心階梯軸，其內孔用來通過棒料或通過氣動、電動或液壓等夾緊驅動裝置置 ；d)變速操

13、縱機構變速操縱機構 集中操縱機構，分別操縱集中操縱機構，分別操縱軸上的雙聯滑移齒輪和軸上的雙聯滑移齒輪和軸上的三聯滑移齒輪軸上的三聯滑移齒輪溜板箱溜板箱 功用：將進給運動或快速移動由進給箱或快速移動電功用：將進給運動或快速移動由進給箱或快速移動電動機傳給溜板和刀架，動機傳給溜板和刀架， 使刀架實現，縱、橫向和正、使刀架實現，縱、橫向和正、反向機動走刀或快速移動。反向機動走刀或快速移動。 a)開合螺母機構開合螺母合上，與絲杠相嚙合，實現加工螺紋的進給。開合螺母合上，與絲杠相嚙合，實現加工螺紋的進給。反之，開合螺母分開，實現縱向、橫向機動進給或快反之，開合螺母分開，實現縱向、橫向機動進給或快速移動。速移動。b)縱向、橫向機動進給及快速移縱向、橫向機動進給及快速移動的操縱機構動的操縱機構縱、橫向機動進給縱、橫向機動進給操縱機構操縱機構1 1、66手柄手柄 2 2、2121銷軸銷軸 33手柄座手柄座 4 4、99球頭銷球頭銷 5 5、7 7、2323軸軸 88彈簧銷彈簧銷 1010、1515撥叉軸撥叉軸1111、2020杠桿杠桿 1212連