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1、第一章机械结构设计导论第二章结构设计中常用的典型结构第三章典型工程结构实例第四章CA6140型卧式车床的结构分析第五章机床主运动部件设计第六章主轴组件(zjin)设计第七章支承件设计第八章导轨设计第1页/共35页第一页，共36页。第四章CA6140型卧式车床的结构(jigu)分析本章简单介绍了CA6140型卧式车床(chchung)的结构组成，分析了其传动系统图和主要部件的结构重点内容： CA6140型卧式车床(chchung)的传动系统图和主要部件的结构难点内容：传动系统图。第2页/共35页第二页，共36页。1、车床应用(yngyng)：主要用于加工各种回转表面（内外圆柱面，圆锥面及成形回转
2、表面）和回转体的端面，有些车床可以加工螺纹面。第3页/共35页第三页，共36页。2、车床运动：车床的主运动是由工件的旋转运动实现的；进给运动则由刀具的直线移动(ydng)完成的。3、车床(chchung)分类：按其用途和结构的不同，主要分为：卧式车床(chchung)及落地车床(chchung)，立式车床(chchung)，转塔车床(chchung)，仪表车床(chchung)，单轴自动和半自动车床(chchung)，多轴自动和半自动车床(chchung)，彷形车床(chchung)及多刀专门化车床(chchung)，车床(chchung)。第4页/共35页第四页，共36页。通过对CA6140
3、的学习，掌握认识机床等设备的一般方法和步骤。从分析传动系统图到机械(jxi)结构图，重点掌握分析图样的方法，以便以后举一反三、触类旁通。这里仅介绍CA6140型卧式车床(chchung)，目的如下：CA6140是一台结构设计颇具经典性、代表性的机械设备。通过对其典型结构的分析，以利学生(xusheng)掌握常用工程机械部件、装置、构件的工作原理、用途、特点，可在今后的结构设计中灵活运用，发展创新。第5页/共35页第五页，共36页。第一节CA6140型卧式车床(chchung)简介 CA6140机床布局 卧式车床主要加工轴类和直径不太大的盘、套类零件，故采用卧式布局。主轴(zhzhu)水平安装，
4、刀具在水平面内作纵、横向进给运动。主轴(zhzhu)箱进给箱溜板箱尾座床身挂轮机构刀架床腿光杠丝杠第6页/共35页第六页，共36页。主轴(zhzhu)箱进给(jni)箱溜板箱尾座床身挂轮机构(jgu)刀架床腿光杠丝杠主轴箱内装有主轴，实现主运动主轴端部装有三爪或四爪卡盘以夹持工件进给箱的作用是变换进给量，并把运动传给溜板箱，以带动刀架实现纵向、横向进给，快速移动或车螺纹。第7页/共35页第七页，共36页。主轴(zhzhu)箱进给(jni)箱溜板箱尾座床身挂轮机构(jgu)刀架床腿光杠丝杠刀架上可装四组刀具，按需要手动转位使用尾座用以支持工件或安装钻头等孔加工刀具。这些部件都安装在床身上，以保持
5、部件间相互位置精度第8页/共35页第八页，共36页。CA6140机床布局及主要技术性能 机床的主要技术性能：床身上最大工件回转直径(zhjng)-400mm最大工件长度-750；1000；1500；2000mm刀架上最大工件回转直径(zhjng)-210mm主轴转速：正转 24级-101400r/min 反转 12级-141580r/min进给量： 纵向 64级-0.0286.33mm/r 横向 64级-0.0143.16mm/r车削螺纹范围：米制螺纹 44种-P=1192mm 英制螺纹 20种-=224牙/in 模数螺纹 39种-m=0.2548mm 径节螺纹 37种-DP=196牙/in主
6、电动机功率：-7.5kW第9页/共35页第九页，共36页。分析机床机械结构的步骤：i.运动分析，即机床传动系统图的分析。ii.结构分析，即机床各部件装配图的分析。首先对CA6140车床(chchung)进行运动分析。第10页/共35页第十页，共36页。第二节CA6140型卧式车床(chchung)的传动系统图分析车床必须(bx)具备下列运动：工件的旋转运动主运动；刀具的直线移动进给运动；为实现这些(zhxi)运动，机床的传动系统需要具备以下传动链：a)实现主运动的主传动链；b)实现纵向进给运动的纵向进给传动链；实现横向进给运动的横向进给传动链。传动系统图是表示实现机床全部运动的传动示意图。图中
7、将每条传动链中的具体传动机构用简单的规定符号，并标明齿轮和蜗轮的齿数、蜗杆头数、丝杠导程、带轮直径、电动机功率和转速等。第11页/共35页第十一页，共36页。第12页/共35页第十二页，共36页。 主运动传动(chundng)链: 把动力源（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。 a)传动(chundng)路线 两末端件：主电动机-主轴 传动(chundng)路线表达式:第13页/共35页第十三页，共36页。b)主轴转速级数和转速 经低速传动路线(lxin)时，主轴获得的实际转速是23（22-1）=18级转速，加上由高速传动路线(lxi
8、n)获得的6级转速，主轴共可获得24级正转转速。 主轴反转时，有31+（22-1）=12级转速。第14页/共35页第十四页，共36页。注:) 在轴上装有双向多片摩擦离合器M1，使主轴正转、反转或停止。 M1左部压紧时，正转； M1右部压紧时反转；中位停车； )齿轮与轴的连接方式：固定、滑移、空套； )主轴上的滑移齿轮50移至右端，使其与主轴上的齿式离合器M2啮合。主轴获得10r/min500r/min的低转速； )齿式离合器M2啮合脱开，运动(yndng)由轴直接传给主轴，得到6级高转速，450r/min1400r/min。第15页/共35页第十五页，共36页。进给运动(yndng)传动链见教
9、材p74-78第16页/共35页第十六页，共36页。第三节CA6140型卧式车床主要(zhyo)部件的结构分析主轴箱主轴箱是车床的主要部件，其主要功能(gngnng)是支承主轴，并实现其开、停、换向、制动和变速，把进给运动从主轴传向进给系统（展开图）。车床主要部件(bjin)视频第17页/共35页第十七页，共36页。所谓(suwi)展开图，是按照传动轴传递运动的先后顺序，沿其轴心剖开，并将其展开而形成的图。在展开图中通常主要表示：各传动(chundng)件(轴、齿轮、带传动(chundng)和离合器等)的传动(chundng)关系；各传动轴及主轴上有关零件的结构(jigu)形状、装配关系和尺寸
10、，以及箱体有关部分的轴向尺寸和结构(jigu)。要表示清楚主轴箱部件的结构，仅有展开图还是不够的，因为它不能表示出各传动件之间的空间位置关系，此外，如操纵机构、润滑装置、箱体外形等，在展开图中也无法清楚地表示，必须用向视图及剖面图来加以补充说明。第18页/共35页第十八页，共36页。a)卸荷带轮第19页/共35页第十九页，共36页。b）双向多片摩擦离合器及其操纵机构摩擦离合器除传递运动和动力，使主轴实现正、反转、停车外，还能起过载保险装置(boxinzhunzh)的作用。第20页/共35页第二十页，共36页。第21页/共35页第二十一页，共36页。内摩擦片3装在轴I的花键上，与轴I一起(yq)
11、旋转外摩擦片2外圆上4个凸起装在齿轮(chln)1的缺口槽中，外片空套在轴I上.当杆7通过销5向左推动压块8时，使内片3与外片2互相压紧，于是轴I的运动便通过内、外片之间的摩擦力传给齿轮1，使主轴(zhzhu)正向转动第22页/共35页第二十二页，共36页。当压块(ykui)8向右压时，右离合器工作使主轴反转图中表示(biosh)的是左离合器当压块8处于中间位置时，左、右离合器都处于脱开状态(zhungti)主轴停止第23页/共35页第二十三页，共36页。离合器的接合(jih)与脱开由手柄18来操纵第24页/共35页第二十四页，共36页。制动器结构(jigu)第25页/共35页第二十五页，共3
12、6页。制动器操纵(cozng)当离合器脱开时，齿条22处于中间位置，这时，齿条轴22上的凸起正处于与杠杆14下端相接触(jich)的位置，使杠杆14向逆时针方向摆动，将制动带拉紧，使轴凹和主轴迅速停止旋转。当齿条轴22移至左端或右端位置时，杠杆与齿条轴凸起的左侧或右侧的凹槽相接触(jich)，使制动带放松，这时摩擦离合器接合，使主轴旋转。第26页/共35页第二十六页，共36页。c)主轴组件应具有较高的旋转精度及足够的刚度和良好的抗振性。前支承精度比后支承高一级，前后轴承间隙可调；主轴为空心阶梯(jit)轴，其内孔用来通过棒料或通过气动、电动或液压等夹紧驱动装置；第27页/共35页第二十七页，共
13、36页。d)变速操纵机构集中操纵机构，分别操纵轴上的双联滑移(huy)齿轮和轴上的三联滑移(huy)齿轮第28页/共35页第二十八页，共36页。溜板箱功用：将进给运动或快速移动(ydng)由进给箱或快速移动(ydng)电动机传给溜板和刀架，使刀架实现，纵、横向和正、反向机动走刀或快速移动(ydng)。第29页/共35页第二十九页，共36页。a)开合(kih)螺母机构开合螺母合上，与丝杠相啮合，实现加工螺纹的进给。反之，开合螺母分开，实现纵向、横向机动进给或快速(kuis)移动。第30页/共35页第三十页，共36页。b)纵向、横向机动进给(jni)及快速移动的操纵机构纵、横向机动进给操纵机构1、
14、6手柄 2、21销轴 3手柄座 4、9球头销 5、7、23轴 8弹簧销 10、15拨叉轴11、20杠杆(gnggn) 12连杆 13、22凸轮 14、18、19圆销 16、17拨叉第31页/共35页第三十一页，共36页。c)互锁机构作用：为了避免损坏机床，在接通机动(jdng)进给或快速移动时，开合螺母不应闭合。反之，合上开合螺母时，就不允许接通机动(jdng)进给和快速移动。第32页/共35页第三十二页，共36页。d)安全(nqun)离合器正常(zhngchng)工作过载(guzi)保护第33页/共35页第三十三页，共36页。第34页/共35页第三十四页，共36页。感谢您的观赏(gunshng)！第35页/共35页第三十五页，共36页。内容(nirng)总结第一章 机械结构设计导论。这些部件都安装在床身上，以保持部件间相互位置精度。i.运动分析，即机床传动系统图的分析。ii.结构分析，即机床各部件装配图的分析。主轴(zhzhu)获得10r/min500r/min的低转速。内摩擦片3装在轴I的花键上，与轴I一起旋转。当压块8向右压时，右离合器工作使主轴(zhzhu)反转。当压块8处于中间位置时，左、右离合器都处于脱开状态。前支承精度比后支承高一级，前后轴承间隙可调。感谢您的观赏第三十六页，共36页。
