《車床構(gòu)造及車削加工工藝》第二章

1、第二章 機(jī)床傳動(dòng)基礎(chǔ)§2.1 機(jī)床的類型和基本結(jié)構(gòu)一、金屬切削機(jī)床的分類機(jī)床的種類繁多，為了便于設(shè)計(jì)、制造、使用和管理，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸?。機(jī)床主要按照加工性質(zhì)、所使用的刀具和機(jī)床用途分類的，目前我過機(jī)床分為12大類，即車床、鉆床、鏜床、銑床、刨(插)床、拉床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、鋸床、特種加工機(jī)床和其它機(jī)床。除這種基本分類法之外，還可以按其他方法進(jìn)行分類。按照機(jī)床的通用程度分為通用機(jī)床（萬能機(jī)床）、專門機(jī)床和專用機(jī)床三種；按加工精度分為普通、精密和高精密機(jī)床三種；按機(jī)床重量分為儀表(小型)機(jī)床、中型(一般)機(jī)床、大型機(jī)床和重型機(jī)床；按自動(dòng)化程度分：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、半自動(dòng)和

2、自動(dòng)機(jī)床；按主要工作部件的數(shù)目分：?jiǎn)屋S的、多軸的或單刀、多刀的機(jī)床；二、金屬切削機(jī)床的型號(hào)編制 為了簡(jiǎn)明的表示出機(jī)床的名稱、主要規(guī)格、性能和結(jié)構(gòu)特征，以便對(duì)機(jī)床有一個(gè)清晰的概念，需要對(duì)每種機(jī)床賦予一定的型號(hào)。我國目前實(shí)行的機(jī)床型號(hào)，按GB/T15375-94金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法的規(guī)定實(shí)施。1、通用機(jī)床型號(hào)1）、機(jī)床的類別代號(hào)2）、 機(jī)床的特性代號(hào)（1）通用特性代號(hào)通用 特性高精度精密自動(dòng)半自動(dòng)數(shù)控加工中心（自動(dòng)換刀）仿形輕型加重型簡(jiǎn)式或經(jīng)濟(jì)型柔性加工單元數(shù)顯高速代號(hào)GMZBKHFQCJRXS讀音高密自半控?fù)Q仿輕重簡(jiǎn)柔顯速（2）結(jié)構(gòu)特性代號(hào)區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床，在型號(hào)中用漢語拼音區(qū)

3、分。通用特性代號(hào)已用的字母及字母“I”、“O”不能用。（3）機(jī)床的組別和系別代號(hào) 每類機(jī)床分10組（從09組），每組又分10系（從09型）。（4）主要參數(shù)代號(hào) 代表機(jī)床規(guī)格大小的一種參數(shù)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，常用主參數(shù)的折算值（1/10或1/100或1/1）來表示。（5）機(jī)床重大改進(jìn)序號(hào) 用字母“A、B、C”表示，附機(jī)床型號(hào)末尾，以示區(qū)別。2、專用機(jī)床型號(hào)表示方法： 3、組合機(jī)床及自動(dòng)線分類代號(hào) 三、機(jī)床的基本構(gòu)造以普通車床為例介紹機(jī)床的基本組成部分，如圖2-1所示。主傳動(dòng)部件、進(jìn)給傳動(dòng)部件、工件安裝裝置、刀具安裝裝置、支承件、動(dòng)力源等。1、主傳動(dòng)部件：是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的。如：車床、鉆床、銑

4、床的主軸箱；刨床的變速箱和磨床的磨頭等。2、進(jìn)給傳動(dòng)部件：主要是實(shí)現(xiàn)機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的，也用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的調(diào)整、退刀及快速運(yùn)動(dòng)等。如：車床的進(jìn)給箱、溜板箱；鉆床、刨床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)；磨床的液壓傳動(dòng)裝置等。3、工件安裝裝置：是用來安裝工件的。如：普通車床的卡盤和尾架；鉆床、刨床、銑床和平面磨床的工作臺(tái)。4、刀具安裝裝置：是用來安裝刀具的。如：車床、刨床的刀架；鉆床、立式銑床的主軸；臥式銑床的刀軸；磨床的砂輪軸。5、支承件：是用來支承和連接機(jī)床各部件的，是機(jī)床的基礎(chǔ)部件。如：各類機(jī)床的床身、立柱、底座、和橫梁。6、動(dòng)力源：即電動(dòng)機(jī)，是為機(jī)床運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力的。(a) 臥式車床 (b) 立式車床圖2-1 機(jī)床的

5、基本組成部分§2.2 常用機(jī)械傳動(dòng)裝置機(jī)床的傳動(dòng)一般有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)等幾種形式。本節(jié)只介紹常用的機(jī)械傳動(dòng)裝置。一、機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)的組成（一）定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)即具有固定傳動(dòng)比或固定傳動(dòng)關(guān)系的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，也稱傳動(dòng)副。機(jī)床上的常用的傳動(dòng)副有帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)和絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)等。1、 帶傳動(dòng)利用張緊在帶輪上的傳動(dòng)帶與帶輪的摩擦或嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。帶傳動(dòng)是一種應(yīng)用廣泛的機(jī)械傳動(dòng)，通常是由主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和張緊在兩輪上的環(huán)形帶所組成。根據(jù)傳動(dòng)原理不同，帶傳動(dòng)可分為摩擦傳動(dòng)型和嚙合傳動(dòng)型兩大類。1）摩擦傳動(dòng)型帶傳動(dòng)摩擦傳動(dòng)型是利用傳動(dòng)帶與帶輪之間

6、的摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。2）嚙合傳動(dòng)型帶傳動(dòng) 圖2-2 摩擦傳動(dòng)型帶傳動(dòng) 圖2-3 嚙合傳動(dòng)型帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低、清潔（無需潤滑）具有緩沖減振和過載保護(hù)作用，并且維修方便，應(yīng)用廣泛。與鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)相比，帶傳動(dòng)的強(qiáng)度較低以及疲勞壽命較短。2、齒輪傳動(dòng) 齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。見圖2-4。齒輪傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相比主要有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）傳遞動(dòng)力大、效率高；（2）壽命長(zhǎng)，工作平穩(wěn)，可靠性高；（3）能保證恒定的傳動(dòng)比，能傳遞任意夾角兩軸間的運(yùn)動(dòng)。齒輪傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相比主要缺點(diǎn)有：（1）制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高； （2

7、）不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 3、齒輪齒條傳動(dòng) 齒輪齒條傳動(dòng)是將齒輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)辇X條的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)X條的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 圖2-4齒輪傳動(dòng) 圖2-5 齒輪齒條傳動(dòng)齒條有如下特點(diǎn)：（1）齒條可視為齒數(shù)趨向于無窮大的圓柱齒輪；（2）當(dāng)一個(gè)圓柱齒輪的齒數(shù)無窮增大時(shí)，其分度圓，齒頂圓，齒根圓面為互相平行的直線，分別稱為分度線，齒頂線和齒根線；（3）由于齒條的齒廓是直線，所以齒廓上各點(diǎn)的法線是平行的；（4）齒條同側(cè)齒廓為平行線，它在與齒定線平行的任一直線上具有相同齒距。4、蝸桿傳動(dòng) 蝸桿蝸輪傳動(dòng)是由交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)演變而來的。小齒輪的每個(gè)輪齒可在分度圓柱面上纏繞一周以上，這樣的小齒

8、輪外形像一根螺桿，稱為蝸桿。 大齒輪稱為蝸輪。圖2-6 蝸桿傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)： （1）用于兩交錯(cuò)軸間的傳動(dòng)。通常，兩軸交錯(cuò)角為90°，蝸桿常為主動(dòng)件； （2）傳動(dòng)比大：結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比i=880； （3）傳動(dòng)平穩(wěn)：連續(xù)的螺旋齒；逐漸進(jìn)入嚙合和退出，故沖擊小、噪聲低； （4）可自鎖：升角小于當(dāng)量摩擦角時(shí)；（5）傳動(dòng)效率低：一般效率在0.70.8，滑動(dòng)速度大，摩擦與磨損嚴(yán)重。但新型的傳動(dòng)效率可達(dá)90%以上；（6）制造成本高。5、螺旋傳動(dòng) 螺旋傳動(dòng)是用螺桿和螺母?jìng)鬟f運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械傳動(dòng)，主要用于把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成推力。 按相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，螺旋傳動(dòng)常用的運(yùn)動(dòng)形式有以下三

9、種：（1）螺桿原位轉(zhuǎn)動(dòng)、螺母移動(dòng)，多用于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)；如普通車床中的絲桿螺母機(jī)構(gòu)。（2）螺母固定、螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，多用于螺旋壓力機(jī)構(gòu)中蝸桿傳動(dòng)。（3）螺母原位轉(zhuǎn)動(dòng)、螺桿移動(dòng)，用于升降裝置。 （a）圖 （b）圖 （c）圖圖2-7 螺旋傳動(dòng) 螺旋傳動(dòng)的分類（1）傳力螺旋：傳遞動(dòng)力, 千斤頂, 壓力機(jī)；（2）傳導(dǎo)螺旋：傳遞運(yùn)動(dòng),要求精度高.進(jìn)給機(jī)構(gòu)；（3）調(diào)整螺旋：調(diào)整相對(duì)位置。6、鏈傳動(dòng) 鏈傳動(dòng)是是依靠鏈輪輪齒與鏈節(jié)的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng)。圖2-8 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)：（1）與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率高，徑向壓軸力小，能在高溫及低速情況下工作；（2）與齒輪傳

10、動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)安裝精度要求較低，成本低廉，可遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；鏈傳動(dòng)也是應(yīng)用較廣的一種機(jī)械傳動(dòng)。（二）變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)有無級(jí)變速和分級(jí)變速：由于機(jī)械傳動(dòng)的無級(jí)變速裝置的變速范圍小，結(jié)構(gòu)又較復(fù)雜，故很少使用，而代之以液壓或電氣控制的無級(jí)變速。這里只介紹幾種典型的分級(jí)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。1、滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)見圖2-9，齒輪牢固固定在軸上，三聯(lián)滑移齒輪（）通過花鍵鏈接在軸上，并可以在軸上滑動(dòng)，達(dá)到三種不同的傳動(dòng)比（）。2、離合器變速機(jī)構(gòu)見圖2-10，齒輪牢固固定在軸上，與空套在軸上齒輪保持嚙合，端面齒離合器通過花鍵和軸連接，并可以在軸上左右滑動(dòng)。左右滑動(dòng)時(shí)可與的端面齒嚙合，從而得到兩種不同的速度（）。 圖2-9

11、滑移齒輪變速機(jī)構(gòu) 2-10離合器變速機(jī)構(gòu)3、配換掛輪變速機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)所有的齒輪固定在軸上，但是齒輪都可以拆卸，通過更換兩軸間的齒輪副的齒輪，改變齒數(shù)比，達(dá)到傳動(dòng)的目的。如圖2-11 （a）一對(duì)掛輪的變速機(jī)構(gòu) 所示：由于軸與軸之間的中心距固定，故在齒輪模數(shù)不變的情況下，齒輪A、B的齒數(shù)和要保持一定。 (a) 一對(duì)掛輪的變速機(jī)構(gòu) (b) 兩對(duì)配換掛輪組成的變速機(jī)構(gòu) 圖2-11 配換掛輪變速機(jī)構(gòu) 圖2-12 帶輪變速機(jī)構(gòu)如圖(b)為兩對(duì)配換掛輪組成的變速機(jī)構(gòu)。齒輪a和d固定在軸、上，齒輪b和c安裝在可通過掛輪架調(diào)整位置的中間軸上，兩對(duì)嚙合齒輪可以通過調(diào)整中間軸的位置而得到正確的嚙合。4、帶輪變速機(jī)構(gòu)見

12、圖，在傳動(dòng)軸、上，分別裝有塔形帶輪1和3，當(dāng)軸轉(zhuǎn)數(shù)一定的情況下，只要改變傳動(dòng)帶的位置就可以得到三種不同的轉(zhuǎn)速比，從而使得軸得到三種不同的轉(zhuǎn)數(shù)。（三）換向機(jī)構(gòu)換向機(jī)構(gòu)有滑移齒輪換向機(jī)構(gòu)、圓錐齒輪換向機(jī)構(gòu)、圓柱齒輪和摩擦離合器組成的變向機(jī)構(gòu)1、滑移齒輪換向機(jī)構(gòu)圖2-14是滑移齒輪變向機(jī)構(gòu)。當(dāng)滑移齒輪Z2在圖示位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)由Z3 經(jīng)中間輪Z0傳至Z2，軸與軸的轉(zhuǎn)向相同；當(dāng)Z2左移至虛線位置時(shí)，與軸上的Z1直接嚙合，軸與軸的轉(zhuǎn)向相反。2、 圓錐齒輪換向機(jī)構(gòu)主動(dòng)軸的固定圓錐齒輪Z1與空套的從動(dòng)軸上的圓錐齒輪Z2、Z3保持嚙合。利用花鍵與軸相連接的離合器M兩端都有齒爪，離合器向左或向右移動(dòng)，就可分別與Z3

13、或Z2、的端面齒嚙合，從而使軸的轉(zhuǎn)向改變。這種換向機(jī)構(gòu)的剛性較差，多用于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或其他輔助運(yùn)動(dòng)。圖2-13 圓錐齒輪換向機(jī)構(gòu)3、 圓柱齒輪和摩擦離合器組成的變向機(jī)構(gòu)圖2-15是圓柱齒輪和摩擦離合器組成的變向機(jī)構(gòu)，當(dāng)離合器M向左結(jié)合時(shí)，軸與軸的轉(zhuǎn)向相反；離合器M向右結(jié)合時(shí)，軸與軸的轉(zhuǎn)向相同。圖2-14滑移齒輪換向機(jī)構(gòu) 圖2-15 圓柱齒輪和摩擦離合器組成的變向機(jī)構(gòu)二、離合器1、離合器的作用離合器是安裝在同軸線的兩軸或者軸與空套其上的齒輪、帶輪等傳動(dòng)件保持結(jié)合或斷開，以傳遞或斷開運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的起動(dòng)、停止、變速和變向等。2、離合器的分類離合器有嚙合式離合器：分牙嵌式和齒輪式兩種；摩擦離合器

14、 ：通過相互壓緊的兩摩擦片的摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩；超越離合器：用于兩個(gè)運(yùn)動(dòng)源傳遞給同一軸的場(chǎng)合，避免運(yùn)動(dòng)干涉，實(shí)現(xiàn)快、慢速自動(dòng)轉(zhuǎn)換；安全離合器：一種過載保護(hù)裝置。當(dāng)機(jī)床傳動(dòng)部件過載時(shí)自動(dòng)斷開傳動(dòng)。1）嚙合式離合器（見圖2-16）a）、牙嵌式牙嵌式離合器由兩個(gè)端面帶牙的半離合器1、3組成。從動(dòng)半離合器3用導(dǎo)向平鍵或花鍵與軸聯(lián)接，另一半離合器1用平鍵與軸聯(lián)接，對(duì)中環(huán)2用來使兩軸對(duì)中，滑環(huán)4可操縱離合器的分離或接合圖2-16 牙嵌式離合器b）齒輪式齒輪式離合器由具有直齒圓柱齒輪形狀的兩個(gè)零件組成，兩者的齒數(shù)和模數(shù)完全相同，但一個(gè)為外齒輪，一個(gè)為內(nèi)齒輪。通過操縱機(jī)構(gòu)使兩個(gè)齒輪完全嚙合時(shí)，便可將空套齒輪

15、與軸或同軸線的兩軸連接而一起旋轉(zhuǎn)。齒輪脫開嚙合，則運(yùn)動(dòng)聯(lián)系斷開。（a） （b）圖2-17 齒輪式離合器2）摩擦離合器摩擦離合器利用主、從動(dòng)半離合器摩擦片接觸面間的摩擦力傳遞扭矩。為提高傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，多采用多片摩擦片。其特點(diǎn)是：（a）能在不停車或兩軸具有任何大小轉(zhuǎn)差的情況下進(jìn)行接合；（b）過載時(shí)，摩擦面間將發(fā)生打滑，可以避免其他零件的損壞。摩擦離合器分為單片式摩擦離合器和多片式摩擦離合器兩類。其中單片式摩擦離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱性好，但傳遞的轉(zhuǎn)矩較小。多片式摩擦離合器有兩組摩擦片，但傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。見圖2-18和圖2-19。 圖2-18 單片式摩擦離合器 圖2-19 多片式摩擦離合器3）超越離合

16、器超越離合器只能按一個(gè)轉(zhuǎn)向傳遞轉(zhuǎn)矩，反向時(shí)能自動(dòng)分離。其中應(yīng)用較為廣泛的是滾柱超越離合器，也稱定向離合器。它主要由星輪1、外圈2、彈簧頂桿4和滾柱3組成。彈簧的作用是將滾柱壓向星輪的楔形槽內(nèi)，使?jié)L柱與星輪、外圈相接觸。星輪和外圈均可作為主動(dòng)輪。當(dāng)星輪為主動(dòng)件并按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱受摩擦力的作用被楔緊在槽內(nèi)，因而帶動(dòng)外圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)離合器處于接合狀態(tài)。當(dāng)星輪反轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱受摩擦力的作用，被推到槽中較寬的部分，不再楔緊在槽內(nèi)，這時(shí)離合器處于分離狀態(tài)。 圖2-20 超越離合器 圖2-21 安全離合器4) 安全離合器 安全離合器是具有過載保護(hù)作用的離合器。當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩超過一定數(shù)值后，主、從動(dòng)軸能自動(dòng)分

17、離，從而保護(hù)機(jī)器中的重要零件不致?lián)p壞。它的工作原理如圖2-21所示。半離合器25和24的相對(duì)端面為相吻合的螺旋齒面。25空套在軸上，24與軸用花鍵連接。正常工作時(shí)，在彈簧的壓力下，25和24的齒面緊密嚙合成為一體而同步轉(zhuǎn)動(dòng)，傳遞運(yùn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)床過載或出現(xiàn)故障時(shí)，通過安全離合器傳遞的扭矩以及產(chǎn)生的軸向分力都隨之增大。一旦軸向分力超過彈簧23的壓力，右半離合器便壓縮彈簧向右移動(dòng)而與左半離合器25脫開，安全離合器打滑機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈斷開，刀架停止進(jìn)給。當(dāng)過載或故障排除后，彈簧使安全離合器重新自動(dòng)接合，恢復(fù)正常工作。三、機(jī)械傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 機(jī)械傳動(dòng)與液壓、電氣傳動(dòng)相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）傳動(dòng)比較精確，適用

18、于定比機(jī)構(gòu)；（2）實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能傳遞大的轉(zhuǎn)矩；（3）故障容易發(fā)現(xiàn)，便于維修。但機(jī)械傳動(dòng)也具有以下缺點(diǎn)：（1）一般情況傳動(dòng)不平穩(wěn)；（2）制造精度不夠高；（3）振動(dòng)和噪聲大；（4）實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速難度大。§2.3 機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)及調(diào)整計(jì)算傳動(dòng)鏈?zhǔn)鞘箞?zhí)行件與運(yùn)動(dòng)源或使兩個(gè)有關(guān)執(zhí)行件保持確定運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的一系列按一定規(guī)律排列的傳動(dòng)元件就構(gòu)成了傳動(dòng)鏈。一條傳動(dòng)鏈由該鏈的兩端件及兩端件之間的一系列傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所構(gòu)成。傳動(dòng)鏈兩端的元件，可以是動(dòng)力源或執(zhí)行件，如主軸、刀架和工作臺(tái)等。 傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和換置機(jī)構(gòu)兩種。傳動(dòng)鏈按傳動(dòng)聯(lián)系的性質(zhì)不同，傳動(dòng)鏈可分為：內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈 

19、;和外聯(lián)系傳動(dòng)鏈 1、內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈  傳動(dòng)鏈兩個(gè)末端件之間要求有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系，如削螺紋主軸與刀架間的傳動(dòng)鏈；滾切齒輪工件與滾刀間的傳動(dòng)鏈；內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中不能用帶傳動(dòng)、摩擦輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng) 。2、外聯(lián)系傳動(dòng)鏈 傳動(dòng)鏈兩個(gè)末端件之間不要求有嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系，如車削時(shí)電機(jī)與主軸間的傳動(dòng)鏈；傳動(dòng)原理圖是用一些簡(jiǎn)單的符號(hào)來表明機(jī)床在實(shí)現(xiàn)某種表面成形運(yùn)動(dòng)時(shí)傳動(dòng)聯(lián)系的示意圖。一、傳動(dòng)原理圖傳動(dòng)原理圖中，虛線表示定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，菱形符號(hào)表示換置機(jī)構(gòu)。圖2-22 傳動(dòng)原理圖圖2-23 臥式車床的傳動(dòng)原理圖二、傳動(dòng)系統(tǒng)圖 圖2-24 臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖傳動(dòng)系統(tǒng)圖是用以了解和分析機(jī)床運(yùn)動(dòng)源與執(zhí)行件或執(zhí)行件

20、與執(zhí)行件之間的傳動(dòng)聯(lián)系及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的一種示意圖。傳動(dòng)系統(tǒng)圖用規(guī)定的簡(jiǎn)單符號(hào)表示傳動(dòng)系統(tǒng)中各傳動(dòng)元件，并按照運(yùn)動(dòng)傳遞順序，以展開圖形式繪制在一個(gè)能反映機(jī)床外形及主要部件相互位置的投影面上。圖2-24所示為臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖。傳動(dòng)原理圖僅表示機(jī)床形成某一表面所需的運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)聯(lián)系；傳動(dòng)系統(tǒng)圖則表示了一臺(tái)機(jī)床所有的運(yùn)動(dòng)及其傳動(dòng)聯(lián)系。另外，傳動(dòng)系統(tǒng)圖中具體表示了各傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)類型以及作調(diào)整計(jì)算所需的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)。在閱讀傳動(dòng)系統(tǒng)圖時(shí)，首先要了解該機(jī)床所具有的執(zhí)行件及其運(yùn)動(dòng)方式，以及執(zhí)行件之間是否要保持傳動(dòng)聯(lián)系；然后，分析從運(yùn)動(dòng)源至執(zhí)行件或者執(zhí)行件至執(zhí)行件之間的傳動(dòng)順序、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)關(guān)系。下面以圖

21、2-25所示的CA6140車床傳動(dòng)系統(tǒng)圖進(jìn)行分析。該機(jī)床具有兩個(gè)執(zhí)行件，即主軸和刀架。機(jī)床工作時(shí)，主軸旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，刀架直線移動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。整個(gè)機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)由主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、車螺紋傳動(dòng)鏈、縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈及快速移動(dòng)傳動(dòng)鏈組成。圖2-25機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈主運(yùn)動(dòng)由主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)帶輪使I軸旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過軸I、II、III、和VI軸，使主軸得到高轉(zhuǎn)速；I、II、III、IV、V和VI，使主軸得到低轉(zhuǎn)速。CA6140的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線表達(dá)式為：由主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)路線圖中可見，當(dāng)主軸正轉(zhuǎn)時(shí)似乎可得 種傳動(dòng)主軸的路線，但實(shí)際上軸間只有三種不同的傳動(dòng)比，故主軸實(shí)際上只能得級(jí)不同的正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速

22、。其中，中、低速傳動(dòng)時(shí)得到級(jí)轉(zhuǎn)速，高速傳動(dòng)時(shí)獲得6級(jí)轉(zhuǎn)速。同理，主軸反轉(zhuǎn)時(shí)有級(jí)轉(zhuǎn)速。主軸的反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通常不用于切削，因此，車外圓和端面往往不要求主軸作反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。車螺紋時(shí)，為實(shí)現(xiàn)在不斷開主軸和刀架間內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈的情況下將刀架退回到起始位置，要求主軸作反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。三、轉(zhuǎn)速圖簡(jiǎn)介1、轉(zhuǎn)速圖的概念轉(zhuǎn)速圖是用簡(jiǎn)單直線段來表示機(jī)床分級(jí)變速系統(tǒng)傳動(dòng)規(guī)律的線圖，是分析機(jī)床傳動(dòng)的重要工具。下圖為CA6140車床的轉(zhuǎn)速圖。圖2-26 CA6140車床轉(zhuǎn)速圖2、轉(zhuǎn)速圖的基本內(nèi)容（以CA6140的轉(zhuǎn)速圖為例）（1）轉(zhuǎn)速圖中一組等距的垂直平行線代表變速系統(tǒng)中從電動(dòng)機(jī)到主軸的各根軸，各軸的排列順序應(yīng)符合傳動(dòng)順序。豎線上端以“

23、電動(dòng)機(jī)”標(biāo)明電機(jī)軸，以羅馬數(shù)字表示其他各軸。（2）距離相等的橫向平行線表示變速系統(tǒng)由低至高依次排列的各級(jí)轉(zhuǎn)速，在每根橫線的右端標(biāo)明該級(jí)轉(zhuǎn)速的數(shù)值。（3）代表各傳動(dòng)軸的平行豎線上的小圓點(diǎn)表示各軸所能獲得的轉(zhuǎn)速。圓點(diǎn)數(shù)表示該軸具有的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，圓點(diǎn)的位置代表了各級(jí)轉(zhuǎn)速的數(shù)值。（4）兩軸間轉(zhuǎn)速點(diǎn)之間的連線，表示該兩軸間的傳動(dòng)副，互相平行的連線表示同一傳動(dòng)副。因此，兩軸間互不平行的連線數(shù)表示了兩軸間的傳動(dòng)副數(shù)。連線的傾斜度表示傳動(dòng)副的傳動(dòng)比大小，自左往右向上傾斜，表明傳動(dòng)比大于1，為升速傳動(dòng)；自左往右向下傾斜，表明傳動(dòng)比小于1，為降速運(yùn)動(dòng)；水平連線表示傳動(dòng)比為1：1。（5）轉(zhuǎn)速圖上還表明了運(yùn)動(dòng)傳遞路線。

24、綜上所述，轉(zhuǎn)速圖清楚表示了變速系統(tǒng)中傳動(dòng)軸數(shù)量，各軸及軸上傳動(dòng)元件的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)、轉(zhuǎn)速大小及其傳動(dòng)路線。四、機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整計(jì)算1、機(jī)床運(yùn)動(dòng)調(diào)整計(jì)算的分類機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整計(jì)算一般可以分成兩類：一種是根據(jù)機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)傳動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算某一執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度和位移量；另外一種是根據(jù)執(zhí)行部件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，確定相應(yīng)的傳動(dòng)鏈內(nèi)置機(jī)構(gòu)（一般指掛輪機(jī)構(gòu)）的傳動(dòng)比，以便進(jìn)行調(diào)整。2、機(jī)床調(diào)整計(jì)算的步驟機(jī)床的調(diào)整計(jì)算，一般可以通過分析運(yùn)動(dòng)鏈，按以下步驟進(jìn)行：1）確定傳動(dòng)鏈的兩端件及其運(yùn)動(dòng)關(guān)系 如： 車床主運(yùn)動(dòng)鏈： 兩端件：電動(dòng)機(jī)主軸 運(yùn)動(dòng)關(guān)系：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n電機(jī) （r/min）主軸轉(zhuǎn)速n主軸（r/min） 車床車螺紋

25、鏈： 兩端件：主軸刀架 運(yùn)動(dòng)關(guān)系：主軸1轉(zhuǎn)刀架移動(dòng)被加工螺紋一個(gè)導(dǎo)程L（mm）2）列運(yùn)動(dòng)平衡式根據(jù)傳動(dòng)鏈中各傳動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如齒輪齒數(shù)、帶輪直徑、絲杠導(dǎo)程等，以及傳動(dòng)關(guān)系列出。圖2-27 轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)比的關(guān)系 在圖2-27中，若已知軸I轉(zhuǎn)速為，則軸III的轉(zhuǎn)速為： 式中Z1/Z1軸I與軸II之間的傳動(dòng)比，表示為Z2/Z2軸II與軸III之間的傳動(dòng)比，表示為；軸I與軸III之間的傳動(dòng)比，表示為 3）確定變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比或掛輪變速機(jī)構(gòu)中掛輪的齒數(shù)由運(yùn)動(dòng)平衡式計(jì)算出執(zhí)行件的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量或位移量，或者整理出換置機(jī)構(gòu)的換置公式，然后根據(jù)加工情況，確定變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比或掛輪變速機(jī)構(gòu)中掛輪的齒數(shù)。課后習(xí)題1、舉例說明車床型號(hào)的組成及其含義。2、機(jī)床的傳動(dòng)一般有哪幾種形式？3、齒輪傳動(dòng)有什么特點(diǎn)？4、什么是蝸輪蝸桿傳動(dòng)。5、螺旋傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式有幾種？6、什么是