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普通车床的系统分析机制076 107011180 王邦龙【摘要】 普通车床在现代机械制造业中占着不可忽视的重要地位。以下对普通车床进行系统分析，包括对普通车床系统的方案分析和车床各个子系统的分析，其中子系统分析又包括普通车床的动力系统分析、执行系统分析、操纵和控制系统分析、传动系统分析。子系统分析中以传动系统分析为主。【关键词】 普通车床、主轴、运动、动力、主传动、进给传动引言：车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床，主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。它是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。铣床和钻床等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的，普通机床经经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化，精密机械与测量等技术的发展与综合应用，生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。按其实现系统功能角度看主要包括动力系统、执行系统、操纵和控制系统、传动系统。正文：1、普通车床系统的方案分析：普通车床黑箱图和功能结构图（如下）。普通车床黑箱图普通车床功能结构图2、普通车床子系统的分析，包括动力系统分析、执行系统分析、操纵和控制系分析、传动系统分析。一、普通车床的动力系统包括了动力机及其配套装置，它是车床工作的动力源。在普通车床中以三相异步电动机作为车床的动力源是最为普遍的。因为车床一般是放置在室内工作的，使用环境良好，电能容易获取；而且电动机与其他动力机相比，它具有较高的驱动效率，且其种类和型号较多，与工作机械连接方便，具有良好的调速、启动、制动和反向控制性能。三相异步电动机额定功率要大于车床工作时需要的最大功率；电机的额定转矩要大于车削时所受的最大工作转矩。当三相异步电动机的固有机械特性不能满足机械工作要求时，常采用改变电动机的某些参数以改变其机械特性，使电机的人为机械特性满足机械的工作要求。二、执行系统的作用是把传动系统传递过来的运动和动力进行必要的变换，以满足执行机构的要求。普通车床的执行系统包括刀具和刀架，它的工作原理是，在工件旋转时，通过调节刀架的横向和纵向位移来控制刀具与旋转工件的接触量的大小，来切削工件，使工件被切削成预期的形状来实现执行功能。由于刀具与旋转工件在接触瞬间会产生很大的冲击载荷，容易折毁刀具，所以执行系统中对刀具和刀架以及对车床的操作人员有很高的技术要求。三、操纵和控制系统都是为了使动力系统、传动系统、执行系统彼此间协调运行，并准确可靠地完成整机功能的装置。普通车床的操纵和控制系统的组成是包括变速箱,主轴箱,进给箱,溜板箱上面的手柄以及溜板箱上面的开合螺母.主要功能是实现1、对车床整机的开启、关闭的操纵控制；2、对主轴转速以及转向的操纵控制；3、对刀具进给的操纵控制等。对整机的开启和关闭是通过电源开关的通断来实现的；对主轴转速的控制，可以通过拨动变速箱外的操作杆来改变主轴箱内齿轮的脱离和粘合来改变主轴的转速，注意，主轴转速调节时必须在主机停止时才可调节；对刀具的进给是靠旋转大小托盘上的手轮来进行调节的。四、传动系统是把动力机的运动和动力传递给执行系统的中间装置。普通车床的传动主要有皮带传动，齿轮传动，蜗杆传动，齿条传动和丝杆螺母传动，它们的主要功能有1、减速或增速：把动力机的速度降低或增高，以适应执行系统工作的需要;2、改变运动规律或形式：主要是改变运动方向，以满足执行系统的运动要求；3、传递动力：把动力机输出的动力传递给执行系统，供给执行系统完成完成预定任务所需的功率、转矩和力。普通车床的传动系统主要可以分为主运动传动和进给运动传动。普通车床传动示意图1)、主运动传动是把车床电动机的运动通过皮带传动传给主轴,使主轴带动工件旋转实现主运动.主运动传动路线是电动机轴通过联轴器与变速箱中的轴I相连.移动轴I上的双联齿轮和轴III上的三联齿轮,可使变速箱输出轴得到6种转速.轴通过传动比一定的三角胶带传动,将它的6种转速传给床头箱带轮轴套.轴套的运动又分两路传到主轴上,其中,一种是通过内齿轮联轴器Ml直接传到主轴,使主轴得到6种较高的转速;另一路是经过齿和将运动经过轴V传给主轴,又使主轴获得较低的6种转速.这样,主轴可得到12种转速。上述的传动路线可用以下的传动链来表示：（注：希腊字母表示齿轮轴；数字比表示齿轮的齿数比；下同）主轴主轴的反转是通过电动机反转来实现的，传动链同上式。2)、进给运动传动是使刀架实现纵向或横向运动的传动链.进给运动的动力源也是电动机.运动由主电动机经过主运动传动链到主轴再经过进给运动传动传到刀架,使刀架带动车刀实现机动的纵向和横向进给。进给运动传动的传动路线(如图)是主轴的旋转运动通过滑动齿轮变向机构(改变进给方向的机构)传给轴。轴经过齿轮29/58和交换齿轮a/bc/d将运动传给进给箱中的轴，轴的运动又分别通过齿轮27/58、30/48、26/52、21/24、27/36传给轴。轴再通过增倍机构(用以扩大加工螺距范围的机构)，将运动传给轴。轴的运动经齿轮39/39传给轴X 。轴X 通过安全联轴器与光杠连接，使光杠转动。光杠的运动，通过传动比为2/45的蜗杆蜗轮副传进溜板箱。轴X 的运动可分两路传到刀架。一路是当接通溜板箱左边的摩擦离合器M左时，运动经过齿轮24/6025/55传给轴X ，带动该轴上齿数Z=14的小齿轮旋转。由于与小齿轮啮合的齿条是固定在床身上的，所以小齿轮转动，即带动溜板箱、拖板及刀架作纵向进给运动。另一路是当接通溜板箱右边的摩擦离合器M右时，运动经齿轮38/4747/13传给中拖板上螺距P=4 mm的丝杠，通过固定 在横溜板上的螺母，使刀架作横向进给运动。综上所述，进给传动的传动链如下所示：主轴 （变向机构） 光杠横进给丝杠（t4）横向进给M右-齿轮、齿条（Z14，m12）纵向进给在普通车床上，还可以车螺纹。车螺纹运动的传动路线，在轴上Z为39的齿轮与轴上Z为39齿轮脱开，面与轴上Z为39齿轮啮合，那么轴的运动便传给轴，再经安全联轴器传给丝杠。丝杠与固定在溜板箱上的开合螺母配合，因此，当合上开合螺母后，丝杠的旋转运动就变成溜板箱的移动。通过进给箱中的滑动齿轮和增倍机构，以及7组不同传动比的交换齿轮，可以车出各种不同螺距的螺纹。总结：普通车床的动力系统，执行系统，操纵和控制系统，传动系统组成了车床的有机整体，任何一部分的缺失或是失效，车床都将不能实现其功能，只有在这四个系统都能正常运作