机床传动章节_传动设计

第六章传动设计 第一节有级变速传动系统的组成和要求 机床的成形运动简单运动复合运动外联系传动链 保证要求的速度和传递的功率分级变速无级变速内联系传动链 保证传动的精度 一 主传动系统的组成 1 定比传动机构 用来实现降速或升速 2 变速装置3 主轴组件4 开停装置5 制动装置6 换向装置7 操纵机构8 润滑与密封装置9 箱体 二 主传动系统的设计要求 1 机床的主轴需有足够的变速范围和转速级数 以便满足实际使用的要求 2 主电动机和传动机构需能供给和传递足够的功率和扭矩 并具有较高的传动效率 3 执行件需有足够的精度 刚度 抗振性和小于许可限度的热变形和温升 4 操纵要轻便灵活 迅速 安全可靠 并需便于调整和维修 5 结构简单 润滑与密封良好 便于加工和装配 成本低 6 噪声应在允许的范围内 第二节分级变速传动链设计 分级变速机构的转速图和结构网1 转速图表示主轴各转速的传递路线和转速值 各传动轴的转速数列及转速大小 各传动副的传动比的线图 转速点用小圆点表示主轴和各传动轴的转速值 对数值 转速线是距离相等的一组水平线 代表各级转速 传动轴线距离相等的铅垂线 从左到右按传动先后顺序排列 铅垂线之间距离不表示传动轴间距离 传动线两转速点之间的连线 有i 1或i 1 分别表示传动线向上或向下倾斜 一个主转速点引出的传动线数目 代表该变速组的传动副数 平行传动线是主动转速点不同的传动线 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 转速图可以清楚表示 1 主轴的各级转速的传动路线 2 得到这些转速所需要的变速组数目及每个变速组中的传动副数目 3 各个传动比的数值 4 传动轴的数目 5 传动顺序及各轴的转速级数与大小 分级变速传动链设计 基本组级比等于公比或级比指数等于1的变速组 其传动副数用P0表示 级比指数用x0表示 经基本组的变速 轴II获得P0级转速 等比数列 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 二 结构网和结构式 结构网表示各传动组的传动副数和各传动组的级比指数 还可以看出其传动顺序和扩大顺序 结构网 表示传动比的相对关系而不表示传动比和转速的绝对值的线图 1 是转速图的对称形式 2 二轴间连线仅表示传动关系 3 轴上各圆点不表示该轴的具体转速 主轴除外 4 与转速图有一致的变速特性 一个转速图对应一个结构网 一个结构网可以画出很多不同的转速图 下图所示的结构网也可写成结构式 12 31 23 26或12 3 1 2 3 2 6 12级传动系统的结构网 结构式 变速组的传动副Pj与级比指数xj是两个基本参数 按运动的传递顺序将表示变速组的两个基本参数写成乘积的形式就称为 传动结构式 结构网与或结构式所表达的内容有 传动系统的组成情况 各变速组的传动副数 传动顺序与扩大顺序 各变速组中相邻传动比之间的关系 各变速组的变速范围 结构式是转速图的通式 满足同一个结构式可以有不同转速图 而一个转速图只能对应一个结构式 分级变速传动链设计 结构网和结构式说明下列问题 传动链的组成及传动顺序 转速级数 传动副数各传动组的级比指数扩大顺序 分级变速传动链设计 三 转速图的拟定 拟定转速图的一般原则 主传动的运动设计内容 包括选择变速范围及其传动副数 确定各变速组中的齿轮传动比 以及计算齿轮齿数和胶带轮直径等 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 四联滑移齿轮 分级变速传动链设计 扭矩公式 M 974P n 扩大顺序与传动顺序相同 前密后疏原则 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 分级变速传动链设计 第三节齿轮齿数的确定 第三节齿轮齿数的确定 第三节齿轮齿数的确定 第三节齿轮齿数的确定 第三节齿轮齿数的确定 2 计算法 第四节常见有级变速传动系统分析 扩大变速范围传动系统设计 扩大变速范围传动系统 双速电动机传动系统设计 第五节简介无级变速主传动系统设计 一 无级变速装置的分类机床主传动中常采用的无级变速装置有三大类 变速电动机 机械无级变速装置 液压无级变速装置 二 无级变速主传动系设计原则 1 尽量选择功率和扭矩特性符合传动系要求的无级变速装置 2 无极变速系统装置单独使用时 其调速范围较小 满足不了要求 尤其是恒功率调速范围往往远小于机床实际需要的恒功率变速范围 数控机床主传动系设计特点 一 主传动采用直流或交流电动机无级调速 1 直流电动机无级调速一般直流电动机恒扭矩调速范围较大 达30 甚至更大 而恒功率调速范围较小 仅能达到2 3 2 交流电动机无级调速一般交流电动机体积小 转动惯性小 动态响应快 采用全封闭结构 具有空气强冷 保证高转速和较强的超载能力 具有很宽的调速范围 二 数控机床驱动电动机和主轴功率特性的匹配设计在设计数控机床主传动时 必须考虑电动机与机床主轴功率特性匹配问题 由于主轴要求的恒功率变速范围远大于电动机恒功率变速范围 所以在电动机于主轴之间要串联一个分级变速箱 以扩大其恒功率调速范围 满足低速大功率切削对电动机的输出功率的要求 设计分级变速箱时 考虑机床结构的复杂程度 运转平稳性要求等因素 变速箱公比的选取有下列三种情况 1 取变速箱的公比等于电动机的恒功率调速范围 功率特性图是连续的 无缺口和