机电产品构造演示文稿2012(绪论)2

1、绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识第四节第四节 机床的传动装置机床的传动装置 机床常用的传动装置有离合器、变速机构和换向机床常用的传动装置有离合器、变速机构和换向机构等。机构等。一、离合器一、离合器离合器用来使同轴线的两轴或轴与轴上的空套传离合器用来使同轴线的两轴或轴与轴上的空套传动件随时接合与脱开，以实现机床运动的启动、动件随时接合与脱开，以实现机床运动的启动、停止、变速、变向等。按其结构用途不同，可分停止、变速、变向等。按其结构用途不同，可分为啮合式、摩擦式、超越和安全离合器等。为啮合式、摩擦式、超越和安全离合器等。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识

2、1啮合式离合器啮合式离合器啮合式离合器利用两个零件上相互啮合的齿爪传啮合式离合器利用两个零件上相互啮合的齿爪传递运动和扭矩。递运动和扭矩。根据结构形状不同，可分为牙嵌式离合器和齿轮根据结构形状不同，可分为牙嵌式离合器和齿轮式（齿式）离合器两种。式（齿式）离合器两种。牙嵌式离合器由两个端面带齿爪的零件组成，如牙嵌式离合器由两个端面带齿爪的零件组成，如图图0-4a、b所示。所示。 绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-4a、b 牙嵌式离合器牙嵌式离合器绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识齿轮式离合器是由两个圆柱齿轮所组成的，齿轮式离合器是由两个圆柱齿轮所组

3、成的，如图如图0-4c、d所示。所示。图图0-4c、d 齿轮式离合器齿轮式离合器绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识啮合式离合器的特点：啮合式离合器的特点：结构紧凑、简单，接合后不会产生相对滑动，传结构紧凑、简单，接合后不会产生相对滑动，传动比准确；但运转中接合会有冲击，一般只能在动比准确；但运转中接合会有冲击，一般只能在低速或停转时接合。低速或停转时接合。啮合式离合器的适用场合：啮合式离合器的适用场合：常用在要求保持严格运动关系或低速传动中。常用在要求保持严格运动关系或低速传动中。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识2摩擦式离合器摩擦式离合器摩擦式离合器利

4、用相互压紧的两个零件接触面间摩擦式离合器利用相互压紧的两个零件接触面间产生的摩擦力传递运动和扭矩。产生的摩擦力传递运动和扭矩。机床上应用最多的是多片式摩擦离合器（分为机机床上应用最多的是多片式摩擦离合器（分为机械式、电磁式和液压式等）。械式、电磁式和液压式等）。机械式多片式摩擦离合器如图机械式多片式摩擦离合器如图0-5a、b所示。所示。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-5a 摩擦式离合器外形图摩擦式离合器外形图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-5b 摩擦式离合器剖视图摩擦式离合器剖视图b）绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础

5、知识摩擦式离合器的特点：摩擦式离合器的特点：可在运转中接合，可在运转中接合，接接合过程平稳，可起到过载保合过程平稳，可起到过载保护作用；但传动比不准确，易发热和磨损，且尺护作用；但传动比不准确，易发热和磨损，且尺寸较大。寸较大。摩擦式离合器的适用场合：摩擦式离合器的适用场合：一般用在转速较高的传动轴上。一般用在转速较高的传动轴上。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识二、分级变速机构二、分级变速机构实现机床运动分级变速的基本机构是各种两轴传实现机床运动分级变速的基本机构是各种两轴传动机构。动机构。它们通过各种方法变换两轴之间的传动比，使主它们通过各种方法变换两轴之间的传动比，使

6、主动轴转速固定不变时，从动轴得到不同的转速。动轴转速固定不变时，从动轴得到不同的转速。常见机械分级变速机构的形式如图常见机械分级变速机构的形式如图0-6所示。所示。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-6 常用的机械分级变速机构常用的机械分级变速机构绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识1. 滑移齿轮变速机构滑移齿轮变速机构特点：特点：结构紧凑，传动效率结构紧凑，传动效率高，变速方便，能传高，变速方便，能传递很大的动力；但不递很大的动力；但不能在运转中变速，只能在运转中变速，只能在停车或转速很低能在停车或转速很低时实现变速。时实现变速。绪论绪论 机械加工

7、设备的基础知识机械加工设备的基础知识2. 离合器变速机构（双向牙嵌式或摩擦式）离合器变速机构（双向牙嵌式或摩擦式）离合器变速机构的特点：离合器变速机构的特点：操作方便，变速时不需要移动齿轮。操作方便，变速时不需要移动齿轮。摩擦式离合器变速机构可在其运转的情况下实现摩擦式离合器变速机构可在其运转的情况下实现变速；但磨损较大，传动效率低。变速；但磨损较大，传动效率低。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识3. 配换齿轮变速机构配换齿轮变速机构 （交换齿轮或挂轮机构）（交换齿轮或挂轮机构）特点：特点：结构简单紧凑结构简单紧凑变速麻烦变速麻烦调整费时调整费时绪论绪论 机械加工设备的基础

8、知识机械加工设备的基础知识4. 摆移齿轮变速机构摆移齿轮变速机构 （塔齿轮）（塔齿轮）特点：结构紧凑，刚性较差特点：结构紧凑，刚性较差绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识5. 塔轮变速机构塔轮变速机构特点：特点：运转平稳运转平稳结构简单结构简单尺寸较大尺寸较大变速不便变速不便绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识三、换向机构三、换向机构换向机构用来改变机床运动部件的运动方向。换向机构用来改变机床运动部件的运动方向。图图0-7a 常见的换向机构常见的换向机构绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-7b 常见的换向机构常见的换向机构绪论绪论

9、机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-7c 常见的换向机构常见的换向机构绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识第五节第五节 机床变速传动系统及转速图机床变速传动系统及转速图一、变速传动系统一、变速传动系统为使机床的执行件能获得较多的变速级数，通常为使机床的执行件能获得较多的变速级数，通常采用几个基本变速机构顺序串联排列，组合成一采用几个基本变速机构顺序串联排列，组合成一个变速传动系统。个变速传动系统。变速传动系统中每一个基本变速机构，通常称为变速传动系统中每一个基本变速机构，通常称为一个变速组。一个变速组。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识计算

10、各齿计算各齿轮处于图轮处于图示啮合位示啮合位置时，机置时，机床主轴的床主轴的转速。转速。例题例题2 2 如图所示为某机床的主变速传动系统如图所示为某机床的主变速传动系统绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识转速图是一种用来转速图是一种用来表示变速传动系统表示变速传动系统运动规律的特殊线运动规律的特殊线图，是认识和分析图，是认识和分析机床变速传动系统机床变速传动系统非常有用的工具。非常有用的工具。二、转速图（转速分布图）二、转速图（转速分布图）图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速图60:30绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识转速图是由转速图是

11、由 “三线一三线一点点” 即传动轴格线、即传动轴格线、转速格线、传动线以转速格线、传动线以及转速点所组成。及转速点所组成。 1）传动轴格线传动轴格线间距相等的一组竖直间距相等的一组竖直线表示各传动轴，并线表示各传动轴，并将其轴号写在上方。将其轴号写在上方。60:30图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识2）转速格线转速格线间距相等的一组水平线间距相等的一组水平线表示转速的对数坐标。表示转速的对数坐标。因分级变速机构的转速因分级变速机构的转速是按等比级数排列的，是按等比级数排列的，故相邻水平线的距离是故相邻水平线的距离是相等

12、的，表示转速比是相等的，表示转速比是等比级数的公比等比级数的公比 。60:30图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识3）转速点）转速点传动轴格线上的小圆圈传动轴格线上的小圆圈（或圆点）表示该轴所（或圆点）表示该轴所具有的转速。具有的转速。如如轴（主轴）上有轴（主轴）上有12个小圆圈（转速点）个小圆圈（转速点） ，表示该轴具有表示该轴具有12级转速级转速（31.5 1400r/min）。）。60:30图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识4）传动线）传动

13、线传动轴格线间转传动轴格线间转速点的连线表示速点的连线表示相应传动副的传相应传动副的传动比动比 u ，用主、，用主、从动齿轮的齿数从动齿轮的齿数比表示。比表示。60:30图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识水平的传动线表示等速水平的传动线表示等速传动，传动比传动，传动比 u =1；向右下方倾斜的传动线向右下方倾斜的传动线表示降速传动，传动比表示降速传动，传动比 u 1；向右上方倾斜的传动线向右上方倾斜的传动线表示升速传动，传动比表示升速传动，传动比 u 1。60:30图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速

14、图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识转速图是由转速图是由“三线一点三线一点”所组成的特殊线图。所组成的特殊线图。从图中可看出，转速图不仅可以直观地表出变速从图中可看出，转速图不仅可以直观地表出变速传动过程中各传动轴和传动副的转速、主轴获得传动过程中各传动轴和传动副的转速、主轴获得各级转速时的传动路线，还可清楚地了解到传动各级转速时的传动路线，还可清楚地了解到传动轴的数目、变速组的数目，各变速组的传动副数轴的数目、变速组的数目，各变速组的传动副数及传动比数值等。及传动比数值等。图图0-9 某卧式车床主变速传动系统图和转速图某卧式车床主变速传动系统图和转速图a）传动系统图）传动

15、系统图 b）转速图）转速图60:3060:30绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识第六节第六节 机床的传动系统与运动计算机床的传动系统与运动计算机床的传动系统是由各种传动机构按一定关系组机床的传动系统是由各种传动机构按一定关系组合而成的，其任务是实现机床在加工过程中所需合而成的，其任务是实现机床在加工过程中所需的各种运动，并使有关执行件保持一定的传动联的各种运动，并使有关执行件保持一定的传动联系。系。为便于了解和分析机床的传动系统及运动传递情为便于了解和分析机床的传动系统及运动传递情况，常采用机床的传动系统图。况，常采用机床的传动系统图。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加

16、工设备的基础知识一、传动系统图一、传动系统图在图中各种传动元件在图中各种传动元件用简单的规定符号表用简单的规定符号表示，并按运动传递顺示，并按运动传递顺序依次排列，以展开序依次排列，以展开图形式画在机床的外图形式画在机床的外形轮廓内，该图称为形轮廓内，该图称为传动系统图。传动系统图。图图0-9a) 某卧式车床主变速传动系统图某卧式车床主变速传动系统图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-9a) 某卧式车床主变速传动系统图某卧式车床主变速传动系统图传动系统图能简明地传动系统图能简明地表示出机床传动系统表示出机床传动系统中各传动件的结构类中各传动件的结构类型和连接方式，实现

17、型和连接方式，实现机床全部运动的传动机床全部运动的传动路线，机床运动中的路线，机床运动中的变速、变向、接通和变速、变向、接通和断开方法等。断开方法等。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识注意注意: : 由于传动系统图是用平面图形来表示机床由于传动系统图是用平面图形来表示机床的立体传动结构，有时不得不采取某些特殊的方的立体传动结构，有时不得不采取某些特殊的方法表示。法表示。在说明和分析机床的传动系统时，常用传动路线在说明和分析机床的传动系统时，常用传动路线表达式来表示机床运动的传动路线以及有关执行表达式来表示机床运动的传动路线以及有关执行件之间的传动联系。件之间的传动联系。绪论

18、绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识例题例题3 3如图所示为如图所示为某车床主变某车床主变速传动系统速传动系统图，试写出图，试写出其传动路线其传动路线表达式。表达式。图图0-9a) 某卧式车床主变速传动系统图某卧式车床主变速传动系统图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识例题例题4 4右图为某转右图为某转塔车床主传塔车床主传动系统图，动系统图，试写出其传试写出其传动路线表达动路线表达式。式。图图0-10 某机床主变速传动系统图某机床主变速传动系统图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识二、二、传动链传动链为了为了在机床上得到有关的运动，必须通过一系

19、列在机床上得到有关的运动，必须通过一系列的传动件的传动件将将动力源和执行件之间、或动力源和执行件之间、或将将有关的两有关的两个执行件之间联系起来，我们将这一系列个执行件之间联系起来，我们将这一系列按按顺序顺序排列的传动件称为传动链。排列的传动件称为传动链。通常机床上需要有多少个运动，其传动系统中就通常机床上需要有多少个运动，其传动系统中就有多少条传动链。每条传动链都有两个末端件。有多少条传动链。每条传动链都有两个末端件。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识根据传动联系性质的不同，传动链可分为两类。根据传动联系性质的不同，传动链可分为两类。1）外联系传动链）外联系传动链联系动力

20、源与执行件之间联系动力源与执行件之间的传动链。的传动链。2）内联系传动链）内联系传动链联系两个执行件之间的传联系两个执行件之间的传动链。动链。 其作用是使两个末端件之间保持准确的其作用是使两个末端件之间保持准确的相对速度或相对位移。相对速度或相对位移。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识三、机床的运动计算三、机床的运动计算机床的运动计算通常机床的运动计算通常有两种情况：有两种情况： 1） 根据传动系统图根据传动系统图提供的有关数据，确提供的有关数据，确定某些执行件的运动定某些执行件的运动速度或位移量。速度或位移量。图图0-9a) 某卧式车床主变速传动系统图某卧式车床主变速传动

21、系统图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识2） 根据执行件所需的运动速度、位移量，或有根据执行件所需的运动速度、位移量，或有关执行件之间所需保持的运动关系，确定传动链关执行件之间所需保持的运动关系，确定传动链中换置机构（通常为挂轮机构）的传动比，以便中换置机构（通常为挂轮机构）的传动比，以便进行必要调整。进行必要调整。换置机构是指在传动链中根据加工要求可以变换换置机构是指在传动链中根据加工要求可以变换传动比或传动方向的传动机构。传动比或传动方向的传动机构。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识机床运动计算按每一传动链分别进行，其一般步机床运动计算按每一传动链分别进行，其一般步骤如下：骤如下：1）确定传动链的两末端件；）确定传动链的两末端件；2）根据两末端件的运动关系，确定它们的计算）根据两末端件的运动关系，确定它们的计算位移；位移；3）列出运动平衡式；）列出运动平衡式；4）计算出执行件的运动速度或位移量，或整理）计算出执行件的运动速度或位移量，或整理出换置机构的换置公式，然后确