齿轮、同步齿形带

1、数控车床结构与维护数控车床结构与维护 -精品课程课件精品课程课件机械工程系数控技术教研室数控车床结构与维护课程组编制情境二 数控车床主传动系统结构与维护任务2 数控车床主运动传动装置结构与维护任务任务2 2 数控车床主运动传动装置结构与维护数控车床主运动传动装置结构与维护教学目标知识目标能力目标素养目标u掌握同步齿形带的掌握同步齿形带的特点；特点；u熟悉同步齿形带的熟悉同步齿形带的主要参数；主要参数；u掌握直齿、斜齿、掌握直齿、斜齿、锥齿轮传动间隙的调锥齿轮传动间隙的调整方法。整方法。u熟悉同步带传动中熟悉同步带传动中常见的失效形式，并常见的失效形式，并能对其进行维护；能对其进行维护；u能调整

2、齿轮传动间能调整齿轮传动间隙，并对其进行维护。隙，并对其进行维护。u提高自主学习、分提高自主学习、分析问题、解决问题的析问题、解决问题的能力；能力；u能与小组成员协调能与小组成员协调配合、分工合作。配合、分工合作。 任务任务2 2 数控车床主运动传动装置结构与维护数控车床主运动传动装置结构与维护 任务描述：任务描述：v 了解一下数控车床主运动传动装置的类型和工作原理v 对数控车床主运动传动装置进行维护一同步齿形带的维护相关知识 数控机床的主轴传动系统常用同步齿形带传动，同步齿形带的结构和传动如图所示。带的工作面及带轮外圆上均制成齿形，通过带轮与轮齿相嵌合，作无滑动的啮合传动。一同步齿形带的维护

3、1.特点：（1）传动效率高，可达98%以上；（2）无滑动，不需特别张紧，传动比准确，传动 精度高；（3）传动平稳，噪声小，减震性好；（4）带的强度高、厚度小、质量小；（5）使用范围广，速度达50m/s，速比达10左右， 传递功率由几瓦至数千瓦；（6）维修保养方便，不需要润滑；（7）安装时中心距要求严格，带与带轮制造工艺 复杂，成本高。相关知识2.分类同步齿形带有梯形齿梯形齿和弧齿弧齿两类，梯形齿的功率传递能力低，与齿轮啮合时会产生噪音和震动，只在在转速不高或小功率的动力传动中使用。一同步齿形带的维护图1-4 同步齿形带 a 梯形齿 b 圆弧齿 一同步齿形带的维护梯形齿和弧齿特点及应用场合：v梯

4、形齿的功率传递能力低，与齿轮啮合时会产生 噪音和震动，只在在转速不高或小功率的动力传 动中使用。v弧齿同步带比梯形齿同步带传递功率大，且能防 止啮合过程中齿的干涉。 v弧齿同步带耐磨性能好，工作时噪声小，不需润 滑，可用于有粉尘的恶劣环境。3.结构 由强力层和带体(带齿、带背)两部分组成。一同步齿形带的维护图图1-4 1-4 同步齿形带的结构同步齿形带的结构 1-1-强力层强力层 2-2-带齿带齿 3-3-带背带背一同步齿形带的维护4.主要参数（1）节距t（2）节线（3）带的节距Pb（4）带的齿根宽度 （5）模数m一同步齿形带的维护4.主要参数（1）节距t：相邻两齿在节线上的距离。带节距大小决

5、定着同步带和带轮齿各部分尺寸的大小，节距越大，带的各部分尺寸越大，承载能力也随之越高。一同步齿形带的维护4.主要参数（2）节线：强力层的中心线，并以节线的周长L作为齿形带的公称长度。在同步带传动中，带节线长度是一个重要 参数。当传动的中心距已定时，带的节线长度过大过小，都会影响带齿与轮齿的正常啮合，因此在同步带标准中，对梯形齿同步带的各种哨线长度已规定公差值，要求所生产的同步带节线长度应在规定的极限偏差范围之内。4.主要参数（3）带的节距Pb：如图4-2所示，同步带相邻两齿对应点沿节线量度所得约长度称为同步带的节距。带节距大小决定着同步带和带轮齿各部分尺寸的大小，节距越大，带的各部分尺寸越大，

6、承载能力也随之越高。因此带节距是同步带最主要参数在节距制同步带系列中以不同节距来区分同步带的型号。一同步齿形带的维护一同步齿形带的维护4.主要参数（4）带的齿根宽度：一个带齿两侧齿廓线与齿根底部廓线交点之间的距离称为带的齿根宽度，以s表示。带的齿根宽度大，则使带齿抗剪切、抗弯曲能力增强，相应就能传送较大的裁荷。4.主要参数（5）模数m：是节距m与之比,一般m=110mm。齿形带的标注方法:mbza:小带轮两边装挡边；b:两带轮的不同侧边装挡边；c:主动轮两侧和从动轮下侧 装挡边。一同步齿形带的维护图1-5 带轮的形式 一同步齿形带的维护4.主要参数（4）带的齿根宽度：一个带齿两侧齿廓线与齿根底

7、部廓线交点之间的距离称为带的齿根宽度，以s表示。带的齿根宽度大，则使带齿抗剪切、抗弯曲能力增强，相应就能传送较大的裁荷。一同步齿形带的维护5.啮合要求 齿距相等或模数相等；带轮的齿槽角与齿形带的齿形角（40）相等。1.直齿圆柱齿轮传动间隙的消除(1）轴向垫片调整法1）在加工相互啮合的两个齿轮1、2时，将分度圆柱面制成带有小锥度的圆锥面，使齿轮齿厚在轴向稍有变化，装配时只需改变垫片3的厚度，使齿轮2作轴向移动，调整两齿轮在轴向的相对位置即可达到消除齿侧间隙的目的。 二齿轮传动间隙的调整图1轴向垫片调整法 1.直齿圆柱齿轮传动间隙的消除(1）轴向垫片调整法 2）特点：结构比较简单，传动刚性好，调整

8、后的间隙也不能自动补偿。二齿轮传动间隙的调整图1轴向垫片调整法 1.直齿圆柱齿轮传动间隙的消除(2)偏心套调整法 1）电动机1通过偏心套2装到壳体上，通过转动偏心套就能够方便地调整两齿轮的中心距，从而消除齿侧间隙。二齿轮传动间隙的调整 图2 偏心套调整法 1.直齿圆柱齿轮传动间隙的消除(2）偏心套调整法 2）特点：结构比较简单，传动刚性好，能传递较大的动力，调整后的间隙不能自动补偿。二齿轮传动间隙的调整 图2 偏心套调整法 1.直齿圆柱齿轮传动间隙的消除(3)双片薄齿轮错齿调整法1）结构：两个相同齿数的薄片齿轮1和2,两薄片齿轮可相对回转。在两个薄片齿轮的端面分别装上凸耳3和8。齿轮1的端面还

9、有另外四个通孔，凸耳8可以在其中穿过，弹簧4的两端分别钩在凸耳3和螺钉7上。弹簧的拉力使薄片齿轮错位，分别贴紧在与之啮合的齿轮左右齿廓面上，从而消除了齿侧间隙。二齿轮传动间隙的调整图3 双片薄齿轮错齿调整法1.直齿圆柱齿轮传动间隙的消除(3)双片薄齿轮错齿调整法2）特点：结构比较复杂，传动刚性差，能传递较小的转矩。无论正向或反向旋转因都分别只有一个齿轮承受扭矩，因此承载能力受到限制，设计时须计算弹簧4的拉力，使它能克服最大扭矩。否则起不到消隙作用。这种调整法结构较复杂，传动刚度低，不宜传递大扭矩，对齿轮的齿厚和齿距要求较低，可始终保持啮合无间隙，尤其适用于检测装置。二齿轮传动间隙的调整图3 双

10、片薄齿轮错齿调整法1.直齿圆柱齿轮传动间隙的消除(3)双片薄齿轮错齿调整法2）特点： 结构比较复杂，传动刚性差，能传递较小的转矩。无论正向或反向旋转因都分别只有一个齿轮承受扭矩，因此承载能力受到限制，设计时须计算弹簧4的拉力，使它能克服最大扭矩。否则起不到消隙作用。这种调整法结构较复杂，传动刚度低，不宜传递大扭矩，对齿轮的齿厚和齿距要求较低，可始终保持啮合无间隙，尤其适用于检测装置。二齿轮传动间隙的调整图3 双片薄齿轮错齿调整法2.斜齿圆柱齿轮传动间隙的消除(1)垫片调整法 1）宽齿轮4同时与两个相同齿数的薄片齿轮 1和2啮合，薄片齿轮经平键与轴连接，相互间无相对回转。斜齿轮1和2间加厚度为t

11、的垫片。用螺母拧紧，使两齿轮1和2的螺旋线产生错位，其后两齿面分别与宽齿轮4的齿面贴紧消除间隙。 二齿轮传动间隙的调整图4 斜齿轮垫片调整法 2.斜齿圆柱齿轮传动间隙的消除(1)垫片调整法 2）特点：调整后的间隙能自动补偿，但结构比较复杂，传动刚性差，能传递较小的转矩。 二齿轮传动间隙的调整图4 斜齿轮垫片调整法 2.斜齿圆柱齿轮传动间隙的消除(2)轴向压簧调整法1）斜齿轮1和2用键滑套在轴上，斜齿轮1和2同时与宽齿轮5啮合，螺母3调节蝶形弹簧4对齿轮2的轴向压力，使齿轮1和2的螺旋线产生错位，齿侧分别贴紧宽齿轮5的齿槽左右两侧，消除了间隙。二齿轮传动间隙的调整图5 斜齿轮压簧调整法2.斜齿圆

12、柱齿轮传动间隙的消除(2)轴向压簧调整法2）特点：结构较复杂，轴向尺寸大，传动刚度低，同时，传动平稳性差。二齿轮传动间隙的调整图5 斜齿轮压簧调整法3.锥齿圆柱齿轮传动间隙的消除 锥轮1、2相互啮合。锥齿轮1在弹力作用下沿轴向移动，可消除锥齿轮1和2的间隙。二齿轮传动间隙的调整任务准备设备：数控车床工具：螺丝刀套件、内六角扳手套件耗材：润滑油、棉纱任务实施（实训车间） 一同步齿形带的维护1.在同步带传动中常见的失效形式(1)同步带的承载绳断裂破坏同步带在运转过程中承载绳断裂损坏是常见的失效形式。图图4-2 4-2 同步带承载绳断裂损坏同步带承载绳断裂损坏任务实施（实训车间） 一同步齿形带的维护

13、1.在同步带传动中常见的失效形式(2)同步带的爬齿和跳齿任务实施（实训车间） 同步带的爬齿和跳齿防止措施：1）控制同步带所传递的圆周力，使它小于或等于由带型号所决 定的许用圆周力。2）控制带与带轮间的节距差值，使它位于允许节距误差范围内。3）适当增大带安装时的初拉力，使带齿不易从轮齿槽滑出。4）提高同步带基体材料的硬度，减少带的弹性变形，可以减少 爬齿现象的产生。 任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护1.在同步带传动中常见的失效形式(3)带齿的剪切破坏 带齿在与带轮齿啮合传力过程中，在剪切和挤压应力作用下带齿表面产生裂纹，此裂纹逐渐向齿根部扩展，并沿承线绳表面延伸，直至整个带齿与带基体脱离，

14、这就是带齿的剪切脱落（见图4-3）。图4-3 带齿的剪切破坏任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护1.在同步带传动中常见的失效形式(4)带齿的磨损 带齿的磨损（见图4-4）包括带齿工作面及带齿齿顶圆角处和齿谷底部的磨损。造成磨损的原因是过大的张紧力和忻齿和轮齿间的啮合干涉。图图4-4 4-4 带齿磨损带齿磨损任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护1.在同步带传动中常见的失效形式减少带齿的磨损方法：v在安装时合理的调整带的张紧力；v在带齿齿形设计时，选用较大的带齿齿顶圆角半径，以减少啮合时轮齿的挤压和刮削；v此外应提高同步带带齿材料的耐磨性。 图图4-4 4-4 带齿磨损带齿磨损任务实施（实训车

15、间）一同步齿形带的维护1.在同步带传动中常见的失效形式(5)同步带带背的龟裂 同步带在运转一段时期后，有时在带背会产生龟裂现象(图45)，而使带失效。图图4-5 4-5 同步带带背的龟裂同步带带背的龟裂任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护1.在同步带传动中常见的失效形式(5)同步带带背的龟裂 同步带在运转一段时期后，有时在带背会产生龟裂现象(图45)，而使带失效。图图4-5 4-5 同步带带背的龟裂同步带带背的龟裂任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护1.在同步带传动中常见的失效形式(5)同步带带背的龟裂同步带带背产生龟裂的原因如下，1）带基体材料的老化所引起；2）带长期工作在道低的温度下，

16、使带背基体材料产生龟裂。防止带背龟裂的方法:1）改进带基体材料的材质，提高材料的耐寒、耐热性和抗老化性能；2）尽量避免同步带在低温和高温条件下工作。任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护1.在同步带传动中常见的失效形式(5)同步带带背的龟裂同步带带背产生龟裂的原因如下，1）带基体材料的老化所引起；2）带长期工作在道低的温度下，使带背基体材料产生龟裂。防止带背龟裂的方法:1）改进带基体材料的材质，提高材料的耐寒、耐热性和抗老化性能；2）尽量避免同步带在低温和高温条件下工作。任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护2.主轴同步齿形带的维护（1）清洁皮带及皮带轮，应将抹布沾少许不易挥发的液体擦 拭，在

17、清洁剂中浸泡或者使用清洁剂刷洗皮带均是不可 取的。为去除油污及污垢，用砂纸或尖锐的物体刮，显 然也是不可取的。皮带在安装使用前必须保持干燥。任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护2.主轴同步齿形带的维护（2）检查皮带轮是否有异常磨损或裂纹，如果磨损过量，则 必须更换带轮。任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护2.主轴同步齿形带的维护（3）检查带轮是否成直线对称。皮带轮成直线对称于传动带 特别是同步皮带传动装置的运转是至关重要的。任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护2.主轴同步齿形带的维护（4）起动装置并观察皮带性能，查看是否有异常振动，细听 是否有异常噪音。最好是关掉机器，检查轴承及马达的

18、状况：若是摸上去觉得太热，可能是皮带太紧，或是轴 承不对称，或润滑不正确。任务实施（实训车间）一同步齿形带的维护2.主轴同步齿形带的维护（5）定期张紧，定期检查皮带松紧程度，及时调整或更换新 皮带。任务实施（实训车间）二齿轮传动机构的维护1.齿轮传动的维护1）检查齿轮传动在启动、加载、换挡及制动过程中是否平稳。2）检查润滑系统的工作状况，补充油量或更换规定牌号的润 滑油。3）检查齿轮传动的工作状况，注意是否存在齿轮工作声音过大或车床箱 体过热的情况。4）检查齿轮轮对，若有严重损坏，应及时更换齿轮。5）检查齿轮啮合间隙，若间隙过大，及时调整啮合间隙。任务实施（实训车间）二齿轮传动机构的维护2.齿轮的润滑 常用的齿轮箱润滑方式有齿轮油润滑，半流体润滑脂润滑，固体润滑剂润滑几种方式。对于密封比较好，转速较高，负荷大，封闭性能好的可以使用齿轮油润滑；对于密封性不好，转速较低的可以使用半流体润滑脂润滑；对于禁油场合或高温场合可以使用二硫化钼超微粉润滑。检查评价姓名姓名班级班级任务任务任务任务2 数控车床主运动传动装置结构与维护数控车床主运动传动装置结构与维护项目项目序序号号技术要求技术要求配分配分评分标准评分标准检测记录检测记录得分得分互查互查教师复查教