机床传动系统和传动基本原理

1、第一节 金属切削机床第三章 机械加工工艺装备二、机床传动系统和传动原理二教学内容（一）（二）机床传动系统的组成（三）（四）二、机床传动系统和传动原理 机床的传动链 机床的传动原理图 机床的传动系统图教学要求： 掌握机床传动系统和传动原理的基本概念。 教学要求二、机床传动系统和传动原理 机床传动系统和传动原理的基本概念。 教学重点教学重点：二、机床传动系统和传动原理 机床传动系统是由机床的所有传动链组成的运动传递系统。二、机床传动系统和传动原理（一） 机床传动系统的组成 （1）执行件 机床运动的执行部件，其作用是装夹刀具和工件，使之完成一定形式的运动并保证正确的轨迹。如主轴、刀架、工作台等。 机

2、床传动系统的组成 （2）运动源（动力源） 机床运动的来源，它向运动部分提供动力，如交流电动机、伺服电动机等。 可以每个运动有单独的运动源，也可以几个运动共用一个运动源。（一） 机床传动系统的组成机床传动系统的组成（3）传动装置 传递运动和动力的装置，通过它把执行件和运动源或执行件与执行件之间联系起来，使执行件获得一定速度和方向的运动，并使有关执行件之间保持某种确定的相对运动关系。 传动装置还有完成变换运动的性质、方向、速度的作用。 传动装置有机械、液压、电气、气动等多种形式。（一） 机床传动系统的组成机床传动系统的组成 机械传动装置由机械传动件组成。它包括两类传动机构。（1）定比传动机构 传动

3、比和传动方向固定不变的传动机构，如带传动、齿轮传动、链传动、蜗轮蜗杆传动、丝杠螺母传动等。（2）换置机构 根据加工要求可变换传动比和传动方向的传动机构，如挂轮变速、滑移齿轮变速、塔轮变速、离合器换向等。 机械传动装置（一） 机床传动系统的组成机床传动系统的组成液压传动进给系统电气传动控制部分气压传动夹紧装置（一） 机床传动系统的组成机床传动系统的组成机床传动系统的组成（一） 机床传动系统的组成运动源传动装置定比传动机构执行件为运动提供动力传递动力和运动执行机床运动机械变速电气控制液压进给气动夹紧换置机构可转换传动比机构带传动齿轮传动链传动丝杠螺母传动蜗轮蜗杆传动挂轮变速滑移齿轮塔轮变速离合器换

4、向主轴刀架工作台 在机床的传动系统中，连接动力源和执行件或连接执行件和执行件的一系列按顺序排列的传动元件，称为传动链。 传动链两端的元件称为末端件，可以是动力源或执行件。机床的传动链（二） 机床的传动链 外联系传动链 按传动链的性质不同可分为：内联系传动链 传动链两个末端件之间要求有严格的传动比关系，如 车削螺纹时，主轴与刀架间的传动链；滚切齿轮时，工件与滚刀间的传动链。 内联系传动链中不能用带传动、摩擦传动和链传动 。机床的传动链（二） 机床的传动链 传动链两个末端件之间不要求有严格的传动比关系，如车削外圆时，电机与主轴间的传动链。外联系传动链 内联系传动链 为了便于研究机床的传动原理, 用

5、一些简明的符号把动力源、执行件之间的传动联系表示出来的示意图。并不表达实际传动机构的种类和数量。（三）机床的传动原理图传动原理图常用符号 机床的传动原理图a)电机 b)主轴 c)车刀 d)滚刀 e)合成机构 f)换置机构g)机械定比联系 h)电联系 i)脉冲发生器 j)数控系统车螺纹的传动原理图 1）工件旋转（主运动） 传动路线：电动机12uv 34主轴（工件）外联系传动链，使用了带传动及摩擦离合器。例1：车削螺纹机床的传动原理图（三）机床的传动原理图车螺纹的传动原理图 2）刀具移动（进给运动）传动路线：主轴（1转）45ux 67丝杠（刀架）（导程P）内联系传动链，不允许使用带传动及摩擦离合器

6、例1：车削螺纹机床的传动原理图（三）机床的传动原理图铣削平面的传动原理图 1）刀具旋转（主运动） 传动路线：主电机12uv 34主轴（铣刀）外联系传动链例2：铣削平面（三）机床的传动原理图机床的传动原理图铣削平面的传动原理图 2）工件移动（进给运动）传动路线：进给电机56ux7丝杠（工作台）外联系传动链 例2：铣削平面（三）机床的传动原理图机床的传动原理图 机床传动系统图：表示机床全部运动的传动关系的示意图，用国家标准规定的符号表示各种传动元件，并按照运动传递的顺序，画在能反映机床外形和各主要部件相互位置的展开图中。 只表示传动关系，而不表示各零件的实际尺寸和位置。 下面以CA6140普通卧式

7、车床传动系统图为例进行分析。（四）机床的传动系统图机床的传动系统图130用规定符号表示传动件；按运动传递顺序，以展开图形式，表示所有运动和传动关系；标明齿数、蜗杆头数、带轮直径、丝杠螺距和头数、电机功率和转速、传动轴序号等。CA6140普通卧式车床传动系统图用规定符号表示传动件；按运动传递顺序，以展开图形式，表示所有运动和传动关系；标明齿轮齿数、蜗杆头数、带轮直径、丝杠螺距和头数、电机功率和转速、传动轴序号等。CA6140普通卧式车床传动系统图CA6140车床传动系统主运动传动链进给运动传动链纵向进给传动链横向进给传动链螺纹进给传动链刀架快速移动传动链CA6140普通卧式车床传动系统图1.主运

8、动传动链 （1）传动路线（2）主轴转速级数 正转时 23( 1 + 22-1 )= 24 级 反转时 13( 1 + 22-1 )= 12 级（3）主轴的转速 运动平衡式为： n主n电d/D（1-)u12u23u36主轴最高转速： nmax1450130/230（1-0.02)56/3839/4163/50 1400 r/min 主轴最低转速： nmin1450130/230（1-0.02)51/4322/5820/80 20/80 26/58 10 r/min2.进给运动传动链（1）螺纹进给传动链主轴转（1 r）刀具移动（ P mm） 运动平衡式 1主轴uP丝P螺纹种类螺距参数螺距/mm导程

9、/mm米制螺距T /mmTP=kT模数制模数m/mmTm=mPm=kTm=km英制每英寸牙数a/（牙in-1）Ta=25.4/aPa=kTa=25.4k/a径节制径节DP/（牙in-1）TDP=25.4/DPPDP=kTDP=25.4k/DP螺距参数及其螺距、导程换算关系注：k为螺纹线数或头数。（1）螺纹进给传动链u基1u基2 = 28/28 = 7/7u基3 = 32/8 = 8/7u基4 = 36/28 = 9/7u基5u基6 = 20/14 = 10/7u基7 = 23/21 = 11/7u基8 = 24/14 = 12/7u基为轴之间变速机构的可变传动比，共8种：基本变速组u倍为轴之间

10、变速机构的可变传动比，共4种：增倍变速组1）车削公制螺纹（米制螺纹） P =kT=158/5833/3363/100100/75 25/36u基 25/3636/25u倍12 = 7u基 u倍 T= 7u基 u倍 /k可得84=32种导程，20种标准螺纹，24种大螺距螺纹2）车削模数螺纹（米制蜗杆） Pm=km =158/5833/3364/100100/97 25/36u基 25/3636/25u倍12 = 7/4 u基 u倍 m = 7u基 u倍/（4k)3）车削英制螺纹 Pa=kTa= k/a=158/5833/3363/100100/751/u基 36/25u倍12 = 4/725.4

11、u倍/ u基 a= 7ku基 / （4u倍 ）4）车削径节螺纹（英制蜗杆）PDP=kTDP=25.4 k/ DP=158/5833/3364/100100/97 1/u基 36/25u倍12 = /725.4u倍/ u基 mm DP = 7ku基 / u倍5）车削非标准螺距及精密螺纹 离合器M3、M4、M5全部啮合, 螺纹导程靠调整挂轮传动比u挂来实现 P =k T非 =158/5833/33u挂12 u挂= a/b c /d = P/12= nT非/12（2）纵横向进给传动链公制螺纹正常螺距32种纵向进给量英制螺纹正常螺距8种较大进给量公制螺纹扩大螺距 8 种细进给量英制螺纹扩大螺距16种大进给量f纵=158/5833/3363/100100/7525/36 u基25/36 36/25 u倍28/56 36/3232/564/2940/3030/4828/802.5 12 =0.71 u基u倍 mm/r1）纵向进给传动链CA6140普通卧式车床传动系统图f横=158/5833/3363/100100/7525/36 u基25/36 36/25 u倍