教学第2章机床的运动分析-2课件

§2-3机床的传动联系和传动原理图

第二章机床的运动分析一、传动的基本组成部分机床的三个基本组成部分：执行件、动力源、传动装置1.执行件机床上直接夹持刀具或工件并实现其运动的零部件，称为执行件。常见的执行件有主轴、刀架、工作台等，它是传递运动的末端件。1§2-3机床的传动联系和传动原理图第二章机床的运动分析2.动力源为了驱动机床的执行件，实现机床的运动，必须要有动力来源，称为动力源，通常为电动机。可以几个运动共用一个动力源；也可以每个运动单独有动力源。3.传动装置

为了将运动源的动力和运动按要求传递给执行件，就必须有传递动力和运动的零件，称为传动装置。如齿轮、链轮、胶带轮、丝杆、螺母等，有的传动件还起变换运动的性质、方向、速度等作用如“齿轮-齿条”、“丝杆-螺母”、“蜗杆-蜗轮”。22.动力源3.传动装置2二、机床的传动联系

为了在机床上得到所需的运动，必须通过一系列的传动装置把动力源和执行件或执行件和执行件联系起来，称为传动联系，即动力源——传动装置——执行件或执行件——传动装置——执行件这一系列串联着的传动件，称为“传动链”。根据传动联系的性质，传动链可分为如下两类：

（1）外联系传动链

（2）内联系传动链3二、机床的传动联系为了在机床上得到所需的运动（1）外联系传动链外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。

机床上动力源和执行件之间为了实现外联系而顺次串联的传动副，称为外联系传动链（对简单运动而言）。例：车外圆时，电机——主轴（外联系传动链），如下图所示。a).机械式b).直联式外联系传动链示意图4（1）外联系传动链外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间（2）内联系传动链机床上为了将两个或两个以上单元运动组成复合的成形运动。执行件与执行件之间的传递联系称为内联系。机床上两个执行件之间为了实现内联系而顺次串联的传动副，称为内联系传动链。5（2）内联系传动链机床上为了将两个或两个以上单传动链中通常包括两类传动机构：（1）传动比和传动方向不变的传动机构。如定比传动机构：定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠和螺母副等。（2）传动比和传动方向根据加工要求可以变化的传动机构。如换置机构：挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器变速机构等。6传动链中通常包括两类传动机构：6例如，图所示为在卧式车床上车单头螺纹时的内联系。内联系传动链由3对齿轮串联而成，其作用是将两执行件，即主轴与刀架联系起来，保证主轴转一周，刀架移动一个被加工导程，从而将两个单元运动，即主轴旋转n1和刀架纵向移动n2，组成复合运动（n1n2）。内联系传动链（车单头螺纹）7例如，图所示为在卧式车床上车单头螺纹时的内联系。内联系传动链传动原理图机床所有传动链和它们之间的相互联系，组成了机床的传动系统。为了简明地表示机床加工过程中各个运动的传动联系，常用简单的传动原理图。传动原理图中规定用一些简明的标准符号来表示传动链的各传动件和执行件等，并且只表示与表面成型直接有关的运动和传动联系。图2-4是传动原理图常用示意符号。图2-5是用螺纹车刀车螺纹时的传动原理图。由于主轴的旋转运动和刀架的直线运动这两个成型运动之间没有严格的相对速度要求，两者之间不是内联系，因此可以共用一个电动机，也可以各自单独与电动机连接。

三、传动原理图及传动系统图8传动原理图三、传动原理图及传动系统图8图2-4传动原理图常用示意符号(a)电动机;(b)车床主轴;(c)车刀;(d)滚刀;(e)合成机构；(f)传动比可变的传动机构;(g)传动比不变的传动机构9图2-4传动原理图常用示意符号9以卧式车床上用螺纹车刀车螺纹为例，来说明机床传动原理图的画法：1).画出工件、刀具示意图及其运动；

2).画出主轴、刀架、丝杆螺母；

3).画出运动源（电动机）；

4).画出该机床上的特殊机构符号，如Uv、Ux等；

5).再用虚线代表传动比不变的传动链，把它们之间关联的部分联接起来。其它的中间传动件则一概不画，这样就可以得到了一幅简洁明了的图形，这种图形表示了机床传动最基本的特征。10以卧式车床上用螺纹车刀车螺纹为例，来说明机床传动原理图的画法图2-5用螺纹车刀车螺纹时的传动原理图

1.一条是联系电动机和主轴外联系传动链：电动机－1－2－uv－3－4－主轴；2.另一条为联系主轴和刀架的内联系传动链：主轴－4－5－uf－6－7－丝杠（刀架）。11图2-5用螺纹车刀车螺纹时的传动原理图1.一条是联系电动传动系统图

机床的传动系统图是表示机床全部运动部件之间的传动关系的示意图。图中使用简单的符号表示各种传动元件，且各元件按照运动传递的先后顺序以展开图的形式画出来。将立体的传动结构展开并绘制在一个能反映机床外形和各主要部件相互位置关系的投影平面内。无法直观表现的联系可以通过折线、大括号或虚线表示。通常在传动系统图中应注明齿轮的齿数、带轮直径、丝杠的导程和线数、电动机的转速和功率、传动轴的编号（从原动机开始，按运动传递顺序依次用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…表示）等，如图2-6～图2-8所示。12传动系统图12图2-6CA6140型卧式车床传动系统图13图2-6CA6140型卧式车床传动系统图13图2-7Y3150E型滚齿机传动系统图14图2-7Y3150E型滚齿机传动系统图14图2-8XKA5750数控铣床传动系统图15图2-8XKA5750数控铣床传动系统图15传动原理图与传动系统图的主要区别如下：1.传动原理图则仅用一些简单的符号来表示运动源与执行件，执行件与执行件之间的传动联系；

传动原理图则主要表示与表面成形有直接关系的运动及其传动联系。2.传动系统图上表示该机床所有的执行运动及其传动联系；

传动系统图具体表示了传动链中各传动件的结构形式，如轴、齿轮、胶带轮等。16传动原理图与传动系统图的主要区别如下：16§2-4机床运动的调整

第二章机床的运动分析一、运动参数及其换置器官1、运动参数一般情况下，每一个独立的运动都有5个要素：即轨迹、速度、方向、行程（路程）和位置，在分析运动时，必须逐一加以研究。机床运动的调整，就是调整每个运动的5个参数。改变运动参数的机构称为换置器官。2、换置器官17§2-4机床运动的调整第二章机床的运动分析一、运动参数二、机床运动的调整计算机床运动的调整计算一般可分为两类：一种是根据机床传动系统内传动件的运动参数，计算某一执行件的运动速度或位移量；另一种是根据两执行件间应保持的运动关系，确定相应传动链内换置机构（一般为挂轮机构）的传动比，以便对其进行调整。18二、机床运动的调整计算机床运动的调整计算一般可分为两以传动原理图所表达的各条传动链为依据，按下列步骤进行。

1）确定传动链两端件，找出该传动链的始端件和末端件。如车床主运动链的两端件为电动机——主轴；车床车螺纹链的两端件为主轴——刀架。

2）根据两端件的相对运动要求确定计算位移。如车螺纹链的运动关系为：主轴——刀架移动被加工螺纹一个螺距。

3）写出传动链的传动路线表达式。

4）列出运动平衡式。

由运动平衡式计算出执行件的转速、进给量或位移量，或者整理出换置机构的换置公式，然后根据加工情况，确定变速机构的传动比或挂轮变速机构中挂轮的齿数。

19以传动原理图所表达的各条传动链为依据，按下列图2.9万能升降台铣床的传动系统图例2.5：分析图2.9所示万能升降台铣床的主轴传动系统，并按照图示齿轮的啮合位置，计算主轴的转速。20图2.9万能升降台铣床的传动系统图例2.5：分析图2.

1）传动链两端件：电动机——主轴。

2）确定计算位移：因传动链为外链，故无严格的运动关系，只需实现主轴变速。

3）传动路线表达式：电动机——轴Ⅰ——Ⅱ轴——齿轮副26/54——Ⅲ——Ⅳ——Ⅴ，使轴Ⅴ获得不同的转速。传动路线表达式为：主轴转速为：

211）传动链两端件：电动机——主轴。主轴转速为图2.10螺纹进给传动链

例2：根据图2.10所示车螺纹进给传动链，确定挂轮变速机构的换置公式。

1）传动链两端件：主轴－刀架。

2）确定计算位移：主轴转1转－刀架移动S（S是工件螺纹导程，单位为mm）。

3）列出运动平衡式22图2.10螺纹进给传动链例2：根据图2.10所示车螺

4）求换置公式：将上式化简整理，得挂轮变速机构的换置公式为：将所需车削的工件螺纹导程的数值代入此换置公式，便可计算出挂轮变速机构的传动比以及各配换齿轮的齿数。例如：

即：配换齿轮的齿数为：a=45，b=30，c=60，d=80。234）求换置公式：将上式化简整理，得挂轮变速机构的换置公式复习题1、简答：形成发生线的方法有哪些？2、机床上最基本的运动是表面成形运动；即为了形成表面发生线机床上刀具和工件所作的相对运动。3、形成表面所需的成形运动就是形成其母线和导线所需的成形运动的总和。4、在机床上除了上述表面成形运动之外，还必须具备与形成发生线无关的一些辅助运动，主要：切入运动、分度运动、辅助运动、控制运动和校正运动等。5、外联系传动链与内联系传动链的本质区别是什么?6、传动原理图与传动系统图的主要区别？7、每一个独立的运动都有五个要素：即轨迹、速度、方向、行程和位置。8、改变运动参数的机构称为换置器官。24复习题1、简答：形成发生线的方法有哪些？3、形成表面所需的成§2-3机床的传动联系和传动原理图

第二章机床的运动分析一、传动的基本组成部分机床的三个基本组成部分：执行件、动力源、传动装置1.执行件机床上直接夹持刀具或工件并实现其运动的零部件，称为执行件。常见的执行件有主轴、刀架、工作台等，它是传递运动的末端件。25§2-3机床的传动联系和传动原理图第二章机床的运动分析2.动力源为了驱动机床的执行件，实现机床的运动，必须要有动力来源，称为动力源，通常为电动机。可以几个运动共用一个动力源；也可以每个运动单独有动力源。3.传动装置

为了将运动源的动力和运动按要求传递给执行件，就必须有传递动力和运动的零件，称为传动装置。如齿轮、链轮、胶带轮、丝杆、螺母等，有的传动件还起变换运动的性质、方向、速度等作用如“齿轮-齿条”、“丝杆-螺母”、“蜗杆-蜗轮”。262.动力源3.传动装置2二、机床的传动联系

为了在机床上得到所需的运动，必须通过一系列的传动装置把动力源和执行件或执行件和执行件联系起来，称为传动联系，即动力源——传动装置——执行件或执行件——传动装置——执行件这一系列串联着的传动件，称为“传动链”。根据传动联系的性质，传动链可分为如下两类：

（1）外联系传动链

（2）内联系传动链27二、机床的传动联系为了在机床上得到所需的运动（1）外联系传动链外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。

机床上动力源和执行件之间为了实现外联系而顺次串联的传动副，称为外联系传动链（对简单运动而言）。例：车外圆时，电机——主轴（外联系传动链），如下图所示。a).机械式b).直联式外联系传动链示意图28（1）外联系传动链外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间（2）内联系传动链机床上为了将两个或两个以上单元运动组成复合的成形运动。执行件与执行件之间的传递联系称为内联系。机床上两个执行件之间为了实现内联系而顺次串联的传动副，称为内联系传动链。29（2）内联系传动链机床上为了将两个或两个以上单传动链中通常包括两类传动机构：（1）传动比和传动方向不变的传动机构。如定比传动机构：定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠和螺母副等。（2）传动比和传动方向根据加工要求可以变化的传动机构。如换置机构：挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器变速机构等。30传动链中通常包括两类传动机构：6例如，图所示为在卧式车床上车单头螺纹时的内联系。内联系传动链由3对齿轮串联而成，其作用是将两执行件，即主轴与刀架联系起来，保证主轴转一周，刀架移动一个被加工导程，从而将两个单元运动，即主轴旋转n1和刀架纵向移动n2，组成复合运动（n1n2）。内联系传动链（车单头螺纹）31例如，图所示为在卧式车床上车单头螺纹时的内联系。内联系传动链传动原理图机床所有传动链和它们之间的相互联系，组成了机床的传动系统。为了简明地表示机床加工过程中各个运动的传动联系，常用简单的传动原理图。传动原理图中规定用一些简明的标准符号来表示传动链的各传动件和执行件等，并且只表示与表面成型直接有关的运动和传动联系。图2-4是传动原理图常用示意符号。图2-5是用螺纹车刀车螺纹时的传动原理图。由于主轴的旋转运动和刀架的直线运动这两个成型运动之间没有严格的相对速度要求，两者之间不是内联系，因此可以共用一个电动机，也可以各自单独与电动机连接。

三、传动原理图及传动系统图32传动原理图三、传动原理图及传动系统图8图2-4传动原理图常用示意符号(a)电动机;(b)车床主轴;(c)车刀;(d)滚刀;(e)合成机构；(f)传动比可变的传动机构;(g)传动比不变的传动机构33图2-4传动原理图常用示意符号9以卧式车床上用螺纹车刀车螺纹为例，来说明机床传动原理图的画法：1).画出工件、刀具示意图及其运动；

2).画出主轴、刀架、丝杆螺母；

3).画出运动源（电动机）；

4).画出该机床上的特殊机构符号，如Uv、Ux等；

5).再用虚线代表传动比不变的传动链，把它们之间关联的部分联接起来。其它的中间传动件则一概不画，这样就可以得到了一幅简洁明了的图形，这种图形表示了机床传动最基本的特征。34以卧式车床上用螺纹车刀车螺纹为例，来说明机床传动原理图的画法图2-5用螺纹车刀车螺纹时的传动原理图

1.一条是联系电动机和主轴外联系传动链：电动机－1－2－uv－3－4－主轴；2.另一条为联系主轴和刀架的内联系传动链：主轴－4－5－uf－6－7－丝杠（刀架）。35图2-5用螺纹车刀车螺纹时的传动原理图1.一条是联系电动传动系统图

机床的传动系统图是表示机床全部运动部件之间的传动关系的示意图。图中使用简单的符号表示各种传动元件，且各元件按照运动传递的先后顺序以展开图的形式画出来。将立体的传动结构展开并绘制在一个能反映机床外形和各主要部件相互位置关系的投影平面内。无法直观表现的联系可以通过折线、大括号或虚线表示。通常在传动系统图中应注明齿轮的齿数、带轮直径、丝杠的导程和线数、电动机的转速和功率、传动轴的编号（从原动机开始，按运动传递顺序依次用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…表示）等，如图2-6～图2-8所示。36传动系统图12图2-6CA6140型卧式车床传动系统图37图2-6CA6140型卧式车床传动系统图13图2-7Y3150E型滚齿机传动系统图38图2-7Y3150E型滚齿机传动系统图14图2-8XKA5750数控铣床传动系统图39图2-8XKA5750数控铣床传动系统图15传动原理图与传动系统图的主要区别如下：1.传动原理图则仅用一些简单的符号来表示运动源与执行件，执行件与执行件之间的传动联系；

传动原理图则主要表示与表面成形有直接关系的运动及其传动联系。2.传动系统图上表示该机床所有的执行运动及其传动联系；

传动系统图具体表示了传动链中各传动件的结构形式，如轴、齿轮、胶带轮等。40传动原理图与传动系统图的主要区别如下：16§2-4机床运动的调整

第二章机床的运动分析一、运动参数及其换置器官1、运动参数一般情况下，每一个独立的运动都有5个要素：即轨迹、速度、方向、行程（路程）和位置，在分析运动时，必须逐一加以研究。机床运动的调整，就是调整每个运动的5个参数。改变运动参数的机构称为换置器官。2、换置器官41§2-4机床运动的调整第二章机床的运动分析一、运动参数二、机床运动的调整计算机床运动的调整计算一般可分为两类：一种是根据机床传动系统内传动件的运动参数，计算某一执行件的运动速度或位移量；另一种是根据两执行件间应保持的运动关系，确定相应传动链内换置机构（一般为挂轮机构）的传动比，以便对其进行调整。42二、机床运动的调整计算机床运动的调整计算一般可分为两以传动原理图所表达的各条传动链为依据，按下列步骤进行。

1）确定传动链两端件，找出该传动链的始端件和末端件。如车床主运动链的两端件为电动机——主轴；车床车螺纹链的两端件为主轴——刀架。

2）根据两端件的相对运动要求确定计算位移。如车螺纹链的运动关系为：主轴——刀架移动被加工螺纹一个螺距。

3）写出传动链的传动路线表达式。

4）列出运动平衡式。

由运动平衡式计算出执行件的转速、进给量或位移量，或者整理出换置机构的换置公式，然后根据加工情况，确定变速机构的传动比或挂轮变速机构中挂轮的齿数。

43以传动原理图所表达的各条传动链为依据，按下列图2.9万能升降台铣床的传动系统图例2.5：分析图2.9所示万能升降台铣床的主轴传动系统，并按照图示齿轮的啮合位置，计算主轴的