主传动系统设计.ppt

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1、第三章第四节主传动系统设计主传动系组成主传动系一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行件（如主轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制动机构等组成。动力源：给执行件提供动力，并使其得到一定的运动速度和方向；变速装置：传递动力以及变换运动速度；执行件：执行机床所需的运动，完成旋转或直线运动。3.4主传动系统设计3.4.1必须满足的设计基本要求3.4.2主传动系统分类与传动方式3.4.3分级变速主传动系统3.4.4无级变速主运动传动系统设计3.4.5数控机床主传动系统设计3.4.1须满足的设计基本要求1)满足机床使用性能要求。机床

2、的末端执行件(如主轴)应有足够的转速范围和变速级数。2)机床传递动力要求。机床的动力源和传动机构应能够输出和传递足够的功率和转矩，并有较高的传动效率。3)机床工作性能要求。机床的传动结构，特别是末端执行件必须有足够的精度、刚度、抗振性能和较小的热变形。4)产品设计经济性要求。应该合理地满足机床的自动化程度和生产率的要求。5)机床的操作和控制要灵活，安全可靠，噪声小，维修方便。机床的制造要方便，成本要低。3.4.2主传动系统分类与传动方式(一)主传动系分类：(1)按驱动主传动的电动机类型可分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。交

3、流电动机驱动中又可分单速交流电动机或调速交流电动机驱动。调速交流电动机驱动又有多速交流电动机和无级调速交流电动机驱动。(2)按传动装置类型可分为机械传动装置、-液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合。(3)按变速的连续性可以分为分级变速传动和无级变速传动。3.4.2主传动系统分类与传动方式分级变速传动在一定的变速范围内只能得到某些转速，变速级数一般不超过20～30级。传动方式有滑移齿轮变速、交换齿轮变速和离合器(如摩擦式、牙嵌式、齿轮式离合器)变速。传递功率较大，变速范围广，传动比准确，工作可靠，广泛应用于通用机床。缺点是

4、有速度损失，不能在运转中进行变速。无级变速传动可以在一定的变速范围内连续改变转速，以便得到最有利的切削速度；能在运转负载中变速，便于实现变速自动化。无级变速传动可由机械摩擦无级变速器、液压无级变速器和电气无级变速器实现。3.4.2主传动系统分类与传动方式(二)主传动系的传动方式：1．集中传动方式主传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内，称为集中传动方式。通用机床中多数机床的主变速传动系都采用这种方式。适用于普通精度的大中型机床。特点是结构紧凑，便于实现集中操纵，安装调整方便。缺点是运转的传动件在运转过程中所产生的振

5、动、热量，会使主轴产生变形，使主轴回转中心线偏离正确位置而直接影响加工精度。3.4.2主传动系统分类与传动方式2．分离传动方式主传动系中的大部分的传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中，然后通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式，称为分离传动方式。特点是变速箱各传动件所产生的振动和热量不能直接传给或少传给主轴，从而减少主轴的振动和热变形，有利于提高机床的工作精度。运动由皮带经齿轮离合器直接传动，主轴传动链短，使主轴在高速运转时比较平稳，空载损失小；当主轴需作低速运转时，运动则由皮带轮经背轮机构的两对降速齿轮传动后，转速显著降

6、低，达到扩大变速范围的目的。3.4.3分级变速主传动系统分级变速主传动系设计的内容和步骤：根据已确定的主变速传动系的运动参数，拟定结构式、转速图，合理分配各变速组中的传动副的传动比，确定齿轮数和带轮直径等，绘制主变速传动系图。（一）转速图与结构式（二）各变速组的变速范围及极限传动比（三）主传动系统设计的基本原则与方法（四）主传动系统的几种特殊设计（五）扩大传动系变速范围的方法（六）齿轮齿数的确定（七）计算转速（八）变速箱内传动件的空间布置与计算1.转速图—设计和分析主传动系统的工具转速图的作用：（1）表示出传动轴的数目；（2

7、）传动轴之间的传动关系；（3）主轴的各级转速值及其传动路线；（4）各传动轴的转速分级和转速值；（5）各传动副的传动比。转速图由一组相互平行和垂直的格线组成。1)距离相等的竖直线代表传动系统的各轴。从左到右依次标注。2)距离相等的横直线与竖直线相交点，代表各级转速。3)坐标取对数坐标，在相交点直接写出转速的数值。4)相邻两轴之间相应转速的连线代表相应传动副的传动比，从左向上斜是升速传动，从左向下斜是降速传动。（一）转速图与结构式1.转速图传动线31.5-1400：12级公比：电-I轴I轴-II轴：变速组aII轴-III轴：变速

8、组bIII轴-IV轴：变速组cIV轴转速：转速图的基本规律1)变速系统的变速级数是各变速组传动副数的乘积。2)机床的总变速范围Rn是各变速组变速范围的乘积。3)变速组的传动比之间关系变速的基本规律是:变速系统是以基本组为基础，再通过扩大组(可以有第一扩大组、第二扩大组……)把转速范围(级数