数控龙门镗铣床主变速箱传动精度分析

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1、学术论文RESEARCH数控龙门镗铣床主变速箱传动精度分析TransmissionAccuracyAnalysisofPrincipalDriveSystemforCNCBoringandMillingMachineTool沈机集团昆明机床股份有限公司朱祥赵建华严江云肖宁[摘要]针对XK（H）2740数控龙门镗铣床主传把各个零件的加工误差、装配误差以及相对于理论位动系统，使用等价误差法对其传动精度进行分析。在分置所产生的偏差转化为各个零件在弹簧方向的等价误析主变速箱结构形式及传动原理的基础上,较全面地差，建立了摆线针轮行星传动误差的数学模型，并讨论分析影响其传动精度的主要

2、因素，并建立传动精度非线了各个零部件的装配误差、加工误差以及间隙等对传[7]性动力学模型。利用该模型对传动装置中各零件的加动精度的影响。本文基于日高照晃的“等价模型”工误差、装配误差所引起的传动误差进行了研究，进而误差分析方法，对XK（H）2740主变速箱的传动精度找到影响系统传动精度较大的误差因素。进行了分析。该研究结果对于精密机床的设计和制造关键词：数控龙门镗铣床传动精度等价误差具有重要意义。法动力学模型[ABSTRACT]Transmissionprecisionofprinci-1 主变速箱简介paldrivesystemforXK(H)2740,aCNCgant

3、ryboring图1为XK（H）2740主传动系统的传动原理图，andmillingmachinetool,isanalyzedbyerrorequivalent其中，轴Ⅰ为输入轴，轴Ⅳ为输出轴即铣轴。该传动系transformationmethod.Onthegroundofstructureform统为三级两档斜齿轮传动，电机通过联轴器将运动输anddriveprincipleofgearbox,themainfactorsthataffectZ1=19Ⅰtransmissionaccuracyarestudiedandnon-lineardynamicmodelof

4、itisestablished.ThetransmissionerrorcausedZ6=28Z2=73bymanufactureerrorandassemblyerrorofeachpartisⅡcalculatedtofindtheonewhichiscrucialfortransmissionaccuracy,thus,thetransmissionaccuracycanbeimprovedⅢthroughtheanalysis.Z=33Z3=304Keywords:CNCgantryboringandmillingma-Z=547chinetoolTransmis

5、sionprecisionErrorequivalenttransformationmethodDynamicmodelⅣZ5=45在机床切削加工中，机械传动精度是衡量机床工作性能的一项十分重要的指标。主变速箱装置是机床主传动系统的重要部件之一，其结构复杂，且处于高速、重载的运行条件下，传动精度直接影响机床的加工精度。国内外不少学者和科技工作者对此展开了深入的研究，[1-2]提出了一系列的理论分析与计算方法。1980年，美国休斯飞机公司的J.G.Blance等人使用纯几何学方法[3-4]对摆线针轮减速机构的传动精度进行了研究。在此基础上，日本学者日高照晃等人应用“等价模型

6、”的方法对2K-V型摆线针轮传动机构的传动精度进行了[5-6]研究。将机构转化为相应的等价模型，该等价模型图1主变速箱传动原理图由各零件的刚体及反映各零件刚度特性的弹簧组成，Fig.1Driveprincipleofgearbox2013年第19期·航空制造技术83学术论文RESEARCH入到齿轮轴1，齿轮轴1通过滑移齿轮2进行换挡并将前述的加工误差、装配误差引起的等价误差的总和。运动传递到齿轮3，齿轮3带动轴III转动，通过轴III这些弹簧压缩量与对应的弹簧刚度的乘积就是作用在上的齿轮4将运动传递到铣轴IV，进而将运动输出并各个零件上的力。规定使弹簧压缩的力为正，则各级

7、进行切削。本文针对主传动系统高速档进行传动精度传动机构中零件所受的作用力为：的研究。（1）一级传动机构各零件上的作用力齿轮1在支撑处受到的作用力为：2 主变速箱传动误差的理论分析模型PX1=K1(X1−EA1·cosγ1)（1）2.1传动误差等价模型PY1=K1(Y1−EA1·sinγ1)。模型中将零件间的支撑刚度、轮齿的啮合刚度用齿轮2在支撑处受到的作用力为：弹簧表示。设各个齿轮的支撑刚度为，各个齿轮副的PX2=K2(X2−EA2·cosγ2)啮合刚度为kig，计算时假设支撑刚度在轴向和径向相P=K(Y−E·sinγ)。