1、傳動設(shè)計傳動設(shè)計 本章本章基本要求與重點基本要求與重點： 1 1、理解轉(zhuǎn)速圖，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖和公比求出各傳動比、理解轉(zhuǎn)速圖，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖和公比求出各傳動比的數(shù)值；的數(shù)值； 2 2、能根據(jù)給定條件，畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)及轉(zhuǎn)速圖；、能根據(jù)給定條件，畫出結(jié)構(gòu)網(wǎng)及轉(zhuǎn)速圖； 3 3、掌握主傳動運動設(shè)計要點；、掌握主傳動運動設(shè)計要點； 4 4、掌握計算轉(zhuǎn)速的概念及計算轉(zhuǎn)速的確定方法；、掌握計算轉(zhuǎn)速的概念及計算轉(zhuǎn)速的確定方法； 5 5、了解無級變速系統(tǒng)和進(jìn)給傳動系統(tǒng)的設(shè)計特點，、了解無級變速系統(tǒng)和進(jìn)給傳動系統(tǒng)的設(shè)計特點，以及齒輪的布置方法。以及齒輪的布置方法。 本章本章難點難點：計算轉(zhuǎn)速的確定。：計算轉(zhuǎn)速的確定。傳動設(shè)計傳

2、動設(shè)計圖圖8-1 X61328-1 X6132萬能升降臺銑床主傳動系統(tǒng)裝配圖萬能升降臺銑床主傳動系統(tǒng)裝配圖傳動設(shè)計傳動設(shè)計功功用用組組成成動力傳遞；動力傳遞；速度傳遞；速度傳遞；滿足運動的需要。滿足運動的需要。定比傳動機(jī)構(gòu)定比傳動機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)開停裝置開停裝置制動裝置制動裝置換向裝置換向裝置潤滑裝置潤滑裝置密封裝置密封裝置操縱機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)主軸組件主軸組件箱體箱體傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計轉(zhuǎn)速線傳動軸線轉(zhuǎn)速點傳動線傳動設(shè)計傳動設(shè)計第二擴(kuò)大組第二擴(kuò)大組c c級比：級比： 6 6x x2 26 6，r r2 2 6 6第一擴(kuò)大組第一擴(kuò)大組b b級比：級比： 3 3x x1 13 3，r

3、r1 1 3 3基本組基本組a a，級比：級比： x x0 01 1，r r0 0 2 2傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計0 x 基本組級比指數(shù)基本組級比指數(shù) 第一擴(kuò)大組級比指數(shù)第一擴(kuò)大組級比指數(shù) 第二擴(kuò)大組級比指數(shù)第二擴(kuò)大組級比指數(shù) 第第j j擴(kuò)大組級比指數(shù)擴(kuò)大組級比指數(shù)01Px102PPx1210jjPPPPx10 x01Px 102PPx 1210jjPPPPx傳動設(shè)計傳動設(shè)計00) 1(0 xPrminmaxiir 基本組的變速范圍：基本組的變速范圍： 第一擴(kuò)大組的變速范圍：第一擴(kuò)大組的變速范圍： 第二擴(kuò)大組的變速范圍：第二擴(kuò)大組的變速范圍： 主軸的變速范圍：主軸的變速范圍：11) 1

4、(1xPr22)1(2xPrinrrrrr210傳動設(shè)計傳動設(shè)計126 25624 4822 6218 72傳動設(shè)計傳動設(shè)計二、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式二、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式傳動設(shè)計傳動設(shè)計2.2.結(jié)構(gòu)網(wǎng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)( (式式) )表達(dá)的內(nèi)容表達(dá)的內(nèi)容12312326傳動設(shè)計傳動設(shè)計10825. 05 . 22minmaxmaxuur 進(jìn)給傳動變速組的最大變速范圍為進(jìn)給傳動變速組的最大變速范圍為: :142 . 08 . 2minmaxmaxuur傳動設(shè)計傳動設(shè)計826. 126. 19)12(33)1(2210pppr81626. 126. 112)13(23)1(2210pppr 合乎要求。合乎要求。又如，又

5、如，18=318=31 1336 6223 3， =1.26=1.26，其最后擴(kuò)大組的變速范圍：其最后擴(kuò)大組的變速范圍： 則則超出允許值超出允許值。 最后擴(kuò)大組的傳動副一般取最后擴(kuò)大組的傳動副一般取P Pj j=2=2較適宜。較適宜。傳動設(shè)計傳動設(shè)計minminmincbauuumcbaxxxx 應(yīng)遵守的原則。應(yīng)遵守的原則。 (1)(1)變速組的傳動副要變速組的傳動副要“前多后少前多后少” 18=318=33 32 2，18=318=32 23 3，18=218=23 33 3 (3)(3)變速組的降速要變速組的降速要“前慢后快前慢后快” )(9550mNnPTc (2)(2)變速組的傳動線要

6、變速組的傳動線要“前密后疏前密后疏”傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計四項措施四項措施傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計3 3、示例、示例原始依據(jù)：原始依據(jù)：傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計 常規(guī)傳動系統(tǒng)由于極限變速范圍的限制，其最常規(guī)傳動系統(tǒng)由于極限變速范圍的限制，其最后擴(kuò)大組通常是由兩個傳動副組成，變速范圍不太后擴(kuò)大組通常是由兩個傳動副組成，變速范圍不太大（當(dāng)大（當(dāng) 1.26或或 1.41時，時，Rn4550），往往），往往不能滿足現(xiàn)代通用機(jī)床發(fā)展的要求。例如，有些新不能滿足現(xiàn)代通用機(jī)床發(fā)展的要求。

7、例如，有些新型車床和鏜床的主軸變速范圍甚至達(dá)到或超過型車床和鏜床的主軸變速范圍甚至達(dá)到或超過200，因此，需采用相應(yīng)的措施來擴(kuò)大機(jī)床傳動系統(tǒng)的變因此，需采用相應(yīng)的措施來擴(kuò)大機(jī)床傳動系統(tǒng)的變速范圍。速范圍。 傳動設(shè)計傳動設(shè)計1.1.增加變速組的傳動系統(tǒng)增加變速組的傳動系統(tǒng)依據(jù)：依據(jù)： RnRa Rb Rc Rm。 特點：特點：轉(zhuǎn)速重疊，傳動副不能得到充分利用。轉(zhuǎn)速重疊，傳動副不能得到充分利用。原因：原因：變速組的變速范圍受到極限變速范圍的限制。變速組的變速范圍受到極限變速范圍的限制。 例：例：公比公比 1.41的常規(guī)傳動系統(tǒng)的常規(guī)傳動系統(tǒng)最后擴(kuò)大組的極限變速范圍最后擴(kuò)大組的極限變速范圍r2 z/

8、2 1.416 8主軸轉(zhuǎn)速的最大變速范圍：主軸轉(zhuǎn)速的最大變速范圍：Rmax z-11.4111= 45主軸轉(zhuǎn)速的最大變速級數(shù)：主軸轉(zhuǎn)速的最大變速級數(shù)：Zmax12相應(yīng)的結(jié)構(gòu)式：相應(yīng)的結(jié)構(gòu)式：12312326傳動設(shè)計傳動設(shè)計 現(xiàn)增加一個變速組，設(shè)其傳動副數(shù)為現(xiàn)增加一個變速組，設(shè)其傳動副數(shù)為2 2，則按轉(zhuǎn)速，則按轉(zhuǎn)速圖的基本規(guī)律，該傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式變?yōu)椋簣D的基本規(guī)律，該傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式變?yōu)椋?4312326212 該傳動系統(tǒng)最后擴(kuò)大組的變速范圍為：該傳動系統(tǒng)最后擴(kuò)大組的變速范圍為：措施：將新增加的變速組的變速范圍縮小到極限值，措施：將新增加的變速組的變速范圍縮小到極限值，即即R Rn n 6 68

9、 8。這時，有。這時，有6 6級轉(zhuǎn)速出現(xiàn)重復(fù)，主軸級轉(zhuǎn)速出現(xiàn)重復(fù)，主軸轉(zhuǎn)速只有轉(zhuǎn)速只有1818級（即級（即24246 6）。）。 Rn 1264810傳動設(shè)計傳動設(shè)計6 6級轉(zhuǎn)速重復(fù)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)級轉(zhuǎn)速重復(fù)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)6 6級轉(zhuǎn)速重復(fù)級轉(zhuǎn)速重復(fù)31 23 26 2(12-6)傳動設(shè)計傳動設(shè)計2.2.采用背輪機(jī)構(gòu)采用背輪機(jī)構(gòu)( (單回曲機(jī)構(gòu)單回曲機(jī)構(gòu)) ) 離合器離合器M軸軸 軸軸 4321ZZZZ整個背輪機(jī)構(gòu)整個背輪機(jī)構(gòu) 一個變速組，則一個變速組，則該該變速組變速組的極限變速范圍為的極限變速范圍為:16114141max4321ZZZZr傳動設(shè)計傳動設(shè)計注意點注意點: 1）如果采用分離式傳動，主軸箱和變

10、速箱之間）如果采用分離式傳動，主軸箱和變速箱之間用皮帶傳動，高速時可以直接傳動主軸減少主軸振動，用皮帶傳動，高速時可以直接傳動主軸減少主軸振動，提高傳動平穩(wěn)性；并可縮短高速傳動鏈，提高傳動效提高傳動平穩(wěn)性；并可縮短高速傳動鏈，提高傳動效率。同時應(yīng)盡可能提高皮帶傳遞的最低轉(zhuǎn)速，以避免率。同時應(yīng)盡可能提高皮帶傳遞的最低轉(zhuǎn)速，以避免皮帶輪尺寸太大。皮帶輪尺寸太大。 2）合上離合器后，應(yīng)使背輪脫開，也就是）合上離合器后，應(yīng)使背輪脫開，也就是Z3/Z4傳動副脫開，否則在主軸高速旋轉(zhuǎn)時，通過傳動副脫開，否則在主軸高速旋轉(zhuǎn)時，通過Z3/Z4傳動傳動副將使副將使軸以高于主軸的轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)，增加機(jī)床空載功軸以高于主

11、軸的轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)，增加機(jī)床空載功率損失，同時又增加齒輪噪聲并加劇磨損。率損失，同時又增加齒輪噪聲并加劇磨損。傳動設(shè)計傳動設(shè)計)%1(nnn (2)(2)齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過大，齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過大，Sz100Sz100120120； (3)(3)齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過?。积X輪的齒數(shù)和不應(yīng)過??； 1)1)最小齒輪不產(chǎn)生根切現(xiàn)象，一般取最小最小齒輪不產(chǎn)生根切現(xiàn)象，一般取最小齒數(shù)齒數(shù)Z Zminmin18201820。 2)2)受結(jié)構(gòu)限制的各齒輪受結(jié)構(gòu)限制的各齒輪( (尤其是最小齒輪尤其是最小齒輪) )。傳動設(shè)計傳動設(shè)計mTDi221min)5 . 2(minminZmDimTZ25 . 6min傳動設(shè)計傳動

12、設(shè)計jjjuZZ/ZjjjSuuZ1ZjjSZZZjjSuZ11傳動設(shè)計傳動設(shè)計2141. 11122111ZZu41. 111222ZZu1333ZZu482/124111uZZ72482411ZZSZ 例例: :傳動設(shè)計傳動設(shè)計3041. 1727241. 1/1141. 1/11222ZSuuZ42307222ZSZZ36272721111333ZSuuZ36367233ZSZZ傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計2121ZZSmSm121221eemmSSZZ1111121)(21ZSmZZmA2222221)(21ZSmZZmAKeSeSZZ122121KeSZ12KeS

13、Z傳動設(shè)計傳動設(shè)計43121221eemmSSZZ 選取選取K=30K=30，則，則 根據(jù)齒輪副的傳動比齒數(shù)分配如下：根據(jù)齒輪副的傳動比齒數(shù)分配如下：9033021 KeSZ12043012 KeSZ711941161u3882232u傳動設(shè)計傳動設(shè)計)(2133ZZmAAZmZm)2(21)2(2132423ZZ傳動設(shè)計傳動設(shè)計目的：確定傳動件的結(jié)構(gòu)尺寸并核算其強(qiáng)度。目的：確定傳動件的結(jié)構(gòu)尺寸并核算其強(qiáng)度。計算依據(jù)：計算依據(jù)：nPT9550P P傳動件所傳遞的功率；傳動件所傳遞的功率；n n傳動件的轉(zhuǎn)速。傳動件的轉(zhuǎn)速。傳動設(shè)計傳動設(shè)計一、機(jī)床的功率和轉(zhuǎn)矩特性一、機(jī)床的功率和轉(zhuǎn)矩特性定義：功率

14、或轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。定義：功率或轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。nPT9550傳動設(shè)計傳動設(shè)計機(jī)床主軸在整個變速機(jī)床主軸在整個變速范圍內(nèi)，以計算轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，以計算轉(zhuǎn)速為界，可分為圖示兩為界，可分為圖示兩個區(qū)域：個區(qū)域： n nminminn nc c為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)為恒轉(zhuǎn)矩區(qū) n nc cn nmaxmax為恒功率區(qū)為恒功率區(qū)計算轉(zhuǎn)速計算轉(zhuǎn)速 傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速。傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速。傳動設(shè)計傳動設(shè)計)13(minZcnn)14(minZcnn25. 0)(minminmaxnncnn35. 0)(minminmaxnncnn)3(minZcnn3 . 0)(minminmaxnncnn 二、主軸計算轉(zhuǎn)

15、速的確定二、主軸計算轉(zhuǎn)速的確定傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動設(shè)計三、其他傳動件計算轉(zhuǎn)速三、其他傳動件計算轉(zhuǎn)速確定方法：確定方法：可根據(jù)主軸的計算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖來確定?？筛鶕?jù)主軸的計算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖來確定。傳動設(shè)計傳動設(shè)計(2)(2)齒輪的計算轉(zhuǎn)速齒輪的計算轉(zhuǎn)速傳動設(shè)計傳動設(shè)計2 2）各傳動軸計算轉(zhuǎn)速）各傳動軸計算轉(zhuǎn)速1）主軸計算轉(zhuǎn)速）主軸計算轉(zhuǎn)速 根據(jù)經(jīng)驗公式：根據(jù)經(jīng)驗公式：njnmin (Z/3-1)得得 nj=31.51.41(4 1) = 90 r.p.m 125355710傳動設(shè)計傳動設(shè)計傳動組傳動組cba傳動副傳動副60/3018/7222/6224/48齒輪齒數(shù)齒輪齒數(shù)30182224計算轉(zhuǎn)速計算轉(zhuǎn)速3 3）傳動齒輪計算轉(zhuǎn)速的確定）傳動齒輪計算轉(zhuǎn)速的確定當(dāng)有轉(zhuǎn)速重復(fù)時，應(yīng)選用傳動當(dāng)有轉(zhuǎn)速重復(fù)時，應(yīng)選用傳動件計算轉(zhuǎn)速較高的傳動路線，件計算轉(zhuǎn)速較高的傳動路線，并由操縱機(jī)構(gòu)來保證。并由操縱機(jī)構(gòu)來保證。710355355250傳動設(shè)計傳動設(shè)計1 1、無級變速機(jī)構(gòu)的類型、無級變速機(jī)構(gòu)的類型傳動設(shè)計傳動設(shè)計2 2、無級變速系統(tǒng)的設(shè)計特點、無級變速系統(tǒng)的設(shè)計特點（1 1）直線主運動機(jī)床）直線主運動機(jī)床 直接利用調(diào)速電動機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍，將電動機(jī)直接或直接利用調(diào)速電動機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍，將電動機(jī)直接或通過定比減速齒輪拖動