1、2020年7月28日星期二3時24分45秒,1,第5章 機(jī)床傳動系統(tǒng)設(shè)計,1）運動功能要求 2）傳遞動力要求 3）工作性能 要求 4）產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)濟(jì)性 5）調(diào)整維修方便，結(jié)構(gòu)簡單、合理，便于加工和裝配,5.1.1 基本要求,基本原則：以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿足既定的要求。,基本要求,5.1 主傳動系統(tǒng)設(shè)計,2020年7月28日星期二3時24分45秒,2,5.1.2主傳動系分類和傳動方式,1、主傳動系分類,（1）按電動機(jī)類型分,交流電動機(jī)驅(qū)動,單速交流電動機(jī),多速交流電機(jī),直流電動機(jī)驅(qū)動,調(diào)速交流電動機(jī),無級調(diào)速,2020年7月28日星期二3時24分45秒,3,2020年7月28日星期二3時24分4

2、5秒,4,2020年7月28日星期二3時24分45秒,5,2020年7月28日星期二3時24分45秒,6,2、主傳動系的傳動方式 （1）集中傳動方式 結(jié)構(gòu)緊湊 優(yōu)點： 集中操縱 裝調(diào)方便 振動影響平穩(wěn)性 缺點： 易產(chǎn)生熱變形,2020年7月28日星期二3時24分45秒,7,（2）分離傳動方式 優(yōu)點： 平穩(wěn) 熱變形小 背輪機(jī)構(gòu)：,2020年7月28日星期二3時24分45秒,8,5.1.3 分級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計,1轉(zhuǎn)速圖和結(jié)構(gòu)式 1）轉(zhuǎn)速圖,多少根軸,軸之間的傳動關(guān)系,各級轉(zhuǎn)速值及傳動路線,各軸轉(zhuǎn)速分級及轉(zhuǎn)速值,各傳動副的傳動比,運動參數(shù),擬定結(jié)構(gòu)式,轉(zhuǎn)速圖（合理分配各變速組中各傳動副的傳動比）

3、,確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑,繪制主變速傳動系圖,2020年7月28日星期二3時24分45秒,9,2020年7月28日星期二3時24分45秒,10,軸線：用來表示軸的一組間距相等的豎線； 轉(zhuǎn)速線：一組間距相等的水平線，表示轉(zhuǎn)速的對數(shù)坐標(biāo)；,2020年7月28日星期二3時24分45秒,11,轉(zhuǎn)速點：是指在軸線上用來表示該軸所具有的轉(zhuǎn)速值的 圓點或圓圈。 一般來講轉(zhuǎn)速點為軸線和轉(zhuǎn)速線的交點，若不是交點應(yīng)該單獨標(biāo)出轉(zhuǎn)速值。 傳動線：是指軸線間轉(zhuǎn)速點的連線，表示相應(yīng)傳動副及 其傳動比值。 傾斜方向和傾斜程度分別表示傳動比的升降和大小； i=1，傳動線水平； i1，傳動線向右上方傾斜； i1，傳動線向右下方

4、傾斜；,2020年7月28日星期二3時24分45秒,12,轉(zhuǎn)速圖由三線一點組成：軸線、轉(zhuǎn)速線、傳動線、轉(zhuǎn)速點。, 軸的數(shù)目； 主軸及傳動軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)； 轉(zhuǎn)速值及其傳動路線； 變速組組數(shù)及傳動順序； 各變速組的傳動副數(shù)及傳動比值。,轉(zhuǎn)速圖表示了,2020年7月28日星期二3時24分45秒,13,2）結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng) 傳動比分配方程（轉(zhuǎn)速圖原理）, 基本組：相鄰傳動比連線之間相差一個公比，各傳動比值是以為公比的等比數(shù)列，使主軸獲得按等比數(shù)列排列的轉(zhuǎn)速而最先起作用的變速組。 傳動比分配方程：當(dāng)x0=1時為基本組,2020年7月28日星期二3時24分45秒,14, 擴(kuò)大組：在基本組已經(jīng)起作用的基礎(chǔ)上，起

5、到了再次將轉(zhuǎn)速級數(shù)增加的作用。 與基本組相連接的擴(kuò)大組稱為第一擴(kuò)大組；依次稱后面的擴(kuò)大組為第二、三、四擴(kuò)大組。 若使主軸獲得連續(xù)的等比數(shù)列排列的轉(zhuǎn)速，級比指數(shù)應(yīng)滿足條件： 機(jī)床的傳動系統(tǒng)都是由若干個變速組串聯(lián)而成，若任意變速組的傳動比之間的關(guān)系都能滿足傳動比分配方程，且滿足級比指數(shù)條件，這樣的系統(tǒng)通常稱為常規(guī)變速系統(tǒng)。 除常規(guī)變速系統(tǒng)外，還有特殊變速系統(tǒng)，在實際應(yīng)用中很常見；,2020年7月28日星期二3時24分45秒,15,結(jié)構(gòu)式：將變速組的兩個基本參數(shù)pi和xi寫成 pixi 或pixi的形式來表示一個變速組，然后按運動的傳遞順序?qū)⒚總€變速組的基本參數(shù)寫成乘積的形式，就是所謂的“傳動結(jié)構(gòu)式

6、”。 例如將圖3-13所示的變速系統(tǒng)用結(jié)構(gòu)式表達(dá)為： 12=312326 或 12=31 23 26 當(dāng)擴(kuò)大順序和傳動順序不一致時，還可以寫成： 12=312623 12=322126 12=322621 等形式,2020年7月28日星期二3時24分45秒,16,結(jié)構(gòu)網(wǎng)： 結(jié)構(gòu)網(wǎng)只表示傳動組內(nèi)傳動比的相對關(guān)系、傳動線不表示傳動比值； 軸上轉(zhuǎn)速點只表示軸上轉(zhuǎn)速的數(shù)目，不表示轉(zhuǎn)速值（主軸除外）； 結(jié)構(gòu)網(wǎng)表示了每個變速組的變速范圍。 注意： 一個結(jié)構(gòu)式只對應(yīng)一個結(jié)構(gòu)網(wǎng)； 一個結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式可有多個轉(zhuǎn)速圖； 一個轉(zhuǎn)速圖只能有一個結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)網(wǎng)；,2020年7月28日星期二3時24分45秒,17,R2,

7、R1,R0,12=3123 26,2020年7月28日星期二3時24分45秒,18,2、各變速組的變速范圍及極限傳動比 變速范圍：變速組中最大與最小傳動比的比值。即,基本組：,第一擴(kuò)大組：,第二擴(kuò)大組：,第 i擴(kuò)大組：,2020年7月28日星期二3時24分45秒,19,主傳動傳動比確定原則： （升2降4原則）,（直齒輪）,（斜齒輪）,進(jìn)給傳動傳動比確定原則：,主傳動的最大變速范圍：,主軸的變速范圍：,2020年7月28日星期二3時24分45秒,20,例如：對于結(jié)構(gòu)式為 12=312326 公比為1.41的主傳動系統(tǒng)，其最后一個擴(kuò)大組的變速范圍為：,而對于結(jié)構(gòu)式為12=212234 公比為1.4

8、1的主傳動系統(tǒng)，其最后一個擴(kuò)大組的變速范圍為：,2020年7月28日星期二3時24分45秒,21,3、主變速傳動系設(shè)計的一般原則,3變速組的降速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。,2傳動順序與擴(kuò)大順序相一致的原則簡稱“前密后疏”原則,1傳動副前多后少原則。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,22,2020年7月28日星期二3時24分45秒,23,例：設(shè)計中型車床的主傳動系統(tǒng) 已知：主軸最高轉(zhuǎn)速nmax=1400r/min，最低轉(zhuǎn)速nmin=31.5r/min，主軸級數(shù)z=12，轉(zhuǎn)速公比 =1.41，要求擬定轉(zhuǎn)速圖。 1、確定轉(zhuǎn)速數(shù)列：查表法（見表4-2）,1.41=1.0

9、66,31.5, 45, 63, 90, 125, 180, 250, 355, 500, 710, 1000, 1400,2020年7月28日星期二3時24分45秒,24,表4-2 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列,2020年7月28日星期二3時24分45秒,25,最佳方案的選定應(yīng)遵循傳動副“前多后少”的原則。有利于減小結(jié)構(gòu)尺寸。 因此方案最合理。,2、定傳動組數(shù)和傳動副數(shù),可能的方案有：,12=34；12=43；12=322； 12=232； 12=223,2020年7月28日星期二3時24分45秒,26,3、寫傳動結(jié)構(gòu)式、畫結(jié)構(gòu)網(wǎng) 實質(zhì)是安排擴(kuò)大順序：,（a）12=31 23 26 （b）12=32 21 26

10、 （c）12=32 26 21 （d）12=31 26 23 （e）12=34 21 22 （f ）12=34 22 21,2020年7月28日星期二3時24分45秒,27,2020年7月28日星期二3時24分45秒,28,最佳方案的選擇： 1）用變速范圍r2 = ( p2-1 ) x2，篩選可用的方案； 只需對最后一個擴(kuò)大組進(jìn)行評價。 2）對可用方案進(jìn)行評價； 綜合考慮兩方面的因素： 一是轉(zhuǎn)速高，可以使結(jié)構(gòu)尺寸減小，但是有可能帶 來噪聲； 二是轉(zhuǎn)速低，可以減小噪聲，但是結(jié)構(gòu)尺寸加大。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,29,4、選電動機(jī)轉(zhuǎn)速n0 原則上選用和主軸最高轉(zhuǎn)速相近的電動機(jī)

11、。 普通交流異步電動機(jī)在額定功率相同時，其同步轉(zhuǎn)速一般有：3000r/min（2級）、1500r/min（4級）、1000r/min（6級）、750r/min（8級）。 因此，可選用1500r/min。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,30,小型機(jī)床和精密機(jī)床：應(yīng)主要考慮噪聲、振動和發(fā)熱問題，因此轉(zhuǎn)速也不易過高。,1）總趨勢是降速傳動：要遵循“前慢后快”的原則，即：iaminibminicmin。但是轉(zhuǎn)速也不能過高，一般齒輪的線速度不超過1215m/s。,5、定中間軸轉(zhuǎn)速 在滿足升速imax2、降速imin1/4條件下分配各傳動組的傳動比。,中型機(jī)床：中間軸的最高轉(zhuǎn)速不易超過電機(jī)轉(zhuǎn)

12、速；,2020年7月28日星期二3時24分45秒,31,2）總趨勢是升速傳動,2020年7月28日星期二3時24分45秒,32,電機(jī)軸,R2,(r/min),1400,1000,710,500,355,250,180,125,90,63,45,31.5,0,1440 (r/min),i=1/4,2020年7月28日星期二3時24分45秒,33,(r/min),1400,1000,710,500,355,250,180,125,90,63,45,31.5,電機(jī)軸,0,1440 (r/min),R2,2020年7月28日星期二3時24分45秒,34,電機(jī)軸,0,(r/min),1400,1000,

13、710,500,355,250,180,125,90,63,45,31.5,1440 (r/min),R2,2020年7月28日星期二3時24分45秒,35,(r/min),1400,1000,710,500,355,250,180,125,90,63,45,31.5,電機(jī)軸,0,1440 (r/min),R2,(r/min),1400,1000,710,500,355,250,180,125,90,63,45,31.5,1440 (r/min),R2,2020年7月28日星期二3時24分45秒,36,24=2132 (1+( 26 26-1),2020年7月28日星期二3時24分45秒,37

14、,4、主變速傳動系的幾種特殊設(shè)計 1）具有多速電動機(jī)的主變速傳動系設(shè)計,特點：可以簡化結(jié)構(gòu),運轉(zhuǎn)中變速,適用范圍：半自動、自動機(jī)床、普通機(jī)床,常用電機(jī)轉(zhuǎn)速：同步轉(zhuǎn)速（750/1500）r/min,同步轉(zhuǎn)速（750/1500/3000）r/min,（1500/3000）r/min,（1000/1500）r/min,（750/1000/1500）r/min,三速電機(jī),雙速電機(jī),2020年7月28日星期二3時24分45秒,38,8=2221 24,雙速電機(jī)是第1擴(kuò)大組,2020年7月28日星期二3時24分45秒,39,2）具有交換齒輪的變速傳動系,特點：,應(yīng)用范圍：,大大簡化結(jié)構(gòu),不需操縱機(jī)構(gòu),變速

15、費時、麻煩,自動或半自動車床,專用機(jī)床,齒輪加工機(jī)床,2020年7月28日星期二3時24分45秒,40,2020年7月28日星期二3時24分45秒,41,3）采用公用齒輪的變速傳動系 在變速傳動系中，即是前一變速組的被動齒輪， 又是后一變速組的主動齒輪，稱為公用齒輪。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,42,5、擴(kuò)大傳動系變速范圍的方法 1）增加變速組 在原有的變速傳動系 內(nèi)再增加一個變速組， 是擴(kuò)大變速范圍最簡 便的方法。,重復(fù),2020年7月28日星期二3時24分45秒,43,背輪機(jī)構(gòu)又稱回曲機(jī)構(gòu),2）采用背輪機(jī)構(gòu),背輪機(jī)構(gòu),2020年7月28日星期二3時24分45秒,44,20

16、20年7月28日星期二3時24分45秒,45,3）采用雙公比的傳動系 在通用機(jī)床的使用中，每級轉(zhuǎn)速使用的機(jī)會不太相同 經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)速一般是在轉(zhuǎn)速范圍的中段，轉(zhuǎn)速范圍 的高、低段使用較少。雙公比傳動系就是針對這一情 況而設(shè)計的。主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列有兩個公比，轉(zhuǎn)速范圍 中經(jīng)常使用的中段采用小公比，不經(jīng)常使用的高、低 段用大公比。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,46,采用雙公比的轉(zhuǎn)速圖,22,25,24,28,2020年7月28日星期二3時24分45秒,47,4）采用分支傳動 分支傳動是指在串聯(lián)型式變速傳動系的基礎(chǔ)上， 增加并聯(lián)分支以擴(kuò)大變速范圍。,2020年7月28日星期二3時24分45

17、秒,48,24=2132 (1+( 26 26-1),2020年7月28日星期二3時24分45秒,49,6、齒輪齒數(shù)的確定 1）定比傳動齒輪齒數(shù)的確定 常用計算法：依據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊推薦的方法。 2）滑移齒輪變速組中齒數(shù)的確定 采用查表法：見94頁表3-9,2020年7月28日星期二3時24分45秒,50,2020年7月28日星期二3時24分45秒,51,2020年7月28日星期二3時24分45秒,52,2020年7月28日星期二3時24分45秒,53,（2）三聯(lián)齒輪的最大和次大齒輪齒數(shù)差4。 （3）實際傳動比與理論傳動比之間的轉(zhuǎn)速誤差： （4）轉(zhuǎn)速誤差過大，要修正齒數(shù)和，齒數(shù)變化不超過3，并且

18、齒輪變位，保證中心距。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,54,7、計算轉(zhuǎn)速 1機(jī)床的功率扭矩特性 （1）恒扭矩傳動：切削力和轉(zhuǎn)速基本無關(guān)，或切削力隨轉(zhuǎn)速變化?。ɡ缰本€運動機(jī)床）。 （2）恒功率傳動：輸出功率恒定，輸出轉(zhuǎn)矩隨速度的升高而降低。（例如主運動為回轉(zhuǎn)運動的機(jī)床）,2020年7月28日星期二3時24分45秒,55,2020年7月28日星期二3時24分45秒,56,（3）計算轉(zhuǎn)速：主軸或各傳動件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。 2變速傳動系中傳動件計算轉(zhuǎn)速的確定 （1）先計算出主軸的計算轉(zhuǎn)速； （2）由轉(zhuǎn)速圖確定各傳動件的計算轉(zhuǎn)速； 確定方法：找出該傳動件有幾級轉(zhuǎn)速，確定哪一級傳遞了

19、全部功率，再確定傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,57,2020年7月28日星期二3時24分45秒,58,2020年7月28日星期二3時24分45秒,59,計算主軸的計算轉(zhuǎn)速,例：確定主軸、傳動軸及各對齒輪的計算轉(zhuǎn)速,1400,1000,710,500,355,250,180,125,90,63,45,電,確定傳動軸的計算轉(zhuǎn)速,確定各齒輪的計算轉(zhuǎn)速,2020年7月28日星期二3時24分45秒,60,1）變速箱內(nèi)各傳動軸的空間布置 （1）滿足變速箱形狀和尺寸的要求； （2）滿足各軸受力要求； （3）滿足裝配要求； （4）滿足操縱要求； （5）滿足維修要求。,8、

20、變速箱內(nèi)傳動件的空間布置與計算,2020年7月28日星期二3時24分45秒,61,2020年7月28日星期二3時24分45秒,62,2020年7月28日星期二3時24分45秒,63,2020年7月28日星期二3時24分45秒,64,2）變速箱內(nèi)各傳動軸的軸向固定 一端固定 單列向心球軸承 固定方式 單列向心球軸承 兩端固定 圓錐滾子軸承 一端固定的優(yōu)點：軸受熱后可以向另一端自由伸長，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力（宜用于長軸）。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,65,2020年7月28日星期二3時24分45秒,66,2020年7月28日星期二3時24分45秒,67,2020年7月28日星期二3時2

21、4分45秒,68,3）各傳動軸的估算和驗算 機(jī)床各傳動軸在工作時必須保證具有足夠的 彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。 （1）按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑,2020年7月28日星期二3時24分45秒,69,2020年7月28日星期二3時24分45秒,70,（2）按彎曲剛度驗算軸的直徑 1）受力分析：根據(jù)軸上滑移齒輪不同位置，選出受力變形最嚴(yán)重的位置進(jìn)行驗算； 2）齒輪處于軸的中部時：驗算齒輪處的撓度； 齒輪處于軸端附近時：驗算齒輪處的傾角及軸承處的傾角。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,71,2020年7月28日星期二3時24分45秒,72,2、齒輪的布置與排列,（1）滑移齒輪的軸向布置,一般布置在主

22、動軸上，目的是為了減小結(jié)構(gòu)尺寸；,由于結(jié)構(gòu)需要，也可能放在從動軸上；,為了變速操縱方便，有時也將兩個變速組的滑移齒輪放在同一根軸上。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,73,（2）一個變速組內(nèi)齒輪軸向位置的排列,2020年7月28日星期二3時24分45秒,74,2020年7月28日星期二3時24分45秒,75,2020年7月28日星期二3時24分45秒,76,2020年7月28日星期二3時24分45秒,77,（3）兩個變速組內(nèi)齒輪軸向位置的排列,2020年7月28日星期二3時24分45秒,78,2020年7月28日星期二3時24分45秒,79,2020年7月28日星期二3時24分45

23、秒,80,2020年7月28日星期二3時24分45秒,81,5.1.4 無級變速傳動系設(shè)計 1、無級變速裝置的分類 無級變速是指在一定范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速（或速度）能連續(xù)地變換。 變速電動機(jī) 無級變速裝置 機(jī)械無級變速裝置 液壓無級變速裝置,2020年7月28日星期二3時24分45秒,82,直流復(fù)勵電動機(jī) 1）變速電動機(jī) 交流變頻電動機(jī) 特點： 額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率變速，調(diào)速范圍23； 額定轉(zhuǎn)速以下為恒扭矩變速，調(diào)速范圍30甚至更大。 柯普（Koop）型 2）機(jī)械無級變速裝置 行星錐輪型 分離錐輪鋼環(huán)型 寬帶型 特點： 利用摩擦力來傳遞扭矩； 連續(xù)地改變摩擦傳動副工作半徑來實現(xiàn)無級變速； 為恒扭矩傳動

24、； 變速范圍小。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,83,2020年7月28日星期二3時24分45秒,84,3液壓無級變速裝置 液壓無級變速裝置通過改變單位時間內(nèi)輸入液壓缸或液動機(jī)中液體的油量來實現(xiàn)無級變速。它的特點是變速范圍較大、變速方便、傳動平穩(wěn)、運動換向時沖擊小、易于實現(xiàn)直線運動和自動化。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,85,2、無級變速主傳動系設(shè)計原則 1）對象：數(shù)控機(jī)床等數(shù)控設(shè)備和重型機(jī)床的執(zhí)行件 （1）執(zhí)行件作旋轉(zhuǎn)運動時，要求恒功率調(diào)速； 執(zhí)行件作直線運動時，要求恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速； （2）串聯(lián)有級變速機(jī)構(gòu)，擴(kuò)大恒功率變速范圍。,2020年7月28日星期二3時24分

25、45秒,86,例5-3 設(shè)機(jī)床主軸的的變速范圍Rn=60，無級變速箱的變速范圍Rd=8，設(shè)計機(jī)械分級變速箱，求出其級數(shù)，并畫出轉(zhuǎn)速圖。,解：機(jī)械分級變速箱的變速范圍為 Rf =Rn/Rd = 60/8 = 7.5 機(jī)械分級變速箱的公比為 f =（0.900.97）Rd0.9487.52 分級變速箱的級數(shù)為 Z = 1+lg7.5/lg7.52 =2,2020年7月28日星期二3時24分45秒,87,3、數(shù)控機(jī)床主傳動系設(shè)計特點 1）主傳動采用直流或交流電動機(jī)無級調(diào)速 （1）直流電動機(jī)無級調(diào)速,2020年7月28日星期二3時24分45秒,88,直流電動機(jī)是采用調(diào)壓和調(diào)磁方式來得到主軸所需的轉(zhuǎn)速。

26、 從最低轉(zhuǎn)速至電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速，是通過調(diào)節(jié)電樞電壓，保持勵磁電流恒定的方法進(jìn)行調(diào)速，屬于恒扭矩調(diào)速，起動力矩大，響應(yīng)快，能滿足低速切削需要。 從額定轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速，是通過改變勵磁電流，從而改變勵磁磁通，保持電樞電壓恒定的方法進(jìn)行調(diào)速，屬于恒功率調(diào)速。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,89,（2）交流電動機(jī)無級調(diào)速 交流調(diào)速電動機(jī)通常是通過調(diào)頻進(jìn)行變速,2020年7月28日星期二3時24分45秒,90,2）數(shù)控機(jī)床驅(qū)動電動機(jī)和主軸功率特性的匹配設(shè)計 在設(shè)計數(shù)控機(jī)床主傳動時，必須要考慮電動機(jī)與機(jī)床主軸功率特性匹配問題。 由于主軸要求的恒功率變速范圍遠(yuǎn)大于電動機(jī)的恒功率變速范圍。,2020

27、年7月28日星期二3時24分45秒,91,例5-4 設(shè)計一臺數(shù)控車床，nmax=4000r/min，nmin=30r/min，nj=145r/min，P切max=5.5kw。采用交流調(diào)頻電機(jī)n電額=1500r/min，n電max=4500r/min，試擬定主傳動變速傳動系統(tǒng)。 解：,2020年7月28日星期二3時24分45秒,92,例5-5 采用雙聯(lián)滑移齒輪設(shè)計主傳動變速傳動系統(tǒng)。 解：,2020年7月28日星期二3時24分45秒,93,例5-6 已選定交流主軸電機(jī)，其額定輸出功率為7.5kw，設(shè)計一臺能在（5002000r/min）范圍內(nèi)連續(xù)恒速切削的數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)。 解：,2020年7

28、月28日星期二3時24分45秒,94,1）取變速箱的公比等于電動機(jī)的恒功率調(diào)速范圍 2）若要簡化變速箱結(jié)構(gòu)，變速級數(shù)應(yīng)少些，變 速箱公比可取大于電動機(jī)的恒功率調(diào)速范圍 3）如果數(shù)控機(jī)床為了恒線速切削需在運轉(zhuǎn)中變速時， 取變速箱公比時小于電動機(jī)的恒功率變速范圍,2020年7月28日星期二3時24分45秒,95,3）數(shù)控機(jī)床高速主傳動設(shè)計 提高的主軸轉(zhuǎn)速，要求主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)必須簡化，減小 慣性，主軸旋轉(zhuǎn)精度要高，動態(tài)響應(yīng)要好，振動和噪聲 要小。對于高速和超高速數(shù)控機(jī)床主傳動,2020年7月28日星期二3時24分45秒,96,一般采用兩種設(shè)計方式： 一種是采用聯(lián)軸節(jié)將機(jī)床主軸和電動機(jī)軸串接成一體，將

29、中間傳動環(huán)節(jié)減少到僅剩聯(lián)軸節(jié)； 另一種是將電動機(jī)與主軸合為一體，制成內(nèi)裝式電主軸，實現(xiàn)無任何中間環(huán)節(jié)的直接驅(qū)動,2020年7月28日星期二3時24分45秒,97,2020年7月28日星期二3時24分45秒,98,4）數(shù)控機(jī)床采用部件標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,2020年7月28日星期二3時24分45秒,99,5）數(shù)控機(jī)床的柔性化、復(fù)合化 數(shù)控車床由單主軸發(fā)展成具有兩根主軸，又在此基礎(chǔ)上增 設(shè)附加控制軸C軸控制功能，即主軸的回轉(zhuǎn)可控制， 成為車削中心；再配備后備刀庫和其它輔助功能如刀具 檢測裝置、補(bǔ)償裝置、加工監(jiān)控等 再增加自動裝卸工件的工業(yè)機(jī)器手和更換卡盤裝置等，成 為適合于中小批量生產(chǎn)用自動化的

30、車削柔性制造單元,2020年7月28日星期二3時24分45秒,100,2020年7月28日星期二3時24分45秒,101,動力源 變速機(jī)構(gòu) 換向機(jī)構(gòu) 運動分配機(jī)構(gòu) 過載保護(hù)機(jī)構(gòu) 運動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和執(zhí)行件,5.2 進(jìn)給傳動系設(shè)計,一、進(jìn)給傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求,實現(xiàn)機(jī)床的進(jìn)給運動和輔助運動,（一）進(jìn)給傳動系的組成,2020年7月28日星期二3時24分45秒,102,1）具有足夠的靜剛度和動剛度； 2）良好的快速響應(yīng)性，低速運動或微量進(jìn)給時不爬行 ； 3）抗振性 ； 4）具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍 ； 5）傳動精度、定位精度要高； 6）結(jié)構(gòu)簡單，加工和裝配工藝性好。,（二）進(jìn)給傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求

31、,2020年7月28日星期二3時24分45秒,103,二、機(jī)械進(jìn)給傳動系的設(shè)計的特點 機(jī)械進(jìn)給傳動、液壓進(jìn)給傳動、電伺服進(jìn)給傳動 1進(jìn)給傳動是恒扭矩傳動 2各傳動件的計算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速 因為進(jìn)給系統(tǒng)是恒扭矩傳動，在各種進(jìn)給速度下，末 端輸出軸上受的扭矩相同 ui第 i 個傳動件傳至末端輸出軸的傳動比 傳遞最大扭矩的最高轉(zhuǎn)速計算轉(zhuǎn)速,2020年7月28日星期二3時24分45秒,104,2020年7月28日星期二3時24分45秒,105,3進(jìn)給傳動的轉(zhuǎn)速圖為前疏后密結(jié)構(gòu) 采用擴(kuò)大順序與傳動順序不一致的結(jié)構(gòu)式，這樣可以使進(jìn)給系內(nèi)更多的傳動件至末端輸出軸的傳動比較小，承受的扭矩也較小，從而減小各中間

32、軸和傳動件的尺寸。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,106,4進(jìn)給傳動的變速范圍 進(jìn)給傳動系速度低，受力小，消耗功率小，齒輪模 數(shù)較小，因此，進(jìn)給傳動系變速組的變速范圍可取 比主變速組較大的值。為縮短進(jìn)給傳動鏈，減小進(jìn) 給箱的受力，提高進(jìn)給傳動的穩(wěn)定性。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,107,5進(jìn)給傳動系采用傳動間隙消除機(jī)構(gòu) 對于精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系，為保 證傳動精度和定位精度，尤其是換向精度，要 有傳動間隙消除機(jī)構(gòu),2020年7月28日星期二3時24分45秒,108,6快速空程傳動的采用 為縮短進(jìn)給空行程時間，要設(shè)計快速空行程傳 動，快速與工進(jìn)需在帶負(fù)載運

33、行中變換。常采 用超越離合器、差動機(jī)構(gòu)或電氣伺服進(jìn)給傳動。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,109,7微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)的采用 彈性力傳動 磁致伸縮傳動 電致伸縮 熱應(yīng)力傳動,2020年7月28日星期二3時24分45秒,110,2020年7月28日星期二3時24分45秒,111,三、電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng) （一）電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)的分類 電氣伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機(jī)床之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)， 是以機(jī)械位置或角度作為控制對象的自動控制系 統(tǒng)。 電氣伺服系統(tǒng)按有無檢測和反饋裝置分為開環(huán)、 閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,112,2020年7月28日星期二3時24分45秒,113

34、,2020年7月28日星期二3時24分45秒,114,2020年7月28日星期二3時24分45秒,115,（二）電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動部件 1對進(jìn)給驅(qū)動部件的基本要求 1）調(diào)速范圍要寬 2）快速響應(yīng)性好 3）抗負(fù)載振動能力強(qiáng) 4）可承受頻繁啟動、制動和反轉(zhuǎn)。 5）振動和噪音小，可靠性高，壽命長。 6）調(diào)整、維修方便。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,116,2進(jìn)給驅(qū)動部件的類型和特點 （1）步進(jìn)電動機(jī) 轉(zhuǎn)速可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)?？梢钥刂齐妱訖C(jī)的 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。步進(jìn)電動機(jī)的優(yōu)點是沒有累積誤差， 結(jié)構(gòu)簡單，使用、維修方便，制造成本低，步進(jìn)電 動機(jī)帶動負(fù)載慣量的能力大，適用于中、小型機(jī)床 和速度精度要求不高的地方；缺點是效率較低，發(fā) 熱大，有時會“失步”。,2020年7月28日星期二3時24分45秒,117,（2）直流伺服電動機(jī) 小慣量直流電動機(jī)優(yōu)點是轉(zhuǎn)子直徑較小、軸向尺 寸大。長徑比約為5，響應(yīng)時間快；缺點是額定 扭矩較小，一般必須與齒輪降速裝置相匹配。常 用于高速輕載的小型數(shù)