1、一、機床的傳動聯(lián)系 為實現(xiàn)加工過程所需的各種運動，機床必須具備以下三個基本部分： (1)執(zhí)行件：它們是執(zhí)行運動的部件，如主軸、刀具完成旋轉或直線運動，并保持準確的運動軌跡。 (2)動力源：它是提供動力的裝置。普通機床常用三相異步交流電動機，數(shù)控機床常用直流或交流調速電動機或伺服電動機。 (3)傳動裝置：它是傳遞動力和運動的裝置。通過它把動源的動力傳遞給執(zhí)行件或把一個執(zhí)行件的運動傳遞給另一個執(zhí)行件。傳動裝置通常還包括改變傳動比、改變運動方向和改變運動形式(從旋轉運動改變?yōu)橹本€運動)等機構。 動力源一傳動裝置一執(zhí)行件或執(zhí)行件一傳動裝置一執(zhí)行件， 構成傳動聯(lián)系。,第二節(jié)常用機械傳動裝置,一、典型分級

2、變速傳動機構,變速 換向 間歇機構的應用 汽車的變速、變向；機床主軸的變速、變向等都采用的是變速、變向機構。 電影放映機，用到槽輪機構，屬于間歇機構。,一、 變速傳動機構,有級變速機構：采用不同的方式改變主、從動兩軸間的傳動比進行變速，從而使主動軸的一種轉速變?yōu)閺膭虞S的幾種不同轉速,無級變速機構：在輸入轉速不變的情況下，能實現(xiàn)輸出軸的轉速在一定范圍內連續(xù)變化，以滿足機器或生產系統(tǒng)在運轉過程中各種不同工況的要求,在輸入軸轉速不變情況下，使輸出軸獲得不同轉速的傳動裝置。,一、變速機構的概念,二、變速機構的種類,一、幾種常見的有級變速傳動機構,1、塔輪變速傳動機構,結構特點： 兩個塔形皮帶輪1、3各

3、包括三個不同直徑的皮帶輪，皮帶輪1、3分別固定在主、從動軸和上。平皮帶2繞其上,工作原理：皮帶2可以在塔輪上移換三個不同位置，從而得到三種不同傳動比,故當軸以一種轉速轉動時，軸可以得到三種不同轉速,塔輪變速傳動機構的變速級數(shù)取決于不同直徑的帶輪的數(shù)目，一般為2級或3級。,優(yōu)點是結構簡單，傳動平衡，過載時能打滑，有過載保護作用。 缺點是尺寸大，變速時換移皮帶不夠方便,2、滑移齒輪變速傳動機構,結構特點：主動軸上固定了兩個或三個齒輪，相互保持一定間距。雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪塊以花鍵與從動軸相連,工作原理：移動滑移齒輪塊到不同的嚙合位置，可以實現(xiàn)不同齒輪副的嚙合而使軸得到2級或3級轉速,滑移齒輪塊結構：

4、 整體式結構 拼裝式結構,整體式結構,環(huán)形槽bk是插齒或剃齒時的退刀槽,b是撥叉槽，裝撥叉撥齒輪塊滑移,拼裝式結構：一般用鍵將幾個單個齒輪拼裝在一起，用彈簧擋圈軸向定位,滑移齒輪塊上的齒輪數(shù)，最好不超過3，否則在滑移時會引起滑移齒輪與固定齒輪的齒頂相碰。,滑移齒輪變速傳動機構優(yōu)點：結構緊湊，傳動比準確，變速傳動方便，傳動效率高，應用廣泛。 缺點是不能在運動中變速。,特點：具有變速可靠，傳動比準確，但零件種類和數(shù)量多，變速有噪音。,、滑移齒輪變速機構,26,38,71,33,39,到的傳動比 1種：54/26 軸可獲得一種轉速,到的傳動比3種： 33/22，39/16，36/19 軸可獲1 3

5、種轉速,到的傳動比3種：47/18,26/39,37/28， 軸可獲1 3 3種轉速,到的傳動比2種：38/82，71/19 軸可獲1 3 3 2=18種轉速,54,18,例題：,3、離合器變速傳動機構,結構特點：由離合器和齒輪組成，固定在軸上的齒輪 分別與空套在軸上的齒輪 始終保持嚙合，但不能將軸的運動直接傳給,工作原理：只有當與軸花鍵連接的雙向離合器M（牙嵌式或摩擦式）左移或右移，與齒輪 接合時，才能將運動接通,離合器有左、右兩個嚙合位置，得到兩種不同傳動比 ，變速級數(shù)為2,圖b是由兩個雙向離合器及六個空套齒輪組成,離合器M1和M2的嚙合位置有四種不同組合，有四種不同的傳動比,圖c為一種單

6、回曲機構,結構特點：從動軸和主動軸同軸線布置,工作原理：合上離合器M，將軸的運動直接傳給軸,脫開離合器M，經 嚙合將運動傳給軸,這種單回曲機構也稱背輪機構。背輪機構有兩級傳動比,離合器變速傳動機構 優(yōu)點:變速方便，利用摩擦離合器可以在運動中變速，易于實現(xiàn)自動化。變速時，齒輪不移動，故可采用斜齒輪使傳動平衡。在齒輪尺寸較大時，操縱離合器移動比操縱齒輪移動省力。 缺點:各對齒輪始終處于嚙合狀態(tài)，易磨損，傳動效率低，結構復雜，尺寸大。,傳動結構式：- -,（2）離合器變速,4、掛輪變速傳動機構,圖a為一對掛輪變速傳動機構,工作原理：軸、軸上裝有一對可以拆卸更換的齒輪A（稱掛輪或交換齒輪、配換齒輪）和

7、B，從設備備有的齒輪中挑選不同的齒數(shù)的兩個掛輪換裝在軸和軸上，就得到不同的傳動比,變速級數(shù)取決于備有齒輪中能相互嚙合且滿足中心距要求的齒輪副的對數(shù)。在齒數(shù)模數(shù)相同時，要求配換的各對掛輪的齒數(shù)和應相等,圖c采用的是兩對掛輪,結構特點：掛輪a和d分別裝在位置固定的軸和軸上，齒輪c和b用平鍵連在一起，空套在掛輪架上可以調整位置的中間軸5上,圖c采用的是兩對掛輪,工作原理：軸的運動由齒輪a和b嚙合傳入，c和b同步旋轉，并通過c和d嚙合傳給軸。,怎樣實現(xiàn)變速？,掛輪架7可以繞軸 擺動，調整一定角 度以保證c與d的嚙 合。調整好后，由 穿在弧形槽中的螺 釘6固定在機體上,a、b中心距改變時： 中間軸5用螺

8、釘和墊片固定在掛輪架7的直槽中，可在直槽中上下移動，以保證a和b的嚙合,掛輪變速傳動機構 優(yōu)點：結構簡單、緊湊。由于用作主、從動輪的齒輪可以顛倒其位置，所以用較少的齒輪可獲得較多的變速級數(shù)。 缺點：變速麻煩，調整齒輪費時費力,應用：主要用于不需要經常變速的場合。 如加工齒輪的插齒機。,二、 離合器,一）、概述,離合器的作用是使同軸線的兩軸、或軸與該軸上的空套傳動件，如齒輪、皮帶輪等，根據(jù)工作需要隨時接通或分離，以實現(xiàn)設備的啟停、變速、換向及過載保護。,離合器種類 ：,按其結構、功能的不同,嚙合式離合器,摩擦式離合器,超越式離合器,安全離合器,按其操作方式的不同 ：操縱式（機械、氣動、液壓、電磁

9、操縱式）和自動離合器,大多數(shù)離合器已標準化、系列化，使用時可按需要選擇合適的類型、型號和尺寸,離合器工作原理,二）、嚙合式離合器,工作原理：由兩個半離合器組成，利用兩個半離合器的齒爪相互嚙合傳遞運動和轉矩。按其結構的不同，又可分為牙嵌式和齒輪式,圖a為牙嵌式離合器結構,與齒輪成為一體的半離合器1空套于軸4，其右端面有齒爪，可與半離合器2左端面的齒爪相嚙合,半離合器2用花鍵或滑鍵與軸4相連，利用撥叉可使之向左移動，進入結合狀態(tài)，從而帶動齒輪1與軸4同步旋轉；右移脫開齒爪，則齒輪空轉。,圖c、圖d為內齒式離合器 一對齒數(shù)和模數(shù)相等的內嚙合齒輪,外齒輪1用花鍵與軸連接，并可向右滑移與內齒輪2的內齒嚙

10、合，將空套齒輪與軸連接、傳遞運動。齒輪1向左滑動時則脫開嚙合，斷開其運動聯(lián)系。,嚙合式離合器,優(yōu)點：結構簡單、緊湊，接合后不會產生滑動，可傳遞較大扭矩且傳動比準確,缺點：但齒爪不易在運動中嚙合，一般只能在停轉或相對轉速較低時接合，故操作不便 。,應用：用于要求保持嚴格運動關系，或速度較低的傳動鏈中。,三）、摩擦式離合器,工作原理：利用相互壓緊的兩個摩擦元件接觸面之間的摩擦力傳遞運動和扭矩。,摩擦元件的結構形式很多，有片式、錐式。其中片式又分為單片式與多片式兩種。,結構組成：由兩組形式不同的摩擦片和一個壓緊機構組成,齒輪套筒2空套在軸1上，外摩擦片4見圖c的外徑上有三或四個均布凸齒，插在齒輪套筒

11、2上相應的軸向槽中，用其內孔空套在花鍵軸1上。,內摩擦片5的形狀如圖d所示，為外圓、內花鍵孔，與花鍵軸配合，并可沿花鍵軸軸向滑動，其外徑略小于套筒2的內徑,外摩擦片總是與齒輪2一起轉動，而內摩擦片總與軸1一起轉動,工作原理：當壓緊機構帶動壓緊套向左移動，將內外摩擦片相互壓緊時，則軸1的運動靠摩擦片之間的摩擦力，通過外摩擦片傳給齒輪2，將運動接通。,因靠摩擦片之間的摩擦力傳遞扭矩，所以離合器傳遞扭矩的大小取決于壓緊塊的壓緊力、摩擦片間的摩擦系數(shù)、摩擦片的作用半徑以及摩擦面對數(shù)。,壓緊裝置由滑套9、鋼球8、壓緊套7及螺母套6組成,接通運動：操縱滑套9左移時，其左端內錐面將通過鋼球使壓緊套7左移，并

12、帶動螺母套6左移將內外摩擦片壓緊 。,一般多片式摩擦離合器是人力通過操縱機構，移動壓緊裝置，改變離合器的工作狀態(tài)的,有時為了實現(xiàn)遠程操縱或順序控制而采用液壓、氣動或電磁力驅動、壓緊摩擦片,液壓摩擦離合器工作原理：,內外摩擦片的壓緊力由液壓缸的活塞2左移提供。當液壓油缸右腔接通低壓油路時，活塞在彈簧力作用下右移，松開內外摩擦片,摩擦式離合器 優(yōu)點：,1、靠摩擦力傳遞運動和扭矩，過載時離合器接合面產生打滑，能避免損壞零件，起到安全保護作用,2、且摩擦片的接合及分離動作是逐步完成的，連續(xù)且平穩(wěn)，無沖擊，可以在運轉中進行,缺點：因摩擦片的打滑不能保證準確的傳動比，且傳遞的扭矩不可過大,傳遞大扭矩：要增

13、大摩擦片的工作半徑，增加摩擦片數(shù)，因而具有較大的結構尺寸,摩擦式離合器應用：廣泛用于需要頻繁啟動、制動或速度大小及方向頻繁變換的傳動中。,摩擦式離合器,四）、超越離合器,定義：屬于非外力操縱的離合器，應用：在有快慢兩個動力源交替?zhèn)鲃拥妮S上，可以實現(xiàn)輸出軸快慢運動的自動轉換 。,解釋：即當有快慢兩種動力源同時輸入時，離合器可以不斷開慢速運動而自動接通快速運動，使其超越慢速運動；而當快速運動停止后，又自動恢復慢速運動,種類：常用的有滾柱式單向超越離合器，帶撥爪的單向超越離合器和雙向超越離合器等。,結構組成：星形體4，帶外套m的齒輪2，滾柱3及彈簧銷7,滾柱式單向超越離合器,外套齒輪2空套在軸上，通

14、過齒輪1輸入慢速運動；星形體4用鍵固定在軸上，由快速電機D通過齒輪6輸入快速運動。三個滾柱3分別在由星形體4和齒輪套m所形成的三個楔形空間內，靠彈簧力與星形體4和齒輪套m接觸。,當僅有慢速運動由軸通過齒輪1傳至齒輪2（逆時針轉動）時，套m與滾柱3之間的摩擦力使?jié)L柱滾向楔縫窄處，將m與星形體楔成一體，帶動星形體逆時針轉動，并通過軸上的鍵將運動傳給軸。,工作原理：,工作原理：,當慢速運動沒有停止，又啟動了快速電機時，齒輪6通過齒輪5將逆時針方向快速運動傳給軸，使星形體逆時針方向快轉，滾柱3則反向滾動，壓縮彈簧，齒輪套m與星形體脫開，分別以各自不同轉速，互不干涉地同向旋轉,工作原理：,當快速電機停止

15、轉動時，彈簧銷將滾柱推向楔縫窄處，又將m與星形體4楔緊，慢速運動重新接通。,這種離合器只能自動轉換逆時針方向的快慢速運動，故稱單向超越離合器。,帶撥爪的單向超越離合器 可以自動轉換單一方向的慢速運動和雙向的快速運動,與單向超越離合器的區(qū)別： 齒輪5空套在軸上，其快速運動不直接傳給星形體4，而是經齒輪5左側的三個伸入星形體楔縫中的撥爪傳動,帶撥爪的單向超越離合器工作原理：,齒輪5逆時針轉動時，由撥爪直接帶動星形體實現(xiàn)逆時針快轉，齒輪5順時針轉動時，撥爪n則通過滾柱3推星形體，實現(xiàn)順時針快轉。在這兩種情況下都可使?jié)L柱與齒輪套m脫開。,雙向超越離合器：能實現(xiàn)正反兩個方向的快慢速運動的自動轉換。其原理

16、同帶撥爪的單向超載離合器一樣,超越離合器正常工作,超越離合器快速超越,五）、安全離合器,作用：提供過載保護，即當機床過載或出現(xiàn)故障時能自動斷開運動而保護零件不受損壞，也是一種非外力操縱式離合器,工作原理： 半離合器5和6的相對端面為相吻合的螺旋齒面 5空套在軸上，6與 軸用花鍵連接,正常工作時，在彈簧7的彈力作用下，5、6的齒面緊密嚙合，成為一體，同步旋轉，傳遞運動,機床過載或出現(xiàn)故障時，半離合器6停轉，但整個傳動鏈帶動半離合器5仍在轉動,兩螺旋齒面相對滑動，產生軸向分力,當軸向分力超過彈簧的壓力時，右半離合器壓縮彈簧而向右移動，與左半離合器5脫開，運動聯(lián)系中斷，因而不會損壞其他零件,當過載消失或故障排除后，兩半離合器齒面間的軸向分力減小，右半離器被彈簧重新壓緊在左半離合器齒面上，二者一起傳動，運動聯(lián)系恢復,牙嵌式安全離合器優(yōu)缺點： 結構簡單，過載時齒面打滑發(fā)出響聲，可作為過載報警信號，但噪聲較大，且齒面易磨損。,鋼球式安全離合器,兩個半離合器的齒面用彈簧將鋼球頂在錐孔里相連接,優(yōu)缺點：動作反應靈敏，作為安全離合器比牙嵌式可靠，過載時噪聲也小。但端面錐孔口磨損快，不宜用于傳遞重載荷。,三 換向機構,運動部件工作時，經常需要改變運動方向，如軸的正、反轉，移動件的往返等。故在傳動鏈中應設置換向機構,常用的換向機構有機械、液壓和電氣式三種,一、皮