自考课件 2014 机械制造装备.ppt

第二章机床的传动设计 第一节分级变速主传动系统设计 一 转速图 1 转速图的概念 1 转速点 2 转速线 3 传动轴 4 传动线 一 转速图 2 转速图原理 1 基本概念1 级比和级比指数 变速组中 两相邻的转速或两相邻的转动比之比称为级比 级比通常写成公比幂的形式 其幂指数称为级比指数 2 基本组 级比等于公比或级比指数等于1的变速组成为基本组 3 第一扩大组 级比指数等于基本组传动副数的变速组称为第一扩大组 4 第二扩大组 级比指数等于基本组和第一扩大组传动副数之积的变速组称为第二扩大组 一 转速图 2 转速图原理 2 级比规律 一个等比数列变速系统中 第j扩大组的级比指数为 第j扩大组的变速范围为 总变速范围为 一 转速图 3 结构式和结构网 1 结构网 只表示传动比的相对关系 而不表示具体转速值的线图称为结构网 一 转速图 3 结构式和结构网 2 结构式 各变速组的传动副数的乘积等于主轴转速级数 将这一关系按传动顺序写出数学式 级比指数写在该变速组传动副的右下角 就形成结构式 例如 二 主传动链转速图的拟定原则 1 极限传动比 极限转速原则 为防止因传动比过小而造成变速箱过大 一般限制最小传动比 为减小振动 提高传动精度 最大传动比和变速组的变速范围 直齿轮 斜齿轮 设计时应检查各变速组的变速范围是否符合上述限制 一般只检查最后扩大组 二 主传动链转速图的拟定原则 2 确定传动顺序及传动副数的原则 前多后少原则 采用三联或双联滑移齿轮变速组 三联滑移齿轮变速组在前 数学表达式为 二 主传动链转速图的拟定原则 3 确定扩大顺序 前密后疏原则 传动副多时 级比指数要小 传动线密 级比指数大 传动线疏 数学表达式为 二 主传动链转速图的拟定原则 4 确定最小传动比原则 先缓后急原则 在传动顺序上 越靠前最小传动比越大 越靠后最小传动比越小 最后变速组的最小传动比通常取1 4 数学表达式为 三 转速图的绘制 转速图的绘制步骤 1 画出转速线 传动轴线 标出转速点 标注转速值 2 绘制定比传动的传动线 3 画出各变速组最小传动线 4 画出各传动组其他传动线 5 标注传动比或齿数比 直径比 6 作扩大组传动线的平行线 四 齿轮齿数的确定 1 齿轮齿数的确定原则 1 实际转速n与标准转速的相对转速误差为 2 齿轮的齿数和 直齿 正变位齿轮 为保证强度 式中 t 齿轮键槽顶面距轴孔中心距离 mm 3 满足结构安装要求 相邻轴承孔壁厚不小于3mm 4 变速组内齿轮副齿数和不等时 齿数和的差不能大于3 四 齿轮齿数的确定 2 确定齿轮的齿数 若 则 根据最小传动比或最大传动比中的小齿轮确定k值 S0为最小公倍数 四 齿轮齿数的确定 3 最后变速组齿轮的齿数的确定 最后变速组中 两传动副可采用不同的齿轮模数 大模数用于低速传动 小模数用于高速传动 低速传动 高速传动 e1 e2互为质数 第二节扩大变速范围的传动系统设计 一 增加变速组的传动系统 1 增加公比 不可行2 增加变速组中的传动副数 不可行3 增加双联齿轮变速组 可增大转速级数 扩大变速范围 但会出现转速重复 第二节扩大变速范围的传动系统设计 二 单回曲机构 单回曲机构的总变速范围约为常规传动的4倍 增加的变速组为单回曲机构 总变速范围可扩大16倍 第二节扩大变速范围的传动系统设计 三 对称混合公比传动系统 通过改变转动副数为2的基本组 可以得到对称双公比传动系统 在不增加主轴转速级数的前提下扩大变速范围 1 对称双公比传动系统的形成 第二节扩大变速范围的传动系统设计 三 对称混合公比传动系统 1 公比 1 26 2 基本组的传动副数P0 2 级比指数x 1 3 大公比格数必须是偶数 2 混合公比传动系统的设计原则 第二节扩大变速范围的传动系统设计 四 双速电机传动系统 1 双速电机是动力源 必须是第一变速组 只能做第一扩大组 传动顺序和扩大顺序不一致 2 1 26时P0 3 1 41时 P0 2 第三节计算转速 一 机床的功率转矩特性 1 机床主轴功率转矩特性 第三节计算转速 一 机床的功率转矩特性 2 计算转速的概念 主轴或其他传动件传递全部功率的最低转速称为计算转速 第三节计算转速 二 机床变速系统中传动件的计算转速 例题 略 已知某机床的主传动系统的转速图如图所示 试回答下列问题 1 试写出结构式 2 指出各传动轴及齿轮Z 18 Z 72 Z 60 Z 30的计算转速 3 试绘出传送系统图 第四节无级变速系统设计 略 第五节进给传动系统设计 一 进给传动的载荷特点 直线运动的进给传动是恒转矩载荷 传动件的计算转速是该传动件可能出现的最大转速 第五节进给传动系统设计 二 进给传动的分类及组成 1 按运动性质分 外联系进给传动链内联系进给传动链2 按控制方式分 普通机床分级变速进给链数控机床无级变速进给链 第五节进给传动系统设计 二 进给传动的分类及组成 外联系传动链 一般包括 变速机构 换向机构 运动分配机构 过载保护机构 运动转换机构 齿轮齿条副 丝杠螺母副等 数控机床由伺服电机 定比传动机构与滚珠丝杠连接 第五节进给传动系统设计 三 进给传动的基本要求 1 较高的刚度 2 良好的快速响应性 抗振性 低噪声 良好的防爬行性 切削稳定性 3 较高的传动精度和定位精度4 满足工艺要求 有足够的变速范围 5 结构简单 工艺性好 调整维修方便 操纵灵活 6 制造成本低 有较好的经济性 第五节进给传动系统设计 四 分级进给传动设计的原则 1 等差数列进给传动 以满足工艺需求为目的 2 随机数列进给传动系统 采用交换齿轮 3 等比进给传动 极限传动比imin 1 5 imax 2 8 R 14 扩大顺序是前疏后密 最小传动比前缓后急 第五节进给传动系统设计 五 无级变速进给系统 第五节进给传动系统设计 六 直线伺服电动机进给传动系统 第五节进给传动系统设计 六 直线伺服电动机进给传动系统 第六节结构设计 一 变速箱结构及传动轴组件的布置 第六节结构设计 二 齿轮的轴向布置 1 三联滑移齿轮顺利啮合的条件最大齿轮比次大齿轮齿数至少大4 二 齿轮的轴向布置 2 齿轮轴向布置原则 1 固定齿轮间距为齿轮宽度的两倍 并留有1 2mm的间隙 2 三联滑移齿轮的最大 次大齿轮齿数差应不小于4 否则采用变位 使两者顶圆直径之差不小于4个模数 或让滑移的小齿轮越过固定的小齿轮 使最大最小齿轮齿数差不小于4 或采用牙嵌式离合器变速 齿轮不动 3 采用窄式排列 减小轴向尺寸 4 滑移齿轮应装在主动轴上以减少重量 第六节结构设计 二 齿轮的轴向布置 3 变速组中齿轮轴向布置 1 窄式排列和宽式排列 第六节结构设计 二 齿轮的轴向布置 3 变速组中齿轮轴向布置 1 窄式排列和宽式排列 第六节结构设计 二 齿轮的轴向布置 3 变速组中齿轮轴向布置 2 亚宽式排列 第六节结构设计 二 齿轮的轴向布置 3 变速组中齿轮轴向布置 3 滑移齿轮的分组排列 第六节结构设计 二 齿轮的轴向布置 4 相邻两个变速组齿轮的轴向排列 1 并行排列 第六节结构设计 二 齿轮的轴向布置 4 相邻两个变速组齿轮的轴向排列 2 交错排列 第六节结构设计 二 齿轮的轴向布置 4 相邻两个变速组齿轮的轴向排列 3 公用齿轮传动结构 第六节结构设计 三 提高传动精度的措施 1 误差传递规律