金属切削与机床课件第八章PPT课件

金属切削和机床MetalCuttingMachineTools，第8课切削机床主驱动设计，切削机床主驱动设计机床主驱动方式选择机床主运动变速设计计算速度可变速度范围的方法确定主驱动齿轮设计和放置主轴箱结构设计，切削机床主驱动设计，切削机床主驱动设计，切削机床主驱动设计，切削机床主驱动参数创建，切削机床主驱动参数因此，必须确定可变速度范围，即最低速度和最高速度。(1)主轴的最大和最小速度由公式确定。nmax与nmin的比率为可变速度范围Rn:切削机床的主驱动参数已创建，2)主轴转速序列必须在确定当前机床最广泛或连续可变速度、极限速度后确定中间速度。如果机器的等级变速机构具有z级，其中n1=nmin，nz=nmax，z级速度分别为n1、N2、n3、NJ，nj1，NZ。如果加工工件所需的最有利的切削速度为v，则相应的速度位n。一般来说，等级可变速度机制无法精确获得此速度，并且介于极速NJ和NJ 1之间。速度损失是A=(n-nj)/n对于普通机床，如果认为每个速度的使用机会相等，则需要使Amax具有特定值。也就是说，创建切削机床的主驱动参数，3)常用比标准和标准速度序列机床速度由小值增加到大值。为了确保最大相对速度损失率不超过50%，为了机床的设计和使用方便，规定了7种标准公费。如果采用标准比率，则速度列可以从显示1到10000之间的值(相对于1.06)的表格中直接看到。标准数列表，创建切削机床主驱动参数，4)选择标准常用比的一般原则和经验数据(1)对于一般机床，为了使速度损失最小，机器结构复杂，但一般为1.26或1.41。(2)大量生产专用机床、自动化机械，公费要小一些。这些机器生产率高，速度损失的影响很大。一般=1.12或1.26。(3)大型机床的公费要小。大型机床的切削时间较长，因此旋转速度损失的影响更大。一般=1.26或1.12和1.06。(4)对于非自动化小型机床，公费要大一些。在这样的机床中，辅助时间多，切削时间所占的比例不大，速度损失的影响不大。一般=1.58、1.78或2。选择切削机床主驱动方式，1，选择主驱动布局主驱动器的布局形式取决于机器的用途、类型和大小等因素。1、集中式驱动器优势：结构紧凑，易于集中式操作，包装箱较少。缺点：传动装置操作的振动和发热会直接影响主轴操作精度。适用于中大型机床，其中主运动是旋转运动的一般精度。选择切削机器主驱动方式，1，选择主驱动布局2，分离驱动器的优点：变速器引起的振动和热量不传递或传递到主轴，从而减少主轴的振动和热变形。不使用高速齿轮，直接由皮带驱动主轴，柔软，加工精加工，适合精密加工要求。使用外轮机构时，高速传动链短，驱动效率高，转动惯量小，启动和制动方便。符合低速旋转、扭矩、粗加工要求。缺点：有两个箱子处理成本高的箱子。在底部，皮带负载大，皮带根数多，容易滑动。皮带安装在主轴中间，调整，维护不方便。适用于中小型高速精密机床。选择切削机器主驱动方式，2，选择变速方式1。交换齿轮变速机构变速机构结构简单，结构紧凑，主要用于批量生产时自动或半自动机床、特殊机床和复合机床等。2.滑动齿轮变速机构的优点：变速范围大，变速系列也多。在更大的变速范围内，可以传递更大的功率和转矩。因此，空载功率损耗小。缺点：变速箱结构复杂，运行中不能变速。为了使滑动齿轮易于进入啮合，使用了很多直齿圆柱齿轮，驱动器稳定性低于螺旋齿轮驱动器等。选择切削机器主驱动方式，2，选择变速方式3。将更多的牙科离合器、齿轮离合器和摩擦片离合器应用于离合器变速机构离合器变速器。摩擦片离合器变速：主要用于自动或半自动机床，一般需要在旋转过程中改变主轴转速，机器主轴转速更快，应使用摩擦离合器变速机构、多速电动机或无级变速器。选择切削机床主驱动方式，2，选择变速方法3。离合器变速机构布置离合器的位置应注意以下方面：1)最小化离合器的大小。2)避免超速。3)应考虑结构因素。4)各种变速机构的组合；选择切削机器主驱动方式，3，以启动停止方式直接选择启动停止电动机的优点：操作容易，简化机器的机械结构，广泛应用缺点：电动机功率大，启动停止频繁，电动机加热、热量、或启动电流过大，会影响车间电网正常供电。2.可以使用离合器打开，在不停止电机运行的情况下，使用离合器启动或停止主运动执行器。选择切削机器主驱动方式，4，制动方式部分加工刀具要求在工作装卸、加工面尺寸测量、刀具替换和机器调整时机器主运动执行体尽快停止运动。马达制动后，马达的扭矩方向与马达的实际旋转方向相反，从而减慢速度并迅速停止。反折制动一般，制动时间短，操作方便，结构简单。适用于直接启动停止电机，制动频率低的电机功率低的机床。选择切削机器主驱动方式，4，选择制动方式2。机器制动1)制动结构简单，轴大小小，手柄作用于手柄的松动侧，操纵力小，制动平稳。但是刹车时刹车受到更大的单侧压力，对传动轴产生不好的影响，用于中小型机床。选择切削机器主驱动方式，4，选择制动方式2。机器制动2)制动单刹车单刹车结构简单，操作方便，制动时间短，但制动时刹车也受到更大的单侧压力，单刹车制动可以用机器、液压或电磁等操作。选择切削机器主驱动方式，4，选择制动方法2。机器制动3)制动的位置要求设置在高速轴上，制动扭矩小，结构紧凑，制动稳定，制动和开关必须有链关系。设置可以分为两种。不停车电机的情况下，应在执行器上切下移动源，然后放在驱动线上。马达停止制动，可以安装在任何位置。选择切削机床主驱动方式，5，以备用方式选择主运动运行的方向切换。大多数机床必须设置专用方向交换装置，除非某些直线运动机器由传输机构本身实现。1.反转马达换向转换马达的方向，以反转主运动执行的运动方向。这个方向简化了机器的机械结构，操作简单，力气小，自动化容易。如果可能，应采用此方法。2.机器转向目前，主传动系统主要使用圆柱齿轮-多片摩擦离合器整流机制，这可以在高速运行中顺利转向，但结构更复杂。切削机床主运动变速设计，一、结构、结构网络和速度图分析1。结构和结构网络结构和结构网络是用作分析比较方案的设计速度图的过渡形式。结构网仅对称地表示每个变速组传动比的相对关系和每个驱动轴的速度系列，但不表示传动比和每个驱动轴的速度绝对值。结构基本上与结构网络表示相同，包括主轴转速系列z、每个变速组驱动辅助p和水平比指数Xi。Z=px0px1px2。切削机床主运动变速设计，1，结构，结构和速度图分析1。结构和结构网络、结构网络和结构介绍了以下问题：1)驱动器链配置和传输顺序12=3222)每个驱动器组的级别比率指数，即相邻变速线路之间的网格数；3)扩展顺序：基本组、扩展组、扩展组；从等级比指数来看。切削机床主运动变速设计，1，结构，结构网络和速度图分析2。速度图表绘制为表和连接，以指示每个步骤的速度是通过哪些驱动器对实现的，这些驱动器对之间的关系，以及每个驱动器轴的速度等。功能：使用速度图分析和比较现有机床驱动链。设计新机床的驱动链。结构配置： (3线1点)驱动轴网格速度网格速度点驱动线，切削机主运动变速设计，切削机主运动变速设计，一，结构，结构网络和速度图表分析3。定义级别比率规则级别比率：在“可变速度”组中，两个相邻传动比的比率称为级别比率；层次比率指数：层次比率 Xi的指数Xi称为层次比率指数。水平比率规则：a，基本群的水平比率指数为1；b、传动系统必须有变速组作为基础组；c，所有扩展组的步长比率指数必须大于1，等于基本组的传输支付与扩展组之前所有扩展组的传输支付的乘积(按扩展顺序)。切削机床主运动变速设计，一，结构，结构网络和速度图分析3。水平比规则、切削机床主运动可变速度设计、一、结构、结构网络和速度图分析4。速度图表制作原理(以12档齿轮为例)确定变速器组和变速器对：12=43；12=34；12=322；12=232；基本组和扩展组排序顺序为12=322，基本组和扩展组排序顺序分别为不同方案、基本组转移、扩展组、2扩展组等。基本组和扩展组之间的关系：x是级别比率指数，p是传输付款。在“基本”组中，在“X0=1扩展”组中，在“X1=X0P0=P0 2扩展”组中，x2=x1p11=x0p0p1=p0p1.切削机床主运动变速设计，第一，结构、结构网络和速度图分析4。速度图制作原理(以12速齿轮为例)变速器组变速范围与极限变速比变速组的变速范围是变速组内最大与最小比率的比率(ri= (pi-1) Xi (1)。在主运动变速过程中，为了防止手动齿轮直径过大，会影响机构的半径尺寸。降速时Umin1/4升速度下的平稳驱动器，降噪Umax2锥齿轮Umax2.5最大驱动器组的变速范围：Rmax=Umax/Umin=8-10，切削机械主运动变速设计，切削机械主运动变速设计速度计的开发原理(12级变速实例)传动范围和极限传动比(2)。传递进给运动时，由于传输功率小、速度快、尺寸小，所以传动比限制可以减少到1/5U2.8 rmax=Umax/Umin=14。确认传输组的变速范围时，只需确认最后一个扩展组。切削机床的主运动变速速度设计、结构、结构网络和速度计分析4。速度计的编写原理(以12段变速为基准)每对传送的传动比尽可能地极限传动比Umin和Umax。(2)不得超过每个中间驱动轴的最小速度，即uamin ubmin UC min.切削机床主运动变速设计，1，结构，结构网络和速度分析5。速度也以设计阶段(以12级变速为例)(1)选择空比、速度系列z计算、选择各级速度(2)按照“之前后少”、“之前密后疏”的原则开发结构(3)按照“之前速”的原则和传动比限制开发速度(4)确定皮带轮直径和齿轮齿数。(5)传动系统图的研制。切削机床主运动可变速度设计，第二，定义计算速度：能够传递全部功率的最低速度称为计算速度。角色：变速器零件的计算和强度校核。要获得驱动部接收的最大转矩，必须在计算时以传递总功率时的最低速度计算。1。确定主轴计算速度主轴计算速度：主轴传递全部功率时的最低速度。2.确定了其他执行器的计算速度后，主轴的计算速度确定了其他执行器的计算速度。切削机器主运动变速设计，2，速度主轴传送的功率和扭矩与速度之间的关系称为主轴动力和扭矩特性，切削机器主运动变速设计，3，主驱动系统的特殊设计1，多速度电动机多速度电动机的使用等于具有2或3个变速器对的电动变速组。常用双速三段电动机的同步速度为1500/3000、750/1500、750/1500/3000旋转/分割、变速范围r电气=2；共同1.26、1.41。r电=2=1.263=1.412，因此电变速组是第一个扩展组。无法保证转移顺序与扩展顺序匹配。切削机床主运动变速设计，3，主传动系统特殊设计2，采用交换齿轮-轴之间的双滑动齿轮变速组为主组，加工过程中的变速，I-轴之间的一对交换齿轮变速组为第一扩展组，用于加工前调整每个工件的变速。切削机床主运动变速设计，3，主传动系统的特殊设计3，使用通用齿轮通用齿轮：前变速组的手动齿轮和最后变速组的驱动齿轮的齿轮。通用齿轮以前的变速组更小，以后的变速组必须在更大的变速组中。切削机床主运动变速设计，3，主传动系统的特殊设计4，变速组范围扩大变速组范围提高机器传动系统的变速范围等于每个变速组变速范围的乘积，因此增加变速组可以扩大机器的变速范围。例如：一般传动比=1.41受最大传动比范围Rmax=45、最大传动比系列Z=12和结构12=312326的极限传动比的限制。如果需要扩展可变速度范围和可变速度系列，可以添加一组可变速度，驱动器对作为最后一个扩展组使用2。14=312326212，切削机床主运动速度设计，3，主驱动系统的特殊设计4，后轮机构，轴，同轴，变速器直接驱动主轴或-限制降速1/4，2转速范围扩展的U=请注意超速现象。主驱动齿轮设计和放置，一，驱动齿轮齿数选择1，齿数选择原则：a，齿轮对的齿数和SZ100到120。比赛结束后，两轴中心距离增加，机器结构大，噪音大。b，最小齿轮的齿数必须尽可能小，并且通常使用最小齿数Zmin18-20，而不产生齿根切削。从键槽到齿根圆的壁厚a2m，以确保齿轮强度。c，2轴最小中心距离必须合适，如果Sz太小，则中心太小，两个轴上的轴承与其他结构之间的距离太近或相互接触。主齿轮的设计和放置、第一、齿轮齿数的选择d、同一变速集中的齿轮接触可以简化设计和制造，因此，同一集中齿轮副的力和速度之间的差别很小。e、实际传动比和速度表传动比可能会有误差。一般为10 (-1)%。f，三齿轮相位齿轮的齿数差必须大于4。避免齿碰撞。g，ii，组合滑动齿轮必须有放置拨片的位置，结构整体，装配式。主驱动齿轮的设计和放置，一，齿轮齿数选择2，与相同变速集内部模块相同时确定齿数a，计算方法；b、查找表方法；(传动比在使用标准传动比整数平方时适用)3，如果同一变速集中的系数不同，则齿数在同一变速集中确定，如果传递的转矩差异很大，则可以使用不同的模块合理利用金属材料，但是根据两轴中心，只能有两个与a相同的模块。4，关节滑动齿轮的齿数三重滑动齿轮中最大和辅助齿轮之间的齿数差必须大于4。主要驱动齿轮的设计和放置，其次是变速器齿轮放置1，在轴上放置滑动齿轮a，变速组中的滑动齿轮通常可以减少高速、