机床的传动设计-计算转速课件

1、机械制造装备设计1第二章 机床的传动设计 本章主要教学内容 第一节 分级变速主传动系统设计 第二节 扩大变速范围的传动系统设计 第三节 计算转速 第四节 无级变速系统设计 第五节 进给传动系统设计 第六节 结构设计2第三节 计算转速 传动零件设计的主要依据是所能承受的载荷大小。载荷取决于所传递的功率和转速。当外载一定，转速越高，传递的转矩越小。 对于转速恒定的传动件，可算出传递的转矩大小，进行强度设计。对于有几种转速的传动件，必须确定一个经济合理的转速nj，进行强度设计。 一、研究计算转速的意义 研究计算转速的意义根据传动件需要传递全部功率的最低转速，可确定所能传递的最大转矩，作为强度计算和校

2、核依据。3第三节 计算转速 由切削原理知道，切削力主要取决于切削面积(切削深度和宽度的乘积)的大小；切削面积一定时不论切削速度多大，所承受的切削力是相同的。 二、机床的功率转矩特性 机床的最大切削力存在于所有可能的切削速度中，因此，驱动直线运动的传动件，忽略摩擦力因素时，在所有转速下承受的最大转矩相等。即主传动属于恒转矩传动 。 1.主运动为直线运动的机床4第三节 计算转速 传动件传递的转矩与切削力、工件和刀具的半径有关。 粗加工时采用大吃刀深度、大走刀量，即较大的切削力矩，较低转速；精加工时则相反，转速高，切削力矩小； 当工件或刀具尺寸较小时，同样的切削面积，切削力矩小，主轴转速高；当工件或

3、刀具尺寸较大时则相反，即切削力矩相对较大，主轴转速则低。 2.主运动为旋转运动的机床 因功率是转矩与角速度的乘积，故机床主传动属于恒功率传动。 二、机床的功率转矩特性 5第三节 计算转速 3. 计算转速nj 各类机床主轴的nj可查表计算确定。7 第三节 计算转速 步骤：先确定主轴计算转速；再按传动顺序由后往前依次确定各传动轴的计算转速；最后确定各传动件的计算转速。 例 已知某通用车床转速图，试确定变速系中传动件的计算转速。 1. 主轴的计算转速 三、机床变速系统传动件计算转速的确定8第三节 计算转速 3.各传动副的计算转速 变速组c 传动副 z18/z72产生 nj主，轴的相应转速355就是主

4、动齿轮z18 的计算转速，即 njcz18=355r/min。 z60/z30 产生的最低主轴转速 250 nj主，所对应的轴最低转速125 为主动齿轮 z60 的计算转速， 即 njcz60=125r/min。 变速组b 主动齿轮 z22，z42的计算转速为 njbz22,42 = 355r/min 变速组a 主动齿轮 z24，z30，z36 的计算转速为 njaz24,30,36 = 710r/min10第三节 计算转速刀具：硬质合金机床：高速发展主电机功率：较大提高切削转矩：受刀具、夹具、零件刚度限制，提高幅度不大结论：较高转速才能达到机床的全部功率中型机床及大型机床的 nj 为何较高1

5、1第三节 计算转速钻床一般在低速下钻、攻大直径孔、螺纹刀具：多刃转矩较大，所需功率较大钻头：大多为高速钢钻床的 nj 为何较低12 例 X62W铣床，主轴转速范围为301500r/min ，转速级数为18级，公比为1.26，电机转速1450r/min。确定铣床主轴、各传动轴和齿轮的计算转速。第三节 计算转速(1)主轴的计算转速14 01500118095075060047537530023519015011895756047.537.530n /( r/min )145019:7118:4726:5416:39第三节 计算转速39:2682:3828:3722:3319:3615 015001

6、18095075060047537530023519015011895756047.537.530n /( r/min )145019:7118:4726:5416:39第三节 计算转速39:2682:3828:3722:3319:3617第三节 计算转速(3)各齿轮副的计算转速 各变速组内一般只计算组内最小，也是强度最薄弱的齿轮，故只需确定最小齿轮的计算转速。 III轴和IV轴（第二扩大组）间最小齿轮为19，主轴IV获得30-190共9级转速，主轴IV的计算转速为95，故齿轮19的计算转速为375。 II轴和III轴（第一扩大组）最小齿轮为18，III轴获得118-190共3级转速，III轴的计算转速为118，故齿轮18的计算转速为300。 同理，可知I轴和II轴（基本组）最小齿轮16的计算转速695；定比传动组的齿轮为26的最小齿轮计算转速为1450。18 01500118095075060047537530