机床的传动设计.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φ＝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、 φ＝1.26时P0＝3，φ＝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