机械制造装备设计第二章介绍.ppt

第二章 金属切削机床设计 2.1 机床产品评价指标 2.1 机床产品评价指标 机床工艺范围 机床精度 2.2 机床产品初步设计 2.2 机床产品初步设计 2.2.1 机床工艺方案的拟订 2.2 机床产品初步设计 2.2.2 机床运动方案的拟订 111 2.2.3 机床技术参数的确定 2.2 机床产品初步设计 2.2.3 机床技术参数的确定 公比φ的选用原则 2.2 机床产品初步设计 2.2.4 机床技术布局的确定 2.2 机床产品初步设计 并联机床创新设计 2.3 机床主传动系统设计 2.3.1 主传动功用及设计要求 主轴转速范围、级数、实现开停、变速、换向、制动 主轴电机有足够的功率，构件强度足够 构件有足够的精度，抗震性、温升和噪声要小，效率要高 操纵灵活，调整方便，润滑密封良好 结构简单紧凑，工艺性好，成本低 2.3 机床主传动系统设计 2.3.2 主传动系统方案 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 传动系统图 传动路线表达式 转速图 2.3 机床主传动系统设计 转速图是分析和设计机床传动系统的重要工具 机床工艺范围 转速级数 传动轴数量 变速组及其传动副数量 传动路线 传动顺序 传动比 变速规律 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 有级系统转速图 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 转速图的绘制 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 变速规律 基型变速系统 单速电机 变速组串联 不重复且排列均匀 等比速度 基本组 扩大组 第一扩大组的变速特性 第二扩大组的变速特性 变速规律： 基本组级比指数等于１ 扩大组的级比指数大于１，且等于基本组传动副数与该扩大组之前各扩大组传动副数的乘积。 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 变速组的变速范围 主轴的变速范围 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 结构式与结构网 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 设计要点 A.齿轮变速组的传动比和变速范围限制 umax=2,umin=1/4 rmax=umax/umin=8 B.减小传动件结构尺寸原则 “前多后少” “前紧后松” “前慢后快” Ｃ.改善传动性能 传动链要短 转速和要小 齿轮线速度要低 空转件要少 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 拟定结构式和结构网 拟定转速图 确定各传动副的传动比 确定带轮直径、齿轮齿数 布置、排列齿轮 绘制系统图 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 例：设已知主轴转速n=35-1600r/min，采用集中传动式布局、直尺滑移齿轮变速，采用电机开停，换向及制动方式。试确定结构式、结构网和转速图。 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 2.3 机床主传动系统设计 2.3.3 主传动有级变速系统设计 2.3 机床主传动系统设计 2.3.4 齿轮齿数的确定 首先确定模数和传动轴直径，以判断结构是否合理 模数一般大于等于2 模数尽量相同，或采用类型尽量少 详细原则： 齿数和不能过大[100，200] 不宜过小 a.不根切Zmin=18，主轴上小齿轮最少20，高速轴最少25 满足结构要求 满足传动比要求 2.3 机床主传动系统设计 2.3.4 齿轮齿数的确定 查表确定齿轮齿数（公比是1.06的整数幂） 找出各副的传动比 确定最小齿数和以及小齿轮齿数 找出可能使用的齿数和 确定使用的齿数和 确定各齿轮副齿数 2.3 机床主传动系统设计 2.3.5 滑移齿轮的布置 变速组内需要有“空档” 一个变速组内排列方式 宽排列和窄排列 小齿差排列 顺序变换排列 分组排列 2.3 机床主传动系统设计 2.3.5 滑移齿轮的布置 两个变速组内排列 并行排列 交错排列 公用齿轮排列 折回排列 2.3 机床主传动系统设计 2.3.6 具有某些特点的主传动有级变速系统 交换齿轮变速系统 传动线对称分布 传动顺序与扩大顺序 2.3 机床主传动系统设计 2.3.6 具有某些特点的主传动有级变速系统 使用多速电机的变速系统 对于同步转速比为2的多速电机（750/1500，1500/3000，750/1500/3000）级比指数只能在1.06，1.12，1.26，1.41，2里面取。 扩大顺序 传动顺序 2.3 机床主传动系统设计 2.3.6 具有某些特点的主传动有级变速系统 使用多速电机设计主传动系统的例子 已知主轴转速级数Z=12， 公比1.41，采用多速电机，请确定结构式。 （1）确定电机变速组的级比指数 （2）确定多速电机转速级数