机床课件第8章.ppt

第八章 传动设计 本章知识重点 本章主要介绍主运动的传动设计（包括有级变速和无级变速）、计算转速的确定和主轴箱的设计。 传动设计 第1节 分级变速传动链设计 一、分级变速机构的转速图、结构网与结构式 1、转速图的组成及作用. （1）转速图的组成（三线一点 ） 传动轴格线：距离相等的一组竖直格线，从左至右按传动顺序代表传动轴。 转速格线：距离相等的一组水平线，自下而上表示从低到高主轴的各级标准转速。 转速点：传动轴格线上的小园圈表示该轴实际具有的转速。 传动线：两传动轴间的连线表示变速组中一对传动付的传动比，传动比的升降，及其大小，用连线的方向及倾斜程度表示。 （2）转速图的作用 表示主轴上各级转速的传动路线。 表示变速组的个数，传动副数及传动比的大小。 表示各传动轴上所具有的转速级数及转速大小。 例：图中主轴转速共12级：φ=1.41。 传动系统内共五根轴：电动机轴、轴I至Ⅳ。 轴I-Ⅱ之间为传动组a； Ⅱ-Ⅲ之间为传动组b； Ⅲ-Ⅳ之间为传动组c。 2、变速组的变速规律（级比规律） （1）基本形式（常规）变速系统应满足的条件。 a、级数：Z=P0·P1·P2 （传动副数乘积） b、主轴转速数列只有一个公比 （2）级比特性指数 级比ψ：变速组中两邻传动比的比值叫做级比。 级比特性指数：级比公式中公比φ的指数。 如：xa=1,xb=3,xc=6 变速组必须遵守的变速规律，即级比指数规律（级比规律）是： a、基本组的级比指数等于1。 b、任一扩大组的级比指数必大于1，并等于基本组的传动付数与该扩大组之前（按扩大顺序）的扩大组的传动付数之积： （3）变速组的变速范围r 定义 变速组的变速范围r：指该变速组内最大的传动比与最小传动比的比值。 如： 举例 若主轴的转速级数 Z=p0·p1·p2=3×2×2 φ=1.41 主轴的变速范围 3、结构网（或称级比图，组织图）和结构式 结构网和结构式的作用 二、转速图的拟定 1、设计要点 （1）两个限制（变速组中传动比和变速范围的限制） （斜齿轮）避免由于齿轮嵌合不上，扩大误差引起振动。 （避免被动轮过大） 因此，变速组的最大变速范围为： （2）三条原则 变速组的传动付数，按传动顺序：前多后少 当功率P一定时：转速增加则转矩减少。 级比指数，按扩大顺序：“前小后大” 最小传动比，按降速顺序：“前慢后快” （3）四项注意（改善传动性能的注意事项） 改善机床性能，降低空载功率，噪声、振动和发热是现代机床设计追求的目标，为此，设计时要注意以下事项： （a）传动链要短 （b）转速和要小 （c）齿轮线速度要小 （d）空转件要少 举例说明拟定转速图的方法和步骤 例：级数12级，公比1.41，最低转速为 35.5r/min，电机转速为1440r/min。 要求： 采用集中传动式布局，直齿滑移齿轮变速，电机开停换向及制动。 （1）确定变速组的个数和传动付数 为便于制造当前满足结构和操纵方面的要求，通常采用双联或三联齿轮因此12级转速需要三个变速组（原则 1） 。 （2）选择结构网和结构式，按原则 2 选 （3）确定是否增加降速定比传动 该机总降速比为若每一个变速组的最小传动比均取四分之一，则三个变速组总的降速比可达 ，看来似乎无须增加降速定比传动。但是为了中间两个变速组做到降速缓慢以利于减少变速箱的径向尺寸，可在0轴（电机轴）到1轴之间增加一降速定比传动用皮带和齿轮均可，为便于安装，常用三角皮带。 （4）合理分配传动比，画转速图 a、按转速图的组成，画出 所有的格线，轴数为： 电+变速组数+1=5 传动组c的变速范围 为R2= =1.416=8=Rmax， 可知两个传动副的传动 比必然是极限值： xc1= ；xc2= ； 传动组b的级比指数为3，为了避免升速，又不使传动比太小，可取 同理，可确定传动组a。最后，补足各连线，得到转速图。 设计方案是很多的，各有利弊。设计时应权衡得失，根据具体情况，进行选择。 三、扩大变速范围的方法 1、为什么要扩大变速范围？ 2、为什么最后扩大组的传动付数总是为2？ 扩大变速范围的