第二章 机床传动设计(3).pptVIP

* 机械制造装备设计 第三章 金属切削机床设计 第九节 进给传动系统设计 一、进给传动的载荷特点 进给传动用于实现机床的进给运动和辅助运动，且多为直线运动。 进给传动的载荷特点：直线传动的恒转矩载荷，传动件的计算转速 n计 就是传动件的最高转速。 电动机 主换向机构 主变速机构 进给换 向机构 进给箱 挂轮架 外联系传动进给链 内联系螺纹链 第九节 进给传动系统设计 二、进给传动的分类和组成 1.分类: 机械进给传动、液压进给传动、电伺服进给传动 2.组成 进给传动链由动力源、变速机构、换向机构、运动分配机构、过载保护机构、运动转换机构和执行件等组成。 1）进给传动可单独采用电动机作为动力源，便于缩短传动链，实现几个方向的进给运动。 2）进给传动可与主传动共用一个动力源，便于保证主传动和进给运动之间的严格传动比。适用于具有内联系传动链的机床，如车床、齿轮加工机床。 第九节 进给传动系统设计 3）变速机构 用来改变进给量大小。有交换齿轮变速、滑移齿轮变速、齿轮离合器变速、机械无级变速和伺服电动机变速。 4）换向机构 ①进给电动机换向，换向方便，但换向不能太频繁。②齿轮换向（圆柱齿轮和圆锥齿轮），换向可靠，广泛用于各种机床。 5）运动分配机构 用来转换传动路线，常采用离合器。 6）过载保护机构 过载时可自动断开运动，过载排除后自动接通。常采用牙嵌离合器、片式安全离合器。 7）运动转换机构 用来变换运动的类型（回转运动变为直线运动），如齿轮齿条、蜗杆蜗轮、丝杠螺母等。 第九节 进给传动系统设计 外联系进给链 包括变速、换向、运动分配、过载保护、运动转换、超越等机构以及齿轮齿条副、丝杠螺母副。 内联系进给链 包括传动比准确的变速机构。 普通机床大多是机械分级变速进给链 电动机 主换向机构 主变速机构 进给换 向机构 进给箱 挂轮架 外联系传动进给链 内联系螺纹链 第九节 进给传动系统设计 数控机床是无级电伺服变速进给链 机床的进给运动采用一个伺服电动机，直接或通过一定比传动机构与滚珠丝杠相连接。在丝杠（或伺服电动机）等旋转零件端部安装脉冲发生器，用同步脉冲控制伺服电动机，保证工作台精确的运动速度和定位精度。 第九节 进给传动系统设计 三、机械分级进给传动系的设计要点 1.进给传动是恒转矩传动 在各种不同进给量的情况下，产生的切削力大致相同，进给力也是大致相同。故驱动进给运动的传动件是恒转矩传动。 2.进给传动系中各传动件的计算转速是其最高转速 ui 越大，传动件承受的转矩越大。在进给传动系的最大升速链中，各传动件至末端输出轴的传动比最大，承受的转矩也最大。故各传动件的计算转速是其最高转速。 第九节 进给传动系统设计 3.进给传动极限传动比、极限变速范围原则 进给传动系统速度低，负载小，消耗的功率小，所用齿轮薄，模数小。故 极限传动比为 imin≥1/5， imax≤2.8； 极限总变速范围为 R = 2.8×5 = 14 第九节 进给传动系统设计 因为进给系统是恒转矩变速，末端旋转件的转矩一定。为减小中间传动轴及其传动件的结构尺寸。扩大顺序采用“前疏后密”的原则。 4.进给传动扩大顺序原则 如：升降台铣床进给传动系转速图 第九节 进给传动系统设计 四、无级变速进给系统 1.普通机床采用液压无级调速 通过改变流量阀阀口过流面积调节液流阻力、液压缸出口流量，实现速度变化。运动平稳性好，变速范围大，但调速不准确，适用于外联系进给传动系统。 2.数控机床采用伺服电机无级调速 按有无检测、反馈装置以及装置的位置分为开环、半开环、闭环伺服系统。 （1）开环伺服系统 数控装置脉冲→分配器→功率放大器→步进电机→齿轮→滚珠丝杠螺母副→工作台。系统精度取决于步进角、齿轮和滚珠丝杠副的传动精度，适用于精度不高的数控机床。 开环伺服系统 第九节 进给传动系统设计 （2）闭环伺服系统 检测装置安装在工作台上，将工作台的实际位移量反馈给数控装置，与控制量比较，控制伺服电动机或修正补偿指令，以消除工作台等执行件的移动误差。适用于伺服电机和步进电机驱动的精密数控机床上。 （3）半闭环伺服系统 检测装置安装在传动的旋转部件上，不能补偿丝杠螺母副的传动误差，不能检测工作台等执行件的运动误差。系统精度高于开环，低于闭环系统。多用于数控机床的进给系统。 半闭环伺服系统