机床设计-传动系统.pptx

机床传动设计机床的主传动系统实现机床的主运动，其末端执行件直接参与切削加工，形成所需的表面和加工精度，而且变速范围宽、传递功率大，是机床中最重要的传动链，它对机床的使用性能、结构等都有明显的影响，主传动系统分为分级变速和无级变速两种。交换齿轮变速机构机床的主传动系统的基本要求机床的主传动系统应满足的基本要求：*满足机床的使用要求，有足够的变速范围和转速级数。直线运动机床，应有足够的双行程数范围和变速级数；合理地满足机床的自动化和生产率的要求；有良好的人机关系。满足机床传递动力的要求，传动系统应能传递足够的功率和转矩。满足机床工作性能要求，传动系统应能传递足够的刚度、精度、抗振性能和较小的热变形。满足维修调整方便，结构简单、合理，便于加工和装配等方面的要求。满足经济性要求。主传动系统的组成及分类主传动系一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行件（如主轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制动机构等部分组成。（一）主传动系分类（1）按驱动主传动的电机类型： 交流电动机驱动、直流电动机驱动（2）按传动装置类型： 机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合（3）按变速的连续性： 分级变速传动、无级变速传动（二）主传动系的传动布局主传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个箱体内。称为主轴变速箱。集中传动式布局：主传动系中的大部分传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱中。分离传动式布局：主传动系统的布局主传动系统的布局——集中传动式布局：优点：结构集中，便于实现集中操纵，箱体数量少，安装、调整方便缺点：传动件的振动和发热会直接影响主轴的工作精度，降低加工精度应用：适用于普通精度的大中型机床主传动系统的布局——分离传动式布局：把主轴组件和主传动的大部分变速机构分离装于两个箱体内，分别称为主轴箱和变速箱。中间一般采用带传动优点：变速箱的振动和热量不易传给主轴，主轴箱可通过带传动直接得到高速，运动平稳，加工质量高。缺点：箱体的数量多，加工装配工作量大，成本高带传动在低速传动时转矩大，易打滑，更换传动带不方便。应用：适用于中小型高速或精密机床变速方式的选择主传动系统的变速方式分为无级变速和有级变速两种。（1）无级变速无级变速是指在一定速度（或转速）范围内能连续、任意地变速，并获得任意转速（连续的任意速度）。特点：可选最为合理的切削速度，没有速度损失，生产率高。可在运转中变速，辅助时间少，操纵方便，运转平稳。便于实现变速自动化。种类：机械无级变速器液压无级变速器电气无级变速器变速方式的选择主传动系统的变速方式分为无级变速和有级变速两种。（1）有级变速有级（或分级）变速是指在若干固定速度（或转速）内不连续地变速，并且只能从机床传动系统中所能提供的速度中进行选择。在一定的变速范围内只能得到某些转速，变速级数一般不超过20～30级。特点：传递功率较大，变速范围宽，传动比准确，工作可靠；但是速度不能连续变化，有速度损失，不能在运转中进行变速应用：普通机床应用最为广泛的一种变速方式。变速方式的选择主传动系统的变速方式分为无级变速和有级变速两种。（1）有级变速变速机构——是指在输入轴转速不变的条件下，使输出轴获得不同转速的传动装置。有级（或分级）变速机构滑移齿轮变速机构交换齿轮变速机构多速电动机离合器变速机构摆移变速机构滑移齿轮变速机构滑移齿轮变速机构滑移齿轮变速机构滑移齿轮变速机构滑移齿轮变速机构离合器变速机构离合器变速机构交换齿轮变速机构开停方式及选择控制主轴启动和停止的方式有两种：电动机开停——铣床、磨床、中小型卧式车床卧式车床、摇臂钻床锥式或片式摩擦离合器机械开停齿轮或牙嵌式离合器选择开停方式：（1）优先选用电动机开停方式（2）当开停频繁，电动机功率较大或有其他要求时可采用机械开停。另外尽可能将开停装置安排在传动链前面，而且转速较高的传动轴上。——传递扭矩小，结构紧凑，停车后大部分传动件停转，减少空载功率。制动方式及选择有些机床主传动不需要制动，如磨床和一般组合机床。但是大多数机床需要制动，如卧式车床、摇臂钻床和镗床。装卸及测量工件，更换刀具和调整机床时，要求主轴尽快停止转动；机床发生故障和事故时，能及时刹车可避免更大损失。主传动的制动方式：电动机制动机械制动制动方式及选择主传动的制动方式：（1）电机制动制动时，让电机的转矩方向与其实际转向相反，使之减速而迅速停转。多采用反接制动和能耗制动特点：操纵方便省力，简化机械结构但是频繁制动时，电机发热甚至烧损应用：反接制动适用于直接开停的中小功率电机，以及制动不频繁、制动平稳性要求不高及具有反转的主传动。制动方式及选择主传动的制动方式：（2）机械制动当电机不停转的情况下需要制动时，可采用机械制动方式刚带式制动闸瓦式制动片式摩擦制动制动方式的选择：（1）优先选用电机制动方式（2）对于制动频繁，传动链较