第八章 传动设计课件.ppt

第八章 传动设计 §1 主传动系设计概述 §2 分级变速传动链设计 §3 无级变速传动链设计 §4 主轴箱 §5 内联系传动链的设计原则 §6 进给传动系统设计概述 §7 进给伺服电动机选择 §8 滚珠丝杠副设计 §9 伺服进给系统降速传动设计 第八章 传动设计 §1 主传动系设计概述 §2 分级变速传动链设计 §3 无级变速传动链设计 §4 主轴箱 §5 内联系传动链的设计原则 §6 进给传动系统设计概述 §7 进给伺服电动机选择 §8 滚珠丝杠副设计 §9 伺服进给系统降速传动设计 一、主传动系设计应满足的基本要求 1）满足机床使用性能要求。 2）满足机床传递动力要求。 3）满足机床工作性能的要求。 4）满足产品设计经济性的要求。 5）调整维修方便，结构简单、合理，便于加工和装配。防护性能好，使用寿命长。 二、主传动系分类和传动方式 主传动系的组成： 主传动系一般由动力源、变速装置及执行件，以及开停、换向和制动机构等部分组成。 （一）主传动系分类 （1）按驱动主传动的电动机类型 交流电动机驱动和直流电动机驱动。 （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 分级变速传动和无级变速传动。 分级变速传动 分级变速传动级数一般不超过20～30级。 分级变速传动方式有滑移齿轮变速、交换齿轮变速和离合器变速。 优点：传递功率大，变速范围广，传动比准确，工作可靠，应用广泛。 缺点：有速度损失，运转中不能变速。 无级变速传动 可以在一定的变速范围内连续改变转速，以得到最有利的切削速度； 能在运转中变速，便于实现变速自动化； 能在负载下变速，便于车削大端面时保持恒定的切削速度，以提高生产效率和加工质量。 （二）主传动系的传动方式 主要有：集中传动方式和分离传动方式。 集中传动方式主传动系的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内。 优点:结构紧凑,便于实现集中操纵;箱体数少,在机床上安装、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,降低加工质量。适用于普通精度的中型和大型机床。 分离传动方式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,并将这两个部件分别称为主轴箱和变速箱,中间一般采用带传动。 优点：可减少主轴的振动和热变形; 主轴可直接得到高转速,运转平稳,加工表面质量高。 缺点：箱体数多,加工、装配工作量较大,成本较高;带传动在低转速时传递转矩较大,容易打滑;更换传动带不方便等。 第八章 传动设计 §1 主传动系设计概述 §2 分级变速传动链设计 §3 无级变速传动链设计 §4 主轴箱 §5 内联系传动链的设计原则 §6 进给传动系统设计概述 §7 进给伺服电动机选择 §8 滚珠丝杠副设计 §9 伺服进给系统降速传动设计 一、分级变速机构的转速图和结构网 ?1．转速图 三线一点 转速图表示： 主轴各级转速的传动路线 在主轴得到连续的等比数列条件下，所需的传动组数和每个传动组中的传动副数 传动组的级比指数 基本组和扩大组 各传动组的变速范围 2、结构网和结构式 表示传动比的相对关系而不表示转速数值的线图称为结构网。 结构网表示: 传动链组成及传动顺序 各传动组的级比指数 扩大顺序 二、主变速传动系设计的一般原则 1、传动副前多后少原则 含义：应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，传动副数少的变速组放在后面。 目的：使主变速传动系中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小一些，以便节省变速箱的造价，减小变速箱的外形尺寸。 12＝3×2×2，12＝2×3×2，12＝2×2×3 2、传动顺序与扩大顺序相一致的原则（“前紧后松”、“前密后疏”） 含义：此时,在结构网与转速图上,前面变速组的传动线分布得紧密些,后面变速组的传动线分布得疏松些。 目的：如果变速组的扩大顺序与传动顺序一致,可提高中间传动轴的转速。反之,若扩大顺序与传动顺序不一致,则中间传动轴的转速就会降低。 3、变速组的降速要前慢后快，中间轴的转速不宜超过电动机的转速。 目的：使中间传动轴具有较高的转速，以减小传动件的尺寸；但中间轴的转速不应过高，以免产生振动、发热和噪声。 三、主运动链转速图的拟定 已知条件：机床类型，主轴转速级数Z、φ、各级转速和电动机转速。 设计步骤： 确定传动组数、各传动组的传动副数； 拟定结构网（式）； 拟定转速图。 例：有一中型机床，Z=12,φ=1.41,主轴转速为31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400，电动机转速1440r/min，试拟定其主运动链转速图。 1．传动组和传动副数的确定 12=3×2×2 2．结构网或结构式各种方案的选择 传动副极限传