第八章傳動(dòng)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
第八章傳動(dòng)設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第八章傳動(dòng)設(shè)計(jì)

第一節(jié)分級(jí)變速傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)

第二節(jié)計(jì)算轉(zhuǎn)速

第三節(jié)無級(jí)變速傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)

第四節(jié)主軸箱

第五節(jié)傳動(dòng)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算

第六節(jié)主軸箱的溫升

第七節(jié)內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)原則第八章傳動(dòng)設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì):外聯(lián)傳動(dòng)鏈、內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)外聯(lián)傳動(dòng)鏈時(shí),主要考慮保證要求的速度(或轉(zhuǎn)速)和所傳遞的功率。

設(shè)計(jì)內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈時(shí),主要考慮保證傳動(dòng)精度。

主傳動(dòng)功用及組成:1.把一定功率從運(yùn)動(dòng)源傳遞給執(zhí)行器官;2.保證執(zhí)行器官的一定轉(zhuǎn)速和一定的調(diào)速范圍;3.根據(jù)需要,能夠方便地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)、停止、換向和制動(dòng),方便地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。

組成:1.定比傳動(dòng)結(jié)構(gòu):常采用齒輪、膠帶、鏈傳動(dòng);2.變速裝置(適應(yīng)一定工藝范圍要求);3.主軸組件:它是執(zhí)行件。它由主軸、主軸支承和主軸上的傳動(dòng)件組成;4.開停裝置:控制主運(yùn)動(dòng)執(zhí)行件的啟動(dòng)和停止,通常采用離合器或電機(jī)直接開停;5.制動(dòng)裝置:機(jī)械、液壓、電氣;6.換向;7.操縱;8.潤(rùn)滑與密封;9.箱體。主傳動(dòng)設(shè)計(jì)原則:1.機(jī)床的主軸須有足夠的變速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù);2.主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)須能供給和傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)矩,并且有較高的傳動(dòng)效率;3.執(zhí)行件(如主軸組件)須有足夠的精度、剛度、抗振性和小于許可限度的熱變形和溫升;4.噪聲應(yīng)在許可范圍內(nèi);5.操縱要輕便靈活、迅速、安全、可靠,并便于調(diào)整和維修;6.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,潤(rùn)滑與密封良好,便于加工和裝配,成本低。第一節(jié)分級(jí)變速傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)分級(jí)變速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速圖和結(jié)構(gòu)圖1.轉(zhuǎn)速圖傳動(dòng)系統(tǒng)圖,它對(duì)于分析結(jié)構(gòu)比較直觀,但是它不能確切地表達(dá)主軸每一種轉(zhuǎn)速是通過哪些齒輪傳動(dòng)的,以及各對(duì)齒輪的傳動(dòng)比之間的內(nèi)在聯(lián)系。實(shí)際上,在設(shè)計(jì)過程中是先有轉(zhuǎn)速圖,后有傳動(dòng)系統(tǒng)圖的。12級(jí):31.5、45、63、90、125、180、250、355500、710、1000、1400r/min=1.41n=1440r/min包括電機(jī)軸,一共五根軸,Ⅳ為主軸。

有a、b、c三個(gè)傳動(dòng)組:●距離相等的一組豎線代表各軸,軸號(hào)寫在上面,豎線間的距離不代表中心距;●距離相等的一組水平線代表各級(jí)轉(zhuǎn)速,與各豎線交點(diǎn)各軸的轉(zhuǎn)速,由于分級(jí)變速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速是按等比數(shù)列排列的,故轉(zhuǎn)速采用了對(duì)數(shù)坐標(biāo)。為方便起見,習(xí)慣上轉(zhuǎn)速圖不寫lg符號(hào),而直接寫出轉(zhuǎn)速值。還應(yīng)指出,相鄰兩轉(zhuǎn)速如果相差一格,表示它們之間相差倍。n2=n1lgn2=lgn1+lg

●各軸之間連線的傾斜線代表傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。如電動(dòng)機(jī)軸與軸1之間的連線代表皮帶定比傳動(dòng),其傳動(dòng)比為i=126/256≈1/2=1/1.412=1/φ2故連線向下傾斜兩格,軸1的轉(zhuǎn)速為n1=1440×126/256=710r/min

其它傳動(dòng)組傳動(dòng)比如下:

a傳動(dòng)組b傳動(dòng)組

i==1i==1

i===i===i====c傳動(dòng)組

i===i===轉(zhuǎn)速圖表示:●主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)路線;

●在主軸得到連續(xù)等比數(shù)列條件下,所需的傳動(dòng)組數(shù)和每個(gè)傳動(dòng)組中的傳動(dòng)副數(shù)3×2×2;●傳動(dòng)組的級(jí)比指數(shù):主動(dòng)軸上同一點(diǎn)傳往被動(dòng)軸相鄰兩連線代表傳動(dòng)組內(nèi)相鄰兩個(gè)傳動(dòng)比,它們與被動(dòng)軸交點(diǎn)之間相距的格數(shù),代表相鄰兩傳動(dòng)比值的指數(shù)x稱傳動(dòng)組的級(jí)比指數(shù)?!窕窘M和擴(kuò)大組

傳動(dòng)組的級(jí)比指數(shù)x=1為基本組,其余為擴(kuò)大組。一般說,擴(kuò)大順序并不一定要與傳動(dòng)順序相同。故今后0代表基本組,1代表第一擴(kuò)大組…若用p代表傳動(dòng)副個(gè)數(shù),其級(jí)比指數(shù)

基本組x0=1

第一

擴(kuò)大組x1=x0p0=p0

第二擴(kuò)大組x2=x1p1…

即按擴(kuò)大順序,后一傳動(dòng)組的級(jí)比指數(shù)等于前一傳動(dòng)組的級(jí)比指數(shù)與傳動(dòng)副數(shù)之積。xn=xn-1pn-1●各傳動(dòng)組變速范圍

R=叫基型傳動(dòng)系統(tǒng)或常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)。既無空缺又無重復(fù)的常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng),必須遵守級(jí)比規(guī)律!2.結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式

表示傳動(dòng)比的相對(duì)關(guān)系而不表示轉(zhuǎn)速數(shù)值的線圖稱為結(jié)構(gòu)網(wǎng)。

結(jié)構(gòu)式:12=31×23×26

說明下列問題:

●各傳動(dòng)組的傳動(dòng)副數(shù)

●各傳動(dòng)組的級(jí)比指數(shù)

●擴(kuò)大順序及傳動(dòng)順序

8.1.2主運(yùn)動(dòng)鏈轉(zhuǎn)速圖的擬定例:

已知:類型Z、n、n電、設(shè)計(jì):確定有幾個(gè)傳動(dòng)組、各傳動(dòng)組的傳動(dòng)副、擬定結(jié)構(gòu)網(wǎng)和表達(dá)式、擬定轉(zhuǎn)速圖。1.傳動(dòng)組和傳動(dòng)副數(shù)的確定第一行12=4×312=3×4優(yōu)點(diǎn):省一個(gè)軸第二行12=3×2×212=2×3×212=2×2×3

當(dāng)傳動(dòng)件傳遞的功率一定時(shí),轉(zhuǎn)速較高時(shí)傳遞的扭矩較小,軸、齒輪等傳動(dòng)件的尺寸相應(yīng)可以小一些。在較多情況下,變速傳動(dòng)系統(tǒng)從電機(jī)到主軸之間的總趨勢(shì)是降速傳動(dòng),靠近電動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速較高,靠近主軸的傳動(dòng)件轉(zhuǎn)速較低。按“前多后少”原則排列各變速組,可以使小尺寸齒輪多。

2.結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式各種方案的選擇

如圖8-412級(jí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)的各種方案(1)

傳動(dòng)副的極限傳動(dòng)比和變速組的變速范圍

設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)要考慮兩種情況:降速傳動(dòng)應(yīng)避免被動(dòng)齒輪過大而增加變速箱的徑向尺寸,一般限制降速傳動(dòng)比的最小值imin≥;升速傳動(dòng)應(yīng)避免擴(kuò)大傳動(dòng)誤差和減少振動(dòng),一般限制直齒升速傳動(dòng)的最大值imax≤2,進(jìn)給傳動(dòng)鏈比較平穩(wěn)可適當(dāng)放寬imin≥imax≤2.8,主傳動(dòng)組的最大變速范圍:Rmax=2~2.5/(1/4)=8~10,R進(jìn)max=2.8/(1/5)=14Rn=

因?yàn)樽詈笠粋€(gè)擴(kuò)大組變速范圍大,所以只檢驗(yàn)最后一個(gè)擴(kuò)大組。

R2擴(kuò)==(1.41)6=8

可見,大多數(shù)機(jī)床最后一個(gè)傳動(dòng)副取2是有道理的!

12=3×2×212=31×23×2612=31×26×23

12=34×21×22

12=34×22×2

1R2===﹥1612=32×21×2612=32×26×23

(2).

基本組和擴(kuò)大組的排列順序(P132)

一般性情況下,采用基本組在前,第一擴(kuò)大組、第二擴(kuò)大組的順序:X0﹤X1﹤X2﹤X3

在計(jì)算傳動(dòng)件剛度或強(qiáng)度時(shí),要根據(jù)低轉(zhuǎn)速來進(jìn)行,因?yàn)檫@時(shí)零件所受定扭矩大。

擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致。

看結(jié)構(gòu)網(wǎng)時(shí)表現(xiàn)在“前密后疏”:

12=31×23×263.擬定轉(zhuǎn)速圖4.各中間軸轉(zhuǎn)速(注意空載功率損失)

電動(dòng)機(jī)和主軸的轉(zhuǎn)速確定之后,在分配傳動(dòng)比的同時(shí),就確定了中間軸的轉(zhuǎn)速,中間軸的轉(zhuǎn)速能高一些,傳動(dòng)件尺寸就可以小一些,但是中間軸如果轉(zhuǎn)速過高,將會(huì)引起振動(dòng)、發(fā)熱和噪聲,最高不要超過n電。

先升后降!變速系統(tǒng)設(shè)計(jì):一個(gè)規(guī)律:級(jí)比規(guī)律兩個(gè)限制:齒輪極限傳動(dòng)比限制imax≤2~2.5,

imin≥,齒輪變速組的變速范圍

Ri=8~10;三項(xiàng)原則:傳動(dòng)副“前多后少”,傳動(dòng)線“前密后疏”,降速“前慢后快”;四項(xiàng)注意:傳動(dòng)鏈短,轉(zhuǎn)速和小,齒輪線速小,空轉(zhuǎn)件少;5.選用標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)比

傳動(dòng)比盡可能取整數(shù)次方。

上述原則是從力求節(jié)約原則定的:節(jié)省材料、節(jié)省工時(shí)運(yùn)用則要從實(shí)際出發(fā),例:

CA6140:級(jí)數(shù)24=2×(1+3)=24

在車床的軸裝有摩擦離合器,從局部看不符合“前多后少”,但從整體上看則縮短了軸向尺寸;采用多速電機(jī)、雙公用齒輪不符“前密后疏”原則,從局部不符,整體經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)步驟:

●根據(jù)機(jī)床特點(diǎn),定、計(jì)算Z、n;

●根據(jù)“前多后少”、“前密后疏”的原則,

擬定結(jié)構(gòu)式;

●根據(jù)“升早降晚”的原則,擬定轉(zhuǎn)速圖;

●根據(jù)轉(zhuǎn)速圖擬定傳動(dòng)系統(tǒng)圖。例:18級(jí)18=3×3×218=31×33×2918=3×2×318=31×36×2318=2×3×318=36×31×2318=3×618=33×31×2918=6×318=32×36×2118=2×918=34×22×21補(bǔ)充:改善傳動(dòng)性能注意事項(xiàng):

1.為降低噪音應(yīng)考慮的原則

隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展和現(xiàn)代化,對(duì)機(jī)床噪聲的要求日益提高,噪聲已成為評(píng)價(jià)機(jī)床設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的重要指標(biāo)之一。為此,在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)重視和降低機(jī)床的噪聲。(1)簡(jiǎn)化機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng),減少傳動(dòng)齒輪對(duì)數(shù),尤其是高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),傳動(dòng)鏈盡可能短,空轉(zhuǎn)齒輪盡可能脫開。(2)避免較大的升速傳動(dòng)。較大的升速傳動(dòng)會(huì)引起較大的嚙合沖擊,從而產(chǎn)生噪聲,特別是傳動(dòng)鏈開始時(shí)齒輪副,如果采用較大的升速傳動(dòng),則產(chǎn)生嚙合沖擊和齒面摩擦將引起以后的各級(jí)傳動(dòng)引起的噪音。(3)適當(dāng)降低齒輪圓周運(yùn)動(dòng)速度。機(jī)床噪聲與齒輪圓周運(yùn)動(dòng)速度有較大關(guān)系,實(shí)驗(yàn)表明,一對(duì)齒輪的圓周運(yùn)動(dòng)速度提高一倍時(shí),噪聲將增大6分貝左右。

2.為減少空載功率損失應(yīng)考慮的原則

機(jī)床的空載功率也是評(píng)價(jià)機(jī)床設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平的重要指標(biāo)之一。

如前所述,從節(jié)約材料,減少零件尺寸出發(fā),最好適當(dāng)提高中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速,但n空∝n軸。因此,在擬定轉(zhuǎn)速圖時(shí),選擇中間軸的轉(zhuǎn)速要適當(dāng),應(yīng)兼顧結(jié)構(gòu)尺寸和減少空載功率的要求。

齒輪齒數(shù)的確定擬定轉(zhuǎn)速圖后,可根據(jù)各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比確定齒輪齒數(shù)。關(guān)于定比傳動(dòng)帶輪直徑或齒輪齒數(shù)的確定,已在機(jī)械設(shè)計(jì)課講過,不重復(fù)。1.確定齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)注意以下問題:●齒輪的齒數(shù)和S不應(yīng)過大,以免加大兩軸之間的中心距,使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大。一般推薦齒數(shù)和S≤100~120。同時(shí),增加齒數(shù)和還會(huì)提高齒輪線速度,而增大噪音?!褡钚↓X輪要盡可能小,但應(yīng)該考慮到:

最小齒輪不產(chǎn)生根切現(xiàn)象,機(jī)床變速箱中,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪,一般取最小齒數(shù)Z≥18~20。

受結(jié)構(gòu)限制的最小齒數(shù)的各齒輪,應(yīng)盡可能可靠地裝到軸上進(jìn)行套裝,齒輪的齒槽到孔壁或鍵槽的壁厚a≥2m(m為模數(shù)),以保證有足夠的強(qiáng)度避免出現(xiàn)變形和斷裂現(xiàn)象,Zmin≥6.5+

T:齒輪鍵槽頂面到軸心線的距離。

兩軸間最小中心距應(yīng)取得適當(dāng),若齒數(shù)和Sz太小,則中心距過小,將導(dǎo)致兩軸軸承及其它結(jié)構(gòu)的距離過近或相碰。另外,確定齒數(shù)時(shí),應(yīng)符合轉(zhuǎn)速圖上傳動(dòng)比的要求,實(shí)際傳動(dòng)比與理論傳動(dòng)比之間允許誤差,但不過大?!鱪=∣∣≤10(-1)﹪2.變速組內(nèi)齒輪模數(shù)相同時(shí),齒輪齒數(shù)的確定在同一變速組內(nèi)的齒輪可取相同的模數(shù),也可取不同的模數(shù)。后者只有在一些特殊情況下,如最后擴(kuò)大組或背輪傳動(dòng)中,因各齒輪副的速度變化大,受力情況相差也較大,在同一變速組內(nèi)中采用不同模數(shù)。

為了便于設(shè)計(jì)與制造,主傳動(dòng)系統(tǒng)中所采用的齒輪模數(shù)的種類盡可能少一些。(1)計(jì)算法

=UZA=SZA+ZB=SZB=S

一般說,Sz主要受最小齒輪的限制。顯然,最小齒輪是在變速組內(nèi)降速比或升速比最大的一對(duì)齒輪中,因此先確定該小齒輪的齒數(shù)Zmin,根據(jù)傳動(dòng)比求S,然后按各齒輪副,再分配其它齒輪副的齒數(shù)。

U1====

U2===U3==1Zmin=Z1Z1=24(視具體情況)Z==24×2=48Sz=24+48=72Z2=Sz=×72=30Z=72-30=42Z3=Z=36(2)查表法分級(jí)變速的幾種特殊情況

1.交換齒輪的傳動(dòng)鏈交換齒輪(又稱配換齒輪掛輪)變速的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要操縱機(jī)構(gòu);軸向尺寸小,變速箱結(jié)構(gòu)緊湊。變換齒輪適用于不需要經(jīng)常變速或變速時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)生產(chǎn)率影響不大,卻要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊的機(jī)床,如用于成批或大量生產(chǎn)的某些自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)床、專用機(jī)床及組合機(jī)床。交換齒輪一般放在傳動(dòng)鏈前面,交換齒輪及傳動(dòng)軸尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。

2.多速電機(jī)變速電變速組:在傳動(dòng)系統(tǒng)中,多速電機(jī)就相當(dāng)于具兩個(gè)三個(gè)傳動(dòng)副的變速組。

當(dāng)n電=2時(shí),傳動(dòng)系統(tǒng)的公比只能是1.06、1.12、1.26、1.41和2,因?yàn)檫@些公比的整數(shù)次方等于2。

n電=2=1.412=1.263

,所以,電變速組通常為第一擴(kuò)大組。3.采用公用齒輪的傳動(dòng)系統(tǒng)在傳動(dòng)系統(tǒng)中,既是前變速組的從動(dòng)齒輪,又是后一變速組的主動(dòng)齒輪,這種同時(shí)可與前、后傳動(dòng)軸上兩個(gè)齒輪嚙合的齒輪叫公用齒輪。優(yōu)點(diǎn):可減少齒輪個(gè)數(shù),簡(jiǎn)化傳動(dòng)結(jié)構(gòu),縮短了

軸向尺寸。

缺點(diǎn):可能引起徑向尺寸增大,并且由于公用齒輪使用機(jī)會(huì)較多,齒輪磨損較快。4.具有雙公比的傳動(dòng)鏈

優(yōu)點(diǎn):變速范圍大,級(jí)數(shù)少。關(guān)鍵:基本組的

級(jí)比指數(shù)不再是1而是增加主軸空掉的轉(zhuǎn)速級(jí)

數(shù)。

23×22×24

25×22×24

擴(kuò)大變速范圍的方法如果最后一個(gè)擴(kuò)大組由兩個(gè)傳動(dòng)副組成,則

R=R≤8最后一個(gè)傳動(dòng)鏈?zhǔn)莾蓚€(gè)傳動(dòng)副組成,則

=1.41時(shí)Z=12=1.26時(shí)Z=18Rn==1.41≈45Rn==1.26≈50

不能滿足Rn可達(dá)140至200的要求,要用別的方法擴(kuò)大變速范圍。

第二節(jié)計(jì)算轉(zhuǎn)速

機(jī)床上的許多零件,特別是傳動(dòng)件,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)核算其強(qiáng)度,決定零件強(qiáng)度的條件之一是該零件所受的載荷。

載荷取決于零件所傳遞的功率和轉(zhuǎn)速。

如:同一個(gè)傳動(dòng)副,在一個(gè)軸上有幾種轉(zhuǎn)速,究竟按哪一個(gè)算為合適?

這就是本節(jié)要討論的計(jì)算轉(zhuǎn)速問題。

一、機(jī)床的功率扭矩特性

從《切削原理》中可以知道,切削速度對(duì)切削力的影響是不大的。因此,作直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行器官,可以認(rèn)為不論在什么速度下,都有可能承受最大切削力,對(duì)于拖動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器官的傳動(dòng)件,就是在任意轉(zhuǎn)速下都可能出現(xiàn)最大扭矩,因此,就認(rèn)為是恒扭矩傳動(dòng)。

執(zhí)行器官作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈則有所不同。主軸轉(zhuǎn)速不僅決定于切削速度而且還決定于工件或刀具的直徑較低轉(zhuǎn)速多用于大直徑刀具或加工大直徑工件,這時(shí)要求的輸出扭矩增大了。因此,旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)鏈的變速機(jī)構(gòu),輸出扭矩與轉(zhuǎn)速成反比,基本上是恒功率。

二、機(jī)床主要傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定1.主運(yùn)動(dòng)鏈2.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)鏈直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)給鏈?zhǔn)窃诤闩ぞ氐臈l件下工作的。即對(duì)于拖動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器官的轉(zhuǎn)動(dòng)件,在任何情況下可能出現(xiàn)最大扭矩,所以是恒扭矩傳動(dòng)。則同一傳動(dòng)組內(nèi),不同轉(zhuǎn)速下出現(xiàn)的功率值是不同的,從設(shè)計(jì)角度講應(yīng)滿足最大功率的使用要求。

P=F切V

機(jī)床加工零件時(shí),切削力越大,切削速度越高則要求機(jī)床的功率越大。

從以上分析,可以看出,既然各軸是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng),則如使各軸有較多機(jī)會(huì)在低轉(zhuǎn)速下工作,就有利于降低齒輪、軸承等傳動(dòng)件的工作循環(huán)次數(shù)。第三節(jié)無級(jí)變速傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)

一、無級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)的分類

何謂無級(jí)變速?

無級(jí)變速是指在一定范圍內(nèi),轉(zhuǎn)速(或速度)能連續(xù)地變速,從而獲取最有利的切削速度。

機(jī)床主傳動(dòng)中常采用的無級(jí)變速裝置有:變速電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無級(jí)變速裝置和液壓無級(jí)變速裝置。1.變速電動(dòng)機(jī)

變速電動(dòng)機(jī)有:直流復(fù)激電動(dòng)機(jī)和交流變頻電動(dòng)機(jī),恒功率變速范圍僅2~3。為了擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍,在變速電動(dòng)機(jī)和主軸之間需串聯(lián)一個(gè)分級(jí)變速箱。

變速電動(dòng)機(jī)廣泛用于數(shù)控機(jī)床、大型機(jī)床中。

通過改變單位時(shí)間內(nèi)輸入液壓缸或液動(dòng)機(jī)中液體的流量來實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。特點(diǎn)是變速范圍較大、變速方便、傳動(dòng)平穩(wěn)、運(yùn)動(dòng)換向時(shí)沖擊小、易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)和自動(dòng)化。常用于主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床中,如刨床、拉床等。2.機(jī)械無級(jí)變速裝置

機(jī)械無級(jí)變速裝置有柯普型、行星錐輪型等多種結(jié)構(gòu)。利用摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩,通過連續(xù)地改變摩擦傳動(dòng)副工作半徑來實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。變速范圍小,通常與分級(jí)變速機(jī)構(gòu)串聯(lián)使用。

應(yīng)用于功率和變速范圍較小的中小型車床、銑床等機(jī)床的主傳動(dòng)中,更多用于進(jìn)給變速傳動(dòng)中。3.液壓無級(jí)變速裝置

二、無級(jí)變速主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)原則

(1)選擇功率和轉(zhuǎn)矩特性符合傳動(dòng)系要求的無級(jí)變速裝置

(2)將無級(jí)變速裝置與機(jī)械分級(jí)變速箱串聯(lián),擴(kuò)大變速范圍

若機(jī)床主軸要求的變速范圍為Rn,選取的無級(jí)變速裝置范圍為Rd,串聯(lián)的機(jī)械分級(jí)變速箱的變速范圍Rf應(yīng)為機(jī)械分級(jí)變速箱的變速級(jí)數(shù)機(jī)械分級(jí)變速箱的公比

①如龍門刨床的工作臺(tái),應(yīng)選擇恒轉(zhuǎn)矩為主的無級(jí)變速裝置—直流電動(dòng)機(jī)。②再如車床、銑床的主軸,應(yīng)選擇恒功率無級(jí)變速裝置—機(jī)械無級(jí)變速裝置、變速電動(dòng)機(jī)串聯(lián)機(jī)械分級(jí)變速箱。

設(shè)機(jī)床主軸的變速范圍Rn=60,無級(jí)變速箱的變速范圍

Rd=8,設(shè)計(jì)機(jī)械分級(jí)變速箱,求出其級(jí)數(shù),并畫出轉(zhuǎn)速圖。

解:機(jī)械分級(jí)變速箱的變速范圍為

機(jī)械分級(jí)變速箱的公比為

通常無級(jí)變速裝置為傳動(dòng)系的基本組,分級(jí)變速為擴(kuò)大組,理論上,因機(jī)械變速裝置是摩擦傳動(dòng),為獲得連續(xù)的無級(jí)變速,取。

由得機(jī)械分級(jí)變速箱的級(jí)數(shù)為252.7lg/5.7lg1=+=Z

第四節(jié)

主軸箱齒輪在軸上的布置和排列在變速傳動(dòng)組內(nèi),應(yīng)盡量使較小的齒輪成為滑移齒輪,使滑移省力。

第五節(jié)傳動(dòng)件疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)開式、閉式軟齒面、硬齒面開式、硬齒面---彎曲閉式、軟齒面---接觸、彎曲閉式、硬齒面---彎曲、接觸疲勞強(qiáng)度校核式:設(shè)計(jì)式:修正系數(shù)工作載荷尺寸參數(shù)許用

第六節(jié)主軸箱的溫升

主軸箱在工作時(shí),由于傳動(dòng)件的機(jī)械摩擦、潤(rùn)滑油的飛濺、攪拌作用等而發(fā)熱,使主軸箱的溫度升高,產(chǎn)生熱變形。熱變形的影響,主要有下面幾方面:●改變各執(zhí)行器官的相對(duì)位置●改變主軸的幾何位置●改變軸承的間隙●改變潤(rùn)滑條件8.6.1熱平衡與溫度場(chǎng)8.6.2減少熱變形的途徑

1.減少發(fā)熱量

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