內(nèi)工大機(jī)電裝備設(shè)計(jì)(3)資料

3）合理分配傳動(dòng)比的數(shù)值結(jié)構(gòu)網(wǎng)或結(jié)構(gòu)式確定后，擬定轉(zhuǎn)速圖，合理分配各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，應(yīng)注意：■各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比應(yīng)盡可能不超過(guò)極限傳動(dòng)比■各中間傳動(dòng)軸應(yīng)有較高的轉(zhuǎn)速；■在傳動(dòng)順序上各變速組的最小傳動(dòng)比，應(yīng)采取逐漸降速的原則，即要求：可使中間傳動(dòng)軸的最低轉(zhuǎn)速提高，即所謂先慢后快的原則。但中間軸的轉(zhuǎn)速不應(yīng)過(guò)高，以免產(chǎn)生振動(dòng)、發(fā)熱和噪聲。通常，中間軸的最高轉(zhuǎn)速不超過(guò)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。第一頁(yè)，共51頁(yè)。第一頁(yè)，共51頁(yè)。5、主傳動(dòng)系統(tǒng)的幾種特殊變速方式主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況比較復(fù)雜，有時(shí)要采用多速電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、交換齒輪傳動(dòng)和公用齒輪傳動(dòng)等特殊變速方式。1）采用多速電動(dòng)機(jī)的主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用多速異步電動(dòng)機(jī)和變速方式聯(lián)合使用，可簡(jiǎn)化機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)，可在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，適用于半自動(dòng)、自動(dòng)機(jī)床及普通機(jī)床。機(jī)床上常用雙速或三速電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速(750/1500)r/min、(1500/3000)r/min、(750/1500/3000)r/min，電動(dòng)機(jī)的變速范圍為2～4，級(jí)比為2。

第二頁(yè)，共51頁(yè)。第二頁(yè)，共51頁(yè)。轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)共8級(jí)。公比φ＝1.41，其結(jié)構(gòu)式為8＝22×21×24

，電變速組作為第一擴(kuò)大組，Ⅰ～Ⅱ軸間的變速組為基本組，傳動(dòng)副數(shù)為2，Ⅱ～Ⅲ軸間變速組為第二擴(kuò)大組，傳動(dòng)副數(shù)為2。第三頁(yè)，共51頁(yè)。第三頁(yè)，共51頁(yè)?！?dāng)電動(dòng)機(jī)在高速時(shí)，沒(méi)有完全發(fā)揮其能力；▲隨著電動(dòng)機(jī)變速級(jí)數(shù)的增加和轉(zhuǎn)速的降低，其體積也大，價(jià)格也高；▲電氣控制較為復(fù)雜。特點(diǎn)：第四頁(yè)，共51頁(yè)。第四頁(yè)，共51頁(yè)。成批生產(chǎn)用的機(jī)床，如自動(dòng)或半自動(dòng)車床、專用機(jī)床和齒輪加工機(jī)床等，加工中不需要變速或僅在較小范圍內(nèi)變速，但換一批工件加工，有可能需要變換成別的轉(zhuǎn)速或在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)進(jìn)行加工。變速時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)生產(chǎn)效率的影響不大。為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，常采用交換齒輪變速方式，或?qū)⒔粨Q齒輪與其他變速方式(如滑移齒輪、多速電動(dòng)機(jī)等)組合應(yīng)用。2）采用交換齒輪變速的傳動(dòng)系統(tǒng)第五頁(yè)，共51頁(yè)。第五頁(yè)，共51頁(yè)。圖2-8所示為液壓多刀半自動(dòng)車床主變速傳動(dòng)系統(tǒng)，在Ⅰ～Ⅱ軸間采用了交換齒輪。第六頁(yè)，共51頁(yè)。第六頁(yè)，共51頁(yè)?！鸾粨Q齒輪變速可以用少量齒輪，得到多級(jí)轉(zhuǎn)速，不需要操縱機(jī)構(gòu)，變速箱結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化?！鸶鼡Q交換齒輪較費(fèi)時(shí)費(fèi)力；如果裝在變速箱外，潤(rùn)滑密封較困難，如裝在變速箱內(nèi)，則更換麻煩?！鹑艚Y(jié)構(gòu)允許，交換齒輪變速組一般放在傳動(dòng)鏈的前面，這可使其傳遞轉(zhuǎn)矩較小，故尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。特點(diǎn)：第七頁(yè)，共51頁(yè)。第七頁(yè)，共51頁(yè)。在傳動(dòng)系統(tǒng)中的某個(gè)齒輪，既是前一變速組的被動(dòng)齒輪，又是后一變速組的主動(dòng)齒輪，可與前后傳動(dòng)軸上的兩個(gè)齒輪相嚙合的齒輪，稱為公用齒輪。3）采用公用齒輪的變速傳動(dòng)系統(tǒng)第八頁(yè)，共51頁(yè)。第八頁(yè)，共51頁(yè)?！鸩捎霉谬X輪可以減少齒輪個(gè)數(shù)，縮短軸向尺寸；○按相鄰變速組內(nèi)公用齒輪數(shù)目，有單公用和雙公用齒輪；○采用公用齒輪時(shí)，兩個(gè)變速組的模數(shù)必須相同?！鹨蚬谬X輪輪齒受對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，其彎曲疲勞許用應(yīng)力比非公用齒輪要低，可選擇變速組內(nèi)較大的齒輪作為公用齒輪；○公用齒輪磨損較快。公用齒輪的優(yōu)缺點(diǎn)第九頁(yè)，共51頁(yè)。第九頁(yè)，共51頁(yè)。最后擴(kuò)大組的變速范圍：4）擴(kuò)大變速范圍的傳動(dòng)系統(tǒng)主傳動(dòng)系統(tǒng)的變速級(jí)數(shù)為第十頁(yè)，共51頁(yè)。第十頁(yè)，共51頁(yè)。最后一個(gè)變速組的變速范圍極限：當(dāng)公比為1.41時(shí)，Z≤12；可達(dá)最大變速范圍：當(dāng)公比為1.26時(shí)，Z≤18；可達(dá)最大變速范圍：第十一頁(yè)，共51頁(yè)。第十一頁(yè)，共51頁(yè)。某些通用性較高的車床和銑床的變速范圍一般在140～200之間，甚至超過(guò)200，采取的擴(kuò)大變速范圍的通用方法有：

增加變速組采用背輪機(jī)構(gòu)采用分支傳動(dòng)雙公比傳動(dòng)第十二頁(yè)，共51頁(yè)。第十二頁(yè)，共51頁(yè)。(1)增加變速組

在原變速傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)再增加一個(gè)變速組，是擴(kuò)大變速范圍最簡(jiǎn)便的方法。但受變速組極限傳動(dòng)比的限制，增加的變速組的級(jí)比指數(shù)往往不得不小于理論值，并導(dǎo)致部分轉(zhuǎn)速的重復(fù)。如，公比φ＝1.41，結(jié)構(gòu)式為12=31×23×26

，最后擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)為6，變速范圍極限值8。再增加一個(gè)變速組作為最后擴(kuò)大組，其結(jié)構(gòu)式應(yīng)為24＝31×23×26×212，最后擴(kuò)大組的變速范圍將等于64，超出極限值。將新增加的最后擴(kuò)大組的級(jí)比指數(shù)仍取6，在最后兩個(gè)變速組26×26

中重復(fù)了一個(gè)轉(zhuǎn)速，只能得到3級(jí)變速，傳動(dòng)系統(tǒng)的變速級(jí)數(shù)只有3×2×(2×2－1)＝18級(jí)。第十三頁(yè)，共51頁(yè)。第十三頁(yè)，共51頁(yè)。

重復(fù)的轉(zhuǎn)速第十四頁(yè)，共51頁(yè)。第十四頁(yè)，共51頁(yè)。又稱單回曲機(jī)構(gòu)，若兩對(duì)齒輪皆為降速，且取極限傳動(dòng)比umin=1/4，則背輪機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)比u2=1/16。因此，背輪機(jī)構(gòu)變速組的極限變速范圍為

Rmax＝u1／u2＝16(2)采用背輪機(jī)構(gòu)第十五頁(yè)，共51頁(yè)。第十五頁(yè)，共51頁(yè)。3)采用混合公比傳動(dòng)有些通用機(jī)床，在其變速范圍內(nèi)各級(jí)轉(zhuǎn)速的使用機(jī)會(huì)并不相同，經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)速是中間轉(zhuǎn)速段?；旌瞎葌鲃?dòng)系統(tǒng)就是針對(duì)這一情況而設(shè)計(jì)的。主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列有兩個(gè)公比轉(zhuǎn)速范圍中經(jīng)常使用的中段采用小公比，不經(jīng)常使用的高、低段用大公比。第十六頁(yè)，共51頁(yè)。第十六頁(yè)，共51頁(yè)。第十七頁(yè)，共51頁(yè)。第十七頁(yè)，共51頁(yè)。變速范圍擴(kuò)大了2.5倍主軸轉(zhuǎn)速范圍的高低段各出現(xiàn)了2個(gè)轉(zhuǎn)速空檔。第十八頁(yè)，共51頁(yè)。第十八頁(yè)，共51頁(yè)。第十九頁(yè)，共51頁(yè)。第十九頁(yè)，共51頁(yè)。第二十頁(yè)，共51頁(yè)。第二十頁(yè)，共51頁(yè)。第二十一頁(yè)，共51頁(yè)。第二十一頁(yè)，共51頁(yè)。變速箱的傳動(dòng)軸的軸承以角接觸球軸承和圓錐滾子軸承為主，載荷較大的地方也可用圓柱滾子軸承?！羟蜉S承價(jià)格低，噪聲和發(fā)熱較少；◆圓錐滾子軸承裝配方便，承載能力較大，可承受軸向力。傳動(dòng)軸通過(guò)軸承在箱體內(nèi)的軸向固定方法：一端固定和兩端固定兩類?！癫捎脝瘟邢蛐那蜉S承時(shí)，可一端固定，也可兩端固定；●采用圓錐滾子軸承時(shí)，必須兩端固定。一端固定的優(yōu)點(diǎn)：軸受熱后可以向另一端自由伸長(zhǎng)不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，可用于長(zhǎng)軸。6、變速箱內(nèi)各傳動(dòng)軸的軸向固定第二十二頁(yè)，共51頁(yè)。第二十二頁(yè)，共51頁(yè)。傳動(dòng)軸一端固定方式第二十三頁(yè)，共51頁(yè)。第二十三頁(yè)，共51頁(yè)。第二十四頁(yè)，共51頁(yè)。第二十四頁(yè)，共51頁(yè)。傳動(dòng)軸兩端固定方式第二十五頁(yè)，共51頁(yè)。第二十五頁(yè)，共51頁(yè)。2.1.4無(wú)級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、分類主傳動(dòng)常采用的無(wú)級(jí)變速裝置有三大類：變速電動(dòng)機(jī)、液壓無(wú)級(jí)變速和機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置。1）變速電動(dòng)機(jī)變速電動(dòng)機(jī)有：復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和變頻交流電動(dòng)機(jī)?！鹪陬~定轉(zhuǎn)速以上為恒功率變速，調(diào)速范圍2～3；○額定轉(zhuǎn)速以下為恒轉(zhuǎn)矩變速，調(diào)整范圍可達(dá)30以上；伺服電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)均屬于恒轉(zhuǎn)矩，較少用于主運(yùn)動(dòng)。為了擴(kuò)大恒功率調(diào)速范圍，在變速電動(dòng)機(jī)和主軸之間串聯(lián)一個(gè)分級(jí)變速箱，廣泛用于數(shù)控機(jī)床、大型機(jī)床中。

第二十六頁(yè)，共51頁(yè)。第二十六頁(yè)，共51頁(yè)。2）液壓無(wú)級(jí)變速裝置改變輸入液壓缸或液動(dòng)機(jī)中液體的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。

特點(diǎn):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。

用于刨床、拉床等。3）機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置變速裝置有柯普(Koop)型、行星錐輪型、分離錐輪鋼環(huán)型和寬帶型等多種結(jié)構(gòu)，都是利用摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，通過(guò)連續(xù)地改變摩擦傳動(dòng)副工作半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速?！鹱兯俜秶。鄶?shù)是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)；○較少單獨(dú)使用，與分級(jí)變速機(jī)構(gòu)串聯(lián)，以擴(kuò)大變速范圍。應(yīng)用于要求功率和變速范圍較少的中小型車床、銑床等機(jī)床的主傳動(dòng)和進(jìn)給變速傳動(dòng)中。第二十七頁(yè)，共51頁(yè)。第二十七頁(yè)，共51頁(yè)。變速范圍：Rn=9總效率：η=0.8～0.92注意：只允許在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速。第二十八頁(yè)，共51頁(yè)。第二十八頁(yè)，共51頁(yè)。2.1.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代切削加工正朝向高速、高效和高精度方向發(fā)展，對(duì)機(jī)床的性能提出越來(lái)越高的要求。★恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍達(dá)1:100～1:1000；★恒功率調(diào)速范圍達(dá)1:10以上；★功率范圍達(dá)2.2～250kw；★能在切削加工中自動(dòng)變換速度；★機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噪聲要小，動(dòng)態(tài)性能要好，可靠性要高等。第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。第二十九頁(yè)，共51頁(yè)。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：1、主傳動(dòng)采用直流或交流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速：采用調(diào)壓和調(diào)磁方式來(lái)得到主軸所需的轉(zhuǎn)速。

通過(guò)調(diào)節(jié)電樞電壓，保持勵(lì)磁電流恒定的方法進(jìn)行調(diào)速，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，起動(dòng)力矩大，響應(yīng)快，能滿足低速切削需要；

從額定轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速，通過(guò)改變勵(lì)磁電流，改變勵(lì)磁磁通，保持電樞電壓恒定的方法進(jìn)行調(diào)速，為恒功率調(diào)速。直流電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍達(dá)30或更大；恒功率調(diào)速范圍僅達(dá)2～3，滿足不了機(jī)床的要求。直流電動(dòng)機(jī)在早期的數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較多。

交流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速通過(guò)變頻進(jìn)行變速。如蘭州電機(jī)廠生產(chǎn)的電機(jī)，當(dāng)額度轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí)，恒功率調(diào)速范圍達(dá)1:4左右。第三十頁(yè)，共51頁(yè)。第三十頁(yè)，共51頁(yè)。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速直流、交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)功率特性圖第三十一頁(yè)，共51頁(yè)。第三十一頁(yè)，共51頁(yè)。設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)時(shí)，須考慮電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸功率特性匹配問(wèn)題。通常，恒功率區(qū)約占整個(gè)主軸變速范圍的2/3～3/4，恒轉(zhuǎn)矩區(qū)約占1/4～1/3。機(jī)床主軸要求的功率特性和轉(zhuǎn)矩特性恒功率區(qū)恒轉(zhuǎn)矩區(qū)2、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和主軸功率特性的匹配設(shè)計(jì)第三十二頁(yè)，共51頁(yè)。第三十二頁(yè)，共51頁(yè)?！镏绷麟姍C(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1000～1500r／min。從nd至nmax用調(diào)磁調(diào)速；從nmin至nd用調(diào)節(jié)電樞電壓法調(diào)速。★交流變頻電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1500r／min。這兩種電動(dòng)機(jī)的恒功率轉(zhuǎn)速范圍常為2～4，恒轉(zhuǎn)矩變速范圍則可達(dá)100以上。★變速電動(dòng)機(jī)的功率特性與機(jī)床主軸的要求不配。主軸要求的恒功率變速范圍遠(yuǎn)大于電動(dòng)機(jī)的恒功率變速范圍；在電動(dòng)機(jī)與主軸之間要串聯(lián)一個(gè)分級(jí)變速箱，以擴(kuò)大其恒功率調(diào)速范圍。滿足低速大功率切削時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)的輸出功率的要求。第三十三頁(yè)，共51頁(yè)。第三十三頁(yè)，共51頁(yè)。

設(shè)計(jì)分級(jí)變速箱時(shí)，主要考慮機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。變速箱公比φf(shuō)選取有三種情況：1）取變速箱的公比φf(shuō)等于電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍RdP，即φf(shuō)

＝RdP特點(diǎn)：功率特性圖是連續(xù)、無(wú)缺口和無(wú)重合的。如變速箱的變速級(jí)數(shù)為Z，則主軸的恒功率變速范圍有，第三十四頁(yè)，共51頁(yè)。第三十四頁(yè)，共51頁(yè)。2）為簡(jiǎn)化變速箱結(jié)構(gòu)，變速級(jí)數(shù)應(yīng)少些，變速箱公比可取大于電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍RdP,即φf(shuō)

＞RdP。特點(diǎn)：變速箱每檔內(nèi)有部分低轉(zhuǎn)速只能恒轉(zhuǎn)矩變速，主傳動(dòng)系統(tǒng)功率特性圖中出現(xiàn)“缺口”，稱之功率降低區(qū)。為保證缺口處輸出功率，電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)相應(yīng)增大。主軸的恒功率變速范圍有，第三十五頁(yè)，共51頁(yè)。第三十五頁(yè)，共51頁(yè)。3）如果數(shù)控機(jī)床為了恒線速切削需在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速時(shí)取，φf(shuō)

＜RdP特點(diǎn)：主傳動(dòng)系統(tǒng)功率特性圖上有小段重合，這時(shí)變速箱的變速級(jí)數(shù)為某一數(shù)控機(jī)床主軸的最高轉(zhuǎn)速為8000r/min，計(jì)算轉(zhuǎn)速為125r/min，最大切削功率為5.5kw，采用交流調(diào)頻主軸電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，最高轉(zhuǎn)速6000～8000r/min

。試設(shè)計(jì)分級(jí)變速箱的傳動(dòng)系統(tǒng)和選用電機(jī)功率。例題：第三十六頁(yè)，共51頁(yè)。第三十六頁(yè)，共51頁(yè)。解：主軸的恒功率調(diào)速范圍電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍取變速齒輪的公比φf(shuō)

＝Rdp

＝

4，電動(dòng)機(jī)本身的無(wú)級(jí)變速范圍與公比相等，作為基本組，變速齒輪應(yīng)作為擴(kuò)大組。變速級(jí)數(shù)Z滿足，由于Rnp＞Rdp

，必須配以分級(jí)變速箱。第三十七頁(yè)，共51頁(yè)。第三十七頁(yè)，共51頁(yè)。

為簡(jiǎn)化變速箱，便于自動(dòng)變速，希望用雙速變速箱，雙聯(lián)齒輪作為擴(kuò)大組的變速范圍Rkp為▲由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制，齒輪傳動(dòng)時(shí)，升速比不應(yīng)大于2，降速比不應(yīng)小于1/4。雙聯(lián)齒輪的變速范圍不超過(guò)8，即使主軸的恒功率調(diào)速范圍減小了；▲為滿足主軸調(diào)速范圍要求，降低電動(dòng)機(jī)恒功率計(jì)算轉(zhuǎn)速，把低于額定轉(zhuǎn)速的部分恒轉(zhuǎn)矩區(qū)視為恒功率區(qū)進(jìn)行計(jì)算；若擴(kuò)大后的電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍為Rdf，即公比φf(shuō)＝Rdf，則第三十八頁(yè)，共51頁(yè)。第三十八頁(yè)，共51頁(yè)。★電動(dòng)機(jī)的恒功率的計(jì)算轉(zhuǎn)速為6000/8＝750r/min；★電動(dòng)機(jī)的計(jì)算轉(zhuǎn)速比額定轉(zhuǎn)速低；★計(jì)算轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速區(qū)間是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，因而使電動(dòng)機(jī)功率圖產(chǎn)生缺口。電動(dòng)機(jī)功率增加時(shí)，造成功率浪費(fèi)。第三十九頁(yè)，共51頁(yè)。第三十九頁(yè)，共51頁(yè)。2.2計(jì)算轉(zhuǎn)速

機(jī)電裝備上的載荷取決于零件所傳遞的功率和轉(zhuǎn)速。機(jī)電裝備變速傳動(dòng)鏈內(nèi)的零件，有的轉(zhuǎn)速是恒定的，有的轉(zhuǎn)速是變化的，變速傳動(dòng)件應(yīng)根據(jù)哪一個(gè)轉(zhuǎn)速進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算？2.2.1機(jī)床的功率轉(zhuǎn)矩特性作直線運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行件，切削速度對(duì)切削力的影響不大。不論在什么速度下，都有可能承受最大切削力。驅(qū)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行件的傳動(dòng)件，在所有轉(zhuǎn)速下都可能出現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩。認(rèn)為恒轉(zhuǎn)矩。執(zhí)行件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速不僅取決于切削速度而且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)要求的輸出轉(zhuǎn)矩增大了，旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)鏈的變速機(jī)構(gòu)，輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比，基本上是恒功率的。第四十頁(yè)，共51頁(yè)。第四十頁(yè)，共51頁(yè)?！鹜ㄓ脵C(jī)床的應(yīng)用范圍廣，變速范圍大，使用條件復(fù)雜，主軸的轉(zhuǎn)速和傳遞的功率是經(jīng)常變化的。○通用車床主軸轉(zhuǎn)速的低速段，用來(lái)切削螺紋、鉸孔或粗車等，消耗功率較少，計(jì)算時(shí)如按傳遞全部功率算，會(huì)使傳動(dòng)件的尺寸不必要的增大，造成浪費(fèi)?！鹪谥鬏S轉(zhuǎn)速的高速段，受電動(dòng)機(jī)功率的限制，背吃刀量和進(jìn)給量不能太大，傳動(dòng)件所受的轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的增加而減少。

主軸或各傳動(dòng)件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速為計(jì)算轉(zhuǎn)速nj。計(jì)算轉(zhuǎn)速第四十一頁(yè)，共51頁(yè)。第四十一頁(yè)，共51頁(yè)。從最高轉(zhuǎn)速nmax→nj間，主軸能傳遞全部功率。該區(qū)域內(nèi)，主軸最大輸出轉(zhuǎn)矩應(yīng)隨轉(zhuǎn)速的降低而加大，→恒功率區(qū)從nj→nmin，該區(qū)域內(nèi)各級(jí)轉(zhuǎn)運(yùn)無(wú)需傳遞全部功率。主軸輸出轉(zhuǎn)矩不隨轉(zhuǎn)速的降低而加大，保持nj時(shí)的轉(zhuǎn)矩不變→恒轉(zhuǎn)矩區(qū)第四十二頁(yè)，共51頁(yè)。第四十二頁(yè)，共51頁(yè)。2.3進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.3.1概述

進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)電裝備的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)。1、系統(tǒng)組成由動(dòng)力源、變速機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)分配機(jī)構(gòu)、過(guò)載保險(xiǎn)裝置、快速行程運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和執(zhí)行件等組成。◎進(jìn)給傳動(dòng)可用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，便于縮短傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)幾個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和機(jī)床自動(dòng)化；也可與主傳動(dòng)共用一個(gè)動(dòng)力源，便于保證主傳動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間的嚴(yán)格傳動(dòng)比關(guān)系，適用于有內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈的機(jī)床，如車床、齒輪加工機(jī)床等?！蛑匦蜋C(jī)床為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，進(jìn)給傳動(dòng)大都采用單獨(dú)驅(qū)動(dòng)或每個(gè)進(jìn)給方向都有單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。如數(shù)控機(jī)床采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)以保證各個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間的嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)聯(lián)系。第四十三頁(yè)，共51頁(yè)。第四十三頁(yè)，共51頁(yè)。

常用進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的變速機(jī)構(gòu)有交換齒輪變速、滑移齒輪變速、齒輪離合器變速、棘輪機(jī)構(gòu)變速、凸輪機(jī)構(gòu)變速、機(jī)械無(wú)級(jí)變速和伺服電動(dòng)機(jī)變速等。2、基本要求1）有足夠的靜剛度和動(dòng)剛度；2）具有良好的快速響應(yīng)性，做低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或微量進(jìn)給時(shí)不爬行，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，靈敏度高；3）抗振性好，不會(huì)因摩擦自振而引起傳動(dòng)件的抖動(dòng)或齒輪傳動(dòng)的沖擊噪聲；4）具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍，能實(shí)現(xiàn)所要求的進(jìn)給量，以適應(yīng)不同加工材料和刀具，滿足不同零件加工要求；5）進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和定位精度要高；6）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和裝配工藝性好。調(diào)整維修方便，操縱輕便靈活。第四十四頁(yè)，共51頁(yè)。第四十四頁(yè)，共51頁(yè)。1、進(jìn)給功率機(jī)床的進(jìn)給量都比較小，最小進(jìn)給量可0.01mm/r，甚至每轉(zhuǎn)幾微米。為了實(shí)現(xiàn)低速移動(dòng)，須考慮降速的問(wèn)題。2、動(dòng)作進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)要求能完成手調(diào)、換向、接通與斷開(kāi)、運(yùn)動(dòng)分配等動(dòng)作，操縱比較頻繁。一般應(yīng)從操縱方便、迅速、可靠與省力出發(fā)，選擇合理的機(jī)構(gòu)與布置。

3、運(yùn)動(dòng)形式多數(shù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)且是連續(xù)的。動(dòng)力源多為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，機(jī)床多用齒輪齒條、絲杠螺母等機(jī)構(gòu)把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。2.3.2普通機(jī)械進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)第四十五頁(yè)，共51頁(yè)。第四十五頁(yè)，共51頁(yè)。2.3.3進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件的爬行1、爬行（creep)在精密或數(shù)控機(jī)床上，進(jìn)給部件做低速運(yùn)動(dòng)或微小位移(0.05～0.50mm/min或0.001～0.05/次)，運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)會(huì)出現(xiàn)跳躍式時(shí)停時(shí)走的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這種爬行現(xiàn)象一般只在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生，將嚴(yán)重的影響機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量，必須重視和加以解決。第四十六頁(yè)，共51頁(yè)。第四十六頁(yè)，共51頁(yè)。原因：與摩擦力特性及傳動(dòng)系統(tǒng)剛度等有關(guān)。試驗(yàn)表明，兩個(gè)物體之間的摩擦因數(shù)隨著速度的變化而變化。物體靜止時(shí)的摩擦因數(shù)最大，為靜摩擦因數(shù)fs，物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦因數(shù)，為動(dòng)摩擦因數(shù)fd?！饍蓚€(gè)物體存在著液體潤(rùn)滑時(shí)，摩擦因數(shù)將隨速度發(fā)生變化；○兩個(gè)物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由靜摩擦因數(shù)逐漸下降為動(dòng)摩擦因數(shù)，動(dòng)摩擦因數(shù)隨速度增加而逐漸下降；○兩物體間由干摩擦轉(zhuǎn)化為半干摩擦，當(dāng)速度增加到一定值時(shí)，完全轉(zhuǎn)化為液體摩擦?xí)r，摩擦性質(zhì)發(fā)生質(zhì)變，摩擦因數(shù)將隨速度的增加而增大。2、產(chǎn)生爬行現(xiàn)象的原因第四十七頁(yè)，共51頁(yè)。第四十七頁(yè)，共51頁(yè)。進(jìn)給系統(tǒng)可簡(jiǎn)化為運(yùn)動(dòng)模型。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是一彈性體設(shè)其彈簧剛度為k?！癞?dāng)驅(qū)動(dòng)體以勻速v從D