金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)

1、4.1 機(jī)床總體設(shè)計(jì)機(jī)床總體設(shè)計(jì)4.2 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.3 進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)4.4 典型部件設(shè)計(jì)典型部件設(shè)計(jì) 4.1.1 4.1.1 機(jī)床系列型譜的制定機(jī)床系列型譜的制定4.1.2 4.1.2 機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)4.1.3 4.1.3 機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)4.1.4 4.1.4 機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)4概述機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求 工藝范圍、柔性、與物流系統(tǒng)的可親性、剛度、精工藝范圍、柔性、與物流系統(tǒng)的可親性、剛度、精度、噪聲、生產(chǎn)率和自動(dòng)化、成本、生產(chǎn)周期、可度、噪聲、生產(chǎn)率和自動(dòng)化、成本、生產(chǎn)周期、

2、可靠性、造型與色彩靠性、造型與色彩機(jī)床設(shè)計(jì)的步驟機(jī)床設(shè)計(jì)的步驟5機(jī)床設(shè)計(jì)步驟機(jī)床設(shè)計(jì)步驟總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)：用途、生產(chǎn)率、性能指標(biāo)、主要主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)：用途、生產(chǎn)率、性能指標(biāo)、主要參數(shù)驅(qū)動(dòng)方式、成本及生產(chǎn)周期參數(shù)驅(qū)動(dòng)方式、成本及生產(chǎn)周期總體方案設(shè)計(jì)：運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)、基本參數(shù)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)總體方案設(shè)計(jì)：運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)、基本參數(shù)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 總體方案綜合評(píng)價(jià)與選擇總體方案綜合評(píng)價(jià)與選擇總體方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化總體方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化2021-12-186詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)原理方案、裝配圖設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)原理方案、

3、裝配圖設(shè)計(jì)、 分析計(jì)算或優(yōu)化分析計(jì)算或優(yōu)化施工設(shè)計(jì)：零件圖設(shè)計(jì)、商品化設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)：零件圖設(shè)計(jì)、商品化設(shè)計(jì)、 編制技術(shù)文檔編制技術(shù)文檔 機(jī)床整機(jī)綜合評(píng)價(jià)機(jī)床整機(jī)綜合評(píng)價(jià)2021-12-187金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理論金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理論精度精度剛度剛度抗振性抗振性熱變形熱變形噪聲噪聲低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性8精精 度度幾何精度：機(jī)床空載條件下，不運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)幾何精度：機(jī)床空載條件下，不運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí) 各主要部件的形狀、相互位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各主要部件的形狀、相互位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的 精確程度精確程度運(yùn)動(dòng)精度：機(jī)床空載并以工作速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，主要零部件運(yùn)動(dòng)精度：機(jī)床空載并以工作速

4、度運(yùn)動(dòng)時(shí)，主要零部件 的幾何位置精度的幾何位置精度傳動(dòng)精度：機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)各末端執(zhí)行件之間運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)傳動(dòng)精度：機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)各末端執(zhí)行件之間運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào) 性和均勻性性和均勻性定位精度定位精度工作精度工作精度精度保持性精度保持性:主要影響因素是磨損主要影響因素是磨損9剛剛 度度機(jī)床抵抗變形的能力 K:機(jī)床剛度（N/m) F：作用在機(jī)床上的載荷（N） y：在載荷作用下，機(jī)床或零部件的變(m)yFK 2021-12-1810抗抗 振振 性性受迫振動(dòng)：機(jī)床及其零部件都是彈性系統(tǒng)，當(dāng)受到隨時(shí)間變化受迫振動(dòng)：機(jī)床及其零部件都是彈性系統(tǒng)，當(dāng)受到隨時(shí)間變化 的外力、位移、速度或加速度等激振作用時(shí)，產(chǎn)生振動(dòng)的外力、位

5、移、速度或加速度等激振作用時(shí)，產(chǎn)生振動(dòng)自激振動(dòng)：在沒有周期性外力的作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)及反自激振動(dòng)：在沒有周期性外力的作用下，由系統(tǒng)內(nèi)部激發(fā)及反 饋的相互作用而產(chǎn)生的穩(wěn)定的周期性振動(dòng)饋的相互作用而產(chǎn)生的穩(wěn)定的周期性振動(dòng)振動(dòng)影響因素：機(jī)床的剛度、阻尼特性、固有頻率振動(dòng)影響因素：機(jī)床的剛度、阻尼特性、固有頻率2021-12-1811機(jī)床噪聲機(jī)床噪聲機(jī)械噪聲：一般速度增加一倍噪聲增加機(jī)械噪聲：一般速度增加一倍噪聲增加6db 載荷增加一倍噪聲增加載荷增加一倍噪聲增加3db液壓噪聲液壓噪聲電磁噪聲電磁噪聲空氣動(dòng)力噪聲空氣動(dòng)力噪聲2021-12-1812低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，

6、主動(dòng)件勻速運(yùn)動(dòng)，被動(dòng)件當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)件勻速運(yùn)動(dòng)，被動(dòng)件速度不均勻地跳躍式運(yùn)動(dòng)，即時(shí)走時(shí)?；驎r(shí)快時(shí)慢速度不均勻地跳躍式運(yùn)動(dòng)，即時(shí)走時(shí)?；驎r(shí)快時(shí)慢的現(xiàn)象，稱為的現(xiàn)象，稱為爬行爬行。摩擦自激振動(dòng)現(xiàn)象。原因：動(dòng)靜摩擦系數(shù)的差異及摩擦自激振動(dòng)現(xiàn)象。原因：動(dòng)靜摩擦系數(shù)的差異及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度不足傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度不足同一規(guī)格的機(jī)床，還需要具備各種不同的形式，以滿足同一規(guī)格的機(jī)床，還需要具備各種不同的形式，以滿足不同用戶的要求。通常是按照該類機(jī)床的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，先確定不同用戶的要求。通常是按照該類機(jī)床的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，先確定一種用途較廣，需要較大的機(jī)床系列作為一種用途較廣，需要較大的機(jī)床系列作為“基型系列基型系

7、列”，在，在此系列基礎(chǔ)上，根據(jù)不同用戶的需要派生出若干類變型機(jī)床，此系列基礎(chǔ)上，根據(jù)不同用戶的需要派生出若干類變型機(jī)床，形成形成“變形系列變形系列”?！盎突汀焙秃汀白冃妥冃汀睒?gòu)成了機(jī)床的構(gòu)成了機(jī)床的“型型譜譜”。 機(jī)床的主參數(shù)系列是系列型譜的機(jī)床的主參數(shù)系列是系列型譜的縱向發(fā)展縱向發(fā)展，而同規(guī)格的，而同規(guī)格的各種變型機(jī)床則是系列型譜的各種變型機(jī)床則是系列型譜的橫向發(fā)展橫向發(fā)展。規(guī)定機(jī)床的系列型。規(guī)定機(jī)床的系列型譜，對(duì)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展有很大好處，因?yàn)榛蜋C(jī)床和變型機(jī)譜，對(duì)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展有很大好處，因?yàn)榛蜋C(jī)床和變型機(jī)床之間大部份零部件是相同的（通用件或通用部件）。床之間大部份零部件是相同的（通

8、用件或通用部件）。中型臥式機(jī)床的簡(jiǎn)略系列型譜表中型臥式機(jī)床的簡(jiǎn)略系列型譜表 型式型式最大最大工件直徑工件直徑/mm萬萬 能能式式馬馬鞍鞍式式提提高高精精度度無無絲絲杠杠式式卡卡盤盤式式球球面面加加工工端端面面車車床床2503204005006308001000注：注： 基型，基型， 變型變型金屬切削機(jī)床的金屬切削機(jī)床的基本功能基本功能是提供切削加工所必須的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。基本工作原理基本工作原理是：是：通過刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由刀具切除工件加工表面多余的金屬材料，形成工件加工表面的幾何形狀、尺寸，并達(dá)到其精度要求。 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能設(shè)置的方法和步驟如下機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能設(shè)置的方法和步驟如下 :1.

9、1.工藝分析工藝分析2.2.機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能設(shè)置機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能設(shè)置3.3.寫出機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能式，畫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖。寫出機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能式，畫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖。2021-12-1817機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)機(jī)床技術(shù)參數(shù)：主參數(shù)和一般技術(shù)參數(shù)機(jī)床技術(shù)參數(shù)：主參數(shù)和一般技術(shù)參數(shù) 主參數(shù)主參數(shù)機(jī)床最重要的一個(gè)或者兩個(gè)技術(shù)參數(shù)，表示機(jī)床的機(jī)床最重要的一個(gè)或者兩個(gè)技術(shù)參數(shù)，表示機(jī)床的規(guī)格和最大工作能力。規(guī)格和最大工作能力。通用機(jī)床和專門化機(jī)床的主參數(shù)已有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并通用機(jī)床和專門化機(jī)床的主參數(shù)已有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并已形成系列，通常是機(jī)床加工最大工件的尺寸。已形成系列，通常是機(jī)床加工最大工件的尺寸。第二主

10、參數(shù)一般是主軸數(shù)、最大跨距或最大加工長(zhǎng)第二主參數(shù)一般是主軸數(shù)、最大跨距或最大加工長(zhǎng)度等。度等。2021-12-1818機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)一般技術(shù)參數(shù)：尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)一般技術(shù)參數(shù)：尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、動(dòng)力參數(shù) 1、尺寸參數(shù)：尺寸參數(shù)：機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸。機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸。如搖臂鉆床：如搖臂鉆床：l主參數(shù)主參數(shù)最大鉆孔直徑最大鉆孔直徑l第二主參數(shù)第二主參數(shù)最大跨距最大跨距 l其他其他主軸端到底座工作臺(tái)面主軸端到底座工作臺(tái)面最大最大H，主軸工作行程，主軸工作行程h。l上述主要結(jié)構(gòu)尺寸定后，就限制上述主要結(jié)構(gòu)尺寸定后，就限制了被加工零件的尺寸。了被加工零件的尺寸。20

11、21-12-18192 2、運(yùn)動(dòng)參數(shù)：運(yùn)動(dòng)參數(shù)：機(jī)床執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)速度機(jī)床執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)速度主運(yùn)動(dòng)參數(shù)主運(yùn)動(dòng)參數(shù)分為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)來討論分為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)來討論回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí) n主軸轉(zhuǎn)速（主軸轉(zhuǎn)速（r/min); v切削速度切削速度(m/min); d工件（或刀具）直徑（工件（或刀具）直徑（mm）.確定確定nmin和和nmaxmin)/(1000rdvn2021-12-1820 v與刀具及工件材料、與刀具及工件材料、進(jìn)給量、切深有關(guān)。進(jìn)給量、切深有關(guān)。注意：注意：dmax和和dmin為實(shí)際為實(shí)際使用的情況下采用使用的情況下采用vmin或或vmax時(shí)常用的時(shí)常用的d值中的極值中的極限值

12、。限值。dvndvnminmaxmaxmaxminmin10001000l分級(jí)變速時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列分級(jí)變速時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列 某機(jī)床主軸有某機(jī)床主軸有z級(jí)轉(zhuǎn)速：級(jí)轉(zhuǎn)速：n1、n2、n3、nj、nj+1 、 、nz 加工時(shí)的最有利的切削速度加工時(shí)的最有利的切削速度V，相應(yīng)轉(zhuǎn)速，相應(yīng)轉(zhuǎn)速n,一般有：一般有： nj nnj+12021-12-1821例：數(shù)控立式銑床例：數(shù)控立式銑床XK5040，用直徑為，用直徑為40mm銑刀加工某工件銑刀加工某工件時(shí)，最佳切削速度時(shí)，最佳切削速度v=140m/min,選用主軸轉(zhuǎn)速時(shí)，二種比選用主軸轉(zhuǎn)速時(shí)，二種比較接近的情況：較接近的情況： min/157.min/12

13、50min/125.min/100011rvrnmvrnjjjj為避免刀具磨損過快，選擇為避免刀具磨損過快，選擇nj=1000r/min,產(chǎn)生切削速度損產(chǎn)生切削速度損失：失：v-vj。2021-12-1822生產(chǎn)率損失相對(duì)轉(zhuǎn)速損失：轉(zhuǎn)速損失：nnnAnnjjnnnnnnnnAjjjjjjnnj111max1lim1l若若Amax為一定值，對(duì)通用機(jī)床而言，轉(zhuǎn)速損失或生產(chǎn)率損失則可控為一定值，對(duì)通用機(jī)床而言，轉(zhuǎn)速損失或生產(chǎn)率損失則可控制在一定范圍內(nèi)。制在一定范圍內(nèi)。 2021-12-1823nnconstnnconstnnAjjjjjj111max11即或?qū)懗桑簂即機(jī)床的轉(zhuǎn)速應(yīng)按等比數(shù)列分級(jí)，可控

14、制生產(chǎn)率損失。即機(jī)床的轉(zhuǎn)速應(yīng)按等比數(shù)列分級(jí)，可控制生產(chǎn)率損失。l等比數(shù)列同樣適用與往復(fù)主運(yùn)動(dòng)、尺寸、功率參數(shù)。等比數(shù)列同樣適用與往復(fù)主運(yùn)動(dòng)、尺寸、功率參數(shù)。 2021-12-1824表表3-5 標(biāo)準(zhǔn)公比標(biāo)準(zhǔn)公比2021-12-1825進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均采用無級(jí)調(diào)速，普通機(jī)床進(jìn)給數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均采用無級(jí)調(diào)速，普通機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)既有無級(jí)調(diào)速，又有有級(jí)調(diào)速。運(yùn)動(dòng)既有無級(jí)調(diào)速，又有有級(jí)調(diào)速。采用有級(jí)調(diào)速時(shí)，進(jìn)給量一般為等比級(jí)數(shù)排列采用有級(jí)調(diào)速時(shí)，進(jìn)給量一般為等比級(jí)數(shù)排列2021-12-1826動(dòng)力參數(shù)：電動(dòng)機(jī)功率、液壓缸牽引力、液壓馬達(dá)、伺服電機(jī)等動(dòng)力參數(shù)：電動(dòng)機(jī)功率、液壓

15、缸牽引力、液壓馬達(dá)、伺服電機(jī)等夠），此法作參考。摩擦損失難定（研究不情況復(fù)雜、載荷難定、計(jì)算法常用調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、類比法夠），此法作參考。摩擦損失難定（研究不情況復(fù)雜、載荷難定、計(jì)算法常用調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、類比法l主運(yùn)動(dòng)電機(jī)功率的確定輔空切主PPPPuP切：消耗于切削的功率，有效功率（KW）uP空：空載功率（KW）uP輔：機(jī)械摩擦損耗功率（KW）2021-12-1827動(dòng)力參數(shù)動(dòng)力參數(shù)1. P空空的計(jì)算的計(jì)算2. P切切的計(jì)算的計(jì)算3. P輔輔的計(jì)算的計(jì)算床床為機(jī)床總機(jī)械效率。主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常，為機(jī)床總機(jī)械效率。主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常，床床0.7 0.85;主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)

16、時(shí)，床床0.60.70。確定主運(yùn)動(dòng)參數(shù)小結(jié)：確定主運(yùn)動(dòng)參數(shù)小結(jié)：確定主軸極限轉(zhuǎn)速確定主軸極限轉(zhuǎn)速最低（nmin）和最高（nmax)初定主軸變速范圍初定主軸變速范圍Rn=nmax/nmin 選定公比選定公比確定主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)確定主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)選定主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速值選定主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速值修正主軸變速范圍修正主軸變速范圍2021-12-1829動(dòng)力參數(shù)動(dòng)力參數(shù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率確定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率確定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)共用電動(dòng)機(jī)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與快速移動(dòng)共用電動(dòng)機(jī)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)：立式、臥式、斜置式立式、臥式、斜置式機(jī)床總體結(jié)構(gòu)的概略形狀與尺寸設(shè)計(jì)機(jī)床總體結(jié)構(gòu)的概略形狀與尺寸設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中需

17、要注意的要求：設(shè)計(jì)中需要注意的要求：工件特征的要求、機(jī)床性能的要求、生產(chǎn)批量的要求、宜人性要求。評(píng)價(jià)的主要因素有：評(píng)價(jià)的主要因素有：1）性能）性能 2）制造成本）制造成本 3）制造周期）制造周期 4）生產(chǎn)率）生產(chǎn)率 5）與物流的可親性）與物流的可親性 6）外觀造型）外觀造型 7）機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)修改與確定）機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)修改與確定 2021-12-1831機(jī)床結(jié)構(gòu)布局形態(tài)圖機(jī)床結(jié)構(gòu)布局形態(tài)圖2021-12-1832圖圖3-10 機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案圖機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案圖a)升降臺(tái)銑床升降臺(tái)銑床b)立式銑床立式銑床c）立式鉆床）立式鉆床d)臥式鏜銑床臥式鏜銑床e）車削中心）車削中心一、主傳動(dòng)

18、系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求一、主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 機(jī)床主傳動(dòng)系因機(jī)床的類型、性能、規(guī)格尺寸等因素機(jī)床主傳動(dòng)系因機(jī)床的類型、性能、規(guī)格尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最的不同，應(yīng)滿足的要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿足既定的要求。基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿足既定的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析。一般應(yīng)滿足下述在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析。一般應(yīng)滿足下述基本要求：基本要求：一般應(yīng)滿足下述基本要求：一般應(yīng)滿足下述基本要求：（1 1）滿足機(jī)床使用性能要求）滿足機(jī)床使用性能要求 應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特應(yīng)滿足機(jī)床的

19、運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床的主軸有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)。傳動(dòng)系性，如機(jī)床的主軸有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)。傳動(dòng)系設(shè)計(jì)合理，操縱方便靈活、迅速、安全可靠。設(shè)計(jì)合理，操縱方便靈活、迅速、安全可靠。（2 2）滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力要求）滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力要求 主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能提供和傳遞足夠的功率和扭矩，具有較高的傳動(dòng)效率。提供和傳遞足夠的功率和扭矩，具有較高的傳動(dòng)效率。（3 3）滿足機(jī)床工作性能的要求）滿足機(jī)床工作性能的要求 主傳動(dòng)中的零、部主傳動(dòng)中的零、部件要有足夠的剛度、精度和抗振性，熱變形特性穩(wěn)定。件要有足夠的剛度、精度和抗振性，熱變形特性穩(wěn)定。（4 4）滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的要求）滿

20、足產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的要求 傳動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)傳動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短，零件數(shù)目要少，以便節(jié)省材料，降低成本。短，零件數(shù)目要少，以便節(jié)省材料，降低成本。（5 5）調(diào)整維修方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）調(diào)整維修方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 便于加工和裝配，便于加工和裝配，防護(hù)性能好，使用壽命長(zhǎng)。防護(hù)性能好，使用壽命長(zhǎng)。 二、主傳動(dòng)系分類和傳動(dòng)方式二、主傳動(dòng)系分類和傳動(dòng)方式主傳動(dòng)系一般由主傳動(dòng)系一般由動(dòng)力源、變速裝置動(dòng)力源、變速裝置及及執(zhí)行件，執(zhí)行件，以及以及開開停、換向和制動(dòng)機(jī)構(gòu)停、換向和制動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。動(dòng)力源給執(zhí)行件提供動(dòng)力，等部分組成。動(dòng)力源給執(zhí)行件提供動(dòng)力，并使其得到一定的運(yùn)動(dòng)速度和方向；變速裝置傳遞動(dòng)力以及并使其得到一定的運(yùn)動(dòng)

21、速度和方向；變速裝置傳遞動(dòng)力以及變換運(yùn)動(dòng)速度；執(zhí)行件執(zhí)行機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng)，完成旋轉(zhuǎn)或直變換運(yùn)動(dòng)速度；執(zhí)行件執(zhí)行機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng)，完成旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)。線運(yùn)動(dòng)。 1. 1. 主傳動(dòng)系分類主傳動(dòng)系分類(1)(1)按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類型按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類型可分為可分為交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和和直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。交流電動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)中又可分機(jī)驅(qū)動(dòng)中又可分單速交流電動(dòng)機(jī)單速交流電動(dòng)機(jī)或或調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。調(diào)。調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)又有速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)又有多速交流電動(dòng)機(jī)多速交流電動(dòng)機(jī)和和無級(jí)調(diào)速交流電動(dòng)無級(jí)調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。無級(jí)調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)通常采用。無級(jí)調(diào)速

22、交流電動(dòng)機(jī)通常采用變頻調(diào)速變頻調(diào)速的原理。的原理。(2)(2)按傳動(dòng)裝置類型按傳動(dòng)裝置類型 可分為可分為機(jī)械傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置、電氣傳動(dòng)裝置機(jī)械傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置、電氣傳動(dòng)裝置以及以及它們的組合它們的組合。(3)(3)按變速的連續(xù)性按變速的連續(xù)性 可以分為可以分為分級(jí)變速傳動(dòng)分級(jí)變速傳動(dòng)和和無級(jí)變速傳動(dòng)無級(jí)變速傳動(dòng)。 1. 1. 主傳動(dòng)系分類主傳動(dòng)系分類分級(jí)變速方式一般為滑移齒輪變速、交換齒輪變速和離分級(jí)變速方式一般為滑移齒輪變速、交換齒輪變速和離合器變速等。合器變速等。除了摩擦式離合器外，其他變速方式的特點(diǎn)是傳遞功率除了摩擦式離合器外，其他變速方式的特點(diǎn)是傳遞功率大，變速范圍廣，傳動(dòng)

23、比準(zhǔn)確，工作可靠，在通用機(jī)床（尤大，變速范圍廣，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，在通用機(jī)床（尤其中小型）中應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是有速度損失，不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中其中小型）中應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是有速度損失，不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行變速。進(jìn)行變速。1. 1. 主傳動(dòng)系分類主傳動(dòng)系分類摩擦式離合器則可在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中變換轉(zhuǎn)速。摩擦式離合器則可在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中變換轉(zhuǎn)速。其操縱方式可以是機(jī)械的、電磁的或液壓的，便于實(shí)其操縱方式可以是機(jī)械的、電磁的或液壓的，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。現(xiàn)自動(dòng)化。其缺點(diǎn)是傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，發(fā)熱量大。其缺點(diǎn)是傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，發(fā)熱量大。2 2）無級(jí)變速傳動(dòng)）無級(jí)變速傳動(dòng)能在一定的變速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)變速，以得到最有利的能在一定的變速范圍內(nèi)實(shí)

24、現(xiàn)連續(xù)變速，以得到最有利的切削速度；切削速度；能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，便于實(shí)現(xiàn)變速自動(dòng)化；能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，便于實(shí)現(xiàn)變速自動(dòng)化；能在負(fù)載下變速，使切削速度恒定，以提高生產(chǎn)效率和能在負(fù)載下變速，使切削速度恒定，以提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。加工質(zhì)量。無級(jí)變速傳動(dòng)可由機(jī)械摩擦無級(jí)變速器、液壓無級(jí)變速無級(jí)變速傳動(dòng)可由機(jī)械摩擦無級(jí)變速器、液壓無級(jí)變速器和無級(jí)變速電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。器和無級(jí)變速電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械摩擦無級(jí)變速器機(jī)械摩擦無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠，常用在中小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠，常用在中小型車床、銑床等的主傳動(dòng)中。型車床、銑床等的主傳動(dòng)中。液壓無級(jí)變速器液壓無級(jí)變速器傳動(dòng)平穩(wěn)、運(yùn)動(dòng)換向沖擊小，常用于主傳動(dòng)平穩(wěn)、運(yùn)

25、動(dòng)換向沖擊小，常用于主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如磨床、拉床、刨床等。運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如磨床、拉床、刨床等。1. 1. 主傳動(dòng)系分類主傳動(dòng)系分類2 2、主傳動(dòng)系的傳動(dòng)方式、主傳動(dòng)系的傳動(dòng)方式 集中傳動(dòng)方式：集中傳動(dòng)方式： 主傳動(dòng)系的全部傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)集中裝在同一個(gè)主主傳動(dòng)系的全部傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)集中裝在同一個(gè)主軸箱內(nèi)。軸箱內(nèi)。 2 2、主傳動(dòng)系的傳動(dòng)方式、主傳動(dòng)系的傳動(dòng)方式集中傳動(dòng)方式：集中傳動(dòng)方式：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，便于實(shí)現(xiàn)集中操縱，安裝調(diào)整方便；結(jié)構(gòu)緊湊，便于實(shí)現(xiàn)集中操縱，安裝調(diào)整方便；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：傳動(dòng)件所產(chǎn)生的振動(dòng)和熱量，將影響主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)傳動(dòng)件所產(chǎn)生的振動(dòng)和熱量，將影響主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)

26、性和回轉(zhuǎn)精度。平穩(wěn)性和回轉(zhuǎn)精度。集中傳動(dòng)方式適用于普通精度級(jí)的大中型通用機(jī)床。集中傳動(dòng)方式適用于普通精度級(jí)的大中型通用機(jī)床。2 2、主傳動(dòng)系的傳動(dòng)方式、主傳動(dòng)系的傳動(dòng)方式 分離傳動(dòng)方式分離傳動(dòng)方式 ： 主傳動(dòng)系中的大部分傳動(dòng)和主傳動(dòng)系中的大部分傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)裝在遠(yuǎn)離主軸的變速機(jī)構(gòu)裝在遠(yuǎn)離主軸的單獨(dú)變速箱中。單獨(dú)變速箱中。2 2、主傳動(dòng)系的傳動(dòng)方式、主傳動(dòng)系的傳動(dòng)方式 分離傳動(dòng)方式分離傳動(dòng)方式 ：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：變速箱各傳動(dòng)件所產(chǎn)生的振動(dòng)和熱量不能傳到主變速箱各傳動(dòng)件所產(chǎn)生的振動(dòng)和熱量不能傳到主軸上，有利于提高機(jī)床的工作精度。由于高速傳動(dòng)鏈較軸上，有利于提高機(jī)床的工作精度。由于高速傳動(dòng)鏈較短，使主軸

27、在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)比較平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高，轉(zhuǎn)動(dòng)短，使主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)比較平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于啟動(dòng)和制動(dòng)。慣量小，便于啟動(dòng)和制動(dòng)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：多了一個(gè)箱體，增加加工成本；低速時(shí)皮帶負(fù)荷多了一個(gè)箱體，增加加工成本；低速時(shí)皮帶負(fù)荷大，容易打滑。大，容易打滑。分離傳動(dòng)方式適用于中、小型高速精密機(jī)床。分離傳動(dòng)方式適用于中、小型高速精密機(jī)床。分級(jí)（有級(jí)）變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分級(jí)（有級(jí)）變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及步驟：主要內(nèi)容及步驟：根據(jù)已確定的主變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)；根據(jù)已確定的主變速傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)；擬定結(jié)構(gòu)式（結(jié)構(gòu)網(wǎng)）、轉(zhuǎn)速圖；擬定結(jié)構(gòu)式（結(jié)構(gòu)網(wǎng)）、轉(zhuǎn)速圖；合理分配各變速組中各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比

28、；合理分配各變速組中各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比；確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑等；確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑等；繪制主變速傳動(dòng)系統(tǒng)圖。繪制主變速傳動(dòng)系統(tǒng)圖。三、分級(jí)變速主傳動(dòng)系三、分級(jí)變速主傳動(dòng)系1、擬定轉(zhuǎn)速圖和結(jié)構(gòu)式、擬定轉(zhuǎn)速圖和結(jié)構(gòu)式 （1）轉(zhuǎn)速圖）轉(zhuǎn)速圖 在轉(zhuǎn)速圖中可以表示出傳動(dòng)軸的數(shù)目，傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)關(guān)系，主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速值及其傳動(dòng)路線，各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速分級(jí)和轉(zhuǎn)速值，各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比等。 距離相等的一組水平線代表距離相等的一組水平線代表各級(jí)轉(zhuǎn)速。與各豎線的交點(diǎn)代表各各級(jí)轉(zhuǎn)速。與各豎線的交點(diǎn)代表各軸的轉(zhuǎn)速。由于分級(jí)變速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。由于分級(jí)變速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速是按等比級(jí)數(shù)排列的，故豎線采速是按等比級(jí)數(shù)排列的，故豎

29、線采用了對(duì)數(shù)坐標(biāo)。相鄰兩水平線之間用了對(duì)數(shù)坐標(biāo)。相鄰兩水平線之間的間隔為的間隔為lglg。表示的轉(zhuǎn)速之比是表示的轉(zhuǎn)速之比是等比級(jí)數(shù)的公比等比級(jí)數(shù)的公比。轉(zhuǎn)速圖中的小轉(zhuǎn)速圖中的小圓圈表示該軸具有的轉(zhuǎn)速，稱為圓圈表示該軸具有的轉(zhuǎn)速，稱為轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速點(diǎn)速點(diǎn)。傳動(dòng)軸傳動(dòng)軸格線間轉(zhuǎn)速點(diǎn)格線間轉(zhuǎn)速點(diǎn)的連線稱為傳動(dòng)線，表示的連線稱為傳動(dòng)線，表示兩軸間一對(duì)傳動(dòng)副的傳動(dòng)兩軸間一對(duì)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比比u，用主動(dòng)齒輪與被動(dòng)用主動(dòng)齒輪與被動(dòng)齒輪的齒數(shù)比或主動(dòng)帶輪齒輪的齒數(shù)比或主動(dòng)帶輪與被動(dòng)帶輪的輪徑比表示。與被動(dòng)帶輪的輪徑比表示。傳動(dòng)比傳動(dòng)比u與速比與速比i互為倒數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，即關(guān)系，即u1i。若傳動(dòng)線是水平的，若傳動(dòng)線是水

30、平的，表示等速傳動(dòng)，傳動(dòng)比表示等速傳動(dòng)，傳動(dòng)比u1；若傳動(dòng)線向右下方若傳動(dòng)線向右下方傾斜，表示降速傳動(dòng)，傳傾斜，表示降速傳動(dòng)，傳動(dòng)比動(dòng)比u 1。 電機(jī)軸與電機(jī)軸與I軸之間為皮軸之間為皮帶定比傳動(dòng)，傳動(dòng)比為：帶定比傳動(dòng)，傳動(dòng)比為： u12625611.412 12 是降速傳動(dòng)，傳動(dòng)線是降速傳動(dòng)，傳動(dòng)線向右下方傾斜兩格。向右下方傾斜兩格。I軸的軸的轉(zhuǎn)速為：轉(zhuǎn)速為： n11440126256 710rmin 軸軸I-間的變速組間的變速組 a 有三個(gè)有三個(gè)傳動(dòng)副，傳動(dòng)比分別為：傳動(dòng)副，傳動(dòng)比分別為：ua136361110 ua2364211.411 ua324481212 在轉(zhuǎn)速圖上軸在轉(zhuǎn)速圖上軸I-

31、之間有三之間有三條傳動(dòng)線。條傳動(dòng)線。 軸軸-軸間的變速組軸間的變速組 b 有有兩個(gè)傳動(dòng)副，傳動(dòng)比分別為：兩個(gè)傳動(dòng)副，傳動(dòng)比分別為：ub142421110 ；ub2226212.813 在轉(zhuǎn)速圖上，在轉(zhuǎn)速圖上，軸的每一轉(zhuǎn)軸的每一轉(zhuǎn)速都有兩條傳動(dòng)線與速都有兩條傳動(dòng)線與軸相連，軸相連，分別為水平和向右下方降三格。分別為水平和向右下方降三格。 -軸之間的變速組軸之間的變速組c c有兩有兩個(gè)傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比分別為：個(gè)傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比分別為：uc160302121 ；uc218721414 在轉(zhuǎn)速圖上，在轉(zhuǎn)速圖上，軸上的每一級(jí)軸上的每一級(jí)轉(zhuǎn)速都有兩條傳動(dòng)線與轉(zhuǎn)速都有兩條傳動(dòng)線與軸相連，軸相連，分別為向右上

32、方升兩格和向右下分別為向右上方升兩格和向右下方降四格。方降四格。（2 2） 結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式 設(shè)計(jì)分級(jí)變速主傳動(dòng)系時(shí)，常采用結(jié)構(gòu)式的形式加以表設(shè)計(jì)分級(jí)變速主傳動(dòng)系時(shí)，常采用結(jié)構(gòu)式的形式加以表示。如：示。如：12312326 。式中的。式中的12表示主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為表示主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為12級(jí)，級(jí)，3、2、2分別表示按傳動(dòng)順序排列各變速組的傳動(dòng)副數(shù)，分別表示按傳動(dòng)順序排列各變速組的傳動(dòng)副數(shù)，即該變速傳動(dòng)系由即該變速傳動(dòng)系由a、b、c三個(gè)變速組組成。三個(gè)變速組組成。a 變速組的傳動(dòng)變速組的傳動(dòng)副數(shù)為副數(shù)為3，b 變速組的傳動(dòng)副數(shù)為變速組的傳動(dòng)副數(shù)為2，c 變速組的傳動(dòng)副數(shù)為變速組的傳動(dòng)副數(shù)為2。結(jié)構(gòu)式中

33、的下標(biāo)結(jié)構(gòu)式中的下標(biāo)1、3、6，分別表示出各變速組的級(jí)比指數(shù)。，分別表示出各變速組的級(jí)比指數(shù)。 變速組的級(jí)比是指主動(dòng)軸上同一點(diǎn)傳往被動(dòng)軸相變速組的級(jí)比是指主動(dòng)軸上同一點(diǎn)傳往被動(dòng)軸相鄰兩傳動(dòng)線的比值，用鄰兩傳動(dòng)線的比值，用 表示。級(jí)比表示。級(jí)比 中的指數(shù)中的指數(shù)Xi值稱為級(jí)比指數(shù)，它相當(dāng)于由上述相鄰兩傳動(dòng)線與被值稱為級(jí)比指數(shù)，它相當(dāng)于由上述相鄰兩傳動(dòng)線與被動(dòng)軸交點(diǎn)之間相距的格數(shù)。動(dòng)軸交點(diǎn)之間相距的格數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)要使主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)的等比數(shù)列，必須有設(shè)計(jì)時(shí)要使主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)的等比數(shù)列，必須有一個(gè)變速組的級(jí)比指數(shù)一個(gè)變速組的級(jí)比指數(shù)X0為為1，此變速組稱為基本組。，此變速組稱為基本組。則基本組的級(jí)比指數(shù)

34、為則基本組的級(jí)比指數(shù)為X01。 ixix2、各變速組的變速范圍及極限傳動(dòng)比、各變速組的變速范圍及極限傳動(dòng)比 變速組中最大與最小傳動(dòng)比的比值，稱為變速組中最大與最小傳動(dòng)比的比值，稱為 該變速該變速組的變速范圍。即組的變速范圍。即： （i=0，1，2，j) 在設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)， 一般限制降速最小傳動(dòng)比最小傳動(dòng)比 直齒直齒圓柱齒輪的 最大升速比最大升速比 斜齒斜齒圓柱齒輪可取iiiuuR)/()(minmax4/1min主u2max主u5 . 2max主u3、主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)的一般原則、主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)的一般原則 傳動(dòng)副前多后少的原則傳動(dòng)副前多后少的原則 傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序相一致的原則傳動(dòng)順序與擴(kuò)

35、大順序相一致的原則 變速組的變速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)速不變速組的變速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速宜超過電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 4、主變速傳動(dòng)系的幾種特殊設(shè)計(jì)、主變速傳動(dòng)系的幾種特殊設(shè)計(jì) 具有多速電動(dòng)機(jī)的主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)采用多速異步電動(dòng)具有多速電動(dòng)機(jī)的主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)采用多速異步電動(dòng)機(jī)和其他方式聯(lián)合使用，可以簡(jiǎn)化機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使用方機(jī)和其他方式聯(lián)合使用，可以簡(jiǎn)化機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使用方便。便。 多刀半自動(dòng)車床的主變速傳動(dòng)系圖和轉(zhuǎn)速圖多刀半自動(dòng)車床的主變速傳動(dòng)系圖和轉(zhuǎn)速圖2 具有交換齒輪的變速傳動(dòng)系交換齒輪的變速組應(yīng)設(shè)計(jì)成具有交換齒輪的變速傳動(dòng)系交換齒輪的變速組應(yīng)設(shè)計(jì)成對(duì)稱分布的。交換齒輪

36、可用較少的齒輪，以得到多級(jí)轉(zhuǎn)速，對(duì)稱分布的。交換齒輪可用較少的齒輪，以得到多級(jí)轉(zhuǎn)速，并使變速箱結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。并使變速箱結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。 具有交換齒輪的主變速傳動(dòng)系圖具有交換齒輪的主變速傳動(dòng)系圖3 采用公用齒輪的變速傳動(dòng)系采用公用齒輪可以減少齒輪采用公用齒輪的變速傳動(dòng)系采用公用齒輪可以減少齒輪的數(shù)目，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮短軸向尺寸。的數(shù)目，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮短軸向尺寸。 銑床主變速傳動(dòng)系圖銑床主變速傳動(dòng)系圖4圖圖2 2 圖圖3 3 圖圖4 4 銑床主變銑床主變速傳動(dòng)系統(tǒng)圖速傳動(dòng)系統(tǒng)圖 5、擴(kuò)大傳動(dòng)系變速范圍的方法、擴(kuò)大傳動(dòng)系變速范圍的方法 增加比變速組增加比變速組 采用背輪機(jī)構(gòu)采用背輪機(jī)構(gòu) 采用雙公比的傳動(dòng)系采

37、用雙公比的傳動(dòng)系 采用分支傳動(dòng)采用分支傳動(dòng) 6、齒輪齒數(shù)的確定、齒輪齒數(shù)的確定 對(duì)于定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)和帶輪直徑，可對(duì)于定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)和帶輪直徑，可 依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。冊(cè)推薦的方法確定。 確定齒輪齒數(shù)時(shí)，選取合理的齒數(shù)和是很關(guān)鍵的。各對(duì)傳確定齒輪齒數(shù)時(shí)，選取合理的齒數(shù)和是很關(guān)鍵的。各對(duì)傳動(dòng)副的齒數(shù)和應(yīng)該是相同的。齒輪的中心距取決于傳遞的轉(zhuǎn)矩。動(dòng)副的齒數(shù)和應(yīng)該是相同的。齒輪的中心距取決于傳遞的轉(zhuǎn)矩。扭矩越大，中心矩越大。扭矩越大，中心矩越大。 在主傳動(dòng)中，一般取最小齒輪齒數(shù)在主傳動(dòng)中，一般取最小齒輪齒數(shù) 三聯(lián)滑移齒輪的最大于三聯(lián)滑移齒輪的最大于此大齒數(shù)之間的齒數(shù)差

38、應(yīng)大于或等于此大齒數(shù)之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4。 齒輪齒數(shù)確定后，還應(yīng)驗(yàn)算轉(zhuǎn)速誤差：齒輪齒數(shù)確定后，還應(yīng)驗(yàn)算轉(zhuǎn)速誤差： 式中：式中： n-主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速；主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速；n-主軸的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速；主軸的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速； -公比公比 2018minZ)%1(10/ )(nnn 7、計(jì)算轉(zhuǎn)速、計(jì)算轉(zhuǎn)速 機(jī)床的功率扭轉(zhuǎn)特性機(jī)床的功率扭轉(zhuǎn)特性 驅(qū)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的這類機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)屬恒轉(zhuǎn)矩傳恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)動(dòng)。如刨床的工作臺(tái)。 主運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床基本上是恒功率傳動(dòng)恒功率傳動(dòng)。如車床、銑床的主軸。 主軸或各傳動(dòng)件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速為它們的計(jì)算轉(zhuǎn)速 變速傳動(dòng)系中傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定變速傳動(dòng)系中傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定 變速傳

39、動(dòng)系中的傳動(dòng)件包括軸和齒輪，它們的計(jì)算轉(zhuǎn)速可根據(jù)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖 確定。確定的順序是先定出主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，再順次由后往前，定出各傳動(dòng)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 ，然后再確定齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。jn 8、變速箱內(nèi)傳動(dòng)件的空間布置與計(jì)算、變速箱內(nèi)傳動(dòng)件的空間布置與計(jì)算 變速箱內(nèi)各傳動(dòng)軸的空間布置變速箱內(nèi)各傳動(dòng)軸的空間布置 各傳動(dòng)軸是空間布置各傳動(dòng)軸是空間布置（臥式車床主軸箱橫截面圖臥式車床主軸箱橫截面圖5，展開圖展開圖6） 各傳動(dòng)軸在一個(gè)鉛直平面內(nèi)各傳動(dòng)軸在一個(gè)鉛直平面內(nèi) （臥式銑床變速箱圖臥式銑床變速箱圖7） 變速箱內(nèi)各傳動(dòng)軸的軸向固定變速箱內(nèi)各傳動(dòng)軸的軸向固定 軸向固定的方法有：軸向固定的方法有： 一端

40、固定一端固定 如圖圖如圖圖8、 兩端固定，如圖兩端固定，如圖9。 各傳動(dòng)軸的估算和驗(yàn)算各傳動(dòng)軸的估算和驗(yàn)算 按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑 按彎曲剛度驗(yàn)算軸的直徑按彎曲剛度驗(yàn)算軸的直徑圖圖5 5 臥式車床主軸箱橫截面圖臥式車床主軸箱橫截面圖2222圖圖6 6 臥式車床主軸箱臥式車床主軸箱展開圖展開圖圖圖7 7 臥式銑床變速箱圖臥式銑床變速箱圖2424圖圖8 8 一端固定一端固定圖圖9 9 兩端固定兩端固定1 1、無級(jí)變速裝置的分類、無級(jí)變速裝置的分類機(jī)床主傳動(dòng)中常采用的無級(jí)變速裝置有三大類：機(jī)床主傳動(dòng)中常采用的無級(jí)變速裝置有三大類：變速電動(dòng)變速電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無級(jí)變速裝置、液壓無級(jí)變

41、速裝置機(jī)、機(jī)械無級(jí)變速裝置、液壓無級(jí)變速裝置。2 2、無級(jí)變速主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)原則、無級(jí)變速主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)原則盡量選擇功率和轉(zhuǎn)矩特性符合傳動(dòng)系要求的無級(jí)變速裝置盡量選擇功率和轉(zhuǎn)矩特性符合傳動(dòng)系要求的無級(jí)變速裝置。無極變速系統(tǒng)裝置單獨(dú)使用時(shí)，其調(diào)速范圍較小，滿足。無極變速系統(tǒng)裝置單獨(dú)使用時(shí)，其調(diào)速范圍較小，滿足不了要求，尤其是恒功率調(diào)速范圍往往遠(yuǎn)小于機(jī)床實(shí)際需不了要求，尤其是恒功率調(diào)速范圍往往遠(yuǎn)小于機(jī)床實(shí)際需要的恒功率變速范圍。要的恒功率變速范圍。四、無級(jí)變速主傳動(dòng)系四、無級(jí)變速主傳動(dòng)系一、進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求一、進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求三、電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)三、電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)二、機(jī)械

42、進(jìn)給傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)特點(diǎn)二、機(jī)械進(jìn)給傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)特點(diǎn)一、一、進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 1、進(jìn)給傳動(dòng)系的組成、進(jìn)給傳動(dòng)系的組成 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)、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)、 過載保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和執(zhí)行件等。過載保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和執(zhí)行件等。 2、進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求、進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 具有足夠的靜剛度和動(dòng)剛度；具有足夠的靜剛度和動(dòng)剛度； 具有良好的快速響應(yīng)性，不爬性；具有良好的快速響應(yīng)性，不爬性； 抗振性好；抗振性好； 具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍；具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍； 進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和定位精

43、度高；進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和定位精度高； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和裝配工藝性好。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和裝配工藝性好。 進(jìn)給傳動(dòng)系用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和和輔助運(yùn)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)是恒扭矩傳動(dòng)；進(jìn)給傳動(dòng)是恒扭矩傳動(dòng)；進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速進(jìn)給進(jìn)給傳動(dòng)系中各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速進(jìn)給傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖為傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖為前疏后密前疏后密結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)；進(jìn)給傳動(dòng)系采用傳動(dòng)間隙消除機(jī)構(gòu)；進(jìn)給傳動(dòng)系采用傳動(dòng)間隙消除機(jī)構(gòu)；采用了快速空程傳動(dòng)；采用了快速空程傳動(dòng)；采用了微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)。采用了微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)。 二、機(jī)械進(jìn)給傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)二、機(jī)械進(jìn)給傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)三、電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)三、電氣

44、伺服進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)控裝置數(shù)控裝置與與機(jī)床機(jī)床之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)，是以機(jī)械位置或角度作之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)，是以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)，作用是接受來自數(shù)控裝置發(fā)為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)，作用是接受來自數(shù)控裝置發(fā)出的進(jìn)給脈沖，經(jīng)變換和放大后驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)按規(guī)定的速度出的進(jìn)給脈沖，經(jīng)變換和放大后驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)按規(guī)定的速度和距離移動(dòng)。和距離移動(dòng)。1、電氣伺服系統(tǒng)的分類、電氣伺服系統(tǒng)的分類 電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)按有無監(jiān)測(cè)和反饋裝置分為：電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)按有無監(jiān)測(cè)和反饋裝置分為： 開環(huán)、閉環(huán)開環(huán)、閉環(huán)和和半閉環(huán)半閉環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)。閉環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)檢測(cè)反饋裝置有兩類：檢測(cè)反饋裝置有兩類：用用旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器作為位

45、置反饋，測(cè)速作為位置反饋，測(cè)速發(fā)電機(jī)作為速度反饋；用脈沖編碼器兼作位置和速度反饋發(fā)電機(jī)作為速度反饋；用脈沖編碼器兼作位置和速度反饋。后者用的多。后者用的多。 閉環(huán)控制的定位精度閉環(huán)控制的定位精度取決于取決于檢測(cè)裝置的精度檢測(cè)裝置的精度。其控制精。其控制精度、動(dòng)態(tài)性能都較好，但是較復(fù)雜，安裝度、動(dòng)態(tài)性能都較好，但是較復(fù)雜，安裝 調(diào)試較麻煩，調(diào)試較麻煩，成本高，用于精密型的機(jī)床上。成本高，用于精密型的機(jī)床上。為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，閉環(huán)系統(tǒng)除檢測(cè)執(zhí)行部件的位移量，為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，閉環(huán)系統(tǒng)除檢測(cè)執(zhí)行部件的位移量，還檢測(cè)其速度還檢測(cè)其速度半閉環(huán)系統(tǒng)半閉環(huán)系統(tǒng)半閉環(huán)的精度比閉環(huán)差，但系統(tǒng)穩(wěn)定性好，且結(jié)構(gòu)比較

46、半閉環(huán)的精度比閉環(huán)差，但系統(tǒng)穩(wěn)定性好，且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，調(diào)整容易，價(jià)格低。簡(jiǎn)單，調(diào)整容易，價(jià)格低。 綜上所述綜上所述，對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求是：對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求是： 穩(wěn)定性好，精度要高，快速穩(wěn)定性好，精度要高，快速 響應(yīng)性好，定位精度高。響應(yīng)性好，定位精度高。影響機(jī)床伺服系統(tǒng)性能的因素：影響機(jī)床伺服系統(tǒng)性能的因素：進(jìn)給傳動(dòng)件的間隙；扭轉(zhuǎn)、撓曲；機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的振動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)件的間隙；扭轉(zhuǎn)、撓曲；機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的振動(dòng)、摩擦；機(jī)床的剛度和抗振性；系統(tǒng)的質(zhì)量和慣量；低、摩擦；機(jī)床的剛度和抗振性；系統(tǒng)的質(zhì)量和慣量；低速下的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好，有無爬行現(xiàn)象等。速下的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好，有無爬行現(xiàn)象等。 2、電氣伺服進(jìn)給系

47、統(tǒng)驅(qū)動(dòng)部件、電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)部件 伺服驅(qū)動(dòng)部件如伺服驅(qū)動(dòng)部件如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)等。等。 對(duì)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的基本要求：對(duì)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的基本要求： 調(diào)速范圍寬，低速運(yùn)行平穩(wěn)，無爬行；調(diào)速范圍寬，低速運(yùn)行平穩(wěn)，無爬行； 快速響應(yīng)性好；快速響應(yīng)性好； 抗負(fù)載振動(dòng)能力強(qiáng)；抗負(fù)載振動(dòng)能力強(qiáng)； 可承受頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；可承受頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)； 振動(dòng)和噪聲小，可靠性高，壽命長(zhǎng)；振動(dòng)和噪聲小，可靠性高，壽命長(zhǎng)； 調(diào)整維修方便。調(diào)整維修方便。 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的類型：進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的類型： 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)脈沖電動(dòng)機(jī)，每接受一個(gè)電脈沖信號(hào)

48、，電動(dòng)機(jī)軸就轉(zhuǎn)過一脈沖電動(dòng)機(jī)，每接受一個(gè)電脈沖信號(hào)，電動(dòng)機(jī)軸就轉(zhuǎn)過一定的角度定的角度優(yōu)點(diǎn)：沒有累積誤差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用、維修方便，成本優(yōu)點(diǎn)：沒有累積誤差，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用、維修方便，成本低，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)負(fù)載慣量的能力大，適用于中小型機(jī)低，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)負(fù)載慣量的能力大，適用于中小型機(jī)床和速度精度要求不高的地方床和速度精度要求不高的地方缺點(diǎn)：效率低，發(fā)熱大缺點(diǎn)：效率低，發(fā)熱大 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的類型：進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的類型： 直流伺服電動(dòng)機(jī)直流伺服電動(dòng)機(jī)小慣量直流電動(dòng)機(jī)。小慣量直流電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子直徑小，軸向尺寸大，長(zhǎng)徑比約轉(zhuǎn)子直徑小，軸向尺寸大，長(zhǎng)徑比約為為5，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，常用于高速輕載的小型數(shù)控機(jī)床中。

49、，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，常用于高速輕載的小型數(shù)控機(jī)床中。大慣量直流電動(dòng)機(jī)。大慣量直流電動(dòng)機(jī)。寬調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)。頻率高、定位精寬調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)。頻率高、定位精度好，調(diào)整簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)，缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子溫度高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣度好，調(diào)整簡(jiǎn)單、工作平穩(wěn)，缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子溫度高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，時(shí)間響應(yīng)較慢。量大，時(shí)間響應(yīng)較慢。 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的類型：進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的類型： 交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)采用新型的磁場(chǎng)矢量變換控制技術(shù)，對(duì)交流電動(dòng)機(jī)作磁場(chǎng)采用新型的磁場(chǎng)矢量變換控制技術(shù)，對(duì)交流電動(dòng)機(jī)作磁場(chǎng)的矢量控制的矢量控制?？煽啃院?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、動(dòng)?？煽啃院?，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。態(tài)響應(yīng)好。 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的類型：

50、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的類型： 直線伺服電動(dòng)機(jī)直線伺服電動(dòng)機(jī)能直接將電能轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的電力驅(qū)動(dòng)裝置。適能直接將電能轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的電力驅(qū)動(dòng)裝置。適應(yīng)超高速加工技術(shù)發(fā)展起來的。應(yīng)超高速加工技術(shù)發(fā)展起來的。 3、電氣伺服進(jìn)給傳動(dòng)系中的機(jī)械傳動(dòng)部件、電氣伺服進(jìn)給傳動(dòng)系中的機(jī)械傳動(dòng)部件 機(jī)械傳動(dòng)部件應(yīng)滿足的基本要求：機(jī)械傳動(dòng)部件應(yīng)滿足的基本要求： 采用低摩擦傳動(dòng)；采用低摩擦傳動(dòng)； 伺服系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系匹配要合適；伺服系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系匹配要合適； 選擇最佳降速比來降低慣量，最好采用直接傳動(dòng)方式；選擇最佳降速比來降低慣量，最好采用直接傳動(dòng)方式； 采用預(yù)緊辦法提高整個(gè)系統(tǒng)的剛度；采用預(yù)緊辦法提高整個(gè)系統(tǒng)

51、的剛度； 采用消除傳動(dòng)間隙的方法，減小反向死區(qū)誤差采用消除傳動(dòng)間隙的方法，減小反向死區(qū)誤差, 提高運(yùn)提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和定位精度。動(dòng)平穩(wěn)性和定位精度。機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì) 機(jī)械傳動(dòng)部件主要是指機(jī)械傳動(dòng)部件主要是指齒輪齒輪（或同步齒輪帶）和（或同步齒輪帶）和絲杠螺絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副母?jìng)鲃?dòng)副。 最低降速比的確定：最低降速比的確定：傳動(dòng)副的最佳降速比應(yīng)按最大加速傳動(dòng)副的最佳降速比應(yīng)按最大加速度能力和最小慣量的要求確定，以降低機(jī)械傳動(dòng)部件的慣量度能力和最小慣量的要求確定，以降低機(jī)械傳動(dòng)部件的慣量 齒輪傳動(dòng)間隙的消除：齒輪傳動(dòng)間隙的消除：齒輪傳動(dòng)間隙的消除有剛性調(diào)整齒輪傳動(dòng)間隙的消除有剛性調(diào)整法和柔

52、性調(diào)整法兩類。剛性調(diào)整法是調(diào)整后尺側(cè)間隙不能自法和柔性調(diào)整法兩類。剛性調(diào)整法是調(diào)整后尺側(cè)間隙不能自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償；柔性調(diào)整法是指調(diào)整后的尺側(cè)間隙可以自動(dòng)進(jìn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償；柔性調(diào)整法是指調(diào)整后的尺側(cè)間隙可以自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。行補(bǔ)償。 雙片直齒輪錯(cuò)齒間隙消除機(jī)構(gòu)圖雙片直齒輪錯(cuò)齒間隙消除機(jī)構(gòu)圖13 滾珠絲杠及其支承：滾珠絲杠及其支承： 滾珠絲杠是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成滾珠絲杠是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行件的直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，執(zhí)行件的直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，圖圖14，它由螺母、，它由螺母、絲杠、滾珠、回珠器、密封環(huán)等組成。滾珠絲杠的摩擦絲杠、滾珠、回珠器、密封環(huán)等組成。滾珠絲杠的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)效率高。滾珠絲杠常采用系

53、數(shù)小，傳動(dòng)效率高。滾珠絲杠常采用角接觸球軸承圖角接觸球軸承圖15或雙向推力圓柱滾子軸承與滾針軸承的或雙向推力圓柱滾子軸承與滾針軸承的組合軸承圖組合軸承圖16方式。前者一般用在中、小型數(shù)控機(jī)床，后者則用在軸方式。前者一般用在中、小型數(shù)控機(jī)床，后者則用在軸向剛度高的場(chǎng)合。滾珠絲杠的向剛度高的場(chǎng)合。滾珠絲杠的三種支承方式圖三種支承方式圖17：一端：一端固定，另一端自由；一端固定，另一端簡(jiǎn)支承；兩端固固定，另一端自由；一端固定，另一端簡(jiǎn)支承；兩端固定。定。 絲杠的拉壓剛度計(jì)算絲杠的拉壓剛度計(jì)算： 絲杠的綜合拉壓剛度絲杠的綜合拉壓剛度主要由絲杠的拉壓剛度，支承剛度和螺母剛度三主要由絲杠的拉壓剛度，支承剛

54、度和螺母剛度三部分組成。部分組成。 滾珠絲杠螺母副間隙消除和預(yù)緊滾珠絲杠螺母副間隙消除和預(yù)緊： 同齒輪的同齒輪的傳動(dòng)副一樣，滾珠絲杠螺母副必須消除間隙，并傳動(dòng)副一樣，滾珠絲杠螺母副必須消除間隙，并施加預(yù)緊力，以保證絲杠、滾珠和螺母之間沒有施加預(yù)緊力，以保證絲杠、滾珠和螺母之間沒有間隙，提高螺母絲杠副的接觸剛度。間隙，提高螺母絲杠副的接觸剛度。滾珠絲杠螺母副通常采用雙螺母結(jié)構(gòu)圖滾珠絲杠螺母副通常采用雙螺母結(jié)構(gòu)圖18 滾珠絲杠的預(yù)拉伸滾珠絲杠的預(yù)拉伸： 滾珠絲杠常采用預(yù)拉滾珠絲杠常采用預(yù)拉伸的方式，以提高其拉壓剛度和補(bǔ)償絲杠的熱變伸的方式，以提高其拉壓剛度和補(bǔ)償絲杠的熱變性。性。一、主軸部件設(shè)計(jì)一

55、、主軸部件設(shè)計(jì)二、支承件二、支承件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)三、導(dǎo)軌三、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一、主軸部件應(yīng)滿足的基本要求一、主軸部件應(yīng)滿足的基本要求主軸部件是機(jī)床的執(zhí)行件，由主軸部件是機(jī)床的執(zhí)行件，由主軸主軸及其及其支承軸承支承軸承、傳動(dòng)件、密封件傳動(dòng)件、密封件及及定位元件定位元件等組成等組成。基本要求基本要求： 旋轉(zhuǎn)精度旋轉(zhuǎn)精度指裝配后，在無載荷、低速轉(zhuǎn)指裝配后，在無載荷、低速轉(zhuǎn) 動(dòng)條件下，動(dòng)條件下，在安裝工件或刀具的主軸部位的徑向和軸向跳動(dòng)。旋轉(zhuǎn)在安裝工件或刀具的主軸部位的徑向和軸向跳動(dòng)。旋轉(zhuǎn)精度取決于主軸、軸承、箱體孔等的制造、裝配和調(diào)整精度取決于主軸、軸承、箱體孔等的制造、裝配和調(diào)整精度。精度。 剛度剛度指主軸

56、部件在外加載荷作用下抵抗變形的能力。指主軸部件在外加載荷作用下抵抗變形的能力。主軸部件的剛度是綜合剛度，它是主軸、軸承等剛度的綜主軸部件的剛度是綜合剛度，它是主軸、軸承等剛度的綜合反映。合反映?；疽螅夯疽螅?抗振性抗振性指抵抗受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)的能力。指抵抗受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)的能力。溫升和熱變形指主軸部件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因各相對(duì)處的溫升和熱變形指主軸部件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因各相對(duì)處的摩擦生熱，切削區(qū)的切削熱等使主軸部件的溫度摩擦生熱，切削區(qū)的切削熱等使主軸部件的溫度升高，形狀尺寸和位置發(fā)生變化，造成主軸部件升高，形狀尺寸和位置發(fā)生變化，造成主軸部件的所謂熱變形。的所謂熱變形。 精度保持性精度保持性指長(zhǎng)期

57、地保持其原始制造精度的指長(zhǎng)期地保持其原始制造精度的能力。能力。二、主軸部件的傳動(dòng)方式二、主軸部件的傳動(dòng)方式主軸部件的傳動(dòng)方式主軸部件的傳動(dòng)方式主要有主要有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、電齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)等。等。 齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能夠傳遞較大其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能夠傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，能適應(yīng)變轉(zhuǎn)速、變載荷工作，應(yīng)用最廣。缺點(diǎn)是的轉(zhuǎn)矩，能適應(yīng)變轉(zhuǎn)速、變載荷工作，應(yīng)用最廣。缺點(diǎn)是線速度不能過高，通常小于線速度不能過高，通常小于1215m/s，不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)。，不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)。 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)其特點(diǎn)是靠摩擦力傳動(dòng)（除同步齒形帶外）其特點(diǎn)是靠摩擦力傳動(dòng)（除同步齒形帶

58、外）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、成本低，特別適用于中心距較大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、成本低，特別適用于中心距較大的兩軸間傳動(dòng)。皮帶有彈性可吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，的兩軸間傳動(dòng)。皮帶有彈性可吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，適宜高速傳動(dòng)，帶傳動(dòng)在過載時(shí)會(huì)打滑，能起到過載保護(hù)適宜高速傳動(dòng)，帶傳動(dòng)在過載時(shí)會(huì)打滑，能起到過載保護(hù)作用。缺點(diǎn)是有滑動(dòng)，不能用在速比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合。作用。缺點(diǎn)是有滑動(dòng)，不能用在速比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合。 帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)： 同步齒形帶圖同步齒形帶圖1 19 9是通過帶上的齒形與帶輪上的輪齒是通過帶上的齒形與帶輪上的輪齒相嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。同步齒形帶的齒形有兩種相嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。同步齒形帶的齒形有兩

59、種: :梯形梯形齒和圓弧齒齒和圓弧齒。 電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式其特點(diǎn)是主軸單元大大簡(jiǎn)化其特點(diǎn)是主軸單元大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，降低了噪聲和了結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，降低了噪聲和振動(dòng)；有較寬的調(diào)速范圍；有較大的驅(qū)動(dòng)功率和轉(zhuǎn)矩；振動(dòng)；有較寬的調(diào)速范圍；有較大的驅(qū)動(dòng)功率和轉(zhuǎn)矩；便于組織專業(yè)化生產(chǎn)。它廣泛應(yīng)用于精密機(jī)床、高速加便于組織專業(yè)化生產(chǎn)。它廣泛應(yīng)用于精密機(jī)床、高速加工中心和數(shù)控車床中。工中心和數(shù)控車床中。 高速內(nèi)圓磨床電主軸圖高速內(nèi)圓磨床電主軸圖2 20 0三、主軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三、主軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、主軸部件的支承數(shù)目、主軸部件的支承數(shù)目 多數(shù)機(jī)床的

60、主軸采用多數(shù)機(jī)床的主軸采用前、后兩個(gè)支承前、后兩個(gè)支承。 為提高剛度和抗振性，有的機(jī)床采用三個(gè)支承。三為提高剛度和抗振性，有的機(jī)床采用三個(gè)支承。三個(gè)支承中可以前、后支承為主要支承，中間支承為輔助個(gè)支承中可以前、后支承為主要支承，中間支承為輔助支承；也可以前、中支承為主要支承，后支承為輔助支支承；也可以前、中支承為主要支承，后支承為輔助支承，后者應(yīng)用較多。承，后者應(yīng)用較多。 2、推力軸承的位置配置型式、推力軸承的位置配置型式 前端配置前端配置指兩個(gè)方向的推力軸承都布置在前支承指兩個(gè)方向的推力軸承都布置在前支承外。這類配置方案在前支承處軸承較多，發(fā)熱大，溫升外。這類配置方案在前支承處軸承較多，發(fā)熱