第八章傳動(dòng)設(shè)計(jì)

1、傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 本章本章基本要求與重點(diǎn)基本要求與重點(diǎn)： 1 1、理解轉(zhuǎn)速圖，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖和公比求出各傳動(dòng)比、理解轉(zhuǎn)速圖，根據(jù)轉(zhuǎn)速圖和公比求出各傳動(dòng)比的數(shù)值；的數(shù)值； 2 2、能根據(jù)給定條件，畫(huà)出結(jié)構(gòu)網(wǎng)及轉(zhuǎn)速圖；、能根據(jù)給定條件，畫(huà)出結(jié)構(gòu)網(wǎng)及轉(zhuǎn)速圖； 3 3、掌握主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)；、掌握主傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)； 4 4、掌握計(jì)算轉(zhuǎn)速的概念及計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定方法；、掌握計(jì)算轉(zhuǎn)速的概念及計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定方法； 5 5、了解無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，、了解無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，以及齒輪的布置方法。以及齒輪的布置方法。 本章本章難點(diǎn)難點(diǎn)：計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定。：計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定。傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳

2、動(dòng)設(shè)計(jì)圖圖8-1 X61328-1 X6132萬(wàn)能升降臺(tái)銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)裝配圖萬(wàn)能升降臺(tái)銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)裝配圖傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)功功用用組組成成動(dòng)力傳遞；動(dòng)力傳遞；速度傳遞；速度傳遞；滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)的需要。滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)的需要。定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)開(kāi)停裝置開(kāi)停裝置制動(dòng)裝置制動(dòng)裝置換向裝置換向裝置潤(rùn)滑裝置潤(rùn)滑裝置密封裝置密封裝置操縱機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)主軸組件主軸組件箱體箱體傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速線傳動(dòng)軸線轉(zhuǎn)速點(diǎn)傳動(dòng)線傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)第二擴(kuò)大組第二擴(kuò)大組c c級(jí)比：級(jí)比： 6 6x x2 26 6，r r2 2 6 6第一擴(kuò)大組第一擴(kuò)大組b b級(jí)比：級(jí)比： 3 3x x1 13 3，r

3、r1 1 3 3基本組基本組a a，級(jí)比：級(jí)比： x x0 01 1，r r0 0 2 2傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)0 x 基本組級(jí)比指數(shù)基本組級(jí)比指數(shù) 第一擴(kuò)大組級(jí)比指數(shù)第一擴(kuò)大組級(jí)比指數(shù) 第二擴(kuò)大組級(jí)比指數(shù)第二擴(kuò)大組級(jí)比指數(shù) 第第j j擴(kuò)大組級(jí)比指數(shù)擴(kuò)大組級(jí)比指數(shù)01Px102PPx1210jjPPPPx10 x01Px 102PPx 1210jjPPPPx傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)00) 1(0 xPrminmaxiir 基本組的變速范圍：基本組的變速范圍： 第一擴(kuò)大組的變速范圍：第一擴(kuò)大組的變速范圍： 第二擴(kuò)大組的變速范圍：第二擴(kuò)大組的變速范圍： 主軸的變速范圍：主軸的變速范圍：11) 1

4、(1xPr22)1(2xPrinrrrrr210傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)126 25624 4822 6218 72傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)二、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式二、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)2.2.結(jié)構(gòu)網(wǎng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)( (式式) )表達(dá)的內(nèi)容表達(dá)的內(nèi)容12312326傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)10825. 05 . 22minmaxmaxuur 進(jìn)給傳動(dòng)變速組的最大變速范圍為進(jìn)給傳動(dòng)變速組的最大變速范圍為: :142 . 08 . 2minmaxmaxuur傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)826. 126. 19)12(33)1(2210pppr81626. 126. 112)13(23)1(2210pppr 合乎要求。合乎要求。又如，又

5、如，18=318=31 1336 6223 3， =1.26=1.26，其最后擴(kuò)大組的變速范圍：其最后擴(kuò)大組的變速范圍： 則則超出允許值超出允許值。 最后擴(kuò)大組的傳動(dòng)副一般取最后擴(kuò)大組的傳動(dòng)副一般取P Pj j=2=2較適宜。較適宜。傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)minminmincbauuumcbaxxxx 應(yīng)遵守的原則。應(yīng)遵守的原則。 (1)(1)變速組的傳動(dòng)副要變速組的傳動(dòng)副要“前多后少前多后少” 18=318=33 32 2，18=318=32 23 3，18=218=23 33 3 (3)(3)變速組的降速要變速組的降速要“前慢后快前慢后快” )(9550mNnPTc (2)(2)變速組的傳動(dòng)線要

6、變速組的傳動(dòng)線要“前密后疏前密后疏”傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)四項(xiàng)措施四項(xiàng)措施傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)3 3、示例、示例原始依據(jù)：原始依據(jù)：傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)由于極限變速范圍的限制，其最常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)由于極限變速范圍的限制，其最后擴(kuò)大組通常是由兩個(gè)傳動(dòng)副組成，變速范圍不太后擴(kuò)大組通常是由兩個(gè)傳動(dòng)副組成，變速范圍不太大（當(dāng)大（當(dāng) 1.26或或 1.41時(shí)，時(shí)，Rn4550），往往），往往不能滿(mǎn)足現(xiàn)代通用機(jī)床發(fā)展的要求。例如，有些新不能滿(mǎn)足現(xiàn)代通用機(jī)床發(fā)展的要求。

7、例如，有些新型車(chē)床和鏜床的主軸變速范圍甚至達(dá)到或超過(guò)型車(chē)床和鏜床的主軸變速范圍甚至達(dá)到或超過(guò)200，因此，需采用相應(yīng)的措施來(lái)擴(kuò)大機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的變因此，需采用相應(yīng)的措施來(lái)擴(kuò)大機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的變速范圍。速范圍。 傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)1.1.增加變速組的傳動(dòng)系統(tǒng)增加變速組的傳動(dòng)系統(tǒng)依據(jù)：依據(jù)： RnRa Rb Rc Rm。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速重疊，傳動(dòng)副不能得到充分利用。轉(zhuǎn)速重疊，傳動(dòng)副不能得到充分利用。原因：原因：變速組的變速范圍受到極限變速范圍的限制。變速組的變速范圍受到極限變速范圍的限制。 例：例：公比公比 1.41的常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)的常規(guī)傳動(dòng)系統(tǒng)最后擴(kuò)大組的極限變速范圍最后擴(kuò)大組的極限變速范圍r2 z/

8、2 1.416 8主軸轉(zhuǎn)速的最大變速范圍：主軸轉(zhuǎn)速的最大變速范圍：Rmax z-11.4111= 45主軸轉(zhuǎn)速的最大變速級(jí)數(shù)：主軸轉(zhuǎn)速的最大變速級(jí)數(shù)：Zmax12相應(yīng)的結(jié)構(gòu)式：相應(yīng)的結(jié)構(gòu)式：12312326傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì) 現(xiàn)增加一個(gè)變速組，設(shè)其傳動(dòng)副數(shù)為現(xiàn)增加一個(gè)變速組，設(shè)其傳動(dòng)副數(shù)為2 2，則按轉(zhuǎn)速，則按轉(zhuǎn)速圖的基本規(guī)律，該傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式變?yōu)椋簣D的基本規(guī)律，該傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式變?yōu)椋?4312326212 該傳動(dòng)系統(tǒng)最后擴(kuò)大組的變速范圍為：該傳動(dòng)系統(tǒng)最后擴(kuò)大組的變速范圍為：措施：將新增加的變速組的變速范圍縮小到極限值，措施：將新增加的變速組的變速范圍縮小到極限值，即即R Rn n 6 68

9、 8。這時(shí)，有。這時(shí)，有6 6級(jí)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)重復(fù)，主軸級(jí)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)重復(fù)，主軸轉(zhuǎn)速只有轉(zhuǎn)速只有1818級(jí)（即級(jí)（即24246 6）。）。 Rn 1264810傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)6 6級(jí)轉(zhuǎn)速重復(fù)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)級(jí)轉(zhuǎn)速重復(fù)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)6 6級(jí)轉(zhuǎn)速重復(fù)級(jí)轉(zhuǎn)速重復(fù)31 23 26 2(12-6)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)2.2.采用背輪機(jī)構(gòu)采用背輪機(jī)構(gòu)( (單回曲機(jī)構(gòu)單回曲機(jī)構(gòu)) ) 離合器離合器M軸軸 軸軸 4321ZZZZ整個(gè)背輪機(jī)構(gòu)整個(gè)背輪機(jī)構(gòu) 一個(gè)變速組，則一個(gè)變速組，則該該變速組變速組的極限變速范圍為的極限變速范圍為:16114141max4321ZZZZr傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)注意點(diǎn)注意點(diǎn): 1）如果采用分離式傳動(dòng)，主軸箱和變

10、速箱之間）如果采用分離式傳動(dòng)，主軸箱和變速箱之間用皮帶傳動(dòng)，高速時(shí)可以直接傳動(dòng)主軸減少主軸振動(dòng)，用皮帶傳動(dòng)，高速時(shí)可以直接傳動(dòng)主軸減少主軸振動(dòng)，提高傳動(dòng)平穩(wěn)性；并可縮短高速傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)效提高傳動(dòng)平穩(wěn)性；并可縮短高速傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)效率。同時(shí)應(yīng)盡可能提高皮帶傳遞的最低轉(zhuǎn)速，以避免率。同時(shí)應(yīng)盡可能提高皮帶傳遞的最低轉(zhuǎn)速，以避免皮帶輪尺寸太大。皮帶輪尺寸太大。 2）合上離合器后，應(yīng)使背輪脫開(kāi)，也就是）合上離合器后，應(yīng)使背輪脫開(kāi)，也就是Z3/Z4傳動(dòng)副脫開(kāi)，否則在主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)傳動(dòng)副脫開(kāi)，否則在主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)Z3/Z4傳動(dòng)傳動(dòng)副將使副將使軸以高于主軸的轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)，增加機(jī)床空載功軸以高于主

11、軸的轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)，增加機(jī)床空載功率損失，同時(shí)又增加齒輪噪聲并加劇磨損。率損失，同時(shí)又增加齒輪噪聲并加劇磨損。傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì))%1(nnn (2)(2)齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過(guò)大，齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過(guò)大，Sz100Sz100120120； (3)(3)齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過(guò)??；齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過(guò)小； 1)1)最小齒輪不產(chǎn)生根切現(xiàn)象，一般取最小最小齒輪不產(chǎn)生根切現(xiàn)象，一般取最小齒數(shù)齒數(shù)Z Zminmin18201820。 2)2)受結(jié)構(gòu)限制的各齒輪受結(jié)構(gòu)限制的各齒輪( (尤其是最小齒輪尤其是最小齒輪) )。傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)mTDi221min)5 . 2(minminZmDimTZ25 . 6min傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)

12、設(shè)計(jì)jjjuZZ/ZjjjSuuZ1ZjjSZZZjjSuZ11傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)2141. 11122111ZZu41. 111222ZZu1333ZZu482/124111uZZ72482411ZZSZ 例例: :傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)3041. 1727241. 1/1141. 1/11222ZSuuZ42307222ZSZZ36272721111333ZSuuZ36367233ZSZZ傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)2121ZZSmSm121221eemmSSZZ1111121)(21ZSmZZmA2222221)(21ZSmZZmAKeSeSZZ122121KeSZ12KeS

13、Z傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)43121221eemmSSZZ 選取選取K=30K=30，則，則 根據(jù)齒輪副的傳動(dòng)比齒數(shù)分配如下：根據(jù)齒輪副的傳動(dòng)比齒數(shù)分配如下：9033021 KeSZ12043012 KeSZ711941161u3882232u傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì))(2133ZZmAAZmZm)2(21)2(2132423ZZ傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)目的：確定傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)尺寸并核算其強(qiáng)度。目的：確定傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)尺寸并核算其強(qiáng)度。計(jì)算依據(jù)：計(jì)算依據(jù)：nPT9550P P傳動(dòng)件所傳遞的功率；傳動(dòng)件所傳遞的功率；n n傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)一、機(jī)床的功率和轉(zhuǎn)矩特性一、機(jī)床的功率和轉(zhuǎn)矩特性定義：功率

14、或轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。定義：功率或轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。nPT9550傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)床主軸在整個(gè)變速機(jī)床主軸在整個(gè)變速范圍內(nèi)，以計(jì)算轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，以計(jì)算轉(zhuǎn)速為界，可分為圖示兩為界，可分為圖示兩個(gè)區(qū)域：個(gè)區(qū)域： n nminminn nc c為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)為恒轉(zhuǎn)矩區(qū) n nc cn nmaxmax為恒功率區(qū)為恒功率區(qū)計(jì)算轉(zhuǎn)速計(jì)算轉(zhuǎn)速 傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速。傳遞全功率的最低轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì))13(minZcnn)14(minZcnn25. 0)(minminmaxnncnn35. 0)(minminmaxnncnn)3(minZcnn3 . 0)(minminmaxnncnn 二、主軸計(jì)算轉(zhuǎn)

15、速的確定二、主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)三、其他傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速三、其他傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速確定方法：確定方法：可根據(jù)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖來(lái)確定。可根據(jù)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖來(lái)確定。傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)(2)(2)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)2 2）各傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)速）各傳動(dòng)軸計(jì)算轉(zhuǎn)速1）主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速）主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：njnmin (Z/3-1)得得 nj=31.51.41(4 1) = 90 r.p.m 125355710傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)組傳動(dòng)組cba傳動(dòng)副傳動(dòng)副60/3018/7222/6224/48齒輪齒數(shù)齒輪齒數(shù)30182224計(jì)算轉(zhuǎn)速計(jì)算轉(zhuǎn)速3 3）傳動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定）傳動(dòng)齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定當(dāng)有轉(zhuǎn)速重復(fù)時(shí)，應(yīng)選用傳動(dòng)當(dāng)有轉(zhuǎn)速重復(fù)時(shí)，應(yīng)選用傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)路線，件計(jì)算轉(zhuǎn)速較高的傳動(dòng)路線，并由操縱機(jī)構(gòu)來(lái)保證。并由操縱機(jī)構(gòu)來(lái)保證。710355355250傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)1 1、無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)的類(lèi)型、無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)的類(lèi)型傳動(dòng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)2 2、無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)（1 1）直線主運(yùn)動(dòng)機(jī)床）直線主運(yùn)動(dòng)機(jī)床 直接利用調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍，將電動(dòng)機(jī)直接或直接利用調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍，將電動(dòng)機(jī)直接或通過(guò)定比減速齒輪拖動(dòng)