第二章-金屬切削機床設(shè)計7分析.ppt

1、第一、二章金屬切削機床設(shè)計、機械和汽車工程學院、2，2.1概述2.2金屬切削機床設(shè)計的基本理論2.3金屬切削機床整體設(shè)計2.4周傳動裝置設(shè)計2.5進給系統(tǒng)設(shè)計2.6機床控制系統(tǒng)設(shè)計*、第二章金屬切削機床設(shè)計、3，2.4周驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計、1。必須滿足的設(shè)計基本要求2、主傳動系統(tǒng)分類和傳動方式3、等級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計4、無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計5、數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)設(shè)計*、4、4、無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計、(1)無級變速裝置分類、(2)無級變速主應(yīng)用節(jié)目：數(shù)控機床、高精度機床、大機床等，4、無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計，6、(1)無級變速裝置分類，1變速馬達，機床上常用的變速馬達是直流雙力馬達和交流變速馬達

2、。額定速度以上是恒功率變速，一般速度調(diào)節(jié)范圍只有23。額定速度以下是一定的轉(zhuǎn)矩變速，曹征范圍很大，可以達到30以上。這些功率和轉(zhuǎn)矩特性通常不符合機床使用要求。為了擴大一定的功率調(diào)速范圍，在變速馬達和主軸之間連接分級變速箱。廣泛用于數(shù)控機床、大型機床等。7，2機器無級變速裝置，機器無級變速裝置有科普型、行星錐形、分離式錐形鋼圈型、寬帶型等多種結(jié)構(gòu)。他們都利用摩擦力傳遞扭矩，持續(xù)改變摩擦傳動部的工作半徑，實現(xiàn)無級變速。變速范圍小，大部分是恒轉(zhuǎn)矩傳動，一般單獨使用較少，與等級變速機構(gòu)串聯(lián)使用，擴大變速范圍。適用于功率和變速范圍小的中小型車床、銑床等機床主傳動，更多用于進給變速傳動。8，液壓無級變速裝

3、置通過在單位時間內(nèi)輸入液壓缸或液體動機中液體的流量實現(xiàn)無級變速。其特點是變速范圍大，變速方便，傳動平穩(wěn)，運動交換時沖擊小，直線運動和自動化容易。刨花、拉擠等主要運動經(jīng)常用于直線運動的機床中。選擇3液壓無級變速裝置，9，(1)功率和轉(zhuǎn)矩特性符合傳動系統(tǒng)要求的無級變速裝置。直線主運動恒轉(zhuǎn)矩傳動是與刨子相同的工作臺，例如直流電動機。旋轉(zhuǎn)主運動恒功率傳動用于車床或銑床主軸(例如，機器無級變速、(2)無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計原則、(2)無級變速裝置與機器級變速箱連接，以擴大恒功率變速范圍和整體變速范圍)。如果單獨使用無權(quán)限變速系統(tǒng)設(shè)備，速度調(diào)節(jié)范圍小，無法滿足要求。特別是恒功率調(diào)速范圍往往比機床實際需要的

4、恒功率變速范圍小得多。10，無級變速裝置為傳動系統(tǒng)的基本組，等級變速為放大組。機械無級變速裝置屬于摩擦傳動，因此有相對滑動現(xiàn)象，可能得不到理論旋轉(zhuǎn)速度。為了獲得連續(xù)無級變速，必須將等級變速器的傳動比設(shè)計為比無級變速裝置的變速范圍小一些。(2)無級變速主傳動系統(tǒng)設(shè)計原則，11，公式：如您所知，等級傳動系統(tǒng)的級數(shù)為：例如：機床主軸變速范圍Rn=60，無級變速器的變速范圍Rd=8，設(shè)計機器等級變速箱，求出其數(shù)量，繪制速度圖。，分析：機械級變速器的變速范圍為：機器等級傳動的傳動比：12，13，2.5進給系統(tǒng)設(shè)計，1，進給特性，2，進給系統(tǒng)的分類和配置，3，進給傳動的基本要求，4，等級進給，因此，進給系

5、統(tǒng)最后輸出軸的最大扭矩可以被認為幾乎相同。1，進給驅(qū)動器的特性，15，2，進給系統(tǒng)中每個傳動部件的計算速度為全速，進給系統(tǒng)是恒定扭矩傳遞，在各種進給速度下，結(jié)束輸出軸的扭矩是相同的T端。對進給系統(tǒng)中的每個傳動部件(包括軸和齒輪)施加的轉(zhuǎn)矩按如下表達式計算：在進給系統(tǒng)的最大行程鏈中，從每個執(zhí)行器到結(jié)束輸出軸的傳動比最大，可承受的扭矩也最大。因此，每個變速器部件的計算速度是最高速度。16，從齒輪到結(jié)束輸出軸的傳動比越大，傳動部承受的扭矩越大，則牙齒采用擴展順序與傳動順序不匹配的結(jié)構(gòu)式(例如Z=16=28242221)。這樣在進給系統(tǒng)內(nèi)，更多傳動端輸出軸的速度變小，可承受的扭矩也變小，從而減小了每個

6、中間軸和傳動部件的尺寸大小。3，進給變速器的速度度為前后密度結(jié)構(gòu)，17，18，6，采用高速空速變速器，高速和工作進入必須在皮帶運行中轉(zhuǎn)換。、超越離合器、差動機構(gòu)或傳記伺服進給驅(qū)動器等。7，微量輸送機構(gòu)的微量輸送機構(gòu)有自動和手動兩種。自動微量進給機構(gòu)使用各種驅(qū)動零件自動進給。手動微量進給機制主要是微量調(diào)整精密機床部件，19，2，進給系統(tǒng)的分類和配置，1。進給系統(tǒng)的分類，20，2，進給系統(tǒng)的分類和配置，2。進給系統(tǒng)的配置，21，2。輸送傳輸系統(tǒng)2)反應(yīng)快，低速輸送運動或微量輸送時不爬行，運動平穩(wěn)，靈敏度高。3)抗震性能好，不會產(chǎn)生摩擦自振引起的傳動物的顫動或齒輪傳動的沖擊噪聲。4)所需進給(進給范

7、圍、序列)牙齒徐璐具有足夠的速度調(diào)節(jié)范圍，以適應(yīng)不同的加工材料并徐璐滿足不同的零件加工要求。5)輸送系統(tǒng)的傳遞精度和位置精度要高。6)結(jié)構(gòu)簡單，加工裝配工藝好。3，進給驅(qū)動器的基本要求，26，等差數(shù)列進給，4，等級進給驅(qū)動器的設(shè)計原則，隨機序列進給系統(tǒng)，等比序列進給，27，等比序列進給驅(qū)動器應(yīng)遵循的原則，(1)進給系統(tǒng)的極限傳動比，極限傳動比范圍變速范圍范圍可達2000，但要獲得正確的速度，數(shù)控機床通常使用伺服電動機未經(jīng)授權(quán)的速度控制。伺服電動機無級調(diào)速系統(tǒng)分類，29，1開環(huán)系統(tǒng)，步進電動機每次接收脈沖時旋轉(zhuǎn)固定角度(步進角度)，將工作臺移動到固定距離(脈沖等效)Q，Ph滾珠絲杠的簧片上。I傳

8、動比，N個進給脈沖，工作臺移動量S:開環(huán)系統(tǒng)沒有工作臺實際位移量的檢測和反饋裝置。采用步進電動機。系統(tǒng)的精度取決于步進電機的步進角度精度，位置精度低，一般(to 0.01 to 0.02)mm .調(diào)試方便，成本低。準確度不高的數(shù)控機床。30，整個系統(tǒng)的錯誤，可以消除間隔。系統(tǒng)復(fù)雜，安裝、曹征和測試既麻煩又昂貴。精密數(shù)控機床。在閉環(huán)系統(tǒng)中，使用變位測量組件測量機床執(zhí)行部件的移動(旋轉(zhuǎn))動量，并比較執(zhí)行部件的實際移動(旋轉(zhuǎn))動量和控制量。比較后，差異作為信號反饋到控制系統(tǒng)，補償執(zhí)行部件的移動(旋轉(zhuǎn))動作，直到其牙齒為零。閉環(huán)系統(tǒng)，31，檢測元件是安裝在進給系統(tǒng)中間部分的旋轉(zhuǎn)部件，而不是直接安裝在執(zhí)

9、行部件上。這稱為半閉環(huán)系統(tǒng)。半閉環(huán)系統(tǒng)的精度低于閉環(huán)。慣性大的工作臺位于閉環(huán)外部，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。與閉環(huán)相比，半閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整容易，價錢數(shù)值低，因此應(yīng)用很多。半閉環(huán)系統(tǒng)，32，分級變速主驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計，1，轉(zhuǎn)速圖表設(shè)計，2，確定齒輪齒數(shù)，最小公倍數(shù)方法，3，確定計算速度，33，案例：車床主軸轉(zhuǎn)速為n401800 r/min，公用比1確定齒輪齒數(shù)。求每個軸的計算旋轉(zhuǎn)速度。解決方法：1 .計算轉(zhuǎn)速系列z已知：R=1800/40，1.41。根據(jù)R=Z -1，獲得：34，全密戶溫泉原則，粗糙選擇擴展順序為12=312326第二擴展組，2。確定傳動組、傳動部和擴展順序，可以根據(jù)傳動組和傳動部草圖原則選擇12=。最終決定結(jié)構(gòu)表達式為12=312326，1243 1234 12322 12232 12223，35，3。設(shè)計速度，主軸層級旋轉(zhuǎn)速度：40、56、80、112、160、224馬達軸和224馬達軸的傳輸比為：每個變速組的最小傳動比從轉(zhuǎn)速點900r/min到40r/min共9節(jié)，3個變速組的最小傳動比平均降低3節(jié)。根據(jù)戰(zhàn)后緊迫的原則，第二變速組的最小傳動線將下降3格。第一變速組最小傳動線下降3-1=2格