機床的傳動系統(tǒng)與運動計算PPT

1、（1） 機床傳動系統(tǒng)的組成 1）運動源（動力源） 機床運動的來源，它向運動部分提供動力，如交流電動機、伺服電動機等。可以每個運動有單獨的運動源，也可以幾個運動共用一個運動源。 2）執(zhí)行件 機床運動的執(zhí)行部件，其作用是裝夾刀具和工件，使之完成一定形式的運動并保證正確的軌跡。如主軸、刀架、工作臺等。,機床傳動系統(tǒng)是由機床的所有傳動鏈組成的運動傳遞系統(tǒng)。,機床的傳動系統(tǒng)與運動計算,機床的傳動系統(tǒng)與傳動原理,1.機床的傳動系統(tǒng),1,3）傳動裝置 傳遞運動和動力的裝置。 傳動裝置還有完成變換運動的性質(zhì)、方向、速度的作用。 傳動裝置有機械、液壓、電氣、氣動等多種形式。,機床的傳動系統(tǒng)與傳動原理,1.機床的

2、傳動系統(tǒng),2,機械傳動裝置由帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動、蝸輪蝸桿傳動、絲杠螺母傳動等機械傳動件組成。它包括兩類傳動機構(gòu)。 （1）定比傳動機構(gòu) 傳動比和傳動方向固定不變的傳動機構(gòu)，如定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等。 （2）換置機構(gòu) 根據(jù)加工要求可變換傳動比和傳動方向的傳動機構(gòu)，如掛輪變速、滑移齒輪變速、塔輪變速、離合器換向等。,機床的傳動系統(tǒng)與傳動原理,機械傳動裝置,液壓傳動進給系統(tǒng)； 電氣傳動控制部分； 氣壓傳動夾緊裝置,1.機床的傳動系統(tǒng),3,4,5,6,機床的傳動系統(tǒng)與傳動原理,1.機床的傳動系統(tǒng),7,（2）機床的傳動鏈,在機床的傳動系統(tǒng)中，連接動力源和執(zhí)行件或連接執(zhí)行件和執(zhí)行件的一系

3、列按順序排列的傳動元件，稱為傳動鏈。 傳動鏈兩端的元件稱為末端件，可以是動力源或執(zhí)行件。,按傳動鏈的性質(zhì)不同可分為： 1）外聯(lián)系傳動鏈 傳動鏈兩個末端件之間不要求有嚴格的傳動比關(guān)系。 2）內(nèi)聯(lián)系傳動鏈 傳動鏈兩個末端件之間要求有嚴格的傳動比關(guān)系，。 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈中不能用帶傳動、摩擦傳動和鏈傳動 。,機床的傳動系統(tǒng)與傳動原理,1.機床的傳動系統(tǒng),8,為了便于研究機床的傳動原理, 用一些簡明的符號把 動力源、執(zhí)行件之間的傳動聯(lián)系表示出來的示意圖。 并不表達實際傳動機構(gòu)的種類和數(shù)量。,2. 機床的傳動原理,傳動原理圖常用符號,機床的傳動系統(tǒng)與傳動原理,（1）傳動原理圖,9,車圓柱螺紋的傳動原理圖,2

4、）刀具移動 主軸（1轉(zhuǎn)）刀架（導程P） 傳動路線： 主軸45ux 67絲杠 （刀架） 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，不允許使用帶傳動及摩擦離合器,1）工件旋轉(zhuǎn) 主電機工件（主軸） 傳動路線： 電動機12uv 34主軸 外聯(lián)系傳動鏈，使用了帶傳動及摩擦離合器,例1：車削螺紋,機床的傳動系統(tǒng)與傳動原理,2. 機床的傳動原理,10,銑削平面的傳動原理圖,2）工件移動 進給電機絲杠（工作臺） 傳動路線： 進給電機56ux7絲杠 （工作臺） 外聯(lián)系傳動鏈,1）刀具旋轉(zhuǎn) 主電機銑刀（主軸） 傳動路線： 主電機12uv 34主軸 外聯(lián)系傳動鏈,例2：銑削平面,機床的傳動系統(tǒng)與傳動原理,2. 機床的傳動原理,11,（2）傳動

5、系統(tǒng)圖 表示機床全部運動的傳動關(guān)系的示意圖，用國家標準規(guī)定的符號表示各種傳動元件，并按照運動傳遞的順序，畫在能反映機床外形和各主要部件相互位置的展開圖中。 只表示傳動關(guān)系，而不表示各零件的實際尺寸和位置。 傳動系統(tǒng)圖。,機床的傳動系統(tǒng)與傳動原理,2. 機床的傳動原理,12,13,傳動原理圖,傳動路線表達式,14,（三）主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)計算 322=12級,15,轉(zhuǎn)速圖的縱坐標為對數(shù)坐標，表示轉(zhuǎn)速高低； 傳動軸用豎線表示；二軸間的連線表示傳動副，其傾斜程度表示傳動比大小。若兩軸間僅一對傳動副則為定比傳動，若有兩對或兩對以上傳動副則為變速組。,16,17,運動計算,機床運動計算通常有兩種情況 :,1)

6、 根據(jù)傳動路線表達式提供的有關(guān)數(shù)據(jù)，確定某些執(zhí)行件的運動速度或位移量；,2) 根據(jù)執(zhí)行件所需的運動速度、位移量，或有關(guān)執(zhí)行件之間需要保持的運動關(guān)系，確定相應(yīng)傳動鏈中換置機構(gòu)的傳動比，以便進行調(diào)整。,18,機床運動計算按每一傳動鏈分別進行，其一般步驟如下：,步驟：a 、確定傳動鏈兩個端件 ；如電動機主軸，主軸刀架等,b、根據(jù)兩端件的運動關(guān)系，確定它們的計算位移（指在指定的同一時間間隔內(nèi)兩端件的位移量） 如，主運動傳動鏈的計算位移為：電動機n 電，主軸n 主,19,c、列出傳動路線 和運動平衡式（說明運動平衡式的由來）,d、根據(jù)運動平衡式計算執(zhí)行件的運動速度（轉(zhuǎn)速或進給量）或位移，或整理出換置機構(gòu)

7、的換置公式，然后按加工條件確定掛輪變速機構(gòu)所需要采取的配換齒輪的齒數(shù),20,例1：計算8.1.5中主軸的最高最低轉(zhuǎn)速和主軸轉(zhuǎn)速級數(shù),21,如圖所示計算步驟如下：,傳動鏈的兩端件：電動機主軸 計算位移 電動機1440 r/min主軸r/min,傳動路線：,22,（4）運動平衡式：,（5）最高和最低轉(zhuǎn)速（三角帶的滑動系數(shù)可近似取=0.02）,23,例2根據(jù)圖8.1.6所示的車削螺紋進給傳動鏈，已知絲杠的螺距P=12，工件的導程L=9，求配換掛輪的齒數(shù),24,計算步驟 傳動鏈兩端件 主軸刀架,計算位移 主軸1轉(zhuǎn)刀架移動L（工件螺紋的導程，mm）,運動平衡式，由圖得到運動平衡式為：,式中的L工被加工螺

8、紋的導程，mm；,25,（4）換置公式，將上式簡化后，得到掛輪的換置公式,則配換齒輪的齒數(shù)a=45 b=45 c=60 d=80,將數(shù)據(jù)代入上式（33）/（34）=3/33/4=45/4560/80,26,根據(jù)換置機構(gòu)的傳動比確定配換齒輪齒數(shù)的方法有多種，常用有因子分解法和和查表法。如果傳動比數(shù)值是有理數(shù)，且換算成分數(shù)后其分子分母可分解成數(shù)值不大的幾個因子時，通?？捎靡蜃臃纸夥ǖ呐鋼Q齒輪齒數(shù)。此時配換齒輪的實際傳動比與換置公式中所求的傳動比相等，即沒有傳動比誤差。如果傳動比數(shù)值是無理數(shù)，一般采用查表法按傳動比近似值選取配換齒輪齒數(shù)，從而產(chǎn)生傳動比誤差。,27,課堂練習,1、根據(jù)下面的傳動系統(tǒng)圖

9、， 寫出傳動路線表達式； 分析軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)； 計算軸的最高和最低轉(zhuǎn)速。,28,2、按下圖所示傳動系統(tǒng)，計算： (1)軸A的轉(zhuǎn)速； (2)軸B轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時，螺母C移動的距離。 (3)軸A轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時，軸B轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)。,29,30,二.CA6140型臥式車床,組成：主軸箱、進給箱、溜板箱（三箱）、刀架、床身、床腳、尾架 主要技術(shù)參數(shù)： 床身最大工件回轉(zhuǎn)直徑(主參數(shù)) 400mm 刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 210mm 最大棒料直徑 47mm 最大工件長度/mm 650，900，1400，1900 主軸轉(zhuǎn)速范圍/(r/min)：正轉(zhuǎn)101400(24級)、反轉(zhuǎn) 141580(12級) 加工精度：0.01mm,

10、31,1.CA6140型臥式車床,1-主軸箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床角；10-進給箱；11-掛輪變速機構(gòu)；,32,2.CA6140型車床傳動系統(tǒng),主運動傳動鏈： 24級正轉(zhuǎn)、12級反轉(zhuǎn) 末端件：電動機主軸 計算位移：電機旋轉(zhuǎn)n0轉(zhuǎn)-主軸旋轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn) 傳動路線: 傳動路線表達式 運動平衡式,33,34,機床的主參數(shù) 臥式車床的主參數(shù)是床身上工件的最大回轉(zhuǎn)直徑，第二主參數(shù)是最大工件長度 CA6140臥式車床的主參數(shù)為400 mm，第二主參數(shù)有750、1000、1500、2000mm四種 CA6140型臥式車床的外形如圖7-4所示,一、CA6140型臥式車床,35,CA6140型臥式車

11、床的外形,36,CA6140透明車床模型,37,機床的傳動系統(tǒng)分析,CA6140型臥式車床的傳動系統(tǒng)圖可以分解為主運動傳動鏈和進給運動傳動鏈。進給運動傳動鏈又可分解為縱向、橫向、螺紋進給傳動鏈，還有刀架快速移動傳動鏈。,38,CA6140傳動系統(tǒng)圖,39,主運動傳動鏈：可使主軸獲得24級正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速（101400 r/min）及12級反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速（141580 r/min）,40,螺紋進給傳動鏈：實現(xiàn) 車削公制、英制、模數(shù) 制和徑節(jié)制四種標準螺 紋；還可車削大導程、 非標準和較精密的螺紋； 這些螺紋可以是右旋的， 也可以是左旋的 螺紋進給傳動鏈的運動平衡式為 1（主軸）u0uxL絲 = L工,41,42,基本螺距機構(gòu)，共 8 種：,43,增倍機構(gòu)，共 4 種：,44,擴大螺距機構(gòu)：導程可擴大 4 倍,45,擴大螺紋進給傳動路線的運動平衡式為,化簡后得掛輪換置公式為,46,縱向和橫向進給傳動鏈 當進行非螺紋工序車削加工時，可使用縱向和橫向進給運動鏈。該傳動鏈由主軸經(jīng)過公制或英制螺紋傳動路線至進給箱軸XVII，其后運動經(jīng)齒輪副傳至光桿XIX，再由光桿經(jīng)溜板箱中的傳動機構(gòu)，分別傳至齒輪齒條機構(gòu)和橫向進給絲杠XXVII，使刀架作縱向或橫向機動進給。,47,刀架快速移動傳動鏈 為了減輕工人的勞動強度和縮短輔助時間，刀架快速移動傳動機構(gòu)可使刀架實現(xiàn)機動快速移動。按下快速移動