第二章 机床的传动设计(2).ppt

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1、机械制造装备设计第三章金属切削机床设计第六节扩大变速范围的传动系统设计当r最后=8，φ=1.41，则x最后=6，结构式12=31×23×26,变速范围R=φz-1=1.4112-1=1.4111=45；当r最后=8，φ=1.26，则x最后=9，结构式18=31×33×29，变速范围R=φz-1=1.2618-1=1.2617=50；一般常用机床的总变速范围都在R=80以上。为了满足通用机床的工艺需求，需要扩大主传动系统的变速范围。根据传动系前多后少的传动顺序原则，最后扩大组的传动副数是P=2。一、扩大变速范围的意义第六节扩大变速范围的传动系统设计二、扩大变速范围的方法♦当增

2、加公比φ、传动副数P及传动组时，都可以增大R，但φ增大，会导致Amax增大，影响机床的生产率。♦当机床类型一定时，φ为一定值。为便于传动系的操作和控制，常取传动副数P≤3。1.增加变速组已知传动系总变速范围为扩大变速范围的机理：通过增加扩大组来增加主轴变速范围。结论：每增加一个变速组能使R扩大8倍，主轴转速增加6级。第六节扩大变速范围的传动系统设计例已知φ=1.41，结构式12=31×23×26，x2=6，r2=8♦当增加第三扩大组时，理论级数为24=31×23×26×212，最后扩大组的变速范围为r3=φ12×(2-1)=64>8，不符合要求。♦必须减小x3，使，即x3=

3、6。此时实际转速为24-6=18级，重复6级。总变速范围为：第六节扩大变速范围的传动系统设计2.单回曲机构(背轮机构)当离合器M与z1结合时，输入轴的运动直接由轴Ⅰ输出，传动比为i2=1。当离合器M与z4结合时，运动经z1、z2、z3、z4传递。即传动比为则极限变速范围为r’=i2/i1=16。IIIZ3Z4MZ1Z2扩大变速范围的机理扩大极限变速范围来扩大总变速范围。结论采用单回曲机构，R可扩大4倍；若增加的变速组为单回曲机构，结构式可为R可扩大16倍。第六节扩大变速范围的传动系统设计例如φ=1.41，结构式16=21×22×24×28原结构式:12=31×23×26变速

4、范围R=φz-1=1.4112-1=1.4111=45；IIIZ3Z4MZ1Z2第六节扩大变速范围的传动系统设计3.对称混合公比传动系统保持主轴转速列中段公比φ保持不变，增大不常用的转速公比。即大公比为φ'=1.58=1.262，且高速端大公比的转速级数与低速端相等，形成两端对称的大公比与小公比混合的传动系统。如结构式12=31×23×26转变成混合公比后得到：12=32×26×27扩大变速范围的机理在不增加主轴转速级数的前提下，增大不常用的φ来扩大R。第六节扩大变速范围的传动系统设计♦因大公比格数必须是偶数，而变形基本组的r0≤1.269=8，取x’≤8。若变形基本组是单

5、回曲机构（背轮机构），则r0≤1.2612=16，故取x’≤10。混合公比传动系统的设计原则：♦传动系大公比是小公比的平方，考虑相对转速损失率，取小公比φ=1.26。♦基本组的传动副数P0=2，级比指数为x0=x’+1。结论对称混合公比传动系统，是改变传动副数为2的基本组形成的，能使R扩大4倍。第六节扩大变速范围的传动系统设计例某摇臂钻床的主轴转数范围为n=25~2000r/min，公比φ=1.26，主轴转数级数Z=16，确定钻床的结构式及结构网。解（1）钻床要求的总变速范围（2）钻床的理论转数级数应为（3）钻床的结构式为钻床采用混合公比传动，大公比格数为按前密后疏原则整理

6、得第六节扩大变速范围的传动系统设计混合公比传动与单回曲机构相结合产生极大的变速范围结构式中，第三变速组c为基本组，大公比格数为8，第四变速组d为单回曲机构。总变速范围为混合公比传动结构式结合后的结构式结论应用双速电动机，缩短了传动链，而扩大了变速范围。第六节扩大变速范围的传动系统设计4、双速电动机传动系统机床采用双速电动机时，传动顺序与扩大顺序不一致。由于第一扩大组的x1=P0，所以双速电动机对基本组的传动副数P0的要求是：因2≈1.263≈1.412，若取φ=1.26，则P0=3；若取φ=1.41，则P0=2。双速电动机是动力源，应为第一变速组（电源变速组），但级比是2，

7、只能作为变形基本组或第一扩大组。采用双速电动机的结构式第七节计算转速传动件设计的主要依据是所能承受的载荷大小。载荷取决于所传递的功率和转速。当外载一定，转速越高，传递的转矩越小。对于转速恒定的传动件，可算出传递的转矩大小，进行强度设计。对于有几种转速的传动件，必须确定一个经济合理的转速nj，进行强度设计。一、研究计算转速的意义计算转速的意义：根据传动件需要传递全部功率的最低转速，来确定传动件能传递的最大转矩，作为强度计算和校核依据。第七节计算转速传动件传递的转矩与切削力、工件和刀具的半径有关。①粗加工采用大吃刀深度