【正文】 大組后， 比理論值小 6，產(chǎn)生 6級轉(zhuǎn) 速重復。 如果保持常用的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列中段的公比不變，增 大不常用轉(zhuǎn)速的公比，就可在不增加主軸轉(zhuǎn)速級數(shù) 的前提下擴大變速范圍。 時，由于 ，電變速組的傳動副 數(shù)必須為 2，級比指數(shù)必須為 3，故可為高低速端各有一級大公比的對稱雙公比系統(tǒng)的變型基本組，也可為第一擴大組，此時要求基本組傳動副數(shù)為 3； ??? 12632 222324 ????例 : 在保證結(jié)構式性質(zhì)不變的情況下，若想縮短傳動，可將變型基本組作為第一變速組： 12623223224 ???? ?? 8421 222216 ????例 : 若想縮短傳動鏈，在輸出轉(zhuǎn)速級數(shù)不變的前提下，可將結(jié)構式改變?yōu)椋? 6413223216 ????基本組改為 3對傳動副，為第二變速組；第一擴大組級比指數(shù)改為 3，為第一變速組；第二擴大組級比指數(shù)為 4，重合兩級轉(zhuǎn)速；第三擴大組重合 4級轉(zhuǎn)速。 計算轉(zhuǎn)速 計算轉(zhuǎn)速 二、機床變速系統(tǒng)中傳動件的計算轉(zhuǎn)速 變速傳動中傳動件的計算轉(zhuǎn)速，可根據(jù)主軸的計算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖確定。 交流變頻電動機額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min或 2023r/min， 恒功率變速范圍為 4； 無級變速系統(tǒng)的設計 二、直線運動無級變速 伺服電動機和步進電動機是 恒轉(zhuǎn)矩變速 ，功率不 大。 旋轉(zhuǎn)主運動的無級變速 旋轉(zhuǎn)主運動的無級變速 調(diào)速電動機的恒功率變速范圍為 ，在保證輸出 轉(zhuǎn)速連續(xù)前提下，串聯(lián)一個雙速變速組，獲得的最 大變速范圍為 ，此時 : m?2m? 2??aPZZFm ?? ?2mF ?? ?串聯(lián)兩個雙速變速組后，能得到的連續(xù)無級轉(zhuǎn)速的最大變速范圍是 ，這時 : 4m? 4??ba PPZZFm ?? ?4 旋轉(zhuǎn)主運動的無級變速 調(diào)速電動機串聯(lián)級雙速變速組后，能獲得的最大變速 范圍是： ZFPnR ??kZ 2? mF ?? ?串聯(lián)的分級傳動系統(tǒng)的公比等于電動機恒功率 變速范圍時，輸出的無級轉(zhuǎn)速的變速范圍最大。 4?FjR解：①主軸要求的恒功率變速范圍 24； ②電動機功率為 kWkWP m 103 ????電動機傳遞 min/112 5min/43150 00 rrn ??? 增大恒功率無級變速范圍 ③至少需串聯(lián)的雙速變速組數(shù)和傳動副數(shù)為 4lg24lgm in ??Z mi nk2?k 4?Z④分級傳動的 實際公比為 424 314 ??? ?F?⑤結(jié)構式為 21224 ?? 增大恒功率無級變速范圍 ⑥分級傳動系統(tǒng)的最小傳動比 1112 5150mi n ??i根據(jù)前緩后急的原則，取 11 ?bi 211ai 10 ?i⑦其它傳動副的傳動比 2112 ???? Faa ii ? 增大恒功率無級變速范圍 1 2212 ???? Fbb ii ?⑧調(diào)速電動機的最低工作轉(zhuǎn)速 m in/281m in/ in rrn m ???⑨電動機最低工作轉(zhuǎn)速時所傳遞的功率 kWkWnnPP mmm 51210mi nmi n ?????⑩主軸傳遞電動機額定功率（ 10kW）的最低轉(zhuǎn)速為 min/200min/150 0 rrj ??? 增大恒功率無級變速范圍 增大恒功率無級變速范圍 普通電動機 無級變速 六、無級變速拓展 恒功率變速范圍 。直線進給運動的 載荷是切削力，與切削面積成正比。進給系統(tǒng)有較高 的傳動精度和定位精度。 伺服電動機分為直流伺服和交流伺服兩類。 進給傳動系統(tǒng)設計 半閉環(huán)系統(tǒng) 半閉環(huán)系統(tǒng)是檢測裝置不安裝在工作臺等執(zhí)行件上的 伺服系統(tǒng)。 直線伺服電動機為獲得較大的驅(qū)動力，在寬度方 向上采用雙初級、雙次級的對稱磁路。 進給傳動系統(tǒng)設計 閉環(huán)系統(tǒng) 它是將檢測裝置安裝在工作臺等執(zhí)行件上的伺服系 統(tǒng)。由于進給系統(tǒng)是恒轉(zhuǎn)矩變速，末端旋 轉(zhuǎn)傳動件的轉(zhuǎn)矩一定，為減小進給傳動中間傳動軸及 其傳動件的結(jié)構尺寸，一般情況下擴大順序應采用 前 疏后密 的原則；最小傳動比應盡量采用 前急后緩 的 原則，以提高進給傳動系統(tǒng)的傳動精度 。 進給傳動系統(tǒng)設計 進給傳動系統(tǒng)設計 三、進給傳動的基本要求 進給傳動系統(tǒng)應滿足一下要求： 。 進給傳動系統(tǒng)設計 一、進給傳動的載荷特點 進給傳動用來實現(xiàn)機床的進給運動和輔助運動。 mFjR ?? mFj /Rk ???mPFjmm Rk ???? ?? 增大恒功率無級變速范圍 從另一角度考慮，電動機傳遞功率 的最低轉(zhuǎn)速 （額定轉(zhuǎn)速）仍為 ，主軸傳遞電動機額定功率的 最低轉(zhuǎn)速（計算轉(zhuǎn)速）則為 ， 對于增加功 率后的電動機來講，提高了主軸的計算轉(zhuǎn)速， 這樣在 某種程度上，簡化了無級變速中串聯(lián)的分級傳動系統(tǒng) 的設計。 TR TmR 旋轉(zhuǎn)主運動的無級變速 分級傳動系統(tǒng)，液壓缸控制滑移齒輪自動變速。 普通感應電動機的恒功率變速范圍為 電動機在額定條件下工作時，磁場已達到近似飽和 的程度，故頻率低于額定頻率時，磁通量近似不變， 轉(zhuǎn)子的電磁轉(zhuǎn)矩為恒定值，定子電動勢隨電流頻率的 降低而線性降低，假想轉(zhuǎn)子的輸出功率隨定子電流頻 率的降低而線性降低，故稱定子頻率低于額定頻率的 調(diào)速為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 計算轉(zhuǎn)速 機床主軸（旋轉(zhuǎn)運動）的計算轉(zhuǎn)速是傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。 12bi 1112 bb ii 、212 ba ii ?/1 12bi 9413 2)22(318 ????113 ba ii 四、雙速電動機傳動系統(tǒng) YD系列異步電動機，通過改變定子繞組接線方法和改變繞組磁極數(shù)，低速時定子繞組接成三角形，高速時定子繞組接成雙星形，并改變繞組的通電相序，實現(xiàn)變速。 M向右滑移與 z4結(jié)合，運動和轉(zhuǎn)矩經(jīng) z z z z4傳動，傳動比 43211 zzzzi ??1614141mi n1 ???i M向左滑移與 z1結(jié)合，軸 Ⅰ 的運動不經(jīng)過 z z z z4傳動，直接由軸 Ⅰ 輸出， 。 必須使 S03 18?i a 3 11 5858711813? ? ? ?.ia 3 711?。? i a 1 12 51255 14285712 857143? ? ?...則 S 0 18? kS z 18? kkza 142 18142 1 ???k ? 4所以： 72418 ???zS 2463182 ??? kkza 287181873 ???? kkza 2077021 ???az 5020701 ????az 采用正變位齒輪，總變位系數(shù)為 1。 ④畫出基本組其它傳動線，三條傳動線在軸 Ⅱ 上相 距一格；畫出第一擴大組第二條傳動線，兩傳動線 在軸 Ⅲ 上相距 3格；作第二擴大組第二條傳動線， 與第一條傳動線相距 6格； ⑤在各傳動線上標出傳動比或齒數(shù)比（直徑之比）的大小，如圖所示； 12?Z ?? m in/ in rn ?表 中型車床主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列 45 63 90 125 180 250 355 500 710 1000 1400 12 2 3 21 2 6? ? ?例：中型車床。設計步驟是：根據(jù)轉(zhuǎn)速圖的擬定原則，確定結(jié)構式，畫出結(jié)構網(wǎng)，然后分配各傳動組的最小傳動比，擬定出轉(zhuǎn)速圖?？傋兯俜秶? 12223 ????Z 451121)1()1(1210210100???????????????ZPPPPPPrrrR )1(210 ?? jj PPPPx ? )1()1( )1(210 ?? ??? JJjj PPPPPPxjr???總變速范圍為： 11210 210 ?? ??? ZPPPPj JrrrrR ?? ??第 擴大組的級比指數(shù)為 j第 傳動組的變速范圍為： j 只表示傳動比的相對關系，而不表示傳動軸（主軸除外）轉(zhuǎn)速值大小的線圖稱為結(jié)構網(wǎng)。按傳動順序，變速組依次為第一變速組、第二變速組、第三變速組 … ，分別用 a、 b、 c… 表示。從左到右按傳動的先后順序排列，軸號寫在上面。 2）滿足機床傳遞動力的要求，傳動系統(tǒng)應能傳遞足夠的功率和扭矩。 maxF )(mmPh 伺服電動機選擇 2）電動機的轉(zhuǎn)動慣量 負載慣量 匹配 LJMJ LML JJJ 4?? 絲杠螺母預加載荷引起的附加摩擦轉(zhuǎn)矩、絲杠軸承的摩擦轉(zhuǎn)矩 21 ff TT 、 伺服電動機選擇 3)起動轉(zhuǎn)矩和加速特性 直流伺服電動機和步進電動機起動時轉(zhuǎn)速加速過程的時間 為 機械時間常數(shù)的 4倍 ； 交流伺服電動機為伺服系統(tǒng)時間常數(shù)的一半 。 在較短的時間內(nèi)（ ~1秒），使重力較大的移動部件達到所需的移動速度，即要克服移動部件和傳動系統(tǒng)的 慣性力 ，使其起動并迅速加速；又需克服移動部件因移動而產(chǎn)生的 摩擦力 。 2k ?k 32 ?k 動力參數(shù) 機床切削工件時，齒輪、軸承等零件上的接觸壓力增大，無用功耗損增大。專用機床原則上不變速，但為適應技術進步，可作適當性能儲備，公比可選擇 、。 (1) 設計方便 如果機床的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列是等比的，公比為 ，且轉(zhuǎn)速級數(shù) Z為非質(zhì)數(shù)。 主參數(shù)代表機床的規(guī)格的大小， 是最重要的尺寸參數(shù)。 機床的總體布局 外觀造型應使機床 整體統(tǒng)一 ， 均衡穩(wěn)定，比例協(xié)調(diào)。 ③改善排屑狀態(tài)。 習慣上稱前者為抗振性，后者為切削穩(wěn)定性。 臥式支承的機床，重心低，剛度大，是中小型機 床的首選支承形式。 運動件質(zhì)量小，慣性小，需要的驅(qū)動力就小，傳 動機構體積?。恢圃斐杀镜?。 畫出傳動原理圖，主要部件的結(jié)構草圖，液壓系統(tǒng)原 理圖，電氣控制電路圖，操縱控制系統(tǒng)原理圖。即使機床符合人的生理和心理特征，實現(xiàn)人機環(huán)境高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一，為操作者創(chuàng)造一個安全、舒適、可靠、高效的工作條件；能減輕操作者精神緊張和身體疲勞。 機床的總體設計是根據(jù)設計要求，通過調(diào)查研究，檢索資料，掌握機床設計的依據(jù)；然后進行工藝分析，擬定出性能先進，經(jīng)濟性好的工藝方案，必要時畫出加工示意圖；在此基礎上確定機床總布局，畫出機床聯(lián)系尺寸圖；確定所設計機床的主要技術參數(shù)。 緒論 一個國家的機床工業(yè)水平在很大程度上代表著這個國家的工業(yè)生產(chǎn)能力和科學技術水平。而金屬切削機床的技術水平直接影響到機械制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。 緒論 緒論 四、本課程主要研究內(nèi)容 金屬切削機床設計 刀具設計 機床夾具設計 第一章 金屬切削機床的總體設計 機床的總體設計是機床設計的關鍵環(huán)節(jié) ,對機床的技術性能和經(jīng)濟性指標起著決定性作用。 機床的基本要求 機床的基本要求 二、人機關系 機床除具有一定的計術性能指標外，還應有良好的人機關系。 3．總體布局 ,確定機床刀具和工件的相對運動，確定 各部件的相互位置。 機床的總體布局 一、分配機床的運動 機床運動的分配應掌握三個原則： 將運動分配給質(zhì)量小的零部件。 支承型式是指支承件的形狀，支承件高度方向尺 寸小于長度方向尺寸時稱為臥式支承；支承件高度方 向尺寸大于長度方向尺寸時稱為立式支承。 機床的總體布局 四、提高動剛度的措施 抗振性能的提高 機床的抗振性是指機床工作部件在交變載荷下抵 抗變形的能力，包括抵抗受迫振動和自激振動的能力。 ②熱源相對結(jié)構對稱，熱變形后中心位置不變。盡管人的審美觀不盡相同，但還是有規(guī)律可循，良好的外觀造型應從機床造型設計和色彩兩方面去評價。 主要技術參數(shù)的確定 一、尺寸參數(shù)