机械制造装备设计绪论机床的传动设计.pptx

第二章第二章 传动系统设计传动系统设计第六节第六节 结构设计结构设计第五节第五节 进给传动系统设计进给传动系统设计第第1页页/共共27页页第五节第五节 进给传动系统设计进给传动系统设计 一、进给传动的载荷特点一、进给传动的载荷特点一、进给传动的载荷特点一、进给传动的载荷特点 进给传动用于进给传动用于进给传动用于进给传动用于实现机床的进给运动和辅助运动。因进给运动多实现机床的进给运动和辅助运动。因进给运动多实现机床的进给运动和辅助运动。因进给运动多实现机床的进给运动和辅助运动。因进给运动多为直线运动，为直线运动，为直线运动，为直线运动，进给传动的载荷特点进给传动的载荷特点进给传动的载荷特点进给传动的载荷特点 是直线传动的恒转矩载荷，传是直线传动的恒转矩载荷，传是直线传动的恒转矩载荷，传是直线传动的恒转矩载荷，传动件的计算转速动件的计算转速动件的计算转速动件的计算转速n n n n计计计计 是该传动件可能出现的最大转速。是该传动件可能出现的最大转速。是该传动件可能出现的最大转速。是该传动件可能出现的最大转速。二、进给传动的分类和组成二、进给传动的分类和组成二、进给传动的分类和组成二、进给传动的分类和组成 分类分类分类分类:机械进给传动、液压进给传动、电伺服进给传动机械进给传动、液压进给传动、电伺服进给传动机械进给传动、液压进给传动、电伺服进给传动机械进给传动、液压进给传动、电伺服进给传动 普通机床是机械分级变速进给链，数控机床是无级电伺服变速普通机床是机械分级变速进给链，数控机床是无级电伺服变速普通机床是机械分级变速进给链，数控机床是无级电伺服变速普通机床是机械分级变速进给链，数控机床是无级电伺服变速进给链。进给链。进给链。进给链。外联系进给链外联系进给链外联系进给链外联系进给链 包括变速机构、换向机构、运动分配机构、过载包括变速机构、换向机构、运动分配机构、过载包括变速机构、换向机构、运动分配机构、过载包括变速机构、换向机构、运动分配机构、过载保护机构、运动转换机构、超越机构、齿轮齿条副、丝杠螺母副。保护机构、运动转换机构、超越机构、齿轮齿条副、丝杠螺母副。保护机构、运动转换机构、超越机构、齿轮齿条副、丝杠螺母副。保护机构、运动转换机构、超越机构、齿轮齿条副、丝杠螺母副。内联系进给链内联系进给链内联系进给链内联系进给链 包括传动比准确的变速机构。包括传动比准确的变速机构。包括传动比准确的变速机构。包括传动比准确的变速机构。第第2页页/共共27页页第五节第五节 进给传动系统设计进给传动系统设计 三、分级进给传动设计的原则三、分级进给传动设计的原则三、分级进给传动设计的原则三、分级进给传动设计的原则 1.1.1.1.进给传动极限传动比、极限变速范围原则进给传动极限传动比、极限变速范围原则进给传动极限传动比、极限变速范围原则进给传动极限传动比、极限变速范围原则 由于进给传动系统速度低，负载小，消耗的功率小，所用齿轮由于进给传动系统速度低，负载小，消耗的功率小，所用齿轮由于进给传动系统速度低，负载小，消耗的功率小，所用齿轮由于进给传动系统速度低，负载小，消耗的功率小，所用齿轮薄，模数小，所以薄，模数小，所以薄，模数小，所以薄，模数小，所以极限传动比为极限传动比为极限传动比为极限传动比为 i iminmin1/51/51/51/5，i imaxmax2.82.82.82.8；极限总变速范围为极限总变速范围为极限总变速范围为极限总变速范围为 R R=2.85=14=2.85=14=2.85=14=2.85=14 2.2.2.2.进给传动扩大顺序、最小传动比原则进给传动扩大顺序、最小传动比原则进给传动扩大顺序、最小传动比原则进给传动扩大顺序、最小传动比原则 因进给系统是恒转矩变速，末端旋转件的转矩一定，为减小中因进给系统是恒转矩变速，末端旋转件的转矩一定，为减小中因进给系统是恒转矩变速，末端旋转件的转矩一定，为减小中因进给系统是恒转矩变速，末端旋转件的转矩一定，为减小中间传动轴及其传动件的结构尺寸，间传动轴及其传动件的结构尺寸，间传动轴及其传动件的结构尺寸，间传动轴及其传动件的结构尺寸，扩大顺序采用扩大顺序采用扩大顺序采用扩大顺序采用“前疏后密前疏后密前疏后密前疏后密”原则。原则。原则。原则。根据误差传递规律，为提高进给传动系统的传动精度，根据误差传递规律，为提高进给传动系统的传动精度，根据误差传递规律，为提高进给传动系统的传动精度，根据误差传递规律，为提高进给传动系统的传动精度，最小传最小传最小传最小传动比采用动比采用动比采用动比采用“前缓后急前缓后急前缓后急前缓后急”原则。原则。原则。原则。第第3页页/共共27页页第五节第五节 进给传动系统设计进给传动系统设计 四、无级变速进给系统四、无级变速进给系统四、无级变速进给系统四、无级变速进给系统 1.1.1.1.普通机床采用液压无级调速普通机床采用液压无级调速普通机床采用液压无级调速普通机床采用液压无级调速 通过改变流量阀阀口过流面积通过改变流量阀阀口过流面积通过改变流量阀阀口过流面积通过改变流量阀阀口过流面积调节液流阻力、液压缸出口流量，实现速度变化。运动平稳性好，调节液流阻力、液压缸出口流量，实现速度变化。运动平稳性好，调节液流阻力、液压缸出口流量，实现速度变化。运动平稳性好，调节液流阻力、液压缸出口流量，实现速度变化。运动平稳性好，变速范围大，但调速不准确，变速范围大，但调速不准确，变速范围大，但调速不准确，变速范围大，但调速不准确，适用于外联系进给传动系统。适用于外联系进给传动系统。适用于外联系进给传动系统。适用于外联系进给传动系统。2.2.2.2.数控机床采用伺服电机无级调速数控机床采用伺服电机无级调速数控机床采用伺服电机无级调速数控机床采用伺服电机无级调速 该该该该调速系统按有无检测、调速系统按有无检测、调速系统按有无检测、调速系统按有无检测、反馈装置以及装置的位置不同分为反馈装置以及装置的位置不同分为反馈装置以及装置的位置不同分为反馈装置以及装置的位置不同分为开环、半开环、闭环伺服系统。开环、半开环、闭环伺服系统。开环、半开环、闭环伺服系统。开环、半开环、闭环伺服系统。（1 1）开环伺服系统开环伺服系统开环伺服系统开环伺服系统 数控装置脉冲数控装置脉冲数控装置脉冲数控装置脉冲分配器分配器分配器分配器功率放大器功率放大器功率放大器功率放大器步进电机步进电机步进电机步进电机齿轮齿轮齿轮齿轮滚珠丝杠螺母副滚珠丝杠螺母副滚珠丝杠螺母副滚珠丝杠螺母副工作台。系统精度工作台。系统精度工作台。系统精度工作台。系统精度取决于步进角、齿轮和滚珠丝杠副的传取决于步进角、齿轮和滚珠丝杠副的传取决于步进角、齿轮和滚珠丝杠副的传取决于步进角、齿轮和滚珠丝杠副的传动精度，动精度，动精度，动精度，适用于精度不高的数控机床。适用于精度不高的数控机床。适用于精度不高的数控机床。适用于精度不高的数控机床。开环伺服系统开环伺服系统开环伺服系统开环伺服系统第第4页页/共共27页页第五节第五节 进给传动系统设计进给传动系统设计 （2 2 2 2）闭环）闭环）闭环）闭环伺服系统伺服系统伺服系统伺服系统 检测装置安装在工作台等执行件上，将工检测装置安装在工作台等执行件上，将工检测装置安装在工作台等执行件上，将工检测装置安装在工作台等执行件上，将工作台的实际位移量反馈给数控装置，与控制量比较，控制伺服电动作台的实际位移量反馈给数控装置，与控制量比较，控制伺服电动作台的实际位移量反馈给数控装置，与控制量比较，控制伺服电动作台的实际位移量反馈给数控装置，与控制量比较，控制伺服电动机或修正补偿指令，以消除工作台等执行件的移动误差。机或修正补偿指令，以消除工作台等执行件的移动误差。机或修正补偿指令，以消除工作台等执行件的移动误差。机或修正补偿指令，以消除工作台等执行件的移动误差。适用于伺适用于伺适用于伺适用于伺服电机和步进电机驱动的精密数控机床上。服电机和步进电机驱动的精密数控机床上。服电机和步进电机驱动的精密数控机床上。服电机和步进电机驱动的精密数控机床上。（3 3）半闭环伺服系统半闭环伺服系统半闭环伺服系统半闭环伺服系统 检测检测检测检测装置安装在传动的旋转部件上，装置安装在传动的旋转部件上，装置安装在传动的旋转部件上，装置安装在传动的旋转部件上，不能补偿丝杠螺母副的传动误差，不能补偿丝杠螺母副的传动误差，不能补偿丝杠螺母副的传动误差，不能补偿丝杠螺母副的传动误差，不能检测工作台等执行件的运动不能检测工作台等执行件的运动不能检测工作台等执行件的运动不能检测工作台等执行件的运动误差。系统精度高于开环，低于误差。系统精度高于开环，低于误差。系统精度高于开环，低于误差。系统精度高于开环，低于闭环系统。闭环系统。闭环系统。闭环系统。多用于数控机床的进多用于数控机床的进多用于数控机床的进多用于数控机床的进给系统。给系统。给系统。给系统。半闭环伺服系统半闭环伺服系统半闭环伺服系统半闭环伺服系统第第5页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 一、变速箱结构及传动组件的布置一、变速箱结构及传动组件的布置一、变速箱结构及传动组件的布置一、变速箱结构及传动组件的布置 1.1.1.1.变速箱内传动轴的空间布置变速箱内传动轴的空间布置变速箱内传动轴的空间布置变速箱内传动轴的空间布置 变速箱的功能是保证机床的运动，要求有较高的几何、传动和变速箱的功能是保证机床的运动，要求有较高的几何、传动和变速箱的功能是保证机床的运动，要求有较高的几何、传动和变速箱的功能是保证机床的运动，要求有较高的几何、传动和运动精度；足够的强度和刚度，振动小；操作方便灵活。运动精度；足够的强度和刚度，振动小；操作方便灵活。运动精度；足够的强度和刚度，振动小；操作方便灵活。运动精度；足够的强度和刚度，振动小；操作方便灵活。首先要满足首先要满足首先要满足首先要满足机床总体布局对变速箱的形状和尺寸限制；机床总体布局对变速箱的形状和尺寸限制；机床总体布局对变速箱的形状和尺寸限制；机床总体布局对变速箱的形状和尺寸限制；要兼顾变速机构、润滑装置的设计合理性；要兼顾变速机构、润滑装置的设计合理性；要兼顾变速机构、润滑装置的设计合理性；要兼顾变速机构、润滑装置的设计合理性；要要要要考虑各轴受力情况，装配调整和操纵维修的方便。考虑各轴受力情况，装配调整和操纵维修的方便。考虑各轴受力情况，装配调整和操纵维修的方便。考虑各轴受力情况，装配调整和操纵维修的方便。各传动轴的空间布置要求各传动轴的空间布置要求各传动轴的空间布置要求各传动轴的空间布置要求 其中变速箱的形状和尺寸限制，是影响传动件空间布置最重要其中变速箱的形状和尺寸限制，是影响传动件空间布置最重要其中变速箱的形状和尺寸限制，是影响传动件空间布置最重要其中变速箱的形状和尺寸限制，是影响传动件空间布置最重要的因素。的因素。的因素。的因素。第第6页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计（1 1 1 1）机床总体布局对变速箱限制）机床总体布局对变速箱限制）机床总体布局对变速箱限制）机床总体布局对变速箱限制 铣床的变速箱是铣床的变速箱是铣床的变速箱是铣床的变速箱是立式床身，高度方向立式床身，高度方向立式床身，高度方向立式床身，高度方向尺寸较大，各传动轴尺寸较大，各传动轴尺寸较大，各传动轴尺寸较大，各传动轴可布置在床身的铅垂可布置在床身的铅垂可布置在床身的铅垂可布置在床身的铅垂对称面上。对称面上。对称面上。对称面上。摇臂钻床的变速摇臂钻床的变速摇臂钻床的变速摇臂钻床的变速箱在摇臂上移动，变箱在摇臂上移动，变箱在摇臂上移动，变箱在摇臂上移动，变速箱轴向尺寸要求较速箱轴向尺寸要求较速箱轴向尺寸要求较速箱轴向尺寸要求较短。布置时可增加轴短。布置时可增加轴短。布置时可增加轴短。布置时可增加轴的数目，即加大箱体的数目，即加大箱体的数目，即加大箱体的数目，即加大箱体的横截面尺寸。的横截面尺寸。的横截面尺寸。的横截面尺寸。卧式车床的主轴箱卧式车床的主轴箱卧式车床的主轴箱卧式车床的主轴箱装在床身上，高度方装在床身上，高度方装在床身上，高度方装在床身上，高度方向尺寸大于主轴中心向尺寸大于主轴中心向尺寸大于主轴中心向尺寸大于主轴中心高，轴向尺寸取决于高，轴向尺寸取决于高，轴向尺寸取决于高，轴向尺寸取决于主轴长度，为提高主主轴长度，为提高主主轴长度，为提高主主轴长度，为提高主轴组件的刚度，设置轴组件的刚度，设置轴组件的刚度，设置轴组件的刚度，设置有中间墙。有中间墙。有中间墙。有中间墙。第第7页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 （2 2 2 2）变速箱内各传动轴的布置顺序）变速箱内各传动轴的布置顺序）变速箱内各传动轴的布置顺序）变速箱内各传动轴的布置顺序 确定电机轴或运动输入确定电机轴或运动输入确定电机轴或运动输入确定电机轴或运动输入轴的位置；轴的位置；轴的位置；轴的位置；最后确定其它各传动轴最后确定其它各传动轴最后确定其它各传动轴最后确定其它各传动轴的位置。通常传动轴按三角形布的位置。通常传动轴按三角形布的位置。通常传动轴按三角形布的位置。通常传动轴按三角形布置。以缩小箱体径向尺寸。置。以缩小箱体径向尺寸。置。以缩小箱体径向尺寸。置。以缩小箱体径向尺寸。首先确定主轴的位置（车床则根据其中心高确定）；首先确定主轴的位置（车床则根据其中心高确定）；首先确定主轴的位置（车床则根据其中心高确定）；首先确定主轴的位置（车床则根据其中心高确定）；再确定传动主轴的轴的位置，以及与主轴有齿轮啮合关系再确定传动主轴的轴的位置，以及与主轴有齿轮啮合关系再确定传动主轴的轴的位置，以及与主轴有齿轮啮合关系再确定传动主轴的轴的位置，以及与主轴有齿轮啮合关系的轴的位置；的轴的位置；的轴的位置；的轴的位置；主主主主 轴轴轴轴传动轴传动轴传动轴传动轴输入轴输入轴输入轴输入轴第第8页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 变速箱内也可采用传动轴线重合变速箱内也可采用传动轴线重合变速箱内也可采用传动轴线重合变速箱内也可采用传动轴线重合 轴轴轴轴 轴轴轴轴第第9页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 见卧式铣床的主变速机构，利用铣床立式床身作为变速箱体。见卧式铣床的主变速机构，利用铣床立式床身作为变速箱体。见卧式铣床的主变速机构，利用铣床立式床身作为变速箱体。见卧式铣床的主变速机构，利用铣床立式床身作为变速箱体。床身内部空间较大，床身内部空间较大，床身内部空间较大，床身内部空间较大，因此，各传动轴可以排因此，各传动轴可以排因此，各传动轴可以排因此，各传动轴可以排在一个铅垂平面内，不在一个铅垂平面内，不在一个铅垂平面内，不在一个铅垂平面内，不必过多考虑空间布置得必过多考虑空间布置得必过多考虑空间布置得必过多考虑空间布置得紧凑性，以便于装配、紧凑性，以便于装配、紧凑性，以便于装配、紧凑性，以便于装配、调整和维修。因床身较调整和维修。因床身较调整和维修。因床身较调整和维修。因床身较长，为了减少传动轴轴长，为了减少传动轴轴长，为了减少传动轴轴长，为了减少传动轴轴承间的跨距，也在中间承间的跨距，也在中间承间的跨距，也在中间承间的跨距，也在中间加一个支承墙。加一个支承墙。加一个支承墙。加一个支承墙。主轴主轴主轴主轴传动轴传动轴传动轴传动轴第第10页页/共共27页页 一端固定的优点：轴受热后，可以向一端自由伸长，不会产生一端固定的优点：轴受热后，可以向一端自由伸长，不会产生一端固定的优点：轴受热后，可以向一端自由伸长，不会产生一端固定的优点：轴受热后，可以向一端自由伸长，不会产生热应力，宜用于长轴。热应力，宜用于长轴。热应力，宜用于长轴。热应力，宜用于长轴。衬套固定衬套固定衬套固定衬套固定孔台固定孔台固定孔台固定孔台固定弹簧挡圈弹簧挡圈弹簧挡圈弹簧挡圈两弹簧挡圈两弹簧挡圈两弹簧挡圈两弹簧挡圈轴承外圈上挡圈轴承外圈上挡圈轴承外圈上挡圈轴承外圈上挡圈第六节第六节 结构设计结构设计 2.2.2.2.变速箱内传动轴的轴向固定变速箱内传动轴的轴向固定变速箱内传动轴的轴向固定变速箱内传动轴的轴向固定 各传动轴通过轴承在箱体内固定，采用单列向心球轴承可一端各传动轴通过轴承在箱体内固定，采用单列向心球轴承可一端各传动轴通过轴承在箱体内固定，采用单列向心球轴承可一端各传动轴通过轴承在箱体内固定，采用单列向心球轴承可一端固定，也可两端固定。采用圆锥滚子轴承必须两端固定。固定，也可两端固定。采用圆锥滚子轴承必须两端固定。固定，也可两端固定。采用圆锥滚子轴承必须两端固定。固定，也可两端固定。采用圆锥滚子轴承必须两端固定。（1 1 1 1）传动轴一端固定方式）传动轴一端固定方式）传动轴一端固定方式）传动轴一端固定方式第第11页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 （2 2 2 2）传动轴两端固定方式）传动轴两端固定方式）传动轴两端固定方式）传动轴两端固定方式用螺钉调整用螺钉调整用螺钉调整用螺钉调整用调整垫调整用调整垫调整用调整垫调整用调整垫调整用调整垫调整用调整垫调整用调整垫调整用调整垫调整第第12页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 3.3.3.3.各传动轴的估算和验算各传动轴的估算和验算各传动轴的估算和验算各传动轴的估算和验算 轴的过大弯曲变形，产生齿轮的不均匀磨损、加大噪声；轴承轴的过大弯曲变形，产生齿轮的不均匀磨损、加大噪声；轴承轴的过大弯曲变形，产生齿轮的不均匀磨损、加大噪声；轴承轴的过大弯曲变形，产生齿轮的不均匀磨损、加大噪声；轴承内、外圈产生相对倾角，影响轴承寿命。扭转刚度不足，引起传动内、外圈产生相对倾角，影响轴承寿命。扭转刚度不足，引起传动内、外圈产生相对倾角，影响轴承寿命。扭转刚度不足，引起传动内、外圈产生相对倾角，影响轴承寿命。扭转刚度不足，引起传动轴的扭振。轴的扭振。轴的扭振。轴的扭振。（1 1 1 1）按扭转刚度估算轴的直径）按扭转刚度估算轴的直径）按扭转刚度估算轴的直径）按扭转刚度估算轴的直径 机床各传动轴在工作时必须保证足够的弯曲刚度和扭转刚度。机床各传动轴在工作时必须保证足够的弯曲刚度和扭转刚度。机床各传动轴在工作时必须保证足够的弯曲刚度和扭转刚度。机床各传动轴在工作时必须保证足够的弯曲刚度和扭转刚度。d d 为轴的直径为轴的直径为轴的直径为轴的直径 K K 为键槽系数为键槽系数为键槽系数为键槽系数 A A 为扭转系数为扭转系数为扭转系数为扭转系数 P P 为电机额定功率为电机额定功率为电机额定功率为电机额定功率jnPKAdh h 设计步骤设计步骤设计步骤设计步骤 先按扭转刚度估算轴的直径，定出轴跨距，再按弯曲先按扭转刚度估算轴的直径，定出轴跨距，再按弯曲先按扭转刚度估算轴的直径，定出轴跨距，再按弯曲先按扭转刚度估算轴的直径，定出轴跨距，再按弯曲刚度验算。刚度验算。刚度验算。刚度验算。第第13页页/共共27页页 简算简算简算简算 可用轴的中点挠度代替轴的最大挠度。可用轴的中点挠度代替轴的最大挠度。可用轴的中点挠度代替轴的最大挠度。可用轴的中点挠度代替轴的最大挠度。倾角的大小直接影响传动件的接触，可只验算倾角倾角的大小直接影响传动件的接触，可只验算倾角倾角的大小直接影响传动件的接触，可只验算倾角倾角的大小直接影响传动件的接触，可只验算倾角。支承处倾角小于齿轮的允许值时，可不计算齿轮的倾角。支承处倾角小于齿轮的允许值时，可不计算齿轮的倾角。支承处倾角小于齿轮的允许值时，可不计算齿轮的倾角。支承处倾角小于齿轮的允许值时，可不计算齿轮的倾角。第六节第六节 结构设计结构设计（2 2 2 2）按弯曲刚度验算轴的直径）按弯曲刚度验算轴的直径）按弯曲刚度验算轴的直径）按弯曲刚度验算轴的直径 1 1 1 1）对轴进行受力分析）对轴进行受力分析）对轴进行受力分析）对轴进行受力分析 根据轴上滑移齿轮的不同位置，选出受根据轴上滑移齿轮的不同位置，选出受根据轴上滑移齿轮的不同位置，选出受根据轴上滑移齿轮的不同位置，选出受力变形最严重的位置进行验算。力变形最严重的位置进行验算。力变形最严重的位置进行验算。力变形最严重的位置进行验算。2 2 2 2）对轴变形最严重处验算）对轴变形最严重处验算）对轴变形最严重处验算）对轴变形最严重处验算 当齿轮处于轴中部时，应验算在当齿轮处于轴中部时，应验算在当齿轮处于轴中部时，应验算在当齿轮处于轴中部时，应验算在齿轮处轴的挠度；当齿轮处于轴的两端附近时，应验算齿轮的倾角齿轮处轴的挠度；当齿轮处于轴的两端附近时，应验算齿轮的倾角齿轮处轴的挠度；当齿轮处于轴的两端附近时，应验算齿轮的倾角齿轮处轴的挠度；当齿轮处于轴的两端附近时，应验算齿轮的倾角和轴承的倾角。和轴承的倾角。和轴承的倾角。和轴承的倾角。3 3 3 3）对轴的挠度和倾角验算）对轴的挠度和倾角验算）对轴的挠度和倾角验算）对轴的挠度和倾角验算 按材料力学的公式计算轴的挠度或按材料力学的公式计算轴的挠度或按材料力学的公式计算轴的挠度或按材料力学的公式计算轴的挠度或倾角，检查是否超多允许值（允许值可查表）。倾角，检查是否超多允许值（允许值可查表）。倾角，检查是否超多允许值（允许值可查表）。倾角，检查是否超多允许值（允许值可查表）。第第14页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 二、齿轮的轴向布置二、齿轮的轴向布置二、齿轮的轴向布置二、齿轮的轴向布置 当三联滑移齿轮右移，使齿轮当三联滑移齿轮右移，使齿轮当三联滑移齿轮右移，使齿轮当三联滑移齿轮右移，使齿轮 z z z z1 1 1 1 与齿轮与齿轮与齿轮与齿轮 z z z z4 4 4 4 啮合时，次大滑移啮合时，次大滑移啮合时，次大滑移啮合时，次大滑移齿轮齿轮齿轮齿轮 z z z z2 2 2 2 与固定小齿轮与固定小齿轮与固定小齿轮与固定小齿轮 z z z z6 6 6 6 的齿顶圆半径之和应小于中心距，即的齿顶圆半径之和应小于中心距，即的齿顶圆半径之和应小于中心距，即的齿顶圆半径之和应小于中心距，即故三联滑移齿轮顺利啮合的条件：故三联滑移齿轮顺利啮合的条件：故三联滑移齿轮顺利啮合的条件：故三联滑移齿轮顺利啮合的条件：z3-z244 1.1.1.1.三联滑移齿轮顺利啮合的条件三联滑移齿轮顺利啮合的条件三联滑移齿轮顺利啮合的条件三联滑移齿轮顺利啮合的条件第第15页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 2.2.2.2.变速组齿轮轴向布置原则变速组齿轮轴向布置原则变速组齿轮轴向布置原则变速组齿轮轴向布置原则 （1 1 1 1）滑移齿轮中，当一对齿轮完全脱离啮合后，另一对齿轮才滑移齿轮中，当一对齿轮完全脱离啮合后，另一对齿轮才滑移齿轮中，当一对齿轮完全脱离啮合后，另一对齿轮才滑移齿轮中，当一对齿轮完全脱离啮合后，另一对齿轮才能进入啮合。固定齿轮间的最小距离能进入啮合。固定齿轮间的最小距离能进入啮合。固定齿轮间的最小距离能进入啮合。固定齿轮间的最小距离 L L=2=2b b+（b b 为齿轮厚度，为齿轮厚度，为齿轮厚度，为齿轮厚度，b b=（6 6 1212）mmn n，=12 mm=12 mm，mmn n 为齿轮的法向模数）。为齿轮的法向模数）。为齿轮的法向模数）。为齿轮的法向模数）。（3 3 3 3）滑移齿轮应采用窄式排列，滑移齿轮应采用窄式排列，滑移齿轮应采用窄式排列，滑移齿轮应采用窄式排列，以减小轴向长度。以减小轴向长度。以减小轴向长度。以减小轴向长度。（2 2 2 2）滑移齿轮应装在主动轴上，滑移齿轮应装在主动轴上，滑移齿轮应装在主动轴上，滑移齿轮应装在主动轴上，以减小滑移齿轮的重量，便于操纵。以减小滑移齿轮的重量，便于操纵。以减小滑移齿轮的重量，便于操纵。以减小滑移齿轮的重量，便于操纵。第第16页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 3.3.3.3.变速组中齿轮的轴向排列变速组中齿轮的轴向排列变速组中齿轮的轴向排列变速组中齿轮的轴向排列 将滑移齿轮紧靠一起，大齿轮将滑移齿轮紧靠一起，大齿轮将滑移齿轮紧靠一起，大齿轮将滑移齿轮紧靠一起，大齿轮居中，固定齿轮分离安装，其相隔居中，固定齿轮分离安装，其相隔居中，固定齿轮分离安装，其相隔居中，固定齿轮分离安装，其相隔距离为距离为距离为距离为 2 2b b+，相邻变速位置的滑，相邻变速位置的滑，相邻变速位置的滑，相邻变速位置的滑移行程也是移行程也是移行程也是移行程也是2 2b b+，不考虑刀具的不考虑刀具的不考虑刀具的不考虑刀具的越程槽宽度等尺寸。越程槽宽度等尺寸。越程槽宽度等尺寸。越程槽宽度等尺寸。（1 1 1 1）窄式排列）窄式排列）窄式排列）窄式排列 将固定齿轮紧靠一起，将固定齿轮紧靠一起，将固定齿轮紧靠一起，将固定齿轮紧靠一起，大齿轮居中，滑移齿轮分离大齿轮居中，滑移齿轮分离大齿轮居中，滑移齿轮分离大齿轮居中，滑移齿轮分离安装。安装。安装。安装。（2 2 2 2）宽式排列）宽式排列）宽式排列）宽式排列第第17页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 （3 3 3 3）亚宽式排列）亚宽式排列）亚宽式排列）亚宽式排列 将三联滑移齿轮中的两齿轮紧靠一起，另一齿轮分离，分隔距将三联滑移齿轮中的两齿轮紧靠一起，另一齿轮分离，分隔距将三联滑移齿轮中的两齿轮紧靠一起，另一齿轮分离，分隔距将三联滑移齿轮中的两齿轮紧靠一起，另一齿轮分离，分隔距离为离为离为离为 2 2b b+，轴向总长度为，轴向总长度为，轴向总长度为，轴向总长度为 B B 99b b+3+3，此排列的特点：此排列的特点：此排列的特点：此排列的特点：能实现转速从高到低（或由低到高）的顺序变速；能实现转速从高到低（或由低到高）的顺序变速；能实现转速从高到低（或由低到高）的顺序变速；能实现转速从高到低（或由低到高）的顺序变速；能使滑移的小齿轮越过固定的小齿轮，改变顺利啮合条件。能使滑移的小齿轮越过固定的小齿轮，改变顺利啮合条件。能使滑移的小齿轮越过固定的小齿轮，改变顺利啮合条件。能使滑移的小齿轮越过固定的小齿轮，改变顺利啮合条件。可用于大齿轮与次大齿轮的齿数差可用于大齿轮与次大齿轮的齿数差可用于大齿轮与次大齿轮的齿数差可用于大齿轮与次大齿轮的齿数差499b b+2+2，比并行排列，比并行排列，比并行排列，比并行排列 的轴向长度短。的轴向长度短。的轴向长度短。的轴向长度短。（2 2 2 2）交错排列）交错排列）交错排列）交错排列 主动轮主动轮主动轮主动轮第第21页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计 三、提高传动件精度措施三、提高传动件精度措施三、提高传动件精度措施三、提高传动件精度措施1.1.1.1.误差传递规律误差传递规律误差传递规律误差传递规律 传动系中，传动件在传递传动系中，传动件在传递传动系中，传动件在传递传动系中，传动件在传递运动和转矩的同时，也将其转运动和转矩的同时，也将其转运动和转矩的同时，也将其转运动和转矩的同时，也将其转角误差按传动比的大小放大和角误差按传动比的大小放大和角误差按传动比的大小放大和角误差按传动比的大小放大和缩小，依次向后传递，最终反缩小，依次向后传递，最终反缩小，依次向后传递，最终反缩小，依次向后传递，最终反映到执行件上。映到执行件上。映到执行件上。映到执行件上。如果传动件至执行件的总如果传动件至执行件的总如果传动件至执行件的总如果传动件至执行件的总传动比小于传动比小于传动比小于传动比小于1 1 1 1，则传动件的的，则传动件的的，则传动件的的，则传动件的的转角误差被缩小，反之，将被转角误差被缩小，反之，将被转角误差被缩小，反之，将被转角误差被缩小，反之，将被放大。放大。放大。放大。第第22页页/共共27页页第六节第六节 结构设计结构设计2.2.2.2.提高传动件精度的措施提高传动件精度的措施提高传动件精度的措施提高传动件精度的措施 1 1 1 1）尽量缩短传动链。尽量缩短传动链。尽量缩短传动链。尽量缩短传动链。2 2 2 2）尽量多采用前缓后急的降速传动，末端传动件组件要有较尽量多采用前缓后急的降速传动，末端传动件组件要有较尽量多采用前缓后急的降速传动，末端传动件组件要有较尽量多采用前缓后急的降速传动，末端传动件组件要有较高的制造精度、支承刚度。高的制造精度、支承刚度。高的制造精度、支承刚度。高的制造精度、支承刚度。3 3 3 3）对于传动比大的升速传动，应提高传动件的制造精度和支对于传动比大的升速传动，应提高传动件的制造精度和支对于传动比大的升速传动，应提高传动件的制造精度和支对于传动比大的升速传动，应提高传动件的制造精度和支承刚度。承刚度。承刚度。承刚度。第第23页页/共共27页页 转速图的基本概念；转速图的基本概念；转速图的基本概念；转速图的基本概念；主传动链转速图的拟定原则及意义；主传动链转速图的拟定原则及意义；主传动链转速图的拟定原则及意义；主传动链转速图的拟定原则及意义；结构式、结构式、结构式、结构式、转速图的拟定步骤及绘制方法。转速图的拟定步骤及绘制方法。转速图的拟定步骤及绘制方法。转速图的拟定步骤及绘制方法。1.1.1.1.分级变速主传动系统的设计内容和步骤分级变速主传动系统的设计内容和步骤分级变速主传动系统的设计内容和步骤分级变速主传动系统的设计内容和步骤 扩大变速范围设计的意义，四种方式的扩大机理、特点。扩大变速范围设计的意义，四种方式的扩大机理、特点。扩大变速范围设计的意义，四种方式的扩大机理、特点。扩大变速范围设计的意义，四种方式的扩大机理、特点。2.2.2.2.扩大变速范围的传动系统设计扩大变速范围的传动系统设计扩大变速范围的传动系统设计扩大变速范围的传动系统设计第二章第二章 机床的传动设计机床的传动设计的主要知识点的主要知识点 3.3.3.3.计算转速计算转速计算转速计算转速 计算转速的概念及研究意义；计算转速的概念及研究意义；计算转速的概念及研究意义；计算转速的概念及研究意义；变速传动系统中计算转速的确定步骤。变速传动系统中计算转速的确定步骤。变速传动系统中计算转速的确定步骤。变速传动系统中计算转速的确定步骤。第第24页页/共共27页页 6.6.6.6.结构设计结构设计结构设计结构设计 变速箱内各传动轴空间布置变速箱内各传动轴空间布置变速箱内各传动轴空间布置变速箱内各传动轴空间布置基本要求；基本要求；基本要求；基本要求；各传动轴的空间布置步骤各传动轴的空间布置步骤各传动轴的空间布置步骤各传动轴的空间布置步骤 传动系统的误差传递规律，提高传动件精度的措施。传动系统的误差传递规律，提高传动件精度的措施。传动系统的误差传递规律，提高传动件精度的措施。传动系统的误差传递规律，提高传动件精度的措施。4.4.4.4.无级变速系统设计无级变速系统设计无级变速系统设计无级变速系统设计 机床主传动中常采用的无级变速装置，特点及应用。机床主传动中常采用的无级变速装置，特点及应用。机床主传动中常采用的无级变速装置，特点及应用。机床主传动中常采用的无级变速装置，特点及应用。5.5.5.5.进给传动系统设计进给传动系统设计进给传动系统设计进给传动系统设计 机床的进给传动的运动及载荷特点，分级进给系统设计的原则，机床的进给传动的运动及载荷特点，分级进给系统设计的原则，机床的进给传动的运动及载荷特点，分级进给系统设计的原则，机床的进给传动的运动及载荷特点，分级进给系统设计的原则，无级进给系统的分类及应用。无级进给系统的分类及应用。无级进给系统的分类及应用。无级进给系统的分类及应用。第二章第二章 机床的传动设计机床的传动设计的主要知识点的主要知识点第第25页页/共共27页页第二章第二章结结 束束第第26页页/共共27页页感谢您的观看。感谢您的观看。第第27页页/共共27页页