机电产品构造演示文稿20122.优秀PPT.ppt

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1、绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识第四节第四节 机床的传动装置机床的传动装置 机床常用的传动装置有离合器、变速机构和换向机床常用的传动装置有离合器、变速机构和换向机构等。机构等。一、离合器一、离合器离合器用来使同轴线的两轴或轴与轴上的空套传离合器用来使同轴线的两轴或轴与轴上的空套传动件随时接合与脱开，以实现机床运动的启动、动件随时接合与脱开，以实现机床运动的启动、停止、变速、变向等。按其结构用途不同，可分停止、变速、变向等。按其结构用途不同，可分为啮合式、摩擦式、超越和平安离合器等。为啮合式、摩擦式、超越和平安离合器等。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识

2、1啮合式离合器啮合式离合器啮合式离合器利用两个零件上相互啮合的齿爪传啮合式离合器利用两个零件上相互啮合的齿爪传递运动和扭矩。递运动和扭矩。依据结构形态不同，可分为牙嵌式离合器和齿轮依据结构形态不同，可分为牙嵌式离合器和齿轮式（齿式）离合器两种。式（齿式）离合器两种。牙嵌式离合器由两个端面带齿爪的零件组成，如牙嵌式离合器由两个端面带齿爪的零件组成，如图图0-4a、b所示。所示。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-4a、b 牙嵌式离合器牙嵌式离合器绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识齿轮式离合器是由两个圆柱齿轮所组成的，齿轮式离合器是由两个圆柱齿轮所组成

3、的，如图如图0-4c、d所示。所示。图图0-4c、d 齿轮式离合器齿轮式离合器绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识啮合式离合器的特点：啮合式离合器的特点：结构紧凑、简洁，接合后不会产生相对滑动，传结构紧凑、简洁，接合后不会产生相对滑动，传动比精确；但运转中接合会有冲击，一般只能在动比精确；但运转中接合会有冲击，一般只能在低速或停转时接合。低速或停转时接合。啮合式离合器的适用场合：啮合式离合器的适用场合：常用在要求保持严格运动关系或低速传动中。常用在要求保持严格运动关系或低速传动中。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识2摩擦式离合器摩擦式离合器摩擦式离合器利用

4、相互压紧的两个零件接触面间摩擦式离合器利用相互压紧的两个零件接触面间产生的摩擦力传递运动和扭矩。产生的摩擦力传递运动和扭矩。机床上应用最多的是多片式摩擦离合器（分为机机床上应用最多的是多片式摩擦离合器（分为机械式、电磁式和液压式等）。械式、电磁式和液压式等）。机械式多片式摩擦离合器如图机械式多片式摩擦离合器如图0-5a、b所示。所示。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-5a 摩摩擦擦式式离离合合器器外外形形图图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-5b 摩擦式离合器剖视图摩擦式离合器剖视图b）绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知

5、识摩擦式离合器的特点：摩擦式离合器的特点：可在运转中接合，接合过程平稳，可起到过载爱可在运转中接合，接合过程平稳，可起到过载爱护作用；但传动比不精确，易发热和磨损，且尺护作用；但传动比不精确，易发热和磨损，且尺寸较大。寸较大。摩擦式离合器的适用场合：摩擦式离合器的适用场合：一般用在转速较高的传动轴上。一般用在转速较高的传动轴上。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识二、分级变速机构二、分级变速机构实现机床运动分级变速的基本机构是各种两轴传实现机床运动分级变速的基本机构是各种两轴传动机构。动机构。它们通过各种方法变换两轴之间的传动比，使主它们通过各种方法变换两轴之间的传动比，使主

6、动轴转速固定不变时，从动轴得到不同的转速。动轴转速固定不变时，从动轴得到不同的转速。常见机械分级变速机构的形式如图常见机械分级变速机构的形式如图0-6所示。所示。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-6 常常用用的的机机械械分分级级变变速速机机构构绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识1.滑移齿轮变速机构滑移齿轮变速机构特点：特点：结构紧凑，传动效率结构紧凑，传动效率高，变速便利，能传高，变速便利，能传递很大的动力；但不递很大的动力；但不能在运转中变速，只能在运转中变速，只能在停车或转速很低能在停车或转速很低时实现变速。时实现变速。绪论绪论 机械加工设备

7、的基础知识机械加工设备的基础知识2.离合器变速机构（双向牙嵌式或摩擦式）离合器变速机构（双向牙嵌式或摩擦式）离合器变速机构的特点：离合器变速机构的特点：操作便利，变速时不须要移动齿轮。操作便利，变速时不须要移动齿轮。摩擦式离合器变速机构可在其运转的状况下实现摩擦式离合器变速机构可在其运转的状况下实现变速；但磨损较大，传动效率低。变速；但磨损较大，传动效率低。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识3.配换齿轮变速机构配换齿轮变速机构（交换齿轮或挂轮机构）（交换齿轮或挂轮机构）特点：特点：结构简洁紧凑结构简洁紧凑变速麻烦变速麻烦调整费时调整费时绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加

8、工设备的基础知识4.摆移齿轮变速机构摆移齿轮变速机构（塔齿轮）（塔齿轮）特点：结构紧凑，刚性较差特点：结构紧凑，刚性较差绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识5.塔轮变速机构塔轮变速机构特点：特点：运转平稳运转平稳结构简洁结构简洁尺寸较大尺寸较大变速不便变速不便绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识三、换向机构三、换向机构换向机构用来变更机床运动部件的运动方向。换向机构用来变更机床运动部件的运动方向。图图0-7a 常常见见的的换换向向机机构构绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-7b 常见的换向机构常见的换向机构绪论绪论 机械加工设备的基

9、础知识机械加工设备的基础知识图图0-7c 常见的换向机构常见的换向机构绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识第五节第五节 机床变速传动系统及转速图机床变速传动系统及转速图一、变速传动系统一、变速传动系统为使机床的执行件能获得较多的变速级数，通常为使机床的执行件能获得较多的变速级数，通常接受几个基本变速机构依次串联排列，组合成一接受几个基本变速机构依次串联排列，组合成一个变速传动系统。个变速传动系统。变速传动系统中每一个基本变速机构，通常称为变速传动系统中每一个基本变速机构，通常称为一个变速组。一个变速组。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识计算各齿计算各齿轮处

10、于图轮处于图示啮合位示啮合位置时，机置时，机床主轴的床主轴的转速。转速。例题例题2 2 如图所示为某机床的主变速传动系统如图所示为某机床的主变速传动系统绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识转速图是一种用来转速图是一种用来表示变速传动系统表示变速传动系统运动规律的特殊线运动规律的特殊线图，是相识和分析图，是相识和分析机床变速传动系统机床变速传动系统特别有用的工具。特别有用的工具。二、转速图（转速分布图）二、转速图（转速分布图）图图0-8 主主变变速速传传动动系系统统的的转转速速图图60:30绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识转速图是由转速图是由“三线一三线一

11、点点”即传动轴格线、即传动轴格线、转速格线、传动线以转速格线、传动线以及转速点所组成。及转速点所组成。1）传动轴格线传动轴格线间距相等的一组竖直间距相等的一组竖直线表示各传动轴，并线表示各传动轴，并将其轴号写在上方。将其轴号写在上方。60:30图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识2）转速格线转速格线间距相等的一组水平线间距相等的一组水平线表示转速的对数坐标。表示转速的对数坐标。因分级变速机构的转速因分级变速机构的转速是按等比级数排列的，是按等比级数排列的，故相邻水平线的距离是故相邻水平线的距离是相等的，表示转速比是相等的

12、，表示转速比是等比级数的公比等比级数的公比 。60:30图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识3）转速点）转速点传动轴格线上的小圆圈传动轴格线上的小圆圈（或圆点）表示该轴所（或圆点）表示该轴所具有的转速。具有的转速。如如轴（主轴）上有轴（主轴）上有12个小圆圈（转速点）个小圆圈（转速点），表示该轴具有表示该轴具有12级转速级转速（31.5 1400r/min）。）。60:30图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识4）传动线）传动线传动轴格线间转传动轴格

13、线间转速点的连线表示速点的连线表示相应传动副的传相应传动副的传动比动比 u，用主、，用主、从动齿轮的齿数从动齿轮的齿数比表示。比表示。60:30图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识水平的传动线表示等速水平的传动线表示等速传动，传动比传动，传动比 u=1；向右下方倾斜的传动线向右下方倾斜的传动线表示降速传动，传动比表示降速传动，传动比 u 1；向右上方倾斜的传动线向右上方倾斜的传动线表示升速传动，传动比表示升速传动，传动比 u 1。60:30图图0-8 主变速传动系统的转速图主变速传动系统的转速图绪论绪论 机械加工设备的基

14、础知识机械加工设备的基础知识转速图是由转速图是由“三线一点三线一点”所组成的特殊线图。所组成的特殊线图。从图中可看出，转速图不仅可以直观地表出变速从图中可看出，转速图不仅可以直观地表出变速传动过程中各传动轴和传动副的转速、主轴获得传动过程中各传动轴和传动副的转速、主轴获得各级转速时的传动路途，还可清晰地了解到传动各级转速时的传动路途，还可清晰地了解到传动轴的数目、变速组的数目，各变速组的传动副数轴的数目、变速组的数目，各变速组的传动副数及传动比数值等。及传动比数值等。图图0-9 某卧式车床主变速传动系统图和转速图某卧式车床主变速传动系统图和转速图a）传动系统图）传动系统图 b）转速图）转速图6

15、0:3060:30绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识第六节第六节 机床的传动系统与运动计算机床的传动系统与运动计算机床的传动系统是由各种传动机构按确定关系组机床的传动系统是由各种传动机构按确定关系组合而成的，其任务是实现机床在加工过程中所需合而成的，其任务是实现机床在加工过程中所需的各种运动，并使有关执行件保持确定的传动联的各种运动，并使有关执行件保持确定的传动联系。系。为便于了解和分析机床的传动系统及运动传递状为便于了解和分析机床的传动系统及运动传递状况，常接受机床的传动系统图。况，常接受机床的传动系统图。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识一、传动系统

16、图一、传动系统图在图中各种传动元件在图中各种传动元件用简洁的规定符号表用简洁的规定符号表示，并按运动传递依示，并按运动传递依次依次排列，以绽开次依次排列，以绽开图形式画在机床的外图形式画在机床的外形轮廓内，该图称为形轮廓内，该图称为传动系统图。传动系统图。图图0-9a)某卧式车床主变速传动系统图某卧式车床主变速传动系统图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识图图0-9a)某卧式车床主变速传动系统图某卧式车床主变速传动系统图传动系统图能简明地传动系统图能简明地表示出机床传动系统表示出机床传动系统中各传动件的结构类中各传动件的结构类型和连接方式，实现型和连接方式，实现机床全部运动的

17、传动机床全部运动的传动路途，机床运动中的路途，机床运动中的变速、变向、接通和变速、变向、接通和断开方法等。断开方法等。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识留意留意:由于传动系统图是用平面图形来表示机床由于传动系统图是用平面图形来表示机床的立体传动结构，有时不得不实行某些特殊的方的立体传动结构，有时不得不实行某些特殊的方法表示。法表示。在说明和分析机床的传动系统时，常用传动路途在说明和分析机床的传动系统时，常用传动路途表达式来表示机床运动的传动路途以及有关执行表达式来表示机床运动的传动路途以及有关执行件之间的传动联系。件之间的传动联系。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设

18、备的基础知识例题例题3 3如图所示为如图所示为某车床主变某车床主变速传动系统速传动系统图，试写出图，试写出其传动路途其传动路途表达式。表达式。图图0-9a)某卧式车床主变速传动系统图某卧式车床主变速传动系统图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识例题例题4 4右图为某转右图为某转塔车床主传塔车床主传动系统图，动系统图，试写出其传试写出其传动路途表达动路途表达式。式。图图0-10 某机床主变速传动系统图某机床主变速传动系统图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识二、传动链二、传动链为了在机床上得到有关的运动，必需通过一系列为了在机床上得到有关的运动，必需通过一系列

19、的传动件将动力源和执行件之间、或将有关的两的传动件将动力源和执行件之间、或将有关的两个执行件之间联系起来，我们将这一系列按依次个执行件之间联系起来，我们将这一系列按依次排列的传动件称为传动链。排列的传动件称为传动链。通常机床上须要有多少个运动，其传动系统中就通常机床上须要有多少个运动，其传动系统中就有多少条传动链。每条传动链都有两个末端件。有多少条传动链。每条传动链都有两个末端件。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识依据传动联系性质的不同，传动链可分为两类。依据传动联系性质的不同，传动链可分为两类。1）外联系传动链）外联系传动链联系动力源与执行件之间联系动力源与执行件之间的传

20、动链。的传动链。2）内联系传动链）内联系传动链联系两个执行件之间的传联系两个执行件之间的传动链。动链。其作用是使两个末端件之间保持精确的其作用是使两个末端件之间保持精确的相对速度或相对位移。相对速度或相对位移。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识三、机床的运动计算三、机床的运动计算机床的运动计算通常机床的运动计算通常有两种状况：有两种状况：1）依据传动系统图依据传动系统图供应的有关数据，确供应的有关数据，确定某些执行件的运动定某些执行件的运动速度或位移量。速度或位移量。图图0-9a)某卧式车床主变速传动系统图某卧式车床主变速传动系统图绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设

21、备的基础知识2）依据执行件所需的运动速度、位移量，或有依据执行件所需的运动速度、位移量，或有关执行件之间所需保持的运动关系，确定传动链关执行件之间所需保持的运动关系，确定传动链中换置机构（通常为挂轮机构）的传动比，以便中换置机构（通常为挂轮机构）的传动比，以便进行必要调整。进行必要调整。换置机构是指在传动链中依据加工要求可以变换换置机构是指在传动链中依据加工要求可以变换传动比或传动方向的传动机构。传动比或传动方向的传动机构。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识机床运动计算按每一传动链分别进行，其一般步机床运动计算按每一传动链分别进行，其一般步骤如下：骤如下：1）确定传动链的两

22、末端件；）确定传动链的两末端件；2）依据两末端件的运动关系，确定它们的计算）依据两末端件的运动关系，确定它们的计算位移；位移；3）列出运动平衡式；）列出运动平衡式；4）计算出执行件的运动速度或位移量，或整理）计算出执行件的运动速度或位移量，或整理出换置机构的换置公式，然后确定挂轮齿数。出换置机构的换置公式，然后确定挂轮齿数。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识例题例题5 如图所示如图所示螺纹进给螺纹进给传动链，传动链，确定挂轮确定挂轮机构的换机构的换置公式。置公式。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识例题例题6 6右图为某立右图为某立式钻床主传式钻床主传动系

23、统图，动系统图，试试计算主轴计算主轴的极限转速。的极限转速。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识例题例题7如图所示为某机如图所示为某机床主传动系统图，床主传动系统图，试写出其传动路试写出其传动路途表达式，并计途表达式，并计算主轴的变速级算主轴的变速级数与主轴的极限数与主轴的极限转速。转速。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识例题例题8如图所示为某机如图所示为某机床主传动系统图，床主传动系统图，试写出其传动路试写出其传动路途表达式，并计途表达式，并计算主轴的变速级算主轴的变速级数与主轴的极限数与主轴的极限转速。转速。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识【练习练习】如图所示传】如图所示传动系统，试计算：动系统，试计算：1)轴轴A的转速的转速(r/min)；2)轴轴A转转1转时，轴转时，轴B 转过的转数；转过的转数；3)轴轴B转转1转时，螺母转时，螺母 C移动的距离。移动的距离。绪论绪论 机械加工设备的基础知识机械加工设备的基础知识1)轴轴A的转速的转速(r/min)2)轴轴A转转1转时转时,轴轴B转过的转数转过的转数3)轴轴B转转1转时转时,螺母螺母C移动的移动的距离距离