1、第三篇第三篇 機(jī)械制造技術(shù)裝備設(shè)計(jì)機(jī)械制造技術(shù)裝備設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)主參數(shù)設(shè)計(jì)主參數(shù)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械制造技術(shù)裝備設(shè)計(jì)機(jī)械制造技術(shù)裝備設(shè)計(jì) 功能設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)u加工什么型面加工什么型面u加工尺寸范圍加工尺寸范圍u加工精度加工精度u生產(chǎn)率生產(chǎn)率u加工材料加工材料 u 尺寸參數(shù)確定尺寸參數(shù)確定u 運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定 u 動(dòng)力參數(shù)確定動(dòng)力參數(shù)確定 機(jī)床主運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定機(jī)床主運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定 第一節(jié)第一節(jié) 尺寸參數(shù)尺寸參數(shù) 尺寸參數(shù)：影響機(jī)床加工性能的一些尺寸。尺寸參數(shù)：影響機(jī)床加工性能的一些尺寸。 第一主參數(shù)：第一主參數(shù)： 代表機(jī)床規(guī)格大小的一種參數(shù)。代表機(jī)床規(guī)格大小的

2、一種參數(shù)。 第二主參數(shù)（作為補(bǔ)充）第二主參數(shù)（作為補(bǔ)充） 通用機(jī)床的主參數(shù)已有規(guī)定。通用機(jī)床的主參數(shù)已有規(guī)定。 分級(jí)變速系統(tǒng)主參數(shù)確定分級(jí)變速系統(tǒng)主參數(shù)確定nmin 、 nmax 、標(biāo)準(zhǔn)公比標(biāo)準(zhǔn)公比 1. nmin、nmax 的確定的確定n=1000V/ d nmax=1000Vmax/ dminnmin=1000Vmin/ dmaxV切削速度切削速度 (m/min)(m/min)d工件或刀具直徑工件或刀具直徑 (mm)(mm)n轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 (r/min)(r/min)第二節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù)第二節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù) 多種工藝的需要多種工藝的需要 刀具（工件）材料刀具（工件）材料 參考參考切削用量手冊(cè)切削用量手冊(cè)

3、參考其它同類(lèi)機(jī)床參考其它同類(lèi)機(jī)床 分級(jí)變速系統(tǒng)主參數(shù)確定分級(jí)變速系統(tǒng)主參數(shù)確定確定確定Vmax 、Vmin ：1. nmin、nmax 的確定的確定Dmax可加工的最大直徑可加工的最大直徑dmax=k*Dmaxdmin=(0.20.25)dmaxk對(duì)同類(lèi)機(jī)床調(diào)查獲得對(duì)同類(lèi)機(jī)床調(diào)查獲得k=0.50.6，車(chē)床，車(chē)床k=1.0，鉆床，鉆床nmax=1000Vmax/ dminnmin=1000Vmin/ dmax 分級(jí)變速系統(tǒng)主參數(shù)確定分級(jí)變速系統(tǒng)主參數(shù)確定1. nmin、nmax 的確定的確定 確定確定nmin 、nmax之后，需確定中間各級(jí)轉(zhuǎn)速，之后，需確定中間各級(jí)轉(zhuǎn)速，各級(jí)轉(zhuǎn)速之間按等比數(shù)列排

4、列各級(jí)轉(zhuǎn)速之間按等比數(shù)列排列: (Z級(jí)轉(zhuǎn)速級(jí)轉(zhuǎn)速) 即：即：n2=n1 n3=n2 nj+1=nj nZ=nZ-1 2. 分級(jí)變速的主軸轉(zhuǎn)速序列分級(jí)變速的主軸轉(zhuǎn)速序列若每一滑移齒輪內(nèi)各齒輪副的傳動(dòng)比是等比數(shù)列，若每一滑移齒輪內(nèi)各齒輪副的傳動(dòng)比是等比數(shù)列，則其最終各級(jí)轉(zhuǎn)速按等比排列，從而簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)。則其最終各級(jí)轉(zhuǎn)速按等比排列，從而簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)。 分級(jí)變速系統(tǒng)主參數(shù)確定分級(jí)變速系統(tǒng)主參數(shù)確定3. 公比公比 的標(biāo)準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)值 轉(zhuǎn)速數(shù)列遞增轉(zhuǎn)速數(shù)列遞增 1 最大轉(zhuǎn)速相對(duì)損失最大轉(zhuǎn)速相對(duì)損失50%設(shè)某一工序所需的合理轉(zhuǎn)速為設(shè)某一工序所需的合理轉(zhuǎn)速為n，而序列中無(wú)此，而序列中無(wú)此級(jí)，即級(jí)，即nj n

5、 nj+1為了保證刀具耐用度，一般選擇為了保證刀具耐用度，一般選擇nj ，此時(shí)將產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)速損失此時(shí)將產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)速損失A：主軸有主軸有n1，n2.nj，nj+1.nz共共Z級(jí)轉(zhuǎn)速。級(jí)轉(zhuǎn)速。n 最大轉(zhuǎn)速相對(duì)損失最大轉(zhuǎn)速相對(duì)損失 分級(jí)變速系統(tǒng)主參數(shù)確定分級(jí)變速系統(tǒng)主參數(shù)確定確定確定 的原則的原則: A=（n- nj ）/n 當(dāng)當(dāng)n nj+1時(shí)，時(shí)，A達(dá)到最大達(dá)到最大 Amax=(nj+1 nj )/nj+1= 1- nj /nj+1 = 1-1/ 相對(duì)轉(zhuǎn)速損失反映了生產(chǎn)率的損失（在其它條件不相對(duì)轉(zhuǎn)速損失反映了生產(chǎn)率的損失（在其它條件不變的情況下）。變的情況下）。若使若使Amax= 11/ 50%

6、則則 23. 公比公比 的標(biāo)準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)值n 最大轉(zhuǎn)速相對(duì)損失最大轉(zhuǎn)速相對(duì)損失3. 公比公比 的標(biāo)準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)值 取取 14b 三聯(lián)齒輪：三聯(lián)齒輪：L7b (Z1Z24)2. 一個(gè)變速組齒輪軸向位置的排列一個(gè)變速組齒輪軸向位置的排列3. 兩個(gè)變速組內(nèi)齒輪軸向位置排列兩個(gè)變速組內(nèi)齒輪軸向位置排列兩個(gè)雙聯(lián)齒輪兩個(gè)雙聯(lián)齒輪 采用公用齒輪，總軸向長(zhǎng)度均有較大縮短采用公用齒輪，總軸向長(zhǎng)度均有較大縮短 L4b 。 主傳動(dòng)的開(kāi)停、制動(dòng)裝置主傳動(dòng)的開(kāi)停、制動(dòng)裝置1. 主傳動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)停裝置主傳動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)停裝置 開(kāi)停電動(dòng)機(jī)開(kāi)停電動(dòng)機(jī)電機(jī)功率小的時(shí)候采用；電機(jī)功率小的時(shí)候采用； 開(kāi)停離合器開(kāi)停離合器電機(jī)功率大時(shí)采用，目前多

7、電機(jī)功率大時(shí)采用，目前多采用片式離合器。采用片式離合器。 離合器多布置在高速軸上，傳遞扭矩小，結(jié)離合器多布置在高速軸上，傳遞扭矩小，結(jié)構(gòu)緊湊，且停車(chē)后使大部分運(yùn)動(dòng)件停止，減少空構(gòu)緊湊，且停車(chē)后使大部分運(yùn)動(dòng)件停止，減少空載功率。載功率。2. 主傳動(dòng)軸的制動(dòng)裝置主傳動(dòng)軸的制動(dòng)裝置作用：使主軸在短時(shí)間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng)作用：使主軸在短時(shí)間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng)一般采用電機(jī)反接制動(dòng)、閘帶制動(dòng)、閘瓦制動(dòng)方式。一般采用電機(jī)反接制動(dòng)、閘帶制動(dòng)、閘瓦制動(dòng)方式。閘帶制動(dòng)：采用拉緊閘帶制動(dòng)：采用拉緊松邊松邊方式，制動(dòng)力方式，制動(dòng)力 小，且平穩(wěn)小，且平穩(wěn) 閘瓦制動(dòng)：依靠液壓缸，通過(guò)活塞桿推動(dòng)閘瓦，閘瓦制動(dòng)：依靠液壓缸，通過(guò)活塞桿推動(dòng)閘

8、瓦，在在 彈力作用下，將液壓油排回油箱。彈力作用下，將液壓油排回油箱。2. 主傳動(dòng)軸的制動(dòng)裝置主傳動(dòng)軸的制動(dòng)裝置作作 業(yè)業(yè) 為使三聯(lián)滑移齒輪順利移動(dòng)，對(duì)齒輪齒數(shù)有為使三聯(lián)滑移齒輪順利移動(dòng)，對(duì)齒輪齒數(shù)有 何要求？何要求？ 課外練習(xí)課外練習(xí) 某電機(jī)主軸轉(zhuǎn)速某電機(jī)主軸轉(zhuǎn)速n=1001120r/min， =1.41，轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=8，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1440r/min ，試，試擬定該機(jī)床結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)網(wǎng)。擬定該機(jī)床結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)網(wǎng)。第三節(jié)第三節(jié) 無(wú)級(jí)變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)無(wú)級(jí)變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)nj namx電機(jī)恒功率輸出扭矩，變速電機(jī)恒功率輸出扭矩，變速 范圍范圍25；nmin nj電機(jī)恒扭

9、矩輸出，變速范圍電機(jī)恒扭矩輸出，變速范圍 幾十甚至幾十甚至100以上；以上； 希望恒功率變速范圍比恒扭矩變希望恒功率變速范圍比恒扭矩變速范圍大速范圍大24倍。所以無(wú)級(jí)變速的主倍。所以無(wú)級(jí)變速的主 傳動(dòng)系統(tǒng)往往與有級(jí)變速串聯(lián)擴(kuò)大其傳動(dòng)系統(tǒng)往往與有級(jí)變速串聯(lián)擴(kuò)大其變速范圍。變速范圍。 變速箱的公比(級(jí)比） F=RP （原則上 ）RP電機(jī)恒功率變 速范圍；RnP = RP Fz-1 = Fz Z=lg Rnp/lg FRnp 主軸恒功率變速 范圍。例例4.2-1 有一數(shù)控機(jī)床，主軸nmax= 4000r/min， nmin = 30r/min， nj = 150r/min，最大切削功率為5.5kw。 采用交流變頻主電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min， nmax=4500r /min ，nmin = 310r/min，試設(shè)計(jì)變速傳動(dòng)系統(tǒng)。 解：主軸要求的恒