写出主轴传动系统的传动结构式
车床主轴箱传动原理
车床主轴箱传动原理
车床主轴箱传动原理主要分为两种类型：齿轮传动和皮带传动。
1. 齿轮传动：齿轮传动是指利用不同齿轮的齿数比例来传递动力和转速的一种传动方式。
在车床主轴箱中，通常由一对或多对齿轮组成的传动系统来实现主轴的运转。
其中，驱动轴上的驱动齿轮通过啮合传递动力给从动轴上的从动齿轮，从而使主轴获得相应的转速。
通过选择合适的齿轮组合，可以实现不同的传动比，从而满足不同工件加工的需求。
2. 皮带传动：皮带传动是利用一个或多个带状弹性材料（皮带）将动力传递到主轴的一种传动方式。
在车床主轴箱中，通常由驱动轴上的驱动轮通过皮带与从动轴上的从动轮连接，当驱动轮转动时，皮带带动从动轮一起转动，从而实现主轴的转动。
相比于齿轮传动，皮带传动具有传递平稳、噪音小、维护方便等优点。
总的来说，车床主轴箱的传动原理主要通过齿轮传动或皮带传动来实现，这两种传动方式各有其特点，在实际应用中选择合适的传动方式可以提高车床主轴的工作效率和稳定性。
主轴的结构与传动原理
主轴的结构与传动原理
主轴是机械设备中的一个重要部件，它的结构和传动原理在不同的机械设备中可能有所不同。
以下是主轴常见的结构和传动原理。
结构：
1. 固定式主轴：主轴固定在机床主体上，通常用于加工大型工件的机床。
主轴结构稳定，可以承受大的切削负荷。
2. 移动式主轴：主轴可以在机床主体上做纵向或横向的移动，以适应不同加工需求。
移动式主轴通常用于雕铣机、镗床等机床中。
传动原理：
1. 直接传动：主轴与电机通过一个机械传动装置直接相连，例如齿轮传动、皮带传动或联轴器传动。
直接传动的特点是传动效率高、结构简单，但受限于传动装置的限制，可能无法实现高速或高扭矩传动。
2. 间接传动：主轴与电机之间通过一种中间传动装置相连，例如滚珠丝杠传动、滚珠轴承传动或齿轮减速器传动。
间接传动可以通过改变传动比实现主轴的高速或高扭矩传动。
以上只是主轴的一些常见结构和传动原理，实际应用中还有更多的结构和传动方式。
不同的机械设备会选择适合自身需求的主轴结构和传动方式，以实现高效、稳定的加工过程。
机床主传动设计举例
查表的步骤如下：
u1=1/2，u2=1/1.41，u3=1。
1）在u1、u2、u3中找到出现zmin的传动比u1。
2）避免根切和结构设计需要，取Zmin=22。 3）找出u1=1/2的倒数2一行中找到 Zmin=22时，查 到Smin＝66。 4）找出可能采用的齿数和 Sz 各种数值。必须同 时满足各传动比要求 Sz= 72，84，90，92，100，·····。
按基本组的级比指数x0=1，第一扩大组的级比指 数 x1=3，第二扩大组级比指数 x2=9，画出各变速组 的传动比连线图2- 7，画出全部传动比连线图 2- 8。
齿轮的齿数设计举例
同一变速组中齿轮的模数相同时 齿轮齿数的确定 1.计算法
• zmin在降速比最大的传动副u1中，即z1=zmin
Z1-Z2=4 可使次大齿轮的齿顶圆减小一点
Z1-Z2<4 在不加大齿数和时，可从齿轮的排列上解决。 变位齿轮.
双联齿轮不存在此问题
同一变速组中齿轮的模数不同时 齿轮齿数的确定
当变速组的齿轮传动比相差很大时，各传 动副上受力差别也很大，如最后扩大组或 背轮传动中，齿轮副的速度变化大，受力 差别也大，这时为了得到合理的结构尺寸， 可以采用不同模数的齿轮副。 最多只采用二种模数
不需增加降速的定比传动副
为使中间的二个变速组降速缓慢，减少
结构的径向尺寸，在轴 I到轴II间增加一 对26／54的降速传动
有利于变型机床的设计
4.分配各变速组的最小传动比, 拟 定转速图
（1）轴 IV-V 的最小传动比：主轴上的齿轮希望大一
些，能起到飞轮的作用，最后一个变速组的 umin 取 极限值1／4，公比=1.26，1.266=4， （2）其余变速组的umin根据“前缓后急”的原则。 （3）画出各变速组的传动比连线
不学不知道的：数控加工中心主轴的传动结构
不学不知道的：数控加工中心主轴的传动结构
加工中心主轴的传动结构
加工中心的主轴传动结构有四种，分别是齿轮传动主轴、皮带传动主轴、直结式传动主轴和电主轴这四种传动结构。
适合重切削场合的传动结构主轴分别是齿轮传动主轴和皮带传动主轴，这种两个传动结构主轴都适合重切削场合，而且在重切削场合具有很高的灵活性。
齿轮传动主轴
齿轮传动主轴的特点以及转速
齿轮传动主轴在大型机床如：龙门加工中心、镗床等机床比较流行使用，而在小型机床都很少使用齿轮传动主轴，齿轮传动主轴最大的特点就是刚性高，适合重切削场合、大余量加工，满足大切削去除率的需要。
齿轮转动主轴除非是撞击等重大失误，否则不用考虑更换
部件，这与皮带转动是区别。
但齿轮转动主轴价格相对较高。
此类传动结构主轴的转速一般在6000r/min左右。
皮带传动主轴
皮带传动主轴的特点以及转速
皮带传动主轴在加工中心上得到了广泛使用，比较适合切削余量小场合加工，所以得到了很多加工中心青睐。
皮带传动主轴具有结构简单、制造容易、安装简单、缓冲能力强等特点，是目前最流行的主轴之一。
皮带有使用的时间寿命，其材质主体为橡胶，橡胶就是不使用，放在仓库2、3年也就到寿命了。
此类传动结构主轴的转速一般在8000r/min左右，最高可达到12000r/min。
直连主轴转动皮带转动主轴。
主轴部件传动方式
主轴部件传动方式
主轴部件传动方式主要包括以下几种：
1. 齿轮传动：使用齿轮将主轴与传动装置相连，通过齿轮的啮合来实现传动。
齿轮传动可以分为直接齿轮传动和斜齿轮传动两种形式。
2. 带传动：使用皮带或链条将主轴与传动装置相连，通过带的运动来实现传动。
带传动可以分为平带传动和V带传动两种形式。
3. 蜗杆传动：通过蜗杆和蜗轮的啮合，使主轴与传动装置相连，通过蜗轮的运动来实现传动。
蜗杆传动具有传动比大、传动平稳等特点，常用于需要减速的场合。
4. 锁紧装置传动：通过一定的连接方式将主轴与传动装置紧固在一起，实现传动。
常见的锁紧装置有螺纹连接、齿连接、键连接等。
5. 摩擦传动：通过摩擦力来传递动力，常用于需要变速的场合。
常见的摩擦传动方式有摩擦轮传动、摩擦盘传动等。
以上是主轴部件传动方式的一些常见形式，不同的传动方式适用于不同的场合，选择合适的传动方式能够提高传动效率和传动精度。
传动设计习题
传动设计习题1. 卧式车床主轴有24级转速,公比φ=1.26,所传递的最大扭矩为Mn,当主轴以第11级(n11)转速运转时,主轴传递的最大扭矩是_____________________。
某卧式车床主轴有24级转速,公比φ=1.26,所传递的最大扭矩为Mn,当主轴以第11级(n11)转速运转时,主轴传递的最大扭矩是0.5Mn 。
2.写出结构式: 12 = 3( 4)2( 1)2( 2)(第二扩大组)(基本组)(第一扩大组)若: φ=1.41 则: rmax = r2=φ2*2*(3-1)=1.418=16 .3.(2分)二联滑移齿轮宽式排列时,轴向尺寸要大于______个齿轮宽度。
二联滑移齿轮宽式排列时,轴向尺寸要大于 6 个齿轮宽度。
4.当φ=1.26时，12 =3 1·2 3·2 6 ,若增加一个传动副数P=2的变速组,写出此时可获得最多转速级数的结构式.12 =3 1·2 3·2 6 ,若按常规增加一个传动副数P=2的变速组,结构式为:24=3 1·2 3·2 6·2 12但是r3=φ12=1.2612=16＞8,因此必须把新增加的变速组的变速范围缩小到最小的许用极限值,即:r3=φ(12-3)=1.26(12-3)=8这时,转速图上出现了3级转速重复,结构式应改为:21 =3 1·2 3·2 6 ·2 (12-3)5.某机床主传动系统采用双速电动机驱动,ψ=2,且已知主轴转速为12级,基本组传动付数为3,主轴最低转速为45rpm.列出主轴转速数列并写出主传动系统结构式.当φ=1.26时转速数列为: 45, 56, 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450, 560.结构式为: 12=2(3)·3(1)·2(6)或: 当φ=1.12时 12=2(6)·3(1)·2(3)转速数列为: 45, 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160.6.某铣床的主轴转速n=50~1600r/min,是对称型混合公比的转速数列,公比φ1=1.26,φ2=φ12=1.58,级数为Z=12,要求列出转速数列,写出结构式和画出结构网,拟定转速图.解:首先按单一公比Φ＝1.26，根据题目给定的主轴转速范围、写出主轴转速数列：40、50、63、80、100、125、160、200、250、 320、400、500、630、800、1000、1250得16级转速。
数控机床的主传动系统
联轴器直接与主轴联接
其优点是结构紧凑，传动效率高，但主轴转速的变化及转矩的输出完全 受电机的限制，随着主轴电机性能的提高，这种形式越来越多地被采用；
内装电机主轴
这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构，有效地提高了主轴 部件的刚度，主轴转速高，但主轴输出扭矩小，电机发热对主轴的精度 影响较大。
数控机床的主传动系统
1.1 主传动系统的结构与特点 1.数控机床的传动系统 在数控机床的主轴电机、传动元件和主轴构成的具有运动 传动联系的系统称为主传动系统。由于现代数控机床常采用直 流或交流调速电机作为主运动的动力源，主要由电机实现主运 动的变速，使得数控机床的主传动系统的结构大大简化。
1）带有变速齿轮的主传动
排油泵强制排油到恒温邮箱，以达到润滑、冷却的目的。
2．主轴的密封
主轴的密封有接触式和非接触式两种。 接触式: 有摩擦和磨损，发热严重，用于低速主轴。 非接触式: 迷宫式和隙缝式，发热很小，应用广泛。 为保证密封作用，旋转部分与固定部分之间的径向间隙应小于
（a）主轴准停换刀
4.主轴组件的润滑与密封
1）主轴润滑 主轴润滑的作用减少摩擦，降低机床温度，是带走摩擦所产生的热量，
减少机床热变形。机床的润滑凡是主要有以下两种： （1）油气润滑方式。油气润滑是定时定量地把油雾送进轴承空隙中，这
种送油方式是间歇式的；而油雾润滑则是连续供给油雾。 （2）喷注润滑方式。它用较大流量的恒温油喷注到主轴轴承上，然后由
合机床的镗孔车端面头主轴组件。 （5）主轴作旋转运动又作行星运动的主轴组件。
2）主轴端部的结构
主轴端部用于安装刀具或夹持安装工件的夹具。其结构应保证 定位准确，夹紧牢固可靠，能传递足够大的扭矩，安装、拆卸 方便。主轴端部的结构已经标准化，如图3-4所示为六种通用 的结构形式。
数控机床的主传动方式
数控机床的主传动方式
现代数控机床的主运动系统广泛采用交流调速电机或直流调速电机作为驱动元件，随着电机性能的日趋完善，能方便地实现宽范围的无级变速，且传动链短，传动件少，变速的可靠性高。
数控机床的主传动方式主要有三种，如图1所示。
图1 数控机床的主传动方式
1．带有二级齿轮变速的主传动方式如图（a）所示，主轴电机经过二级齿轮变速，使主轴获得低速和高速两种转速系列，这种分段无级变速，确保低速时的大扭矩，满足机床对扭矩特性的要求，是大中型数控机床采用较多的一种配置方式。
2．通过定比传动的主传动方式如图（b）所示，主轴电机经定比传
动传递给主轴，定比传动采用齿轮传动或带传动。
带传动方式主要应用于小型数控机床上，可以避免齿轮传动的噪声与振动。
3．由主轴电机直接驱动的主传动方式如图（c）所示，电机轴与主轴用联轴器同轴连接。
这种方式大大简化了主轴结构，有效地提高了主轴刚度。
但主轴输出扭矩小，电机的发热对主轴精度影响较大。
近年来出现了一种电主轴，该主轴本身就是电机的转子，主轴箱体与电子定子相连。
其优点是主轴部件结构更紧凑，质量小，惯性小，可提高启动、停止的响应特性；缺点同样是热变形问题。
同步齿形带主传动方式电主轴（电机直接驱动的主传动方式）。
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2.滑移齿轮变速机构
X6132万能升降台铣床的主轴传动系统(n电=1450r/min )
主轴传动系统传动结构式
19
28
电动机 —
—I
—
26 54
—
II
—
36
22
33
—
—III
—37Biblioteka 18 47—
—IV
—
82 1398
—
—V
16
39
71
39
26
输出几种转速K
K 133 2 18
变速机构
主讲： 施 畅
复习回顾
1、齿轮传动的工作原理与传动比 答：工作原理：是利用齿轮副来传递运动和（或）
动力的一种机械传动。 传动比：是主动齿轮与从动齿轮角速度（或转速）
的比值。 2、摩擦轮传动的工作原理及传动比
答：工作原理：是利用两轮直接接触产生的摩擦力 来传递运动和动力的一种机械传动，属于机械无级变 速传动。
例题:某铣床主轴传动系统
问题：
（1）写出主轴传动系统的传动结构式 （2）主轴III输出几种转速
14
传动结构式
电动机— — 108 300
—
—
I
—
70 48 36
—
—
II
—
20 40 30
—
—
II
I
28
30
56
输出几种转速
K 13 2 6
提高题: Ｚ3040 型摇臂钻床传动系统图
分类——变速机构分有级变速机构和无级变速机构两大类。 应用——在机床、汽车和其他机械上常用的机械式变速机构中有
级变速机构应用最普遍，通常，都是通过改变机构中某一级的传 动比的大小来实现转速的变换。常用的有级变速机构有滑移齿轮 变速机构、塔齿轮变速机构、倍增变速机构和拉键变速机构等。 机械无级变速机构采用摩擦轮传动来实现。 （举例说明）
床的主轴传动系统传动链及输出轴转速的级数 例题讲解
作业
Ｚ3040 型摇臂钻床传动系统图 问题：1）写出主体运动与进给运动的传动结构式
2）输出多少种转速
1. 变速机构概念、分类
变速机构——在输入轴转速不变的条件下，使输出轴获得不同转 速的传动装置称为变速机构。例如：机床的主轴变速传动系统是 将主电动机的恒定转速通过主轴箱的变速机构使主轴得到多种不 同的转速；机床的进给变速传动系统是通过进给箱的变速机构将 机床主轴的每回转一周变换为多级不同的进给量。
传动结构式
主体运动传动结构式
38
39
44
61
电动机
—
I
—
35 55
—
II
—
37 42
—
III
—
38 29
—
IV
—
31 20
—
V
—
34 22
— VI
—
39
20
—
VII
— 主轴
47
50
44
80
进给运动传动结构式
30
22
31
40
主轴
—
37 48
— VIII
传动比：机构中瞬时输入速度与输出速度的比值 称为机构的传动比。
变速机构
教学目标
1、了解变速机构的概念、分类及应用； 2、掌握滑移齿轮变速机构----X6132万能升
降台铣床的主轴传动系统的传动结构式及输出 轴转速的级数（即输出几种转速）； 3、培养学生读图、分析问题的能力； 4、培养学生认真、仔细的学习习惯。
—
22 41
—
IX
—
24
18
—
X
—
35
16
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XI
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25 16
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XII
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16 16
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XIII
—
2 77
—
13 齿条
36
41
40
41
K 11 2 2 2 211 2 2 2 211 256
课堂小结
变速机构的概念、分类、应用范围 滑移齿轮变速机构——Ｘ6132万能升降台铣