机电装备设计第二章2 4
机电装备设计4
● 方均根力矩特性折算到电动机轴上的方均根力矩
T L mr(T iη L)2(T iη f)2[J (mJgiJ 2L η)iεL]2
式中 TL 负载轴上的方均根力矩 Tf 静摩擦力矩 εL 负载轴上的方均根角速加度
折算到电动机轴上的负载方均根力矩是总速比i的函数。
2020/5/19
2）最佳总速比
2020/5/19
式中
i 电动机到执行件的速比 TLP 作用在负载轴上的峰值 力矩 TfP 作用在负载轴上的摩擦 峰值力矩 J m 电机转子转动惯量 J g 传动轴各转动件折算到 电机轴上的转动惯量 J L 负载轴上的转动惯量
传动装置的效率 LP 负载轴上的峰值角加速 度
2020/5/19
2020/5/19
1）传动系统负载的综合
● 峰值力矩特性折算到电动机的负载峰值力矩
TLmP
TLP
i
T fP
i
(Jm Jg
JL
i 2
) m
i m L
m LP
, m
i LP
TLmP
TLP
i
T fP
i
(Jm Jg
JL
i 2
)i LP
折算到电动机轴上的负载峰值力矩是总速比i的函数。
伺服系统的总速比较大时， 可采用谐波齿轮实现同轴传动； 也可采用多级齿轮传动。圆柱齿 轮机构具有一系列优点，应用普 遍，针对这种机构组成的多级传 动链，介绍各级传动速比确定的 1）原最则小和等效方转法动。惯量原则（小功率传动系统）
齿轮系中各转算 动到 惯电 量动 折机轴转 上动 的惯 等量 效
Jg J1(ZZ12)2[(J1J2)(ZZ43)2(J3JL)]
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机电一体化系统总体设计-设计过程示例
P-N5 250t座式焊接变位机 德国诺威尔重型机器制造有限公司
HB-60t型焊接变位机 成都焊研威达自动焊接设备有限公司
两自由度变位机 意大利Innse-Berardi公司
加氢反应器的两自由度变位机 法国Framatome公司
b.概念设计
2）工艺可实现性
概念设计
5）避免不良 结构性
概念设计：通 过构思确定设 计任务和用简 图形式表达的 设计问题的一 个求解轮廓。
启 动 、
变 速
仪 表 显
照 明
其 他
换
递 与 分
铲 斗
推 压
移停
示
动止
）（
配
制
动
）
3、功能元组合——相容矩阵法
方案序号
1
2
分功能
A
推压
齿条
钢丝绳
B
铲斗
正铲斗
反铲斗
C
提升
油缸
绳索
D
回转
内齿轮传动 外齿轮传动
E
能量转换
柴油机
F 能量传递与分配 齿轮箱
油泵
G
制动
带式制动 阐瓦制动
H
变速
液压式
齿轮式
I
行走
θ3
K
F0 2 B
x3 GK α
1
y3
D η
G1：滑块的重力
F2 1 θ 2
x2 G2：引导螺丝的重力
GK：各运动部件的重力
C
θ1
F0 1
y2
G1
F1 2
G2 x0
x1
y0 y1
A
液压缸驱动曲柄摇块机构方案
液压缸驱动曲柄摇块机构方案
机电装备设计
3 动力参数
动力参数包括电动机的功率、液压缸的牵引力、液 压马达或步进电机的额定转矩等。
机床各传动件的结构参数是根据动力参数设计计 算的。
如果动力参数定得过大，将使机床过于笨重，浪费 材料和电力：如果定得过小，又将影响机床的性能。
计算方法在现阶段只能做为参考，原因为： 通用机床使用情况复杂，切削用量的变化较大； 对某些加工过程中切削力和进给力的规律还没有很
(6) 操作方便和安全 。
6.3.2 类型
按照安装刀具的数目
①单刀架 ②多刀架
按结构形式
①方刀架 ②转塔刀架
③回轮式刀架
①手动转位刀架 按驱动刀架转位的动力分
②自动(电动和液动)转位刀架
数控车床常用的自动换刀装置方式
加工中心的刀库和换刀装置方式
加工中心刀库的类型及特点
（1）盘形刀库 应用较广，结构简单紧凑，因刀具 单环排列、定向利用率低，大容量刀库的外径将较 大，转动惯量大，选刀运动时间长。这种形式的刀 库容量较小， 一般不超过32把刀具。 （2）链式刀库 容量较大 ，当采用多环链式刀库时， 刀库外形较紧凑，占用空间较小，适用于大容量的 刀库。 （3）格子箱刀库 容量较大，结构紧凑，空间利用 率高，但布局不灵活，通常将刀库安放于工作台上。 （4）直线式刀库 结构简单，刀库容量较小，应用 于数控车床、数控钻床或个别加工中心。
1） 液压（或气动）驱动的活塞齿条齿轮转位机构 液压驱动特点：
● 调速范围大，缓冲制动容易，转位速度可调； ● 运动平稳，结构尺寸较小，制造容易，因而应用较 为广泛； ● 转位角度的大小可由活塞杆上的限位挡块来调整； 气动驱动特点：
● 结构简单、速度可调，但运动不平稳，有冲击； ● 结构尺寸大，驱动力小。
新编煤矿常用机电设备选型设计实用手册
第十八章瓦斯报警矿灯第十九章多功能头等瓦斯报警仪
第二十章见完校正气样配比器第二十一章AP0甲烷传感器标定器
第二十二章ABQ系列标准甲烷气样
第二十三章AwJ1气样式瓦斯计校准器
第二十四章精密气压样第二十五章AwJ 2气压式第二十六章配气装置第二十七章瓦斯计校准器第十三篇煤矿电缆．蔷电池选型设计
第一章概述
第二章电气测量指示仪表
第三章便携式仪表
第四章电路参数测量仪器
第五章电测仪表的管理技术
第二十五篇矿井照明设备选型
设计
第一章酸性矿灯
第二章碱性矿灯
第三章微型节能矿灯
第四章酸性矿灯充电装置
第五章碱’陛矿灯充电装置
第六章矿灯快速
第七章井下照明
第八章充电装置
第九章照明灯具
第十章矿用电机车用灯
第四部分煤矿机电设备典型故
第一章光干涉式甲烷测定器第二章Aw5数字式高第三章Aw6数字式袖第四章AOJ一1 0数字式瓦第五章低浓甲烷测量仪第六章珍甲烷测量仪第七章瓦斯指示警报器第八童AJw一1甲第九章AwJ 1便携式第十章甲烷测定仪
第十一章瓦斯检测仪第十二章Acw1煤层瓦斯压力测定仪
第十三章AJB1便携式甲烷检测报警器
第十四章数字式甲烷测定器第十五章AOJ一1热导型甲烷检测仪
第六章矿井提升机专用电控设
备
第七章矿山变压机主通风机用
大型同步电动机
成套电控设备
第二十三篇集中控制成套设备
选型设计
第一章电机车运输信集垌系
统成套装置
第二章×zDB 5型电动转辙机
第三章sKD2型司控道岔转辙
机
第四章道岔司控装置
《机械制造装备设计》课程教学大纲(本科)
机械制造装备设计(Design of Machine Manufacturing Equipment)课程编号：03410132学分：2学时：32 （其中：讲课学时：30实验学时：2上机学时：0）先修课程：工程图学、工程力学、公差与技术测量、机械设计、机械制造技术基础等适用专业：机械制造及其自动化专业教材：《机械制造装备设计》，关慧贞、冯辛安主编，机械工业出版社，2009 年11月第3版一、课程性质与课程目标（一）课程性质《机械制造装备设计》本课程是机械制造及其自动化专业的主干专业课程之一。
主要任务是使学生了解机械制造装备在国民经济中的作用及其技术现状和发展趋势；掌握机械制造装备的设计原理和方法；具备一定的机械制造装备总体设计和结构设计能力；为学生能够设计出具有自主知识产权的机械产品打下坚实的基础。
（二）课程目标课程目标1:掌握机床的成形原理，根据加工对象的几何特征，分析机床的所需的运动，确定机床的传动方案。
课程目标2：能根据机械制造装备设计的三种不同类型的特点，针对特定的设计对象，选择相应的设计手段，制定出合理的产品设计总体方案。
能够根据加工对象的技术特征合理的选择加工机床。
课程目标3：能根据机床的精度、刚度，振动、热变形的相关理论，设计与分析机床的传动结构，分析与处理机床常见的机械缺陷与故障。
（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求3、毕业要求6和毕业要求11：1.毕业要求指标点3-3：能够设计满足特定需求的机械系统、部件和工艺流程，并能够体现创新意识。
该指标点占该要达成度的10%;2•毕业要求指标点6-2：能正确认识机械制造过程和装备对于客观世界和社会的影响，并理解应承担的责任。
该指标点占该要求达成度的30%；3.毕业要求指标点11-1：理解机械工程活动中涉及的重要经济与管理因素。
该指标点占该达成度的15%o二、课程内容及要求第1章绪论(一)教学内容(1)机械制造装备在国民经济中的地位、作用及其技术现状和发展趋势。
2023年二建《机电》教材变化
2023二级建造师《机电工程管理与实务》新旧教材变化一、总体变化情况（一）变化情况1.修订依据人力资源和社会保障部、住房和城乡建设部审定的《二级建造师执业资格考试大纲》。
2.编写原则（1）坚持本书（《机电工程管理与实务》）的主要内容；（2）以修改内容为主。
3.基本结构基本构架结构不变（二）数据统计1.教材总体变化：93处；实质内容变化：62处。
整体变动比例：15%。
变动比例较大章节：技术部分：第一章第1节材料；第二章第1节测量、第2节起重；第三章第1节机械设备安装；第四章第4节建筑智能化。
管理部分：第三节施工组织设计、第八节安全管理。
法规部分：第二章第1节工业安装相关要求历年考查分值约18分；此部分备考建议：材料部分属于常变动点，但分值不高；测量关于单体设备基础的测量，属于新增内容需重点把握；起重部分关于流动式起重机的选用步骤新增吊装计算载荷公式，重点把握；机械设备安装关于垫铁设置的要求，内容有删减，需掌握最新内容；建筑智能化中涉及程序变动，但不属于重要考点；施工组织设计新增“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程”，与起重部分重复，可以忽略；安全管理关于细节变动需要着重注意；工业安装相关标准主要变动举例的内容。
2.页码变化：增加7页；变动比例：2%。
3.大纲情况：无变化4.体系变化：无变化5.案例情况：11个，替换或修改6.三级标题变化：1处二、细节变化解读P32-33 P33-34P38二、吊装方案（一）设备吊装方案编制的基本原则1.以吊装安全为前提2.以技术可靠、工艺成熟为基础变化P104修改变化P120变化P127修改（四）按耐火材料的形状分类1.定形耐火材料，已定形制品，如耐火砖变化P127（1）耐火纤维又称陶瓷纤维1）耐火纤维是一种人造无机非金属纤维材料.是由氧化铝、二氧化硅为主要成分组成的二元化合物。
应用于t业炉窑可节能15%~30%。
修改（1）耐火纤维又称陶瓷纤维1）耐火纤维是由氧化铝、二氧化硅为主要成分组成的二元化合物。
机械制造装备设计.docx
机械制造装备设计机械制造及装备设计方法第一节、概述机械制造装备的发展趋势1、向高效、高速、高精度方向发展2、多功能复合化、柔性自动化3、绿色制造与可持续发展4、智能制造技术与智能化装备第二节机械制造装备应具备的主要功能机械制造装备应具备的主要功能需满足以下几方面要求：一般的功能要求柔性化：结构/功能精密化自动化一般的功能要求包括（1）加工精度方面的要求（2）强度、刚度和抗振性方面的要求（3）加工稳定性方面的要求（4）耐用性方面的要求（5）技术经济方面的要求机械制造装备应满足的一般功能要求：①加工精度②强度、刚度和抗振性③加工稳定性④耐用度⑤技术经济方面要求柔性化是指什么？试分析组合机床，普通机床，数控机床，加工中心的柔性化表现在那里？答：产品结构柔性化：设计时用模块化设计和机电一体化技术，只对结构少量重组修改或修改软件。
功能柔性化：进行少量调整或修改软件可该笔那产品功能。
* 机床可进行调整以满足不同工件的加工，如采用备用主轴，位置可调主轴，工夹量具成组化，工作程序软件化和部分动作实现数控化等。
机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？可获得什么好处？答：机电一体化是指机械技术与微电子、传感检测、信息处理、自动控制和电力电子等技术，按系统工程和整体化优化法，有机地组成的最佳技术系统。
可获功能：（1）对机器或机组系统的运行参数进行巡检和控制(2)对机组或机组系统工作程序的控制。
可实现复杂的控制任务，提高智能化和可靠性（3）用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能，简化产品的机械结构。
具有较高的可靠性，维修方便，性价比高。
机械制造装备分类：1.加工装备2工艺装备3.仓库传送装备4辅助装备第三节机械制造装备的分类机械制造装备的分类1、加工装备（机床或工作母机）2、工艺装备3、储运装备4、辅助装备加工装备包括：金属加工机床、特种加工机床、锻压机床、冲压机床、注塑机、焊接设备、铸造设备等。
金属切削机床可按如下特征进行分类：1、按机床的加工原理分为：车床、钻床、镗床、纹加工机床、铣床、刨(插)床、拉床、切断机床和其它机床等。
机电设备安全技术操作规程（3篇）
机电设备安全技术操作规程是为了保证机电设备的正常运行和使用安全，合理制定的操作准则。
下面将详细介绍机电设备安全技术操作规程，包括设备维护、安全操作、应急处理等方面。
一、设备维护1. 定期检查设备的运行状态，包括外观、结构和传动系统等。
如发现异常，应立即停机并查找原因，除非获得维修资质的人员的许可，否则不能重启设备。
2. 定期清洁设备的外部和内部，包括零部件表面和润滑系统等。
清洁时应注意使用适当的工具和清洁剂，并避免使用腐蚀性和易燃的化学品。
3. 定期进行设备润滑。
根据设备的使用频率和工作强度，选择适当的润滑剂和润滑方法，并按照设备制造商的要求进行。
4. 定期检测设备的电气系统，包括电源线路、控制系统和保护装置等。
确保电器设备正常工作，没有漏电和短路等问题。
5. 定期校准设备的测量仪表。
包括温度、压力、流量和电流等仪表，确保其准确度和可靠性。
二、安全操作1. 操作前必须穿戴好个人防护装备，包括安全帽、护目镜、耳塞、防护服和防滑鞋等。
根据不同的作业环境和设备特点，作适当的选择。
2. 操作前应熟悉设备的工作原理和操作要点，了解设备的工作流程和安全事项。
不得擅自操作未接受培训和授权的设备。
3. 在操作过程中，严禁强行启动设备或超负荷运行，以免引起设备故障。
同时，也要避免将设备用于超出其设计能力范围的工作。
4. 在操作过程中，要随时注意设备的运行状态，如发现异常声音、异味、震动或温度升高等情况，应立即停机并报告相关人员进行检修。
5. 操作完成后，要及时关闭设备的电源和气源，清理现场并整理好工具。
严禁将设备处于无人看管的状态，以免发生意外事故。
三、应急处理1. 在设备故障或事故发生时，要保持冷静，立即采取紧急措施来保护人员和设备的安全。
如发生火灾，应立即报警并用适当的灭火器材进行扑灭。
2. 在进行应急处理时，要遵循安全操作规程，确保自身和他人的安全。
避免使用不合适的工具和方法，以免加重损失或导致二次事故。
3. 在应急处理过程中，要及时与相关部门和人员进行沟通协调。
施工机电设备安全技术操作规程(三篇)
施工机电设备安全技术操作规程一、总则1.1 目的与依据施工机电设备安全技术操作规程的制定是为了规范施工机电设备的操作行为，确保施工机电设备的安全使用，并提高施工机电设备操作人员的技术水平和操作能力。
本规程以《建筑工地安全生产管理条例》、《施工机电设备安全操作规程》等法律法规为依据，结合本工程具体情况制定。
1.2 适用范围本规程适用于本工程施工过程中使用的各类机电设备的操作和维护保养工作，并适用于所有机电设备操作人员。
1.3 术语说明1）施工机电设备：指在建筑施工过程中使用的各类机械设备、电气设备、液压设备等。
2）机电设备操作人员：指具备相应机电设备操作资格和技能，能够独立操作机电设备，并负责机电设备的操作人员。
3）作业许可证：指经过培训和考试合格后颁发的机电设备操作许可证。
二、机电设备操作规范2.1 操作前的准备2.1.1 制定操作计划机电设备操作人员在操作前应制定详细的操作计划，包括确定作业场所、确认设备状态、明确作业任务等，确保操作的顺利进行。
2.1.2 检查机电设备状态在操作机电设备前，应先检查设备的各项安全装置和工作状态，确保设备能够正常工作。
对于有异常的设备应及时报修或更换。
2.1.3 穿戴个人防护装备机电设备操作人员在操作机电设备时应穿戴符合要求的个人防护装备，包括安全帽、防护眼镜、防护手套等。
根据具体情况，还需配备防护鞋、防护服等。
2.2 操作过程的要求2.2.1 熟悉机电设备的操作规程机电设备操作人员应熟悉所操作机电设备的操作规程和相关法律法规，并按照规程要求进行操作，确保安全。
2.2.2 严格按照操作程序进行作业机电设备操作人员在操作机电设备时，必须严格按照操作步骤和程序进行作业，不得随意更改或省略任何步骤。
2.2.3 控制操作速度机电设备操作人员在操作机电设备时，应注意控制操作速度，根据实际需要进行调整，切勿过快或过慢。
2.2.4 防止设备超载操作机电设备操作人员在操作机电设备时，应注意不得超过设备的额定载荷，以防止设备超载造成事故。
机电装备设计第二章(2-4)
1000 max v nmax 1000 min v nmax , nmin , Rn d min d max nmin
主轴转速是按等比级数排列的，其公比为φ，各级转速为
12
等比级数排列优点：
▨ 使转速范围内的转速相对损失均匀； 假设，某加工工序所要求的合理转速为n，在机床的Z级转速 中没有这级转速n。n落在nj 和nj+1 之间，即nj＜n＜nj+1 。 采用nj+1比n转速高，高的切削速度会使刀具耐用度下降。 为不降低刀具耐用度，一般选用nj，造成转速损失为n- nj，相 对转速损失率为
2.1 主传动系统设计
2.1.1 基本要求 2.1.2 分类和布局形式 2.1.3 有级变速主传动系统设计
1
2.1 主传动系统设计
定义：运用转速图的基本原理，拟定满足转速数列的经济、合 理的传动系统方案，确定主要传动件的空间布置。 内容： ★ 选择变速组及其传动副数； ★ 确定各变速组中的传动比； ★ 计算齿轮齿数和皮带轮直径； ★ 设计主要传动件的空间布置、轴向定位及其结构尺寸。 组成： 由动力源、变速装置及执行件(如主轴、刀架、工作台)，开停、 换向和制动机构等部分组成。动力源给执行件提供动力，变 速装置传递动力以及变换运动速度，执行件执行机床所需的 2 运动，完成旋转或直线运动。
▦ 非自动化小型机床，加工中切削时间远小于辅助时间，转速
损失大些影响不大，取φ ＝1.58、1.78甚至2。
17
4）由等比级数规律可知变速范围Rn、公比φ和级数Z的关系
nmax Z 1 Rn nmin 写成对数形式为， lg Rn ( Z 1) lg
上式给出了Rn、φ和Z三者的关系，已知任意两个可求第三个， 由公式求出的φ和Z ，应圆整为标准数和整数。
机电装备设计--机电装备创新设计方法 ppt课件
PPT课件
6
内容
第一章 机电装备创新设计方法 2
第二章 机电装备传动系统设计 6
第三章 机电装备传动部件设计 6
第四章 机电装备支承及导轨设计 4
第五章 机电装备伺服系统设计 5
第六章 金属切削机床与数控化 5
第七章 物流系统设计
3
第八章 典型机电装备设计 7
PPT课件
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5
课程有关事项及纪律要求
▲不迟到，上课认真听讲，做好重点内容的笔记。 ▲课前预习，课后复习，及时掌握每次课的要点。 ▲按时完成作业，不抄作业，每章结束后交作业。 ▲有疑难，应及时答疑。 ▲四次旷课取消考试资格
课程考核方式
考试成绩＝考试笔试成绩×70%＋实验成绩×10%＋ 作业成绩×10%+平时成绩×10%
7
第一章 机电装备创新设计方法
1.1 绪论
1.1.1 概述 通过下面的图片，了解回顾机电装备的发展历 史。
1785年蒸汽机在纺织厂使用。1873年出现的第 一台凸轮控制车床，开始了机械自动化的进程。
PPT课件
8
20世纪制造业的变迁
从分手工工可作以坊提到高工机作械效工率厂
机械化生产可以实现零件互换
龙门式喷漆机器人
搬运机器人
码垛机器人
工业机器人
PPT课件
喷漆机器人
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Spirit火星漫游车
Marshod 火星漫游车
Canada Arm 太空机械臂
“双鹰”水下机器人
水下扫雷机器人
特种机器人
PPT课件
“探索者号”水下机器 人
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迎宾机器人
导盲机器人
跳舞机器人
医疗机器人
机械制造装备设计课程教案讲稿
机械制造装备设计课程教案/讲稿教师姓名：胡艳娟学院（部、中心）：机电工程学院教研室∕实验室：机械制造及其自动化2013年9月讲授内容教学设计∕备注图1图22.2.2系列化设计（一）系列化设计的基本概念（二）系列化设计的优缺点（三）系列化设计的步骤讲授内容教学设计∕备注1.主参数和主要性能指标的确定2.参数分级纵系列横系列3.制定系列型谱跨系列2.2.3模块化设计2.2.4合理化工程2.3机械制造装备设计的评价讲授内容教学设计∕备注2、精度3、刚度4、抗振性5、热变形6、噪声第三节金属切削机床总体设计一、机床系列型谱的制定中型卧式机床的简略系列型谱表二、机床的运动功能设计金属切削机床的基本功能是提供切削加工所必须的运动和动力。
其基本工作原理是：通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切除工件加工表面多余的金属材料，形成工件加工表面的几何形状、尺寸，并达到其精度要求。
三、机床总体结构方案设计1、运动功能分配设计2、结构布局设计：立式、卧式、斜置式3、机床总体结构的概略形状与尺寸设计设计的主要依据是：机床总体结构布局设计阶段评价后所保留的机床总体结构布局形态图，驱动与传动设计结果，机床动力参数及加工空间尺寸参数，以及机床整机的刚度及精度分配。
四、机床主要参数的设计机床的主要技术参数包括机床的主参数和基本参数，基本参数可包括尺寸参数、运动参数和动力参数。
第四节主传动系设计一、主传动系设计应满足的基本要求1、满足机床使用性能要求2、满足机床传递动力要求3、满足机床工作性能的要求4、满足产品设计经济性的要求5、维修调整方便，结构简单、合理，便于加工和装配。
二、主传动系分类和传动方式主传动系一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行件（如主轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制动机构等部分组成。
1、主传动系分类按驱动主传动的电动机类型：交流电动机驱动、直流电动机驱动。
按传动装置类型：机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合。
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11
2.1.3 有级变速主传动系统设计
设计任务：
◇ 根据已确定的主传动系统的运动参数，合理地 排列 转速数列 ； ◇ 拟定结构式、转速图； ◇ 分配各变速组中传动副的 传动比； ◇ 确定齿轮齿数和带轮直径 等； ◇ 绘制主传动系统图 。
1
2.1 主传动系统设计
定义：运用转速图的基本原理，拟定满足转速数列的经济、合
理的传动系统方案，确定主要传动件的空间布置。
内容：
★ 选择变速组及其传动副数；
பைடு நூலகம்
★ 确定各变速组中的传动比；
★ 计算齿轮齿数和皮带轮直径；
★ 设计主要传动件的空间布置、轴向定位及其结构尺寸。
组成：
由动力源、变速装置及执行件(如主轴、刀架、工作台)，开停、
※ 无级变速电动机 ：直流电动机或交流变频调速电 动机，可大大简化机械结构，便于实现自动变速、 连续变速和负载下变速，广泛应用在数控机床上。
为了匹配主轴的性能要求，扩大恒功率无级变 速范围，常在无级变速电动机与机床主轴之间串联 机械有级变速装置。
变速形式的选择主要考虑机电装备的 自动化程 度和成本 两个因素。
, Rn
?
nmax nmin
主轴转速是按等比级数排列的，其公比为 φ ，各级转速为
13
等比级数排列优点：
● 使转速范围内的转速相对损失均匀； 假设，某加工工序所要求的合理转速为 n ，在机床的Z级转速
中没有这级转速n。n落在nj 和nj+1 之间，即nj＜n＜nj+1 。
采用n j+1 比n 转速高，高的切削速度会使刀具耐用度下降。 为不降低刀具耐用度，一般选用nj，造成转速损失为n- n j，相 对转速损失率为
6
2、布局形式
1）集中传动布局
传动系统的全部传动件、变速装置和执行件集中装在一个 箱体内，称为集中传动式布局。
多数通用机床的主传动系统都采用这种布局。
优点：结构紧凑，便于实现集中操纵和调整与维修，箱体数 目少，降低了成本。 缺点：高速运转的传动件所产生的振动和发热会直接影响主轴 的工作精度。这种传动布局适用于普通精度的大中型机床。
●高速运转时，运动由皮带经齿轮离合器直接传动，传动链短，主轴高速 转时平稳，传动效率高，转动惯量小，便于启动和制动；
●主轴作低速运转时，运动经背轮机构的两对降速齿轮传动后，转速显著 降低，达到扩大变速范围的目的。
缺点： 多了一个箱体，增加加工成本；低速时皮带负荷大，容易打滑。
这种布局方式适用于中、小型高速精密机床。
传动链尽可能短，零件数要少，节省材料，降低成本。 6）调整维修方便，结构简单、合理，工艺性好，防护性能 好。
3
2.1.2 分类和布局形式
1、分类
1）按动力源的类型，分为 交流电动机驱动 、直流电动 机驱动和 液压驱动。 驱动方式的选择主要根据机电装备的变速形式和运 动特性要求来确定。
2）按变速的连续性，分为 有级变速传动 和无级变速传 动。 有级变速传动是在一定的变速范围内均匀，变速级 数不超过 20～30级。 有级变速方式 :滑移齿轮变速、交换齿轮变速和离合 器变速。
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主轴 背 轮 机 构
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CM6132型精密卧式车床的传动系统图
普通卧式车床主传动布局图
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3 、变速机构在传动链中的位置
变速机构零件多，传动件的尺寸决定于所传递的转矩。 功率一定，转矩与转速成反比。
T ? 9550 P (N ?m) n
□ 变速机构应位于传动链的高速部分。 □ 执行件的转速较低，变速机构接近动力源，降速机构在 后。 □ 有时需要限制变速机构的线速度不能过高。
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2）分离传动式
有些高速、高精度机电装备，为了避免变速箱的振动和热变形对执行 件的影响，常把变速箱与执行件分开，即把传动系统的主要传动件和变 速机械与执行构件分别装在两个不同的箱体内，中间用皮带、链条等方 式传动，称为分离传动式布局。
优点：
●变速箱各传动件所产生的振动和热量不会传给或少传给主轴，减少了主 轴的振动和热变形，提高了机床的工作精度；
换向和制动机构等部分组成。动力源给执行件提供动力，变
速装置传递动力以及变换运动速度，执行件执行机床所需的
运动，完成旋转或直线运动。
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2.1.1 基本要求
1）满足机电装备使用性能要求； 运动特性、调速范围、加工精度、传动系统应设计合理、
操纵方便、灵活、安全可靠。 2）满足机电装备传递动力要求；
主电机和各传动件能提供并传递高效率的功率和转矩。 3）具有足够的精度和刚度，传动平稳； 4）具有足够的抗振性和热稳定性，噪声低； 5）满足产品设计经济性的要求；
第二章 机电装备传动系统设计
机电装备传动系统按其功用和驱动电动机的不同，分为 ○ 主传动系统(Cutting Transmission) ； ○ 普通进给传动系统（Feeding Transmission) ； ○ 伺服驱动进给传动系统(Servo Feeding Transmission)
本次课为第2讲 讲述的内容如下： ? 2.1 主传动系统设计 ? 2.1.1 基本要求 ? 2.1.2 分类和布局形式 ? 2.1.3 有级变速主传动系统设计
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优点:除摩擦片式离合器外，传递功率较大，变速范围广，传 动比准确，工作可靠，应用于各种普通机床。 缺点:有速度损失，不能在运转中变速。
摩擦片离合器：可在运转过程中变换转速，操纵方式为机械 的、电磁的或液压的，便于实现自动化。但传动比不准确， 发热量大。
无级变速传动：可在一定的变速范围内连续变速，以得到 最有利的速度，能在运转中变速，便于实现变速自动化。 构成：由机械摩擦无级变速器、液压无级变速器和无级变 速电动机实现。 特点：机械摩擦无级变速器结构简单、使用可靠，常用在中 小型车床、铣床等的主传动中。液压无级变速器传动平稳、 运动换向冲击小，易于实现直线运动，常用于主运动为直线 运动的机床，如磨床、拉床、刨床等机床的主传动中。 5
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1、转速数列的设计 1）转速的合理排列方式
分析所设计机床可能进行的工序，从中选择要求最高、最 低转速的典型工序，按照典型工序刀具、工件材料、切削速度
和刀具(或工件)的直径，计算出nmax、nmin 及变速范围Rn。
nmax
?
1000vmax
?d min
, nmin
?
1000vmin
? dmax