第五节 机床的传动

• 答:外联系传动链是联系运动源和执行件，使执行件获得一定的 速度和方向的传动链。 • 内联系传动链是联系复合运动内部两个单元运动，或者联 系实现复合运动内部两个单元运动的执行件的传动链。两者的 本质区别在于，其运动是由单个或多个运动组成外联系传动链， 该联系是整个复合运动与外部运动源，它只决定成形运动的速 度和方向对加工表面的形状没有直接影响，而由于内联系传动 链联系的是复合运动，内部必须保证严格的运动联系的两个单 元运动，它决定着复合运动的轨迹，其传动比是否准确以及其 确定的两个单元的相对运动是否正确会直接影响被加工表面的 形状精度甚至无法成形为所需表面形状。
分析机床传动系统的方法和步骤：

①分析表面成形方法及所需成形运动，了解需要哪些辅助 运动，确定实现各运动的运动源和执行件；

②确定机床需有哪些传动链及其传动联系情况； ③根据传动系统逐一分析各传动链。 P11图1－8
分析传动链的方法：
• ①首先找到传动链的首未两端件； • ②从一个端件向另一端件，依次查明该传动链的传动
• 根据换置机构的传动比确定配换齿轮齿数的方法有多种,常用的有因 子分解法和查表法。
• 显然,如果传动比的数值是有理数,且换算成分数后其分子分母可分解 成数值不大的几个因子时,通常可用因子分解法选取合适的配换齿轮 齿数。此时配换齿轮的实际传动比与换置公式所要求的传动比相等. 即没有传动比误差。
• 如果传动比的数值是无理数,一般采用查表法按传动比的近似值选取 配换齿轮齿数,从而产生传动比误差。传动比误差对于外联系传动链 并不十分重要,但对于内联系传动链,由于会影响被加工表面的形状精 度,因此,换置机构传动比的计算和调整都必须保持一定精确度,使误 差限制在允许的范围内。

例1．根据图1-9计算万能升降台铣床工作台纵向进给速度。
⑴传动件两端件： 进给电动机－工作台
⑵计算位移： 1410r/min——Vf纵(mm/min)
⑶运动平衡式：
Vf纵＝1410×26/44×24/64 uⅦ—Ⅷ uⅧ—ⅨuⅨ— Ⅹ28/35×18/33×33/37×18/16×18/18×6
uv-3-4-主轴，
uv
卧式车床的传动原理图
车削圆柱面的传动原理图
工作任务六
机床的传动系统与运动计算
一、机床的传动系统
机床的传动系统是由实现成形运动和辅助运动的 各传动链组成。机床的传动系统常采用传动系统图来 体现，它是用国家标准(国家标准GB4460-84 机械制 图-机构运动简图符号)规定的一些简单符号来表示机 床传动元件，表现机床全部运动传动关系的示意图。 在这种图中标明了齿轮和蜗轮的齿数、蜗杆头数、丝 杠导程、带轮直径、电动机功率和转速等。各传动元 件按照运行传递的先后顺序，以展开图的形式画在能
任务五 机床的传动原理
一、机床的传动原理
机床必须具备三个基本部分：
执 行 件
执行机床运动 的部件
运 动 源
为执行件提供运 动和动力的装置
传动装置
传递运动和动 力的装置
主轴、刀架、工作台
交流异步电动机、 直流电动机、步进 电机
机械、液压、 电气、气压
皮带
丝杠螺母
⑴执行件的作用：
• 传动比误差可按绝对值或相对值计算:
例题：按图所示传动系统，试计算：
⑴轴A的转速（r/min）； ⑵轴A转1转时，轴B转过的转数；
⑶轴B转1转时，螺母C移动的距离。
7. 传动系统如图所示，如要求工作台移动（单位为mm）时， c a 主轴转1转、试导出换置机构（ · ）的换置公式。 b d
课后作业
/18 ×6=23.5r/min
例2．根据右图所示的螺纹进给传动链，确定挂轮变速机 构的换置公式。
⑴传动链两端件： 主轴－刀架 ⑵计算位移： 主轴1转——刀架移动Lmm（工件螺纹导程） ⑶运动平衡式：
⑷换置公式：
例如：L＝9mm 则
即配换齿轮的齿数为: a=45, b=30, c=60, d=80。
反映主要部件相互位置的机床外形轮廓中。
由实现机床加工过程中全部成形运动和辅助运动的各传动
链组成一台机床的传动系统。
进给运动 传动链
主运动传 动链
传动链
分度运动 传动链
范成运动 传动链
机床传动系统图：表示实现机床全部运动的传动示意图，
其实质是将机床传动原理图中传动机构具体化，并用简单
的规定符号表示，且表明齿轮和蜗轮的齿数、蜗杆的头数、 丝杆导程、带轮直径、电动机功率和转速等而形成的。
内联系传动链中不能有传动比不确
定或瞬时传动比变化的传动机构，
注意
如带传动、链传动和摩擦传动等。
①内传动链要求执行件→执行件有严格的传动 比关系。传动比的变化会影响发生线的性质；
②调整内联系传动链的换置机构时，其传动比 必须有足够的精度。
③外联系传动链是整个复合运动与外部运动源，决定成形
运动的速度和方向，对加工表面的形状没有直接影响。
ⅩⅥ－Ｍ7－ⅩⅦ －工作台 -Ⅹ－Ⅺ－Ⅻ－ⅩⅣ－M6－ⅩⅤ－床鞍－
－M5－ⅩⅢ－ⅩⅧ－升降台
• ３．快速空行程传动链：图1－9
二、机床的运动计算

内容： 1．计算某些执行件的运动速度或位移量； 2．计算相应传动链中换置机构的传动比。 步骤：


1．确定传动链的两端件；
2．确定传动链中两端件的计算位移； 计算位移：指在同 一时间间隔内两端件的位移量。 3．列写出传动链的运动平衡式； 4．根据运动平衡式，进行有关内容的计算。


2．复合运动：
靠一外联系传动链保证其速度和方向，靠一条或几条内联
系传动链保证其轨迹。即保证其内各运动单元之间严格的 运动联系。见图1-8b.c
内联系传动链：联系复合运动 内部两个单元运动，或者说联 系实现复合运动内部两个单元 运动的执行件的传动链。
车圆柱螺纹
为实现一个复合运动，必 须有一条外联系传动链和一条 或几条内联系传动链。
装夹刀具和工件，直接带动它们完成一定形式的运动， 保证运动轨迹的准确性----旋转运动的正圆度和直线运动 的直线度。
⑵运动源的作用
提供动力和运动。 ⑶传动装置 传动动力和运动。
机床的传动装置
几个基本概念
传 动 链
使运动源和执行件以及两个有关的 执行件保持运动联系的一系列顺序 排列的传动件，称为传动链。 联系运动源和执行件的传动链，称 为外联系传动链 联系两个执行件间的传动链，称为 内联系传动链 其传动比和传动方向固定不变，如定 比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副 等
路线以及变速、换向、接通和断开的工作原理。
万能升降台铣床的传动系统：
• １．主运动传动链：图1－9
电动机(1450r/min)—Ⅰ—Ⅱ ⑶ Ⅲ ⑶ Ⅳ ⑵ Ⅴ（主轴） ３×３×２＝１８级
２．进给运动传动链：图1－9
３×３×２＝１８级（三个方向） Ⅷ
电动机(1410r/min)－Ⅵ－Ⅶ ⑶Ⅷ ⑶ Ⅸ－Ｍ2－ --Ｍ3
传动原理图

用简单的符号表示具体的传动链.

传动原理图符号
卧式车床传动原理图
车圆柱螺纹:
①内联系传动链： 主轴-4-5-
u f -6-7-刀架； u
（工件旋转和车刀直线运动组成
的复合运动）， f 改变工件和 车刀之间的运动速度。
②外联系传动链: 电动机-1-2（为内联系传动链提供运动） 改变复合运动的速度。
外联系传动链 内联系传动链
定比传动机构
换置机构
可根据加工要求变换传动比和传动 方向、如滑移齿轮变速机构、挂轮 变换机构、离合器换向机构等。
副 丝杠螺母副
传动链
滑移齿轮变速机构
换置机构
挂轮变换机构 离合器换向机构
滚珠丝杠螺母副
传动原理：保证运动的轨迹、速度和方向。
⑷计算进给速度：
υ
f纵max
＝1410×26/44 ×24/64 × 36/18 × 24/34 ×
40/40×28/35×18/33×33/37×18/16×18/18
×6=1180mm/min
υ
f
纵
mi
＝
1410×26/44×24/64×18/36×18/40×
13/45×18/40×40/40×28/35×18/33×33/37×18/16×18
1．简单运动： 靠运动副保证其轨迹，靠一外联系传动链保证其速度和方向。见图1-8a
联系运动源和执行件， 使执行件获得一定速度 和方向运动的传动链称 为外联系传动链
铣平面
机床上的多少简单 运动，就有多少条 外联系传动链。
它们可以有各自独立的 运动源，也可以几条运 动链共用一个运动源。
注意： 1）调整换置机构时其传动比也必须有足够的精度。 2）外传动链不要求运动源→执行件有严格的传动比关系。传动 比的变化只影响生产率或表面粗糙度，不影响发生线的性质。
• 教材P19习题与思考题 • 第五、六、七、八题
5.按图1-13所示传动系统作下列各题： ⑴写出传动路线表达式；⑵分析主轴的转速级数；⑶计算主轴的最高最低转速
(1)图(a)传动路线表达式：
(1)图(b)传动路线表达式：
• 8.试说明何谓外联系传动链？何谓内联系传动链？其本质 区别是什么？对这两种传动链有何不同要求？