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数控铣床主传动系统的分析计算与设计.pdf

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《装备制造技术》 年第 期 2007 8 数控铣床主传动系统的分析计算与设计 马祥英,苏远彬 (桂林机床股份有限公司技术中心,广西 桂林 ) 541000 摘要:简要介绍了数控铣床及加工中心的主传动系统的类型和特点,并重点对两段变速主传动变速系统的设计参数和特性参数进行推 导和计算,通过分析这些参数的相互关系及其对结构和性能的影响,得出一些有参考价值的结论。 关键词:传动系统;功率缺口;扭矩;减速比 中图分类号: 文献标识码: 文章编号: TG547 A 1672-545X(2007)08-0041-03 主传动系统是铣床传动系统的核心环节。传统的铣床主传 、 等几种,按照成本原则,通常使用较多的为 r/min2000r/min 动系统采用有级传动方式,其计算和设计方法早已有详细论 1500r/min。如果直接使用额定转速为 1500r/min以上的电机而 述。随着机床技术的发展,数控铣床和加工中心的主传动系统 不经过机械减速,则输出的恒功率范围和低速扭矩较小,不能 已普遍采用无级传动方式。尽管一些大型的机床设计手册对无 满足很多场合下的正常使用要求。 级传动方式的分析计算和设计方法已有论述,也已形成一些设 1.2主轴无级传动系统中的机械传动机构种类及特点 计原则,但机械加工对主轴无级传动系统的要求多种多样,随 ()直接 传动 1 1:1 着机床技术的发展,随着机床产品设计越来越理性化,在进行 可采用电机与主轴组件直联方式或通过同步带传动方式, 主传动系统设计时需要对各主要技术参数和特性参数如高、低 结构简单,易获得高转速,但低速扭矩小,一般只适用于高速和 档减速比、主轴额定转速、功率损失等进行计算,对这些参数的 轻切削场合。 相互关系和相互影响以及对结构性能的影响进行分析。而以往 ()直接减速或升速传动 2 的技术文献对这方面的介绍、论述较为笼统和简单,有关结论 常采用同步带传动方式,也可采用齿轮传动方式,结构简 也显得简单,已不能满足分析和设计要求,因此有必要不断地 单。对于减速传动,可扩大恒功率范围和提高主轴扭矩,但扩大 深入研究,完善主传动计算与设计方法。笔者多年来主管多项 和提高程度有限,或最高转速受到限制。对于升速传动,可获得 数控铣床和加工中心产品的设计,对各种主传动系统设计进行 高转速,但缩小了恒功率范围,降低了低速扭矩。 了较深入的分析,积累了较多的分析和设计经验,对主传动系 ()高低档两段变速传动 3 统各主要设计参数和特性参数进行了推导计算和相互关系分 一般采用齿轮两档变速机构,可配合较为经济的额定转速 析,得出了一些较为适用的结论,现介绍如下。 较大的无级调速电机,既可获得较高转速,又可较大地拓宽恒 功率范围,提高低速扭矩,适合于要求达到较高转速且可进行 1主轴无级传动系统的特点
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