第1页，共24页，星期日，2025年，2月5日第二章传动系统设计第六节结构设计第五节进给传动系统设计第2页，共24页，星期日，2025年，2月5日第五节进给传动系统设计一、进给传动的载荷特点进给传动用于实现机床的进给运动和辅助运动。因进给运动多为直线运动，进给传动的载荷特点是直线传动的恒转矩载荷，传动件的计算转速n计是该传动件可能出现的最大转速。二、进给传动的分类和组成分类:机械进给传动、液压进给传动、电伺服进给传动普通机床是机械分级变速进给链，数控机床是无级电伺服变速进给链。外联系进给链包括变速机构、换向机构、运动分配机构、过载保护机构、运动转换机构、超越机构、齿轮齿条副、丝杠螺母副。内联系进给链包括传动比准确的变速机构。第3页，共24页，星期日，2025年，2月5日第五节进给传动系统设计三、分级进给传动设计的原则1.进给传动极限传动比、极限变速范围原则由于进给传动系统速度低，负载小，消耗的功率小，所用齿轮薄，模数小，所以极限传动比为imin≥1/5，imax≤2.8；极限总变速范围为R=2.8×5=142.进给传动扩大顺序、最小传动比原则因进给系统是恒转矩变速，末端旋转件的转矩一定，为减小中间传动轴及其传动件的结构尺寸，扩大顺序采用“前疏后密”原则。根据误差传递规律，为提高进给传动系统的传动精度，最小传动比采用“前缓后急”原则。第4页，共24页，星期日，2025年，2月5日第五节进给传动系统设计四、无级变速进给系统1.普通机床采用液压无级调速通过改变流量阀阀口过流面积调节液流阻力、液压缸出口流量，实现速度变化。运动平稳性好，变速范围大，但调速不准确，适用于外联系进给传动系统。2.数控机床采用伺服电机无级调速该调速系统按有无检测、反馈装置以及装置的位置不同分为开环、半开环、闭环伺服系统。（1）开环伺服系统数控装置脉冲→分配器→功率放大器→步进电机→齿轮→滚珠丝杠螺母副→工作台。系统精度取决于步进角、齿轮和滚珠丝杠副的传动精度，适用于精度不高的数控机床。开环伺服系统第5页，共24页，星期日，2025年，2月5日第五节进给传动系统设计（2）闭环伺服系统检测装置安装在工作台等执行件上，将工作台的实际位移量反馈给数控装置，与控制量比较，控制伺服电动机或修正补偿指令，以消除工作台等执行件的移动误差。适用于伺服电机和步进电机驱动的精密数控机床上。（3）半闭环伺服系统检测装置安装在传动的旋转部件上，不能补偿丝杠螺母副的传动误差，不能检测工作台等执行件的运动误差。系统精度高于开环，低于闭环系统。多用于数控机床的进给系统。半闭环伺服系统第6页，共24页，星期日，2025年，2月5日第六节结构设计一、变速箱结构及传动组件的布置1.变速箱内传动轴的空间布置变速箱的功能是保证机床的运动，要求有较高的几何、传动和运动精度；足够的强度和刚度，振动小；操作方便灵活。①首先要满足机床总体布局对变速箱的形状和尺寸限制；②要兼顾变速机构、润滑装置的设计合理性；③要考虑各轴受力情况，装配调整和操纵维修的方便。各传动轴的空间布置要求其中变速箱的形状和尺寸限制，是影响传动件空间布置最重要的因素。第7页，共24页，星期日，2025年，2月5日第六节结构设计（1）机床总体布局对变速箱限制铣床的变速箱是立式床身，高度方向尺寸较大，各传动轴可布置在床身的铅垂对称面上。摇臂钻床的变速箱在摇臂上移动，变速箱轴向尺寸要求较短。布置时可增加轴的数目，即加大箱体的横截面尺寸。卧式车床的主轴箱装在床身上，高度方向尺寸大于主轴中心高，轴向尺寸取决于主轴长度，为提高主轴组件的刚度，设置有中间墙。第8页，共24页，星期日，2025年，2月5日第六节结构设计（2）变速箱内各传动轴的布置顺序③确定电机轴或运动输入轴的位置；④最后确定其它各传动轴的位置。通常传动轴按三角形布置。以缩小箱体径向尺寸。①首先确定主轴的位置（车床则根据其中心高确定）；②再确定传动主轴的轴的位置，以及与主轴有齿轮啮合关系的轴的位置；主轴传动轴输入轴第9页，共24页，星期日，2025年，2月5日第六节结构设计变速箱