极限总变速范围为 R = 2.8×5 = 14
第九节
进给传动系统设计
4.进给传动扩大顺序原则 因为进给系统是恒转 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”
的原则。
如：升降台铣床进给 传动系转速图
第九节
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 按有无检测、反馈装置以 及装置的位置分为开环、半开环、闭环伺服系统。
② 兼顾变速机构、润滑装置的设计合理性；
③ 考虑各传动轴受力情况、装配调整和操纵维修方便； ④ 确保散热性能，减小热变形。
第十节
结构设计
1.主轴箱内各传动轴的布置顺序
① 首先确定主轴的位置（车床根据其中心高确定）；
② 然后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； ③ 确定电机轴或运动输入
第九节
1、爬行现象及其机理
进给传动系统设计
五、低速运动平稳性和防止爬行的措施 当运动部件低速运动时，传动装置的速度是均匀的，但被驱 动件的运动出现跳跃式、时走时停或时快时慢的现象，即爬行。
2、消去爬行的措施
⑴ 减少静、动摩擦因数之差； 采用导轨油。 ⑵ 提高传动系统刚度； 缩短传动链、减少传动件数量。 ⑶ 增加传动系统阻尼比； 增大润滑油的粘度、增加阻尼器。 ⑷ 减轻移动部件质量，提高导轨的加工和装配质量等。
Ti T末n末 / ni T末ui
ui 越大，传动件承受的转矩越大。在进给传动系的最大升速链 中，各传动件至末端输出轴的传动比最大，承受的转矩也最大。故 各传动件的计算转速是其最高转速。
第九节
进给传动系统设计
3.进给传动极限传动比、极限变速范围原则 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。故 极限传动比为 imin≥1/5， imax≤2.8；
机械制造装备设计
第三章 金属切削机床设计
第九节
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，且多为直线
运动。
进给传动的载荷特点：直线传动的恒转矩载荷，传动件的计 算转速 n计 就是传动件的最高转速。
电动机 主换向机构 主变速机构

挂 轮 架
进给换 向机构 进给箱
外联系传动进给链 内联系螺纹链
第九节
进给传动系统设计
3）变速机构 用来改变进给量大小。有交换齿轮变速、滑移 齿轮变速、齿轮离合器变速、机械无级变速和伺服电动机变速。 4）换向机构 ①进给电动机换向，换向方便，但换向不能太 频繁。②齿轮换向（圆柱齿轮和圆锥齿轮），换向可靠，广泛用
于各种机床。
5）运动分配机构 用来转换传动路线，常采用离合器。 6）过载保护机构 过载时可自动断开运动，过载排除后自动 接通。常采用牙嵌离合器、片式安全离合器。 7）运动转换机构 用来变换运动的类型（回转运动变为直线 运动），如齿轮齿条、蜗杆蜗轮、丝杠螺母等。
（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
第九节
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
间布置比较宽松，以便
数控机床是无级电伺服变速进给链 机床的进给运动采用一个伺服电动机，直接或通过一定比传动 机构与滚珠丝杠相连接。在丝杠（或伺服电动机）等旋转零件端 部安装脉冲发生器，用同步脉冲控制伺服电动机，保证工作台精 确的运动速度和定位精度。
第九节
进给传动系统设计
三、机械分级进给传动系的设计要点
1.进给传动是恒转矩传动 在各种不同进给量的情况下，产生的切削力大致相同，进给力 也是大致相同。故驱动进给运动的传动件是恒转矩传动。 2.进给传动系中各传动件的计算转速是其最高转速
第九节
进给传动系统设计
二、进给传动的分类和组成
1.分类: 机械进给传动、液压进给传动、电伺服进给传动 2.组成 进给传动链由动力源、变速机构、换向机构、运动分 配机构、过载保护机构、运动转换机构和执行件等组成。
1）进给传动可单独采用电动机作为动力源，便于缩短传动
链，实现几个方向的进给运动。 2）进给传动可与主传动共用一个动力源，便于保证主传动 和进给运动之间的严格传动比。适用于具有内联系传动链的机床， 如车床、齿轮加工机床。
第九节
进给传动系统设计
普通机床大多是机械分级变速进给链 外联系进给链 包括变速、换向、运动分配、过载保护、运动 转换、超越等机构以及齿轮齿条副、丝杠螺母副。
内联系进给链 包括传动比准确的变速机构。
电动机 主换向机构 主变速机构
挂 轮 架
进给换 向机构 进给箱
外联系传动进给链 内联系螺纹链
第九节
进给传动系统设计
第十节
结构设计
一、主轴箱的结构及要求
主轴箱中有主轴、变速机构，操纵机构和润滑系统等。 主轴箱应保证运动参数、较高的传动效率； 传动件具有足够的强度或刚度,运动噪声低； 操纵方便，便于检修； 良好的工艺性，成本低，外形美观等。
第十节
要求：
结构设计
二、主轴箱内传动轴的空间布置
① 首先满足机床总体布局对主轴箱的形状和尺寸限制；
传动轴
输入轴
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。 其它传动轴
第十节
结构设计
变速箱内也可采用——传动轴线重合 卸荷带轮
Ⅲ 轴
Ⅴ 轴
第十节
结构设计
卧式铣床的主变速机构，是利用立式床身作为变速箱体。 立式床身内部空间 传动轴 较大，各传动轴可以排 在一个铅垂平面内，空