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鬥山機床主軸的傳動方式

發布者:百家樂技巧機械  發布時間:2017/6/17 10:57:08

鬥山機床主運動調速範圍很寬,其主軸傳動形式有以下幾種主要形式。
1.具有變速齒輪的傳動方式這是大、中型鬥山機床采用較多的一種變速方式。通過幾對齒輪降速,增大輸出扭矩,以滿足主軸輸出扭距特性的要求。一小部分小型鬥山機床也采用此種傳動方式以獲得強力切削時所需的扭矩。
在帶有齒輪變速的主傳動係統中,液壓撥叉和電磁離台器是兩種常用的變速操縱方法。

(1)液壓撥叉變速在前幾章鬥山機床主傳動係統中已經介紹過。液壓撥叉變速必須在主軸停車之後才能進行,但停車時撥動滑移齒輪齧合又可能出現“頂齒”現象。在一些鬥山機床中需按點動按鈕使主電動機瞬時衝動接通,在其它自動變速的鬥山機床主運動係統中,通常增設一台微電動機,它在撥叉移動滑移齒輪的同時帶動各傳動齒輪作低速回轉,這樣.滑移齒輪能夠順利齧合。液壓撥叉變速是一種有效的辦法,但它增加了鬥山機床液壓係統的複雜性.而且必須將數控裝置送來的電信號先轉換成電磁閥的機械動作,然後再將壓力分配到相應的液壓缸,因而增加了變速的中間環節,帶來了更多的不可靠因素。

(2)電磁離合器變速電磁離合器是利用電磁效應接通或切斷運動的元件,由於它便於實現自動操縱,並有現存的係列產品可供選用,因而它已成為自動裝置中常用的操縱元件,在鬥山機床上應用的電磁離合器常用的有無滑環摩擦片式電磁離舍器和齧合式電磁離合器(亦稱為牙嵌式電磁離合器)。電磁離合器的缺點是體積大,磁通亦使機械件磁化。更主要的是我國的電磁商合器,目前尚未完全過關,所以一般不宜用在機床主軸傳動這種重要部位。

(3)過載能力
主軸電機同樣具有很強的過載能力。對於前麵討論的主軸工作點選擇的問題,有些錯誤的觀點認為,在恒轉矩區工作時,可通過主軸電機的過載提高其輸出功率。這種觀點的錯誤之處是主軸不能長時間過載。伺服主軸所允許的過載隻是短時的,尤其是在主軸電流達到驅動器的最大設計電流時,所允許的驅動電流過載的時間就更短。
圖315所示為在沒有達到主軸驅動器最大電流時所允許的過載時間。圖3.6所示為在達到主軸驅動器最大電流時所允許的過載時間。圖中,為連續周期工作製的電流。

伺服主軸具有很強的過載能力,在使用過程中,過載是允許的,但是過載的時間是短暫的。在設計主軸的性能指標時,一定要正確地選擇主軸的工作點。在鬥山機床出廠時,應為用戶提供主軸的功率特性,以指導用戶正確地使用主軸。作為機床的使用者,也需要了解鬥山機床主軸的特性,以便在加工程序中正確地選擇切削用量,從而保汪主軸的輸出功率得以充分地利用。

(4)軸端受力
由於主軸軸承的設計承載能力不同,主軸電機對於不同速度下作用在其軸端的懸臂力有明確的要求。圖3-17中的曲線描述了某型號主軸電機在不同轉速下所允許的最大懸臂力。如果施加在主軸電機軸端的懸臂力大於允許值,將影響主軸電機軸承的使用壽命,甚至可能導致主軸電機軸斷裂。因此,在主軸機械設計中要考慮主軸電機的軸端懸臂力,並且在主軸電機安裝時,要保證施加在主軸軸端的懸臂力不大於設計指標。如果某機床主軸的設計指標要求主軸電機長期在高速下運行,應考慮在采購主軸電機時選用增速型主軸電機。

(5)主軸總成的動平衡
主軸在高速加工時.如果主軸的旋轉部件不能做到動平衡,那麽在高速旋轉運動中就會產生振動,從而影響加I質量a主軸部件不平衡的原因來自其運動部件的機械結構、材料的不均勻性和加工及裝配的不一致性。而對於主軸電機來說,其不平衡的問題來自其軸的安裝形式。帶有光軸的主軸電機,在出廠時已經進行了平衡的調整,可以達到動平衡;而帶鍵軸的主軸電機,在出廠前也進行了全鍵平衡和半鍵平衡的調整。也就是說,主軸電機在出廠時已經具備了動平衡的特性

當主軸電機的軸與皮帶輪連接在一起後,必須整體進行動平衡的調整,這樣才能保證主軸電機000在安裝了皮帶輪後仍然可以達到動態平衡。如果主軸在高速運行時,如主軸轉速大於3000rmin.產生了高頻的振動,其原因必然是動平衡的問題。動平衡的問題隻能過機械調整消除。

(6慣量匹配
主軸電機與主軸的慣量匹配會影響主軸的加速特性,主軸的加速特性卣接影響主軸的快速定向和高速攻絲加工等功能。如果主軸電機通過減速器與主軸連接,在設計時也要考慮主軸電機轉子的慣量與負載(聯軸節及減速器)之間的慣量匹配



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