1. 搖臂鑽床進給傳動的輔助運動有哪些
首先了解一下搖臂鑽床進給傳動機構是怎樣實現主軸的旋轉和進給的?
進行液壓搖臂鑽床加工時,由液壓缸的加緊將主軸箱緊固在搖臂導軌上,搖臂的一端鎖定在外立柱,外立柱裝套緊固在內立柱上,主軸箱經特殊裝置緊固在搖臂上,利用主軸電機帶動機械齒輪旋轉,作用於主軸從而達到切削效果。鑽孔加工時,鑽頭一方面進行旋轉切削,一方面進行縱向進給,進行縱向機動進給切削。它的主運動和進給運動均為主軸的運動,為此這兩項運動有一台主軸電動機拖動,分別經主軸傳動機構,進給傳動機構實現主軸的旋轉和進給。
輔助運動有:搖臂沿外立柱垂直上下移動,主軸箱沿搖臂長度方向的移動,搖臂與外立柱一起繞內立柱的回轉運動。懸臂鑽床轉動的工序非常多,方便減少運動裝置,使用幾台馬達帶動。主軸電動機、搖臂升降電動機、液壓泵電動機、冷卻泵電動機,這四種電機用來控制一台搖臂鑽床,比如:Z3050搖臂鑽床就使用之一直接啟動方式。
為了適應不同情況下的加工要求,搖臂鑽床廠家主軸的運行和進給運動有很多的調速范圍,大多情況下是由機械齒輪變速機構實現。主軸變速機構與進給變速機構安裝在主軸箱里。搖臂鑽床的主運動和進給運動均為主軸的運動,為此這兩項運動有一台主軸電動機拖動,分別經主軸傳動機構,進給傳動機構實現主軸的旋轉和進給。在加工螺紋時,要求主軸能正反轉。搖臂鑽床主軸正反轉一般採用機械方法實現。
搖臂的上升下降要求升降電機必須能夠反正轉,對於主軸電機的要求只是順時針旋轉,內外立柱的夾緊與松開、主軸箱與搖臂的夾緊與松開的詳細步驟:電氣—液壓或電氣—液壓—機械等控制方式來完成。如果採用液壓裝置,需裝備液壓泵電動機,帶動液壓泵提供的壓力油來完成以上控制,能正反向旋轉是要求液壓泵電機必須做到的,同時要求採用點動控制。
搖臂的移動嚴格按照搖臂松開→移動→搖臂夾緊的系統程序進行。
因此搖臂鑽床搖臂的夾緊與搖臂升降按自動控制進行。冷卻泵電動機帶動冷卻泵提供冷卻液,只要求單向旋轉。具有連鎖與保護環節以及安全照明、信號指示電路。
2. 齒輪箱按傳動方式有哪些分類
可以分為齒輪傳動、擺線傳動和諧波傳動。
1、齒輪傳動
①齒輪傳動是最經典的傳動,單級傳動效率高達98%以上。
②結構簡單,可靠性高,壽命長(設計壽命20年),功率范圍大(可達30kw)。
③包括斜齒輪、蝸輪蝸桿、錐(傘)齒輪、行星齒輪。
a、同軸式斜齒輪減速電機結構緊湊、體積小、造型美觀、承受過載能力強。
b、蝸輪蝸桿減速機的主要特點是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動效率不高,精度不高。
2、擺線針輪
①採用行星傳動原理,擺線輪與針輪嚙合實現了多齒同時嚙合傳動,避免了斷齒的可能性。
②結構緊湊,體積小,傳動比大,一級速比可達1:119,單級傳動平均效率達90%以上。
③行星減速電機其優點是結構比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長,額定輸出扭矩可以做的很大。一般用於低轉速大扭矩的傳動設備,把電動機內燃機或其它高速運轉的動力通過減速電機的輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的。
3、諧波傳動
①由諧波發生器產生機械波,然後通過柔性齒輪變形產生齒間相對位移而達到傳動目的。
②優點為單級傳動比可達1:50,嚙合齒數多,承載能力高,體積小,質量輕,單級傳動效率達1%一90%。
③一般用於中、小功率的傳動,電機功率在10kw以下。
④諧波減速電機的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的,體積不大、精度很高,但缺點是柔輪壽命有限、不耐沖擊,剛性與金屬件相比較差。
3. 機車傳動裝置的簡介
用機械方式變換機車動輪和原動機(柴油機)的轉速比和轉矩比以傳遞動力的裝置。柴油機經過主離合器與多檔位的齒輪變速箱相連,變速箱的輸出軸通過萬向軸和車軸齒輪箱連接(或通過曲拐和連桿),驅動機車車輪。啟動柴油機時,先將主離合器脫開。柴油機工作平穩後,閉合主離合器,使機車起動。隨著機車速度的加快,柴油機轉速也成正比地上升。到柴油機轉速上升到接近最高轉速時,必須及時換接齒輪變速箱的下一檔位,以減小變速箱輸出軸和輸入軸的轉速比。換檔時,先降低柴油機轉速。換檔完成後,再提高柴油機轉速以增加機車速度,直至柴油機又達到最高轉速,再換接到下一檔位。柴油機在每一變速檔位下的轉速與機車速度成正比,它的功率也就基本上與機車速度成正比,因而柴油機幾乎總是不能發揮它的全部功率的潛力。機車牽引曲線只能呈階梯形,階梯的級數等於變速的檔位數。級數越多,功率的利用越好,但傳動裝置也越復雜、越重、越貴。柴油機車的機械傳動裝置一般為4~5級。
主離合器的摩擦副在機車起動過程中相對滑轉。產生磨耗和發熱。變速箱在換檔同步的接合過程中,換檔齒輪難免發生撞擊,換檔離合器會滑轉磨耗。機械傳動裝置在換檔時又有牽引力中斷的缺點。所以機械傳動裝置盡管效率高於其他種類的傳動裝置,仍只用在小功率的機車上,用於柴油機車的機械傳動裝置卻不超過400千瓦。
燃氣輪機車的機械傳動裝置用兩級變速,但未取得成功。這一方面是因為機車功率大、離合器不適用,一方面是由於機車車輪發生空轉時使燃氣輪機的葉輪超速旋轉會帶來危害。
4. 機車傳動裝置的分類
利用原動機驅動離心泵,使獲得能量的工作液體(機車用油)沖擊渦輪從而驅動車輪來實現傳遞動力的裝置。1902年德國的費廷格提出了液力循環元件(液力耦合器和液力變扭器)的方案,即將泵輪和渦輪組合在同一殼體內,工作液體在殼體內循環流動。採用這種元件大大提高了液力傳動裝置的效率。液力傳動首先用於船舶。1932年製成第一台約60千瓦的液力傳動柴油動車。
液力耦合器有相對布置的一個泵輪和一個渦輪。泵輪軸和渦輪軸的扭矩相等。渦輪轉速略低於泵輪轉速,二者轉速之比即為液力耦合器的效率。液力耦合器用於機車主傳動時,效率約為97%。液力變扭器除泵輪和渦輪外,還有固定的導向輪。渦輪與泵輪的扭矩之比稱變扭比,轉速比越小則變扭比越大。在同樣的泵輪轉速下,渦輪轉速越低則渦輪扭矩越大。因此機車速度越低則牽引力越大,機車起動時的牽引力最大。液力變扭器的效率只在最佳工況下達到最大值。現代機車用的液力變扭器效率可達90%~91%。但當轉速比低於或高於最佳工況時,效率曲線即呈拋物線形狀下降。為使機車在常用速度范圍內都有較高的傳動效率,機車的液力傳動裝置一般採用不止一個簡單的液力變扭器。機車液力傳動裝置如梅基特羅型、克虜伯型、蘇里型、SRM型、ΓΤК型等,都是將一個液力變扭器與某種機械傳動裝置結合使用。福伊特型則是採用 2~3個液力變扭器(最佳工況點的轉速比一般並不相同)或液力耦合器(圖1),利用充油和排油換檔,在各種機車速度下都使當時效率最佳的那一液力循環元件充油工作。換檔時,前一元件排油和後一元件充油有一段重疊時間,所以換檔過程中的機車牽引力只是稍有起伏而不中斷。和其他類型相比,福伊特型液力傳動裝置的重量較大,但有結構簡單、可靠性較高的優點。到60年代,經驗證明:對於1500千瓦以上的液力傳動裝置,福伊特型較為適用。中國機車所用的液力傳動裝置都是這一類型的。
大功率增壓柴油機車的液力傳動裝置都不用液力耦合器,但燃氣輪機車的液力傳動裝置則用一個啟動變扭器,並在高速時用一個液力耦合器。
液力循環元件傳遞功率P的能力也像其他液力機械一樣,與工作液體重度r的一次方、泵輪轉速n的三次方和元件尺寸D的五次方成正比,即P∝rnD。在柴油機車上,為了減小傳動裝置的尺寸,柴油機都不直接驅動液力循環元件的泵輪,而是通過一對增速齒輪,在軸承和其他旋轉件容許線速度的限制范圍內,盡可能提高泵輪轉速。燃氣輪機車由於轉速很高,所以用一級甚至兩級減速齒輪來驅動泵輪。同一種傳動裝置,只要改變這種齒輪的增速比或減速比,即可在經濟合理的范圍內應用於不同功率的機車。
液力傳動裝置通常包括一組使輸出軸能改變轉向的換向齒輪和離合器機構。輸出軸通過適當的機械部件(萬向軸和車軸齒輪箱,或曲拐和連桿等)驅動機車車輪。液力傳動系統還可包括一組工況機構,使機車具有兩種最高速度,在高速檔有較高的行車速度,在低速檔有較高的效率和較大的起動牽引力和加速能力。因此同一機車既可用於客運,也可用於貨運,或者既可用於調車,也可用作小運轉機車。而當調車工況的最高速度定得較低時,機車在起動和低速運行時的牽引力可以超過同功率的電力傳動柴油調車機車。
1965年出現的液力換向柴油調車機車,傳動裝置有兩組液力變扭器,每個行車方向各用一組,換向動作也用充油排油的方式來完成。當機車正在某一方向行駛時改用另一方向的液力變扭器充油工作,由於變扭器的渦輪轉向與泵輪相反,對機車即起制動作用。機車換向不必先停車。只要司機改換行車方向手把的位置,機車即可自動地完成從牽引狀態經過制動、停車,又立即改換行車方向的全部過程。
液力傳動裝置不用銅,重量輕,成本低,可靠性高,維修量少,並具有隔振、無級調速和恆功率特性好等優點,因而得到廣泛採用。聯邦德國和日本的柴油機車全部採用液力傳動。 把機車原動機的動力變換成電能,再變換成機械能以驅動車輪而實現傳遞動力的裝置。電力傳動裝置按發展的順序有直-直流電力傳動裝置、交-直流電力傳動裝置、交-直-交流電力傳動裝置、交-交流電力傳動裝置四種。它們所用的牽引發電機、變換器(指整流器、逆變器、循環變頻器等)和牽引電動機類型各不相同。
直-直流電力傳動裝置
1906年美國製造的150千瓦汽油動車最先採用了直-直流電力傳動裝置。1965年以前,世界各國單機功率75~2200千瓦的電傳動機車都採用這種電力傳動裝置。這是因為同步牽引發電機無法高效變流,非同步牽引電動機難於變頻調速,只能採用直流電機。直-直流電力傳動原理是基於直流電機是一種電能和機械能的可逆換能器,其原理見圖 2。原動機G為柴油機,通過聯軸器驅動直流牽引發電機ZF,後者把柴油機軸上的機械能變換成可控的直流電能,通過電線傳送給1台或多台串並聯或全並聯接線的直流牽引電動機ZD,直流牽引電動機將電能變換成轉速和轉矩都可調節的機械能,經減速齒輪驅動機車動輪,實現牽引。此外設有自控裝置。自控裝置由既對柴油機調速又對牽引發電機調磁的聯合調節器、牽引發電機磁場和牽引電動機磁場控制裝置等組成,用來保證直-直流電力傳動裝置接近理想的工作特性。
交-直流電力傳動裝置
直流牽引發電機受整流子限制,不能製造出大功率電力傳動裝置。60年代前期,美國發明大功率硅二極體和可控硅,為製造大功率的電力傳動裝置准備了條件。1965年法國研製成 1765千瓦交-直流電力傳動裝置,它是世界各國單機功率 700~4400千瓦機車普遍採用的電力傳動裝置。
交-直流和直-直流電力傳動原理相似。由圖3可以看出兩者差異在於柴油機 G驅動同步牽引發電機TF,經硅二極體整流橋ZL,把增頻三相交流電變換成直流電,事實上TF和ZL組成等效無整流子直流電機。其餘部分和自控裝置主要工作原理與直-直流電力傳動裝置相同。
交-直-交流電力傳動裝置
非同步牽引電動機結構簡單,體積小,工作可靠,在變頻調壓電源控制下,能提供優良調速性能。聯邦德國於 1971年研製成實用的交-直-交流電力傳動裝置,如圖4所示。
交-直-交流電力傳動原理如下:柴油機 G驅動同步牽引發電機TF,產生恆頻可調壓三相交流電(柴油機恆速時),經硅整流橋ZL變換成直流電,再經過可控硅逆變器 N(具有分諧波調制功能)再將直流電逆變成三相變頻調壓交流電,通過三根電線傳輸給多台全並聯接線的非同步牽引電動機AD。AD將交流電能變換成轉速和轉矩可調的機械能,驅動機車動軸,實現牽引。它的自控裝置由聯合調節器以及對同步牽引發電機磁場、變換器、非同步牽引電動機作脈沖、數模或邏輯控制的裝置組成,從而提供接近理想的工作特性。
交-交流電力傳動裝置
交-直-交變頻調壓電能經二次變換,降低了傳動裝置的效率,而且逆變器用可控硅需要強迫關斷,對主電路技術有較高的要求。為提高效率,在交-交流電力傳動裝置中採用了自然關斷可控硅相控循環變頻器(圖5)。60~70年代,美國在重型汽車上,蘇聯在電力機車上都採用了交-交流電力傳動裝置。不過美國用的是非同步牽引電動機牽引,蘇聯用的是同步牽引電動機牽引。
交-交流電力傳動原理如圖5所示。柴油機G驅動同步牽引發電機TF,發出增頻可調壓交流電,經相控循環變頻器FB變換成可變頻調壓的三相交流電(降頻),輸給多台全並聯接線的非同步牽引電動機AD。AD將交流電能變換成轉速和轉矩可調的機械能,驅動動輪實現牽引。它的自控裝置也是由聯合調節器、脈沖、數模、邏輯電路等裝置構成(但對可控硅導通程序要求嚴格),同樣能保證優良的工作特性。
5. 機械設計題2 誰會...
1.試述齒輪傳動和帶傳動各有何優、缺點?
齒輪傳動傳動效率高安全可靠,但結構復雜造價大.皮帶傳動傳動效率低安全系數少,但結構間單造價低廉.
2.聯軸器、離合器和制動器它們的功用各有何不同?
聯軸器是軸與軸之間傳遞運動的轉矩的另件.
離合器的作用是使動力與傳動裝置平穩地結合或暫時地分離,它是齒輪箱變速換檔的重要結構.
制動器是使機器在很短時間內停止運轉並閘住不動的裝置;制動器也可在短期內用來減低或調整機器的運轉速度。制動器是設備安全運行的重要保障.
3.軸的強度和剛度不足時,可採取哪些措施?
(1)採用鍛打(2)採取熱處理調質
4.蝸桿傳動與齒輪傳動相比較,哪種傳動更容易發熱?為什麼?
蝸桿的傳動比大被動輪轉速慢發熱量低,齒輪傳動比小被動輪轉速高發熱量也大.
6. 齒輪箱變速機構的形式最常見的有哪兩類
您好, 自動變速器:亦稱自動變速箱,通常來說是一種可以在車輛行駛過程中自動改變齒輪傳動比的汽車變速器,從而使駕駛員不必手動換檔,也用於大型設備鐵路機車。自動變速器有不同的分類1、 按變速形式分可分為有級變速器與無級變速器兩種有級變速器是具有有限幾個定值傳動比(一般有4~9個[2] 前進擋和一個倒擋)的變速器。無級變速器是能使傳動比在一定范圍內連續變化的變速器,無級變速器在汽車上應用已逐步增多。2、 按無級變矩的種類分(1)液力自動變速器是在液力變矩器後面裝一個行星齒輪變速系統。(2)機械式無級變速器它是由離合器和依據車速、油門開度改變,V型帶輪的半徑變化而實現無級變速的。(3)「電動機」無級變速它取消了機械傳動中的傳統機構,而代之以電流輸至電動機,以驅動和電動機裝成一體的車輪。3、按自動變速器前進擋的擋位數不同分可分為2個前進擋、3個前進擋、4個前進擋以上三種。4、 按齒輪變速器的類型分自動變速器按齒輪變速器的類型不同,可分為定軸齒輪式和行星齒輪式兩種。定軸齒輪式自動變速器體積較大,最大傳動比較小,使用較少。行星齒輪式自動變速器結構緊湊,能獲得較大的傳動比,被絕大多數轎車採用。5、 按齒輪變速系統的控制方式分(1)液控自動變速器液控自動變速器是通過機械的手段,將汽車行駛時的車速及節氣門開度兩個參數轉變為液壓控制信號;閥板中的各個控制閥根據這些液壓控制信號的大小,按照設定的換擋規律,通過控制換擋執行機構動作,實現自動換擋,使用較少,本文不作介紹。(2)電控液力自動變速器電控液力自動變速器是通過各種感測器,將發動機轉速、節氣門開度、車速、發動機水溫、自動變速器液壓油溫度等參數轉變為電信號,並輸入電腦;電腦根據這些電信號,按照設定的換擋規律,向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發出電控制信號;換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電控信號轉變為液壓控制信號,閥板中的各個控制閥根據這些液壓控制信號,控制換擋執行機構的動作,從而實現自動換檔。(3)電控自動變速器 是通過控制電機來實現換檔,由於它使用電機控制,所以不用液壓油、沒有滑閥箱,在結構上也變得更加緊湊和簡單,造價更低。希望能夠幫到您,在此祝您生活愉快【】