主轴旋转无级变速

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主轴旋转无级变速摘 要：对主旋转运动无级调速设计类型、方案作了分析，并对带有分级变速机构的无级调速主传动设计，从理论上分析论证了主轴转速连续的条件。最后给出-个设计示例。 关键词：无级调速；主旋转运动；分级变速 概 述 80年代以来，电控技术的发展，交流变频无级调速主轴电机使数控机床主传动实现无级调速，解决了直流电机长期运转产生整流火花和电刷磨损的难题。曾为主要动力源的直流调速电机，在多数数控机床主旋转运动中逐渐由交流调速主轴电机取代。 无级调速主传动系统按品种和工艺范围的不同，分为两类，-类是高速专能化数控机床，-类是通用化数控机床。这两类机床的主传动系统的设计有较大差别，传动方案也大不相同。 本文就上述两类机床进行分析，给出设计方案及相关参数，对串联分级变速机构的主传动无级调速系统的设计方法，从理论上加以分析论述。最后给出-个设计示例。 1 高速专能化数控机床主传动无级调速 对要求主轴转速高，变速范围和恒功率区变速范围都较小的数控磨床、高精密数控车床等，工作时除了高速外，切削深度和进给量相对都小，而切削功率和转矩也小，通常不必选用大功率的交流无级调速主轴电机，也不需要串联分级变速机构和增大恒转矩区的转矩。只要根据具体设计要求，选用合适的交流无级调速的主轴电机，采用相应的下列传动方案之-，就可实现要求的功能。 1.1 选用内装式主轴电机(即电主轴) 所谓内装式主轴电机，就是主轴箱和电机融为-体，电机转子就是主轴，主轴是中空的，头部是标准结构，便于安装卡盘和刀具，电机座就是主轴箱体，可安装在床身上。除此外，无任何中间传动件，结构简单，传动精度和机械效率都很高。主轴的实际工作转速高于电机的基本转速nd，nd1500 r/min，小功率的nd2000 r/min，这类机床的恒功率区变速范围小，通常都在3-5，内装式主轴电机完全能满足要求。目前国外这类数控机床和加工中心主轴最高转速可达到几万转，-般都在5000-6000 r/min，我国因刀具技术水平限制，最高转速5000