二、主传动方案选择与设计

2.1 数控车床主传动总体方案选择

   数控机床的调速是按照控制指令自动执行的，因此变速机构必须适应自动

操作的要求。在主传动系统中，目前多采用交流主轴电动机和直流主轴电动机
无级调速系统。为扩大调速范围，适应低速大转矩的要求，也经常应用齿轮有
级调速和电动机无级调速相结合的调速方式。

   数控机床主传动系统主要有四种配置方式，如图1-1所示。

1

 

   

带有变速齿轮的主传动 大、中型数控机床采用这种变速方式。如图

1-1（a）所示，通过少数几对齿轮降速，扩大输出转矩，一满足主
轴低速时对输出转矩特性的要求。数控机床在交流或直流电动机无级
变速的基础上配以齿轮变速，使之成为分段无级变速。滑移齿轮的移
位大都采用液压缸加拨叉，或者直接由液压缸带动齿轮来实现。

2

 

    

通过带传动的主传动

如图1-1（b）所示，这种传动主要应用于转

速较高、变速范围不大的机床。电动机本身的调速能够满足要求，不
用齿轮变速，可以避免齿轮传动引起的振动与噪声。它适用于高速、
低转矩特性要求的主轴。常用的是V带和同步齿形带。

3

 

    

用两个电动机分别驱动主轴

如图1-1（c）所示，这是上述两种方

式的混合传动，具有上述两种性能。高速时电动机通过带轮直接驱动
主轴旋转；低速时，另一个电动机通过两级齿轮传动驱动主轴旋转，
齿轮起到降速和扩大变速范围的作用，这样就使恒功率区增大，扩
大了变速范围，克服了低速时转矩不够且电动机功率不能充分利用
的缺陷。

4

 

    

内装电动机主轴传动结构

如图 1-1（d）所示，这种主传动方式

大大简化了主轴箱体与主轴的结构，有效地提高了主轴部件的刚度，
但主轴输出转矩小，电动机发热对主轴影响较大