工具機變速箱是用來改變工具機主運動速度（如主軸轉速、工作檯每分鐘往復行程數等）的機構。它可以單獨地裝在一個箱體內構成工具機的一個部件，也可以與其他機構共同裝在一個箱體內，例如與主軸部件裝在一起時就稱為主軸變速箱。變速的方法包括通過變更傳動件的組合實現有級變速和採用機械的、液壓的或電力的機構實現無級變速。
基本介紹
- 中文名：工具機變速箱
- 外文名： Transmission Gear Box of Machine Tool
- 用途：改變工具機主運動速度
- 變速方法：有級變速，無級變速
- 別稱：主軸變速箱
正文,
正文
改變工具機主運動速度（如主軸轉速、工作檯每分鐘往復行程數等）的機構。它可以單獨地裝在一個箱體內構成工具機的一個部件，也可以與其他機構共同裝在一個箱體內，例如與主軸部件裝在一起時就稱為主軸變速箱。變速的方法包括通過變更傳動件的組合實現有級變速和採用機械的、液壓的或電力的機構實現無級變速。
工具機主軸轉速（或其他主運動速度）為有級變速時，轉速一般按等比數列排列。常用的公比嗘有1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2.00等。最高轉速與最低轉速之比稱為變速範圍Rn。Rn、嗘與變速級數Z之間的關係為Rn=嗘Z-1。常用的變速級數為2或3的倍數，如2、3、4、6、8、9、12、16、18、24、27等。有些工具機的轉速在全部變速範圍內有兩個或兩個以上的公比，在常用的區域（一般為中間部分）內取較小的公比，使轉速較密，便於選用合適的轉速，在其他區域（一般在兩端）內取較大的公比，以滿足個別工序或調整工具機的需要，這種變速系統稱為混合公比變速系統。變速箱中各傳動件的運動傳遞關係可用傳動系統圖（圖1a）表示，它是用規定的圖形符號畫成的示意圖。 轉速圖 表示傳動系統中各軸可能獲得的轉速和其他傳動特性的線圖(圖1b)。圖中各豎線依次代表各軸，各橫線代表各軸的轉速，由於轉速取對數坐標，各橫線間的距離相等,並等於1g嗘，習慣上，就以這個距離代表公比 嗘。各豎線上的小圓圈表示該軸所能得到的幾種轉速。兩圓圈之間的連線表示一傳動副，並按其傾斜程度表示傳動比的大小，兩軸間相互平行的連線代表同一傳動副。從轉速圖上可以看出這一系統的傳動組數、各組的傳動副數、變速級數、變速範圍、各軸的轉速和各傳動副的傳動比等。
變速方式 變速箱中有級變速的方式可採用滑移齒輪（圖1）、離合器（圖2）和交換齒輪(圖3)等或它們的組合。採用滑移齒輪和爪形離合器變速時，主軸必須停止或緩慢旋轉，但結構比較簡單。採用多片式電磁離合器或液壓離合器可在工具機運轉時變速，並便於實現遠距離操縱和自動變速，適用於數字控制工具機、仿形工具機和其他自動化程度較高的工具機。交換齒輪變速只適用於不經常變速的專用工具機或專門化工具機。無級變速可採用機械無級變速、液壓馬達、直流電動機或可變速的交流電動機。
操縱機構 變速操縱機構主要有分散式、集中式和預選式3種。對於分散式操縱機構,一般須操縱多個操作件（手柄或按鈕）才能完成一個變速過程。集中式操縱機構由一個或兩個操作件完成一個變速過程，操作方便，但結構較複雜。預選式操縱機構可以在工具機工作中預先選擇下一工序所需的轉速，轉入下一工序時操縱一個操作件即可實現變速，縮短了輔助時間，但結構複雜。
工具機主軸轉速（或其他主運動速度）為有級變速時，轉速一般按等比數列排列。常用的公比嗘有1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2.00等。最高轉速與最低轉速之比稱為變速範圍Rn。Rn、嗘與變速級數Z之間的關係為Rn=嗘Z-1。常用的變速級數為2或3的倍數，如2、3、4、6、8、9、12、16、18、24、27等。有些工具機的轉速在全部變速範圍內有兩個或兩個以上的公比，在常用的區域（一般為中間部分）內取較小的公比，使轉速較密，便於選用合適的轉速，在其他區域（一般在兩端）內取較大的公比，以滿足個別工序或調整工具機的需要，這種變速系統稱為混合公比變速系統。變速箱中各傳動件的運動傳遞關係可用傳動系統圖（圖1a）表示，它是用規定的圖形符號畫成的示意圖。 轉速圖 表示傳動系統中各軸可能獲得的轉速和其他傳動特性的線圖(圖1b)。圖中各豎線依次代表各軸，各橫線代表各軸的轉速，由於轉速取對數坐標，各橫線間的距離相等,並等於1g嗘，習慣上，就以這個距離代表公比 嗘。各豎線上的小圓圈表示該軸所能得到的幾種轉速。兩圓圈之間的連線表示一傳動副，並按其傾斜程度表示傳動比的大小，兩軸間相互平行的連線代表同一傳動副。從轉速圖上可以看出這一系統的傳動組數、各組的傳動副數、變速級數、變速範圍、各軸的轉速和各傳動副的傳動比等。
變速方式 變速箱中有級變速的方式可採用滑移齒輪（圖1）、離合器（圖2）和交換齒輪(圖3)等或它們的組合。採用滑移齒輪和爪形離合器變速時，主軸必須停止或緩慢旋轉，但結構比較簡單。採用多片式電磁離合器或液壓離合器可在工具機運轉時變速，並便於實現遠距離操縱和自動變速，適用於數字控制工具機、仿形工具機和其他自動化程度較高的工具機。交換齒輪變速只適用於不經常變速的專用工具機或專門化工具機。無級變速可採用機械無級變速、液壓馬達、直流電動機或可變速的交流電動機。
操縱機構 變速操縱機構主要有分散式、集中式和預選式3種。對於分散式操縱機構,一般須操縱多個操作件（手柄或按鈕）才能完成一個變速過程。集中式操縱機構由一個或兩個操作件完成一個變速過程，操作方便，但結構較複雜。預選式操縱機構可以在工具機工作中預先選擇下一工序所需的轉速，轉入下一工序時操縱一個操作件即可實現變速，縮短了輔助時間，但結構複雜。
