【正文】 強(qiáng)度不是主要矛盾。參數(shù)的選擇可以根據(jù)書中的表差?。篘0=C1=Kw= 帶入數(shù)值得： 所以，傳動(dòng)帶根數(shù)選3根。經(jīng)校核合格。 代入數(shù)值如下： =180176。如u超限。中型車床電機(jī)軸至變速箱帶輪的中心距一般為750～850mm。3）.確定三角帶速度u具體的計(jì)算過程如下： = ………………………………… =對于O、A、B、C型膠帶，5m/s≤u≤25m/s。各型號帶對應(yīng)的最小帶輪直徑Dmin可查表。1. 選擇三角帶的型號根據(jù)計(jì)算功率Nj（kw）和小帶輪n1（r/min）查圖選擇帶的型號。對于本次設(shè)計(jì)，由于是畢業(yè)設(shè)計(jì)，所以先用手工畫出草圖，經(jīng)自己和指導(dǎo)老師的多次修改后，再用計(jì)算機(jī)繪出。四. 傳動(dòng)系統(tǒng)圖的繪制計(jì)算結(jié)果，用規(guī)定符號，以是適當(dāng)比例方格紙上繪制出轉(zhuǎn)速圖和主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。但標(biāo)牌上標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列的數(shù)值一般也不允許與實(shí)際轉(zhuǎn)速相差太大。應(yīng)避免齒輪和軸之間相撞，出現(xiàn)以上的情況可以采用相應(yīng)的措施來補(bǔ)救。但由于傳動(dòng)比的要求，尤其是在傳動(dòng)中使用了公用齒輪后，常常滿足比了上述要求。一般去Zmin≥18～20。因此，≤D大≤343mm經(jīng)查表?。篋大=212mm二. 確定齒輪齒數(shù) 用計(jì)算法或查表法確定齒輪齒數(shù)，后者更為簡單。根據(jù)皮帶的型號，從教科書〈〈機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程〉〉查表可?。? Dmin=140mm根據(jù)要求的傳動(dòng)比u和滑功率ε確定D大。一. 帶輪直徑確定的方法、步驟一般機(jī)床上的都采用三角帶。過大，容易引起震動(dòng)和噪音。，中間軸轉(zhuǎn)速宜取低一些。我國中型車床、銑床C1=。因此，本次設(shè)計(jì)選用： n1=960r/min 對于中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速的考慮原則是：妥善解決結(jié)構(gòu)尺寸大小與噪音、震動(dòng)等性能要求之間的矛盾。顯然，從傳動(dòng)件在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下恒功率工作時(shí)所受扭矩最小來考慮，Ⅰ軸轉(zhuǎn)速不宜將電機(jī)轉(zhuǎn)速下降得太低。本次設(shè)計(jì)的機(jī)床所需選用的是外行安裝尺寸之一。在選擇電機(jī)型號時(shí)，應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：1. 電機(jī)功率N：根據(jù)機(jī)床切削能力的要求確定電機(jī)功率。四. 傳動(dòng)組的變速范圍的極限植齒輪傳動(dòng)副最小傳動(dòng)比umin≥，最大傳動(dòng)比umax≤2，決定了一個(gè)傳動(dòng)組的最大變速范圍rmax=umax/nmin≤8 因此，要按照參考書中所給出的表，淘汰傳動(dòng)組變速范圍超過極限值的所有傳動(dòng)方案。在Ⅰ軸上摩擦離合器時(shí)，應(yīng)減小軸向尺寸，第一傳動(dòng)組的傳動(dòng)副不能多，以2為宜，本次設(shè)計(jì)中就是采用的2，一對是傳向正傳運(yùn)動(dòng)的，另一個(gè)是傳向反向運(yùn)動(dòng)的。 目前，確定機(jī)床電機(jī)功率的常用方法很多，而本次設(shè)計(jì)中采用的是：估算法，它是一種按典型加工條件（工藝種類、加工材料、刀具、切削用量）進(jìn)行估算。現(xiàn)以Φ===得R=50和355 ，因此取Φ=。允許的切速極限參考值如《機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。，選用摩擦小，傳動(dòng)效率的滾珠絲桿螺母副，并應(yīng)有預(yù)緊機(jī)構(gòu)，以提高傳動(dòng)剛度和消除間隙。，主運(yùn)動(dòng)部分z=18級，即傳動(dòng)方案的選擇采用有級變速最高轉(zhuǎn)速是2000r/min，最低轉(zhuǎn)速是40r/min。（2）.為了適應(yīng)數(shù)控車床連續(xù)地自動(dòng)化加工，數(shù)控車床機(jī)械結(jié)構(gòu)，具有較高的動(dòng)態(tài)剛度，阻尼精度及耐磨性，熱變形較小。在美國首先推出了基于PC微機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)，即PCNC系統(tǒng)，它被劃入為所謂的第六代數(shù)控系統(tǒng)。I/O接口電路及輔助電路設(shè)計(jì) 64參 考 文 獻(xiàn) 70致 謝 72LATHES 77 1 總體方案 CK6140的現(xiàn)狀和發(fā)展自第一臺數(shù)控機(jī)床在美國問世至今的半個(gè)世紀(jì)內(nèi)，機(jī)床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展迅速，經(jīng)歷了六代兩個(gè)階段的發(fā)展過程。其中，第一個(gè)階段為NC階段；第二個(gè)階段為CNC階段，從1974年微處理器開始用于數(shù)控系統(tǒng)，即為第五代數(shù)空系統(tǒng)。下面從數(shù)控系統(tǒng)的性能、功能和體系結(jié)構(gòu)三方面討論機(jī)床。（3）.更多地采用高效傳動(dòng)部件，如滾動(dòng)絲桿副，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌高，CNC裝置這是數(shù)控車床的核心，用于實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲，數(shù)據(jù)的變換，插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。，微機(jī)控制系統(tǒng)中除了CPU外，還包括擴(kuò)展程序存儲器，擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器，I/O接口電路，包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數(shù)據(jù)和機(jī)床狀態(tài)信息的顯示器，包括光電隔離電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。齒輪副也應(yīng)有消除齒側(cè)間隙的機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)中的車床是普通型車床，其品種，用途，性能和結(jié)構(gòu)都是普通型車床所共有的，在此就不作出詳細(xì)的解釋和說明了。然而，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的需要選取的值如下：取umax=300m/min； umin=30m/min。 各級轉(zhuǎn)速數(shù)列可直接從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表中查出。根據(jù)此方法，中型車床典型重切削條件下的用量：根據(jù)設(shè)計(jì)書表中推薦的數(shù)值： 取 P= 傳動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)對于分析和選擇簡單的串聯(lián)式的傳動(dòng)不失為有用的方法，但對于分析復(fù)雜的傳動(dòng)并想由此導(dǎo)出實(shí)際的方案，就并非十分有效，可考慮到本次設(shè)計(jì)的需要可以參考一下這個(gè)方案。主軸對加工精度、表面粗糙度的影響大，因此主軸上齒輪少些為好，最后一個(gè)傳動(dòng)組的傳動(dòng)副選用2，或者用一個(gè)定比傳動(dòng)副。極限傳動(dòng)比及指數(shù)x，值為：極限傳動(dòng)比指數(shù) x：umin== 6 值；umax==2 3（x+）值：umin==8 9五. 最后擴(kuò)大傳動(dòng)組的選擇正常連續(xù)的順序擴(kuò)大的傳動(dòng)（串聯(lián)式）的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式為： Z=Z1［1］Z2［Z1］Z3［Z1Z2］即是： Z=18=3［1］3［3］2［9］ 轉(zhuǎn)速圖的擬定運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定以后，主軸各級轉(zhuǎn)速就已知，切削耗能確定了電機(jī)功率。但電機(jī)產(chǎn)品的功率已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，因此，按要求應(yīng)選取相近的標(biāo)準(zhǔn)值。具體的安裝圖可由手冊查到。但如果Ⅰ軸上裝有摩擦離合器一類部件時(shí)，高速下摩擦損耗、發(fā)熱都將成為突出矛盾，因此，Ⅰ軸轉(zhuǎn)速不宜太高。 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí)（如采用先升后降的傳動(dòng)），中間轉(zhuǎn)動(dòng)軸和齒輪承受扭矩小，可以使用軸徑和齒輪模數(shù)小寫：d∝ 、 m∝，從而可以使用結(jié)構(gòu)緊湊。車床K=54，銑床K=。∠8m/s（可用7級精度齒輪）。，最小傳動(dòng)比umin≥1/4。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率查圖即可確定型號（詳情見〈〈機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)〉〉41節(jié)）。當(dāng)帶輪為降速時(shí)： 三角膠帶的滑動(dòng)率ε=2%。根據(jù)要求的傳動(dòng)比u和初步定出的傳動(dòng)齒輪副齒數(shù)和Sz，查表即可求出小齒輪齒數(shù)。2. 保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過大，齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚δ≥2mm，一般取δ5mm則zmin≥+，具體的尺寸可參考圖。機(jī)床上可用修正齒輪，在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等。5. 在同時(shí)滿足以上的條件下齒輪齒數(shù)的確定已經(jīng)可以初步定出，具體的各個(gè)齒輪齒數(shù)可以見傳動(dòng)圖上所標(biāo)寫的。由確定的齒輪齒數(shù)所得的實(shí)際轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)設(shè)計(jì)理論值難以完全相符合，需要驗(yàn)算主軸各級轉(zhuǎn)速，最大誤差不得超過正負(fù)10（ψ1）%。 傳動(dòng)件的估算和驗(yàn)算傳動(dòng)方案確定后，要進(jìn)行方案的結(jié)構(gòu)化，確定個(gè)零件的實(shí)際尺寸和有關(guān)布置。一. 三角帶傳動(dòng)的計(jì)算三角帶傳動(dòng)中，軸間距A可以較大。計(jì)算功率Nj=KWNd kW式中 Nd—電機(jī)的額定功率， KW—工作情況系數(shù)。D1=140r/min2）.大帶輪計(jì)算直徑D2 …………………………………… =212r/min式中: n1小帶輪轉(zhuǎn)速r/min。而u=5～10m/s時(shí)最為經(jīng)濟(jì)耐用。5）.確定三角帶的計(jì)算長度L0及內(nèi)周長LN?？杉哟驦（加大A）或降低u（減少DD1）來解決。176。9）.確定三角帶根數(shù)z ……………………………… 式中：N0單根三角帶在 а1=180176。此公式中所有的參數(shù)沒有作特別說明的都是從〈〈機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)〉〉傳動(dòng)軸除了應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度要求。除了載荷很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。通常，先按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑，畫出草圖之后，再根據(jù)受力情況、結(jié)構(gòu)布置和有關(guān)尺寸，驗(yàn)算彎曲剛度。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系而確定，而中型車床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為： ……………………… [ψ]—每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角（deg/m），可根據(jù)傳動(dòng)軸的要求選取。當(dāng)軸的直徑相差不大且計(jì)算精度要求不高時(shí)，可把軸看作等徑軸，采用平均直徑來進(jìn)行計(jì)算。按接觸疲勞和彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪個(gè)參數(shù)都已知道后方可確定，所以只在草圖畫完之后校核用。計(jì)算（驗(yàn)算）：結(jié)構(gòu)確定后，齒輪的工作條件、空間安排、材料和精度等級等都已確定，才可能核驗(yàn)齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿足要求。本次設(shè)計(jì)中的模數(shù)計(jì)算與選取如下：1.Ⅰ軸傳到Ⅱ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計(jì)算： …………………… 齒輪彎曲疲勞的計(jì)算： ………………………… 取A=72mm …………………………… 計(jì)算（驗(yàn)算）核驗(yàn)齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿足要求。摩擦電磁離合器目前在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用十分廣泛，因?yàn)樗梢栽谶\(yùn)轉(zhuǎn)中自動(dòng)的接通或脫開，且具有結(jié)合平穩(wěn)，沒有沖擊、構(gòu)造緊湊的特點(diǎn)，部分零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，多用于機(jī)床主傳動(dòng)。即： ……………………………… 對于需要在負(fù)載下啟動(dòng)和變速，或啟動(dòng)時(shí)間有特殊要求時(shí)，應(yīng)按動(dòng)扭距設(shè)計(jì)離合器。3）.計(jì)算摩擦面對數(shù)z …………………………………………… 式中：f摩擦片間的摩擦系數(shù)（有表可選）； 許用壓強(qiáng)MPa（有表可選）； D摩擦片內(nèi)片外徑mm（有表可選）； d摩擦片外片內(nèi)徑mm（有表可選）； Ku速度修正系數(shù)（有表可選）； Kz結(jié)合面數(shù)修正系數(shù)（有表可選）； Km結(jié)合次數(shù)修正系數(shù)（有表可選）。設(shè)計(jì)時(shí)除考慮一般機(jī)械傳動(dòng)的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個(gè)方面的問題（這是本次設(shè)計(jì)的中型車床的數(shù)據(jù)）。6）.操作方便，安全可靠。在正式圖之前，最好能先畫草圖。為達(dá)到上述的目的，草圖的主要輪廓尺寸和零件之間的相對位置尺寸一定要畫得準(zhǔn)確，細(xì)部結(jié)構(gòu)可不必畫出。二. 展開圖及其布置展開圖就是按照傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序，假想將各軸延其軸線剖開，并將這些剖切面平整展開在同一個(gè)平面上。車床主軸變速箱中的一些設(shè)計(jì)范例可為我們提供參考。這樣軸間距離加大。此外，這種結(jié)構(gòu)就不能采用通過空心的軸中拉桿來操縱離合器的結(jié)構(gòu)。這種短軸常是懸臂的，剛性差，齒輪接觸不好，容易引起振動(dòng)和噪聲。本次設(shè)計(jì)中，反向的轉(zhuǎn)速大于正轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速?？傮w布置的時(shí)候需要考慮制動(dòng)器的位置，本次設(shè)計(jì)時(shí)因?yàn)樵冖褫S上放了兩個(gè)電磁離合器，為了減少Ⅰ軸的負(fù)荷，所以制動(dòng)器是不能放在此軸上了。本次設(shè)計(jì)中裝備圖上的布置就是最優(yōu)的方案。除傳遞扭矩外，帶的拉力也作用在軸上。具體的結(jié)構(gòu)和裝備見圖?？杀敬卧O(shè)計(jì)中所采用的是電磁離合器。常用的間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)是：調(diào)整螺母的端部圓周方向銑有若個(gè)缺口，止動(dòng)銷在彈簧的壓緊下，其頭部插入缺口中，調(diào)整時(shí)按下止動(dòng)銷，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母至合適位置，止動(dòng)銷又插入另一個(gè)缺口。7. 空套齒輪的結(jié)構(gòu)Ⅰ軸上裝有正反向轉(zhuǎn)換用的片式離合器時(shí)，兩端的齒輪是空套在軸上的，當(dāng)離合器接通時(shí)，才與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)榛瑒?dòng)軸承在一些性能和維修上均不如滾動(dòng)軸承，但它的徑向尺寸小，也常被采用，可在本次設(shè)計(jì)中沒有采用。齒輪同時(shí)嚙合的齒數(shù)是周期性變化的。輪塊的結(jié)構(gòu)形式很多，取決下列有關(guān)因素：1）.是固定齒輪還是滑移齒輪；2）.移動(dòng)滑移齒輪的方法；3）.齒輪精度和加工方法。直齒齒輪的精度選擇推薦如下： 齒 輪 圓 周 速 度 精 度 等 級 U〈 8 m/s 877Dc； U=8 ～15 m/s 766Dc； U 〉15 m/s 655Dc；工作平穩(wěn)性和接觸誤差對振動(dòng)和噪聲的影響比運(yùn)動(dòng)誤差更大，所以這兩項(xiàng)精度應(yīng)選高一級。在本次設(shè)計(jì)中，精度的選擇就是以上所說的情況。7級精度齒輪，用較高精度滾齒機(jī)或插齒機(jī)就可以達(dá)到。淬火齒輪，必須磨齒才能達(dá)到6級。但如果太寬，由于齒的制造誤差和軸的變形，可能接觸不均，反而容易引起振動(dòng)和噪聲。齒輪模數(shù)m大，裝在靠近支承處或者是多聯(lián)齒輪，去小值。 部分用于安裝撥動(dòng)齒輪的滑塊，一般?。罕敬卧O(shè)計(jì)中選用的是：選擇齒輪塊的結(jié)構(gòu)要考慮毛坯形式（棒料、自由鍛或模鍛）和機(jī)械加工時(shí)的安裝和定位基面。但在本次設(shè)計(jì)中用到的是：鍵連接平鍵拼裝，軸向定位用彈簧擋圈。2）.隔套定位說明及特點(diǎn)： 用隔套將各傳動(dòng)件在軸向固定、裝配方便，有利于軸的剛度。如橈度和傾角過大，將使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化，使振動(dòng)、噪聲、空載功率、磨損和發(fā)熱增大，兩中心線誤差和軸心線間的平行度等裝配及加工誤差也會引起上述問題。這是加工的過渡部分。在溫升空載功率和噪聲等方面，球軸承優(yōu)越。所以，在沒有軸向力時(shí)，也常采用這種軸承。在箱外調(diào)整好鏜刀尺寸，可以提高生產(chǎn)率和加工精度。兩孔間的最小間隙壁厚，不得小于5～10 mm，以免加工時(shí)孔變形。傳動(dòng)軸必須在箱體內(nèi)保持準(zhǔn)確位置，才能保證裝在軸上各傳動(dòng)件的位置的確性，不論軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)，是否受軸向力，都必須有周向定位。