立式加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 用于安裝刀具、夾持工件或夾具。 銑床主軸的軸端形式（4） 主軸懸伸量的確定主軸懸伸量是指主軸前端面到前支承徑向反力作用中點(diǎn)（一般即為前徑向支承中點(diǎn)）的距離。（5） 主軸支承跨距的確定支承跨距是指主軸相鄰兩支承反力作用點(diǎn)之間的距離。其推導(dǎo)公式是在靜態(tài)力作用下進(jìn)行的。由式（）得：；， ；由主軸材料為40Cr查得材料的彈性模量；由主軸的結(jié)構(gòu)形式確定主軸前端懸伸長(zhǎng)將上述參數(shù)值代入公式()()，得，將，值代入公式（），得按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，取。而作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。為了使其變形與原靜不定梁相同，必須滿足變形協(xié)調(diào)條件，即要求。AB段彎矩：水平面：垂直面：合成：BC段彎矩：水平面：垂直面：合成：CD段彎矩：水平面：垂直面：合成：DE段彎矩：水平面：垂直面：合成：軸的水平面、f、g。因此，這兩個(gè)截面是危險(xiǎn)截面。得根據(jù)主軸材料為，由《工程力學(xué)》查得許用彎曲應(yīng)力。若變形量超過(guò)允許的限度，就會(huì)影響軸上零件的正常工作，甚至?xí)适C(jī)器應(yīng)有的工作性能。由《工程力學(xué)》查得軸的允許撓度為將上述參數(shù)代入公式（），則軸的計(jì)算剛度為由于，所以軸能夠滿足剛度要求。主軸軸承是主軸組件的重要組成部分，它的類型、結(jié)構(gòu)、配置、精度、安裝、調(diào)整、潤(rùn)滑和冷卻都直接影響了主軸組件的工作性能。但與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承的噪聲大，滾動(dòng)體數(shù)目有限，剛度是變化的，抗振性略差并且對(duì)轉(zhuǎn)速有很大的限制。陶瓷滾珠軸承由于陶瓷材料的質(zhì)量輕，熱膨脹系散小，耐高溫，所以具有離心小、動(dòng)摩擦力小、預(yù)緊力穩(wěn)定、彈性變形小、剛度高的特點(diǎn)。滾動(dòng)軸承發(fā)展到陶瓷軸承，即鋼球改為陶瓷球，滾道加TiN或CrNi金屬。在數(shù)控機(jī)床上的潤(rùn)滑一般采用高級(jí)油脂封入方式潤(rùn)滑，每加一次油脂可使用年。角接觸球軸承組合，承受徑向載荷和軸向載荷，后支承采用成對(duì)角接觸球軸承，該配置可滿足強(qiáng)力切削的要求，普遍應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)機(jī)床。(a) (b) 主軸支承方案的確定主軸軸承的不同配置形式對(duì)主軸組件剛度損失有巨大的影響，從而確定當(dāng)支承跨距較大時(shí)，降低支承剛度，或適當(dāng)增大主軸軸頸直徑和內(nèi)孔直徑是減小主軸組件剛度損失的有效措施，并可提高其動(dòng)態(tài)性能?；旌咸沾汕蜉S承最常見的形式是角接觸球軸承，它可以在既有徑向也有軸向負(fù)荷時(shí)有效地高速運(yùn)轉(zhuǎn)。而本課題的預(yù)緊方式采用隔套調(diào)整法及雙螺母預(yù)緊。同時(shí),為防止軸承外圈因熱膨脹引起與軸承座之間的過(guò)緊現(xiàn)象, 引起軸承預(yù)緊增加,導(dǎo)致摩擦發(fā)熱加劇,故軸承外圈與軸承座之間一般選擇間隙配合。與軸承座之間為間隙配合,配合目標(biāo)間隙值取9～15μm。已知： ， ，則軸承7217AC所受徑向合力為軸承7215C所受徑向合力為（2） 軸承7217AC壽命計(jì)算軸承的工作年限為7年（一年按300天計(jì)算），每天兩班工作制（按16h計(jì)算），則軸承預(yù)期計(jì)算壽命為已知軸承7217AC所受的軸向負(fù)荷，徑向負(fù)荷。則軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為 以小時(shí)數(shù)表示的軸承壽命（單位為h）為 ……………………………………………………（）式中： —— 失效率（可靠度）的基本額定壽命（） —— 軸承的轉(zhuǎn)速，單位為； —— 基本額定動(dòng)載荷，單位為； —— 當(dāng)量動(dòng)載荷，單位為； —— 壽命指數(shù)，對(duì)球軸承，滾子軸承。由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查得分界判斷系數(shù)。將上述參數(shù)代入公式（），則以小時(shí)數(shù)表示的軸承壽命為由于，所以能夠滿足要求。按照小帶輪齒數(shù)，同步帶的帶型為H型，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查得其外徑(5) 大帶輪齒數(shù)式中： —— 小帶輪轉(zhuǎn)速； —— 大帶輪轉(zhuǎn)速。將，值代入公式（），得。(10) 實(shí)際軸間距實(shí)際軸間距 式中： —— 初定軸間距； —— 節(jié)線長(zhǎng)； —— 帶長(zhǎng)。帶寬為：式中： —— 嚙合齒數(shù)系數(shù) —— 同步帶的基準(zhǔn)寬度，按照帶寬，同步帶帶型為H型，由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》確定選帶寬代號(hào)為的H型帶，其帶寬(14) 作用在軸上的力式中： —— 作用在軸上的力； —— 設(shè)計(jì)功率； —— 帶速。假定載荷在鍵的工作面上是均勻分布的，則普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為： ……………………………………………… （）式中： —— 傳遞的轉(zhuǎn)矩（），單位為； —— 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，此處為鍵的高度，單位為； —— 鍵的工作長(zhǎng)度，單位為，圓頭平鍵，平頭平鍵，這里的為鍵的公稱長(zhǎng)度，單位為，為鍵的寬度，單位為； —— 軸的直徑，單位為； —— 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位已知：帶輪作用在軸上的力，鍵所處主軸段直徑，鍵的寬度，鍵的公稱長(zhǎng)度，鍵的高度。由于主軸處采用單圓頭普通平鍵，故鍵的工作長(zhǎng)度為鍵與輪轂鍵槽的接觸高度為將上述參數(shù)代入公式（），故聯(lián)接工作面擠壓應(yīng)力為由于，所以能滿足要求。根據(jù)估算得出的電動(dòng)機(jī)功率，選用FANUC的6L型電動(dòng)機(jī)，其主要性能指標(biāo)如下：輸出功率：；額定轉(zhuǎn)矩：；最大轉(zhuǎn)矩：；最高轉(zhuǎn)速：；轉(zhuǎn)子慣量：。則計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：(3) 型號(hào)選擇選擇聯(lián)軸器時(shí)，聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩要大于計(jì)算轉(zhuǎn)矩，許用最大轉(zhuǎn)速要大于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 本課題確定了立式加工中心主軸組件的總體設(shè)計(jì)方案，對(duì)主軸組件的各組成機(jī)構(gòu)進(jìn)行了方案論證、設(shè)計(jì)計(jì)算以及選型。而在主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，按照功能來(lái)分，可主要分為主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)、刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)以及切屑清除機(jī)構(gòu)。在大帶輪上還安裝了動(dòng)平衡較好的圓盤，主軸準(zhǔn)停中的發(fā)磁體被設(shè)置在圓盤上，而磁傳感器則安放于距離發(fā)磁體2～3mm處，實(shí)現(xiàn)了主軸準(zhǔn)停功能。同時(shí)，由于采用了混合陶瓷軸承，使軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)速度提高、剛性增大、熱穩(wěn)定性更好，改善了全鋼軸承所存在的一些不足之處。絲杠的前支承采用了深溝球軸承，而后支承則采用了型號(hào)為35TAC72A的角接觸軸承。從中我深深地體會(huì)到了知識(shí)在生活中的作用；也深深體會(huì)到了“書到用時(shí)方恨少”。再者，在此過(guò)程中使我們感受頗深的還有：從張老師身上看到了老師們對(duì)我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)那種嚴(yán)謹(jǐn)和一絲不茍的教學(xué)態(tài)度。單行本）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.[17][M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006. [18][M].北京：人民郵電出版社，2007.[19][M].高等教育出版社，2007[20][M]化學(xué)工業(yè)出版社，2006。他為我們從學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲纳a(chǎn)者，把好了最后一關(guān)，同時(shí)也為我們以后參加工作做出了榜樣。 通過(guò)最近一段時(shí)間的忙碌，使我們學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識(shí)，同時(shí)也鍛煉了我們的獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力。為了限制進(jìn)給機(jī)構(gòu)的行程，在滾珠絲杠副處設(shè)置了兩個(gè)撞塊，并在機(jī)架上安裝了2個(gè)型號(hào)為L(zhǎng)X122的行程開關(guān)，使進(jìn)給機(jī)構(gòu)行程控制在470mm。在主軸組件的進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，本課題采用了FANUC6L型直流伺服電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。為了提高主軸的剛度，主軸的支承采用了三支承形式，并在前后支承處讓角接觸軸承進(jìn)行背對(duì)背安裝，使
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