【正文】 、快速進(jìn)給運(yùn)行、工進(jìn)運(yùn)行。㎡（gf 130BF反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù) 電機(jī)型號(hào) 相數(shù) 步 距 角 /（176。4） 剛度驗(yàn)算5） 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算以上所有沒(méi)有作出詳細(xì)驗(yàn)算和校核過(guò)程的，在初稿上已經(jīng)經(jīng)校核都是符合所選的滾珠絲桿副的要求。滾珠絲桿副的精度直接影響定位精度、承載能力和接觸剛度，因此它是滾珠絲桿副的重要質(zhì)量指標(biāo)，選用時(shí)要予以注意。它按承載能力選取，并與進(jìn)給系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量的要求有關(guān)。本次設(shè)計(jì)中選用的公稱直徑為Φ40mm。 本次設(shè)計(jì)中的采用的是墊片式預(yù)緊，調(diào)整方法—調(diào)整墊片厚度，使螺母產(chǎn)生軸向位移。常用的滾珠絲桿副預(yù)緊方法有：雙螺母墊片式預(yù)緊、雙螺母螺紋式預(yù)緊、雙螺母齒差式預(yù)緊等。每個(gè)滾珠循環(huán)閉路內(nèi)所含導(dǎo)程數(shù)稱為圈數(shù)。 鋼珠在絲桿與螺母之間的滾動(dòng)是一個(gè)循環(huán)閉路。最后，要計(jì)算整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，即傳動(dòng)系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。本次設(shè)計(jì)中縱向 脈沖當(dāng)量δp=，這是設(shè)計(jì)本身所給出的條件。主要精度參數(shù)有：定位精度（mm）、重復(fù)定位精度（mm）等。2） 選擇摩擦片尺寸：可以在參考書中選擇，具體的型號(hào)見(jiàn)圖紙。1. 按扭距選擇一般應(yīng)使用和設(shè)計(jì)的離合器的額定靜扭距Mj和額定扭距Md滿足工作要求，由于普通車床是在空載下啟動(dòng)和反向的，故只需按離合器結(jié)合后的靜負(fù)載扭距來(lái)選。齒輪彎曲疲勞的計(jì)算： ……………………………取A=90mm ……………………………… 經(jīng)校核和查表取：取mj=3.Ⅲ軸傳到Ⅳ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=122mm ………………………………經(jīng)校核和查表?。喝j=4. Ⅳ軸傳到Ⅴ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=192mm …………………………… 經(jīng)校核和查表?。喝=以上所有的模數(shù)的選取都是根據(jù)參考書《機(jī)械原理》所提供的模數(shù)表中選取的標(biāo)準(zhǔn)值。中等沖擊的主運(yùn)動(dòng)：K1=～；K2動(dòng)載荷系數(shù)；K3齒向載荷分布系數(shù)；Y齒形系數(shù)；許用彎曲、接觸應(yīng)力Mpa。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(jí)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。三. 齒輪模數(shù)的估算和計(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。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(lái)進(jìn)行計(jì)算。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(zhǎng)度上允許的扭轉(zhuǎn)角（deg/m），可根據(jù)傳動(dòng)軸的要求選取。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。除了載荷很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。二. 傳動(dòng)軸的估算和驗(yàn)算傳動(dòng)軸除了應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度要求。、特定長(zhǎng)度、平穩(wěn)工作情況下傳遞的功率值。 =176。 代入數(shù)據(jù)得 …………………………………………………… = 次/s ≤40 次/s是合格的，不需作出任何修改。5） 確定三角帶的計(jì)算長(zhǎng)度L0及內(nèi)周長(zhǎng)LN三角帶的計(jì)算長(zhǎng)度是通過(guò)三角帶截面重心的長(zhǎng)度。而u=5～10m/s時(shí)最為經(jīng)濟(jì)耐用。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。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)。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。 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)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。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(jí)轉(zhuǎn)速，最大誤差不得超過(guò)正負(fù)10（ψ1）%。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(jiàn)傳動(dòng)圖上所標(biāo)寫的。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。2. 保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過(guò)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。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)。當(dāng)帶輪為降速時(shí)： 三角膠帶的滑動(dòng)率ε=2%。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率查圖即可確定型號(hào)（詳情見(jiàn)〈〈機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)〉〉41節(jié)）。，最小傳動(dòng)比umin≥1/4。＜8m/s（可用7級(jí)精度齒輪）。車床K=54，銑床K=。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。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。具體的安裝圖可由手冊(cè)查到。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。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(jí)轉(zhuǎn)速就已知，切削耗能確定了電機(jī)功率。三. 傳動(dòng)系統(tǒng)的擴(kuò)大順序的安排對(duì)于18級(jí)的傳動(dòng)可以有三種方案，準(zhǔn)確的說(shuō)應(yīng)該不只有這三個(gè)方案，可為了使結(jié)構(gòu)和其他方面不復(fù)雜，同時(shí)為了滿足設(shè)計(jì)的需要，選擇的設(shè)計(jì)方案是： 18=3［1］3［3］2［9］傳動(dòng)方案的擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序可以一致也可以不一致，在此設(shè)計(jì)中，擴(kuò)大順序和傳動(dòng)順序就是一致的。 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目：級(jí)數(shù)為Z的傳動(dòng)系統(tǒng)有若干個(gè)順序的傳動(dòng)組組成，各傳動(dòng)組分別有ZZZ3…個(gè)傳動(dòng)副。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表給出了以Φ=～10000的數(shù)值，因Φ==，從表中找到nmax=2000r/min，就可以每隔3個(gè)數(shù)值取一個(gè)數(shù)，得：2000，1600，1250，1000，800，630，500，400，315，250，200，160，125，100，80，63，50，40。2. 主軸的極限轉(zhuǎn)速計(jì)算車床主軸的極限轉(zhuǎn)速時(shí)的加工直徑，按經(jīng)驗(yàn)分別取（～）D和（～）D。（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)（GB158279，JB/Z14379）：最大的工件回轉(zhuǎn)直徑D（mm）是400；刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑D1大于或等于200；主軸通孔直徑d要大于或等于36；主軸頭號(hào)（JB252179）是6；最大工件長(zhǎng)度L是750～2000；主軸轉(zhuǎn)速范圍是：32～1600；級(jí)數(shù)范圍是：18；縱向進(jìn)給量mm/～；主電機(jī)功率（kw）～10。脈沖編碼器用螺釘5固定在主軸箱體9上。前后支承所用圓錐孔雙列圓柱滾子軸承的支承剛性好，允許的極限轉(zhuǎn)速高。螺釘12用來(lái)防止螺母8回松。 總的傳動(dòng)系統(tǒng)圖2. 傳動(dòng)原理 主軸部件是機(jī)床實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行件，其工作原理如下： 交流主軸電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪15把運(yùn)動(dòng)傳給主軸7。齒輪副也應(yīng)有消除齒側(cè)間隙的機(jī)構(gòu)。CNC裝置是數(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(chǔ)，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。此次設(shè)計(jì)是數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包括機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)，還包括齒輪模數(shù)計(jì)算及校核，主軸剛度的校核等。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目 錄摘要第一章 緒言 3第二章 設(shè)計(jì)方案論證與擬定 4 總體方案的論證 4 總體方案的擬定 4 主傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案圖及傳動(dòng)原理 4第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明 7 主運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 7 參數(shù)的確定 7 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 8 轉(zhuǎn)速圖的擬定 11 帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定 14 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 23 縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 43 滾珠絲桿副的選擇 43 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選用 48結(jié) 論 53參考文獻(xiàn) 55致 謝 56第一章 緒 言當(dāng)前的世界已進(jìn)入信息時(shí)代，科技進(jìn)步日新月異。為了解決復(fù)雜、精密、單件小批量以及形狀多變的零件加工問(wèn)題，一種新型的機(jī)床——數(shù)字控制(Numerical control)機(jī)床的產(chǎn)生也就是必然的了。3． 更多地采用高效傳動(dòng)部件，如滾動(dòng)絲桿副等。3． 為了保證進(jìn)給傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動(dòng)效率高的滾珠絲桿螺母副，并應(yīng)有預(yù)緊機(jī)構(gòu)，以提高傳動(dòng)剛度和消除間隙。整個(gè)主傳動(dòng)系統(tǒng)主要由主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和縱向進(jìn)給傳動(dòng)鏈組成。前支承軸的間隙用螺母8來(lái)支撐。主軸的支承形式為前端定位，主軸受熱膨脹向后伸長(zhǎng)。主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)同步帶輪16和3以及同步帶2帶動(dòng)脈沖編碼器4，使其與主軸同速運(yùn)轉(zhuǎn)。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(shuō)明了。然而，根據(jù)本次設(shè)