【正文】 徑 ；齒頂高 ；ha*齒根高 ； cf)+(=齒輪的具體值見表ＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 表 齒輪尺寸表 （單位：mm）齒輪 齒數(shù)z模數(shù) nm分度圓直徑 d齒頂圓直徑 a齒根圓直徑 fd齒頂高 ah齒根高 f1 34 3 102 105 98 3 42 46 3 138 141 134 3 53 20 3 60 63 56 3 44 77 3 231 234 227 3 45 65 3 195 198 191 3 46 99 3 297 300 293 3 47 65 3 195 198 191 3 48 37 3 111 114 107 3 498 37 3 111 114 107 3 4 齒寬的確定 1. 由公式 得： ())10~5(?mb?Ⅰ軸主動輪齒輪 ；3??Ⅱ軸主動輪齒輪 ；?Ⅲ軸主動輪齒輪 ；b0??2. 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計通過齒輪傳動強(qiáng)度的計算，只能確定出齒輪的主要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、螺旋角、分度圓直徑等的結(jié)構(gòu)形式，其他通常都由結(jié)構(gòu)設(shè)計而定?！?所以1FHm?31?于是變速組 1 的齒輪模數(shù)取 m = 3mm，b = 30mm。=650MPa，limH????∴ mH ???根據(jù)【6】表 104 將齒輪模數(shù)圓整為 3mm。先計算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)，齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動，查【4】表 108 齒輪精度選用 7 級精度，再由【4】表 101 選擇小齒輪材料為 40C (調(diào)質(zhì))，r硬度為 280HBS：根據(jù)【5】表 717；有公式：A. 齒面接觸疲勞強(qiáng)度： ()32)1(1602???HPjmHznK??B. 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度： ()34FPjF1 變速組：分別計算各齒輪模數(shù)，先計算最小齒數(shù) 20 的齒輪。2) 101 選擇小齒輪材料為 40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為 280HBS,大齒輪材料為 45 鋼(調(diào)質(zhì))硬度為 240HBS,二者材料硬度差為 40HBS。為 鍵 的 高 度此 處度 ；鍵 與 輪 轂 鍵 槽 的 接 觸 高傳 遞 的 轉(zhuǎn) 矩 264,][ ,。由于 mind取值較計算值大的多，所以不用再按彎扭合成強(qiáng)度條件計算和進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校合。與電機(jī)軸上齒輪相嚙合的齒輪左端用鎖緊螺母固定,們中間，相互緊靠，兩齒輪的另兩端用軸肩，另外兩段采用鎖緊螺母定位。因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。傳動軸即需要滿足強(qiáng)度要求，還必須滿足剛度的要求，強(qiáng)度要求是保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。124mdII MPaEE???軸 的 ；材 料 彈 性 模 量 ；式 中 ；查【1】表 312 許用撓度 ； ??.??。%)57(%10)( ???標(biāo) 標(biāo)實 n 確定傳動各軸最小直徑根據(jù)【5】公式（71） ， ，并查【5】表 713 得到 取 1。 NF )( ??????11) 計算作用在軸上的壓軸力 ()ZQ .???ＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 傳動比i=查表【4】 表 84a 由 和 得 =?in150rn?0p 軸系零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 確定各軸轉(zhuǎn)速 1. 確定主軸計算轉(zhuǎn)速：計算轉(zhuǎn)速 是傳動件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。smvs5?4) 初定中心距帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床的總體布局來初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選?。?根據(jù)【4】 經(jīng)驗公式（820）152P ())(2)(???取 2 ，取 =5) 三角帶的計算基準(zhǔn)長度 ?L由【4】 公式（822）計算帶輪的基準(zhǔn)長度158P????02121042ADA???? ()由【4】 表 82，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計算長度 L=2300mm146P6) 驗算三角帶的撓曲次數(shù)，符合要求。smn/?????ＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 ③ 計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 。V 帶傳動設(shè)計的主要依據(jù)是在工作中保證帶不打滑的前提下能傳遞最大功率，并具有一定的疲勞強(qiáng)度和使用壽命，也是靠摩擦傳動的其它帶傳動設(shè)計的主要依據(jù)。其特點(diǎn)為：當(dāng)量摩擦系數(shù)大，工作面與輪槽粘附著好，允許包角小、傳動比大、預(yù)緊力小。根據(jù)工作原理可分為兩類：摩擦帶傳動和嚙合帶傳動。在Ⅱ區(qū)域內(nèi)，主軸可能輸出的最大功率 ，則隨主軸轉(zhuǎn)速的下axMmaxP降而下降。這樣通過電動機(jī)的無級變速，配合變速機(jī)構(gòu)便可確保主軸的功率和轉(zhuǎn)矩要求。通過綜合考慮電動機(jī)與主軸功率特性的匹配問題（數(shù)控車床主軸要求的恒功率變速范圍遠(yuǎn)大于調(diào)速電動機(jī)的恒功率變速范圍），為解決這一問題，需要在電動機(jī)與主軸之間串聯(lián)一個分級變速機(jī)構(gòu)，以便擴(kuò)大其恒功率調(diào)速范圍，滿足低速大功率切削時對電動機(jī)輸出功率的要求。由于采用三級變速級數(shù)，故對電動機(jī)恒功率變速范圍以及整個變速范圍要求較高。一般而言，轉(zhuǎn)速高的電動機(jī)，其尺寸和重量小，價格較低，但會使傳動裝置的總傳動比、結(jié)構(gòu)尺寸和重量增加。?故，5. 選擇電動機(jī)額定功率 edP如前所述，電動機(jī)功率應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 ～，所以電動機(jī)額定功率選取為 。電動機(jī)發(fā)熱與其工作情況有關(guān)。2. 電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇由于不同機(jī)床有不同的主軸輸出性能(旋轉(zhuǎn)速度，輸出功率，動態(tài)剛度，振動抑制等)，因此，主軸選用標(biāo)準(zhǔn)與實際使用需要是緊密相關(guān)。(3)根據(jù)使用場所的環(huán)境條件的不同，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)措施，選擇電動機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。ＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 2) 各軸計算轉(zhuǎn)速的確定 （）min//Ⅰrj??ⅡⅢ ⅡⅢⅡⅠ3)各軸輸入功率 （）Kwp???ⅡⅢ ⅠⅡⅠ4) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 （）..Ⅰ2Ⅰ11ⅠⅠ0 ??????npTnpT表 各軸的傳動參數(shù)參數(shù) 軸0 軸（電機(jī)軸）I 軸(傳動軸）II 軸（主軸)計算轉(zhuǎn)（ minr）2022 447 150/450輸入功率（Kw） 轉(zhuǎn)矩（ N?）54 121 ＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 由電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍(包括恒功率變速范圍)和各軸傳動比,畫出數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速圖,見圖 22。但變速時必須主軸停車后才能進(jìn)行，另外，它增加了數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜性，而且必須將數(shù)控裝置送來的電信號轉(zhuǎn)換成電磁閥的機(jī)械動作，然后再將壓力油分配到相應(yīng)的液壓缸，因而增加了變速的中間環(huán)節(jié)，帶來了更多的不可靠因素。通過安裝在各傳動軸上離合器的吸合和分離的不同組合來改變齒輪的傳動路線，實現(xiàn)主軸的變速。為簡化主軸箱結(jié)構(gòu)，本方案采用三級機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，運(yùn)動方案如下圖 所示。這些自動變速即為無級變速，在一定的調(diào)速范圍內(nèi)選擇理想的切削速度，這樣有利于提高加工精度，以及提高切削效率。② 傳遞動力要求 主電動機(jī)和傳遞結(jié)構(gòu)能夠提供和傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)矩，具有較高的傳動效率。我選擇的課題是設(shè)計CK6140 數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)，用于加工復(fù)雜軸、盤類的零件，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低工人勞動強(qiáng)度此外，力求完成課題之余，熟悉國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,增強(qiáng)對如何發(fā)展民族數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的感性認(rèn)識。在這一背景下，對于即將畢業(yè)走向社會的我們來講，通過選擇對數(shù)控車床的畢業(yè)設(shè)計則有如下目的及意義：ＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 1) 通過設(shè)計電磁離合器變速式數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)，了解變速式數(shù)控車床的工作原理、掌握變速式數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的設(shè)計過程和方法，提高對變速式數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計能力。5) 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化。另一方面，電主軸和直線電機(jī)的成功應(yīng)用，陶瓷滾珠軸承、高精度大導(dǎo)程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強(qiáng)冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機(jī)床功能部件的面市，也為機(jī)床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。3) 采用分檔變速方式 這種變速方式主要是用于解決主軸電動機(jī)的功率特性和機(jī)床主軸功率特性不匹配的問題。定比傳動是通過用帶傳動或齒輪傳動，這兩種傳動方式在一定程度上能滿足主軸功率和轉(zhuǎn)矩的要求，但其變速范圍仍和電動機(jī)的調(diào)速范圍相同。采用直接驅(qū)動可以很大程度上簡化主軸箱結(jié)構(gòu)，能有效地提高主軸剛度。最重要的是數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)通常采用無級變速。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，除了有經(jīng)營上、產(chǎn)品質(zhì)量差和促銷手段低等原因外，一個最主要的原因就是新產(chǎn)品（包括基型、變型和專用機(jī)床）的開發(fā)周期長，不能很好的針對用戶需求提供滿意的產(chǎn)品。 stepless speed 。本設(shè)計將帶輪不卸荷結(jié)構(gòu)變?yōu)榱藥л喰逗山Y(jié)構(gòu)，使輸入軸在帶輪處只受轉(zhuǎn)矩，將軸上的徑向力傳動到車床箱體上,改善了輸入軸的受力情況。主軸箱是由安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪組成。本論文首先介紹了數(shù)控機(jī)床在國內(nèi)外發(fā)展的過程與現(xiàn)狀以及選題目的與意義,并分析了其存在的一些問題；對數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡單探討；并對 CK6140 數(shù)控車床主軸箱傳動系統(tǒng)進(jìn)行了分析、設(shè)計與計算。變頻電機(jī)通過帶傳動和變速齒輪為主軸提供動力，主軸箱內(nèi)串聯(lián)變速齒輪來擴(kuò)大齒輪的變速范圍。 And CK6140 CNC lathe headstock transmission analyzes, design and calculation.Headstock is ponented by precision bearings in the hollow shaft and a series of transmission gear. In the speed