【正文】 同時(shí)也感謝所有老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)上給我的幫助。，使輸入軸帶輪處只受轉(zhuǎn)矩，將軸上的徑向力傳動(dòng)到車床機(jī)體上改善了輸入軸的受力情況。本課題采用異軸安裝方式，利用同步齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)電編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)。ＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 5 編碼器的選擇與安裝在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上加工螺紋或絲杠時(shí)，進(jìn)刀速度應(yīng)與車床主軸轉(zhuǎn)速之間保持一個(gè)恒定的比例關(guān)系，為此要在車床主軸上安裝一個(gè)主軸位置信號(hào)的反饋元件。當(dāng) 0l?時(shí)，主軸部件具有最大剛度， 0即為主軸部件的最佳跨距。3. 主軸懸伸量 a的確定主軸懸伸量 是指主軸前端到支承徑向的反力作用中點(diǎn)的距離，它對(duì)主軸部件的剛度和抗振性影響很大。如下圖所示：ＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 主軸支承型式 主要參數(shù)的確定主軸的主要參數(shù)是指：主軸平均直徑 D（或主軸前軸頸直徑 1D） ；主軸內(nèi)孔直徑d；主軸懸伸量 a 和主軸支承跨距 l。4) 耐磨性 主軸組件必須有足夠的耐磨性，才能長(zhǎng)期保持精度。由于主軸的旋轉(zhuǎn)矢量的旋轉(zhuǎn)誤差通常是一個(gè)空間，它并不像形狀通過(guò)加工工件獲得所有的情況下被表示。ＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 4 主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 對(duì)主軸組件的性能要求主軸組件是數(shù)控機(jī)床重要部件之一，它的性能對(duì)整機(jī)性能有很大的影響。239。jnK載荷系數(shù)取 。1) 本次設(shè)計(jì)屬于金屬切削車床類,一般齒輪傳動(dòng),故選用 6 級(jí)精度。軸的最小尺寸，由式（15－2） ， 3min0PdA? ()式中， 0A由表 15－3，可取得 110，故： ???dＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 取 mind＝40mm。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過(guò)大的變形。.。v=1500r/min=。caPjn確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 并驗(yàn)算帶速傳 V：1d① 初選帶輪的基準(zhǔn)直徑 由表 86 和表 88 確定：取小帶輪直徑 =125mm1d② 驗(yàn)算帶速 V：因?yàn)?5m/sV30m/s,故帶速合適。、相對(duì)高度進(jìn)似為 、梯形截面環(huán)行帶。從最低轉(zhuǎn)速 至 的區(qū)域Ⅱ?yàn)楹戕D(zhuǎn)矩區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)，最大轉(zhuǎn)矩不再隨轉(zhuǎn)速下降而上升，minj任何轉(zhuǎn)速下可能提供的轉(zhuǎn)矩都不能超過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩，這個(gè)轉(zhuǎn)矩就是機(jī)床主軸的最大轉(zhuǎn)矩 。由此可得電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍:。同一類型、功率相同的電動(dòng)機(jī)具有多種轉(zhuǎn)速。在決定電動(dòng)機(jī)功率時(shí)我們特別需要考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、過(guò)載能力和起動(dòng)能力三方面因素，但一般情況下電動(dòng)機(jī)容量主要由運(yùn)行發(fā)熱條件而定。所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 ～。液壓撥叉變速是一種有效的方法，工作平穩(wěn)，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)變速系統(tǒng)常常在無(wú)級(jí)變速電機(jī)之后串聯(lián)機(jī)械有級(jí)變速傳動(dòng)，以滿足機(jī)床要求的調(diào)速范圍和轉(zhuǎn)矩特性。3) 數(shù)控車床作為高度自動(dòng)化的機(jī)電一體化設(shè)備，其主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下基本要求:① 使用性能要求 首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)性能，進(jìn)而把傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更加合理，操縱方便靈活、迅速、安全可靠?？傊?，大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)，提高企業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。 發(fā)展趨勢(shì)1) 高速、高精密化當(dāng)前數(shù)控機(jī)床正向高速切削、干切削和準(zhǔn)干切削等多方向發(fā)展，加工精度也在不斷地提高。2) 采用定比傳動(dòng) 電動(dòng)機(jī)經(jīng)定比傳動(dòng)給主軸。無(wú)級(jí)變速形式則可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變轉(zhuǎn)速，從而得到滿足加工要求的最佳轉(zhuǎn)速，并且能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，便于自動(dòng)變速。 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 range, any speed Spindle available to meet working cutting requirements.At present, the development trend is to provide a continuously variable speed through the electrical or mechanical devices. Variable Frequency Motor conveys the power through belt drive and a set of transmission gears. Spindle speed gear box series to the extended range of the gear .In this design the design of the belt drive has been changed from the original unloading structure into the loading structure, the input shaft of the pulley only by torque, radial force to the drive shaft on the lathe cabi, improve the force of the input shaft situation.Keyword: headstock 。本論文首先介紹了數(shù)控機(jī)床在國(guó)內(nèi)外發(fā)展的過(guò)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(wèn)題；對(duì)數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單探討；并對(duì) CK6140 數(shù)控車床主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析、設(shè)計(jì)與計(jì)算。本設(shè)計(jì)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(dòng)到車床箱體上,改善了輸入軸的受力情況。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，除了有經(jīng)營(yíng)上、產(chǎn)品質(zhì)量差和促銷手段低等原因外，一個(gè)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(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，不能很好的針對(duì)用戶需求提供滿意的產(chǎn)品。采用直接驅(qū)動(dòng)可以很大程度上簡(jiǎn)化主軸箱結(jié)構(gòu)，能有效地提高主軸剛度。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(dòng)機(jī)的功率特性和機(jī)床主軸功率特性不匹配的問(wèn)題。5) 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化。我選擇的課題是設(shè)計(jì)CK6140 數(shù)控車床的主傳動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度此外，力求完成課題之余，熟悉國(guó)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(shì),增強(qiáng)對(duì)如何發(fā)展民族數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的感性認(rèn)識(shí)。這些自動(dòng)變速即為無(wú)級(jí)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。通過(guò)安裝在各傳動(dòng)軸上離合器的吸合和分離的不同組合來(lái)改變齒輪的傳動(dòng)路線，實(shí)現(xiàn)主軸的變速。ＸＸ大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2) 各軸計(jì)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(dòng)參數(shù)參數(shù) 軸0 軸（電機(jī)軸）I 軸(傳動(dòng)軸）II 軸（主軸)計(jì)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(jì) 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(dòng)比,畫出數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速圖,見(jiàn)圖 22。2. 電動(dòng)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(dòng)態(tài)剛度，振動(dòng)抑制等)，因此，主軸選用標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際使用需要是緊密相關(guān)。?故，5. 選擇電動(dòng)機(jī)額定功率 edP如前所述，電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 ～，所以電動(dòng)機(jī)額定功率選取為 。由于采用三級(jí)變速級(jí)數(shù)，故對(duì)電動(dòng)機(jī)恒功率變速范圍以及整個(gè)變速范圍要求較高。這樣通過(guò)電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)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。根據(jù)工作原理可分為兩類：摩擦帶傳動(dòng)和嚙合帶傳動(dòng)。V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)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(dòng)的其它帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。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(lái)初步選定，一般可在下列范圍內(nèi)選?。?根據(jù)【4】 經(jīng)驗(yàn)公式（820）152P ())(2)(???取 2 ，取 =5) 三角帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ?L由【4】 公式（822）計(jì)算帶輪的基準(zhǔn)長(zhǎng)度158P????02121042ADA???? ()由【4】 表 82，圓整到標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算長(zhǎng)度 L=2300mm146P6) 驗(yàn)算三角帶的撓曲次數(shù)，符合要求。%)57(%10)( ???標(biāo) 標(biāo)實(shí) n 確定傳動(dòng)各軸最小直徑根據(jù)【5】公式（71） ， ，并查【5】表 713 得到 取 1。傳動(dòng)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。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。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,][ ,。先計(jì)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(dòng)，查【4】表 108 齒輪精度選用 7 級(jí)精度，再由【4】表 101 選擇小齒輪材料為 40C (調(diào)質(zhì))，r硬度為 280