【正文】 由于本人水平有限，設(shè)計中的錯誤和遺漏之處在所難免，希望各位老師給予指正和修改，在此表示誠摯的謝意。由于電機的輸出轉(zhuǎn)速是可變的，故原主傳動系統(tǒng)中的一些用于轉(zhuǎn)速放大 或縮小的齒輪和軸就會因為多余而被刪除。 為安全起見，該軸上的齒輪傳遞的功率都取電機的額定功率 ，而忽略傳遞中系統(tǒng)的功率損失。 用安全系數(shù)法校核Ⅱ軸 當(dāng)Ⅱ軸上的小齒輪 39。Ⅰ軸左端軸承采用 6307，右端軸承采用 6208。)(239。)(22222221111112211???????????????????????????? ?? mh 的限制，Ⅰ軸的軸轂聯(lián)接采用花鍵的尺寸為 740368 ??? 。39。 齒輪材料取 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 當(dāng)主軸速度大于 LDn 時，車床為恒功率工作； 當(dāng)主軸速度小于 LDn 時，車床為恒轉(zhuǎn)矩工作。(112211????ZZmZZmZZ (56) 由以上兩式可得：2839。的位置如圖 51所示。,Z Z239。 ABB 公司的 ACS600 系列變頻器還具有直接轉(zhuǎn)矩控制方式，這在目前我國市場上銷售的產(chǎn)品中，還是獨一無二的。電動機在制動過程（再生發(fā)電運行過程）中，電動機要將其機械能轉(zhuǎn)換成電能回饋給電網(wǎng)。 ⒌變頻器的載頻頻率范圍。所以一般 在我國銷售的外國變頻器產(chǎn)品都毫無例外的將其產(chǎn)品對輸入電源的要求改為與我國的三相電源規(guī)范一致。本課題亦采用此種方案。采用相控整流器調(diào)壓時網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)隨調(diào)節(jié)深度的增加而變低?？刂品椒梢圆捎媚M控制或數(shù)字控制。有規(guī)律的控制逆變器中主開關(guān)的通與斷，可以得到任意頻率的三相 (單相 )交流輸出。當(dāng)電動機為空載 (不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩 )時，轉(zhuǎn)差率 s基本上為 0；而當(dāng)電動機為滿負載 (產(chǎn)生額定轉(zhuǎn)矩 )時，則轉(zhuǎn)差率一般在 1%～ 10%的范圍內(nèi)。調(diào)速范圍學(xué)士學(xué)位論文 13 大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運行效率高。隨著交流電動機調(diào)速的理論問題的突破和調(diào)速裝置 (主要是變頻器 )性能的完善，交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)可以和直流調(diào)速系統(tǒng)相匹敵，甚至可以超過直流系統(tǒng)。工藝范圍中的側(cè)重點也應(yīng)有所改變 ， 這樣可收到良好的經(jīng)濟效益。但抗震性、軸身誤差等方面無法得到有效的提高，主軸回轉(zhuǎn)精度的提高也有限。用這種方法調(diào)速 , 倍率高 , 且平穩(wěn)。為了消除軸承熱變形給主軸間隙帶來的影響，利用一個蝶形彈簧的變形對軸承預(yù)加負荷。床頭箱軸Ⅰ裝有兩組 (公斤 選功能 購買現(xiàn)成的通用型機床，往往對一個具體的生產(chǎn)加工有一些多余的功能，又可能缺少某一個專用的特殊功能，如向機床制造廠提出特殊定貨要求，增加某些特殊的加工要求，往往費用大，交貨的日期又長。種種原因使有的設(shè)備不僅沒有創(chuàng)造財富，反而消耗著財富?？梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機床，而且半數(shù)以上是役齡在 10 年以上的舊機床。如我國機床擁有量中，數(shù)控機床的比重（數(shù)控化率）到 1995 年只有 ％，而日本在 1994 年已達 ％，因此每年都有大量機電產(chǎn)品進口。 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要 修配 。 將熟練工人和專家的經(jīng)驗，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中，以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫為支撐，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。 數(shù)控機床發(fā)展的關(guān)鍵配套產(chǎn)品有了突破。 2021 年，我 國機床工業(yè)產(chǎn)值已進入世界第 5名，機床消費額在世界排名上升到第 3 位，達 億美元，僅次于美國的 億美元，消費額比上一年增長 25%。學(xué)士學(xué)位論文 1 第 1章 緒論 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡史 1946 年誕生了世界上第一臺電子計算機，這表明人類創(chuàng)造了可增強和部分代替腦力勞動的工具。但由于國產(chǎn)數(shù)控機床不能滿足市場的需求，使我國機床的進口額呈逐年上升態(tài)勢， 2021 年進口機床躍升至世界第 2位，達 億美元，比上年增長 %。 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 繼續(xù)向開放式、基于 PC的第六代方向發(fā)展 基于 PC所具有的開放性、低成本、高可靠性、軟硬件資源豐富等特點，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家會走上這條道路。 可以通過自動識別負載，而自動調(diào)整參數(shù)，使驅(qū)動系統(tǒng)獲得最佳的運行。 可實現(xiàn)多工序的集中，減少零件 在機床間的頻繁搬運。這也就從宏觀上說明了機床數(shù)控化改造的必要性 [5]。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。 這些不能使用的設(shè)備、生產(chǎn)線是個包袱，也是一批很大的存量資產(chǎn)，修好了就是財富。而采用改造方案就可以根據(jù)生產(chǎn)加工要求，采用組合的方法再某些部件設(shè)計改造成專用的數(shù)控機床。米 )多片摩擦式電磁離合器 M1 和 M2。預(yù)緊力的大小是根據(jù)切割情況來決定。由原來的有級變速 (17級 ) 改為無級變速。 方法二：靜壓軸承處在純液體摩擦狀態(tài)下工作，能承受高速旋轉(zhuǎn)。 學(xué)士學(xué)位論文 12 第 3 章變頻器的選擇 及改進后的 C6150 車床 變頻調(diào)速的概況 眾所周知，直流調(diào)速系統(tǒng)具有較為優(yōu)良的靜、動態(tài)性能指標。 交流電動機大多數(shù)調(diào)速方案的基本原理很早以前就已經(jīng)確立了。采用通用變頻器對籠型異步電 動機進行調(diào)速控制，由于使用方便、可靠性高并且經(jīng)濟效益顯著，所以逐步得到推廣。改變異步電動機的供電頻率，可以改變其同步轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)調(diào)速運行 [15]。 (3) 中間直流環(huán)節(jié) 由于逆變器的負載為異步電動機，屬于感性負載。高性能的變頻器目前已經(jīng)采用微型計算機進行全數(shù)字控制，采用盡可能簡單的硬件電路，主要靠軟件來完成各種功能。而采用直流斬波器調(diào)壓時，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)在不考慮諧波影響時，可以達到 cosφ 1≈ 1。 PWM方式 這種方式與上面 PWM方式的區(qū)別僅在于調(diào)制頻率有很大 的提高。 ⒉變頻器的連續(xù)額定輸出電流。又稱調(diào)制頻率或開關(guān)頻率。在用變頻器驅(qū)動電動機時，一般交 —直 — 交變頻器本身不能將再生制動的能量回饋給電網(wǎng)，只能靠變頻器本身的中間環(huán)節(jié)大電容或大電感吸收，但這是有限的。國內(nèi)生產(chǎn)的變頻器，具有矢量控制方式的還不多。,Z Z339。 在升速過程中，取第一級速度比 ?i ，設(shè)第二級速度比為 2i 。,82 6839。 改進后 C6150轉(zhuǎn)速圖 經(jīng)變頻器后，電動機轉(zhuǎn)速：)m in(145)m in(1740m inm axrnrn?? 學(xué)士學(xué)位論文 20 軸Ⅰ：)m in()m in(870211 7 40m inm a xrnrn?????? 軸Ⅱ：)m i n()m i n()m i n()m i n(1 4 7 m inm a xm inm a xrnrnrnrn????????????降：升： 軸Ⅲ：)m i n()m i n()m i n()m i n(m inm a xm inm a xrnrnrnrn????????????降：升： 轉(zhuǎn)速圖如圖 52所示。 ][? =550MPa， 8?m? 。39。 mBm??進行計算，取 7?m? (65) ???? mB m? 取 mmB 20? 軸Ⅱ傳動齒輪的輪廓尺寸 已知 , 43 ?? mm 5539。39。 Ⅱ軸經(jīng)受力分析可知，只受徑向力，故采用深溝球軸承，Ⅱ軸左端軸承采用 6307，中間軸承采用 6208，右端軸承采用 6307。1Z 與 1Z 嚙合時，Ⅱ軸危險截面就在小齒輪 39。 Ⅱ軸上，此時嚙合的齒輪 50,2639。因為受到電機性能的限制，通過改變有限的頻率范圍而獲得的主軸轉(zhuǎn)速也畢竟有限，所以必須通過齒輪的輪傳動對電機輸出速度進行放大或縮小，故保留兩對雙聯(lián)齒輪變速 , 齒輪箱中傳動軸位置不變。 設(shè)計者： 和宇新 2021年 6月于哈理工 學(xué)士學(xué)位論文 38 參考文獻 1 邱宣懷主編 .機械設(shè)計 .高等教育出版社， 2021： 176～ 320 2 華東紡織工學(xué)院、哈工大、天津大學(xué)主編 .機床設(shè)計手冊 .上?？茖W(xué)技術(shù) 出版社， 1984： 42～ 49 3 上海第二機床廠 .C6150普通車床的主傳動結(jié)構(gòu) .1～ 4 4 謝紅等編 .C6150車床數(shù)控改造主傳動系統(tǒng)設(shè)計 .2021： 110～ 120 5 趙中敏編 .機床數(shù)控改造探討 .中國設(shè)備工程 ： 13～ 14 6 劉品、李哲主編 .機械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ) .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021： 31～ 75 7 華為電氣公司 .華為變頻器技術(shù)交流提綱 .1～ 24 8 王峰 .主傳動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及數(shù)控技術(shù)改造 .2021， 1～ 58 9 顧熙常主編 .金屬切削機床 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1995： 94～ 153 10 吳圣莊主編 .金屬切削機床概論 .機械工業(yè)出版社， 1993： 41～ 89 11 P N Rao,Manufacturing Technology— Metal Cutting amp。在此對 導(dǎo)師表示由衷的感謝。 C6150普通車床的改進，是在機床原有電機上聯(lián)接一個變頻器，由變頻器改變電流的頻率，進而改變電機的輸出轉(zhuǎn)速。被動齒輪所受圓周力的方向與齒輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，主動齒輪所受圓周力方向與其旋轉(zhuǎn)方向相反。 動載荷系數(shù)—齒向載荷分布系數(shù)—材料強化系數(shù)—轉(zhuǎn)速變化系數(shù)—21kkkkqn 彎曲應(yīng)力—接觸應(yīng)力—齒形系數(shù)—功率利用系數(shù)—工作狀況系數(shù)—wjNYk??3 已知： m i n/26, i n ,/240,1 rnuZmrnKWNN jd???????? 學(xué)士學(xué)位論文 29 查表可得 [1]： M P aM p aYkkkkkkkkkwjNNqqnnwjwjwj283][,1370][,321?????????????? 因此： 701????????????????wjsqNnTsmTkkkkkkCTnk (73) 將以上各數(shù)值帶入公式 (71)和 (72)： M P aM P anBuNkkkkumZ jsj1370874)(102088)1(10208833213????????????????????? MP aMP aYBmZNkkkk sw10191523215?????????????????? 所以，該齒輪滿足強度要求。皮帶輪中的軸承采用 6009支承。444444333333???????????????? 學(xué)士學(xué)位論文 27 mmmdchaddmmmdchaddmmmdchaddmmmdchaddffff39。39。39。 齒輪模數(shù)的計算 一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，選擇負荷最重的小齒輪，按簡化的接觸疲勞強度公式進行計算： 學(xué)士學(xué)位論文 23 )(][ )1(16338 3 221 mmnuz Num jjm dj ?? ?? (62) 式 中 jm —— 接觸疲勞強度計算的齒輪模數(shù) (mm)； dN —— 驅(qū)動電動機功率 (KW)； jn —— 計算齒輪的計算轉(zhuǎn)速 (r/min)； u —— 大齒輪與小齒輪的齒數(shù)之比 1?u ，外嚙合取“ +”號，內(nèi)嚙合取“ ”號； 1z —— 小齒輪的齒數(shù)； m? —— 齒寬系數(shù)， mBm??(B為齒寬， m為模數(shù) )， 10~6?m? ； ][j? —— 許用接觸應(yīng)力 (MPa)。,62 44 33 ??