【正文】 會引起帶振動。7）.確定實際中心距A ………………………… = 740 mm8）.驗算小帶輪包角а1 ……………… 如果а1過小，應(yīng)加大中心距或加張緊裝置。 C1包角系數(shù)。如果剛度不足，軸上的零件如齒輪、軸承等將由于軸的變形過大而不能正常工作，或者產(chǎn)生振動和噪聲、發(fā)熱、過早磨損而失效。各類軸的橈度y和裝齒輪和軸承處傾角θ，應(yīng)小于彎曲剛度的許用值[Y]和[θ]值，即： y≤[Y]； ………………… θ≤[θ] ………………… 由于書寫量比較大而篇幅不足的原因，所以在此就省了。齒輪彎曲疲勞的計算： …………………………… 齒面點蝕的估算： …………………………………… 其中nj為大齒輪的計算轉(zhuǎn)速，A為齒輪中心距。2.Ⅱ軸傳到Ⅲ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計算： ……………………………經(jīng)校核取m=。根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，如為軸裝式時，摩擦片的內(nèi)徑d應(yīng)比安裝軸的軸徑大2～6mm。如： 主軸的徑向跳動 〈 ； 主軸的橫向竄動 〈 ；2）.剛度和抗振性 綜合剛度（主軸與刀架之間的作用力與相對變形之比）： ……………………………………… D—最大回轉(zhuǎn)直徑 mm 。2）.檢驗傳動設(shè)計的結(jié)果中有無相互干涉、碰撞或其它不合理的情況，以便及時改正。結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可能要修改傳動設(shè)計。左邊部分接通，得到一級反向轉(zhuǎn)動，右邊接通得到是三級的正向轉(zhuǎn)動。本次設(shè)計中選擇的是后者，因為無論從哪個角度去選擇都是后者好于前者。每一種布置方案的實現(xiàn)，都必須具備某些條件。這種結(jié)構(gòu)稱為卸荷裝置。由于裝在箱體內(nèi)，都采用濕式。齒輪與軸之間的軸承，可以用滾動軸承，也有用滑動軸承的。同時由于齒輪制造及安裝誤差等，不可避免要產(chǎn)生動載荷而引起振動和噪聲，常成為變速箱的主要噪聲源，并不影響主軸回轉(zhuǎn)均勻性。大都是766，圓周速度很低的，才選877。因此，需要淬火的7級齒輪一般滾（插）后要剃齒，是精度高于7級，或者淬火后在珩齒。式中m模數(shù)。齒輪磨齒時，要求較大的空刀（砂輪）距離，因此多聯(lián)齒輪不便于做成整體的，一般都做成組合的齒輪塊。傳動軸應(yīng)保證這些傳動件或機構(gòu)能正常工作。一般的尺寸花鍵的滾刀直徑D刀為65～85 mm。同一軸心線的箱體支承直徑安排要充分考慮鏜孔工藝。一般傳動軸上軸承選用G級精度。為了擴大使用范圍，加大可加工棒料直徑，車床主軸內(nèi)孔直徑有增大的趨勢?？缇郘小時，軸承變形對軸端變形的影響大。1）.軸承類型的選擇主軸前軸承的軸承類型選擇：內(nèi)孔有1：12的錐度選用的軸承類型是：GB/T28564 雙列向心圓柱滾子軸承3192114/1具體作圖可見《機械設(shè)計手冊》。選擇軸承精度時，既要考慮機床精度要求，也要考慮經(jīng)濟性。調(diào)整間隙的結(jié)構(gòu)式及其方法見參考書。各種牌號的彈性模量基本一樣，對剛度影響不大。具體的選擇類型見圖。二. 軸的空間布置軸系布置的一般程序是：先確定主軸在變速箱中的位置，在確定傳動主軸的軸以及與主軸上的齒輪有嚙合關(guān)系的軸，第三步確定電動機軸或運動輸入軸（Ⅰ軸）的位置，最后確定其他各傳動軸的位置。通過分析兩種極限情況，就可以了解一般情況下的主軸部件受力和變形的分析方法，以選擇和確定合適的主軸上齒輪傳動力的位置和方向。四. Ⅰ軸(輸入軸)的位置1. Ⅰ軸上往往裝有摩擦離合器等結(jié)構(gòu)，這些部件的位置安排應(yīng)便于調(diào)裝。：使箱體截面尺寸緊湊、比例協(xié)調(diào)，各操縱機構(gòu)安排得當(dāng)?shù)鹊?。濺油件外緣至池底深度：H≥30～60mm。1）、潤滑脂機床中常用鈣質(zhì)油脂。設(shè)計時應(yīng)將進油口置于軸承小口處。從產(chǎn)品造型的總體布局著手，先確定產(chǎn)品的形體比例及尺度、再到細(xì)部造型處理及有關(guān)外觀件的造型設(shè)計，一直到一些輔助裝置的外形設(shè)計。本次設(shè)計分割原則是斜線或曲線分割，特點是：用斜線或曲線分割區(qū)域、布置手柄及其他標(biāo)志。需時效處理。伺服電機每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)傳感器發(fā)出一定數(shù)量的脈沖，每個脈沖代表電機一定的轉(zhuǎn)角。滾珠絲桿副的類別主要從三個方面考慮：循環(huán)方式、循環(huán)列數(shù)與圈數(shù)、預(yù)緊方式。為了消除間隙和提高滾珠絲桿副的剛度，可以預(yù)加載荷，使它在過盈的條件下工作，稱為預(yù)緊。數(shù)控機床常用進給絲桿的公稱直徑dm為Φ30mm至Φ80mm。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)，選用時要予以注意。本次設(shè)計中的導(dǎo)程L0=6mmc. 精度等級。這種方法結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，剛度高；但調(diào)整不便，滾道有磨損時，不能隨時消除間隙和預(yù)緊，適用于高剛度重載傳動。種類很多。 這些比如：轉(zhuǎn)動慣量計算的基本公式、齒輪轉(zhuǎn)動慣量折算、滾珠絲桿轉(zhuǎn)動慣量Js折算、工作臺質(zhì)量折算和傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計算可見相關(guān)的參考書，在這里就不作詳細(xì)的說明與計算了。傳感器與電機軸相連，用來檢測電機轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，并把它們轉(zhuǎn)換為電信號反饋給數(shù)控裝置。棱邊整齊美觀，整體性也強。2. 操縱板的造型設(shè)計操縱手柄面板的設(shè)計直接影響造型效果，要求：構(gòu)圖勻稱、清晰大方、操作符合邏輯規(guī)律，選用外觀件風(fēng)格協(xié)調(diào)。十一. 外形造型和箱體設(shè)計中的其他問題機床造型的目的是使機床具有優(yōu)美的外觀。一般機床的變速箱用20號、30號或40號機械油（HJ—HJ—HJ—40），低速重載機床用50號機械油，高速（10000r/min以上）應(yīng)選用高速機械油（如HJ—5）。 V=（3～7） =～ （升）（3） 油管的選擇與計算油管內(nèi)徑的計算： mm ………………………………… 其中：Q——流量（l/min） v——管內(nèi)油的流速（m/s） 推薦數(shù)據(jù)油管的類別管內(nèi)油的流速v m/s（Q 50l/min）常用油管尺寸（外徑壁厚）主油管（泵至分油器）3～561101支油管（分油器至潤滑點）1～2461回油管～1101161管材為:鋼、銅、鋁、橡膠、尼龍九. 三種潤滑油泵的油量計算、結(jié)構(gòu)和規(guī)格尺寸（1） 柱塞泵（由偏心輪驅(qū)動）供油量： L/min ………………………… 式中：d——柱塞直徑 mm； n——柱塞每分鐘往復(fù)次數(shù)，次/分 以300～700次/分為宜，400～500次/分為佳； s——柱塞行程 mm； η——效率，η=～（2） 葉片泵供油量: L/min ……………………………… 其中:效率 η=～（3） 齒輪泵供油量: L/min …………………………… 其中:z、m——齒輪齒數(shù)、模數(shù)；效率η=～由于時間和篇幅關(guān)系，潤滑油泵的圖不刊載，詳情見曹金榜主編的《機床主軸變速箱設(shè)計指導(dǎo)》書。濺油輪應(yīng)安裝在變速箱內(nèi)接近油面、轉(zhuǎn)速不變或變化范圍較小的軸上，為了獲得良好的潤滑效果，濺油輪最合適的圓周速度為：v=3～，浸入油面的深度以12～25mm為宜。：要有足夠的空間安裝潤滑油泵，其高度要便于油泵吸油和排油，并便于裝卸和調(diào)整油泵，裝有濺油輪或濺油齒輪的軸應(yīng)注意圓周速度和浸入油面的深度。軸端變形y和前軸承受力R及其相應(yīng)變形，對精密車床和粗加工車床，對高剛度、高許用載荷和一般剛度、一般許用載荷的前軸承等，考慮的偏重應(yīng)有所不同。因此，可以認(rèn)為主軸部件的剛度主要取決于主軸及其軸承。3）.操縱機構(gòu)設(shè)計和選擇。維修、調(diào)整方便。主軸上齒輪應(yīng)盡可能靠近前軸承，大齒輪更應(yīng)靠前，這樣可以減小主軸的扭轉(zhuǎn)變形。4）.軸承間隙調(diào)整：軸承間隙的調(diào)整量，應(yīng)該能方便而且能準(zhǔn)確的控制，但調(diào)整的結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜。前軸承的誤差對主軸前端的影響最大，所以前軸承的精度一般比后軸承選擇高一級。5）.頭部尺寸的選擇考慮與主軸前徑直徑相匹配，本次設(shè)計采用B型結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)莫氏錐度尺寸： 簡 圖莫 氏 號大端直徑D錐度（Dd）/L 長 度 5 1： 1304）.支承跨距及懸伸長度為了提高剛度，應(yīng)盡量縮短主軸的外伸長度a，選擇適當(dāng)?shù)闹С锌缇郘。主軸形狀與各部分尺寸不僅和強度、剛度有關(guān)，而且涉及多方面的因素。兩孔間的最小間隙壁厚，不得小于5～10 mm，以免加工時孔變形。所以，在沒有軸向力時，也常采用這種軸承。這是加工的過渡部分。2）.隔套定位說明及特點： 用隔套將各傳動件在軸向固定、裝配方便，有利于軸的剛度。 部分用于安裝撥動齒輪的滑塊，一般?。罕敬卧O(shè)計中選用的是：選擇齒輪塊的結(jié)構(gòu)要考慮毛坯形式（棒料、自由鍛或模鍛）和機械加工時的安裝和定位基面。但如果太寬，由于齒的制造誤差和軸的變形，可能接觸不均，反而容易引起振動和噪聲。7級精度齒輪，用較高精度滾齒機或插齒機就可以達到。直齒齒輪的精度選擇推薦如下： 齒 輪 圓 周 速 度 精 度 等 級 U〈 8 m/s 877Dc； U=8 ～15 m/s 766Dc； U 〉15 m/s 655Dc；工作平穩(wěn)性和接觸誤差對振動和噪聲的影響比運動誤差更大，所以這兩項精度應(yīng)選高一級。齒輪同時嚙合的齒數(shù)是周期性變化的。7. 空套齒輪的結(jié)構(gòu)Ⅰ軸上裝有正反向轉(zhuǎn)換用的片式離合器時，兩端的齒輪是空套在軸上的，當(dāng)離合器接通時，才與軸一起轉(zhuǎn)動。可本次設(shè)計中所采用的是電磁離合器。除傳遞扭矩外，帶的拉力也作用在軸上?？傮w布置的時候需要考慮制動器的位置，本次設(shè)計時因為在Ⅰ軸上放了兩個電磁離合器，為了減少Ⅰ軸的負(fù)荷，所以制動器是不能放在此軸上了。這種短軸常是懸臂的，剛性差，齒輪接觸不好，容易引起振動和噪聲。這樣軸間距離加大。二. 展開圖及其布置展開圖就是按照傳動軸傳遞運動的先后順序，假想將各軸延其軸線剖開，并將這些剖切面平整展開在同一個平面上。在正式圖之前，最好能先畫草圖。設(shè)計時除考慮一般機械傳動的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個方面的問題（這是本次設(shè)計的中型車床的數(shù)據(jù)）。即： ……………………………… 對于需要在負(fù)載下啟動和變速，或啟動時間有特殊要求時，應(yīng)按動扭距設(shè)計離合器。本次設(shè)計中的模數(shù)計算與選取如下：1.Ⅰ軸傳到Ⅱ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計算： …………………… 齒輪彎曲疲勞的計算： ………………………… 取A=72mm …………………………… 計算（驗算）核驗齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強度值是否滿足要求。按接觸疲勞和彎曲強度計算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪個參數(shù)都已知道后方可確定，所以只在草圖畫完之后校核用。各傳動件的計算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動關(guān)系而確定，而中型車床主軸的計算轉(zhuǎn)速為： ……………………… [ψ]—每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角（deg/m），可根據(jù)傳動軸的要求選取。除了載荷很大的情況外，可以不必驗算軸的強度。9）.確定三角帶根數(shù)z ……………………………… 式中：N0單根三角帶在 а1=180176。可加大L（加大A）或降低u（減少DD1）來解決。而u=5～10m/s時最為經(jīng)濟耐用。計算功率Nj=KWNd kW式中 Nd—電機的額定功率， KW—工作情況系數(shù)。 傳動件的估算和驗算傳動方案確定后，要進行方案的結(jié)構(gòu)化，確定個零件的實際尺寸和有關(guān)布置。5. 在同時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，具體的各個齒輪齒數(shù)可以見傳動圖上所標(biāo)寫的。2. 保證強度和防止熱處理變形過大，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。當(dāng)帶輪為降速時： 三角膠帶的滑動率ε=2%。，最小傳動比umin≥1/4。車床K=54，銑床K=。但如果Ⅰ軸上裝有摩擦離合器一類部件時，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。但電機產(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。主軸對加工精度、表面粗糙度的影響大，因此主軸上齒輪少些為好，最后一個傳動組的傳動副選用2，或者用一個定比傳動副。 各級轉(zhuǎn)速數(shù)列可直接從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表中查出。本次設(shè)計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)的解釋和說明了。，微機控制系統(tǒng)中除了CPU外，還包括擴展程序存儲器，擴展數(shù)據(jù)存儲器，I/O接口電路，包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數(shù)據(jù)和機床狀態(tài)信息的顯示器，包括光電隔離電路和步進電機驅(qū)動電路。下面從數(shù)控系統(tǒng)的性能、功能和體系結(jié)構(gòu)三方面討論機床。I/O接口電路及輔助電路設(shè)計 64參 考 文 獻 70致 謝 72LATHES 77 1 總體方案 CK6140的現(xiàn)狀和發(fā)展自第一臺數(shù)控機床在美國問世至今的半個世紀(jì)內(nèi)，機床數(shù)控技術(shù)的發(fā)展迅速，經(jīng)歷了六代兩個階段的發(fā)展過程。（2）.為了適應(yīng)數(shù)控車床連續(xù)地自動化加工，數(shù)控車床機械結(jié)構(gòu)，具有較高的動態(tài)剛度，阻尼精度及耐磨性，熱變形較小。，選用摩擦小，傳動效率的滾珠絲桿螺母副，并應(yīng)有預(yù)緊機構(gòu)，以提高傳動剛度和消除間隙。允許的切速極限參考值如《機床主軸變速箱設(shè)計指導(dǎo)書》。 目前，確定機