【正文】 0 1 6 ????? n ? ?.364 12） r / m in126721842424824n ???? ? ?.374 %0 . 8%1 0 01 2 51 2 5261 ????? n ? ?.384 13） . 8 r / m in100721856284032n ???? ? ?.394 %0 . 8%1 0 01 0 0 1 0 ????? n ? ?.404 14） . 2 r / m in80721856284428n ???? ? ?.414 %0 . 2 5%10080 808 0 . 2 ????? n ? ?.424 15） 6 3 r / m in306056284824n ???? ? ?.434 0%10063 6363 ?????n ? ?.444 16） 5 1 . 2 r / m in721867174032n ???? ? ?.454 2 . 4 %%10050 ????? n ? ?.464 17） . 7 r / m in04721867174428n ???? ? ?.474 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 %51 . 7%10040 ????? n ? ?.484 18） r / m in23721867174824n ???? ? ?.494 %81 . 5%100.531 .53132 ????? n ? ?.504 在主軸上的 18級轉(zhuǎn)速分別校核后，都合格。 2） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 451 15 ???????? NPT ? ?.524 3） 由 [5]表 107選取齒寬系數(shù) ?? 。 2）材料選擇：由 [5]表 101 選擇小齒輪的材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪為 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者的材料差為 40HBS。 故載荷系數(shù)： ????????? ?? HHVA KKKKK ? ?.974 6） 按實際的載荷系數(shù)校正所算的的分度圓直徑由式（ 1010a）得： 33tt11???? KK ? ?.984 7） 計算模數(shù) m . 6 m 11 ??? ? ?.994 （ 2） 按齒彎曲疲勞強度計算 由文獻 [5]式（ 105）得彎曲得設(shè)計公式為 ? ?3 Saa11d2m ????????? FF YYZKT ?? ? ?.1004 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1） 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞極限 a5001 MPFE ?? ， a3802 MPFE ?? 。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 5） 由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 a830lim 1 MPH ?? ；大齒輪按接觸疲勞極限 a7352lin MPH ?? 。 2） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 551 15 ???????? NPT ? ?.1214 3） 由文獻 [5]表 107選取齒寬系數(shù) ?? 。 6） 由公式 1013 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9h111030082150060n60??????????）（LN ? ?.874 8912 ????? NN ? ?.884 7） 由圖 1019取接觸疲勞的壽命系數(shù) ?HNK ， ?HNK 。 2） 由圖 1018 取彎曲疲勞壽命 KFN1=， KFN2= 3） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由式（ 1012）得 ? ? a3 0 5 0 E 111 MPMPSK HNF ???? ?? ? ?.664 ? ? E 222 MPMPSK HNF ???? ?? ? ?.674 4)計算載荷系數(shù) K . ?????? ?? FFVA KKKKK ? ?.684 5)查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表 105查得 YFa1=， YFa2= 6)查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表 105查得 YSa1=， YSa2= 7)計算大，小齒輪的 ? ?FSFYY?aa 并加以比較 ? ? ???F SF YY ? ? ?.694 ? ? 0 1 6 6 3 6 ???F SF YY ? ? ?.704 經(jīng)過比較，大齒輪的數(shù)值較大 8） 設(shè)計計算 3 2 4 ??? ???? ? ?.714 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 對此設(shè)計結(jié)果，由齒接觸疲勞強度計算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù) m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而出面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪的直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取彎曲強度算得的模數(shù) ，就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=，按接觸強度算得的分度圓直徑d1=，算出小齒輪的齒數(shù) ??? mdZ ? ?.724 圓整為 Z1=35 （ 3） 幾何尺寸的計算 1）計算分度圓直徑 7 0 m m235md 11 ???? Z ? ?.734 mm381269md 22 ???? Z ? ?.744 2） 計算中心距 mm1 0 421 3 870a ??? ? ?.754 3） 計算齒輪寬度 1 ????? ? ? ?.764 取 mm351?B ， mm302 ?B 同理可得 6440 配合齒輪參數(shù) mm08204md 11 ???? Z ? ?.774 1 2 8 m m264md 22 ???? Z ? ?.784 mm1 0 421 2 880a ??? ? ?.794 2 m 1 ????? ? ? ?.804 取 mm401 ?B ， mm352 ?B 同理可得 5846 配合齒輪參數(shù) mm92246md 11 ???? Z ? ?.814 mm161285md 22 ???? Z ? ?.824 mm1 0 421 1 692a ??? ? ?.834 .8 m 1 ????? ? ? ?.844 取 mm451 ?B ， mm402 ?B 傳動副 b 在傳動副 b 中 17/67 這一對齒輪受到的轉(zhuǎn)矩最大，就先設(shè)計校核這 一對齒輪。 3） 試選取小齒輪的齒數(shù)為 Z1=24,Z2= 300 天計算，設(shè)計工作 10 年，每天兩班倒。 由確定的齒輪齒數(shù)所得的實際轉(zhuǎn)速與傳動設(shè)計理論值難以完全相符合，需要驗算主軸各級轉(zhuǎn)速，最大誤差不得超過正負 10（ψ 1） %。 3）計算大帶輪的直徑 根據(jù)參考文獻 [5]式 815a，計算大帶輪 2d mm224idd 1d2d ?? 確定帶傳動的中心距和帶的基準(zhǔn)長度 設(shè)中心距為 0a ，則： 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 ）（）（ 2d1d02d1d ???? ? ?.44 于是 mm728amm255 ?? ，初取中心距 mm500ao ? 帶長： . 6 m m1 5 3 5. 7 11 0 0 05 0 041 4 02 0 02 0 01 4 02 0 024adddd2a22021d2dd2d10d 0??????????????）（）（）（）（?L? ?.54 查參考文獻 [5]82 取相近的基準(zhǔn)長度 mm1600d ?L 。查文獻 [3]P94 表 39，取u 為 1,，結(jié)果如下： 1u =1 ......8886,84,82...... ，?ZS 2u =2 ......87,86,84,81...... ，?ZS 3u =3 ......86,85,84,81......?ZS 從以上各種可取 84?ZS ，從表中查出小齒輪分別為 42,28,17。 根據(jù)皮帶的型號，參照文獻 [5] 查表可?。? Dmin=140mm 計算大帶輪直徑 D 大 根據(jù)要求的傳動比 u和滑功率ε確定 D 大。 現(xiàn)在從后向前推各根軸的轉(zhuǎn)速 411xmin ???U 2xmax ???U 8xxm ax ?? ? ，?R 由此可知傳動副 c： 61c 141i ?? 32c ?? 即軸Ⅲ六種轉(zhuǎn)速只有一種可能： 125,160,200,250,315,400,500,630,800r/min 然后決定軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速。 結(jié)構(gòu)式的各種方案的選擇 在 18=3X3X2 中，又因基本組和擴大組不同而又不同的方案，可能有的方案有： 18=31X33X29 18=31X36X23 18=33X31X29 18=36X31X23 18=36X32X21 18=32X36X21 在降速傳動中，防止輪齒直徑過大而使徑向尺 寸常限制最小傳動比 41imax?，在升速時防止產(chǎn)生過大噪音和震動限制最大轉(zhuǎn)速比 2imax? ，因此，主傳動鏈任一傳動組最大變速范圍 108 max ??R 。齒輪副也應(yīng)有消除齒冊間隙的機構(gòu)采用滾動導(dǎo)軌可減少到貴賤的摩擦阻力，便于工作臺實現(xiàn)精確和微量的移動，切潤滑方便。其缺點是更換齒輪時費力；裝于懸臂軸端，剛性差；備換齒輪容易散失等。 2）液壓、電氣無級變速裝置： 機床主傳動所采用的液壓馬達、直流電動機調(diào)速，往往因恒功率變速范圍小，恒轉(zhuǎn)矩變速范圍較大，而不能滿足主傳動的傳動要求，啊、在主軸低轉(zhuǎn)速時出現(xiàn)功率不足的現(xiàn)象，一般也需要與有級變速箱串聯(lián)使用。 3）公用齒輪排列。當(dāng)齒數(shù)差小于 4 時，除采用增加齒數(shù)和或變位齒輪等措施外，還可 采用增加小齒數(shù)差排列，使最大與最小齒輪的齒數(shù)差不小于 4 即可，但軸向尺寸增大。 方案二、機械制動 在電動機不停轉(zhuǎn)的情況下需要制動 時，可采用此方式。 經(jīng)過比較，選用電動機換向方式，換向裝置放在傳動鏈的前面。其優(yōu)點是：變速箱中產(chǎn)生的振動和熱量不易傳給主軸，從而減少了主軸的振動和熱變形；當(dāng)主軸箱采用振回（背輪）傳動時，主軸通過帶傳動直接得到高轉(zhuǎn)速，故運作平穩(wěn)，加工表面質(zhì)量高。 成本低 1）注意品種系列化，部件通用化與零件標(biāo)準(zhǔn)化 2）保證性能的條件下，機床重量與功率之比要下，結(jié)構(gòu)簡單，零部件數(shù)目少及占地面積少。 進給伺服系統(tǒng)設(shè)計 1）、選取步進電機：按給定的參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)膫鲃訖C構(gòu)和滾珠軸承，選擇步進電機的型號； 2）、繪制進給伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖和零件圖。 ，排屑方便、流暢。本機床特別適合軸類、盤類零件的內(nèi)外圓柱的表面、錐面、螺紋、鉆孔、鉸孔及曲面回轉(zhuǎn)體等零件進行高效、大批量的車削加工。 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。由于設(shè)計時間限制，只能完成 PLC 控制的原理和結(jié)構(gòu)的分析，以及繪制主軸控制的局部梯形圖。選取相應(yīng)的軸承和鍵，進行軸的具體設(shè)計和校核，鍵和軸承的設(shè)計和校核。 數(shù)控機床是現(xiàn)代機電一體化的典型產(chǎn)品，對提高零件的加工質(zhì)量和加工效率具有較好的作用。在對進給伺服系統(tǒng)進行設(shè)計時，要確定進給傳動系統(tǒng)的傳動方式及控制系統(tǒng)的形式。s PLC control the of the design time constraints, only the principle of plete PLC control and structure analysis, and drawing the local ladder spindle control. Keywords： NC Machine Tool； Axis Housing； Servomechanism ； PLC Control 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 臥式數(shù)控車床簡介 數(shù)控車床簡介 數(shù)控車床的發(fā)展方向 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。 、縱向進給均采用交流伺服電機與滾珠絲杠用高強度不銹鋼同步軟連接實現(xiàn)低噪音、無間隙直線運動。 ②功能設(shè)計： CK6140 臥式數(shù)控車床的功能為加工圓柱面，回轉(zhuǎn)成型面，螺紋及圓柱面 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 設(shè)計任務(wù) ①已知參數(shù) 表 11 設(shè)計參數(shù) 床身上最大回轉(zhuǎn)直徑 （ mm） 400 拖板上最大削直徑 （ mm） 195 最大頂尖行程 （ mm） 7501000 縱向最大行程 （ mm） 8001050 橫向最大行程 （ mm） 220 主軸通孔直徑 （ mm） 52 主軸孔錐度 莫氏 6 主軸轉(zhuǎn) 速 321600r/min 卡盤公稱直徑 250 主軸電機驅(qū)動方式 交流變頻 主電機功率 進給驅(qū)動方式 交流伺服 X,Z 分辨率 ②任務(wù) CK6140 型數(shù)控機床總體設(shè)計計算 1） 主傳動系統(tǒng)總體設(shè)計：總體設(shè)計要求；主傳動形式選