【正文】 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值：①初選載荷系數(shù)Kt＝；②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由前文可知小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩為235。滾子軸承的左端靠在端蓋上，右端用軸肩定位。（6）由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次： ()（7）由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)（8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（1012）得： ()2）計(jì)算（1）小齒輪分度圓直徑，代入[]中較小的值：() （2）計(jì)算圓周速度： ()（3）計(jì)算齒寬： ()（4）計(jì)算齒寬與齒高之比： 模數(shù) () 齒高 () ()（5）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，6級(jí)精度，由圖108查得動(dòng)載系數(shù)；直齒輪，假設(shè)。(6)計(jì)算帶的根數(shù)Z。傳動(dòng)功率P＜700kW。各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 各軸輸入功率 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 ，供以后計(jì)算選擇，供以后計(jì)算使用： 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（中間傳動(dòng)軸）III軸（主軸)計(jì)算轉(zhuǎn)（）1000208 104/輸入功率（Kw） 轉(zhuǎn)矩（） 54121235 傳動(dòng)比 ， 轉(zhuǎn)速圖由電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍(包括恒功率變速范圍)和各軸傳動(dòng)比,作數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速圖, 見圖22. 轉(zhuǎn)速圖第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì) （如無特殊說明，本小節(jié)公式均出自資料[14]）帶傳動(dòng)是由帶和帶輪組成傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)。VFNC系列變頻主軸電機(jī)的特點(diǎn)：1. 雙功率設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)短時(shí)重載切削。所以本電機(jī)的電壓可選為380V。 理想主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能項(xiàng)目?jī)?nèi)容高性能低速區(qū)要有足夠的轉(zhuǎn)矩寬恒功率范圍,并在高速范圍內(nèi)保持一定轉(zhuǎn)矩高旋轉(zhuǎn)精度高動(dòng)態(tài)響應(yīng)高加減速,起制動(dòng)能力具有強(qiáng)魯棒性,能適應(yīng)環(huán)境條件和參數(shù)變化高效率,低噪聲低價(jià)格低購(gòu)買價(jià)格,低維護(hù)價(jià)格,低服務(wù)價(jià)格通用要求耐用性,可維護(hù)性,安全可靠性感應(yīng)電機(jī)交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是當(dāng)前商用主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主流，其功率范圍從零點(diǎn)幾個(gè)kW到上百kW，廣泛地應(yīng)用于各種數(shù)控機(jī)床上。(3)根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，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(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。但變速時(shí)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(hào)轉(zhuǎn)換成電磁閥的機(jī)械動(dòng)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。良好的抗振性和熱穩(wěn)定性. 擬定傳動(dòng)方案數(shù)控機(jī)床需要自動(dòng)換刀、自動(dòng)變速；且在切削不同直徑的階梯軸，曲線螺旋面和端面時(shí)，需要切削直徑的變化,主軸必須通過自動(dòng)變速，以維持切削速度基本恒定。第二章詳細(xì)論述主軸系統(tǒng)包括各傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 研究方法第一步，明確設(shè)計(jì)要求，找出研究的重難點(diǎn)：普通數(shù)控車床最基本的要求是精度達(dá)標(biāo)，穩(wěn)定可靠，操作、維修、保養(yǎng)方便，壽命較長(zhǎng)，此外力求外型美觀。前者由于具有可靠性高、造價(jià)低等特點(diǎn)而被廣泛采用[4]。回轉(zhuǎn)刀架是數(shù)控車床最常用的一種典型換刀刀架，通過刀架的旋轉(zhuǎn)分度定位來實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀動(dòng)作，根據(jù)加工要求可設(shè)計(jì)成四方、六方刀架或圓盤式刀架。 定比傳動(dòng)可采用帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)，這種傳動(dòng)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(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍相同。數(shù)控車床得主傳動(dòng)系統(tǒng)通常采用無級(jí)變速。 滑動(dòng)導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、接觸剛度大等優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床的品種、規(guī)格較為齊全，質(zhì)量基本穩(wěn)定可靠，已進(jìn)入實(shí)用和全面發(fā)展階段。 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)自從1951年計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床上，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了數(shù)控（NC）和計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）兩個(gè)階段的發(fā)展。 此外，機(jī)床數(shù)控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）以及CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，直接影響一個(gè)企業(yè)的的生存和發(fā)展。通常變頻電機(jī)調(diào)速范圍3—5，難以滿足主軸變速要求；串聯(lián)變速齒輪則擴(kuò)大了齒輪的變速范圍 。CK6125數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：數(shù)控車床不僅能夠車外圓還能用于鏜孔、車端面、鉆孔與鉸孔。變頻電機(jī)通過帶傳動(dòng)和變速齒輪為主軸提供動(dòng)力?？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(jī)床，而且半數(shù)以上是役齡在10年以上的舊機(jī)床。 因此，采用數(shù)控機(jī)床，可以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省勞動(dòng)力（一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床），減少工裝，縮短新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)。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)。 我國(guó)數(shù)控車床的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究現(xiàn)狀我國(guó)數(shù)控車床從20世紀(jì)70年代初進(jìn)入市場(chǎng)，至今通過各大機(jī)床廠家的不懈努力，通過采取與國(guó)外著名機(jī)床廠家的合作、合資、技術(shù)引進(jìn)、樣機(jī)消化吸收等措施，使得我國(guó)的機(jī)床制造水平有了很大的提高，其產(chǎn)量在金屬切削機(jī)床中占有較大的比例。 2)導(dǎo)軌 車床的導(dǎo)軌可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌兩種。無級(jí)變速形式可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變轉(zhuǎn)速，以便得到滿足加工要求的最佳轉(zhuǎn)速，能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，便于自動(dòng)變速。⑵采用定比傳動(dòng) 主軸電動(dòng)機(jī)經(jīng)定比傳動(dòng)給主軸。排式刀架一般用于小規(guī)格數(shù)控車床，以加工棒料或盤類零件為主。伺服電機(jī)有直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)之分。 課題研究?jī)?nèi)容本課題設(shè)計(jì)的數(shù)控車床的主要參數(shù)如下：床身上最大回轉(zhuǎn)直徑：；溜板箱上直徑： 最大車削長(zhǎng)度：；主軸錐度：莫氏6主軸轉(zhuǎn)速：25~2500rpm（有級(jí)或無極變頻調(diào)速）；主軸功率：4Kw課題研究的主要內(nèi)容包括主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、編碼盤的安裝及離合器的使用。 論文構(gòu)成本論文構(gòu)成如下：第一章闡述課題的研究背景及內(nèi)容。具有較高的精度和剛度、傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。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。所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，～。下面將對(duì)各種交流主軸系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比、分析。（4）電動(dòng)機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速的選擇由資料[10],表22－1－9，小功率電動(dòng)機(jī)一般選為380V電壓。V帶輪傳動(dòng)比確定為，I軸上齒輪傳動(dòng)比確定為，II軸上兩對(duì)直齒輪的傳動(dòng)比分別為，所以兩條傳動(dòng)鏈中，高速傳動(dòng)鏈傳動(dòng)比4，低速傳動(dòng)鏈傳動(dòng)比，由此可得電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍：（5）確定電機(jī)的型號(hào)由前面信息，可選取VFNC系列變頻主軸電機(jī)型號(hào)VFNC 。取，則對(duì)于數(shù)控車床，為了加工端面時(shí)滿足恒線速度切削的要求，應(yīng)使轉(zhuǎn)速有一些重復(fù)，故取Z=2故前面?zhèn)鲃?dòng)比分配可取。其應(yīng)用于：帶速V≤25～30m/s。=i?=125=300mm根據(jù)表88圓整為=315mm確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 1初定帶輪距得： 即: 初取 2計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：由表82選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1800mm3計(jì)算實(shí)際中心距：安裝時(shí)所需最小軸間距：張緊或補(bǔ)償伸長(zhǎng)所需最大軸間距：(5)驗(yàn)算小帶輪包角：所以小帶輪包角合適。,精度等級(jí),材料及齒數(shù).根據(jù)選定的傳動(dòng)方案,選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng).（1）本次設(shè)計(jì)屬于金屬切削機(jī)床類,一般齒輪傳動(dòng),故選用6級(jí)精度.（2）(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.（3）選小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式(109a)進(jìn)行試算,即： ()確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由上文可知為121N/m（3）由表107選取齒寬系數(shù)（4）由表106查得材料的彈性影響系數(shù)（5）由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。 II軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如無特殊說明，本小節(jié)公式均出自資料[14]）該軸不受或只受極小的軸向力，而右端所受徑向力矩明顯高于左端，故左端選用深溝球軸承，而右端選用一對(duì)角接觸球軸承背靠背安裝，如圖所示： 中間軸的支承形式II軸上的主要零件主要有三對(duì)直齒圓柱齒輪及其中兩直齒圓柱齒輪對(duì)應(yīng)的電磁離合器。，初選齒數(shù)①本數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行速度較高，精度等級(jí)選擇6級(jí)精度；②由表10－1，小齒輪材料選擇為40，調(diào)質(zhì)后表面淬火，硬度為280HBS；大齒輪材料選擇為45鋼，調(diào)制后表面淬火，硬度為240HBS。⑦計(jì)算大、小齒輪的并加以比較： 大齒輪數(shù)值大，將用于以下計(jì)算。第四章 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機(jī)床主要部件之一，它的性能對(duì)整機(jī)性能由很大的影響。由于主軸的回轉(zhuǎn)誤差一般都是一個(gè)空間旋轉(zhuǎn)矢量，它并不是所有的情況下都表示為被加工工件所得到的加工形狀。出廠時(shí)，普通級(jí)加工中心的回轉(zhuǎn)精度用靜態(tài)測(cè)量法測(cè)量，當(dāng)L＝。主軸組件抗振興差，工作時(shí)容易產(chǎn)生，不僅降低加工質(zhì)量，而且限制了機(jī)床生產(chǎn)率的提高，使刀具耐用度下降。為了提高耐磨性，主軸的上述部位應(yīng)該淬硬或氮化處理。如下圖所示： 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）；主軸內(nèi)孔直徑；主軸懸伸量a和主軸支承跨距。（3）主軸懸伸量的確定主軸懸伸量是指主軸前端面到支承徑向反力作用中點(diǎn)的距離，它對(duì)主軸部件的剛度和抗振性影響很大。本課題中主軸前端的一對(duì)向心推力軸承正是采用這種安裝形式。當(dāng)需要遠(yuǎn)大于時(shí)，可采用三支承結(jié)構(gòu)[6]。其技術(shù)參數(shù)如下表:編碼器的安裝通常采用兩種方式:同軸安裝和異軸安裝。，變頻器的使用了解不多，查閱了大量資料后才弄明白。馮老師平時(shí)工作繁忙，但仍抽出時(shí)間來指導(dǎo)我的設(shè)