【正文】 4，額定功率 ，額定電壓 380W，最高轉速1440r/min，同步轉速 1500r/min. 圖 電動機圖 此機床為了減少相對速度的損失，所以公比 取得較小? 這里我們選用主軸的標準公比為 ????? ?RZ ? ?.73 這里選用 18 級傳動 武漢工程大學郵電與信息工程學院 畢業(yè)設計（論文） 12 確定結構網(wǎng)和結構式 傳動組和傳動副的確定 18=3x6 18=6x3 18=3x3x2 18=3x2x3 18=2x3x3 在以上兩行方案中，第一行的方案雖然可以省掉一根軸，缺點是有一個傳動組內由6個傳動副，如果做一個六聯(lián)滑移齒輪，會增加軸向尺寸，所以不采用。所選定的結構式共有三個傳動組，變速機構共需 4軸。 武漢工程大學郵電與信息工程學院 畢業(yè)設計（論文） 14 圖 主變速系統(tǒng)轉速圖 傳動圖如下： 圖 主變速系統(tǒng)傳動圖 帶輪直徑確定的方法，步驟 選擇三角皮帶輪 型號 一般機床上的都采用三角帶。 因此： ≤ D大≤ 343mm 經(jīng)查表?。? D 大 =200mm 確定齒輪齒數(shù) 傳動組 a 如轉速圖所示傳動組 a， 1a ?，22a 1i ?，33a 1i ?。即 7218i1c ?， 3060i2c ?，可得軸上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為 72,30。 武漢工程大學郵電與信息工程學院 畢業(yè)設計（論文） 19 計算單根 V 帶初拉力的最小值 由參考文獻 [5]表 83得 B型帶的單位長度質量 q=，所以： 2cam in0 ?? ）（）（??K KPF ? ?.104 其中 Pca———— 帶 傳動的功率， KW V————— 帶速， m/s q __________每米帶的質量， kg/m V=1440r/min=NF . . 9 2m i n0 ?????? ）（）（ ? ?.114 計算壓軸力 . 3 N1 1 6 92 .51 7 3s i 9 5322s i n2 o1m i n0p ?????? ?）（ FZF ? ?.124 帶輪的結構 小帶輪采用腹板式結構，具體結構見略。本設計為中小型機床，采用直齒齒輪即可。 5） 由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 a600lim 1 MPH ?? ；大齒輪按接觸 疲勞極限 a5502lin MPH ?? 。 （ 1）按齒輪接觸強度計算 321 ????????????HEZuudkT ?? ? ?.854 確定公式內的各計算數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù) .311?K 。 1） 選取金屬切削機床的的精度等級為 7級精度。 8） 計算接觸疲勞許用力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) 1?S ，由式（ 1012）得： ? ? 8 8a8 3 i m 111 MPMPSK HNH ???? ?? ? ?.1244 ? ? i m 222 MPMPSK HNH ???? ?? ? ?.1254 （ 2）計算 1）計算小齒輪分度圓直徑 d1t，帶入 ? ?H? 中比較小的值 ? ? 0 0. 9 57 1 2.81 8 945.401082..u1u 3253 21tt1?????????? ）（）（HEZTK ?? ? ?.1264 2） 計算圓周速度 V nd 1t1 ?? ????? ?V ? ?.1274 3） 計算齒寬 b 0 t1 ????? ? ? ?.1284 4）計算齒寬與齒高之比 hb 模數(shù) 0 0zdm 1t1t ??? ? ?.1294 齒高 .5 m t ???? ? ?.1304 齒寬與齒高之比 . ?? ? ?.1314 5） 計算載荷系數(shù) 根據(jù) ?V ， 7級精度由文獻 [5]圖 108 查得動載 荷系數(shù) KV=，武漢工程大學郵電與信息工程學院 畢業(yè)設計（論文） 31 直齒輪 1?? ?? FH KK ，由表 102差得使用系數(shù) KA=1，由表 104 用插值法差得 7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時 ??HK ，由 .23hb? ， ??HK 查圖（ 1013。 3） 試選取小齒輪的齒數(shù)為 Z1=18,Z2= 300 天計算，設計工作 10 年，每天兩班倒。 4） 由表 106查得材料的彈性影響系數(shù) MPZE ? 。 8） 計算接觸疲勞許用力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) 1?S ，由式（ 1012）得： ? ? a5 4 6a6 0 i m 111 MPMPSK HNH ???? ?? ? ?.544 ? ? i m 222 MPMPSK HNH ???? ?? ? ?.554 （ 2）計算 1）計算小齒輪分度圓直徑 d1t，帶入 ? ?H? 中比較小的值 ? ?5 1 7.81 8 923.40103 . 8 8 u1u 3243 21tt1?????????? ）（）（HEZTK ?? ? ?.564 2） 計算圓周速度 V 0 0 060 1 0 0 0 0 060 nd 1t1 ?? ????? ?V ? ?.574 3） 計算齒寬 b t1 ????? ? ? ?.584 4）計算齒寬與齒高之比 hb 模數(shù) 1t1t ??? ? ?.594 齒高 .4 m t ???? ? ?.604 齒寬與齒高之比 ?? ? ?.614 5） 計算載荷系數(shù) 根據(jù) ?V ， 7級精度由文獻 [5]圖 108 查得動載 荷系數(shù) KV=，直齒輪1?? ?? FH KK ，由表 102查得使用系數(shù) KA=1，由表 104用插值法差得 7 級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時 ??HK ，由 ? ， ??HK 查圖（ 1013）得武漢工程大學郵電與信息工程學院 畢業(yè)設計（論文） 24 ??FK 。 1） 選取金屬切削機床的的精度等級為 7級精度。 主軸轉速系列的驗算 主軸轉速在使用上并不要十分準確，轉速稍高或稍低并無太大影響。 確定計算功率 由參考文獻 [5]表 87查得工作情況系數(shù)取 AK =，故： KWKWPKP A ???? ? ?.14 選取 V 帶型 根據(jù)小帶輪的轉速和計算功率，由文獻 [5]圖 810，選 B帶。即 4032i1a ?， 4428i2a ?， 4824i3a ?，可得軸上的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為 36,44,48。但圖中的解并非只有一種，應使傳動帶數(shù)為 3～ 5 根為宜。電動機軸轉速與主軸最高轉速相近，故需 18條橫線。如果是傳動副較多的傳動組放在接近電機處，則可使小尺寸零件多些，這就是‘前多后少’原則，從這角度出發(fā)。 進給系統(tǒng)的組成及選用 縱向和橫向進給是兩套獨立的傳動鏈，他們由步進電機，齒輪副，絲桿螺母副組成，它的傳動比應滿足機床要求。其缺點是變速箱結構復雜；劃移齒輪多采用直齒圓柱齒輪，承載能力不如斜齒圓柱齒輪；傳動不夠平穩(wěn)；不能在運轉中變速。 但它一般機構較復雜，維修較困難，效率低；因為摩擦所需要的正壓力較大，使變速器工作可靠性及壽命受到影響；變速范圍較窄（不超過 10），往往需要與有級變速箱串聯(lián)使用。 1）并行排列。 2）小齒數(shù)差排列。 武漢工程大學郵電與信息工程學院 畢業(yè)設計（論文） 7 制動方式選擇 方案一、電動機制動 制動時，讓電動機的轉矩方向與其實際轉向相反，使之減速而迅即停轉，多采用反接制動、能耗制動等。在滿足機床使用性能的前提下，應優(yōu)先考慮此種換向方式。 方案二、分離傳動布局 分離傳動布局將主軸組件和主傳動的大部分變速機構分離裝于兩個箱體內。 被加工零件的類型，材料及尺寸：車，選擇結構鋼及鑄鋼，最大切削直徑： 200mm 刀具的種類及材料：車刀，選擇硬質合金鋼 加工精度及表面光潔度 適應的生產(chǎn)規(guī)模： 多品種小批量生產(chǎn)的零件 保證加工精度和表面光潔度 要求床身必須具備一定的幾何精度，傳動精度及動態(tài)精度，減少機床零件的磨損，在材料的選用及熱處理、零件表面光潔度以及潤滑等方面。 2） 動力計算 ，其中包括確定齒輪模數(shù)，軸的尺寸，軸承的形式和型號，以及其他有關的計算。 ，配置手動尾座?？刂葡到y(tǒng)功能齊全，可靠性高。從 20 世紀 90年代開始，微電子技術和計算機技術的發(fā)展突飛猛進，PC微機的發(fā)展尤為突出，無論是軟硬件還是外器件的進展日新月異，計算機所采用的芯片集成化越來越高，功能越來越強，而成本卻越來越低，原來在大，中型機上才能實現(xiàn)的功能現(xiàn)在在微型機上就可以實現(xiàn)。設計的進給伺服系統(tǒng)能夠滿足設計任務的要求。在根據(jù)已確定傳動比來確定帶傳動。然后根據(jù)轉速 范圍及級數(shù)確定它的轉速圖、各齒輪的齒數(shù)和傳動系統(tǒng)簡圖。通過給定的參數(shù)選擇好步進電機的步距角可確定傳動齒輪的傳動比及滾珠絲桿的導程。在近 20 多年內，在生產(chǎn)中，實際使用的數(shù)控系統(tǒng)大多是這第五代數(shù)控系統(tǒng)，其性能和可靠性隨著技術的發(fā)展得到了根本性的提高。 CK6140 介紹及設計說明 CK6140 數(shù)控機床的簡介 CK6140 型數(shù)控車床，可進行機械零件的粗加工及精加工，結構可靠，操作方便，經(jīng)濟使用。同時在設計制造中采用高精度大直徑齒 盤分度定位，具有剛性好，重切削時變形小等優(yōu)點。 機床主軸箱設計（變速系統(tǒng)的傳動和結構設計） 1） 傳動設計：擬定主傳動參數(shù)、結構網(wǎng)、轉速圖、確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑，主傳動的轉向與制動方式，畫出主運動的傳動系統(tǒng)圖。 一定的工藝范圍 加工的工序種類：數(shù)控加工圓柱面，回轉成型面，螺紋及內圓柱面。因此，集中傳動式布局一般適用于普通精 度的中型和大型機床。但因交流異步電動機的正反轉速相同，主軸不會得到較高的反向轉速。 綜合方案一、二，在滿足機床使用性能的前提下，采用電動機開停方式。一般采用滑移齒輪相互靠近的窄排列。 方案三、兩個變速組的齒輪軸向排列。機床主傳動采用的無級變速裝置主要有兩種： 武漢工程大學郵電與信息工程學院 畢業(yè)設計（論文） 8 1）無級變速器：它是靠摩擦來傳遞轉矩的，多用鋼球式、寬帶式結構。 1）滑移齒輪變速機構：其優(yōu)點是變速范圍大，得到的轉速級數(shù)多；變速較 方便，可傳遞較大功率；非工作齒輪不嚙合，空載功率損失較少。 對比以上兩種方案，故選擇直流電動機無級變速串聯(lián)齒輪有級 變速方式。 第二行的三個方案的比較可以根據(jù)以下原則，從電動機到主軸，一 般為降速傳動，接近電機處的零件，轉速較高，從而轉矩較小，尺寸也較小。加上電動機軸共 5軸，故船速需 5 條豎線，主軸一共 18 級。根據(jù)電機轉速和功率查圖即可確定型號（詳情見文獻武漢工程大學郵電與信息工程學院 畢業(yè)設計（論文） 15 [4]41節(jié)）。查文獻 [3]P94 表 39，取 u 為 ,，結果如下： 1u = ......72,70,68,66,65,63,61......?ZS 2u =2 ......73,72,70,67,65,62,60......?ZS 3u =3 ......72,69,66,63,60......?ZS 從以上各種可挑出 7260和?ZS 是共同 適用的，可取 72?ZS ，從表中查出小齒輪分別為 32,28,24。 武漢工程大學郵電與信息工程學院 畢業(yè)設計（論文） 17 第四章 主變速箱詳細設計 帶傳動的設計 電動機的 轉速 n=1440r/min，傳遞功率 ，電動機軸與 I軸之間的降速比為 1440/1000=，即帶傳動的傳動比為 ，兩班制工作，一天運轉 16 小時，工作年數(shù) 10年。大帶輪采用孔板式，具體結構略。 傳動副 a 在傳動副 a 中 24/48 這一對齒輪受到的轉矩最大，就先設計校核這一對齒輪。 6） 由公式 1013 計算應力循環(huán)次數(shù) 武漢工程大學郵電與信息工程學院 畢業(yè)設計（論文） 23 9h11103 0 08211 0 0 060n60??????????）（LN 9912 ????? NN ? ?.534 7） 由圖 1019取接觸疲勞的壽命系數(shù) ?HNK ， ?HNK 。 2） 計算小齒輪傳遞的轉矩 451 15 ???????? NPT ? ?.864 3） 由 [5]表 107選取齒寬系數(shù) ?? 。 2） 材料選擇：由文獻 [5]P327 續(xù)表中選擇小齒輪的材料為 50Cr（調質），硬度為286HBS，大齒輪為 40Cr 鋼（調質），硬度為 260HBS，二者的材料差為 26H