【正文】 4，額定功率 ，額定電壓 380W，最高轉(zhuǎn)速1440r/min，同步轉(zhuǎn)速 1500r/min. 圖 電動(dòng)機(jī)圖 此機(jī)床為了減少相對(duì)速度的損失，所以公比 取得較小? 這里我們選用主軸的標(biāo)準(zhǔn)公比為 ????? ?RZ ? ?.73 這里選用 18 級(jí)傳動(dòng) 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式 傳動(dòng)組和傳動(dòng)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(diǎn)是有一個(gè)傳動(dòng)組內(nèi)由6個(gè)傳動(dòng)副，如果做一個(gè)六聯(lián)滑移齒輪，會(huì)增加軸向尺寸，所以不采用。所選定的結(jié)構(gòu)式共有三個(gè)傳動(dòng)組，變速機(jī)構(gòu)共需 4軸。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 主變速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖 傳動(dòng)圖如下： 圖 主變速系統(tǒng)傳動(dòng)圖 帶輪直徑確定的方法，步驟 選擇三角皮帶輪 型號(hào) 一般機(jī)床上的都采用三角帶。 因此： ≤ D大≤ 343mm 經(jīng)查表取： D 大 =200mm 確定齒輪齒數(shù) 傳動(dòng)組 a 如轉(zhuǎn)速圖所示傳動(dòng)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(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 計(jì)算單根 V 帶初拉力的最小值 由參考文獻(xiàn) [5]表 83得 B型帶的單位長度質(zhì)量 q=，所以： 2cam in0 ?? ）（）（??K KPF ? ?.104 其中 Pca———— 帶 傳動(dòng)的功率， KW V————— 帶速， m/s q __________每米帶的質(zhì)量， kg/m V=1440r/min=NF . . 9 2m i n0 ?????? ）（）（ ? ?.114 計(jì)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(jié)構(gòu) 小帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)見略。本設(shè)計(jì)為中小型機(jī)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(qiáng)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(qiáng)度計(jì)算 321 ????????????HEZuudkT ?? ? ?.854 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù) .311?K 。 1） 選取金屬切削機(jī)床的的精度等級(jí)為 7級(jí)精度。 8） 計(jì)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(jì)算 1）計(jì)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(jì)算圓周速度 V nd 1t1 ?? ????? ?V ? ?.1274 3） 計(jì)算齒寬 b 0 t1 ????? ? ? ?.1284 4）計(jì)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(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) ?V ， 7級(jí)精度由文獻(xiàn) [5]圖 108 查得動(dòng)載 荷系數(shù) KV=，武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) ??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(jì)算，設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算 1）計(jì)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(jì)算圓周速度 V 0 0 060 1 0 0 0 0 060 nd 1t1 ?? ????? ?V ? ?.574 3） 計(jì)算齒寬 b t1 ????? ? ? ?.584 4）計(jì)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(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) ?V ， 7級(jí)精度由文獻(xiàn) [5]圖 108 查得動(dòng)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(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí) ??HK ，由 ? ， ??HK 查圖（ 1013）得武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 ??FK 。 1） 選取金屬切削機(jī)床的的精度等級(jí)為 7級(jí)精度。 主軸轉(zhuǎn)速系列的驗(yàn)算 主軸轉(zhuǎn)速在使用上并不要十分準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)速稍高或稍低并無太大影響。 確定計(jì)算功率 由參考文獻(xiàn) [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(zhuǎn)速和計(jì)算功率，由文獻(xiàn) [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(yīng)使傳動(dòng)帶數(shù)為 3～ 5 根為宜。電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速與主軸最高轉(zhuǎn)速相近，故需 18條橫線。如果是傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在接近電機(jī)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(jìn)給系統(tǒng)的組成及選用 縱向和橫向進(jìn)給是兩套獨(dú)立的傳動(dòng)鏈，他們由步進(jìn)電機(jī)，齒輪副，絲桿螺母副組成，它的傳動(dòng)比應(yīng)滿足機(jī)床要求。其缺點(diǎn)是變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)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(dòng)不夠平穩(wěn)；不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速。 但它一般機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，維修較困難，效率低；因?yàn)槟Σ了枰恼龎毫^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(jí)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(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 制動(dòng)方式選擇 方案一、電動(dòng)機(jī)制動(dòng) 制動(dòng)時(shí)，讓電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩方向與其實(shí)際轉(zhuǎn)向相反，使之減速而迅即停轉(zhuǎn)，多采用反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)等。在滿足機(jī)床使用性能的前提下，應(yīng)優(yōu)先考慮此種換向方式。 方案二、分離傳動(dòng)布局 分離傳動(dòng)布局將主軸組件和主傳動(dòng)的大部分變速機(jī)構(gòu)分離裝于兩個(gè)箱體內(nèi)。 被加工零件的類型，材料及尺寸：車，選擇結(jié)構(gòu)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(zhì)合金鋼 加工精度及表面光潔度 適應(yīng)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(dòng)精度及動(dòng)態(tài)精度，減少機(jī)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(dòng)力計(jì)算 ，其中包括確定齒輪模數(shù)，軸的尺寸，軸承的形式和型號(hào)，以及其他有關(guān)的計(jì)算。 ，配置手動(dòng)尾座?？刂葡到y(tǒng)功能齊全，可靠性高。從 20 世紀(jì) 90年代開始，微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，PC微機(jī)的發(fā)展尤為突出，無論是軟硬件還是外器件的進(jìn)展日新月異，計(jì)算機(jī)所采用的芯片集成化越來越高，功能越來越強(qiáng)，而成本卻越來越低，原來在大，中型機(jī)上才能實(shí)現(xiàn)的功能現(xiàn)在在微型機(jī)上就可以實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)的進(jìn)給伺服系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。在根據(jù)已確定傳動(dòng)比來確定帶傳動(dòng)。然后根據(jù)轉(zhuǎn)速 范圍及級(jí)數(shù)確定它的轉(zhuǎn)速圖、各齒輪的齒數(shù)和傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖。通過給定的參數(shù)選擇好步進(jìn)電機(jī)的步距角可確定傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比及滾珠絲桿的導(dǎo)程。在近 20 多年內(nèi)，在生產(chǎn)中，實(shí)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(shù)的發(fā)展得到了根本性的提高。 CK6140 介紹及設(shè)計(jì)說明 CK6140 數(shù)控機(jī)床的簡介 CK6140 型數(shù)控車床，可進(jìn)行機(jī)械零件的粗加工及精加工，結(jié)構(gòu)可靠，操作方便，經(jīng)濟(jì)使用。同時(shí)在設(shè)計(jì)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(shí)變形小等優(yōu)點(diǎn)。 機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)（變速系統(tǒng)的傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)） 1） 傳動(dòng)設(shè)計(jì)：擬定主傳動(dòng)參數(shù)、結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖、確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑，主傳動(dòng)的轉(zhuǎn)向與制動(dòng)方式，畫出主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)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(zhuǎn)成型面，螺紋及內(nèi)圓柱面。因此，集中傳動(dòng)式布局一般適用于普通精 度的中型和大型機(jī)床。但因交流異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)速相同，主軸不會(huì)得到較高的反向轉(zhuǎn)速。 綜合方案一、二，在滿足機(jī)床使用性能的前提下，采用電動(dòng)機(jī)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(gè)變速組的齒輪軸向排列。機(jī)床主傳動(dòng)采用的無級(jí)變速裝置主要有兩種： 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 1）無級(jí)變速器：它是靠摩擦來傳遞轉(zhuǎn)矩的，多用鋼球式、寬帶式結(jié)構(gòu)。 1）滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)：其優(yōu)點(diǎn)是變速范圍大，得到的轉(zhuǎn)速級(jí)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(duì)比以上兩種方案，故選擇直流電動(dòng)機(jī)無級(jí)變速串聯(lián)齒輪有級(jí) 變速方式。 第二行的三個(gè)方案的比較可以根據(jù)以下原則，從電動(dòng)機(jī)到主軸，一 般為降速傳動(dòng)，接近電機(jī)處的零件，轉(zhuǎn)速較高，從而轉(zhuǎn)矩較小，尺寸也較小。加上電動(dòng)機(jī)軸共 5軸，故船速需 5 條豎線，主軸一共 18 級(jí)。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率查圖即可確定型號(hào)（詳情見文獻(xiàn)武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 [4]41節(jié)）。查文獻(xiàn) [3]P94 表 39，取 u 為 ,，結(jié)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(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 第四章 主變速箱詳細(xì)設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速 n=1440r/min，傳遞功率 ，電動(dòng)機(jī)軸與 I軸之間的降速比為 1440/1000=，即帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為 ，兩班制工作，一天運(yùn)轉(zhuǎn) 16 小時(shí)，工作年數(shù) 10年。大帶輪采用孔板式，具體結(jié)構(gòu)略。 傳動(dòng)副 a 在傳動(dòng)副 a 中 24/48 這一對(duì)齒輪受到的轉(zhuǎn)矩最大，就先設(shè)計(jì)校核這一對(duì)齒輪。 6） 由公式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)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(xiàn) [5]P327 續(xù)表中選擇小齒輪的材料為 50Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為286HBS，大齒輪為 40Cr 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 260HBS，二者的材料差為 26H