【正文】 在本次設(shè)計中，在參考國內(nèi)外同類機床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的下，完成了主傳動系統(tǒng)的動力參數(shù)設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，合理布置了各軸空間位置，并繪制了主軸箱主傳動系統(tǒng)圖，而且主軸轉(zhuǎn)速由普通數(shù)控機床單一轉(zhuǎn)速設(shè)計為兩級變速，使其滿足不同材料的表面對其加工的要求。具體控制電路如圖42控制電路圖所示。硬件可以減輕軟件設(shè)計工作量，增加系統(tǒng)的快速性。 主軸的剛度校核軸在載荷作用下，將產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。它可分解為鉛垂面（）和水平面（）兩個平面力系。懸伸量值對主軸部件的剛度和抗振性具有較大的影響。 （1） 主軸軸徑的確定主軸軸徑通常指主軸前軸頸的直徑，其對于主軸部件剛度影響較大。 帶傳動的設(shè)計的計算可知，帶輪作用到Ⅰ軸上的壓軸力FP=1017N，其力的方向如圖31軸的載荷分析圖，且可計算作用到齒輪上的圓周力和徑向力如下： 現(xiàn)在從軸受力方向進行力的計算，其中力的方向如圖31軸的載荷分析圖，而軸上的力的計算如下：沿圓周方向： 在豎直截面方向： 2）根據(jù)力學(xué)圖，分別按在橫截面方向和在豎直截面方向計算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計算結(jié)果分別作出水平面上的彎矩MH和垂直面上的彎矩MV，然后按下式計算總彎矩并作出M圖；；根據(jù)力學(xué)關(guān)系與受力性質(zhì)可知彎矩。2)設(shè)計計算對比計算結(jié)果，又因為齒輪模數(shù)m主要取決于彎曲強度，因而m=3mm，分度圓直徑=,算出小齒輪齒數(shù)。初選小齒輪的齒數(shù) ，且其mm,則大齒輪的齒數(shù)2 齒面接觸強度設(shè)計1）確定公式中個計算數(shù)值試選載荷系數(shù) =。本課題采用了液壓缸運行的方式，通過活塞、拉桿、拉釘?shù)纫幌盗性倪\動來達到刀桿的松緊目的。齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之一，應(yīng)用普遍，類型較多，適應(yīng)性廣。主軸組件和進給組件的設(shè)計和制造，都是圍繞著解決這個基本問題出發(fā)的。 加工中心的發(fā)展狀況對于高速加工中心，國外機床在進給驅(qū)動上，滾珠絲杠驅(qū)動的加工中心快速進給大多在以上，最高已達到。 Machining center 第1章 緒 論 引言 裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如：信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。 畢 業(yè) 設(shè) 計題 目： 立式加工中心主傳動系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)院： 機械工程學(xué)院 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班級： 學(xué)號： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 完成日期： 2012年6月6號 2誠 信 聲 明本人聲明：本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是在老師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果；據(jù)查證，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過的研究成果，也不包含為獲得其他教育機構(gòu)的學(xué)位而使用過的材料；我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）中的所有內(nèi)容均真實、可信。制造技術(shù)和裝備是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)則是當今先進制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。采用直線電機驅(qū)動的加工中心已實用化，進給速度可提高到，其應(yīng)用范圍不斷擴大。為了達到相應(yīng)的精度要求，通常，主軸組件和進給組件應(yīng)符合以下幾點設(shè)計要求：旋轉(zhuǎn)精度：旋轉(zhuǎn)精度是指機床在空載低速旋轉(zhuǎn)時，安裝工件或刀具部位的徑向和軸向跳動值滿足要求，目的是保證加工零件的幾何精度和表面粗糙度。其傳遞的功率可達近十萬千瓦，圓周速度可達，效率可達。同時，為了減少液壓推力對主軸支承的磨損，在主軸的內(nèi)部設(shè)置了一段碟形彈簧，使活塞對拉桿的作用起到一個緩沖的作用。計算小齒輪傳遞的扭矩 由《機械設(shè)計》 表107圓柱齒輪的齒寬系數(shù) 選取齒寬系數(shù) =。則大齒輪齒數(shù)，則。根據(jù)圖可得： ；；；則。加大直徑，可減少主軸本身彎曲變形引起的主軸軸端位移和軸承彈性變形引起的軸端位移，從而提高主軸部件剛度。因此，確定懸伸量的原則，是在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下盡可能取小值，同時應(yīng)在設(shè)計時采取措施縮減值。由公式（）得出切向銑削力徑向負荷切向負荷 軸向負荷 靜不定梁鉛垂面分解圖由于此主軸的受力屬于簡單靜不定梁類型，所以要以靜不定梁的受力方法來解決問題。若變形量超過允許的限度，就會影響軸上零件的正常工作，甚至?xí)适C器應(yīng)有的工作性能。但因連接點數(shù)增加而是故障點增多，不可靠因素也隨之增多，并且使單臺成本增加。 變頻電機的相關(guān)控制對于變頻電機而言，主要是實現(xiàn)其相應(yīng)速度的控制，也就是通過單片機輸出的脈沖來控制變頻電機的輸出轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)機床主軸的無極變速。本項目的研究，有利于改善加工中心的性能，使得產(chǎn)品的加工更加高效，更加精密。但是在這些數(shù)控機床中，大都處于單機運行狀態(tài)，并且相當一部分處于效率不高，加工不精密的狀態(tài)。由于強弱信號的原因，我們在放大電路前加上光電耦合電路，已防止電源串路。但是系統(tǒng)的工作速度要相應(yīng)降低，而且軟件初次研制成本較高，因此它適用于大批生產(chǎn)。將上述參數(shù)代入公式（），則軸的計算應(yīng)力為因為，所以主軸的強度符合要求。(a)(b)(c) 軸承受力圖主軸上的軸承采用一端固定，另一端游動的支承形式。它主要取決于主軸端部結(jié)構(gòu)型式和尺寸、前支承的軸承配置和密封裝置等，有的還與機床其他結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，如工作臺的行程等，因此主要由結(jié)構(gòu)設(shè)計確定。圖34 軸的載荷分析圖 主軸的設(shè)計 主軸的設(shè)計主軸的主要參數(shù)是指：主軸前軸頸直徑；主軸內(nèi)孔徑；主軸懸伸量和主軸支承跨距。由以上的計算過程可得， 。計算大小齒輪的并加以比較：比較可知大齒輪的數(shù)值比較大。由圖25電機特性曲線圖及表2表2表24和圖26確定電機：變頻調(diào)速電機 4級 頻率范圍2~100Hz, 轉(zhuǎn)速范圍60~3000RPM，拐點轉(zhuǎn)速（50Hz）1430r/min，額定功率4KW，最大轉(zhuǎn)矩40▲轉(zhuǎn)矩與頻率的關(guān)系曲線▲功率與頻率的關(guān)系曲線圖25 電機特性曲線圖表22 電機參數(shù)表型號額定功率（KW）機座號額定轉(zhuǎn)速(r/min)額定電流(A)額定轉(zhuǎn)矩()堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動慣量（kg.）重量（Kg）變頻器功率（kw）A型B型CTB41P5BXB334100LM9201536CTB42P2BXB334100L19202238CTB43P0BXB3343100L29203140CTB44P0BXB3344112M9404057CTB45P5BXB334132S9505575注：額定電壓/頻率：380V/50Hz 極數(shù)：4極　同步轉(zhuǎn)速1430轉(zhuǎn)/分圖26 B5法蘭安裝圖所以可以選用的電機為：電機：CTB44P0BXB33合理 第3章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 主傳動系統(tǒng)的設(shè)計 帶傳動的設(shè)計1 計算功率帶輪傳動的傳動比 ：i= ，選取SPA型窄帶，且 所以：2中心距的計算取 則3 計算包角4 計算帶速 5 計算預(yù)緊力 式中 計算功率；帶速；材料的修正系數(shù)；帶數(shù)6 計算作用到Ⅰ軸上的壓軸力 齒輪傳動的設(shè)計 1 材料的選擇：小齒輪 40Cr調(diào) , ；大齒輪 45鋼 , 。它控制著刀桿的松緊，使刀具在加工時能緊緊地固定在主軸上，在換刀