【正文】 《機 械設(shè)計》圖 1018查得 壽命系數(shù) ?NK ,取疲勞強度安全系數(shù) S = aF Mp37 54 ][ ???? 374][ ???SaFa FYY ? ， )( 66 61 20 10122 5 NdTF t ????? 數(shù)控機床主軸傳動系統(tǒng)設(shè)計 25 66 ?????bmKF t ②接觸疲勞強度 ? ?HtEH uubdKFZ ?? ???? 1 ⑴載荷系數(shù) K 的確定： ?????? ?? FFvA KKKKK ⑵彈性影響系數(shù)的 EZ 確定；查《機械設(shè)計》表 106 得 ?EZ ⑶查《機械設(shè)計》圖 1021（ d）得 MPaH 670lim ?? ， ? ? M P aH ???? M P aM P aH 1212040 ????????? 故齒輪 1 合適。當齒頂圓直徑 mmda 160? 時，可以做成實心式結(jié)構(gòu)的齒輪。 jn 計算齒輪計算轉(zhuǎn)速 。 ④各軸間的中心距的確定： )(10 82 )( 21 mmmzzd ??????? ； )(1 502 5)3030( mmd ?????????? ； )(22 52 5)7218( mmdV ?????????； 數(shù)控機床主軸傳動系統(tǒng)設(shè)計 18 6．各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 齒輪模數(shù)的確定 齒輪模數(shù)的估算。因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。 NF )(500 20 ????? ???? （ 10）計算作用在軸上的壓軸力 NZFF 0 1 82169s in2p 10 ???????? （ 11）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 ⑴帶輪的材料 常用的 V 帶輪材料為 HT150 或 HT200，轉(zhuǎn)速較高時可以采用鑄 鋼或鋼板沖壓焊接而成，小功略時采用鑄鋁或塑料。 ⑴先來確定Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速 變速組 c 的變速范圍為 ]10,8[ m a x66 ???? R? ，故兩個傳動副的傳 動比必然是兩個極限值：41 141 ???CI 、 112 22 ???CI結(jié)合結(jié)構(gòu)式， Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速只有一種可能： 12 250、 35 500、 7 1000 ⑵確定軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速 變速組 b 的級比指數(shù)為 3，希望中間軸轉(zhuǎn)速較小，因而為了避免升速，又不致變速比太小，可取 ???bi 112?bi 軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速確定為： 500、 7 1000。 ⑶ 機床功率的計算， 主切削力的計算 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》 449P 450P 表 859 和表860，主切削力的計算公式及有關(guān)參數(shù)： FZ =? F60 ? FcC ? FcZa ? FcZf ? FcZv ? FcK =? ? ?270?4? ? ? ?? =（ N） 切削功率的計算 cP = cF ? cv ? 310? = 2 310? =9kw； 取機床的效率為 ， 數(shù)控機床主軸傳動系統(tǒng)設(shè)計 6 )( 9 kwpP zZ ??? ? 根據(jù)《機械設(shè) 計課程設(shè)計》 196P 表 201 Y 系列（ IP44）三相異步電動機的技術(shù)數(shù)據(jù) ,Y系列（ IP44）電動機為一般用途全封閉自扇冷式籠型異步電動機，具有防塵埃、鐵屑或其他雜物侵入電動機內(nèi)部的特點， B 級絕緣，工業(yè)環(huán)境溫度不超過 +40℃，相對濕度不超過 95%，海拔高度不超過 1000m，額定電壓 380V，頻率50Hz。 ⑶ 最 高和最低轉(zhuǎn)速不能僅用計算方法來確定。 （ 3）主傳動的有關(guān)結(jié)構(gòu)， 尤其 是主軸組件要 具備 足夠高的精度、抗震性，熱變形和噪聲要小，傳動效率高， 才能 滿足機床的工作性能要求。 未來數(shù)控系統(tǒng)將呈以下發(fā)展趨勢： ⑴ 高速化、高精密化 當前的機床正不斷向高速切削、干切削和準干切削的方向發(fā)展，加工精度也在不斷地提高。近十幾年來，我國的數(shù)控機床年產(chǎn)量約為～ 萬臺，年產(chǎn)值約為 18 億元。對數(shù)控機床的發(fā)展趨勢進行了探討；并對 ck6140 經(jīng)濟型數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)進行了設(shè)計與計算。 And the ck6140 economical NC lathe main transmission system for the design and calculation. Hollow spindle box is installed in the precision bearing of main shaft and a series of change gear. Numerical control lathe spindle can get any speed within the speed range, in order to meet the processing requirements of cutting. At present, the development trend of NC lathe is infinitely variable speed through the electrical and mechanical devices. Through frequency conversion motor drive belt and change gear for the main shaft. Range of 35, usually frequency conversion motor meets the requirement of the spindle speed。 （ 4）便于實現(xiàn)多工序的集中，減少工件在機床之間的多次搬運。 它 的主傳動系統(tǒng)調(diào)速范圍較寬，一般 Ra100，以 確保 加工時能合理的選用切削用量，從而 達到 最 高 的生產(chǎn) 效 率、表面 的 質(zhì)量和 加工的精度 。 估算齒輪模數(shù) m和軸頸 d，選擇和計算離合器。首先找到最小極限轉(zhuǎn)速 45，再每跳過 5個數(shù)（ ～ ）取一個轉(zhuǎn)速，即可得到公比為 的數(shù)列： 4 6 90、 12 180、 250、 35 500、 7 1000、1400、 2021。 主軸的變速范圍應(yīng)等于住變速傳動系中各個變速組變速范圍的乘積，即： in RRRRR ?210? ⑷ 檢查變速組的變速范圍是否超過極限值時，只需檢查最后一個擴大組。查《機械設(shè)計》 157P 表 8 圖 811 和 15P 表 86 取主動小帶輪基準直徑 ?D =140mm。 輪 槽工作表面的粗糙度為 RR 或 。當軸為花鍵軸時，可將估算的 d值減小 7%為花鍵軸的小徑 。 ∵ 11 FH mm ? 所以 51?m ≥≥ 于是變速組 a 的齒輪模數(shù)取 m = 5， b =40mm。 239。 數(shù)控機床主軸傳動系統(tǒng)設(shè)計 23 ③齒輪 12 結(jié)構(gòu)尺寸計算 mmDmmmdD na )14~10( 00 取，?????? ， mmD 424 ? ； , 43 mmDD ????mmDmmDDD )68260())(~( 2302 取，?????? ； mmDmmDDD 164,1642 682602 1301 取????? ； mmBC )~( ???? ， C取 14cm。主軸直接承受切削力，轉(zhuǎn)速范圍又很大，所以對主軸組件的主要性能特提出如下要求： （ 1）回轉(zhuǎn)精度 主軸在作轉(zhuǎn)動運動時，在同一瞬間，主軸上線速度為零的點的聯(lián)機，稱為主軸在該瞬間的回轉(zhuǎn)中心線，在理想狀況下，主軸在每一瞬間的回轉(zhuǎn)中心線的 空間位置 ，相對于某一固定的 參考系統(tǒng) （例如：刀架、主軸箱體或工具機的工作臺面）來說，應(yīng)該是固定不變的。324。 數(shù)控機床主軸傳動系統(tǒng)設(shè)計 21 軸Ⅱ上主動輪齒輪的直徑： 。 ②齒輪彎曲疲勞強度： 3430FPjmF znKPm ??? 其中 : P齒輪傳遞的名義功率； P = ?11=； m? 齒寬系數(shù) m? = 105??mb ； FP? 齒輪許允齒根應(yīng)力 FFP ?? ? ， limF? 由《金屬切削機床設(shè)計》圖 711按 MQ 線查??； jn 計算齒輪計算轉(zhuǎn)速 。 傳動軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 根據(jù)《機械設(shè) 計手冊》 206?p 表 713， ? ?mmn Pd j491 ??，并查《金屬切削機床設(shè)計》表 713 得到 ??? 取 1. ①Ⅰ軸的直徑：取 m in/800, 11 rn j ??? ? ? mmnd j 0 0 0 44 ????? ?? ②Ⅱ軸的直徑：取 m in/500, 212 rn j ?????? ?? ? ? mmnd j 44 ????? ?? ③Ⅲ軸的直徑：取 m in/180, 323 rn j ????? ?? ? ? mmnd j 44 ????? ?? 其中： P電動機額定功率（ kW）； ? 從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積； jn 該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速（ minr ）； ??? 傳動軸允許的扭轉(zhuǎn)角（ mo ）。 V帶安裝到輪槽中以后，一般不應(yīng)該超出帶輪外圓，也不應(yīng)該與輪槽底部接觸。 (2)確定帶輪的基準直徑 ?D ， ?D 帶輪的直徑越小帶的彎曲應(yīng)力就越大。 ⑶ 變速組的降速要前慢后快，中間軸的速度不易超過電動機的轉(zhuǎn)速； 根據(jù)以上的原則我們最終確定的傳動方案是： 631 22312 ??? 結(jié)構(gòu)網(wǎng)的擬定 根據(jù)中間變速軸變速范圍小的原則選擇結(jié)構(gòu)網(wǎng)。 當?shù)湫凸ば驗殂q孔或加工螺紋時，應(yīng)按在車床上常用最大鉸孔直徑或經(jīng)常加工的最 大螺紋 直徑作 為最 大計算 直徑 maxd ，根據(jù)調(diào) 研可推 薦：maxd 1D ,( 1D為刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑） 故 maxn =minmax1000dv? = 322021000??? =1990 r/min， 取 maxn =2021 r/min； minnmaxmin1000dv? = 160251000??? = r/min， 取 minn =45 r/min； 與本次設(shè)計的參數(shù)相差不大，取計算值。分離傳動的主軸箱與變速箱；擴大變 速范圍可以用增加傳動組數(shù)，也可用背輪機構(gòu)、分支傳動等型式；變速型式上既可用多速電機，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。它能 實現(xiàn) 大功率切削和高速切削， 進行 高效率的零件 加工。 （ 2）可以實現(xiàn)加工的柔性自動化，從而效率比傳統(tǒng)機床提高 3～ 7 倍。 關(guān)鍵詞 ： 主軸箱； 卸荷結(jié)構(gòu)； 傳動系統(tǒng) 全套圖紙，加 153893706 數(shù)控機床主軸傳動系統(tǒng)設(shè)計 II 數(shù)控機床主軸傳動系統(tǒng)設(shè)計 III NC machine tool spindle drive system design Abstract Numerical control lathe car can not only circle but also can be used for boring, surfacing, drilling and reaming. Compared with other types of machine tools, lathe the most widely used in the production.