【文章內(nèi)容簡介】 示 內(nèi)置調(diào)節(jié)器（ PID）： 有 ⑵南昱變頻器 J100 系列 J300 系列 電機容量范圍： ─ 115kW 學士學位論文 17 輸出頻 率范圍： ─ 360Hz 起動轉(zhuǎn)矩： 150% 3Hz 時 調(diào)制方式： SPWM 調(diào)制 控制方式： V/F 控制及無速度傳感器矢量控制 監(jiān)控顯示： 數(shù)碼顯示 內(nèi)置調(diào)節(jié)器（ PID）： 有 ⑶佳靈變頻器 JP6C— T9/J9 系列（依照 97 初得到的說明書） 電機容量范圍： T9 系列 ─ 220kW J9 系列 ─ 280kW 輸出頻率范圍： T9 系列 ─ 400 Hz J9 系列 ─ 120 Hz 起動轉(zhuǎn)矩： T9 系列 150% 以上 J9 系列 50% 以上（均在矢量控制時） 調(diào)制方式： SPWM調(diào)制， 控制方式： V/F 控制，轉(zhuǎn)差補償控制及無轉(zhuǎn)矩矢量控制（后期產(chǎn)品） 監(jiān)控顯示： 數(shù)碼顯示 內(nèi)置調(diào)節(jié)器（ PID）： 無說明 對以上三種變頻器進行綜合評比，最后選定華為 TD2021 系列變頻器做為此課題所使用變頻器。 軸上齒輪齒數(shù)的確定 設電機額定頻率為 fN，則 fN=50Hz。加變頻器后電機的最高頻率為： Hzff N ax ?? (51) 調(diào)速范圍： 100202021 ??La (52) 加變頻器后電動機的最低頻率為： Hzf 5min ? 則電動機加變頻器后的最高轉(zhuǎn)速為： )m in(174050 601450m a x rn ??? (53) )m in(14550 51450m in rn ??? 經(jīng)過初步計算及查表擬定齒輪 Z Z139。,Z Z239。,Z Z339。,Z Z439。的模數(shù)都取 m=。 學士學位論文 18 圖 51 C6150改進后主傳動系統(tǒng)圖 Z Z139。,Z Z239。,Z Z339。,Z Z439。的位置如圖 51所示。 在升速過程中，取第一級速度比 ?i ，設第二級速度比為 2i 。 2 00 74 02 ??? i (54) ??i 取 402?Z 則 39。 22 ?? ZZ 由 39。 44 ?? ZZ 得 ?Z 取 504?Z 在降速過程中，第一級速度比為 1： ，設第二級速度比為 x。 121145m in ????? nx (55) ??x 對于軸Ⅰ和軸Ⅱ的中心距有： 學士學位論文 19 139。2)39。(2)39。(112211????ZZmZZmZZ (56) 由以上兩式可得：2839。,82 6839。,40 11 22 ?? ?? ZZ ZZ 對于軸Ⅱ和軸Ⅲ的中心距有： 39。2)39。(2)39。(334433????ZZmZZmZZ (57) 由以上兩式可得：6639。,50 5539。,62 44 33 ?? ?? ZZ ZZ 在高速擋上，主軸最低速度為 m in ?????n (58) 所以，在高速擋上速度范圍是： 167～ 2021 在低速擋上，主軸最高速度為 1211740m in ?????n (59) 所以，在低速擋上速度范圍是： 20～ 240 高速擋和低速擋的著走轉(zhuǎn)速重合部分為 167～ 240，臨界速度 LDn 就在這個范圍內(nèi)。 當主軸速度大于 LDn 時，車床為恒功率工作； 當主軸速度小于 LDn 時，車床為恒轉(zhuǎn)矩工作。 改進后 C6150轉(zhuǎn)速圖 經(jīng)變頻器后，電動機轉(zhuǎn)速：)m in(145)m in(1740m inm axrnrn?? 學士學位論文 20 軸Ⅰ：)m in()m in(870211 7 40m inm a xrnrn?????? 軸Ⅱ：)m i n()m i n()m i n()m i n(1 4 7 m inm a xm inm a xrnrnrnrn????????????降：升： 軸Ⅲ：)m i n()m i n()m i n()m i n(m inm a xm inm a xrnrnrnrn????????????降：升： 轉(zhuǎn)速圖如圖 52所示。 學士學位論文 21 圖 52 C6150改進后主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖 學士學位論文 22 第 4章 元件的計算 選擇 及校核 傳動軸直徑初定 各部件的傳動效率如下： 帶傳動：η 1= 軸承：η 2= 齒輪：η 3= 各軸傳遞的功率為： KWNN KWNN d 321 ????? ?????? ?? ???ⅠⅡⅠ 傳動軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下式進行概算 )(][91 4 mmn Nd j ?? (61) 式中 d—— 傳動軸直徑 (mm)； N—— 該軸傳遞的功率 (KW)； Nj—— 該軸的計算轉(zhuǎn)速 (r/min)； [ψ ]—— 該軸每米長度允許扭轉(zhuǎn)角 (deg/m)，一般傳動軸取[ψ ]=176?！?1176。取 [ψ ]=176。 Ⅰ軸： mmn Nd j ][91 44 ????? ⅠⅠⅠ Ⅰ ? Ⅱ軸： mmn Nd j 9 ][91 44 ????? ?Ⅱ ⅡⅡ 取 mmd 40?Ⅱ Ⅰ軸為花鍵軸，故直徑增大 7% mmd %)71(36 ????Ⅰ 取 mmd 40?Ⅰ 主軸軸頸直徑的確定 根據(jù)車床 PD1的關系曲線，由功率 P=，定主軸前軸頸直徑 D1=35mm。后軸頸的直徑 D2=(～ )D1=～ ，取 D2=28mm。 齒輪模數(shù)的計算 一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，選擇負荷最重的小齒輪，按簡化的接觸疲勞強度公式進行計算： 學士學位論文 23 )(][ )1(16338 3 221 mmnuz Num jjm dj ?? ?? (62) 式 中 jm —— 接觸疲勞強度計算的齒輪模數(shù) (mm)； dN —— 驅(qū)動電動機功率 (KW)； jn —— 計算齒輪的計算轉(zhuǎn)速 (r/min)； u —— 大齒輪與小齒輪的齒數(shù)之比 1?u ，外嚙合取“ +”號，內(nèi)嚙合取“ ”號； 1z —— 小齒輪的齒數(shù)； m? —— 齒寬系數(shù)， mBm??(B為齒寬， m為模數(shù) )， 10~6?m? ； ][j? —— 許用接觸應力 (MPa)。 齒輪材料取 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 ][? =550MPa， 8?m? 。 對第一 組傳動齒輪 Z1， Z1’： )m in(870,2839。,82 11 rnZZ j ??? )(16338 3 22 ????? ???jm 查標準模數(shù)列表，取第二系列 ?m 。 同理可求得其它幾組齒輪的模數(shù)，再根據(jù)標準模數(shù)列表取 , 432 ??? mmm 帶傳動的計算及選定 定 V帶型號和帶輪直徑 工作情況系數(shù) 由表 [1] 取 ?AK 計算功率 KWPKP Ac ???? 學士學位論文 24 選帶型號 由 m in )/(1450, 1 rnKWPc ?? 查圖 [1] 選帶型號為 A型 小帶輪直徑 由表 [1] 取 D1=125mm 大帶輪直徑 mmn nDD 1450125)()1( 2 112 ??????? ? （設 %1?? ） 取 D2=250mm 大帶輪轉(zhuǎn)速 m i n/250 1450125)()1( 2 112 rD nDn ??????? ? 計算帶長 求 Dm mmDDDm 1252502 12 ????? 求 ? mmDD 1252502 12 ?????? 初取中心距 mma 600? 帶長 mmaaDLm 1796600 22 ?????????? ??基準長度 由圖 [1] 取 mmLd 1800? 求中心距和包角 中心距 mmDLDLa mm)(4148)(4142222??????????????????? 小輪包角 ???????????????? 12525018060180 121 a DD? 學士學位論文 25 求帶根數(shù) 帶速 smnDv /100060 1450125100060 11 ?? ????? ?? 傳動比 171 45 021 ??? nni 帶根數(shù) 由表 KWP ? ； 由表 ?ak ； 由表 ?Lk ； 由表 [1] kWP ?? 7 2 )( )( 0???????? LackkPPPz 取 根4?z 求軸上載荷 張緊力 Nqvk kvzPFaac) ( )(500220??????????? (由表 [1] mkgq /? ) 軸上載荷 NzFFQ i i n2 10 ??????? ? 傳動軸齒輪尺寸計算 軸Ⅰ傳動齒輪的輪廓尺寸 已知： , 21 ?? mm 2639。,82 11 ?? ZZ 學士學位論文 26 6839。,40 22 ?? ZZ Zmd? (63) mmmZdmmmZdmmmZdmmmZd39。39。39。39。222222111111???????????????? )(2 chadd f ??? (64) mmmdchaddmmmdchaddmmmdchaddmmmdchaddffff39。)(239。39。)(239。)(239。39。)(22222221111112211???????????????????????????? ?? mh 的限制，Ⅰ軸的軸轂聯(lián)接采用花鍵的尺寸為 740368 ??? 。 mBm??進行計算，取 7?m? (65) ???? mB m? 取 mmB 20? 軸Ⅱ傳動齒輪的輪廓尺寸 已知 , 43 ?? mm 5539。,62 33 ?? ZZ 6639。,50 44 ?? ZZ mmmZdmmmZdmmmZdmmmZd39。39。39。39。444444333333???????????????? 學士學位論文 27 mmmdchaddmmmdchaddmmmdchadd