【正文】 在 一 定 的 變 速 范 圍 內(nèi) 均 勻 地 、 離 散 地 分 布 著 有 限 級 數(shù) 的 轉(zhuǎn) 速 ， 變 速 級數(shù) 一 般 不 超 過 20~30 級 。 這 種 傳 動 方 式 主 要 用 于 普 通 機(jī) 床 ， 一 些 普 通 機(jī)床 經(jīng) 數(shù) 控 化 改 造 后 也 保 留 了 原 分 級 變 速 傳 動 方 式 。 無 級 變 速 傳 動 可 以 在一 定 的 變 速 范 圍 內(nèi) 連 續(xù) 改 變 轉(zhuǎn) 速 ， 以 便 得 到 滿 足 加 工 要 求 的 最 佳 速 度 ，能 在 運(yùn) 轉(zhuǎn) 中 變 速 ， 便 于 自 動 變 速 。 數(shù) 控 車 床 的 主 傳 動 系 統(tǒng) 通 常 采 用 無 級變 速 傳 動 。與普通機(jī)床相比，數(shù)控車床的主傳動采用交、直流主軸調(diào)速電動機(jī)，電動機(jī)調(diào)速范圍大，并可無級調(diào)速，使主軸箱結(jié)構(gòu)大為簡化。為了適應(yīng)不同的加工需要，數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)有以下三種傳動方式：(1) 由電動機(jī)直接驅(qū)動 主軸電動機(jī)與主軸通過聯(lián)軸器直接連接，或采用內(nèi)裝式主軸電動機(jī)直接驅(qū)動。(2) 采用定比傳動 主軸電動機(jī)經(jīng)定比傳動傳遞給主軸。定比傳動可采用 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁31帶傳動或齒輪傳動。(3) 采用分擋變速傳動 采用分擋變速傳動主要是為了解決主軸電動機(jī)的功率特性與機(jī)床主軸功率特性的匹配。變速機(jī)構(gòu)一般仍用齒輪副來實(shí)現(xiàn)。 主 傳 動 系 統(tǒng) 的 參 數(shù) 運(yùn) 動 參 數(shù)已 知 條 件 ：(1) 確 定 轉(zhuǎn) 速 范 圍 ： 主 軸 最 小 轉(zhuǎn) 速 nmin =70r/min 主 軸 最 高 轉(zhuǎn)速 nmax =1400r/min. (2) 齒 輪 換 檔 轉(zhuǎn) 速 級 數(shù) :z=6： 結(jié) 構(gòu) 分 析 式6＝ 23從 電 動 機(jī) 到 主 軸 主 要 為 降 速 傳 動 ， 若 使 傳 動 副 較 多 的 傳 動 組 放 在 較 接近 電 動 機(jī) 處 可 使 小 尺 寸 零 件 多 些 ， 大 尺 寸 零 件 少 些 ， 節(jié) 省 材 料 ， 也 就 是滿 足 傳 動 副 前 多 后 少 的 原 則 ［ 5］ 。 在 降 速 傳 動 中 ， 防 止 齒 輪 直 徑 過 大 而使 徑 向 尺 寸 常 限 制 最 小 傳 動 比 41min? ； 在 升 速 時 為 防 止 產(chǎn) 生 過 大 的 噪音 和 震 動 常 限 制 最 大 轉(zhuǎn) 速 比 2ax?。 在 主 傳 動 鏈 任 一 傳 動 組 的 最 大 變速 范 圍 ??0~8minaxa?R。 在 設(shè) 計 時 必 須 保 證 中 間 傳 動 軸 的 變 速 范 圍最 小 。 確 定 轉(zhuǎn) 速(1) 選 擇 電 動 機(jī)一 般 車 床 若 無 特 殊 要 求 ， 多 采 用 Y 系 列 封 閉 式 三 相 異 步 電 動 機(jī) ，根 據(jù) 原 則 條 件 選 擇 功 率 為 的 雙 速 電 機(jī) ， 轉(zhuǎn) 速 為 1440 r/min和 960 r/min 籠 式 三 相 異 步 電 動 機(jī) 。(2) 分 配 總 降 速 傳 動 比 總 降 速 傳 動 比 i=n /n =76/1400= 又 電 動 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 mi14rd?不 符 合 轉(zhuǎn) 速 數(shù) 列 標(biāo) 準(zhǔn) ， 因 而 增 加 一定 比 傳 動 副 。(3) 確 定 傳 動 軸 軸 數(shù) 傳 動 軸 軸 數(shù) = 變 速 組 數(shù) + 定 比 傳 動 副 =3(4) 確 定 各 級 轉(zhuǎn) 速 并 確 定 轉(zhuǎn) 速由 n=76r/min amp。1= amp。2= amp。3= amp。4= amp。5= 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁32amp。6= 確 定 各 級 轉(zhuǎn) 速 ：主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 1440r/min 時 ， 主 軸 轉(zhuǎn) 速 依 次 為 :1400、 68 42 37 20 114r/min主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 960r/min 時 ， 主 軸 轉(zhuǎn) 速 依 次 為 :93 45 28 24 13 76r/min在 四 根 軸 中 ， 除 去 電 動 機(jī) 軸 ， 其 余 三 軸 按 傳 動 順 序 依 次 設(shè) 為Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 。 Ⅰ 與 Ⅱ 、 Ⅱ 與 Ⅲ 。 現(xiàn) 由 Ⅲ （ 主 軸 ） 開 始 ， 確 定 Ⅰ 、 Ⅱ 軸的 轉(zhuǎn) 速 ：先 來 確 定 Ⅱ 軸 的 轉(zhuǎn) 速Ⅱ 軸 轉(zhuǎn) 速 可 能 有 ：n=1440r/min 時 137 670、 367n=960r/min 時 91 44 245確 定 軸 Ⅰ 的 轉(zhuǎn) 速n=1440r/min 時 ： 103 690r/min由 此 也 可 確 定 加 在 電 動 機(jī) 與 主 軸 之 間 的 定 傳 動 比/7/?i。 （ 電 動 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 與 主 軸 最 高 轉(zhuǎn) 速 相 近 ） 。(5) 確 定 各 變 速 組 傳 動 副 齒 數(shù)軸 Ⅰ 齒 輪 齒 數(shù) 分 別 為 ： 4 雙 聯(lián) 齒 輪 6 28。軸 Ⅱ 上 的 齒 輪 齒 數(shù) 分 別 為 ： 雙 聯(lián) 齒 輪 6 4 7 5 23。軸 Ⅲ 上 的 齒 輪 齒 數(shù) 分 別 為 ： 5 74。 動 力 參 數(shù) 確 定 各 軸 轉(zhuǎn) 速(1) 確 定 主 軸 計 算 轉(zhuǎn) 速 ： 主 軸 的 計 算 轉(zhuǎn) 速 為 N=70r/min(2) 各 傳 動 軸 的 計 算 轉(zhuǎn) 速 ： 軸 Ⅱ 可 從 主 軸 70r/min 按 74/23 的 傳 動 副 找 上 去 ， 軸 Ⅲ 的 計 算 轉(zhuǎn) 速245r/min； 軸 Ⅱ 的 計 算 轉(zhuǎn) 速 為 690r/min。主 軸 箱 共 設(shè) 置 四 套 變 速 操 縱 機(jī) 構(gòu) 。 共 設(shè) 有 4 個 電 磁 離 合 器 ， 不 同 的離 合 器 的 工 作 與 斷 開 組 合 可 實(shí) 現(xiàn) 6 種 轉(zhuǎn) 速 ， 主 電 機(jī) 選 雙 速 電 機(jī) ， 我 們設(shè) 計 的 機(jī) 床 一 共 有 12 種 轉(zhuǎn) 速 。 (a) 離 合 器 Ⅰ 合 上 ， 離 合 器 Ⅲ 合 上 ， 離 合 器 Ⅱ 斷 開 ， 離 合 器 Ⅳ 斷 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁33開 ， 滑 動 齒 輪 56 處 于 左 位 。 （ 主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 n＝ 1440， n=960 大 帶 輪D=215,小 帶 輪 d＝ 158， 效 率 系 數(shù)＝ ， Z1=65,Z2=42,Z3=56,Z4=57）主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 1440r/min 時n 計 算 =1440158/21542/6557/56=682r/min n 標(biāo) =680r/minn 誤 差 =（ 682680） /680= 3‰5%符 合 國 家 轉(zhuǎn) 速 誤 差 標(biāo) 準(zhǔn)主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 960r/min 時n 計 算 =960158/21542/6557/56=455r/min n 標(biāo) =460r/minn 誤 差 =（ 460455） /455= 1%5% 符 合 國 家 轉(zhuǎn) 速 誤 差 標(biāo) 準(zhǔn)(b) 離 合 器 Ⅰ 合 上 ， 離 合 器 Ⅲ 合 上 ， 離 合 器 Ⅱ 斷 開 ， 離 合 器 Ⅳ 斷開 ， 滑 動 齒 輪 56 處 于 右 位 。 （ 主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 n＝ 1440， n=960,大 帶 輪D=215,小 帶 輪 d＝ 158， 效 率 系 數(shù)＝ ， Z1=65,Z2=42,Z3=74,Z4=23）主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 1440r/min 時n 計 算 =1440158/21542/6523/74=210r/min n 標(biāo) =210r/min n 誤 差 n =（ 210208） /210= 1%5%主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 960r/min 時n 計 算 =960158/21542/6523/74=139r/min n 標(biāo) =140r/minn 誤 差 =（ 140139） /140= 7‰5%符 合 國 家 轉(zhuǎn) 速 誤 差 標(biāo) 準(zhǔn)(c) 離 合 器 Ⅰ 斷 開 ， 離 合 器 Ⅱ 合 上 ， 離 合 器 Ⅲ 合 上 ， 離 合 器 Ⅳ 斷開 ， 滑 動 齒 輪 56 處 于 左 位 。 （ 主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 n＝ 1440， n=960,大 帶 輪D=215,小 帶 輪 d＝ 158， 效 率 系 數(shù)＝ ， Z1=46,Z2=61,Z3=56,Z4=57）主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 1440r/min 時 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁34n 計 算 =1440158/21561/4657/56=1410r/min n 標(biāo) =1400r/min n 誤 差 =05%主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 960r/min 時n 計 算 =960158/21561/4657/56=933r/min n 標(biāo) =930r/min n 誤 差 =（ 933930） /930= 3‰5%符 合 國 家 轉(zhuǎn) 速 誤 差 標(biāo) 準(zhǔn)(d) 離 合 器 Ⅰ 斷 開 ， 離 合 器 Ⅱ 合 上 ， 離 合 器 Ⅲ 合 上 ， 離 合 器 Ⅳ 斷開 ， 滑 動 齒 輪 56 處 于 右 位 。 （ 機(jī) 床 轉(zhuǎn) 速 n＝ 1440， n=960,大 帶 輪D=215,小 帶 輪 d＝ 158， 效 率 系 數(shù)＝ ， Z1=46,Z2=61,Z3=74,Z4=27）主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 1440r/min 時n 計 算 =1440158/21561/4627/74=427r/min n 標(biāo) =430r/min n 誤 差 =（ 430427） /430= 7‰5%主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 960r/min 時n 計 算 =960158/21561/4627/74=335r/min n 標(biāo) =290r/minn 誤 差 =（ 290285） /290= %5%符 合 國 家 轉(zhuǎn) 速 誤 差 標(biāo) 準(zhǔn)(e) 離 合 器 Ⅰ 斷 開 ， 離 合 器 Ⅱ 合 上 ， 離 合 器 Ⅲ 斷 開 ， 離 合 器 Ⅳ 合上 ， 滑 動 齒 輪 56 處 于 左 位 。 （ 主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 n＝ 1440， n=960,大 帶 輪D=215,小 帶 輪 d＝ 158， 效 率 系 數(shù)＝ ， Z1=28,Z2=79,Z3=56,Z4=57）主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 1440r/min 時n 計 算 =1440158/21528/7957/56=377r/min n 標(biāo) =370r/minn 誤 差 =（ 374370） /374= 1%5%主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 960r/min 時n 計 算 =960158/21528/7957/56=249r/min 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁35 n 標(biāo) =250r/min n 誤 差 =（ 2502490） /250=4‰5%符 合 國 家 轉(zhuǎn) 速 誤 差 標(biāo) 準(zhǔn)(f) 離 合 器 Ⅰ 斷 開 ， 離 合 器 Ⅱ 合 上 ， 離 合 器 Ⅲ 斷 開 ， 離 合 器 Ⅳ 合上 ， 滑 動 齒 輪 56 處 于 右 位 。 （ 主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 n＝ 1440， n=960,大 帶 輪D=215,小 帶 輪 d＝ 158， 效 率 系 數(shù)＝ ， Z1=79,Z2=28,Z3=74,Z=23）主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 1440r/min 時n 計 算 =1440158/21528/7923/74=115r/min n 標(biāo) =110r/min n 誤 差 =(114110)/114= %5主 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 為 960r/min 時n 計 算 =960158/21528/7923/74=76r/min n 標(biāo) =75r/min n 誤 差 =(7675)/76= %5%符 合 國 家 轉(zhuǎn) 速 誤 差 標(biāo) 準(zhǔn)由 上 得 機(jī) 床 轉(zhuǎn) 速 最 高 1400r/min,最 低 70r/min. 帶 傳 動 的 參 數(shù)電動機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1440r/min,傳遞功率 P=,傳動比 i=，兩班制，一天運(yùn)轉(zhuǎn) 小時，工作年數(shù) 10 年。(1) 確定計算功率 取 ?，則 Pca=K AP=?=(2) 選取 V 帶型 根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計算功率，選 B 型帶。(3) 確定帶輪直徑和驗(yàn)算帶速 查表小帶輪基準(zhǔn)直徑 d =158mm,d =158i=158=215 驗(yàn)算帶速成 ?= 1061?n? 其中 1小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min； d小帶輪直徑， mm；V= ??m/s(4) 確定帶傳動的中心距和帶的基準(zhǔn)長度 設(shè)中心距為 0a,則 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁360．55（ 21d?） ?a 2（ 21d?） 于是 a 746,初取中心距為 ?0a400mm。帶長 0L?+?014)()(?=2 ???查表取相近的基準(zhǔn)長度 dL，L =1390mm. 帶傳動實(shí)際中心距 ?= ?+ 20d=(5) 驗(yàn)算小帶輪的包角一般小帶