【正文】 僅適用于低速傳動(dòng)的水平或垂直軸系，以傳遞平穩(wěn)載荷為宜。而且只能連接兩軸直徑相同的圓柱形，軸伸一般用于工作平穩(wěn)的功率傳動(dòng)軸系。 設(shè)計(jì)人員在選用聯(lián)軸器時(shí)應(yīng)立足于從軸系傳動(dòng)系統(tǒng)的角度需要來選擇聯(lián)軸器，應(yīng)避免單純的只考慮主、從 動(dòng)端聯(lián)接選擇聯(lián)軸器。 由絲杠的軸徑和 Tc 選取聯(lián)軸器 :由表 ]聯(lián)軸器的性能比較后選用圓錐銷套筒聯(lián)軸器。 (4)聯(lián)軸器的對(duì)中和對(duì)中保持程度 ,保持良好的對(duì)中是使運(yùn)轉(zhuǎn)正常的前提 ,防止產(chǎn)生過大附加載荷及其他不良工況。 (2)聯(lián)軸器連接的軸系及其運(yùn)轉(zhuǎn)情況。 (1)原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的機(jī)械特性。當(dāng)實(shí)際載荷超過事前限定的載荷時(shí)，保險(xiǎn)環(huán)節(jié)就發(fā)生變化，截?cái)噙\(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，從而保護(hù)機(jī)器的其余部分不致?lián)p壞，即起安全保護(hù)作用。 （ 3） 無彈性元件的撓性聯(lián)軸器：承載能力大，但也不具有緩沖減震性能，在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時(shí)，有沖擊噪聲。聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械傳動(dòng)件。 聯(lián)軸器簡(jiǎn)介 聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)零件，因此，軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制，軸承外圈與座孔的配合采用基軸制。為了使軸承很好地發(fā)揮機(jī)能，首先，要選擇適合使用條件、 使用目的的潤滑方法。循環(huán)給油法等可以用油排出由摩擦發(fā)生的熱，或由外部傳來的熱，冷卻。 （ 2） 延長疲勞壽命。60 接觸角推力角接觸軸承， 代號(hào) 7202AC 型。該軸承能承受較大載荷，用其代替短圓柱滾子軸承和推力軸承，則剛度提高，雖極限轉(zhuǎn)速有所降低，但仍能達(dá)到高精度的要求。此類軸承一般分為兩種一種是滾道開在內(nèi)圈上，一種是滾道開在外 圈上。前者一般不能承受軸向力，且間隙不能調(diào)整，常用于旋轉(zhuǎn)精度和剛度要求不夠的場(chǎng)合。滾動(dòng)軸承一般 由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。因此在此課題中采用兩端固定的方式，以實(shí)現(xiàn)高剛度、高精度以及對(duì)絲杠進(jìn)行拉伸。把推力軸承裝在滾珠絲杠的兩端，并施加預(yù)緊拉力，可以提高軸向剛度，但這種安裝方法對(duì)絲杠的熱變形較為敏感。這種安裝方式適用于短絲杠，它的承載能力小 ，軸向剛度低，一般用于數(shù)控機(jī)床的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)或升降臺(tái)式數(shù)控銑床的垂直方向。在該畢業(yè)設(shè)計(jì)中，要綜合各方面的因素，和實(shí)際工作情況，并結(jié)合生產(chǎn)一線的反饋信息，對(duì)滾珠絲杠副的支撐方式進(jìn)行選擇。常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂兩類。 滾珠絲杠副可用防塵密封圈或防護(hù)套來防止灰塵及雜質(zhì)進(jìn)入滾珠絲杠 副，使用潤滑劑來提高其耐磨性及傳動(dòng)效率，從而維持其傳動(dòng)精度、延長其使用壽命。動(dòng)密封中的離心密封和螺旋密封，是借助機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)給 介質(zhì) 以動(dòng)力得到密封，故有時(shí)稱為動(dòng)力密封。根據(jù)工作壓力，靜密封又可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。tan tan338 ( ) tan(338 840)?? ?? ?? ? ?? ??? ? ? 式（ ） 要求在 90%95%之間，所以該絲杠副合格 . 經(jīng)上述計(jì)算驗(yàn)證， 各項(xiàng)性能均符合設(shè)計(jì)要求，可選。 T(N? m)為轉(zhuǎn)矩 見式 ()： 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 0 tan( )2mDTF ???? 式（ ） 式中 ? 為摩擦角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)； mF 為平均工作載荷 .取摩擦系數(shù)為 tan ??,則得84? ? ?? ? ? mNmNT ??????????? 3 ?？紤]到設(shè)計(jì)的所設(shè)計(jì)的工作臺(tái)有良好的防塵條件且只需要在裝配時(shí)調(diào)整間隙及預(yù)緊力，故采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式。 彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式 能消除使用過程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向剛度低，適合用于輕載場(chǎng)合。實(shí)際應(yīng)用中，常采用以下幾種調(diào)整預(yù)緊方法見表 25。? 滾珠直徑 ? 計(jì)算可得： 滾道半徑 R= 0 ???? dR 偏心距0 ( ) ( ) R mm? ? ? ? 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 絲杠內(nèi)徑10 2 2 mm?????? ??? 滾珠絲杠副預(yù)緊 滾珠絲杠副在負(fù)載時(shí)，其滾珠與滾道面接觸點(diǎn)處將產(chǎn)生彈性變形。因此 要注入潤滑脂。為此需要防塵措施。為此必須分析熱源的各因素，采用措施控制熱源，還可以采用預(yù)拉伸、強(qiáng)制冷卻等減少熱變形對(duì)絲杠的伸長的影響。 （ 2）放逆轉(zhuǎn)：滾珠絲杠副傳動(dòng)逆效率高，應(yīng)考慮在電機(jī)停電后，因部件自重而 產(chǎn)生螺旋副的逆?zhèn)鲃?dòng)（特別是在垂直方向上傳動(dòng)時(shí)），防止逆?zhèn)鲃?dòng)的方法可采用：停電自鎖的電機(jī)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、離合器等方式。雙圓弧形的螺紋滾道的接觸角在工作中基本保持不變。單圓弧形的螺紋滾道的接觸角隨軸向載荷大小的變化而變化，主要由軸向載荷所引起的接觸變形的大小而定。 滾珠絲杠由于運(yùn)動(dòng)效率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給 (運(yùn)動(dòng) )。 滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yùn)動(dòng) ,所以啟動(dòng)力矩極小 ,不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象 ,能保證實(shí)現(xiàn) 精確的微進(jìn)給。在省電方面很有幫助。當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾珠沿螺紋滾道滾動(dòng)，為防止?jié)L珠從滾道端面掉出，在螺母的螺旋槽兩端設(shè)有滾珠回程引導(dǎo)裝置構(gòu)成滾珠 的循環(huán)返回通道，從而形成滾珠流動(dòng)的閉合通路。 根據(jù)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)選擇絲杠傳動(dòng)螺母移動(dòng)的形式，該傳動(dòng)形式需要限制螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)，故需導(dǎo)向裝置。 （ 3）螺母?jìng)鲃?dòng)、絲桿移動(dòng)。 （ 2）絲桿傳動(dòng)、螺母移動(dòng)。 根據(jù)絲杠和螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合情況，其基本傳動(dòng) 形式一共可分為四種類型，其類型如下： （ 1）螺母固定、絲桿傳動(dòng)并移動(dòng)?；瑒?dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，制造成本低，具有自鎖功能。外循環(huán)滾珠絲杠螺母副按滾珠循環(huán)時(shí)的返回方式主要有端蓋式、插管式和螺旋槽式。滾珠在循環(huán)過程中有時(shí)與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)；始終與絲杠保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)。滾珠絲杠由螺桿、螺母和滾珠組成。其結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低，機(jī)械特性線性度好低速性能良好，可直接與絲杠連接。 交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。 加到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩通常由下式算出 見式 (): f2m TLFT ??? ?? 式（ ） 其中： mT —— 加到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩（ Nm） F —— 沿坐標(biāo)軸移動(dòng)一個(gè)部件所需的力（ kgf） 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 L —— 電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)機(jī)床的移動(dòng)距離 = ? ?21 /ZZP? fT —— 滾珠絲杠螺母或軸承加到電機(jī)軸上的摩擦力矩 步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為 每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要 200～ 400 毫秒。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。 （ 4）電動(dòng)機(jī)以最大切削力矩運(yùn)行的時(shí)間應(yīng)在允許范圍內(nèi)。 （ 2）加 /減速時(shí)間要短，須在電動(dòng)機(jī)的允許范圍內(nèi)。步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。現(xiàn)就二者的使用性能作一比較。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)， 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。 通入勵(lì)磁繞組及控制繞組的電流在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)向，當(dāng)任意一個(gè)繞組上所加的電壓反相時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向就發(fā)生改變， 電機(jī)的方向也發(fā)生改變。其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成 90 度電角度的兩相繞組。交流伺服電動(dòng)機(jī)主要由定子部分和轉(zhuǎn)子部分組成，其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成 90 度電角度的兩相繞組（其中一組為激磁繞組，另一組為控制繞組）。 圖 21 工作臺(tái)草圖 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 （ 3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用交流伺服電動(dòng)機(jī)。 直線導(dǎo)軌一般為二種，一種是滾動(dòng)式，一種是滑動(dòng)式，滾動(dòng)直線滑軌是一種滾動(dòng)導(dǎo)引，它由鋼珠在滑塊與滑軌之間作無限滾動(dòng)循環(huán)，使得負(fù)載平臺(tái)能沿著滑軌輕易的以高精度作線性運(yùn)動(dòng)，其摩擦系數(shù)可降至傳 統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)引的 1/50，使之能輕易地達(dá)到 1μm 級(jí)的定位精度。與過去的滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到 1/3 以下 ,即達(dá)到同樣運(yùn)動(dòng)結(jié)果所需的動(dòng)力為使用滾動(dòng)絲杠副的 1/3。 此設(shè)計(jì)的具體要求如下： （ 1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為保證一定的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性以及結(jié)構(gòu)的緊湊，采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)化，精密機(jī)械與測(cè)量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機(jī)電一體化的新型機(jī)床一一數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)的具體參數(shù)如下： X 方向行程 :100mm Y 方向行程 :1500mm 工作臺(tái)面的參考尺寸 :240? 260mm 工作臺(tái)和工件最大物重質(zhì)量 60kg 工作臺(tái)表面滑動(dòng)摩擦系數(shù)為 平均切削力 :500N 快進(jìn)進(jìn)給速度 :1000mm/min 最高運(yùn)動(dòng)速度 :10000mm/min 脈沖當(dāng)量 定位精度 : ? 工作壽命 :每天 8 小時(shí)，工作 8 年， 250 天 /年 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 車床是主要用車刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床 ， 主要用于加工軸、盤、套和其徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 他具有回轉(zhuǎn)表面的工件 。刀具的種類及特點(diǎn)，刀具耐用度、穩(wěn)定性，材料的種類，是必須考慮的，通常還要考慮：下切步距，刀具路徑的行距 ，主軸轉(zhuǎn)速，加工精度等。進(jìn)給率的增加可以提高生產(chǎn)效率。進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是數(shù)字控制的直接對(duì)象，被加工工件的最終坐標(biāo)位置精度和輪廓精度都與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)有關(guān)?？貦C(jī)床的技術(shù)水平高低及其在 金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控加工廣泛應(yīng)用在所有機(jī)械加工的任何領(lǐng)域，更是模具加工的發(fā)展趨勢(shì)和重要和必要的技術(shù)手段。配備多工位刀塔或動(dòng)力刀塔，機(jī)床就具有廣泛的加 工藝性能 ，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種 螺紋 、槽、蝸桿等復(fù)雜 工件 ，可咨詢：寧波眾鑫數(shù)控機(jī)床廠。尤其是在最近幾十年了，發(fā)達(dá)的資本主義國際憑借其先進(jìn)的制造技術(shù)，利用其強(qiáng)大的科技和財(cái)政實(shí)力獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)利益。 數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。 數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表 的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)和 新型制造業(yè)的滲透 ， 形成的一種機(jī)電一體化技術(shù) 。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控 車 床 。導(dǎo)軌副、滾珠絲杠螺母副和伺服電動(dòng)機(jī)等均以標(biāo)準(zhǔn)化，由專門廠家生產(chǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)只需根據(jù)工作載荷選取即可。 圖書分類號(hào)： 密 級(jí)： 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) MECANICAL STRUCTURE DESIGN OF CNC LATHE FEED DERIVE SYSTEM 學(xué)生姓名 學(xué)院名稱 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)名稱 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 2022 年 5 月 27 日 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) I 摘 要 數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng) 是指能分別沿著 X 向和 Y向 做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng) ，是許多機(jī)電一體化設(shè)備的基本部件，如數(shù)控車床的縱 — 橫向進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、數(shù)控銑床 和數(shù)控鉆床的 XY工作臺(tái)、激光加工設(shè)備的工作臺(tái)、電子元件表面貼裝設(shè)備等。控制系統(tǒng)根據(jù)需要，可以選取用標(biāo)準(zhǔn)的工作控制計(jì)算機(jī)，也可以設(shè)計(jì)專用的微機(jī)控制系統(tǒng)。 進(jìn)給 系統(tǒng) 。 這一 技術(shù)使生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)效率 、產(chǎn)品成本及工人勞動(dòng)強(qiáng)度等方面問題得以明顯改 善，特別是針對(duì)對(duì)市場(chǎng)化生產(chǎn)的小批量、多品種特點(diǎn)，有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對(duì)設(shè)備的 運(yùn)動(dòng)軌跡 和外設(shè)的操作時(shí)序邏輯控制功能。我國的制造業(yè)起步晚、基礎(chǔ)差，但近二十年來，我國投入了巨大的人力物力，并取得了驕人的成績(jī)。具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)各種補(bǔ)償功能，并在復(fù)雜 零件 的批量生產(chǎn)中發(fā)揮 了良好的經(jīng)濟(jì)效果。 數(shù)控車 床又稱為 CNC 車床，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制車床，是目前國內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的 25%。數(shù)控車床是數(shù)控機(jī)床的主要品種之一，它在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置，幾十年來一直受到世界各國的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。脈沖當(dāng)量是 ，快進(jìn)速度是 1000mm/min， X軸行程： 100mm ， Y軸行程： 150mm。在加工過程中，進(jìn)給率也可通過 機(jī)床 控制面板上的修調(diào)開關(guān)進(jìn)行人工調(diào)整， 數(shù)控機(jī)床 的控制面板上一般備有 主軸轉(zhuǎn)速 修調(diào)（ 倍率 ）開關(guān)，可在加工過程中對(duì)主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)行整倍數(shù)調(diào)整。 設(shè)計(jì)一臺(tái)數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)，綜合各方面的因素，采取 PLC 控制，控制方式采用交流伺服、運(yùn)動(dòng)控制器并采用閉環(huán)控制方案。 在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。 普通車床是車床中應(yīng)用最廣 泛的一種，約占車床類總數(shù)的 65%，因其主軸以水平方式放置故稱為臥式車床。絲杠的轉(zhuǎn)速為中轉(zhuǎn)速，精度要求為高精度。在省電方面很有幫助?，F(xiàn)在滑塊與滑軌間的末制單元設(shè)計(jì)，使得線形滑軌可同時(shí)承