ca6150數(shù)控車床主軸箱及傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(參考版)
2024-12-08 15:11本頁面
【正文】 ( Qy=0) = ③ 計(jì)算總轉(zhuǎn)角 Q= 2Q2Q yz ? =〈 因此機(jī)床主軸的剛度是合適的 。2DΙ件=147000N (L卡 + LⅠ )=1215200N =0 主軸的受力分析 ① Z 方向 三軸承支撐可簡化為如圖所示靜不定系統(tǒng) 式中： 卡盤長 L卡 =150 ㎜ 工件長 LⅠ =160 ㎜ a=100 ㎜ b=65 ㎜ c=456 ㎜ L1=285 ㎜ L2=236 ㎜ L=521 ㎜ Mz=Pz(L卡 + LⅠ )=9800 (150+160)= 106 N= Qy=QTsinβ Qrcosβ = sin20176。 Q z =Q T cos β +Qr sin β = cos20176。 tgα = tg20176。η 齒 = = b、 齒輪的傳遞轉(zhuǎn)距 M=9550j齒nN =9550 = 2軸承η= = b、切削轉(zhuǎn)矩： M=9550j切nN =9550 = M 1432.5 955 198 198 132 66 66 44 39 39 36 核算結(jié)果表明：在不變換主軸電機(jī)的條件下，主軸拖動(dòng)系統(tǒng)采用機(jī)械四檔變速傳動(dòng)比的方案滿足要求。 ??? Lf ?? 確定傳動(dòng)比 拖動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械四檔變速分配 2021 500 T/(N/m) 傳動(dòng)比 檔次 低 29?L? 中 4?M? 高 ?H? 最 高 ?ZH? 電機(jī) 工作區(qū) 恒轉(zhuǎn)矩 恒功率 恒轉(zhuǎn)矩 恒功率 恒轉(zhuǎn)矩 恒功率 恒轉(zhuǎn)矩 恒功率 主軸轉(zhuǎn)速r/min 10 50 50 72 360 360 540 540 1080 1080 1620 1620 1800 1800 2160 電機(jī) 頻率Hz 10 50 50 75 10 50 50 75 50 50 75 45 50 50 55 電機(jī)轉(zhuǎn)r/min 290 1450 1450 2175 290 1450 1450 2175 725 1450 1450 2175 1305 1450 1450 1595 低速傳動(dòng)比 29501450 ??L? 取 29?L? 中速傳動(dòng)比 ??M? 取 ?M? 高速傳動(dòng)比 ??H? 取 ?H? 最高速傳動(dòng)比 ??ZH? 取 ?ZH? 電機(jī)負(fù)荷性能核算 恒轉(zhuǎn)矩區(qū)折算至負(fù)載軸的轉(zhuǎn)矩 ??? MNT TT 恒功率區(qū)折算至負(fù)載軸的轉(zhuǎn)矩 kTT ? L? 、 M? 、 H? 、 ZH? 調(diào)整后。 電動(dòng)機(jī)的主要數(shù)據(jù) 電動(dòng)機(jī)額定功率： 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速： 1450rpm 主軸轉(zhuǎn)速范圍： 10— 2021r/min 計(jì)算數(shù)據(jù) a. 調(diào)速范圍 202102021m inm a x ??? LLL nn? b. 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 n/(r/min) m i n/500420214m a x rnn LLD ??? mNn PT LD L ?????? MNn PT L LP ?????? m a x 普通籠型異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速運(yùn)行時(shí)的性能分析 普通籠型異步電動(dòng)機(jī)是按工頻電源條件下運(yùn)行所設(shè)計(jì)制造的，用變頻器對其進(jìn)行調(diào)速時(shí)，因變頻器輸出波形中含有諧波的影響，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)、效率均有下降，電流與線圈溫升將有所增高，電機(jī)在額定頻率以下連續(xù)進(jìn)行時(shí)，影響其帶負(fù)載能力的主要因素是溫升，在額定頻率以上連續(xù)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)允許最高頻率受軸承的極限轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)件的強(qiáng)度限制，因此初步選定電機(jī)的變頻范圍在 10Hz～ 75Hz 之間。 電動(dòng)機(jī)的工作頻率范圍 設(shè)：最高頻率為 Zn Hff ax ?? ，則最低頻率為 當(dāng) 40?L? 時(shí) ZHf in ?? 當(dāng) 140?L? 時(shí) ZHf in ?? 可見 ,最低工作頻率增大了很多 ,使變頻調(diào)速系統(tǒng)在最低速時(shí)的工作穩(wěn)定性大大改善了 . 調(diào)速系統(tǒng)的選擇 經(jīng)上述分析，主軸拖動(dòng)系統(tǒng)在不更換電動(dòng)機(jī)的條件下，要實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速的無級調(diào)速，可以采用機(jī)械多檔變速傳動(dòng)，與變頻器調(diào)速相結(jié)合的方法。 7 、 動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)的容量與面積成 GHOA ??? 正比 ,如圖 3 所示。采用兩檔傳動(dòng)比后，在全頻率范圍內(nèi)的有效轉(zhuǎn)矩線如圖 2 所示，曲線 1 為車床 的機(jī)械特性曲線。在抵擋時(shí)，傳動(dòng)比為 L? ，當(dāng) X? 從 minf 到 maxf （ minMn 到 maxMn ）時(shí)， Ln 從 minLn 到 Lmidn ；在高檔時(shí)，傳動(dòng)比為 H? ，當(dāng) Xf 從 minf 到 maxf ( Mn 從 minMn 到 Mnaxn )時(shí) , Ln 從 Lmidn 到 minLn 。 電動(dòng)機(jī)的工作頻率范圍 設(shè)：最高頻率為 ZN Hff a x ?? ，則最低頻率為 當(dāng) 40?L? 時(shí)， ZHf ?? ； 當(dāng) 140?L? 時(shí)， ZHf ?? 。曲線 1 為車床的機(jī)械特性曲線。 一檔傳動(dòng)比，且 Nff ?max 方案 基本工作情況 a. 電動(dòng)機(jī)和主軸之間的傳動(dòng)比仍只有一檔，但變頻器的最高輸出頻率 maxf 允許超過額定頻率 Nf 。 b. 最底頻率因?yàn)橹挥幸粰n轉(zhuǎn)速，故頻率調(diào)節(jié)范圍 f? 為： LLLf nnff ?? ??? m inm a xm a xm a x //
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