【正文】 。在此對他們表示感謝。同時也感謝所有老師在畢業(yè)設計上給我的幫助。她待人誠懇熱情，在學習和生活上都給與我很多的指導和照顧。 本論文是在宋強老師的親切關懷和悉心指導下 完成。 System Safety, Volume 65, Issue 3, September 1999, Pages 307–314 [19]M. Mori (2), H. Mizuguchi, M. Fujishima, Y. Ido, N. Mingkai, K. Konishi,” Design optimization and development of CNC lathe headstock to minimize thermal deformation”, CIRP Annals Manufacturing Technology, Volume 58, Issue 1, 20xx, Pages 331–334. ＸＸ 大學畢業(yè)設計 28 致 謝 在本論文的完成過程中，我要感謝很多人的幫助和指點，要是沒有他們的幫助我不可能完成論文。 變?yōu)榱藥л喰逗山Y構，使輸入軸帶輪處只受轉矩，將軸上的徑向力傳動到車床機體上改善了輸入軸的受力情況。耽誤了一些時間。 CAD、 CAXA 進行零件設計過程中出現(xiàn)一些不能熟練應用操作，造成了設計時間的浪費，加長了設計的時間。 數(shù)控車床的主要驅動系統(tǒng)包括一個主軸電機，驅動器和主軸部件，用普通工具，通過變速主軸馬達的絕大多數(shù)承擔變速功能相比，省去了復雜的齒輪換檔機構，結構簡單，只有一些或雙極三檔變速機構系統(tǒng)，以擴大可變速馬達的范圍。本課題采用異軸安裝方式，利用同步齒輪傳動帶動電編碼器轉動。同軸安裝結構簡單，缺點是安裝后不能加工穿出車床主軸孔的零件；異軸安裝較同軸安裝麻煩，需配一對同步平帶輪及同步平帶。本課題選用 增量式實心軸編碼器 PZF58。在選用簡易數(shù)控裝置時，應選用含有螺紋加工功能的系統(tǒng)軟件和相應的主軸脈沖發(fā)生器。 ＸＸ 大學畢業(yè)設計 25 5 編碼器的選擇與安裝 在經(jīng)濟型數(shù)控車床上加工螺紋或絲杠時，進刀速度應與車床主軸轉速之間保持一個恒定的比例關系，為此要在車床主軸上安裝一個主軸位置信號的反饋元件。 如圖 圖 主軸 零件圖 5. 主軸頭的選用 如前文所述，采用短錐法蘭式主軸端部結構有利于減小主軸懸伸量 a。當需要 l 遠大于 0l 時，可采用三支承結構。合理跨距 ( )ratll??,通常取 0ratl l l??。當 0ll? 時，主軸部件具有最大剛度， 0l 即為主軸部件的最佳跨距。 4. 支承跨距 l 的確定 支承跨距 l 是指相鄰兩支承的支承反力作用點之間的距離。 ③ 合理設計前支承的調整結構和密封裝置形式，盡量采用主軸端部的法蘭盤和軸肩等構成密封裝置。減小 a的常見措施有： ① 盡量采用短的錐法蘭式主軸端部結構。 3. 主軸懸伸量 a的確定 主軸懸伸量 a是指主軸前端到支承徑向的反力作用中點的距離，它對主軸部件的圖 ＸＸ 大學畢業(yè)設計 24 剛度和抗振性影響很大。 2. 主軸內孔直徑 d 的確定 確定孔徑的原則是，為減輕主軸重量，在滿足對空心主軸孔頸要求和最小壁厚要求以及不削弱主軸剛度的要求下，應取較大值。按車床主電動機功率來確定，由資料 [16]圖 － 83 可取 錯誤 !未找到引用源。加大直徑 1D ，可減少主軸本身彎曲變形引起的主軸軸端位移和軸承彈性變形引起的軸端位移，從而提高主軸部件剛度。這些參數(shù)直接影響主軸的工作性能，但為簡化問題，主要是由靜剛度條件來確定這些參數(shù)，即選擇 D、 d、 a、 l 使主軸獲得最大靜剛度，同時兼顧其它要求，如高速性、抗振性等。兩個軸承 均采用圓錐滾子軸承， 以承受較大的傳動力。這就要具體問題具體分析，例如設計高效數(shù)控機床的主軸組件時，主軸應滿足高速和高剛度的要求；設計高精度數(shù)控機床時，主軸應滿足高剛度、低溫升的要求。主軸軸承也需有良好的潤滑，以提高耐磨性。主軸上易磨損的地方是刀具或工件的安裝部位 以及移動式主軸的工作部位。數(shù)控機床一般采用恒溫主軸箱來解決恒溫問題。 3) 溫升 主軸組件在運轉中，溫升過高會引起兩方面的不良后果：一是主軸組件和箱體因熱彭漲而變形，直接影響加工精度；其次是軸承等元件會因溫度過高，而影響軸承的正常工作。 更大的剛性主軸總成，主軸受力和變形小。 2) 剛度 剛性主軸組件指由外力，變形的主軸組件的阻力。當徑向和角度誤差存在，構成徑向，軸向和角度誤差存在，構成了跳動。旋轉相對于在空間提供了理想的旋轉中心線的距離的中心線，即，主軸旋轉誤差，旋轉誤差范圍瞬間是主軸的旋轉精度。旋轉中心線的空間位置，在理想情況下應該是固定的。主軸直接承受切削力，并且轉速范圍變化又很大，所以對主軸組件的主要性能提出以下要求： 1) 回轉精度 是指主軸的回轉精度。 本機床承受長期平穩(wěn)載荷，故： []cT KT T?? () 式中， cT ， nT ， []T 分別為離合器的計算轉矩，公稱，許用轉矩， N/m； T離合器理論轉矩 ,N/m； K— 離合器工況系數(shù) mK — 離合器接合頻率系數(shù) VK — 離合器滑動速度系數(shù) 本文中為金屬切學機床，由表 K=，由表 mK =，由表 查得 VK = 從而得到： mNKK KTT vmc ??????? () 根據(jù)計算轉矩，查 資料 選取規(guī)格為 DLMS16A 的濕式多片電磁離合器，相關尺寸可從資料中查取。 形式選定后，應進一步確定其規(guī)格。當 160 500am m d m m??時，可做成腹板式結構，再考慮到加工問題，現(xiàn)決定把所有 齒輪 做成實心結構。 1 ????????? 標準齒輪參數(shù)： **2 0 h 1 c 0 .2 5?? ? ? ?度， ， 從【 7】表 33查得以下公式 齒頂圓直徑 mhzd aa )2+(= *1 ； () 齒根圓直徑 mchzd af )22( 1 ?? ??? ； 分度圓直徑 mzd= ； 齒頂高 mhh aa *= ； 齒根高 mchh af )+(= ** ； 齒輪的具體值見表 ＸＸ 大學畢業(yè)設計 20 表 齒輪尺寸表 （單位： mm） 齒輪 齒數(shù) z 模數(shù) nmm 分度圓直徑 d 齒頂圓直徑 ad 齒根圓直徑 fd 齒頂高 ah 齒根高 fh 1 34 3 102 105 98 3 4 2 46 3 138 141 134 3 5 3 20 3 60 63 56 3 4 4 77 3 231 234 227 3 4 5 65 3 195 198 191 3 4 6 99 3 297 300 293 3 4 7 65 3 195 198 191 3 4 8 37 3 111 114 107 3 4 98 37 3 111 114 107 3 4 齒寬的確定 1. 由公式 )10~5( ?? mm mb ?? 得： () Ⅰ軸主動輪齒輪 mmb 30310 ???? ； Ⅱ軸主動輪齒輪 mmb 30310 ???? ； Ⅲ軸主動輪齒輪 mmb 30???? ； 2. 齒輪結構的設計 通過齒輪傳動強度的計算，只能確定出齒輪的主要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、螺旋角、分度圓直徑等的結構形式，其他通常 都由結構設計而定。；； mmmmdmmd aaa d 297993195653231773 3,39。 ∵ 11 FH mm ? 所以 mmm 31 ? 于是變速組 1的齒輪模數(shù)取 m = 3mm， b = 30mm。 ＸＸ 大學畢業(yè)設計 19 K載荷系數(shù)取 。 limH? =650MPa， M P aM P aHP 5 8 5 0 ???? ∴ mmmH 557 62287 02 0 3 221 ????? ??? 根據(jù)【 6】表 104將齒輪模數(shù)圓整為 3mm。 jn 計算齒輪計算轉速 。 先計算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)，齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動，查【 4】表ＸＸ 大學畢業(yè)設計 18 108 齒輪精度選用 7 級精度，再由【 4】表 101 選擇小齒輪材料為 40Cr (調質 )，硬度為 280HBS： 根據(jù)【 5】表 717；有公式： A. 齒面接觸疲勞強度： 3 22)1(16020 ??? ?HPjmH znKPm ?? () B. 齒輪彎曲疲勞強度： 34 3 0 FPjmF znKPm ??? () 1 變速組：分別計算各齒輪模數(shù)，先計算最小齒數(shù) 20的齒輪。 齒輪模數(shù)的估算。 ， 錯誤 !未找到引用源。 3) 選齒輪齒 錯誤 !未找到引用源。 1) 本次設計屬于金屬切削車床類 ,一般齒 輪傳動 ,故選用 6 級精度 。,p ??????????M P ammdmmbmmLbLlmmlmmhhkkmNT?可見連接的擠壓強度足夠了，鍵的標記為： 20xx1096914 ?? TGB鍵 齒輪模數(shù)的確定及 校核 1. 選定齒輪類型 ,精度等級 ,材料及齒數(shù) 。由【 4】式（ 61）可得 M P aM P aM P ak l dT pp 1 1 0][ 0 10862102 33 ????? ????? ?? () 式中： ；】表鍵【，弱材料的許用擠壓應力鍵、軸、輪轂三者中最；鍵的直徑，；為鍵的寬度，為鍵的公稱長度，圓頭平鍵鍵的工作長度。 軸的零件圖如圖 32. ＸＸ 大學畢業(yè)設計 17 圖 中間轉動軸零件示意圖 鍵的校核 鍵和軸的材料都是鋼，由【 4】表 62 查的許用擠壓應力 M P ap 1 2 0~1 0 0][ ?? ,取其中間值， MPap 110][ ?? 。 軸的最小尺寸，由式（ 15－ 2）， 3min 0 PdAn? () 式中， 0A 由表 15－ 3，可取得 110，故 ： 10 3m in ???d 取 mind ＝ 40mm。軸右端的軸承左邊利用軸肩定位，右端用一摔油盤（有套筒的作用）和鎖緊螺母進行定位。滾子軸承的左端靠在端蓋上，右端用軸肩定位。 2. Ⅱ軸的支承形式 該軸不受或只受極小的軸向力，主要 受徑向力， 故左、右端選用深溝球軸承。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過大的變形。機床主傳動系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。其中用凸臺跟 軸用彈性擋圈 定位 ,ＸＸ 大學畢業(yè)設計 16 電磁離合器 選用 軸間 和鎖緊螺母 定位。 ④ Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。 。 ① Ⅰ軸的直徑：取 m in/675, 11 rn j ??? ? ? mmnd j 44 ????? ?? () ② Ⅱ軸的直徑：取 m in/150, 212 rn j ?????? ?? ＸＸ 大學畢業(yè)設計 15