【正文】 and (ii) servo controllers that control the multiaxis motion of the mechanical parts. In general, a CNC machine contains an XY table with a zaxis motion mechanism with each motion axis being driven by an individual actuator system, such as a DC or AC structure usually leads to the existence of unmodelled dynamics,coupled interferences,unmeasured friction,and disturbances,which often significantly deteriorate the system performance during a machining process. Many studies that attempt to improve the tracking performance in a machining process by improving the control performance have been reported in the literature. The stability of a CNC machine with an output timedelay and measurement error was studied in. The phase margin and frequency response were used in the controller design to determine the regions of system stability. However, crosscoupled dynamics, loadtorque disturbances and uncertainties in the movement mechanism of each individual axis were not considered in the stability analysis. However, the deadzone nonlinearity due to the mechanical motion system was pensated for using an adaptive fuzzy controller. From the results presented in, it is obvious that the deadzone nonlinearity could be 學(xué)士學(xué)位論文 41 effectively pensated, however, the linear statefeedback control used for the position tracking control was designed without consideration of robustness. Nonlinear friction pensation based on singleaxis motion dynamics was presented in that utilised the crosscoupled effect of the XY table. The nonlinear frictional force created。 設(shè)計者： 和宇新 2021年 6月于哈理工 學(xué)士學(xué)位論文 38 參考文獻(xiàn) 1 邱宣懷主編 .機(jī)械設(shè)計 .高等教育出版社， 2021： 176～ 320 2 華東紡織工學(xué)院、哈工大、天津大學(xué)主編 .機(jī)床設(shè)計手冊 .上?？茖W(xué)技術(shù) 出版社， 1984： 42～ 49 3 上海第二機(jī)床廠 .C6150普通車床的主傳動結(jié)構(gòu) .1～ 4 4 謝紅等編 .C6150車床數(shù)控改造主傳動系統(tǒng)設(shè)計 .2021： 110～ 120 5 趙中敏編 .機(jī)床數(shù)控改造探討 .中國設(shè)備工程 ： 13～ 14 6 劉品、李哲主編 .機(jī)械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ) .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021： 31～ 75 7 華為電氣公司 .華為變頻器技術(shù)交流提綱 .1～ 24 8 王峰 .主傳動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計及數(shù)控技術(shù)改造 .2021， 1～ 58 9 顧熙常主編 .金屬切削機(jī)床 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1995： 94～ 153 10 吳圣莊主編 .金屬切削機(jī)床概論 .機(jī)械工業(yè)出版社， 1993： 41～ 89 11 P N Rao,Manufacturing Technology— Metal Cutting amp。在此對 導(dǎo)師表示由衷的感謝。 學(xué)士學(xué)位論文 37 致謝 本次設(shè)計工作是在 李永海導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)了我的自我學(xué)習(xí)能力，同時，在一定程度上掌握了機(jī)床主傳動系統(tǒng)設(shè)計的方法及步驟，提高了獨立分析問題和解決問題的能力。因為受到電機(jī)性能的限制，通過改變有限的頻率范圍而獲得的主軸轉(zhuǎn)速也畢竟有限，所以必須通過齒輪的輪傳動對電機(jī)輸出速度進(jìn)行放大或縮小，故保留兩對雙聯(lián)齒輪變速 , 齒輪箱中傳動軸位置不變。 C6150普通車床的改進(jìn)，是在機(jī)床原有電機(jī)上聯(lián)接一個變頻器，由變頻器改變電流的頻率，進(jìn)而改變電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速。 由此可得，疲勞極限： MP aMP aBBb 11 ???? ?????? ?? ?? (716) ② 脈動循環(huán)疲勞極限 MP aMP abb 1010 ???? ???????? ?? (717) 等效系數(shù)： 31219522 48628622001001???????????????????????rbbb (718) ③ 危 險截面處的應(yīng)力 在 xz平面內(nèi)彎矩 mmNFM A ????? 5 3 8 2 7 5 03 5 8 8 515015021 在 xy平面內(nèi)彎矩 mmNFM A ????? 7 9 3 9 5 05 2 9 31 5 01 5 012 合成彎矩 mmNMMM ?????? 5 4 3 7 75 2 9 35 3 8 2 7 5 0 222221 彎曲應(yīng)力副： MP aWMa 54277 3 ????? ?? 彎曲平均應(yīng)力： 0?m? 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 學(xué)士學(xué)位論文 35 MP aWT T 3 ?????? 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力幅和平均切應(yīng)力： M P ama ???? ??? ④ 應(yīng)力集中系數(shù) 有效應(yīng)力集中系數(shù)： , 2 ?? KK? 表面狀態(tài)系數(shù)： M P amR Ba 6 5 0, ??? ??? 尺寸系數(shù)： , ?? r??? ⑤ 安全系數(shù) 設(shè)為無限壽命， 1?Nk ，則 彎曲安全系數(shù)： 28611 ????????mabbNk k?????????? (719) 扭轉(zhuǎn)安全系數(shù)： 19511 ??????????maNr k k?????????? (720) 復(fù)合安全系數(shù)： ][2222 SSSSSS ??????????? (721) 學(xué)士學(xué)位論文 36 結(jié)論 經(jīng)過這幾個月緊張的畢業(yè)設(shè)計，讓我對大學(xué)四年中所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識進(jìn)行了一次全面的溫習(xí)和總結(jié)?，F(xiàn)計算齒輪的作用力： 對于齒 輪 39。 Ⅱ軸上，此時嚙合的齒輪 50,2639。被動齒輪所受圓周力的方向與齒輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，主動齒輪所受圓周力方向與其旋轉(zhuǎn)方向相反。 式中該齒輪的計算轉(zhuǎn)速—該齒輪節(jié)圓直徑—該齒輪傳遞的最大功率—該齒輪傳遞的最大扭矩—jnDNT 齒輪的徑向力： )( ?? ?? tgPP Tr (75) 式中齒間摩擦角— 齒輪的嚙合角—?? 對于一般工作情況，齒間摩擦系數(shù) ?f ，近似取 ??? 435? ，所以對??20? 的直齒圓柱齒輪可取 ?rP 。4Z 嚙合。1Z 與 1Z 嚙合時，Ⅱ軸危險截面就在小齒輪 39。 動載荷系數(shù)—齒向載荷分布系數(shù)—材料強(qiáng)化系數(shù)—轉(zhuǎn)速變化系數(shù)—21kkkkqn 彎曲應(yīng)力—接觸應(yīng)力—齒形系數(shù)—功率利用系數(shù)—工作狀況系數(shù)—wjNYk??3 已知： m i n/26, i n ,/240,1 rnuZmrnKWNN jd???????? 學(xué)士學(xué)位論文 29 查表可得 [1]： M P aM p aYkkkkkkkkkwjNNqqnnwjwjwj283][,1370][,321?????????????? 因此： 701????????????????wjsqNnTsmTkkkkkkCTnk (73) 將以上各數(shù)值帶入公式 (71)和 (72)： M P aM P anBuNkkkkumZ jsj1370874)(102088)1(10208833213????????????????????? MP aMP aYBmZNkkkk sw10191523215?????????????????? 所以，該齒輪滿足強(qiáng)度要求。 軸Ⅱ小齒輪強(qiáng)度校核 利用以下兩公式對Ⅱ軸進(jìn)行強(qiáng)度校核： ][)1(102088 3213jj sj nBu NkkkkumZ ?? ??????? (71) ][101912 3215wsw YBmZ Nkkkk ?? ?????? (72) 式中 傳遞的額定功率—N 學(xué)士學(xué)位論文 28 小齒輪齒數(shù)—齒輪的模數(shù)—計算轉(zhuǎn)速—電機(jī)功率—ZmnNjd u — 齒數(shù)比“ +”號用于外嚙合，“ ”號用于內(nèi)嚙合?？紤]到改進(jìn)后主軸的最高轉(zhuǎn)速由1250r/min提高到了 2021r/min，所以主軸上的所有軸承的精度提高一個精度等級 [1]。 Ⅱ軸經(jīng)受力分析可知，只受徑向力，故采用深溝球軸承，Ⅱ軸左端軸承采用 6307，中間軸承采用 6208，右端軸承采用 6307。皮帶輪中的軸承采用 6009支承。)(24444443333334433???????????????????????????? Ⅱ采用的花鍵尺寸為 740368 ??? 。)(239。39。444444333333???????????????? 學(xué)士學(xué)位論文 27 mmmdchaddmmmdchaddmmmdchaddmmmdchaddffff39。39。,50 44 ?? ZZ mmmZdmmmZdmmmZdmmmZd39。 mBm??進(jìn)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。39。)(239。)(239。39。39。,82 11 ?? ZZ 學(xué)士學(xué)位論文 26 6839。,82 11 rnZ