【正文】 ，50，40?，F(xiàn)以Φ===得R=50和355 ，因此取Φ=。2. 主軸的極限轉速計算車床主軸的極限轉速時的加工直徑，按經(jīng)驗分別?。ā〥和（～）D。允許的切速極限參考值如《機床主軸變速箱設計指導書》。（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)（GB158279，JB/Z14379）：最大的工件回轉直徑D（mm）是400；刀架上最大工件回轉直徑D1大于或等于200；主軸通孔直徑d要大于或等于36；主軸頭號（JB252179）是6；最大工件長度L是750～2000；主軸轉速范圍是：32～1600；級數(shù)范圍是：18；縱向進給量mm/～；主電機功率（kw）～10。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。脈沖編碼器用螺釘5固定在主軸箱體9上。主軸所采用的支承結構適宜低速大載荷的需要。前后支承所用圓錐孔雙列圓柱滾子軸承的支承剛性好，允許的極限轉速高。螺釘17和13是防止螺母1和6回松的。螺釘12用來防止螺母8回松。前支承由一個圓錐孔雙列圓柱滾子軸承11和一對角接觸球軸承10組成，軸承11用來承受徑向載荷，兩個角接觸球軸承一個大口向外（朝向主軸前端），另一個大口向里（朝向主軸后端），用來承受雙向的軸向載荷和徑向載荷。 總的傳動系統(tǒng)圖2. 傳動原理 主軸部件是機床實現(xiàn)旋轉運動的執(zhí)行件，其工作原理如下： 交流主軸電動機通過帶輪15把運動傳給主軸7。1. 數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)圖 。齒輪副也應有消除齒側間隙的機構。2． 縱向進給是一套獨立的傳動鏈，它們由步進電機，齒輪副，絲桿螺母副組成，它的傳動比應滿足機床所要求的。CNC裝置是數(shù)控車床的核心，用于實現(xiàn)輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲，數(shù)據(jù)的變換，插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能。2． 為了適應數(shù)控車床連續(xù)地自動化加工，數(shù)控車床機械結構，具有較高的動態(tài)剛度，阻尼精度及耐磨性，熱變形較小。此次設計是數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)的設計，其中包括機床的主運動設計，縱向進給運動設計，還包括齒輪模數(shù)計算及校核，主軸剛度的校核等?，F(xiàn)在單件小批量生產(chǎn)的零件已占到機械加工總量的80%以上，而且要求零件的質量更高、精度更高，形狀也日趨復雜化，這是擺在機床工業(yè)面前的一個突出問題。數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)設計目 錄摘要第一章 緒言 3第二章 設計方案論證與擬定 4 總體方案的論證 4 總體方案的擬定 4 主傳動系統(tǒng)總體方案圖及傳動原理 4第三章 設計計算說明 7 主運動設計 7 參數(shù)的確定 7 傳動設計 8 轉速圖的擬定 11 帶輪直徑和齒輪齒數(shù)的確定 14 傳動件的設計 23 縱向進給運動設計 43 滾珠絲桿副的選擇 43 驅動電機的選用 48結 論 53參考文獻 55致 謝 56第一章 緒 言當前的世界已進入信息時代，科技進步日新月異。生產(chǎn)領域和高科技領域中的競爭日益加劇，產(chǎn)品技術進步、更新?lián)Q代的步伐不斷加快。為了解決復雜、精密、單件小批量以及形狀多變的零件加工問題，一種新型的機床——數(shù)字控制(Numerical control)機床的產(chǎn)生也就是必然的了。第二章 總體方案論證與擬定 總體方案的論證數(shù)控車床是基于數(shù)字控制的，它與普通車床不同，因此數(shù)控車床機械結構上應具有以下特點：1． 由于大多數(shù)數(shù)控車床采用了高性能的主軸，因此，數(shù)控機床的機械傳動結構得到了簡化。3． 更多地采用高效傳動部件，如滾動絲桿副等。 總體方案的擬定1． 根據(jù)設計所給出的條件，主運動部分z=18級，即傳動方案的選擇采用有級變速最高轉速是2000r/min，最低轉速是40r/min。3． 為了保證進給傳動精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動效率高的滾珠絲桿螺母副，并應有預緊機構，以提高傳動剛度和消除間隙。4． 采用滾珠絲桿螺母副可以減少導軌間的摩擦阻力，便于工作臺實現(xiàn)精確和微量移動，且潤滑方法簡單。整個主傳動系統(tǒng)主要由主運動傳動鏈和縱向進給傳動鏈組成。主軸有前后2個支承。前支承軸的間隙用螺母8來支撐。主軸的后支承為圓錐孔雙列圓柱滾子軸承14，軸承間隙由螺母1和6來調整。主軸的支承形式為前端定位，主軸受熱膨脹向后伸長。前支承中的角接觸球軸承能承受較大的軸向載荷，且允許的極限轉速高。主軸的運動經(jīng)過同步帶輪16和3以及同步帶2帶動脈沖編碼器4，使其與主軸同速運轉。 主軸部件第三章 設計計算說明 主運動設計 參數(shù)的確定一. 了解車床的基本情況和特點車床的規(guī)格系列和類型1. 通用機床的規(guī)格和類型有系列型譜作為設計時應該遵照的基礎。本次設計中的車床是普通型車床，其品種，用途，性能和結構都是普通型車床所共有的，在此就不作出詳細的解釋和說明了。二. 參數(shù)確定的步驟和方法1. 極限切削速度umax﹑umin根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮：工序種類 ﹑工藝要求 刀具和工件材料等因素。然而，根據(jù)本次設計的需要選取的值如下：取umax=300m/min； umin=30m/min。由于D=400mm，則主軸極限轉速應為： nmax=r/min ……………………………… =2000r/min ； nmin=r/min …………………………… =40r/min ； 由于轉速范圍 R = = …………………………… = 50 ；因為級數(shù)Z已知： Z=18級 。 各級轉速數(shù)列可直接從標準數(shù)列表中查出。3. 主軸轉速級數(shù)z和公比￠已知 : =Rn Rn=且： z=18=4. 主電機功率—動力參數(shù)的確定 合理地確定電機功率N，使用的功率實際情況既能充分的發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要，又不致使電機經(jīng)常輕載而降低功率因素。根據(jù)此方法，中型車床典型重切削條件下的用量：根據(jù)設計書表中推薦的數(shù)值： 取 P= 傳動設計一. 傳動結構式、結構網(wǎng)的選擇結構式、結構網(wǎng)對于分析和選擇簡單的串聯(lián)式的傳動不失為有用的方法，但對于分析復雜的傳動并想由此導出實際的方案，就并非十分有效，可考慮到本次設計的需要可以參考一下這個方案。即 Z=Z1 Z2 Z3 ……………………………… 傳動副數(shù)由于結構的限制以2或3為合適，即變速級數(shù)Z應為2和3的因子:Z= ……………………………… 可以有幾種方案，由于篇幅的原因就不一一列出了，在此只把已經(jīng)選定了的和本次設計所須的正確的方案列出，具體的內容如下： 傳動齒輪數(shù)目 2x（3+3+2）+2x2+1=21個 軸向尺寸 19b 傳動軸數(shù)目 6根 操縱機構 簡單，兩個三聯(lián)滑移齒輪，一個雙聯(lián)滑移齒輪二. 組傳動順序的安排18級轉速傳動系統(tǒng)的傳動組，可以安排成：3x3x2，2x3x3，或3x2x3選擇傳動組安排方式時，要考慮到機床主軸變速箱的具體結構、裝置和性能。主軸對加工精度、表面粗糙度的影響大，因此主軸上齒輪少些為好，最后一個傳動組的傳動副選用2，或者用一個定比傳動副。這種擴大順序和傳動順序一致，稱為順序擴大傳動。 因此，要按照參考書中所給出的表，淘汰傳動組變速范圍超過極限值的所有傳動方案。在此基礎上，選擇電機型號，確定各中間傳動軸的轉速，這樣就擬定主運動的轉圖，使主運動逐步具體化。在選擇電機型號時，應按以下步驟進行：1. 電機功率N：根據(jù)機床切削能力的要求確定電機功率。 N=2. 電機轉速nd異步電機的轉速有：3000、1500、1000、750r/min 在此處選擇的是： nd=1500r/min 這個選擇是根據(jù)電機的轉速與主軸最高轉速nmax和Ⅰ軸的轉速相近或相宜，以免采用過大的升速或過小的降速傳動。本次設計的機床所需選用的是外行安裝尺寸之一。5. 常用電機的資料根據(jù)常用電機所提供的資料，選用： Y132S4電動機 Ⅰ軸從電機得到運動，經(jīng)傳動系統(tǒng)化成主軸各級轉速。顯然，從傳動件在高速運轉下恒功率工作時所受扭矩最小來考慮，Ⅰ軸轉速不宜將電機轉速下降得太低。 Ⅰ軸裝有離合器的一些機床的電機、主軸、Ⅰ軸轉速數(shù)據(jù)：參考這些數(shù)據(jù)，可見，車床Ⅰ軸轉速一般取700～1000r/min。因此，本次設計選用： n1=960r/min二. 中間傳動軸的轉速對于中間傳動軸的轉速的考慮原則是：妥善解決結構尺寸大小與噪音、震動等性能要求之間的矛盾。但是，這將引起空載功率N空和噪音Lp（一般機床容許噪音應小于85dB）加大： N空=) KW ………………………… 式中：C系數(shù)，兩支承滾動或滑動軸承C=，三支承滾動軸承C=10；da所有中間軸軸頸的平均直徑（mm）；d主—主軸前后軸頸的平均直徑（mm）；∑n—主軸轉速（r/min）。我國中型車床、銑床C1=。從上訴經(jīng)驗公式可知：主軸轉速n主和中間傳動軸的轉速和∑n對機床噪音和發(fā)熱的關系。，中間軸轉速宜取低一些。在此條件下，可適當選用較高的中間軸轉速。過大，容易引起震動和噪音。過小，則使主動齒輪與被動齒輪的直徑相差太大，將導致結構龐大。一. 帶輪直徑確定的方法、步驟一般機床上的都采用三角帶。但圖中的解并非只有一種，應使傳動帶數(shù)為3～5根為宜。根據(jù)皮帶的型號，從教科書〈〈機械設計基礎教程〉〉查表可?。? Dmin=140mm根據(jù)要求的傳動比u和滑功率ε確定D大。三