ca6150數(shù)控車(chē)床主軸箱及傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2024-12-16 15:11本頁(yè)面
【正文】 速大轉(zhuǎn)矩的要求，也經(jīng)常應(yīng)用齒輪有級(jí)調(diào)速和電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速相結(jié)合的調(diào)速方式。 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)配置方式 數(shù)控機(jī)床的調(diào)速是按照控制指令自動(dòng)執(zhí)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。 ④ 操縱靈活可靠， 維修方便 ，潤(rùn)滑密封良好，以滿足機(jī)床的使用要求。 ② 主電機(jī)具有足夠的功率，全部機(jī)構(gòu)和元件具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以滿足機(jī)床的動(dòng)力要求。凡有機(jī)械摩擦的部位，如軸承、錐孔等都有足夠的硬度，軸承處還有良好的潤(rùn)滑。由于直流和交流主軸電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)日趨完善，所以不僅能夠方便地實(shí)現(xiàn)寬范圍無(wú)級(jí)變速，而且減少了中間傳遞環(huán)節(jié)，提高了變速控制的可靠性。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)有較寬的調(diào)速范圍，一般 Ra100，以保證加工時(shí)能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。它能使數(shù)控機(jī)床進(jìn)行大功率切削和高速切削，實(shí)現(xiàn)高效率加工。 與普通機(jī)床比較，數(shù) 控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)。 全套 CAD圖紙，聯(lián)系 153893706 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 指導(dǎo)老師 課題名稱(chēng) CA6150車(chē)床主軸箱設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 數(shù)控 70201班 目錄 概述 主運(yùn)動(dòng)的方案選擇與主運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì) 確定齒輪齒數(shù) 選擇電動(dòng)機(jī) 皮帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 主軸調(diào)速系統(tǒng)的選擇計(jì)算 主軸剛度的校核 一、 概述 主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)，它應(yīng)具有一定的轉(zhuǎn)速（速度）和一定的變速范圍，以便采用不同材料的刀具，加工不同的材料，不同尺寸，不同要求的工件，并能方便的實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)停，變速，換向和制動(dòng)等。 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸部件，它與普通機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)相比在結(jié)構(gòu)上比較簡(jiǎn)單，這是因?yàn)樽兯俟δ苋炕虼蟛糠钟芍鬏S電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速來(lái)承擔(dān)，剩去了復(fù)雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，有些只有二級(jí)或三級(jí)齒輪變速系統(tǒng)用以擴(kuò)大電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的范圍。 4 轉(zhuǎn)速高、功率大。 5 變速范圍寬。 6 主軸變速迅速可靠，數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動(dòng)進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動(dòng)操作的要求。 7 主軸組件的耐磨性高 ，使傳動(dòng)系統(tǒng)具有良好的精度保持性。 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 ① 主軸具有一定的轉(zhuǎn)速和足夠的轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)停、變速、換向和制動(dòng)，以滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)要求。 ③ 主傳動(dòng)的有關(guān)結(jié)構(gòu)，特別是主軸組件要有足夠高的精度、抗震性，熱變形和噪聲要小，傳動(dòng)效率高，以滿足機(jī)床的工作性能要求。 ⑤ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，工藝性好，成本低，以滿足經(jīng)濟(jì)性要求。在主傳動(dòng)系統(tǒng)中，目前多采用交流主軸電動(dòng)機(jī)和直流主軸電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)。 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主要有四種配置方式，如圖 31所示。 如圖 31（ a）所示，通過(guò)少數(shù)幾對(duì)齒輪降速，擴(kuò)大輸出轉(zhuǎn)矩，一滿足主軸低速時(shí)對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩特性的要求?；讫X輪的移位大都采用液壓缸加撥叉，或者直接由液壓缸帶動(dòng)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)機(jī)本身的調(diào)速能夠滿足要求，不用齒輪變速，可以避免齒輪傳動(dòng)引起的振動(dòng)與噪聲。常用的是 V帶和同步齒形帶。高速時(shí)電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪直接驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)；低速時(shí)，另一個(gè)電動(dòng)機(jī)通過(guò)兩級(jí)齒輪傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，齒輪起到降速和擴(kuò)大變速范圍的作用，這樣就使恒功率區(qū)增大，擴(kuò)大了變速范圍，克服了低速時(shí)轉(zhuǎn)矩不夠且電動(dòng)機(jī)功率不能充分利用的缺陷。 主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是將傳動(dòng)方案“結(jié)構(gòu)化”，向生產(chǎn) 提供主傳動(dòng)部件裝配圖，零件工作圖及零件明細(xì)表等。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意對(duì)于不同情況要區(qū)別對(duì)待，如某些立式機(jī)床和搖臂鉆床的主軸 箱；要求較小的軸向尺寸而對(duì)徑向尺寸要求并不嚴(yán)格；但有圖31 數(shù) 控機(jī)床主傳動(dòng)的四種配置方式（ ）兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)（ ）帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)（ ）變速齒輪電動(dòng)機(jī)（ ）內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)床，如臥式銑鏜床、龍門(mén)銑床的主軸箱要沿立柱或橫梁導(dǎo)軌移動(dòng)，為減少其顛覆力矩，要求縮小徑向尺寸。 主軸變速箱部件裝配圖包括展開(kāi)圖、橫向剖視圖、外觀圖及其他必要的局部視圖等。給制出部件的主要結(jié)構(gòu)裝配草圖之后，需要檢查各元件是否相碰或干涉，再根據(jù)動(dòng)力計(jì)算的結(jié)果修改結(jié)構(gòu)，然后細(xì)化、完善裝配草圖，并按制圖標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加深，最后進(jìn)行尺寸、配合及零件標(biāo)注等。參考切削用量資料： Vmax =150～ 200 m/s K = Rd =～ dmax =K dmax = 200 =40㎜ nmax = minmaxπd1000V = ?? = ： ①用高速鋼車(chē)刀，粗車(chē)鑄鐵材料的端面時(shí)，參考切削用量資料： Vmax =15～ 20 m/s nmin = maxminπd1000V = ?? = ②用高速鋼車(chē)刀，精車(chē)合金鋼材料的絲杠時(shí)，參考資料： 直徑 500㎜普通車(chē)床加工絲杠的最大直徑是 50㎜， Vmin = 米 /分 nmin = maxminπd1000V = ?? = /分 因此：取最低轉(zhuǎn)速 nmin= /分 ③轉(zhuǎn)速范圍 Rn= minmaxnn = = 由于高速鋼車(chē)刀少用低速，且為了避免結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，因此取轉(zhuǎn)速范圍 Rn= ④主運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖 三、確定齒輪齒數(shù) 根據(jù)分度圓直徑選齒數(shù)： d=mz a 組： Za1 = 64 Za2 = 54 Z3a = 34 b 組 : Zb1 = 95 Zb2 = 30 齒輪的各參數(shù) a 組： 模數(shù) m = 4 壓力角 α =20176。 齒距 P = π m = 齒厚 s = π m/2 = 齒槽寬 e =π m/2 = 頂隙 c = c* m = 齒頂高 ha = ha * m = 4 齒根高 hf = (ha * + c* )m = 全齒高 h = ha + hf =(2ha *
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