【正文】 帶輪的轉(zhuǎn)速?gòu)膱D中選取帶型號(hào)計(jì)算功率=K式中 電動(dòng)機(jī)額定功率； K工作情況系數(shù)，取K=則=K== KW而=1500r/min可從圖中選取帶的型號(hào)為C型號(hào)帶 確定帶輪的計(jì)算直徑小帶輪的直徑越小，帶的彎曲應(yīng)力越大，同時(shí)會(huì)增大帶傳動(dòng)的有效拉力，從而導(dǎo)致V帶根數(shù)的增加。經(jīng)查《機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè)》知C型帶的最小帶輪直徑為200mm，考慮到本數(shù)控銑床的功率及帶速，因此這里選取小帶輪=212mm。∴ =()=參考帶輪的選取基準(zhǔn). 確定V帶速度 == 初定中心距 帶輪的中心距，通常根據(jù)機(jī)床總體布局初步選定，一般以下列范圍內(nèi)選取 中心距大時(shí)可以增加帶輪的包角，減小單位時(shí)間內(nèi)地帶的循環(huán)次數(shù)，有利于提高帶的壽命。中心距小時(shí)，則有相反的利弊。 確定實(shí)際中心距 = 707mm考慮到帶輪的制造誤差，帶長(zhǎng)誤差，帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊的需要，常給出中心距的變動(dòng)范圍 驗(yàn)算帶輪包角如果過小，應(yīng)加大中心距或加張緊裝置。小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。為了提高帶傳動(dòng)的工作能力，應(yīng)使 確定V帶根數(shù)1）計(jì)算單根V帶的額定功率。由=212mm和=1500r/min，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》可查得單根V帶的基本額定功率：=根據(jù)=1500r/min，和C型帶，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得 = ∴ =（+） =2)計(jì)算V帶的根數(shù)z z====所以選取的V帶根數(shù)Z=35 分級(jí)變速箱的設(shè)計(jì) 變速機(jī)構(gòu)的調(diào)速范圍的確定數(shù)控銑床主軸要求的恒功率變速范圍遠(yuǎn)大于調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒功率變速范圍，為解決兩者的功率特性的匹配問題，需要在電動(dòng)機(jī)與主軸之間串聯(lián)一個(gè)分檔變速機(jī)構(gòu)，以便擴(kuò)大其理功率調(diào)速范圍，滿足低速大功率銑削時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)輸出功率的要求。因此，在設(shè)計(jì)分檔變速機(jī)構(gòu)時(shí)，主要考慮主軸恒功率調(diào)速范圍的要求。②齒輪的齒數(shù)和；不能太大，以免齒輪尺寸過大而引起機(jī)床結(jié)構(gòu)增大。③同一變速組中的各對(duì)齒輪，其中心距必須保持相等。這是因?yàn)楦鼾X輪副的速度變化不大，受力情況差別不大。此時(shí)各傳動(dòng)組的相差不能太多。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪．就最小齒數(shù)一般取。 齒輪的齒厚⑥保證主軸的轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。 從《數(shù)控裝配設(shè)計(jì)》。對(duì)于專用機(jī)床，它是按照持定工藝設(shè)計(jì)的，傳遞的功率和轉(zhuǎn)速是固定不變的，所傳遞的轉(zhuǎn)矩也是一定的。據(jù)調(diào)查，主抽在最低一段的幾級(jí)轉(zhuǎn)速一般用來加工螺紋、鉸孔、精鏜等輕負(fù)荷工作，或者是用于相加工，但銑削速度較低，這些工序都不需要使用電動(dòng)機(jī)的全部功率。由此可知，通用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)只是從某轉(zhuǎn)速開始才有可能使用電動(dòng)機(jī)的全部功率。至于中間傳動(dòng)件(包括軸上的傳動(dòng)件)的計(jì)算轉(zhuǎn)速，也是按照上述原則，取主軸傳遞全部功率時(shí)，各中間傳動(dòng)件相應(yīng)轉(zhuǎn)速中最低的一級(jí)轉(zhuǎn)速作為中間傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速，即各個(gè)中間傳動(dòng)軸和齒輪副的計(jì)算轉(zhuǎn)速，同樣應(yīng)是各自傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。軸I由電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)得到3000 r/min、1000 r/min、100 r/min轉(zhuǎn)速，最低轉(zhuǎn)速通過齒輪傳動(dòng)傳到II軸得到63r/min的轉(zhuǎn)速，要傳遞全部功率，所以軸I的計(jì)算轉(zhuǎn)速為：。軸II和軸III之間齒數(shù)最小的是Z=20，經(jīng)過該齒輪傳至主軸，使主軸獲得750r/min、250r/min、30r/min轉(zhuǎn)速，因得到250r/min=120r/min，所以z=20齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速為：相鄰兩個(gè)齒輪傳動(dòng)，主動(dòng)輪齒數(shù)乘以轉(zhuǎn)速，得數(shù)再除以從動(dòng)輪的齒數(shù)，就是從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，主動(dòng)輪的速度以電機(jī)或其他設(shè)備的實(shí)際轉(zhuǎn)速為準(zhǔn) 。 各齒輪副模數(shù)計(jì)算模數(shù)m的計(jì)算結(jié)構(gòu)確定以后，齒輪的工作條件、空間安排、材料和精度等都已確定，才可能核算齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞值是否滿足要求?！? = =∴查模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)序列可取：， =5mm 各軸間中心距的計(jì)算模數(shù)確定以后根據(jù)齒輪齒數(shù)就可以確定各軸中心距了。I軸最小直徑：經(jīng)圓整可得， II軸最小直徑 經(jīng)圓整取: III軸最小直徑=經(jīng)圓整取: 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（此謹(jǐn)僅以每軸上一個(gè)齒輪為例進(jìn)行計(jì)算） 主軸齒輪的設(shè)計(jì)：主軸齒輪 ，∴ =250mm mm (502) 査機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)齒輪傳動(dòng)齒寬系數(shù) 軸I上的齒輪設(shè)計(jì)尺寸如下：=，=8∴ （下圖為各軸上齒輪設(shè)計(jì)的示意圖） =(30)=96 査機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)齒輪傳動(dòng)齒寬系數(shù) 軸II上的齒輪設(shè)計(jì)尺寸如下：軸II采用雙聯(lián)滑移齒輪 ，=8∴ =(48)=158査機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)齒輪傳動(dòng)齒寬系數(shù) 軸I和軸II軸軸承的選擇滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要原件間的滾動(dòng)接觸來支撐轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。根據(jù)本數(shù)控銑床的主軸箱設(shè)計(jì)需要，及其要求，由于軸I和軸II不是主軸，所以其精度等級(jí)不要求太高，級(jí)即可滿足要求。上圖為立式升降臺(tái)數(shù)控銑床主軸傳動(dòng)設(shè)計(jì)的示意圖6 主軸及其組件的設(shè)計(jì)主軸組件是機(jī)床的重要部件之一，它是機(jī)床的執(zhí)行件。主軸組件由主軸及其支承和安裝在主軸亡的傳動(dòng)件、密封件等組成。對(duì)于自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，為了實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸和夾持，還必須有刀具的自動(dòng)夾緊裝置、主軸準(zhǔn)停裝置和切屑清除裝置等結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)主軸組件有較高的要求。旋轉(zhuǎn)精度取決于主軸、軸承、箱體等的制造、裝配和調(diào)整精度。 剛度主軸組件的剛度是指其在外加載荷作用下抵抗變形的能力，通常以主軸前端產(chǎn)生單位位移的彈性變形時(shí)，在位移方向上所施加的作用力來定義。因此，主軸的尺寸和形狀、滾動(dòng)軸承的類型和數(shù)量、預(yù)緊和配置形式、傳動(dòng)件的布置方式、主軸組件的制造和裝配質(zhì)量等都影響主軸組件的剛度。 抗振性主軸組件的抗振性是指抵抗受迫振動(dòng)和白激振動(dòng)的能力。沖擊力和交變力是由材料硬度不均勻、加丁余量的變化，主軸組件不平衡、軸承或齒輪存在缺陷以及銑削過程中的頤振等引起的。隨著機(jī)床向高速、高精度發(fā)展，對(duì)抗振性要求越來越高。主軸組件的低階固有頻率與振型是其抗振性的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。 溫升和熱變形主軸組件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因番相對(duì)運(yùn)動(dòng)處的摩擦發(fā)熱，銑削區(qū)的銑削熱等使主軸組件的溫度升高，形狀尺寸和份量發(fā)生變化，造成主軸部件的所謂熱變形。因此，各種類型機(jī)床對(duì)溫升都有一定限制。 精度保持件主軸組件的精度保持性是指長(zhǎng)期地保持其原始制造精度的能力。磨損的速度與摩擦的種類有關(guān)，與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、表面粗糙度、材料的熱處理方式、潤(rùn)滑、防護(hù)及使用條件等許多因素有關(guān)。對(duì)耐磨性影響較大的因素有主軸、軸承的材料、熱處理方式、軸承類型及潤(rùn)滑防護(hù)方式等。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮主軸加工工藝性和裝配工藝性。主軸的前端形式取決于機(jī)床類型和安裝夾具或刀具的形式。主軸端部的結(jié)構(gòu)形狀都己標(biāo)誰化。主軸的剛度與材料的彈性模量互值有關(guān)，主軸材料首先考慮用鋼料。因此在選擇鋼料時(shí)應(yīng)首先選用價(jià)格便宜的中碳鋼(如45鋼)，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，在主軸端部、錐孔、定心軸頸或定心錐面等部位進(jìn)行局部高頻淬硬，以提高其耐磨性。當(dāng)支承為滑動(dòng)軸承，則軸頸也需淬硬，以提高其耐磨性。傳動(dòng)方式如下圖所示： 傳動(dòng)件位置的合理布置 主軸部件軸承的配置主軸軸承是主軸部件的重要組成部分，它的類型、結(jié)構(gòu)、配置、精度、安裝、調(diào)整、潤(rùn)滑和冷卻等狀況，都直接影響主軸部件的工作性能。主軸支承是主軸組件的重要組成部分，主軸支承是指主軸軸承、支承座及其相關(guān)零件的組合體，其中核心元件是軸承。滾動(dòng)軸承的主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)轉(zhuǎn)速和載荷變動(dòng)的范圍大；能在零間隙或負(fù)間隙(一定的過盈量)條件下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，具有較高的旋轉(zhuǎn)精度和剛度；軸承潤(rùn)滑容易，維修、供應(yīng)方便，摩擦因數(shù)小等?；瑒?dòng)軸承具有抗振性好、運(yùn)轉(zhuǎn)乎穩(wěn)、旋轉(zhuǎn)精度高及徑向尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，但制造、維修比較困難，并受到使用場(chǎng)合限制。軸承類型及型號(hào)選用主要應(yīng)根據(jù)主軸組件的剛度、承載能力、轉(zhuǎn)速、抗振性及結(jié)構(gòu)等要求告理進(jìn)行選定。為提高主袖組件的剛度，通常采用輕系列或特輕系列軸承，徑(即主袖軸頸)較大。(1)中高速重載 雙列圓柱滾子軸承配雙向推力角接觸球軸承(如配推力軸承，則極限轉(zhuǎn)速低)?？招膱A鉸該子軸承的極限轉(zhuǎn)速提高，但成本較高。(3)軸向載荷為主 精度不高時(shí)，選用推力軸承配深溝球軸承；精度較高時(shí)，選用向心推力軸承。這樣既可以提高剛度，也可滿足使用要求，主軸軸承等級(jí)選取為級(jí)。 主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定主軸的照顧要結(jié)構(gòu)參數(shù)有主軸前、后軸頸直徑和，主軸內(nèi)孔直徑d，軸前端懸伸量a和主軸主要支撐間的跨距L，這些參數(shù)直接影響主軸旋轉(zhuǎn)精度和主軸剛度⑴主軸前軸承軸徑的選取一般按機(jī)床類型，主軸傳遞的功率或最大加工直徑選取,銑床后軸頸的直徑()如下表所示，根據(jù)功率15KW，選范圍為110—115之間，初選為115mm。銑床主軸內(nèi)孔可以通過拉桿來拉緊刀桿等。選26mm。它主要取決于主軸端部的結(jié)構(gòu)、前支撐配置和密封裝置的形式和尺寸，由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。支撐跨距過小，主軸的彎曲變形固然較小，但因支撐變形引起主軸前軸端的位移量增大，反之，支撐跨距過大，支撐變形引起主軸前軸端的位移量盡管見效了，但主軸的彎曲變形增大，也回引起主軸前端叫大的位移。但是在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)由于結(jié)構(gòu)哂納感的原因，以及支撐剛度因磨損會(huì)不斷降低，主軸主要前支撐間的實(shí)際跨距往往大于上述最佳跨距，一般取=()a。如下圖所示： 圖（1） 主軸的技術(shù)要求數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要是主軸部件的結(jié)構(gòu)，主軸部件既要滿足精加工時(shí)精度較高的要求，又要具備粗加工時(shí)高效切削的能力。因?yàn)榻墙佑|軸承可以同時(shí)承受徑向和一個(gè)方向的軸向載荷，允許的極限轉(zhuǎn)速較高。用普通螺母作主軸軸承軸向限位如圖（3）所示，通常難以保證螺母端面與軸心線有較高的垂直度，鎖緊后易使軸承偏斜，甚至有可能使軸彎曲。選擇兩個(gè)36206c/DB背對(duì)背成組配組使用，并用端面鍵限位。端面鍵既作刀架1上的刀具定位用，又可通過它傳遞轉(zhuǎn)距。結(jié)束語臨近結(jié)束，回想這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，既是對(duì)我們的一次考驗(yàn)，也是對(duì)我們的一次鍛煉?？墒莿偰玫筋}目時(shí)卻是一頭的霧水，不知從何下手。設(shè)計(jì)過程中要用到太多的知識(shí)，而且是綜合性的運(yùn)用。一切要從頭做起！以自己不足半斤八兩的實(shí)力去面對(duì)如此復(fù)雜的畢業(yè)設(shè)計(jì)這本身就是一個(gè)很大的考驗(yàn)，但換個(gè)角度，也是一種很大的挑戰(zhàn)！說是鍛煉，很顯然，讓我這種不足半斤水平的實(shí)力來完成如此復(fù)雜的的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這個(gè)過程就是一種鍛煉！通過這次鍛煉，提高了自己查閱資料的能力，并熟悉了有關(guān)的技術(shù)政策，提高了熟練應(yīng)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊(cè)、圖冊(cè)等工具書進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力。就我們目前的水平來說，一人獨(dú)立設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)床是很艱難的，只有我們緊密合作發(fā)揮出團(tuán)隊(duì)的精神才可以完成。參考文獻(xiàn)[1]《數(shù)控銑床設(shè)計(jì)》文懷興主編．北京：化工工業(yè)出版社，2006[2] 《機(jī)床數(shù)控改造設(shè)計(jì)與實(shí)例》余英良主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994[3]《數(shù)控技術(shù)》張建綱、胡大鋒主編．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000[5]《機(jī)電傳動(dòng)控制》鄧星鐘主編．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001[7]《機(jī)械工業(yè)及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)上下冊(cè)》卜云峰主編．機(jī)械工業(yè)出版社，1999[9]160