【正文】 ……… 根據(jù)彎曲疲勞計算齒輪模數(shù)公式為： ……………… 式中：N計算齒輪傳遞的額定功率； 計算齒輪（小齒輪）的計算轉(zhuǎn)速r/min； 齒寬系數(shù)=b/m，常取6～10； 計算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動中最小齒輪的齒數(shù)； i大齒輪和小齒輪餓齒數(shù)比，“+”用于外嚙合，“”用于內(nèi)嚙合； 壽命系數(shù)，； 工作期限系數(shù)，；齒輪等傳動件在接觸和彎曲腳變載荷下的疲勞曲線指數(shù)m和基準循環(huán)次數(shù)C0；n齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/min；T預定的齒輪工作期限，中型機床推薦：T=15，000～20，000h；Kn轉(zhuǎn)速變化系數(shù)；KN功率利用系數(shù)；Kq材料強化系數(shù)。K1工作情況系數(shù)。本次設計中的模數(shù)計算與選取如下：1. Ⅰ軸傳到Ⅱ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計算： …………………… 齒輪彎曲疲勞的計算： ………………………… 取A=72mm …………………………… 計算（驗算）核驗齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強度值是否滿足要求。2. Ⅱ軸傳到Ⅲ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計算： ……………………………經(jīng)校核取m=。四. 電磁離合器的選擇摩擦電磁離合器目前在數(shù)控機床中應用十分廣泛，因為它可以在運轉(zhuǎn)中自動的接通或脫開，且具有結合平穩(wěn)，沒有沖擊、構造緊湊的特點，部分零件已經(jīng)標準化，多用于機床主傳動。根據(jù)初步的計算可從《離合器的選擇與運用》一書中選取，所有的作圖和計算尺寸都見書中的表。即： ……………………………… 對于需要在負載下啟動和變速，或啟動時間有特殊要求時，應按動扭距設計離合器。根據(jù)結構需要，如為軸裝式時，摩擦片的內(nèi)徑d應比安裝軸的軸徑大2～6mm。3） 計算摩擦面對數(shù)z …………………………………………… 式中：f摩擦片間的摩擦系數(shù)（有表可選）； 許用壓強MPa（有表可選）； D摩擦片內(nèi)片外徑mm（有表可選）； d摩擦片外片內(nèi)徑mm（有表可選）； Ku速度修正系數(shù)（有表可選）； Kz結合面數(shù)修正系數(shù)（有表可選）； Km結合次數(shù)修正系數(shù)（有表可選）。 滾珠絲桿副的選擇一. 脈沖當量和傳動比的確定 機械系統(tǒng)的主要技術參數(shù)通常由設計任務書或由產(chǎn)品樣本給出，一般包含功能參數(shù)和精度參數(shù)兩部分。1. 脈沖當量的選定傳感器與電機軸相連，用來檢測電機轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，并把它們轉(zhuǎn)換為電信號反饋給數(shù)控裝置。伺服電機每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)傳感器發(fā)出一定數(shù)量的脈沖，每個脈沖代表電機一定的轉(zhuǎn)角。2. 傳動比的選定對步進電機，當脈沖當量δp（mm/脈沖）確定，并且滾珠絲桿導程L0（mm）和電機步距角θb（℃/脈沖）都也已初步選定后，則可用下式來計算，該軸伺服傳動系統(tǒng)的傳動比： ……………………… 盡可能使i=1，這時可使步進電機直接與絲桿聯(lián)結，有利于簡化結構，提高精度，所以i=，取θb=。由于傳動系統(tǒng)的各傳動部件并不都與電機軸的同軸線，還成在各傳動部件轉(zhuǎn)動慣量向電機軸折算問題。這些比如：轉(zhuǎn)動慣量計算的基本公式、齒輪轉(zhuǎn)動慣量折算、滾珠絲桿轉(zhuǎn)動慣量Js折算、工作臺質(zhì)量折算和傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計算可見相關的參考書，在這里就不作詳細的說明與計算了。 滾珠絲桿副的類別主要從三個方面考慮：循環(huán)方式、循環(huán)列數(shù)與圈數(shù)、預緊方式。根據(jù)回珠方式可分兩類：內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。 鋼珠每一個循環(huán)閉路稱為列。種類很多。為了消除間隙和提高滾珠絲桿副的剛度，可以預加載荷，使它在過盈的條件下工作，稱為預緊。預緊后的剛度可提高到為無預緊時的2倍。通常，滾珠絲桿在出廠時，就已經(jīng)由制造廠調(diào)好預加載荷，并且預加載荷往往與絲桿副的額定動載荷有一定的比例關系。這種方法結構簡單，裝卸方便，剛度高；但調(diào)整不便，滾道有磨損時，不能隨時消除間隙和預緊，適用于高剛度重載傳動。數(shù)控機床常用進給絲桿的公稱直徑dm為Φ30mm至Φ80mm。b. 基本導程（螺距）L0。基本導程也稱為螺距。本次設計中的導程L0=6mm。滾珠絲桿副按其使用范圍及要求分為7個精度等級，即1，2，3，4，5，7，及10七個精度等級，1級精度最高，其余依次逐級降低，一般選取4級～7級，數(shù)控車床及精密機械可選用2級～3級。本次所設計的機床是數(shù)控機床，所以選用的精度等級還是很高的，是3級。 滾珠絲桿副的傳動效率較高，～。6） 滾珠絲桿螺母副安裝連接尺寸滾珠絲桿副型號名義直徑 螺 距滾珠直徑滾道半徑偏心距絲桿外徑螺母凸緣外徑螺釘中心圓直徑螺母凸緣厚度墊片厚度有襯套無襯套有襯套無襯套/in/mmD0 t d0 R e dD3D3， D4D4， TΔ WD4006 40 6 39102928676125螺旋升角螺釘尺寸螺釘個數(shù)螺母配合外徑襯套配合外徑螺母裝配總長度 L額定動載荷 C/N額定動載荷 C0/N滾珠絲桿副型號 λ M a D D， WD40062。步進電機有如下優(yōu)點：，而不受電壓高低，電流大小及其波形的影響。（步距角）無長期積累誤差，每轉(zhuǎn)一圈積累誤差會自動消失。二. 步進電機的選用（具體的選用步驟如下）：1） 步距角初選電機型號時應合理選擇θb及ｉ，并滿足： ………………………… 根據(jù)表中所提供的BF反應式步進電動機技術參數(shù)表，可以選取本次設計中所需要的型號： 選取θb=， 相應參數(shù)見下表。） 電 機 /V相電流/A最大靜轉(zhuǎn)距/Ncm）最高空載啟動頻率/Hz運行頻率/Hz 130BF001 580/12 10 （95）300016000 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量 105㎏cm2） 距頻特性 根據(jù)已選定步進電機，來確定，具體的數(shù)值可見上表。具體的校核結果見下圖：1） 突然啟動 2） 升速啟動最后電機運行頻率達到最高運行頻率。 要對快速進給運行和工作進給運行兩種工況分別校核，確?？爝M和工進時均不丟步。cm） …………………………… 三. 步進電機的安裝尺寸步進電機的安裝比較簡單，不帶機座，用定位止扣進行安裝定位，以保證步進電機安裝的同軸度。本次設計中用的就是小尺寸，故安裝時用的是有螺孔供安裝的。 步進電機安裝尺寸/㎜步進電機型號軸徑d1止扣直徑d2 d2螺孔，通孔 L1 L2 外徑D130BF00114 100 1554—φ12 32 5 130長度L BB 170134134結 論近年來，數(shù)控機床以其加工精度高、生產(chǎn)率高、柔性高、自動化程度高、適應中小批量生產(chǎn)而日益受到重視。我設計的是數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)，其中包括：數(shù)控車床的主運動傳動鏈，縱向進給運動傳動鏈，還包括齒輪模數(shù)計算及校核，主軸剛度的校核等。但我的設計中仍存在許多不足：在數(shù)控車床的高速發(fā)展中，主軸的轉(zhuǎn)速高達60000r/min。因而出現(xiàn)了適應高速進給的直線電動機傳動裝置，它將直線位移機構的傳動元件和執(zhí)行元件相結合，具有很高的動、靜剛度，其顯著技術特性是：最大位移不限，最大速度達150210m/min,加速度可達50m/s2。但隨著機床成本的不斷降低和數(shù)控技術的日益普及，數(shù)控車床的使用范圍會越來越大，將在機械加工中被普遍采用。教程. 武漢： 湖北科學技術出版社, 20029. 顧維邦主編. 金屬切削機床概論. 北京： 機械工業(yè)出版社, 200510. 甘永立主編. 幾何量公差與檢測第五版. 上海： 上?？萍汲霭嫔? 200111. 黃鶴汀主編. 金屬切削機床設計. 北京： 機械工業(yè)出版社, 199812. 朱張校主編. 工程材料. 北京： 清華大學出版社, 200413. 孫恒、陳作模主編. 機械原理. 北京： 高等教育出版, 199614. 王隆太主編. 先進制造技術. 北京： 機械工業(yè)出版社, 200315. 范欽珊主編. 材料力學. 北京： 高等教育出版社, 2000致 謝數(shù)控車床畢業(yè)設計是機械制造與自動化專業(yè)的我，必須經(jīng)歷的一個重要環(huán)節(jié)，也是對我三年大學生活的一個總結，在本次設計中，從選題到設計過程直到最后完成設計，都是在朱老師的悉心指導下完成的。在遇到困難的時候，帶我們?nèi)⒂^實習基地的實習車床。不僅教我們知識，而且教我們做人。對朱老師的感激之情是無法用幾句簡單的言語來表達的。還有學習上面給予的種種幫助。從開始選擇課題到設計的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意。第 56 頁 共 56 頁