數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 摘 要 本文作者研究的主要是數(shù)控車(chē)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，這類(lèi)主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可用于對(duì)普通車(chē)床的改造，以適應(yīng)當(dāng)前我國(guó)機(jī)床工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 本文作者完成的設(shè)計(jì)主要包括根據(jù)一些原始數(shù)據(jù)（其中包括機(jī)床的類(lèi)型、規(guī)格等）結(jié)合實(shí)際條件和情況對(duì)車(chē)床一些參數(shù)進(jìn)行擬定，再根據(jù)擬定的參數(shù)，進(jìn)行傳動(dòng)方案的比較，確定傳動(dòng)方案。然后計(jì)算各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比及齒輪齒數(shù)，再估算齒輪的模數(shù)和各軸的軸徑，并對(duì)齒輪和軸的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行校核。除此之外，還要對(duì)箱體內(nèi)的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，一些零件的選型，如電磁離合器的選擇等，從 而完成對(duì)整個(gè)主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ： 數(shù)控車(chē)床 主傳動(dòng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 of of of to of In to to of of of of to of to of to on of It t of of of of In in of of of to of NC 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 目錄 0 引言 . 1 1 總體設(shè)計(jì)方案擬定 . 3 1 1 擬定主運(yùn)動(dòng)參數(shù) ( Z) . 3 1 2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) . 3 1 3 動(dòng)力計(jì)算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì) . 3 1 4 軸和齒輪的驗(yàn)算 . 3 1 5 主軸變速箱裝配設(shè)計(jì) . 3 2 參數(shù)擬定 . 4 車(chē)床主參數(shù) (規(guī)格尺寸 )和基本參數(shù) . 4 各級(jí)轉(zhuǎn)速的確定 . 4 3 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) . 5 3 1 主擬定傳動(dòng)方案 . 5 3 2 傳動(dòng)方案的比較 . 5 3 2 1 采用單速電機(jī) . 5 3 2 2 采用雙速電機(jī) . 6 3 3 各級(jí)傳動(dòng)比的計(jì)算 . 7 3 4 各軸轉(zhuǎn)速的確定方法 . 9 3 4 1 軸的轉(zhuǎn)速 . 9 3 4 2 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 . 9 3 5 轉(zhuǎn)速圖擬定 . 10 4 動(dòng)力計(jì)算 . 11 齒輪的計(jì)算 . 11 1 確定齒輪齒數(shù)和模數(shù)（查表法） . 11 4 1. 2 確定齒輪的齒數(shù)和模數(shù)（計(jì)算法）并校核 . 12 4 1. 3 齒輪的精度設(shè)計(jì)； . 15 電磁離合器的選擇和使用 . 19 5 軸的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算 . 25 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 25 軸的強(qiáng)度校核 (以軸為例 ) . 25 選擇軸的材料 . 26 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 初估軸徑 . 26 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 26 5 2. 4 軸的受力分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 軸的剛度校核 (以軸為例 ) . 29 6 主軸變速箱的裝配設(shè)計(jì) . 32 箱體內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) . 32 設(shè)計(jì)的方法 (以軸的布置為例 ) . 32 7 結(jié)論 . 35 致謝 . 36 參考文獻(xiàn) . 37 附件清單 . 38 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 0 引言 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中 ,我所從事設(shè)計(jì)的 課題是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。此類(lèi)數(shù)控車(chē)床屬于經(jīng)濟(jì)型中檔精度機(jī)床，這類(lèi)機(jī)床的傳動(dòng)要求采用手動(dòng)與電控雙操縱方式，在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電控變速?？傮w的設(shè)計(jì)方案就是對(duì)傳動(dòng)方案進(jìn)行比較，繪出轉(zhuǎn)速圖，對(duì)箱體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括軸和齒輪的設(shè)計(jì)、校核等。 為什么要設(shè)計(jì)此類(lèi)數(shù)控車(chē)床呢？因?yàn)殡S著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)制造業(yè)領(lǐng)域涌現(xiàn)出了許多私營(yíng)企業(yè)，這些企業(yè)的規(guī)模普遍不大，沒(méi)有太多的資本。一些全功能數(shù)控系統(tǒng)，其功能雖然豐富，但成本高，對(duì)于這些中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)購(gòu)置困難，但是中小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn)，希望對(duì)原有機(jī)床進(jìn)行改造 ，進(jìn)行數(shù)控化、自動(dòng)化，以提高生產(chǎn)效率。我國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀是機(jī)床擁有量大、工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，突出的任務(wù)就是用較少的資金迅速改變機(jī)械工業(yè)落后的生產(chǎn)面貌，使之盡可能提高自動(dòng)化程度，保證加工質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)是擁有 300多萬(wàn)臺(tái)機(jī)床的國(guó)家，而這些機(jī)床又大量是多年累積生產(chǎn)的通用機(jī)床，自動(dòng)化程度低，要想在近幾年內(nèi)用自動(dòng)和精密設(shè)備更新現(xiàn)有機(jī)床，不論是資金還是我國(guó)機(jī)床廠的能力都是辦不到的。因此，普通機(jī)床的數(shù)控改造，大有可為。它適合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平、教育水平和生產(chǎn)水平，已成為我國(guó)設(shè)備技術(shù)改造主要方法之一。目 前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展迅速，研制了幾十種簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)，有力地促進(jìn)了我國(guó)數(shù)控事業(yè)的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)就是結(jié)合現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)實(shí)際，我國(guó)的國(guó)情，在滿(mǎn)足系統(tǒng)基本功能的前提下，盡可能地降低價(jià)格。 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床有許多優(yōu)點(diǎn)。 1）其降格便宜，且性能價(jià)格比適中，與進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控車(chē)床相比，前者只需一萬(wàn)元左右，后者則需十萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)元。因此，它特別適合于改造在設(shè)備中占有較大比重的普通車(chē)床，適合在生產(chǎn)第一線(xiàn)大面積推廣。從提高資本效率出發(fā)，改造閑置設(shè)備，能發(fā)揮機(jī)床的原有功能和改造后的新增功能，提高機(jī)床的使用價(jià)值。 2）適用于多品 種、中小批量產(chǎn)品的適應(yīng)性強(qiáng)。在普通車(chē)床上加工的產(chǎn)品，大都可在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行。加工不同零件，只要改變加工程序，很快適應(yīng)和達(dá)到批量生產(chǎn)的要求。 3）相對(duì)于普通車(chē)床，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床能提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低廢品損失。數(shù)控有較高的加工精度，加工出的產(chǎn)品尺寸一致性好，合格率高。 4）采用數(shù)控車(chē)床，能解決復(fù)雜的加工精度，還能節(jié)約大量工裝費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本。 5）采用此類(lèi)車(chē)床，還能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度將工人從緊張、繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)。6）可以提高工人素質(zhì)，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。數(shù)控系統(tǒng)的出現(xiàn)擴(kuò)大了工人的視野，帶動(dòng)了學(xué)習(xí)微電子技術(shù)的熱 潮，為工人由“體力型”向“智力型”過(guò)渡創(chuàng)造了條件，促進(jìn)了工廠的技術(shù)進(jìn)步。 7）增強(qiáng)了企業(yè)應(yīng)變能力，為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力創(chuàng)造了條件。企業(yè)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控設(shè)備對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造后，提高了加工精度和批量生產(chǎn)的能力，同時(shí)又?jǐn)?shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 保持“萬(wàn)能加工”和“專(zhuān)用高效”這兩種屬性，提高設(shè)備自身對(duì)產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的應(yīng)變能力，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。 本設(shè)計(jì)中的數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)就是主電機(jī)采用雙速電機(jī)，這樣可以簡(jiǎn)化箱體內(nèi)的結(jié)構(gòu)。操縱方式并非是完全數(shù)控，而是采用采用手動(dòng)與電控雙操縱方式，在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電控變速。本設(shè)計(jì)就是對(duì)在我國(guó)應(yīng)用非常廣泛的 數(shù)控車(chē)床進(jìn)行的改造，具有廣泛的適應(yīng)性。 車(chē)床是一種加工效率高，操作性能好，社會(huì)擁有量大的普通車(chē)床。實(shí)踐證明，把這種車(chē)床改造為數(shù)控車(chē)床，已經(jīng)收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 總體的設(shè)計(jì)方案就是對(duì)傳動(dòng)方案進(jìn)行比較，繪出轉(zhuǎn)速圖，對(duì)箱體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括軸和齒輪的設(shè)計(jì)、校核等。設(shè)計(jì)時(shí)一要注意設(shè)計(jì)的科學(xué)性和條理性，另一點(diǎn)就是要注意和實(shí)際的結(jié)合。設(shè)計(jì)的依據(jù)主要是以經(jīng)驗(yàn)或類(lèi)比為基礎(chǔ)的傳統(tǒng) (經(jīng)驗(yàn) )設(shè)計(jì)方法。作為一名尚未畢業(yè)的大學(xué)生，經(jīng)驗(yàn)自然是我們所欠缺的，所以除了老師的指導(dǎo)，最主要的就是借鑒書(shū)上的設(shè)計(jì)方法。書(shū)上雖然不 會(huì)有完全相同的示例，但一些其他類(lèi)型的主軸箱設(shè)計(jì)方法在這個(gè)課題上同樣適用，適用也只是大體上的適用，具體到一些細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)就需我們自己查設(shè)計(jì)手冊(cè)了。比如說(shuō)其中涉及到電磁離合器的設(shè)計(jì)就需自己解決。雖然我們很缺乏設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，但還應(yīng)處處從實(shí)際出發(fā)。從大處講，聯(lián)系實(shí)際是指在進(jìn)行機(jī)床工藝可能性的分析、參數(shù)擬定和方案確定中，既要了解當(dāng)今的先進(jìn)生產(chǎn)水平和可能趨勢(shì)，更應(yīng)了解我國(guó)實(shí)際生產(chǎn)水平，使設(shè)計(jì)的機(jī)床、機(jī)器在四化建設(shè)中發(fā)揮最佳的效益。從小處講，指對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)床零部件的制造、裝配和維修要進(jìn)行認(rèn)真的、切實(shí)的考慮和分析，對(duì)推薦的設(shè)計(jì)數(shù) 據(jù)和資料要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行取舍。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解和掌握結(jié)合實(shí)際、綜合思考的設(shè)計(jì)方法。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 1 總體設(shè)計(jì)方案擬定 1 1 擬定主運(yùn)動(dòng)參數(shù) ( Z) 機(jī)床設(shè)計(jì)的初始，首先需要確定有關(guān)參數(shù)，它們是傳動(dòng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，影響到產(chǎn)品是否能滿(mǎn)足所需要的功能要求。根據(jù)擬定的參數(shù)、規(guī)格和其他特點(diǎn)，了解典型工藝的切削用量，了解極限轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z、主傳動(dòng)電機(jī)功率 N。 1 2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)擬定的參數(shù)，通過(guò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖的分析，確定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖。傳動(dòng)方案有多種，傳動(dòng)型式更是式樣眾多，比如：傳動(dòng)型式上有集中傳動(dòng)的主軸變速箱。分離傳動(dòng)的主軸箱與變速箱；擴(kuò)大變速范圍可以用增加傳動(dòng)組數(shù)，也可用背輪機(jī)構(gòu)、分支傳動(dòng)等型式；變速型式上既可用多速電機(jī)，也可用交換齒輪、滑移齒輪、公用齒輪等。然后計(jì)算各傳動(dòng)比及齒輪的齒數(shù)。 1 3 動(dòng)力計(jì)算和結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì) 估算齒輪模數(shù) d，選擇和計(jì)算離合器。 將各傳動(dòng)件及其它零件在展開(kāi)圖和剖面圖上做初步的安排、布置和設(shè)計(jì)。 1 4 軸和齒輪的驗(yàn)算 在結(jié)構(gòu)草圖的基礎(chǔ)上，對(duì)一根傳動(dòng)軸和齒輪的剛度、強(qiáng)度進(jìn)行校核。 1 5 主軸變速箱裝配設(shè)計(jì) 主軸變速箱裝配圖是以結(jié)構(gòu)草圖為“底稿”，進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制的。圖上各零部件要表達(dá)清楚，并標(biāo)明尺寸和配合。 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 2 參數(shù)擬定 車(chē)床主參數(shù) (規(guī)格尺寸 )和基本參數(shù) 此經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床是由 據(jù)任務(wù)書(shū)上提供的條件： 此數(shù)控車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)速可分高低兩檔 ,共有 12級(jí)轉(zhuǎn)速： 其中高低兩檔各有 6級(jí)轉(zhuǎn)速，低速檔時(shí)40/, 45r/速檔時(shí)800 r/235 r/ 此車(chē)床床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為 400軸端部型式為 軸通孔直徑為 65 主軸孔錐度為公制 70；采用雙速 電機(jī) :其中 電機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率分別為 1000/1500 r/4/ 各級(jí)轉(zhuǎn)速的確定 已知主軸的轉(zhuǎn)速分為 12 級(jí)，又分為高低兩檔，其中高檔最大轉(zhuǎn)速 1800r/小轉(zhuǎn)速 235 r/ 1800/235= 1z 1 當(dāng)機(jī)床處于低 速檔時(shí) ,主軸共有 6級(jí)，轉(zhuǎn)速范圍nR=5340=1z ，即 = 1 =已知 45,查標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表 (見(jiàn)參考文獻(xiàn) 1第 6頁(yè) )45,就可每隔六個(gè)數(shù)取得一個(gè)數(shù) ,得低速檔的 6級(jí)轉(zhuǎn)速分別為 45,67,103,154,230,340 r/當(dāng)車(chē)床處于高速檔時(shí) , 主軸共有 6級(jí)，轉(zhuǎn)速范圍nR=351800=1z ，即 = 1 =已知 1800 ,查標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表 (見(jiàn)參考文獻(xiàn) 1 第 6頁(yè) ). 從表中找到800, 就可每隔六個(gè)數(shù)取得一個(gè)數(shù) ,得高速檔的 6級(jí)轉(zhuǎn)速分別為 236,354,543,815,1200,1800 r/ 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 3 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 3 1 主擬定傳動(dòng)方案 擬定傳動(dòng)方案，包括傳動(dòng)型式的選擇以及開(kāi)停、換向、制動(dòng)、操縱等整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的確定。傳動(dòng)型式則指?jìng)鲃?dòng)和變速的元件、機(jī)構(gòu)以及其組成、安排不同特點(diǎn)的傳動(dòng)型式、變速類(lèi)型。傳動(dòng)方案和型式與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度密切相關(guān)，和工作性能也有關(guān)系。因此，確定傳動(dòng)方案和型式，要從結(jié)構(gòu)、工藝、性能及經(jīng)濟(jì)性等多方面統(tǒng)一考慮。 3 2 傳動(dòng)方案的比較 3 2 1 采用單 速電機(jī) 已知變速級(jí)數(shù)為 Z=12。 確定傳動(dòng)組及各傳動(dòng)組中傳動(dòng)副的數(shù)目。 級(jí)數(shù)為 傳動(dòng)組分別有 . Z= 傳動(dòng)副數(shù)由于結(jié)構(gòu)的限制以 2 或 3 為合適，即變速級(jí)數(shù) Z 應(yīng)為 2 和 3 的因子 Z= 3。 可以有兩種方案 方案一 12=2 3 2 傳動(dòng)齒輪數(shù)目 2 （ 2+3+2） =14。 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 軸向尺寸為 15b。 傳動(dòng)軸數(shù)目為 4根。 操縱機(jī)構(gòu)較為簡(jiǎn) 單：兩個(gè)滑移齒輪和一個(gè)三聯(lián)滑移齒輪，可單獨(dú)也可集中操縱。 方案二 12=3 4 傳動(dòng)齒輪數(shù)目 2 （ 3 4） =14個(gè)。 軸向尺寸為 19b。 傳動(dòng)軸數(shù)目為 3根。 操縱機(jī)構(gòu)較復(fù)雜：四聯(lián)滑移齒輪作為整體式，滑移長(zhǎng)度為 12b；如拆為 2個(gè)雙聯(lián)滑移齒輪，需要有自鎖，以保證只有一個(gè)齒輪副嚙合。 相比之下，還是傳動(dòng)副數(shù)分別為 2， 3， 2的三個(gè)傳動(dòng)組方案為優(yōu)。 3 2 2 采用雙速電機(jī) 車(chē)床上，有時(shí)采用雙速電機(jī)，雙速電機(jī)的轉(zhuǎn)速比：電=2，傳動(dòng)系統(tǒng)的公比 應(yīng)當(dāng)是 2 的整次方根，本設(shè)計(jì)中的雙速電機(jī)的公比 = 2 =時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變換起著系統(tǒng)中第一擴(kuò)大傳動(dòng)組的作用相應(yīng)基本組的傳動(dòng)級(jí)數(shù)應(yīng)為 2，這樣使傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。本設(shè)計(jì)是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床，采用電控和手動(dòng)兩種方式，為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需要，本設(shè)計(jì)采用雙速電機(jī)。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 3 3 各級(jí)傳動(dòng)比的計(jì)算 假設(shè)結(jié)構(gòu)如圖： 52419107683軸軸主軸由于已經(jīng)設(shè)計(jì)了各軸之間的相對(duì)位置關(guān)系，由傳動(dòng)系統(tǒng)草圖知共有六個(gè)傳動(dòng)比。 分別設(shè)齒輪 1和齒輪 4之間的傳動(dòng)比 為 14i ,齒輪 2和齒輪 5之間的傳動(dòng)比為25i,齒輪 8和齒輪 9之間的傳動(dòng)比為 89i,齒輪 3和齒輪 6之間的傳動(dòng)比為 36i ,齒輪 7 和齒輪 10之間的傳動(dòng)比為710i,帶輪傳動(dòng)比為輪帶i。 設(shè)其中25i14i 36i。 當(dāng)處于低檔時(shí)，手動(dòng)操作使得齒輪 8和齒輪 9嚙合。 當(dāng)中間的電磁離合器得電，齒輪 2和齒輪 5 之間嚙合，當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速最小，為45或 67 r/ 可得 25i89i輪帶i 1000=45r/5i89i輪帶i 1500=67 r/左側(cè)的電磁離合器得電，齒輪 3和齒輪 6 之間嚙合，當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速最大，為226或 340 r/ 可得 36i89i輪帶i 1000=230 r/控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 36i89i輪帶i 1500=340 r/右側(cè)的電磁離合器得電，齒輪 1 和齒輪 4 之間嚙合，當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速為 100或 150 可得 14i 89i輪帶i 1000=100 r/14i 89i 輪帶i 1500=150 r/處于高檔時(shí)，手動(dòng)操作使得齒輪 7和齒輪 10嚙合 當(dāng)中間的電磁離合器得電，齒輪 2和齒輪 5 之間嚙合，當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速最小，為236或 354 可得 25i710i輪帶i 1000=235 r/5i710i輪帶i 1500=354 r/左側(cè)的電磁離合器得電，齒輪 3和齒輪 6 之間嚙合，當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速最大，為1200或 1800 可得 36i710i輪帶i 1000=1200 r/6i710i輪帶i 1500=1800 r/右側(cè)的電磁離合器得電，齒輪 1 和齒輪 4 之間嚙合，當(dāng)時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速為 543或 816 可得 14i 710i輪帶i 1000=543 r/4i 710i輪帶i 1500=815 r/這 6各方程聯(lián)列可解得 25i 14i 36i 9i 710i 輪帶i 動(dòng)比的選用時(shí)，應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題，充分使用齒輪副的極限傳動(dòng)比 1/4， 雖然可以最大限度地獲得變速箱范圍或減少傳動(dòng)件數(shù)，但會(huì)導(dǎo)致齒輪和箱體尺寸過(guò)大，齒輪線(xiàn)速度增大，容易產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，要求精度提高。在實(shí)踐中，往往不采買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 用降速很小、升速很大的傳動(dòng)比，特別是中間軸的傳動(dòng)。因此，從系統(tǒng)的角度考慮，寧可適當(dāng)增加串聯(lián)傳動(dòng)組的數(shù)目，或者用并聯(lián) 式的分支傳動(dòng)滿(mǎn)足變速范圍的要求，而避免用極限傳動(dòng)比的傳動(dòng)副。 以上幾個(gè)傳動(dòng)比都符合要求。 3 4 各軸轉(zhuǎn)速的確定方法 由傳動(dòng)比和電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以計(jì)算出各軸的轉(zhuǎn)速； 3 4 1 軸的轉(zhuǎn)速 軸從電機(jī)得到運(yùn)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成各級(jí)轉(zhuǎn)速。電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速和主軸最高轉(zhuǎn)速應(yīng)相接近。顯然，從傳動(dòng)件在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下恒功率工作時(shí)所受扭矩最小來(lái)考慮，軸不宜將電機(jī)轉(zhuǎn)速降得太低。但如果軸上裝有摩擦離合器一類(lèi)部件時(shí)，高速下摩擦損耗、發(fā)熱都將成為突出矛盾，因此，軸轉(zhuǎn)速也不宜太高車(chē)床的軸轉(zhuǎn)速一般取 7001000 r/右比 較合適。另外也要注意到電機(jī)與軸的傳動(dòng)方式，如用帶輪傳動(dòng)時(shí)，降速比不宜太大，和主軸尾部可能干涉。 3 4 2 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 對(duì)于中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速的考慮原則是：妥善解決結(jié)構(gòu)尺寸大小與噪音、振動(dòng)等性能要求之間的矛盾。 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí)，中間傳動(dòng)軸和齒輪承受扭矩小，可以使軸徑和齒輪模數(shù)小些，從而可以使結(jié)構(gòu)緊湊。但是，這將引起空載功率和噪音加大。從經(jīng)驗(yàn)知：主軸轉(zhuǎn)速和中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況作相應(yīng)修正： 1、對(duì)于功率較大的重切削機(jī)床，一般主軸轉(zhuǎn)速較低，中間軸的轉(zhuǎn)速適當(dāng)取高一些對(duì)減小結(jié)構(gòu)尺寸的效 果較明顯。 2、對(duì)高速輕載或精密機(jī)床，中間軸轉(zhuǎn)速宜取低一些。 3、控制齒輪圓周速度8 ，在此條件下，可適當(dāng)選用較高的中間軸轉(zhuǎn)速。 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3 5 轉(zhuǎn)速圖擬定 運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定以后，主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速就已經(jīng)知道了，而且根據(jù)設(shè)計(jì)出來(lái)的各級(jí)齒輪的傳動(dòng)比，這樣就可以擬定主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速圖，使主運(yùn)動(dòng)逐漸具體化。 電動(dòng)機(jī) 軸 軸 主軸4510315423034023635454381512001800150010000 . 5 3 4 ： 15 3 ： 3 12 0 ： 6 23 5 ： 4 75 4 ： 4 11 7 ： 6 6此車(chē)床集中傳動(dòng) :公比為 ,級(jí)數(shù) Z=12,變速范圍 R=1800/45=40。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 4 動(dòng)力計(jì)算 齒輪的計(jì)算 1 確定齒輪齒數(shù)和模數(shù)（查表法） 可以用計(jì)算法或查表法確定齒輪齒數(shù)，后者更為簡(jiǎn)便。根據(jù)上面計(jì)算的傳動(dòng)比和初步定出的小齒輪齒數(shù)，查表即可求出齒輪副齒數(shù)之和，再減得大齒輪的齒數(shù)。 用查表法求軸和軸上的齒輪的齒數(shù)和模數(shù) 常用傳動(dòng)比的適用齒數(shù)（小齒輪）（見(jiàn)參考書(shū) 1第 20頁(yè)）。 選取時(shí)應(yīng)注意： 不產(chǎn)生根切。一般取 18 20； 保證強(qiáng)度和防止熱變形過(guò)大，齒輪齒根圓到鍵槽的壁厚 2m,一般取 5T/m。 同一傳動(dòng)組的各對(duì)齒輪副的中心距應(yīng)當(dāng)相等。若模數(shù)相同，則齒數(shù)和亦應(yīng)相等。但由于傳動(dòng)比的要求，尤其是在傳動(dòng)中使用了公用齒輪后，常常滿(mǎn)足不了上述要求。機(jī)床上可用修正齒輪，在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等。但修正量不能太大，一般齒數(shù)差不能超過(guò) 3 4 個(gè)齒。 防止各種碰撞和干涉。 三聯(lián)滑移齒輪的相鄰兩齒輪的齒數(shù)差應(yīng)大于 4。 所以，可以假設(shè)其中最小的齒輪 2 齒數(shù)為 20，而且由上可知，齒輪 2 和齒輪 5之間的傳動(dòng)比為 常用傳動(dòng)比的適用齒數(shù)（小齒輪）表，可找到最接近的傳動(dòng)比為 時(shí)的齒數(shù)之和為 82。可得 大齒輪齒數(shù)為 62。 齒輪模數(shù)的估算 按接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜 ,而且有些系數(shù)只有在齒輪各參數(shù)都已經(jīng)知道后方可確定 ,所以只在草圖畫(huà)完之后校核用。在畫(huà)草圖之前，先估算，再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。 齒輪彎曲疲勞的估算： m 323 1 其中 = 齒輪點(diǎn)蝕的估算： 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 A 3703 其中 大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 , 由中心距 212 1 根據(jù)估算所得m和 較大得值 ,選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 以齒輪 2和齒輪 5為例 輪帶i n=1500 01 r/=m 323 3703 220 以 ,根據(jù) 取 ,為了保證模數(shù)一定滿(mǎn)足要求 ,假設(shè)齒輪 2和齒輪 5的模數(shù)為 3 由此可知 ,輸入軸 1和傳動(dòng)軸 2之間的中心距為 A=2 )52( =2 )6220(3 =123理且根據(jù) 1 軸和 2 軸之間的距離始終為 123得出 1 軸和 2 軸之間其余的齒輪的齒數(shù)和模數(shù) 分別為 5 7 1 1 4 1. 2 確定齒輪的齒數(shù)和模數(shù)（計(jì)算法）并校核 以齒輪 8和 9為例 , 設(shè)計(jì)時(shí)采用最高轉(zhuǎn)速，即齒輪 10的轉(zhuǎn)速為 1800r/知該組齒輪傳遞的功率買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 為 知傳動(dòng)比為 89i 設(shè)齒輪對(duì)稱(chēng)布置 ,使用壽命為 8年 ,每年以 300工作日計(jì) ,兩班制 ,中等沖擊 ,齒輪單向回轉(zhuǎn)。 1、齒輪的材料、精度和齒數(shù)選擇 因傳遞功率不大、轉(zhuǎn)速不高、材料按 表7采用 55 鋼，鍛造毛坯，大齒輪正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。 齒輪精度用 6 級(jí)，軟齒表面粗糙度為 軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為點(diǎn)蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，取齒輪 8 的齒數(shù)為17，則齒輪 9為 17/6 2、設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng) 度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 （ 2）、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 311 )1(2 u 2 1T =1 1 3 2 9 0 0 由圖 7 , 由圖 7 , 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7算 66/830016171 8 0 0601 N = 2N 9 由圖 71 圖 7彎曲疲勞壽命系數(shù) 11 2由表 7得接觸疲勞安全系數(shù) ,彎曲疲勞安全系數(shù) 選 前面的式子求得許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 80 12 7 1 22 3 2 2 3 01l i ml i 2 3002l 2 將有關(guān)值代入式子 得 3 11 )1(2 u = 3266831 1 3 2 9 =2 則 100060 111 t 查圖 7 09.1由表 7得 K ;由表 7得 K;取1K ;則 修正 2 11 由表 7.3m 3校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 由圖 77核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度 1213211 3 2 9 I 2 2 所以，初選的齒輪齒數(shù)和計(jì)算出的模數(shù)符合要求。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 求得齒輪 8和 9的齒數(shù)和模數(shù)分別為 7 .5 6 中齒輪 8 的齒數(shù)為 17，有可能會(huì)發(fā) 生根切現(xiàn)象，所以要修正齒輪，用變位修正法求得 8齒輪的變位系數(shù)為 +同樣的方法可以求得其他齒輪的變位系數(shù)。 列出各齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、和變位系數(shù) 編號(hào) 模數(shù) 齒數(shù) 齒形角 變位系數(shù) 1 3 35 20 + 3 20 20 + 3 51 20 0 4 3 47 20 3 62 20 0 6 3 31 20 0 7 3 56 20 0 8 3 5 17 20 + 3 5 66 20 0 10 3 41 20 +輪材料為 55鋼 ,熱處理為齒部 1. 3 齒輪的精度設(shè)計(jì)； 齒輪精度設(shè)計(jì)的方法及步驟： 1、確定齒輪的精度等級(jí)； 2、齒輪誤差檢驗(yàn)組的選擇及其公差值的確定； 3、計(jì)算齒輪副側(cè)隙和確定齒厚極限偏差代號(hào)； 4、確定齒坯公差和表面粗糙度； 5、公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度極限偏差的換算； 6、繪制齒輪零件圖。 以齒輪 9為例：齒數(shù)為 66，模數(shù)為 位系數(shù)為 0。 確定齒輪的精度等級(jí) 由于該齒輪是主軸箱內(nèi)的齒輪，對(duì)傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性的要求都比較高，主要要求數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 的是傳動(dòng)平穩(wěn)性精度等級(jí)。據(jù)圓周速度 100060 00 34 對(duì)于如此要求高的齒輪采用 6級(jí)精度。 齒輪誤差檢驗(yàn)組的選擇及其公差值的確定 該齒輪屬中等精度，且為批量生產(chǎn)查表 12、據(jù) 3 及 71 查表 12 12 12 第公差組 36 25F 45第公差組 911差組 9 計(jì)算齒輪副的最小極限側(cè)隙2油池潤(rùn)滑和 nn s 2 22112 tn 6 根據(jù)齒輪和箱體的材料，從材料手冊(cè)上查得，鋼和鑄鐵的線(xiàn)膨脹系數(shù)分別為c /1 ， c /2 。 傳遞的中心距 1766(21( 6 所以， 確定齒厚極限偏差代號(hào) 齒厚上偏差 由式（ 12 c a n 22212216 式中 F 前面已查得 9F m 表 12級(jí)精度查得 mf 111 mf 92 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 由表 126級(jí)精度查得 20， 所以，代入數(shù)據(jù)得 56 ， 因?yàn)?11由圖 122，因此 666 齒厚下偏差 可知 22 ta 6 查表 12 6 級(jí) 精 度 齒 輪 36 ， 查 表 12r ，所以 mT s 22 377166 7 由圖 122，因此 mE 1 3 21112 至此，小齒輪的精度為： 6定齒坯公差、表面粗糙度 齒輪內(nèi)孔是加工、檢驗(yàn)及安裝的定位基準(zhǔn)，對(duì) 6級(jí)精度的齒輪，由表 12孔尺寸公差為 孔直徑為 85差按基準(zhǔn)孔 H 選取，即齒輪內(nèi)孔的下偏差為 0，上偏差為 +孔的形狀公差按 6級(jí)決定或遵守包容原則。 定位端面的端面圓跳動(dòng)公差由表 12 齒頂圓只作為切齒加工的找正基準(zhǔn)，不作為檢驗(yàn)基準(zhǔn)， 故其公差選用 頂圓直徑 3 8211 ，偏差按基準(zhǔn)軸 h 選取 ,即下偏差為 偏差為 0。 數(shù)控車(chē)床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 齒輪的表面粗糙度按 7級(jí)查表 12表面粗糙度面孔準(zhǔn)端面頂圓 公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度極限偏差 的換算 公法線(xiàn)的公稱(chēng)長(zhǎng)度 k,可從機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)手冊(cè)中查得或按式 122跨齒數(shù) 16(2( 6 該齒輪為中模數(shù)齒輪，控制側(cè)隙的指標(biāo)宜采用公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度極限偏差換算式 12 12 12m s i o i o s 6 s i 520s i o 2s i o s 6 齒輪工作圖 下圖為本例齒輪零件圖 。 法向模數(shù)齒數(shù)齒形角齒頂高系數(shù)徑向變化系數(shù)跨齒數(shù)跨 K 齒 公 法 線(xiàn)平均長(zhǎng)度偏差精度等級(jí)配對(duì)齒輪公差組齒輪副中心距及其極限偏差m f ff ptf . 7 2 0 . 0 2 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 23 兩端面未注倒角（ ） 電磁離合器的選擇和使用 隨著機(jī)床設(shè)備向自動(dòng)化趨勢(shì)發(fā)展 ,電磁離合器和制動(dòng)器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 ,本設(shè)計(jì)為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床 ,采用手動(dòng)和電動(dòng)相結(jié)合的方式 ,其中的電控就是用電磁離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)的 ,電磁離合器是自動(dòng)化控制的主要元件之一 ,它具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱和自動(dòng)控制等特點(diǎn)，同時(shí)能滿(mǎn)足簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu)，提高齒輪箱的傳動(dòng)剛度和加工精度，實(shí)現(xiàn)機(jī)床高響應(yīng)性、高頻率動(dòng)作等方面的要求。 我設(shè)計(jì)的主軸箱采用了 3個(gè)電磁離合器，大大簡(jiǎn)化了主軸箱內(nèi)結(jié)構(gòu)。離合器的類(lèi)型很多，有通電工作的，也有失電工作的。按其傳遞扭矩形式可分為摩擦式離合器、牙嵌式離合器，磁粉式離合器以及轉(zhuǎn)差式離合器；按其工作條件可分為濕式離合器和干式離合器；按其電流饋入的方式可分為有滑環(huán)離合器和無(wú)滑環(huán)離合器。 選擇離合器的型號(hào)規(guī)格之前，必須充分了解各種離合器的動(dòng)作特性及其優(yōu)缺點(diǎn)。在選擇離合器過(guò)程中最重要