XTK7140數(shù)控立式銑鏜床及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀畢業(yè)論文 答辯通過】

需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 第一部分 機(jī)床總體布局設(shè)計(jì) 一、機(jī)床總體尺寸參數(shù)的選定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求并參考實(shí)際情況，初步選定機(jī)床主要參數(shù)如下： 工作臺寬度長度 400 1600 主軸錐孔 7 24 工作臺最大縱向行程 900 作臺最大橫向行程 375 軸箱最大垂直行程 400 軸轉(zhuǎn)速級數(shù) 16級 主軸轉(zhuǎn)速范圍 50 2000r/、 130應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)） 130應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)） 主電動機(jī)的功率 W 主軸電動機(jī)轉(zhuǎn)速 1440 r/床外形尺寸（長寬高） 2450 1200 2300 床凈重 500 、機(jī)床主要部件及其運(yùn)動方式的選定 1、 主運(yùn)動的實(shí)現(xiàn) 因所設(shè)計(jì)的機(jī)床要求能進(jìn)行立 式的銑 和 鏜 ， 垂直方向的行程比較大 ,因而 采用工作臺不動 ,而主軸箱各軸向擺放為 立式的結(jié)構(gòu)布局 ；為了使主軸箱在數(shù)控的計(jì)算機(jī)控制上齒輪的傳動更準(zhǔn)確、更平穩(wěn)，工作更可靠，主軸箱主要采用離合器變換齒輪 的有級變速。 2、進(jìn)給運(yùn)動的實(shí)現(xiàn) 本次所設(shè)計(jì)的機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動均由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字控制，因此在 X、 Y、 給運(yùn)動均采用滾珠絲杠螺母副，其動力由步進(jìn)電機(jī) 通過調(diào)隙齒輪傳遞。 3 、 數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn) 采用單片機(jī)控制，各個控制按扭均安裝在控制臺上，而控制臺擺放在易操作的位置，這一點(diǎn)須根據(jù)實(shí)際情況而定。 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 4、 機(jī)床其它零部件的選擇 考慮到生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，機(jī)床附件如油管、行程開關(guān)等，以及標(biāo)準(zhǔn)件如滾珠絲杠、軸承等均選擇外購形式。 三、機(jī)床總體布局的確定 根據(jù)以上參數(shù)及主要部件及其運(yùn)動方式，則可擬定機(jī)床的總體布局圖，詳細(xì)圖紙請參照 1號 紙。 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 第二部分 主傳動的設(shè)計(jì) 一 擬定 轉(zhuǎn)速圖 ： 的確定： 根據(jù) 使用說明書，初步 確定本次設(shè)計(jì)的 控立式銑鏜床的 主軸轉(zhuǎn)速范圍為 40 1600r 1z 15 401600 由設(shè)計(jì)手 冊取標(biāo)準(zhǔn)值得： = 令 m 600m a x ，則 m a xm i n 則取 m 600m 。 為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操縱方便的要求，主軸轉(zhuǎn)速為 16 級的變速系統(tǒng)，總共需要 四 個變速組。 3. 確定傳動順序方案： 按著傳動順序，各變速組排列方案 只 有 一個 ： 16 2 2 2 2 也 不存在 符 不符合 “前多后少 、前疏后密 ”的原則 ， 本次設(shè)計(jì)即采用此方案。 4. 確定擴(kuò)大順序方案： 傳動順序方案確定 以后，還可列出若干不同擴(kuò)大順序方案。如無特殊要求，根據(jù)“前密后疏”的原則，應(yīng)使擴(kuò)大順序和傳動順序一致，通常能得到最佳的結(jié)構(gòu)式方案，故選用 16 12 2 42 82結(jié)構(gòu)式方案。 檢查最后擴(kuò)大組的變速范圍： r= 8)12(222 10 故合符要求。 . 擬 定轉(zhuǎn)速圖： 根據(jù)已確定的結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)議定轉(zhuǎn)速圖 時(shí)，紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 動比，合理確定傳動軸的轉(zhuǎn)速。 定比傳動 在變速傳動系統(tǒng)中采用定比傳動，主要考慮傳動、結(jié)構(gòu)和性能等方面的要求，以及滿足不同用戶的使用要求。在銑 鏜 床的設(shè)計(jì)中，總降速比為u=50/1440=1/30=每一個變速組的最小降速比均取 1/4。則三個變速組的總降速可達(dá) 01 。故無需要增加降速傳動，但為了使中間兩個變速組做到降速緩慢，以利于減小變速箱的徑向尺寸和有利于制動方便，在軸間增加一對降速傳動齒輪（3024），同時(shí)，也有利于設(shè)計(jì)變型機(jī)床，因?yàn)橹灰淖冞@對降速齒輪傳動比，在其他三個變速組不變的情況下，就可以將主軸的16種轉(zhuǎn)速同時(shí)提高或降低，以便滿足不同用戶的要求。 分配降速比 前面已確定， 16 2 2 2 2 共需三個變速組，并在軸間增加一對降速傳動齒輪，要用到四個變速組，在主軸上標(biāo)出 16級轉(zhuǎn)速： 50 1600r/第軸上用 4400 ，最低轉(zhuǎn)速用 此A,5格，即代表總降速傳動比為151 定出各變速組的最小傳動比 根據(jù)降速前慢后快的原則，在軸間變速組取61u ，在軸間變速組取41u ，在軸間變速組取31u ， 在 I軸間變速組取21 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 根據(jù)結(jié)構(gòu)式可知：軸 間變速組的級比指數(shù)分別為： 2， 4， 8。傳動副為： 2， 2， 2。則畫出上圖的轉(zhuǎn)速圖。 . 確定各齒輪的齒數(shù)： 在確定齒輪齒數(shù)時(shí)應(yīng)注意：齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過大，以免加大兩軸之間的中心距，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)龐大，而且增大齒數(shù)和還會提高齒輪的線速度而增大噪聲，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要把齒數(shù)和控制在 120100了控制每組嚙合齒輪不產(chǎn)生根切現(xiàn)象，使最小齒數(shù) 2018z，因而齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)過小。 在軸間： 又 17 20紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 則 100,994 在高速軸中盡量使齒輪的幾何尺寸小一點(diǎn)以減小主軸的尺寸，所以可取 99 可查出： 2015z， 79209916 z， 38619913 1 8,74,703 s z . 取 1023 2911z， 732910212 z， 515110210 z .32 ，s 63 2911z， 37296612 z， 44226610 z .41 ，s 43 2411z， 30245412 z， 33215410 z . 傳動系統(tǒng)圖的擬定： 根據(jù)以上分析及計(jì)算，擬定如下傳動系統(tǒng)圖： 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 主電機(jī)24 3029 37332122 4429 7361 3851 512079二主傳動主要零件的強(qiáng)度計(jì)算： 電動機(jī)的選擇 1電動機(jī)的功率計(jì)算 查機(jī)床主軸 /變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo) : 端銑：硬質(zhì)合金端銑刀 D=120銑刀材料是 45號鋼； 半精銑 =150m/齒數(shù) Z=3 4，取 Z=4； ,取 f =z； ) ， 取 e = 3 ，取 p =3 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 1) 主（切向）切削力 F 硬質(zhì)合金端面銑刀銑削碳鋼工件： 0 N 2) 切削功率切N 切W 根據(jù) 上面兩個公式求 得： F 20 0 486 1 20 0 電動機(jī)參數(shù)的選擇 在選擇電動機(jī)時(shí)，必須使得 據(jù)這個原則，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選取 電動機(jī)，其基本參數(shù)如下（單位為 A=190 B=140 C=70 D=28 E=60 F=8 G=24 H=112 K=12 45 30 90 65 80 L=400 齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于直齒圓柱齒輪具有加工和安裝方便、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，而且直齒圓柱齒輪傳動也能滿足設(shè)計(jì)要求，所以本次設(shè)計(jì)選用漸開線直齒圓柱齒輪傳動；主軸箱中的齒輪 用于傳遞動力和運(yùn)動，它的精度直接與工作的平穩(wěn)性、接觸誤差及噪聲有關(guān)。為了控制噪聲，機(jī)床上主傳動齒輪都選用較高的精度，但考慮到制造成本，本次設(shè)計(jì)都選用 7精度。具體設(shè)計(jì)步驟如下： 1、模數(shù)的估算： 按接觸疲勞和彎曲疲勞計(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)都已知道后方可確定，所以只在草圖畫完之后校核用。在畫草圖之前，先估算，再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。 齒輪彎曲疲勞的估算公式： 32 （式中 N 即為齒輪所傳遞的功率） 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 齒面點(diǎn)蝕的估算公式： （式中 N 即為齒輪所傳遞的功率） 其中A 為齒輪中心距。 由中心距 A 及齒數(shù) 21,出 模數(shù)： 212 據(jù)估算所得取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。 前面已求得各軸所傳遞的功率，各軸上齒輪模數(shù)估算如下： 第一對齒輪副 440 以，第一對齒輪副傳動的齒輪模數(shù)應(yīng)為 二對齒輪副 002 2 2 6 以，第二對齒輪副傳動的齒輪模數(shù)應(yīng)為 三對齒輪副 31 23 mm 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 A 23 以，第三對齒輪副傳動的齒輪模數(shù)應(yīng)為 四對齒輪副 15 34 34 以，第四對齒輪副傳動的齒輪模數(shù)應(yīng)為 上所述，為了降低成本，機(jī)床中各齒輪模數(shù)值應(yīng)盡可能取相同，但因?yàn)檩S得轉(zhuǎn)速比較小，扭矩比較大，為了增加其強(qiáng)度和在主軸上能起到飛輪的作用，需增加軸齒輪的幾何尺寸。所以，本次設(shè)計(jì)中在間各個齒輪模數(shù)均為 1m =3軸上就取 2 。 2、齒輪分度圓直 徑的計(jì)算 根據(jù)漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪分度圓直徑計(jì)算公式可得各個傳動副中齒輪的分度圓直徑為： 單位 (723241 d 633212 d 903303 d 993335 d 15335112 d 25646413 d 15243815 輪寬度 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 齒寬影響齒的強(qiáng)度，但如果太寬，由于齒輪制造誤差和軸的變形，可能接觸不均勻，反兒容易引起振動和噪聲。一般取 B=（ 6 10） m。本次設(shè)計(jì)中，取主動齒輪寬度 B=8m=8 3=24最后一對齒輪嚙合取也取 B=7m 24)。 4、齒輪其他參數(shù)的計(jì)算 根據(jù)機(jī)械原理中關(guān)于漸開線圓柱齒輪參數(shù)的計(jì)算公式及相關(guān)參數(shù)的規(guī)定，齒輪的其它參數(shù)都可以由以上計(jì)算所得的參數(shù)計(jì)算出來，本次設(shè)計(jì)中，這些參數(shù)在此不在一一計(jì)算。 5、齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 不同精度等級的齒輪，要采用不同的加工方 法，對結(jié)構(gòu)的要求也不同，7 級精度的齒輪，用較高精度的滾齒機(jī)或插齒機(jī)可以達(dá)到。但淬火后，由于變形，精度將下降。因此，需要淬火的 7級齒輪一般滾或插后要剃齒，使精度高于 7級，或者淬火后再珩齒。 6級精度的齒輪，用精密滾齒機(jī)可以達(dá)到。淬火齒輪，必須達(dá)到 6級。機(jī)床主軸箱中的齒輪齒部一般都需要淬火。 6、齒輪的校核（接觸疲勞強(qiáng)度）： 計(jì)算齒輪強(qiáng)度用的載荷系數(shù) K，包括使用系數(shù) 動載荷系數(shù)間載荷分配系數(shù)，即： K 表得：Z= = Z (2 將數(shù)據(jù)代入得： H 1100輪接觸疲勞強(qiáng)度滿足，因此接觸的應(yīng)力小于許用的接觸應(yīng)力。其它齒輪也符合要求，故其余齒輪不在驗(yàn)算，在此略去。 、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、各傳動軸軸徑的估算 滾動軸承的型號是根據(jù)軸端直徑確定的，而且軸的 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此先要初算軸徑。軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法用下列公式進(jìn)行估算。 30 0 ) 式中， P 軸傳遞的功率， n 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速， r/ 0A 其經(jīng)驗(yàn)值見表 15 取的值為 （ 1）、計(jì)算各傳動軸傳遞的功率 P 根據(jù)電動機(jī)的計(jì)算選擇可知，本次設(shè)計(jì)所選用的電動機(jī)額定功率 傳動軸傳遞的功率可按下式計(jì)算： 電機(jī)到傳動軸之間傳動效率； 由傳動系統(tǒng)圖可以看出，本次設(shè)計(jì)中采用了聯(lián)軸器和齒輪傳動，則各軸傳遞的功率為： 1 = 2 = 3 = 4 = 所以，各傳動軸傳遞的功率分別為： 4 2 1 (2) 估算各軸的最小直徑 本次設(shè)計(jì)中，考慮到主軸的強(qiáng)度與剛度以及制造成本的經(jīng)濟(jì)性，紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 擇主軸的材料為 40它各軸的材料均選擇 45 鋼，取 為 115，各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速圖得出： 002r/31r/15r/50r/ 所以各軸的最小直徑為： 0 28 4 5 31 17 2 5 31 56 1 5 31 05 0 5 31 在以上各軸中，每根軸都開有平鍵或花鍵，所以為了使鍵槽不影響軸的強(qiáng)度，應(yīng)將軸的最小直徑增大 5%，將增大后的直徑圓整后分別取各軸的最小直徑為： d=18 d=22 d=28 d=302、各軸段長度值的確定 各軸段的長度值，應(yīng)根據(jù)主軸箱的具體結(jié)構(gòu)而定，且必須滿足以下的原則：應(yīng)滿足軸承及齒輪的定位要求； 3、軸的剛度與強(qiáng)度校核 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，需選擇除主軸外的一根軸進(jìn)行強(qiáng)度校核，而主軸必須進(jìn)行剛度校核。在此選擇第 根軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。 （ 1）、第 根軸的強(qiáng)度校核 1)、軸的受力分析及受力簡圖 由主軸箱的展開圖可知，該軸的動力源由電動機(jī)通過 彈性聯(lián)軸器 傳遞過來，而后通過齒輪將動力傳遞到下一根軸。其兩端通過一對角接觸球軸承將力轉(zhuǎn)移到箱體上去。由于傳遞的齒輪采用的 是 直齒圓柱齒輪，因此其軸向力可以忽略不計(jì)。所以只要校核其在 面的受力。軸所受載荷是從軸上零件傳來的，計(jì)算 時(shí) 常將軸上的分布載荷簡化為集中力，紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 布段的中點(diǎn)。作用在軸上的扭矩，一般從傳動件輪轂寬度的中點(diǎn)算起。通常把軸當(dāng)作鉸鏈支座上的梁， 支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)。其受力簡圖如下： 在 t 2F t 1 2 5l = 4 5 0a = 1 1 0在 10l=450b=25 F r 1F r 2 R 2 2）、作出軸的彎矩圖 根據(jù)上述簡圖，分別按 按計(jì)算結(jié)果分別作出兩個平面的上的彎矩圖。 在 據(jù)力的平衡原理可得： 2+各個力對 a= +l P/P/以上兩式可解出： 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 b/l a/b/l 由于有多個力的存在，彎矩?zé)o法用一個方程來表示，用 x 來表示所選截面距 每段的彎矩方程為： 在 M=x （ a x 0） 在 M= a+x） x （ x a） 在 M= （ l x 則該軸在 作出軸的扭矩圖 由受力分析及受力簡圖可知，該軸只在 扭矩大小為： 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 扭矩圖為： 作出總的彎矩圖 由以上求得的在 面的彎矩圖，根據(jù) M= 2 可得總的彎矩圖為： 作出計(jì)算彎矩圖 根據(jù)已作出的總彎矩圖和扭矩圖，則可由公式 22 )( 求出計(jì)算彎矩，其中是考慮扭矩和彎矩的加載情況及產(chǎn)生應(yīng)力的循環(huán)特性差異的系數(shù)，因通常由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對稱循環(huán) 的變應(yīng)力，紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 則常常不是對稱循環(huán)的變應(yīng)力，故在求計(jì)算彎矩時(shí)，必須計(jì)及這種循環(huán)特性差異的影響。即當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取 轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力也為對稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，則取 =1。應(yīng)本次設(shè)計(jì)中扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力，所以取 計(jì)算彎矩圖為： 校核軸的強(qiáng)度 選擇軸的材料為 45鋼，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得其許用彎曲應(yīng)力為 60計(jì)算彎矩圖可知，該軸的危險(xiǎn) 截面在 B 的作用點(diǎn)上，由于該作用點(diǎn)上開有花鍵，由機(jī)械設(shè)計(jì)可查得其截面的慣性矩為： W= D+d） 232D 其中 本次設(shè)計(jì)中， z=6， D=32d=28 b=6以其截面的慣性矩為 W=據(jù)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪受力計(jì)算公式可得圓周力與徑向力： T1/ t 其中 N 為嚙合角，對標(biāo)準(zhǔn)齒輪，取 =20 ；而 別對應(yīng)與 面及 面的力。各段軸的長度可從 2 號 中得出，則根據(jù)前面的公式可得出該軸危險(xiǎn)截面的計(jì)算彎矩為： m，紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 則該軸危險(xiǎn)截面所受的彎曲應(yīng)力為： 60以該軸的強(qiáng)度滿足要求。 （ 2）、主軸的剛度校核 1）、主軸材料的選擇 考慮到主軸的剛度幾強(qiáng)度，選擇主軸的材料為 40經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理； 2）、主軸結(jié)構(gòu)的確定 主軸直徑的選擇 根據(jù)機(jī)床主電機(jī)功率來確定 1D (參考金屬切削機(jī)床（下）的 154頁 )： P 4于中等以上轉(zhuǎn)速，中等以下載荷的機(jī)床 可取 0601 主軸內(nèi)孔直徑 4444400 1)(164/ 64/)( 0K，0K, I 當(dāng) 則主軸的剛度急劇 下降，故取 軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)主軸上應(yīng)安裝的組件以及在主軸箱里的具體布置來確定，主軸的具體結(jié)構(gòu)已在三維圖上表達(dá)清楚，其圖號為 6，在此不在繪出。 其中： D D= D d 18 141d L=73 3）、主軸的剛度驗(yàn)算 軸的變形和允許值 軸上裝齒輪和軸承處的繞度和傾角（ y 和 ）應(yīng)該小于彎曲變形的許用值 和y 即 y y 軸的類型 y （ 變形部位 （ 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 一般傳動軸 向心軸承處 度的要求較高 齒輪處 裝齒輪軸 （ m 裝單列圓錐滾子軸承 中： 軸的變形計(jì)算公式 計(jì)算軸本身彎曲變形產(chǎn)生的繞度 y 及傾角 時(shí)，一般常將軸簡化為集中載荷下的簡支梁。按材料力學(xué)相關(guān)公式計(jì)算，主軸的直徑相差不大且計(jì)算精度要求不高的時(shí)候，可把軸看作等徑軸，采用平均直 算花鍵時(shí)同樣選擇用平均直徑 圓軸： 慣性矩： I=644 矩形花鍵軸： 442 慣性矩： 64 )(624 軸的分解和變形合成 對于復(fù)雜受力的變形，先將受力分解為三個垂直面上的分力，應(yīng)用彎曲變形公式求出所求截面的兩個垂直平面的 和 y。然后進(jìn)行疊加，在同 一 平面內(nèi)的可進(jìn)行代數(shù)疊加，在兩平面內(nèi)的按幾何公式，求出該截面的總繞度和總傾角 危險(xiǎn)工作面的 判斷 驗(yàn)算剛度應(yīng)選擇 在 最危險(xiǎn)的工作條件 情況下進(jìn)行 ，一般 情況下， 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速低 ， 傳動齒輪的直徑小 。 且位于軸的中央時(shí)，軸受力將使總變形劇烈，如對：二、三種工作條件難以判斷那一種最危險(xiǎn)，就分別進(jìn)行計(jì)算，找到最大彎曲變形值 和 y。 提高軸剛度的一些措施 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 加大軸的直徑，適當(dāng)減少軸的跨度或增加第三支承，重新安排齒輪在軸上的位置改變軸的布置方位等。 軸的校核計(jì)算 軸的計(jì)算簡圖在 F 1F 2R 2 R 1同理可得在 此不 再 畫出。 主軸的傳動功率： P 主 = 46 =軸轉(zhuǎn)矩： T 主 =250 =156900 支點(diǎn)上的力： 1 430 主 0 9 235 主 根據(jù)彎矩平衡： 0)408623()329623(623 據(jù)力得平衡： A 則彎矩圖為： 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 直平面得彎矩圖： = =據(jù)平面內(nèi)得彎矩平衡有： 0)408623()329623(623 E 再根據(jù)力得平衡： R 則可得 B、 點(diǎn)和 C 點(diǎn)為最危險(xiǎn)截面，要滿足要求， B、 B、 22 = 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 22 = 扭矩圖為： 所在得位置為最危險(xiǎn)截面，只要 剛度滿足。 計(jì)算彎矩 2)2( = 軸得抗彎截面系數(shù)為： 5 9 8 380321081 4 0204 0 6 9 4 4 0 032)( 1 故滿足第三強(qiáng)度理論 剛度驗(yàn)算： 在水平面內(nèi)， EI 8 )43(122 =I 2 1 546 2 33( 1 4=中 I=32 )(44 =2747500 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 在 EI c 48 )43(222 =I 4 2 9 46 2 33(2 9 42 0 9 2=兩力得共同作用下： 在垂直面內(nèi)有 (在 獨(dú)作用時(shí) ) EI 8 )43(122 =I 2 1 546 2 33( 1=中 I=32 )(44 =2747500 在 EI c 48 )43(222 =I 2 9 446 2 33(2 9 1=兩力得共同作用下： 故在、共同作用下， x 為危險(xiǎn)截面，其最大繞度為 而一般的剛度 0 0 0 0 0 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 = 符合剛度要求，其轉(zhuǎn)角就不驗(yàn)算了。 B）下面校核由傳到主軸時(shí)的強(qiáng)度，剛度，校核， 主軸的傳動功率： P 主 = =軸轉(zhuǎn)矩： T 主 =50 =143188點(diǎn)上的力： 主 主 根據(jù)彎矩平衡： 02 1 36 2 3 據(jù)力得平衡： A 2）垂直平面得彎矩： = = 根據(jù)平面內(nèi)得彎矩平衡有： 02 1 36 2 3 E 再根據(jù)力得平 衡： R 可得 B、 在 點(diǎn)為最危險(xiǎn)截面，要滿足要求， B、 B、 22 = 22 = 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 扭矩圖為： 經(jīng)分析可知 要 剛度滿足。 計(jì)算彎矩 2)2( =942100 N 軸得抗彎截面系數(shù)為： 5 9 8 380321081 4 0204 0 6 9 4 4 0 032)(= 1 故滿足第三強(qiáng)度理論 剛度驗(yàn)算： 在水平面內(nèi)， EI 8 )43(122 =I 2 1 546 2 33(2 1 8 6=中 I=32 )(44 =2747500 在 EI c 48 )43(222 =I 346 2 33( 7 6=兩力得共同作用下： 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 在垂直面內(nèi)有 (在 獨(dú)作用時(shí) ) EI 8 )43(122 =I 2 1 546 2 33(2 1 8=中 I=32 )(44 =2747500 在 EI c 48 )43(222 =I 346 2 33( 1=兩力得共同作用下： 故在、共同作用下， x 為危險(xiǎn)截面，其最大繞度為 1 而一般的剛度 0 0 0 0 0 = 符合剛度要求，其轉(zhuǎn)角就不驗(yàn)算了。 、離合器的選用 離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可將傳動系統(tǒng)隨時(shí)分離或接合，對離合器的要求有：接合平穩(wěn)，分離迅速徹底；調(diào)節(jié)和修理方便；外廓尺寸?。毁|(zhì)量??；耐磨性好和有足夠的散熱能力；操作方便省力。離合器的類型很多，常用的可分 牙嵌式和摩擦式。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我選用了 無滑環(huán)多片 摩擦 電磁式 離合器。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值32(1 ； 。 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 第三部分 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、垂直進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 假定主軸箱的重量： W =10000 80N 400直脈沖當(dāng)量： 選滾珠絲杠基本導(dǎo)程： 0L=10距角： 速進(jìn)給速度： 、脈沖當(dāng)量和傳動比的確定 、傳動比的選定 對于步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)脈沖當(dāng)量確定，并且滾珠絲桿導(dǎo)程0已初步選定后，則可用下式來計(jì)算該軸伺服 傳動系統(tǒng)的傳動比 ： 0 0 0 i 、計(jì)算轉(zhuǎn)動慣量 初選步進(jìn)電機(jī)的型號為 130查表查出電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量 25 對于軸，軸承，齒輪，聯(lián)軸節(jié)，絲桿等圓柱體的轉(zhuǎn)動慣量公式為 ： 82 )2對于鋼材，材料密度為 ) 3則有 34 2從資料定出齒輪副為： 231 Z 962 Z m 1.5 B=20： 齒輪轉(zhuǎn)動慣量： 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 334341 2 2m334342 2 4 2 2m滾珠絲桿轉(zhuǎn)動慣量折算： 33434 5 8 )2 2m工作臺質(zhì)量折算： 2( 220 )2 2m傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算： 221 /)( 2555 ）（ 2m cm、滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算 滾珠絲杠副已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，因此，滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)歸結(jié)為滾珠絲杠副型號的選擇。 1） 計(jì)算作用在絲杠上的最大動負(fù)荷 C 首先根據(jù)切削力和運(yùn)動部件的重量引起的進(jìn)給抗力，計(jì)算出絲杠的軸向載荷，再根據(jù)要求的壽命值計(jì)算出絲杠副應(yīng)能承受的最大動載荷 C： C =3L mf 式中 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)，一般運(yùn)轉(zhuǎn)取 沖擊的運(yùn)轉(zhuǎn)取 滾珠絲杠工作載荷（ N）； L 工作壽命，單位為 106 r， L 可按下式計(jì)算 L =61060紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 式 中 n 滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速（ r/ T 使用壽命時(shí)間（ h），數(shù)控機(jī)床 T 取 15000h。 鉆鏜床主軸燕尾導(dǎo)軌滾珠絲桿副驅(qū)動時(shí)滾珠絲桿的工作載荷： 22式中 F 切削時(shí)的軸向切削抗力； f 軸套和軸架以及主軸鍵上的摩擦系數(shù) f M 主軸上的扭矩； 2d 主軸直徑； 則 8 58 3 0 1000n 0其中 v 為最大切削力條件下的進(jìn)給速度（ ，可取最高進(jìn)給速度的21 31 ； 0L 為絲杠基本導(dǎo)程（ ，計(jì)算時(shí)，可初選一數(shù)值，等剛度驗(yàn)算后再確定； 則 m t 為額定使用壽命（ h ），可取 t 15000h; 則 L 根據(jù)工作負(fù)載命 L ，計(jì)算出滾珠絲杠副承受的最大動負(fù)載，取： 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 149