CK6150車床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)--分離式
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CK6150車床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)--分離式.doc
主軸箱展開(kāi)圖.dwg
任務(wù)書(shū).doc
傳動(dòng)方案圖.dwg
傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng).dwg
轉(zhuǎn)速圖.dwg
軸承端蓋.dwg
驅(qū)動(dòng)齒輪.dwg
齒輪零件圖4件.dwg
CK6150車床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
目錄
摘要 2
1.緒論 3
2.主動(dòng)參數(shù)的擬定 6
2.1確定傳動(dòng)公比 7
2.2主電動(dòng)機(jī)的選擇 8
3.擬定機(jī)床的傳動(dòng)方案 9
3.1結(jié)構(gòu)式的確定 10
3.2繪出結(jié)構(gòu)網(wǎng) 14
3.3繪制轉(zhuǎn)速圖 12
4.確定各變速組傳動(dòng)副的齒數(shù) 13
5.1變速組a 13
5.2變速組b 14
5.3變速組c 15
5.繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 16
6.各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 17
6.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 19
6.2驗(yàn)算主軸轉(zhuǎn)速誤差 20
6.3傳動(dòng)軸直徑的確定 22
6.4齒輪模數(shù)的初步計(jì)算 23
7.主要零件的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算 24
謝辭 29
小結(jié) 29
參考文獻(xiàn) 30
摘 要
本文作者研究的主要是數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，這類主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可用于對(duì)普通車床的改造，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)床的類型、規(guī)格等）結(jié)合實(shí)際條件和情況對(duì)車床一些參數(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)控車床 主傳動(dòng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì)
Abstract
What author of this text study numerical control main transmission of lathe mainly, the main design of transmission can use for to ordinary transformation of lathe, In order to adapt to the current situation of the present industrial development of lathe of our country, have certain economic benefits and social benefit.
The design that the author of this text finished includes according to some initial data mainly( type, specification of including the lathe ,etc.) Combine actual condition and situation draft to some parameters of lathe, and then according to the parameter drafted, Carry on the comparison of the transmission scheme, confirm the transmission scheme. It then can't calculate every transmission transmission of the packs than and gear wheel tooth count, estimate modulus and the every axle foot-paths of axle of gear wheel more, And check the intensity, rigidity of gear wheel and axle . In addition, will design the main structure in the body of the case , the selecting types of some parts, Electromagnetic choice of clutch,etc., finish to whole main design of transmission for instance.
Keywords：NC machine tool; main driving system; design
1緒論
機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)因機(jī)床的類型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿足既定的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析，一般應(yīng)滿足的基本要求有：滿足機(jī)床使用性能要求。首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床主軸油足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求。
本文設(shè)計(jì)的為普通車床的傳動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)不同的加工條件，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求也不盡相同，依據(jù)某些典型工藝和加工對(duì)象，兼顧其他的可能工藝加工的要求，擬定機(jī)床技術(shù)參數(shù)，擬定參數(shù)時(shí)，要考慮機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)和同國(guó)內(nèi)外同類機(jī)床的對(duì)比，從而獲得最優(yōu)的參數(shù)，使機(jī)床設(shè)計(jì)的最為合理。
數(shù)控車床利用數(shù)字化的信息對(duì)車床運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制，是一種可編程的通用加工設(shè)備，能自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，所以特別適合加工形狀復(fù)雜的軸類和盤套類零件。
與通用機(jī)床和專用機(jī)床相比，數(shù)控車床具有加工靈活、通用性強(qiáng)、能適應(yīng)產(chǎn)品的品種和規(guī)格頻繁變化的特點(diǎn)，能夠滿足新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和多品種、小批量、生產(chǎn)自動(dòng)化的要求，是一種柔性的、高性能的自動(dòng)化車床，代表了現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。
數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)與主軸組件，與普通機(jī)床相比，變速功能絕大部分由主軸電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速來(lái)承擔(dān)，省去了繁雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有些只有兩極或三級(jí)齒輪變速機(jī)構(gòu)系統(tǒng)用以擴(kuò)大電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的范圍
數(shù)控機(jī)床作為高自動(dòng)化的機(jī)電一體化設(shè)備，其主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般應(yīng)滿足以下基本要求。
使用性能要求高 首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性。如機(jī)床主軸有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)，不僅有低速大轉(zhuǎn)矩功能而且還要有較高的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，操作方便靈活、迅速、安全可靠。
傳遞動(dòng)力要求 主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能提供和傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)速，具有較高的傳遞效率。
工作性能要求 主傳動(dòng)中所有零部件要有足夠的剛度、精度、和抗振性、熱變形特性穩(wěn)定，才能保證加工零件有較高的質(zhì)量。電動(dòng)機(jī)、主軸及傳動(dòng)部件都是熱源，低溫升、小變形是對(duì)主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的重要指標(biāo)；主軸要較高的旋轉(zhuǎn)精度與運(yùn)動(dòng)精度；主軸軸頸尺寸、軸承類型及裝配方式，軸承預(yù)緊量大小、主軸組件的質(zhì)量分布是否均勻及主軸組件的阻尼對(duì)主軸組件的靜剛度和抗振性都會(huì)產(chǎn)生影響；主軸組件必須有足夠的耐磨性，使之保持良好的精度；軸承處還要有良好的潤(rùn)滑。
此外，還要求主創(chuàng)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于調(diào)整與維修；工藝性好，便于加工與裝配；防護(hù)性好；使用壽命長(zhǎng)。
機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)可分為分級(jí)變速傳動(dòng)和無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。分級(jí)變速傳動(dòng)是在一定范圍能均勻的、離散地分布著有限級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)速，主要用于普通機(jī)床。無(wú)級(jí)變速形式可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變轉(zhuǎn)速，以便得到滿足加工要求的最佳轉(zhuǎn)速，能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，便于自動(dòng)變速。數(shù)控車床得主傳動(dòng)系統(tǒng)通常采用無(wú)級(jí)變速。
與普通車床相比，數(shù)控車床的主傳動(dòng)采用交、直主軸調(diào)速電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍大，并可無(wú)級(jí)調(diào)速，使主軸結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。為了適應(yīng)不同的加工需求數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)有以下三種方式。
1.電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng) 主軸電動(dòng)機(jī)與主軸通過(guò)聯(lián)軸器直接連接，或采用內(nèi)裝式主軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用直接驅(qū)動(dòng)可大大簡(jiǎn)化主軸箱結(jié)構(gòu)，能有效地提高主軸剛度。這種傳動(dòng)的特點(diǎn)是主軸轉(zhuǎn)速的變化、輸出轉(zhuǎn)矩與主軸的特性完全一致。但因主軸的功率和轉(zhuǎn)矩特性直接決定主軸電機(jī)的性能，因而這種變速傳動(dòng)的應(yīng)用受到一定限制。
2.采用定比傳動(dòng) 主軸電動(dòng)機(jī)經(jīng)定比傳動(dòng)給主軸。 定比傳動(dòng)可采用帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)，這種傳動(dòng)方式在一定程度上能滿足主軸功率和轉(zhuǎn)矩的要求，但其變速范圍仍和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍相同。
目前，交流、直流主軸電動(dòng)機(jī)的恒功率轉(zhuǎn)速范圍一般只有2-4，而恒轉(zhuǎn)矩范圍則達(dá)100以上；許多大、中型機(jī)床的主軸要求有更寬的恒功率轉(zhuǎn)速范圍。很明顯，這種情況下主軸電動(dòng)機(jī)的功率特性和機(jī)床主軸的要求不匹配:調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒功率范圍遠(yuǎn)小于主軸要求的恒功率變速范圍。所以這種變速方式多用于小型或高速數(shù)控機(jī)床。
3.采用分檔變速方式 采用這種變速方式主要是為了解決主軸電動(dòng)機(jī)的功率特性和機(jī)床主軸功率特性不匹配。變速多采用齒輪副來(lái)實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)變速配合變速機(jī)構(gòu)可確保主軸的功率、轉(zhuǎn)矩要求，滿足各種切削運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩輸出，特別是保證低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩和擴(kuò)大恒功率的調(diào)速范圍。
謝辭
首先我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師對(duì)我的悉心教導(dǎo)，并且感謝所有給予我?guī)椭睦蠋焸?，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。
小結(jié)
是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來(lái)說(shuō)，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計(jì)是老師對(duì)學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)是老師檢驗(yàn)其教學(xué)效果，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機(jī)會(huì)。
畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)的課題的是感覺(jué)很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。
總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。
參考文獻(xiàn)
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10. 劉鴻文主編.《材料力學(xué)》(Ⅰ) 第四版 北京：高等教育出版社, 2006.11
11. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)主編. 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》
12. 成大先主編.《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 第四版第二卷 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2003.9
床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目錄 摘要 .................................................................................................................................................. 2 ............................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ............................................................................................................................ 6 定傳 動(dòng)公比 ? ................................................................................................................ 7 電動(dòng)機(jī)的選擇 ................................................................................................................. 8 .................................................................................................................... 9 構(gòu)式的確定 ..................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 出結(jié)構(gòu)網(wǎng) ......................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 制轉(zhuǎn)速圖 ......................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ........................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 速組 a .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 速組 b .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 速組 c .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 .......................................................................................................................... 16 .............................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 7 傳動(dòng)設(shè)計(jì) ......................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 算主軸轉(zhuǎn)速誤差 ............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 動(dòng)軸直徑的確定 ............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 輪模數(shù)的初步計(jì)算 ....................................................................................................... 23 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 謝辭 ................................................................................................................................................ 29 小結(jié) ................................................................................................................................................ 29 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 摘 要 本文作者研究的主要是數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，這類主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可用于對(duì)普通車床的改造，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)床的類型、規(guī)格等）結(jié)合實(shí)際條件和情況對(duì)車床一些參數(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)控車床 主傳動(dòng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 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 1 緒論 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)因機(jī)床的類型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿足既定的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析，一般應(yīng)滿足的基本要求有：滿足機(jī)床使用性能要求。首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床主軸油足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求。 本文設(shè)計(jì)的為普通車床的傳動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)不同的加工條件，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求也不盡相 同，依據(jù)某些典型工藝和加工對(duì)象，兼顧其他的可能工藝加工的要求，擬定機(jī)床技術(shù)參數(shù)，擬定參數(shù)時(shí)，要考慮機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)和同國(guó)內(nèi)外同類機(jī)床的對(duì)比，從而獲得最優(yōu)的參數(shù)，使機(jī)床設(shè)計(jì)的最為合理。 數(shù)控車床利用數(shù)字化的信息對(duì)車床運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制，是一種可編程的通用加工設(shè)備，能自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，所以特別適合加工形狀復(fù)雜的軸類和盤套類零件。 與通用機(jī)床和專用機(jī)床相比，數(shù)控車床具有加工靈活、通用性強(qiáng)、能適應(yīng)產(chǎn)品的品種和規(guī)格頻繁變化的特點(diǎn)，能夠滿足新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和多品種、小批量、生產(chǎn)自動(dòng)化的要求，是一種柔性的、高性能的自動(dòng)化車床，代表了現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。 數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)與主軸組件，與普通機(jī)床相比，變速功能絕大部分由主軸電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速來(lái)承擔(dān)，省去了繁雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有些只有兩極或三級(jí)齒輪變速機(jī)構(gòu)系統(tǒng)用以擴(kuò)大電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的范圍 數(shù)控機(jī)床作為高自動(dòng)化的機(jī)電一體化設(shè)備，其主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般應(yīng)滿足以下基本要求。 使用性能要求高 首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性。如機(jī)床主軸有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)， 不僅有低速大轉(zhuǎn)矩功能而且還要有較高的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，操作方便靈活、迅速、安全可靠。 傳遞動(dòng)力要求 主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能提供和傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)速，具有較高的傳遞效率。 工作性能要求 主傳動(dòng)中所有零部件要有足夠的剛度、精度、和抗振性、熱變形特性穩(wěn)定，才能保證加工零件有較高的質(zhì)量。電動(dòng)機(jī)、主軸及傳動(dòng)部件都是熱源，低溫升、小變形是對(duì)主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的重要指標(biāo)；主軸要較高的旋轉(zhuǎn)精度與運(yùn)動(dòng)精度；主軸軸頸尺寸、軸承類型及裝配方式，軸承預(yù)緊量大小、主軸組件的質(zhì)量分布是否均勻及主軸組件的阻尼對(duì)主軸組件的靜剛度和抗振性都 會(huì)產(chǎn)生影響；主軸組件必須有足夠的耐磨性，使之保持良好的精度；軸承處還要有良好的潤(rùn)滑。 此外，還要求主創(chuàng)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于調(diào)整與維修；工藝性好，便于加工與裝配；防護(hù)性好；使用壽命長(zhǎng)。 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)可分為分級(jí)變速傳動(dòng)和無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。分級(jí)變速傳動(dòng)是在一定范圍能均勻的、離散地分布著有限級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)速，主要用于普通機(jī)床。無(wú)級(jí)變速形式可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變轉(zhuǎn)速，以便得到滿足加工要求的最佳轉(zhuǎn)速，能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，便于自動(dòng)變速。數(shù)控車床得主傳動(dòng)系統(tǒng)通常采用無(wú)級(jí)變速。 與普通車床相比，數(shù)控車床的主傳動(dòng)采用交、直主軸調(diào)速電動(dòng)機(jī) ，電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍大，并可無(wú)級(jí)調(diào)速，使主軸結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。為了適應(yīng)不同的加工需求數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)有以下三種方式。 主軸電動(dòng)機(jī)與主軸通過(guò)聯(lián)軸器直接連接，或采用內(nèi)裝式主軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用直接驅(qū)動(dòng)可大大簡(jiǎn)化主軸箱結(jié)構(gòu)，能有效地提高主軸剛度。這種傳動(dòng)的特點(diǎn)是主軸轉(zhuǎn)速的變化、輸出轉(zhuǎn)矩與主軸的特性完全一致。但因主軸的功率和轉(zhuǎn)矩特性直接決定主軸電機(jī)的性能，因而這種變速傳動(dòng)的應(yīng)用受到一定限制。 主軸電動(dòng)機(jī)經(jīng)定比傳動(dòng)給主軸。 定比傳動(dòng)可采用帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)，這種傳動(dòng)方式在一定程度上能滿足主 軸功率和轉(zhuǎn)矩的要求，但其變速范圍仍和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍相同。 目前，交流、直流主軸電動(dòng)機(jī)的恒功率轉(zhuǎn)速范圍一般只有 2恒轉(zhuǎn)矩范圍則達(dá) 100以上；許多大、中型機(jī)床的主軸要求有更寬的恒功率轉(zhuǎn)速范圍。很明顯，這種情況下主軸電動(dòng)機(jī)的功率特性和機(jī)床主軸的要求不匹配 :調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒功率范圍遠(yuǎn)小于主軸要求的恒功率變速范圍。所以這種變速方式多用于小型或高速數(shù)控機(jī)床。 采用這種變速方式主要是為了解決主軸電動(dòng)機(jī)的功率特性和機(jī)床主軸功率特性不匹配。變速多采用齒輪副來(lái)實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)變速配合變速機(jī)構(gòu)可確保主 軸的功率、轉(zhuǎn)矩要求，滿足各種切削運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩輸出，特別是保證低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩和擴(kuò)大恒功率的調(diào)速范圍。 確定主軸的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速，應(yīng)該在分析所設(shè)計(jì)機(jī)床幾種典型加工方式的切削用量和參考現(xiàn)有同類型機(jī)床的技術(shù)性能的基礎(chǔ)上，并按照“技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理”的原則進(jìn)行。 由于通用性機(jī)床加工對(duì)象很廣，不同工序所采用的切削用量相差懸殊，而且加工零件的尺寸變換也很大，所以要合理地確定其極限轉(zhuǎn)速是一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，必須對(duì)有關(guān)加工工序和切削用量進(jìn)行分析，在分析切削 用量的過(guò)程中，應(yīng)特別注意下列幾點(diǎn)： 所選的切削用量不應(yīng)該是個(gè)別記錄，而應(yīng)該具有普遍性。 如普通車到在大多數(shù)情況下已經(jīng)采用硬質(zhì)合金，目前陶瓷刀具也已開(kāi)始應(yīng)用等情況。 應(yīng)該和先進(jìn)的同類機(jī)床比較，因?yàn)檫^(guò)大的轉(zhuǎn)速范圍不僅不能充分發(fā)揮其性能，而且還可能使結(jié)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在傳動(dòng)系統(tǒng)擬定好以后，驗(yàn)算各主要傳動(dòng)件的最大圓周速度應(yīng)不超過(guò)允許值。 主軸最高和最低轉(zhuǎn)速可按下列計(jì)算： v?(其中： — 主軸最高、最低轉(zhuǎn)速（ m/ — 典型工序的最大、最小切削速度（ m/ 、 — 最 大、最小計(jì)算直徑。 定傳動(dòng)公比 ? 根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》832為已知 ??? ∴ Z=?1 ∴ ? = )1( ?=據(jù)《機(jī)械制造裝 備設(shè)計(jì)》83準(zhǔn)公比 ? 。這里我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)公比系列 ? =據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》83得到公比為 數(shù)列： 30； 60； 75； 95； 118； 150； 190； 236； 300； 電動(dòng)機(jī)的選擇 合理的確定電機(jī)功率 P，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要 ，又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。 現(xiàn)在以常見(jiàn)的中碳鋼為工件材料，取 45 號(hào)鋼，正火處理，車削外圓，表面粗糙度用車刀具，可轉(zhuǎn)位外圓車刀，刀桿尺寸： 1625具幾何參數(shù)：0?=15o ，0?=6o ， r? =75o ， r?? =15o ， ? =0o ，01?= 現(xiàn)以確定粗車是的 切削用量為設(shè)計(jì)： ① 確定背吃刀量f，根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》 444P 表 8 ② 確定切削速度，參《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》448 機(jī)床功率的計(jì)算， 主切削力的計(jì)算 根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》449切削力的計(jì)算公式及有關(guān)參數(shù)： ? 220? 4? ? N） 切削功率的計(jì)算 cP= 310?=2× 310? = 取機(jī)床的效率為 )( ?? ?根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手 冊(cè)》1672Y 系列（ 動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) ,動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠型異步電動(dòng)機(jī)，具有防塵埃、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的特點(diǎn)， B 級(jí)絕緣，工業(yè)環(huán)境溫度不超過(guò) +40℃，相對(duì)濕度不超過(guò) 95%，海拔高度不超過(guò) 1000m，額定電壓380V，頻率 50用于無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床，泵，風(fēng)機(jī)，攪拌機(jī)，運(yùn)輸機(jī)，農(nóng)業(yè)機(jī)械等。 根據(jù)以上要求， 由于要使電機(jī)轉(zhuǎn)速 主軸最高轉(zhuǎn)速相近或相宜，以免采用過(guò)大的升速或過(guò)小的降速傳動(dòng)。 所以初步定電機(jī)為： 機(jī)轉(zhuǎn)速970r/ 16= 822234631 ????根據(jù)主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)的一般原則，從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速傳動(dòng)，若使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿足傳動(dòng)副前多后少的原則，因此取 22312 ??? 方案。在降速傳動(dòng)中，防止齒 輪直徑過(guò)大而使徑向尺寸常限制最小傳動(dòng)比41i；在升速時(shí)為防止產(chǎn)生過(guò)大的噪音和震動(dòng)常限制最大轉(zhuǎn)速比 2i。在主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍 ? ? 10~8m a xm a x ?? 根據(jù)結(jié)構(gòu)式，從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下： 檢查傳動(dòng)組的變速范圍時(shí)，只檢查 62 擴(kuò)大組： ? ?1222 ???? 其中 ， 62 ?X ， 22 ?P 所以 10~????R ，合適。 制轉(zhuǎn)速圖 在降速傳動(dòng)中，防止齒輪直徑過(guò)大而使徑向尺寸常限制最小傳動(dòng)比41i，現(xiàn)取最后的變速組的最小降速傳動(dòng)比為 1/4；查表，可得 ? 。根據(jù)降速前慢 后快的原則，決定其余變速組的最小降速傳動(dòng)比，變速組 ；變速組 ；變速組 由 5 z = 16確定各級(jí)轉(zhuǎn)速： （ r ） 60； 75； 95；118； 150； 190； 236； 300； 375； 469； 586； 733 繪制的轉(zhuǎn)速圖如下： 4 確定各變速組傳動(dòng)副的齒數(shù) 速組 a: 變速組 個(gè)傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比分別為： 2321 ,,1 ??? 后兩個(gè)傳動(dòng)比小于 1，取其倒數(shù)，按 u=1，查出符合三個(gè)傳動(dòng)比的齒數(shù)和 別有： 11? ?? 62、 64、 66、 68、 70、 72、 74?? ?? 63、 65、 66、 68、 70、 72、 74?? ?? 62、 65、 67、 70、 72、 73?? 符合的有 70， 72，可取 ?0,于是可得軸Ⅰ齒輪齒數(shù)分別為： 35、 31、 27。 于是 35/351 ?39/312 ?43/273 ?的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為： 35、 39、 43。 速組 b: 變速組 個(gè)傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比分別為： 321 ,1 ?? bb 后一個(gè)傳動(dòng)比小于 1，取其倒數(shù)，按 u=1， 2查表 3出符合兩個(gè)傳動(dòng)比的齒數(shù)和 別有： 11? ?? 72、 74、 76、 78、 80、 82、 84、 86?? 22 ? ?? 72、 75、 78、 81、 84、 86、 87?? 符合的有 72， 78， 84， 86，可取 ?8,于是可得軸Ⅱ齒輪齒數(shù)分別為： 39，26。 于是 39/391 ?52/262 ?的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為： 39、 52。 速組 c: 變速組 個(gè)傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比分別為： 521 ,? cc 后一個(gè)傳動(dòng)比小于 1，取其倒數(shù)，按 u=查出符合兩個(gè)傳動(dòng)比的齒數(shù)和 別有： ?? 81、 82、 83、 84、 86、 88、 91、?? ?? 83、 84、 87、 88、 91、 92?? 符合的有 84， 88、 91，可取 ?4,于是可得軸Ⅲ齒輪齒數(shù)分別為： 47、20。 于是 37/471 ?64/202 ?的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為： 37、 64。 算得各齒輪的參數(shù)如下： (齒數(shù) 模數(shù) 分度圓直徑 齒根高 齒 頂高 齒根圓直徑 齒頂圓直徑 中心距 1z 35 3 105 11 105 2z 35 105 11 3z 31 93 9 4z 39 117 23 5z 27 81 7 6z 43 129 35 7z 39 3 117 23 117 8z 39 117 23 9z 26 78 8 10z 52 156 66 11z 47 4 188 175 196 168 12z 37 148 138 156 13z 20 80 5 4 70 88 14z 64 256 246 264 5 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 擬定傳動(dòng)系統(tǒng)的原則是：在保證機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和使用要求的前提下，運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈要盡可能的短而簡(jiǎn)單；傳動(dòng)效率高以及操作簡(jiǎn)單方便 。首先要考慮某些結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題，考慮結(jié)構(gòu)能否實(shí)現(xiàn)：如小齒輪的齒根圓是否大于軸的直徑，大齒輪的頂圓是否會(huì)碰及相鄰軸等；其次因考慮結(jié)構(gòu)是否合理，如布置是否緊湊，操縱是否方便等。 根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動(dòng)機(jī)等已知條件可繪制出如下系統(tǒng)圖： 帶傳動(dòng)是由帶和帶 輪組成傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)。根據(jù)工作原理可分為兩類：摩擦帶傳動(dòng)和嚙合帶傳動(dòng)。摩擦帶傳動(dòng)是機(jī)床主要傳動(dòng)方式之一，常見(jiàn)的有平帶傳動(dòng)和 合傳動(dòng)只有同步帶一種。 普通 結(jié)構(gòu)為：承載層為繩芯或膠簾布，楔角為 40° 、相對(duì)高度進(jìn)似為 形截面環(huán)行帶。其特點(diǎn)為：當(dāng)量摩擦系數(shù)大，工作面與輪槽粘附著好，允許包角小、傳動(dòng)比大、預(yù)緊力小。繩芯結(jié)構(gòu)帶體較柔軟，曲撓疲勞性好。其應(yīng)用于：帶速 V＜ 25～ 30m/s;傳動(dòng)功率 P＜ 700動(dòng)比i≤ 10軸間距小的傳動(dòng)。 一．主要失效形式 1．帶在帶輪上打滑，不能傳遞動(dòng)力； 2．帶由于疲勞產(chǎn)生脫層、撕裂和拉斷； 3．帶的工作面磨損。 保證帶在工作中不打滑的前提下能傳遞最大功率，并具有一定的疲勞強(qiáng)度和使用壽命是 是靠摩擦傳動(dòng)的其它帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=970r/遞功率 P=動(dòng)比 i=970/600=班制，一天運(yùn)轉(zhuǎn) 16 小時(shí)，工作年數(shù) 10年。 1． 確定計(jì)算功率 取 ? 2 5 K ???2．選取 V 帶型 根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計(jì)算功率，選 3．確定帶輪直徑 查表，小帶輪最小基準(zhǔn)直徑 251 ,取 401 ? ，則 大帶輪的直徑為 61 4 ???? 。取標(biāo)準(zhǔn)值 242? 4．計(jì)算帶的速度 驗(yàn)算帶速度100060 11?? 其中 1n r/ 1d ]25,5[/?? ??? 符合要求。 5．初定帶傳動(dòng)的中心距 設(shè)中心距為0a,則 0． 55（ 21 ） ? a? 2（ 21 ） 于是 a? 728, 初取中心距為 ?0 6．計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 帶長(zhǎng)02122100 4)()(22 ???? ? 7 54 0 04 )1 4 02 2 4()2 2 41 4 0( 022 ?? ???????查表取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度400?。 7．計(jì)算帶傳動(dòng)的實(shí)際中心距 帶傳動(dòng)實(shí)際中心距 d 0 ???????8．驗(yàn)算小帶輪的包角 一般小帶輪的包角不應(yīng)小于 ?120 。 ????21?????????? 符合要求。 9．確定 V 帶的根數(shù) Ld ( 00 ??? 其中： 0p?- 1?i 時(shí)傳遞功率的增量； ? ，查得的包角系數(shù)； 長(zhǎng)度系數(shù)； 為避免 制根數(shù)不大于 10。 ????=4根 10．計(jì)算帶的張 緊力0 0 0 d ?????其中： m/s； kg/m；取 q=m。 v = s。 0 ????????11．計(jì)算作用在軸上的壓軸力 9 1 i i 0 ???????? 算主軸轉(zhuǎn)速誤差 轉(zhuǎn)速誤差： %1(10%100)( , ????? ?標(biāo)標(biāo)n ,n 為主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速。?????21,m i n/ ?????? %?? ，合格 同理 ， %?? ，合格 %3m i n ,/ ???? 合格 %i n ,/ ???? 合格 %7m i n ,/ ???? 合格 %7m i n ,/ ???? 合格 %i n ,/ ???? 合格 %i n ,/ ???? 合格 %i n ,/ ???? 合格 % 8 1 1 8m i n ,/ 8'10 ???? 合格 %i n ,/1 ???? 合格 % 0 1 9 1m i n ,/ 1'12 ???? 合格 % 6 2 3 1m i n ,/ 1'13 ???? 合格 %i n ,/4 ???? 合格 %i n ,/5 ???? 合格 % 5 4 7 2m i n ,/ 2'16 ???? 合格 動(dòng)軸直徑的確定 1）各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 m 15 13/1613m i n ???? ??? 取 ， Ⅳ軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 75r/軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 :190r/軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 375r/軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 600r/ 齒輪 1Z 2Z 3Z 4Z 5Z 6Z 7Z 8Z 9Z 計(jì)算轉(zhuǎn)速 600 600 600 475 600 375 375 375 375 r/輪 10Z 11Z 12Z 13Z 14Z 計(jì)算轉(zhuǎn)速 190 190 236 236 75 r/一般按扭轉(zhuǎn)剛度初算傳動(dòng)軸直徑： 4 ][?? ，其中 軸軸傳遞的功率； ][? 為該軸每米長(zhǎng)度允許扭轉(zhuǎn)角 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，各傳動(dòng)的效率分別為： 帶傳動(dòng)： ? ，齒輪傳動(dòng) ? ，軸承 ?1）Ⅰ軸的直徑： m i n/6 0 0, ???? ， ][? =m 0 ??? ，取 d=35）Ⅱ軸的直徑 m i n/375,2 ????? ][? =m 5 ??? ,取 d=40）Ⅲ軸的直徑： m i n/190,32 ????? , ][? =m 0 ??? ,取 d=45）Ⅳ軸的直徑： m i n/75,43 ????? , ][? = ??? ,取 d=55)主軸的直徑： m i n/ 5 ????? 由主軸所傳遞的功率查表，取主軸前軸頸的直徑 001 ? ，主軸后軸頸的直徑 12 )? ，取 2 =80軸孔徑 d 取主軸平均直徑的55%取 d=50 按下列公式初定模數(shù)： 332式中： n 該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 取齒數(shù)最少的齒輪計(jì)算。 Z=19 則 3 ?????? 初選齒輪模數(shù) m=4 設(shè)計(jì)與驗(yàn)算 輪強(qiáng)度計(jì)算和模數(shù)的選定 a： 按變速組內(nèi)最小齒輪 43,2765 ?? 兩齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 217—— 2558 級(jí)精度。按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：3 21 )][(12 ??? 其中 : 1）小齒輪傳遞功率的轉(zhuǎn)矩： 85600 61 ?????2）載荷系數(shù) K=）齒寬系數(shù) 5.0?d?； 4）彈性系數(shù) 5）齒數(shù)比 u=5=)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Z 7)重合度 31271( 11(1 ??????? Z??查表，取重合度系數(shù) 用接觸應(yīng)力Z ?? ??由圖表查得接觸疲勞極限應(yīng)力 =570 ??????????h 查表得，壽命系數(shù) ,? Z。取安全系數(shù) l i m ????? ??3 21 )][(12 ??? =齒輪模數(shù) m 31?? 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度m [11 ?? ? ?????其中： 1） K=1T =1d =27*3=81,b= ??? 取b=40）齒形系數(shù) 1 ?? Y 3)應(yīng)力修正系數(shù) ? 合度系數(shù)?Y=）許用彎曲應(yīng)力 Y?? ??查表 =220命系數(shù)全系數(shù) Y?? ??=176m [ 3 4 8 ? ? ????????????? [?? ?????符合要求 b： 按變速組內(nèi)最小齒輪 52,26109 ?? 兩齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì) 面硬度 40—— 508級(jí)精度。按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：3 21 )][(12 ??? 其中 : 1）小齒輪傳遞功率的轉(zhuǎn)矩： 29375 61 ?????2）載荷系數(shù) K=）齒寬系數(shù) 5.0?d?； 4）彈性系數(shù) 5）齒數(shù)比 u=9=2 6)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Z 7)重合度 21261( 11(1 ??????? Z??查表，取重合度系數(shù) 用接觸應(yīng)力Z ?? ??由圖表查得接觸疲勞極限應(yīng)力 =1100 ??????????h 查表得，壽命系數(shù) ,? Z。取安全系數(shù) M P 2 1 1 0 l i m ????? ??3 21 )][(12 ??? =齒輪模數(shù) m 取 m=3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度m [11 ?? ? ?????其中： 1 ） K=1T =1d =26*3=78,b= ??? dd?）齒形系數(shù) 1 ?? Y 3)應(yīng)力修正系數(shù) ? 合度系數(shù)?Y= 5）許用彎曲應(yīng)力 Y?? ??查表 =320命系數(shù)全系數(shù) Y?? ??=256m [1 5 6 2 2 ? ? ????????????? [1 4 7112212 ??? ?????符合要求 c： 按變速組內(nèi)最 小齒輪 64,201413 ?? 兩齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì) 面硬度 40—— 508級(jí)精度。按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：3 21 )][(12 ??? 其中 : 1）小齒輪傳遞功率的轉(zhuǎn)矩： 27236 61 ?????2）載荷系數(shù) K=）齒寬系數(shù) 5.0?d?； 4）彈性系數(shù) 5）齒數(shù)比 u=13=)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Z 7)重合度 41201( 11(1 ??????? Z??查表，取重合度系數(shù) 用接觸應(yīng)力Z ?? ?? 由圖表查得接觸疲勞極限應(yīng)力 =1100 ??????????h 查表得，壽命系數(shù) ,? Z。取安全系數(shù) 2 3 1 0 l i m ????? ??3 21 )][(12 ??? =齒輪模數(shù) m 取 m=4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度m [11 ?? ? ?????其中： 1 ） K=1T =1d =20*4=80b= ??? dd?） 齒形系數(shù) 1 ?? Y 3)應(yīng)力修正系數(shù) ? 合度系數(shù)?Y=）許用彎曲應(yīng)力 Y?? ??查表 =320命系數(shù)全系數(shù) Y?? ??=256m [1 8 1 5 2 ? ? ????????????? [1 7 0112212 ??? ?????符合要求 謝辭 首先我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師對(duì)我的悉心教導(dǎo)，并且感謝所有給予我?guī)椭睦蠋焸?，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的 信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 小結(jié) 是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來(lái)說(shuō)，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計(jì)是老師對(duì)學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)是老師檢驗(yàn)其教學(xué)效果，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機(jī)會(huì)。 畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在 不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)的課題的是感覺(jué)很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。 參考文獻(xiàn) 1. 馮辛安 . 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2007 2. 王啟義，蔡群禮，胡寶珍 . 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) . 東北工學(xué)院出版社 . 1989 3. 黃鶴汀，俞光 . 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) . 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 . 1985 4. 顧熙棠，金瑞祺，劉謹(jǐn) . 金屬切削機(jī)床 . 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 . 1993 5. 陳鐵鳴 . 機(jī)械設(shè)計(jì) . 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 出版社 . 2006 6. 吳宗澤，羅圣國(guó) . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) . 高等教育出版社 . 2006 7. 減速器實(shí)用技術(shù)手冊(cè)編輯委員會(huì)編 . 《減速器實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 1992 8. 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組主編 . 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , . 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編 . 《理論力學(xué)》（Ⅰ） 第六版 北京：高等教育出版社 ,10. 劉鴻文主編 .《材料力學(xué)》 (Ⅰ ) 第四版 北京：高等教育出版社 , 1. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)主編 . 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 12. 成大先主編 .《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 第四版第二卷 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,2003.9 重 慶 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 題目 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) （任務(wù)起止日期 2012年 02月 13日 ～ 2012 年 5 月 汽 車 學(xué)院 機(jī)械制造及自動(dòng)化 專業(yè) 108040206 班 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 系 主 任 二級(jí)學(xué)院院長(zhǎng) 課題內(nèi)容 1、熟悉 2、進(jìn)行 動(dòng) 及 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 。 課題任務(wù)要求 1、針對(duì) 機(jī)床設(shè)計(jì) 撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述； 2、完成一篇與設(shè)計(jì)相關(guān)的英文文獻(xiàn)翻譯； 3、 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ： 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)圖、 減速器、電機(jī)的選擇、 V 帶的設(shè)計(jì) ； 4、 指定零件圖 ； 5、在完成上述工作基礎(chǔ)上，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)； 6、畢業(yè)答辯準(zhǔn)備。 主要參考文獻(xiàn)（由指導(dǎo)教師選定） 1、 華楚生等 . 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)， 重慶： 重慶大學(xué)出版社； 2、 馮辛安等 . 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) ， 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社； 3、 黃勁枝等 . 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，沈陽(yáng)：機(jī)械工業(yè)出版社； 4、 廖念釗等 . 互換性與技術(shù)測(cè)量，中國(guó)計(jì)量出版社； 5、周德儉 . 數(shù)控技術(shù)，重慶：重慶大學(xué)出版社； 6、葉偉昌等 . 機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ； 7、（數(shù)控）機(jī)床設(shè)計(jì) 相關(guān)手冊(cè)和圖冊(cè) ； 8、（數(shù)控） 機(jī)床設(shè)計(jì)與 改造 相關(guān)文獻(xiàn)，重慶工學(xué)院圖書(shū)館數(shù)字期刊； 同組設(shè)計(jì) 者 李澤 注： 1、任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)； 2、任務(wù)書(shū)在第七學(xué)期期末下達(dá)給學(xué)生。 學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度計(jì)劃表 序號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作任務(wù) 工 作 進(jìn) 度 日 程 安 排 周次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 開(kāi)題報(bào)告 、文獻(xiàn)翻譯、文獻(xiàn)綜述 — — — — 方案設(shè)計(jì)及論證 — — 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) — — — — — — — — 上交設(shè)計(jì)資料及答辯準(zhǔn)備 — — 畢業(yè)論文答辯 — 注： 1、此表由指導(dǎo)教師填寫(xiě)； 2、此表每個(gè)學(xué)生一份，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檢查工作進(jìn)度之依據(jù)； 3、進(jìn)度安排用“ — ”在相應(yīng)位置畫(huà)出。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）階段工作情況檢查表 時(shí)間 第 一 階 段 第 二 階 段 第 三 階 段 內(nèi)容 組織紀(jì)律 完 成 任 務(wù) 情 況 組織紀(jì)律 完 成 任 務(wù) 情 況 組織紀(jì)律 完 成 任 務(wù) 情 況 檢 查 情 況 教師簽字 簽字 日期 簽字 日期 簽字 日期 注： 1、此表由指導(dǎo)教師認(rèn)真填寫(xiě) （要求手寫(xiě)） ； 2、“組織紀(jì)律”一欄根據(jù)學(xué)生具體執(zhí)行情況如實(shí)填寫(xiě)； 3、“完成任務(wù)情況”一欄按學(xué)生是否按進(jìn)度保質(zhì)保量完成任務(wù)的情況填寫(xiě)； 4、對(duì)違紀(jì)和不能按時(shí)完成任務(wù)者，指導(dǎo)教師可根據(jù)情節(jié)輕重對(duì)該生提出警告或不能參加答辯的建議。 床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目錄 摘要 .................................................................................................................................................. 2 ............................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ............................................................................................................................ 6 定傳 動(dòng)公比 ? ................................................................................................................ 7 電動(dòng)機(jī)的選擇 ................................................................................................................. 8 .................................................................................................................... 9 構(gòu)式的確定 ..................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 出結(jié)構(gòu)網(wǎng) ......................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 制轉(zhuǎn)速圖 ......................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ........................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 速組 a .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 速組 b .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 速組 c .............................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 .......................................................................................................................... 16 .............................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 7 傳動(dòng)設(shè)計(jì) ......................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 算主軸轉(zhuǎn)速誤差 ............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 動(dòng)軸直徑的確定 ............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 輪模數(shù)的初步計(jì)算 ....................................................................................................... 23 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 謝辭 ................................................................................................................................................ 29 小結(jié) ................................................................................................................................................ 29 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 摘 要 本文作者研究的主要是數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)，這類主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可用于對(duì)普通車床的改造，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)床的類型、規(guī)格等）結(jié)合實(shí)際條件和情況對(duì)車床一些參數(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)控車床 主傳動(dòng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 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 1 緒論 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)因機(jī)床的類型、性能、規(guī)格和尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)最基本的原則就是以最經(jīng)濟(jì)、合理的方式滿足既定的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合具體機(jī)床進(jìn)行具體分析，一般應(yīng)滿足的基本要求有：滿足機(jī)床使用性能要求。首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床主軸油足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力的要求。 本文設(shè)計(jì)的為普通車床的傳動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)不同的加工條件，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求也不盡相 同，依據(jù)某些典型工藝和加工對(duì)象，兼顧其他的可能工藝加工的要求，擬定機(jī)床技術(shù)參數(shù)，擬定參數(shù)時(shí)，要考慮機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)和同國(guó)內(nèi)外同類機(jī)床的對(duì)比，從而獲得最優(yōu)的參數(shù)，使機(jī)床設(shè)計(jì)的最為合理。 數(shù)控車床利用數(shù)字化的信息對(duì)車床運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制，是一種可編程的通用加工設(shè)備，能自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，所以特別適合加工形狀復(fù)雜的軸類和盤套類零件。 與通用機(jī)床和專用機(jī)床相比，數(shù)控車床具有加工靈活、通用性強(qiáng)、能適應(yīng)產(chǎn)品的品種和規(guī)格頻繁變化的特點(diǎn)，能夠滿足新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和多品種、小批量、生產(chǎn)自動(dòng)化的要求，是一種柔性的、高性能的自動(dòng)化車床，代表了現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。 數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)與主軸組件，與普通機(jī)床相比，變速功能絕大部分由主軸電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速來(lái)承擔(dān)，省去了繁雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有些只有兩極或三級(jí)齒輪變速機(jī)構(gòu)系統(tǒng)用以擴(kuò)大電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的范圍 數(shù)控機(jī)床作為高自動(dòng)化的機(jī)電一體化設(shè)備，其主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般應(yīng)滿足以下基本要求。 使用性能要求高 首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性。如機(jī)床主軸有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)， 不僅有低速大轉(zhuǎn)矩功能而且還要有較高的轉(zhuǎn)速。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，操作方便靈活、迅速、安全可靠。 傳遞動(dòng)力要求 主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能提供和傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)速，具有較高的傳遞效率。 工作性能要求 主傳動(dòng)中所有零部件要有足夠的剛度、精度、和抗振性、熱變形特性穩(wěn)定，才能保證加工零件有較高的質(zhì)量。電動(dòng)機(jī)、主軸及傳動(dòng)部件都是熱源，低溫升、小變形是對(duì)主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的重要指標(biāo)；主軸要較高的旋轉(zhuǎn)精度與運(yùn)動(dòng)精度；主軸軸頸尺寸、軸承類型及裝配方式，軸承預(yù)緊量大小、主軸組件的質(zhì)量分布是否均勻及主軸組件的阻尼對(duì)主軸組件的靜剛度和抗振性都 會(huì)產(chǎn)生影響；主軸組件必須有足夠的耐磨性，使之保持良好的精度；軸承處還要有良好的潤(rùn)滑。 此外，還要求主創(chuàng)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于調(diào)整與維修；工藝性好，便于加工與裝配；防護(hù)性好；使用壽命長(zhǎng)。 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)可分為分級(jí)變速傳動(dòng)和無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。分級(jí)變速傳動(dòng)是在一定范圍能均勻的、離散地分布著有限級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)速，主要用于普通機(jī)床。無(wú)級(jí)變速形式可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變轉(zhuǎn)速，以便得到滿足加工要求的最佳轉(zhuǎn)速，能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，便于自動(dòng)變速。數(shù)控車床得主傳動(dòng)系統(tǒng)通常采用無(wú)級(jí)變速。 與普通車床相比，數(shù)控車床的主傳動(dòng)采用交、直主軸調(diào)速電動(dòng)機(jī) ，電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍大，并可無(wú)級(jí)調(diào)速，使主軸結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。為了適應(yīng)不同的加工需求數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)有以下三種方式。 主軸電動(dòng)機(jī)與主軸通過(guò)聯(lián)軸器直接連接，或采用內(nèi)裝式主軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。采用直接驅(qū)動(dòng)可大大簡(jiǎn)化主軸箱結(jié)構(gòu)，能有效地提高主軸剛度。這種傳動(dòng)的特點(diǎn)是主軸轉(zhuǎn)速的變化、輸出轉(zhuǎn)矩與主軸的特性完全一致。但因主軸的功率和轉(zhuǎn)矩特性直接決定主軸電機(jī)的性能，因而這種變速傳動(dòng)的應(yīng)用受到一定限制。 主軸電動(dòng)機(jī)經(jīng)定比傳動(dòng)給主軸。 定比傳動(dòng)可采用帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)，這種傳動(dòng)方式在一定程度上能滿足主 軸功率和轉(zhuǎn)矩的要求，但其變速范圍仍和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍相同。 目前，交流、直流主軸電動(dòng)機(jī)的恒功率轉(zhuǎn)速范圍一般只有 2恒轉(zhuǎn)矩范圍則達(dá) 100以上；許多大、中型機(jī)床的主軸要求有更寬的恒功率轉(zhuǎn)速范圍。很明顯，這種情況下主軸電動(dòng)機(jī)的功率特性和機(jī)床主軸的要求不匹配 :調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒功率范圍遠(yuǎn)小于主軸要求的恒功率變速范圍。所以這種變速方式多用于小型或高速數(shù)控機(jī)床。 采用這種變速方式主要是為了解決主軸電動(dòng)機(jī)的功率特性和機(jī)床主軸功率特性不匹配。變速多采用齒輪副來(lái)實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)變速配合變速機(jī)構(gòu)可確保主 軸的功率、轉(zhuǎn)矩要求，滿足各種切削運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩輸出，特別是保證低速時(shí)的轉(zhuǎn)矩和擴(kuò)大恒功率的調(diào)速范圍。 確定主軸的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速，應(yīng)該在分析所設(shè)計(jì)機(jī)床幾種典型加工方式的切削用量和參考現(xiàn)有同類型機(jī)床的技術(shù)性能的基礎(chǔ)上，并按照“技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理”的原則進(jìn)行。 由于通用性機(jī)床加工對(duì)象很廣，不同工序所采用的切削用量相差懸殊，而且加工零件的尺寸變換也很大，所以要合理地確定其極限轉(zhuǎn)速是一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，必須對(duì)有關(guān)加工工序和切削用量進(jìn)行分析，在分析切削 用量的過(guò)程中，應(yīng)特別注意下列幾點(diǎn)： 所選的切削用量不應(yīng)該是個(gè)別記錄，而應(yīng)該具有普遍性。 如普通車到在大多數(shù)情況下已經(jīng)采用硬質(zhì)合金，目前陶瓷刀具也已開(kāi)始應(yīng)用等情況。 應(yīng)該和先進(jìn)的同類機(jī)床比較，因?yàn)檫^(guò)大的轉(zhuǎn)速范圍不僅不能充分發(fā)揮其性能，而且還可能使結(jié)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在傳動(dòng)系統(tǒng)擬定好以后，驗(yàn)算各主要傳動(dòng)件的最大圓周速度應(yīng)不超過(guò)允許值。 主軸最高和最低轉(zhuǎn)速可按下列計(jì)算： v?(其中： — 主軸最高、最低轉(zhuǎn)速（ m/ — 典型工序的最大、最小切削速度（ m/ 、 — 最 大、最小計(jì)算直徑。 定傳動(dòng)公比 ? 根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》832為已知 ??? ∴ Z=?1 ∴ ? = )1( ?=據(jù)《機(jī)械制造裝 備設(shè)計(jì)》83準(zhǔn)公比 ? 。這里我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)公比系列 ? =據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》83得到公比為 數(shù)列： 30； 60； 75； 95； 118； 150； 190； 236； 300； 電動(dòng)機(jī)的選擇 合理的確定電機(jī)功率 P，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其使用性能，滿足生產(chǎn)需要 ，又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。 現(xiàn)在以常見(jiàn)的中碳鋼為工件材料，取 45 號(hào)鋼，正火處理，車削外圓，表面粗糙度用車刀具，可轉(zhuǎn)位外圓車刀，刀桿尺寸： 1625具幾何參數(shù)：0?=15o ，0?=6o ， r? =75o ， r?? =15o ， ? =0o ，01?= 現(xiàn)以確定粗車是的 切削用量為設(shè)計(jì)： ① 確定背吃刀量f，根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》 444P 表 8 ② 確定切削速度，參《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》448 機(jī)床功率的計(jì)算， 主切削力的計(jì)算 根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》449切削力的計(jì)算公式及有關(guān)參數(shù)： ? 220? 4? ? N） 切削功率的計(jì)算 cP= 310?=2× 310? = 取機(jī)床的效率為 )( ?? ?根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手 冊(cè)》1672Y 系列（ 動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) ,動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠型異步電動(dòng)機(jī)，具有防塵埃、鐵屑或其他雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的特點(diǎn)， B 級(jí)絕緣，工業(yè)環(huán)境溫度不超過(guò) +40℃，相對(duì)濕度不超過(guò) 95%，海拔高度不超過(guò) 1000m，額定電壓380V，頻率 50用于無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如機(jī)床，泵，風(fēng)機(jī)，攪拌機(jī)，運(yùn)輸機(jī)，農(nóng)業(yè)機(jī)械等。 根據(jù)以上要求， 由于要使電機(jī)轉(zhuǎn)速 主軸最高轉(zhuǎn)速相近或相宜，以免采用過(guò)大的升速或過(guò)小的降速傳動(dòng)。 所以初步定電機(jī)為： 機(jī)轉(zhuǎn)速970r/ 16= 822234631 ????根據(jù)主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)的一般原則，從電動(dòng)機(jī)到主軸主要為降速傳動(dòng)，若使傳動(dòng)副較多的傳動(dòng)組放在較接近電動(dòng)機(jī)處可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，節(jié)省材料，也就是滿足傳動(dòng)副前多后少的原則，因此取 22312 ??? 方案。在降速傳動(dòng)中，防止齒 輪直徑過(guò)大而使徑向尺寸常限制最小傳動(dòng)比41i；在升速時(shí)為防止產(chǎn)生過(guò)大的噪音和震動(dòng)常限制最大轉(zhuǎn)速比 2i。在主傳動(dòng)鏈任一傳動(dòng)組的最大變速范圍 ? ? 10~8m a xm a x ?? 根據(jù)結(jié)構(gòu)式，從而確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)如下： 檢查傳動(dòng)組的變速范圍時(shí)，只檢查 62 擴(kuò)大組： ? ?1222 ???? 其中 ， 62 ?X ， 22 ?P 所以 10~????R ，合適。 制轉(zhuǎn)速圖 在降速傳動(dòng)中，防止齒輪直徑過(guò)大而使徑向尺寸常限制最小傳動(dòng)比41i，現(xiàn)取最后的變速組的最小降速傳動(dòng)比為 1/4；查表，可得 ? 。根據(jù)降速前慢 后快的原則，決定其余變速組的最小降速傳動(dòng)比，變速組 ；變速組 ；變速組 由 5 z = 16確定各級(jí)轉(zhuǎn)速： （ r ） 60； 75； 95；118； 150； 190； 236； 300； 375； 469； 586； 733 繪制的轉(zhuǎn)速圖如下： 4 確定各變速組傳動(dòng)副的齒數(shù) 速組 a: 變速組 個(gè)傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比分別為： 2321 ,,1 ??? 后兩個(gè)傳動(dòng)比小于 1，取其倒數(shù)，按 u=1，查出符合三個(gè)傳動(dòng)比的齒數(shù)和 別有： 11? ?? 62、 64、 66、 68、 70、 72、 74?? ?? 63、 65、 66、 68、 70、 72、 74?? ?? 62、 65、 67、 70、 72、 73?? 符合的有 70， 72，可取 ?0,于是可得軸Ⅰ齒輪齒數(shù)分別為： 35、 31、 27。 于是 35/351 ?39/312 ?43/273 ?的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為： 35、 39、 43。 速組 b: 變速組 個(gè)傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比分別為： 321 ,1 ?? bb 后一個(gè)傳動(dòng)比小于 1，取其倒數(shù)，按 u=1， 2查表 3出符合兩個(gè)傳動(dòng)比的齒數(shù)和 別有： 11? ?? 72、 74、 76、 78、 80、 82、 84、 86?? 22 ? ?? 72、 75、 78、 81、 84、 86、 87?? 符合的有 72， 78， 84， 86，可取 ?8,于是可得軸Ⅱ齒輪齒數(shù)分別為： 39，26。 于是 39/391 ?52/262 ?的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為： 39、 52。 速組 c: 變速組 個(gè)傳動(dòng)副，其傳動(dòng)比分別為： 521 ,? cc 后一個(gè)傳動(dòng)比小于 1，取其倒數(shù)，按 u=查出符合兩個(gè)傳動(dòng)比的齒數(shù)和 別有： ?? 81、 82、 83、 84、 86、 88、 91、?? ?? 83、 84、 87、 88、 91、 92?? 符合的有 84， 88、 91，可取 ?4,于是可得軸Ⅲ齒輪齒數(shù)分別為： 47、20。 于是 37/471 ?64/202 ?的三聯(lián)齒輪齒數(shù)分別為： 37、 64。 算得各齒輪的參數(shù)如下： (齒數(shù) 模數(shù) 分度圓直徑 齒根高 齒 頂高 齒根圓直徑 齒頂圓直徑 中心距 1z 35 3 105 11 105 2z 35 105 11 3z 31 93 9 4z 39 117 23 5z 27 81 7 6z 43 129 35 7z 39 3 117 23 117 8z 39 117 23 9z 26 78 8 10z 52 156 66 11z 47 4 188 175 196 168 12z 37 148 138 156 13z 20 80 5 4 70 88 14z 64 256 246 264 5 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 擬定傳動(dòng)系統(tǒng)的原則是：在保證機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和使用要求的前提下，運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈要盡可能的短而簡(jiǎn)單；傳動(dòng)效率高以及操作簡(jiǎn)單方便 。首先要考慮某些結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題，考慮結(jié)構(gòu)能否實(shí)現(xiàn)：如小齒輪的齒根圓是否大于軸的直徑，大齒輪的頂圓是否會(huì)碰及相鄰軸等；其次因考慮結(jié)構(gòu)是否合理，如布置是否緊湊，操縱是否方便等。 根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動(dòng)機(jī)等已知條件可繪制出如下系統(tǒng)圖： 帶傳動(dòng)是由帶和帶 輪組成傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)。根據(jù)工作原理可分為兩類：摩擦帶傳動(dòng)和嚙合帶傳動(dòng)。摩擦帶傳動(dòng)是機(jī)床主要傳動(dòng)方式之一，常見(jiàn)的有平帶傳動(dòng)和 合傳動(dòng)只有同步帶一種。 普通 結(jié)構(gòu)為：承載層為繩芯或膠簾布，楔角為 40° 、相對(duì)高度進(jìn)似為 形截面環(huán)行帶。其特點(diǎn)為：當(dāng)量摩擦系數(shù)大，工作面與輪槽粘附著好，允許包角小、傳動(dòng)比大、預(yù)緊力小。繩芯結(jié)構(gòu)帶體較柔軟，曲撓疲勞性好。其應(yīng)用于：帶速 V＜ 25～ 30m/s;傳動(dòng)功率 P＜ 700動(dòng)比i≤ 10軸間距小的傳動(dòng)。 一．主要失效形式 1．帶在帶輪上打滑，不能傳遞動(dòng)力； 2．帶由于疲勞產(chǎn)生脫層、撕裂和拉斷； 3．帶的工作面磨損。 保證帶在工作中不打滑的前提下能傳遞最大功率，并具有一定的疲勞強(qiáng)度和使用壽命是 是靠摩擦傳動(dòng)的其它帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=970r/遞功率 P=動(dòng)比 i=970/600=班制，一天運(yùn)轉(zhuǎn) 16 小時(shí)，工作年數(shù) 10年。 1． 確定計(jì)算功率 取 ? 2 5 K ???2．選取 V 帶型 根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計(jì)算功率，選 3．確定帶輪直徑 查表，小帶輪最小基準(zhǔn)直徑 251 ,取 401 ? ，則 大帶輪的直徑為 61 4 ???? 。取標(biāo)準(zhǔn)值 242? 4．計(jì)算帶的速度 驗(yàn)算帶速度100060 11?? 其中 1n r/ 1d ]25,5[/?? ??? 符合要求。 5．初定帶傳動(dòng)的中心距 設(shè)中心距為0a,則 0． 55（ 21 ） ? a? 2（ 21 ） 于是 a? 728, 初取中心距為 ?0 6．計(jì)算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 帶長(zhǎng)02122100 4)()(22 ???? ? 7 54 0 04 )1 4 02 2 4()2 2 41 4 0( 022 ?? ???????查表取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度400?。 7．計(jì)算帶傳動(dòng)的實(shí)際中心距 帶傳動(dòng)實(shí)際中心距 d 0 ???????8．驗(yàn)算小帶輪的包角 一般小帶輪的包角不應(yīng)小于 ?120 。 ????21?????????? 符合要求。 9．確定 V 帶的根數(shù) Ld ( 00 ??? 其中： 0p?- 1?i 時(shí)傳遞功率的增量； ? ，查得的包角系數(shù)； 長(zhǎng)度系數(shù)； 為避免 制根數(shù)不大于 10。 ????=4根 10．計(jì)算帶的張 緊力0 0 0 d ?????其中： m/s； kg/m；取 q=m。 v = s。 0 ????????11．計(jì)算作用在軸上的壓軸力 9 1 i i 0 ???????? 算主軸轉(zhuǎn)速誤差 轉(zhuǎn)速誤差： %1(10%100)( , ????? ?標(biāo)標(biāo)n ,n 為主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速。?????21,m i n/ ?????? %?? ，合格 同理 ， %?? ，合格 %3m i n ,/ ???? 合格 %i n ,/ ???? 合格 %7m i n ,/ ???? 合格 %7m i n ,/ ???? 合格 %i n ,/ ???? 合格 %i n ,/ ???? 合格 %i n ,/ ???? 合格 % 8 1 1 8m i n ,/ 8'10 ???? 合格 %i n ,/1 ???? 合格 % 0 1 9 1m i n ,/ 1'12 ???? 合格 % 6 2 3 1m i n ,/ 1'13 ???? 合格 %i n ,/4 ???? 合格 %i n ,/5 ???? 合格 % 5 4 7 2m i n ,/ 2'16 ???? 合格 動(dòng)軸直徑的確定 1）各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 m 15 13/1613m i n ???? ??? 取 ， Ⅳ軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 75r/軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速 :190r/軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 375r/軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速： 600r/ 齒輪 1Z 2Z 3Z 4Z 5Z 6Z 7Z 8Z 9Z 計(jì)算轉(zhuǎn)速 600 600 600 475 600 375 375 375 375 r/輪 10Z 11Z 12Z 13Z 14Z 計(jì)算轉(zhuǎn)速 190 190 236 236 75 r/一般按扭轉(zhuǎn)剛度初算傳動(dòng)軸直徑： 4 ][?? ，其中 軸軸傳遞的功率； ][? 為該軸每米長(zhǎng)度允許扭轉(zhuǎn)角 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，各傳動(dòng)的效率分別為： 帶傳動(dòng)： ? ，齒輪傳動(dòng) ? ，軸承 ?1）Ⅰ軸的直徑： m i n/6 0 0, ???? ， ][? =m 0 ??? ，取 d=35）Ⅱ軸的直徑 m i n/375,2 ????? ][? =m 5 ??? ,取 d=40）Ⅲ軸的直徑： m i n/190,32 ????? , ][? =m 0 ??? ,取 d=45）Ⅳ軸的直徑： m i n/75,43 ????? , ][? = ??? ,取 d=55)主軸的直徑： m i n/ 5 ????? 由主軸所傳遞的功率查表，取主軸前軸頸的直徑 001 ? ，主軸后軸頸的直徑 12 )? ，取 2 =80軸孔徑 d 取主軸平均直徑的55%取 d=50 按下列公式初定模數(shù)： 332式中： n 該齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速 取齒數(shù)最少的齒輪計(jì)算。 Z=19 則 3 ?????? 初選齒輪模數(shù) m=4 設(shè)計(jì)與驗(yàn)算 輪強(qiáng)度計(jì)算和模數(shù)的選定 a： 按變速組內(nèi)最小齒輪 43,2765 ?? 兩齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度 217—— 2558 級(jí)精度。按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：3 21 )][(12 ??? 其中 : 1）小齒輪傳遞功率的轉(zhuǎn)矩： 85600 61 ?????2）載荷系數(shù) K=）齒寬系數(shù) 5.0?d?； 4）彈性系數(shù) 5）齒數(shù)比 u=5=)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Z 7)重合度 31271( 11(1 ??????? Z??查表，取重合度系數(shù) 用接觸應(yīng)力Z ?? ??由圖表查得接觸疲勞極限應(yīng)力 =570 ??????????h 查表得，壽命系數(shù) ,? Z。取安全系數(shù) l i m ????? ??3 21 )][(12 ??? =齒輪模數(shù) m 31?? 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度m [11 ?? ? ?????其中： 1） K=1T =1d =27*3=81,b= ??? 取b=40）齒形系數(shù) 1 ?? Y 3)應(yīng)力修正系數(shù) ? 合度系數(shù)?Y=）許用彎曲應(yīng)力 Y?? ??查表 =220命系數(shù)全系數(shù) Y?? ??=176m [ 3 4 8 ? ? ????????????? [?? ?????符合要求 b： 按變速組內(nèi)最小齒輪 52,26109 ?? 兩齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì) 面硬度 40—— 508級(jí)精度。按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：3 21 )][(12 ??? 其中 : 1）小齒輪傳遞功率的轉(zhuǎn)矩： 29375 61 ?????2）載荷系數(shù) K=）齒寬系數(shù) 5.0?d?； 4）彈性系數(shù) 5）齒數(shù)比 u=9=2 6)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Z 7)重合度 21261( 11(1 ??????? Z??查表，取重合度系數(shù) 用接觸應(yīng)力Z ?? ??由圖表查得接觸疲勞極限應(yīng)力 =1100 ??????????h 查表得，壽命系數(shù) ,? Z。取安全系數(shù) M P 2 1 1 0 l i m ????? ??3 21 )][(12 ??? =齒輪模數(shù) m 取 m=3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度m [11 ?? ? ?????其中： 1 ） K=1T =1d =26*3=78,b= ??? dd?）齒形系數(shù) 1 ?? Y 3)應(yīng)力修正系數(shù) ? 合度系數(shù)?Y= 5）許用彎曲應(yīng)力 Y?? ??查表 =320命系數(shù)全系數(shù) Y?? ??=256m [1 5 6 2 2 ? ? ????????????? [1 4 7112212 ??? ?????符合要求 c： 按變速組內(nèi)最 小齒輪 64,201413 ?? 兩齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì) 面硬度 40—— 508級(jí)精度。按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：3 21 )][(12 ??? 其中 : 1）小齒輪傳遞功率的轉(zhuǎn)矩： 27236 61 ?????2）載荷系數(shù) K=）齒寬系數(shù) 5.0?d?； 4）彈性系數(shù) 5）齒數(shù)比 u=13=)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Z 7)重合度 41201( 11(1 ??????? Z??查表，取重合度系數(shù) 用接觸應(yīng)力Z ?? ?? 由圖表查得接觸疲勞極限應(yīng)力 =1100 ??????????h 查表得，壽命系數(shù) ,? Z。取安全系數(shù) 2 3 1 0 l i m ????? ??3 21 )][(12 ??? =齒輪模數(shù) m 取 m=4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度m [11 ?? ? ?????其中： 1 ） K=1T =1d =20*4=80b= ??? dd?） 齒形系數(shù) 1 ?? Y 3)應(yīng)力修正系數(shù) ? 合度系數(shù)?Y=）許用彎曲應(yīng)力 Y?? ??查表 =320命系數(shù)全系數(shù) Y?? ??=256m [1 8 1 5 2 ? ? ????????????? [1 7 0112212 ??? ?????符合要求 謝辭 首先我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師對(duì)我的悉心教導(dǎo)，并且感謝所有給予我?guī)椭睦蠋焸?，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的 信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 小結(jié) 是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來(lái)說(shuō)，指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計(jì)是老師對(duì)學(xué)生所做的最后一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)是老師檢驗(yàn)其教學(xué)效果，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機(jī)會(huì)。 畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在 不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)的課題的是感覺(jué)很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。 參考文獻(xiàn) 1. 馮辛安 . 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2007 2. 王啟義，蔡群禮，胡寶珍 . 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) . 東北工學(xué)院出版社 . 1989 3. 黃鶴汀，俞光 . 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) . 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 . 1985 4. 顧熙棠，金瑞祺，劉謹(jǐn) . 金屬切削機(jī)床 . 上海科學(xué)技術(shù)出版社 . 1993 5. 陳鐵鳴 . 機(jī)械設(shè)計(jì) . 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 出版社 . 2006 6. 吳宗澤，羅圣國(guó) . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) . 高等教育出版社 . 2006 7. 減速器實(shí)用技術(shù)手冊(cè)編輯委員會(huì)編 . 《減速器實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , 1992 8. 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組主編 . 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , . 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編 . 《理論力學(xué)》（Ⅰ） 第六版 北京：高等教育出版社 ,10. 劉鴻文主編 .《材料力學(xué)》 (Ⅰ ) 第四版 北京：高等教育出版社 , 1. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)主編 . 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 12. 成大先主編 .《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 第四版第二卷 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,2003.9