課程設(shè)計(jì)--CK6163床頭箱設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、School ot Mechanical EngineeringCK6163床頭箱設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)者：楊光照班級(jí)： 機(jī)械0906學(xué)號(hào)：0401090617指導(dǎo)教師：李楠江南大學(xué)目錄1 .緒論2 .機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)34561.緒論機(jī)床工業(yè)是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)工業(yè)。它肩負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)和國(guó) 防軍工提供現(xiàn)代化裝備的重任。在世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長(zhǎng)的帶動(dòng) 下，國(guó)內(nèi)機(jī)床工具行業(yè)近年來(lái)，取得長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步。作為機(jī)床工業(yè)主流產(chǎn)品 和高新技術(shù)的重要載體，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展更為迅猛。CK6163是較為典型的一種數(shù)控機(jī)床，應(yīng)用較為廣泛，該機(jī)床是開(kāi)環(huán)式的數(shù) 字程序控制車(chē)床，能進(jìn)行內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧

2、面、圓柱螺紋和圓錐螺紋等 加工。機(jī)床主軸的啟動(dòng)、停止和變速，縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的行程和速度道具的 變換和冷卻，都可以自動(dòng)控制。并具有直線、錐度、直螺紋和錐螺紋等自動(dòng)循環(huán) 機(jī)能，在該機(jī)床中采用液壓卡盤(pán)、液壓尾座、快換刀夾和機(jī)床對(duì)刀裝置。該機(jī)床 適用于加工形狀復(fù)雜的中小批量的零件。機(jī)床的床頭箱即主軸箱，是機(jī)床很重要的組成部分，機(jī)床主傳動(dòng)系因機(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

3、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。主電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能提供足夠的功率和轉(zhuǎn)矩，具有較高的 傳動(dòng)效率；滿足機(jī)床工作性能要求。主傳動(dòng)中所有零部件有足夠的剛度、 精度和 抗震性，熱變形特性穩(wěn)定；滿足產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性要求。傳動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短，零件數(shù) 目要少，以便節(jié)約材料，降低成本。2.機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)2.1 主要技術(shù)參數(shù)工件最大回轉(zhuǎn)直徑 工件最大長(zhǎng)度 主軸孔徑主軸前端孔錐度主軸轉(zhuǎn)速范圍(16級(jí))630mm1500mm80mm公制100號(hào)321000轉(zhuǎn)/分2.2床頭箱設(shè)計(jì)滿足的基本要求機(jī)床床頭箱因機(jī)床的類型、性能、規(guī)格尺寸等因素的不同，應(yīng)滿足的要求也不一樣。設(shè)計(jì)機(jī)床床頭箱是最基本的原則就是以

4、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)滿足下述基本要求：1) .滿足機(jī)床使用性能的要求。首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性，如機(jī)床的主軸 有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)(對(duì)與主傳動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，則有足夠的每分 鐘雙行程數(shù)范圍及變速級(jí)數(shù))。傳動(dòng)設(shè)計(jì)合理，操縱方便、靈活、迅速、安全可 靠等。2) .滿足機(jī)床傳遞動(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)矩，具有較高的傳動(dòng)效率。3) .滿足機(jī)床工作性能的要求。主傳動(dòng)中所有零件要有足夠的剛度、精度、 和抗震性、熱變形特性穩(wěn)定。4) .滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的要求。傳動(dòng)鏈盡可能簡(jiǎn)短，零件數(shù)目要少，以便 于接生材料，

5、降低成本。5) .調(diào)整維修方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于加工和裝配。防護(hù)性能好，使用 壽命長(zhǎng)。2.3操作性能要求床頭箱中的內(nèi)齒離合器和（詳見(jiàn)裝配圖），由操縱油缸中的活塞桿帶動(dòng) 撥叉和來(lái)控制它的接通和放松， 使主軸實(shí)現(xiàn)四級(jí)變速，停車(chē)時(shí)為克服旋轉(zhuǎn)件 的慣性采用液壓摩擦制動(dòng)器使主軸迅速停止。主軸運(yùn)動(dòng)通過(guò)齒輪傳至主軸脈沖發(fā) 生器其傳動(dòng)比為1:1 ,主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，主軸脈沖發(fā)生器發(fā)出 1024個(gè)脈沖。改變主電機(jī)轉(zhuǎn)向可以實(shí)現(xiàn)主軸正反轉(zhuǎn)，主軸具有三個(gè)支承：前支承為 C3182132型雙列短圓柱滾子軸承；中間輔助支承為128型單列滾珠軸承。這樣不但保證主軸的回轉(zhuǎn)精度，也提高了主軸剛度和主軸的抗振性。3 .床頭箱主傳動(dòng)

6、系設(shè)計(jì)主傳動(dòng)系一般由動(dòng)力源、變速裝置及執(zhí)行件，以及開(kāi)停、換向和制動(dòng)機(jī)構(gòu) 等部件組成。動(dòng)力源給執(zhí)行件提供動(dòng)力，并使用其得到一定的運(yùn)動(dòng)速度和方向； 變速裝置傳動(dòng)動(dòng)力以及變換運(yùn)動(dòng)速度； 執(zhí)行件執(zhí)行機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng)，完成旋轉(zhuǎn)或 直線運(yùn)動(dòng)。3.1 主傳動(dòng)系選擇按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類型可分為交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。本 次設(shè)計(jì)采用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng).變速的連續(xù)性可以分為分級(jí)變速傳動(dòng)和無(wú)級(jí)變速傳 動(dòng)，本次設(shè)計(jì)采用無(wú)級(jí)變速傳動(dòng).3.2 傳動(dòng)方式的選擇本次設(shè)計(jì)采用分離傳動(dòng)方式：主傳動(dòng)系中的大部分的傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)裝在 遠(yuǎn)離主軸的單獨(dú)變速箱中，然后通過(guò)帶傳動(dòng)將運(yùn)動(dòng)傳到主軸箱。4 .運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)4.1 已知條件已知主軸最

7、低轉(zhuǎn)速 nmin為32r/min,最高轉(zhuǎn)速nmax為1000r/min，轉(zhuǎn)速調(diào) 整范圍為 Rn=nmax/nmin=31.25 取 Rn=32確定公比：選定主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比為 6=1.25;求出主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z Z=lgRn/lg d+1= lg32/lg1.25+1=16.53 取 Z=16 24.2 結(jié)構(gòu)分析式確定結(jié)構(gòu)式：16=2X 2X2X216=2X 2X416=2X 4X2根據(jù)擬定轉(zhuǎn)速圖的原則篩選結(jié)構(gòu)式1 .極限傳動(dòng)比、極限變速范圍原則；2 .確定傳動(dòng)順序及傳動(dòng)副數(shù)的原則一一“前多后少”的原則；3 .確定傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序相一致的原則一一“前密后疏”的原則4 .確定最小傳動(dòng)比的原則一

8、一“前慢后快”（降速），“前快后慢”（升速） 的原則。經(jīng)整理得：16=2iX 2 2 X 2 4X 2 84.3 擬定轉(zhuǎn)速圖(1)選定電動(dòng)機(jī)一般金屬切削機(jī)床的驅(qū)動(dòng)，如無(wú)特殊性能要求，多采用 Y系列封閉自扇冷 式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。Y系列電動(dòng)機(jī)高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、噪聲低、振 動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠。根據(jù)機(jī)床所需功率選擇Y160M-4其同步轉(zhuǎn)速為1460r/min。 (2)分配總降速傳動(dòng)比總降速傳動(dòng)比為 uII= nmin/nd=32/1460 Q0.0213 ,nmin為主軸最低轉(zhuǎn)速，考 慮是否需要增加定比傳動(dòng)副，以使轉(zhuǎn)速數(shù)列符合標(biāo)準(zhǔn)或有利于減少齒輪和及徑向 與軸向尺寸，并分擔(dān)總降速傳動(dòng)比。然

9、后，將總降速傳動(dòng)比按“先緩后急”的遞 減原則分配給串聯(lián)的各變速組中的最小傳動(dòng)比。(3)確定各級(jí)轉(zhuǎn)速并繪制轉(zhuǎn)速圖由 nmim 32r/min 1.25 z = 16確定各級(jí)轉(zhuǎn)速：1000、800、630、500、400、315、250、200、160、135、100、80、63、40、32r/min。本設(shè)計(jì)有四種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，四段無(wú)級(jí)變速：(1)IV V VI VII VIII(2)IV V VII VIII(3)IV VI VII VIII(下?lián)懿孀?(4)IV VI VII VIII(下?lián)懿嬗?先來(lái)確定IV軸的轉(zhuǎn)速nmax=l450X 130/186 義 40/32 義 36/36 義 190/

10、304=791;取 nmax=800nmin=1450X 32/40 X 32/40 乂 190/304=405;取 nmin=400 根據(jù)轉(zhuǎn)速圖跟結(jié)構(gòu) 式，可確定IV軸的轉(zhuǎn)速為400、500、630、800r/min確定軸V的轉(zhuǎn)速因?yàn)镮V軸跟V軸是1:1傳遞，所以V軸的轉(zhuǎn)速等同IV軸轉(zhuǎn)速：400、500、 630、800r/min 。確定軸VI的轉(zhuǎn)速由軸IV傳遞到軸 VI可以得到四級(jí)轉(zhuǎn)速：400、500、630、800r/min由軸V傳遞到軸VI可以得到四級(jí)轉(zhuǎn)速：400X 24/60=160;500X 24/60=200 ; 630X 24/60=252取 n=250 ;800X 24/60

11、=320 取 n=315所以 VI 軸的轉(zhuǎn)速確定為 160、200、250、315、400、500、630、800r/min確定軸VII的轉(zhuǎn)速由軸IV經(jīng)軸V直接傳遞到軸VII可以得到四級(jí)轉(zhuǎn)速：400、500、630、800r/min由軸IV經(jīng)軸VI傳遞到軸 VII可以得到八級(jí)轉(zhuǎn)速：800X 24/60=160 ; 630X 24/60=125 ; 500X 24/60=100 ;400X 24/60=80(800X 60/24=200030X60/24=1575 n=1600 500 X60/24=1250 400 X60/24=1000)由軸IV經(jīng)軸V傳遞到軸 VI再傳遞到軸 VII可以得到

12、四級(jí)轉(zhuǎn)速：315X 24/60=160 250 X 24/60=100 200 X 24/60=80 160 X 24/60=63確定 VII 軸的轉(zhuǎn)速為：2000、1600、1250、1000、800、630、500、400、315、250、200、160、135、100、80、63r/min圖1. CK6163轉(zhuǎn)速圖4.5 確定各變速組傳動(dòng)副齒數(shù)軸IV-V:aM 1/1 ai2 1/1aM 1/1 時(shí)：Sz 64、66、68、70、72、74、76、84-ai1 1/1 時(shí)：Sz 64、66、68、70、72、74、76、84-可取Sz 84,于是可得軸IV齒數(shù)為：42;于是ai1 1/1

13、可得軸V上的齒輪齒數(shù)為：42 軸V-VI:bM 1/2.5,bi1 1/2.5時(shí)：Sz 69、72、73、76、77、80、81、84、87可取Sz 84,于是可得軸V上齒輪的齒數(shù)為：24;于是Ri 24/60,得軸VI上齒輪的齒數(shù)為：60 軸VI-軸VII:ic1 2.5ic2 2.5時(shí)：Sz72、75、78、81、84、87、89、90可取Sz 84;得軸VI齒輪齒數(shù)為24;由%2.5；得VII軸齒輪齒數(shù)為60軸VII-軸VIII :idi 2d1 2時(shí)：Sz 72、75、78、81、84、87、89、90可取Sz90.得軸VII齒輪齒數(shù)為30;由idi 2得VIII軸齒輪齒數(shù)為60根據(jù)軸

14、數(shù)，齒輪副，電動(dòng)機(jī)等已知條件可有如下系統(tǒng)圖:圖2. CK6163床頭箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖5 .齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.1 漸開(kāi)線直齒輪設(shè)計(jì)5.1.1 選擇齒輪材料及精度等級(jí)：因?yàn)槭?:1傳遞，所以兩齒輪材料選擇一致：齒輪選用合金鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 220250HBs選8級(jí)精度，要求齒面粗糙度 Ra< 3.26.3 m5.1.2 模數(shù)的確定：dZ1f因?yàn)閙 1.26kYfYs在IV軸上42齒數(shù)的齒輪最容易受損，所以應(yīng)以42齒數(shù)齒輪位代表進(jìn)行模數(shù) 計(jì)算，2.1 5查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10.11 ”載荷系數(shù)K”得:K 1.2因?yàn)門(mén)1 9.55 106 - 2.25n式子中P為主動(dòng)軸的傳輸功率n為從動(dòng)軸的的轉(zhuǎn)數(shù) IV軸

15、的計(jì)算轉(zhuǎn)速為：仙 400r / min則有T1 9.55 106P2.3 5n9.550.3“6 13kw10400610 n mm查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11.19得 1 d查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10.13 ”標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù)Yf”得: 當(dāng)z=42時(shí) 所對(duì)應(yīng)的外齒輪齒形系數(shù)Yf 2.41查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10.14 "標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) Ys ”得:當(dāng)z=42時(shí) 所對(duì)應(yīng)的外齒輪白應(yīng)力修正系數(shù) Ys 1.67查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖11.24得：Flim 210MPa查圖11.25得：YN 1查表 11.9 得：Sf 1.3 因?yàn)?f Yn Flm/SF所以 F 1 210/1.3 161經(jīng)整理得

16、：m 1.263 1.2 0.3 106 241 1.67:42 210m 4.27 取 m 4于是軸IV齒輪的直徑為 db1 4 42 168mm;m=4.因?yàn)槭菨u開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，所以V軸齒輪的模數(shù)也為db2 4 42 168mm;5.1.3校核齒輪按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核：如果F'KTL YfYsF ,則校核合格b m d1確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：齒形系數(shù)Yf ;查表11.12得YF 2.41應(yīng)力修正系數(shù)Ys ；查表11.13得Ys 1.67許用彎曲應(yīng)力由圖 11.24 查得 Fiim 210MPa由表11.9查得SF1.3由圖11.25查得由式可得Ys12KT1b m d1YfYs21

17、0F 1 i 161MPa1.32KT1b m m z1YFYS2 1.2 3 106168 4 4 422.41 1.87 28MPa齒根彎曲強(qiáng)度校核合格驗(yàn)算齒輪的圓周速度dn v60 1000168 40060 10003.51m/s 5m/s查表11.21可知，選8級(jí)精度是合適的.5.2 斜齒輪設(shè)計(jì)5.2.1 選擇齒輪材料及精度等級(jí)：按表11.8選擇齒輪的材料為小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220W250HBS；大齒輪選用45鋼正火，硬度為170M210HBs；選8級(jí)精度，要求齒面粗糙度 Ra 3.2 16.3 m5.2.2 確定設(shè)計(jì)準(zhǔn)則由于為閉式齒輪傳動(dòng)，且兩齒輪均為齒面硬度 HBs小于

18、等于350的軟齒面, 齒面點(diǎn)蝕是最主要的失效形式.應(yīng)選按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定齒 輪的主要參數(shù)和尺寸，然后再按彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根的彎曲強(qiáng)度5.2.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：轉(zhuǎn)矩T1工 9.55 106 - n2.39.5510613kw631.9106nmm載荷系數(shù)查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表10.11 ”載荷系數(shù) K”得:K 1.1齒數(shù)乙，螺旋角 和齒寬系數(shù)d小齒輪齒數(shù)取為30,大齒輪齒數(shù)是60初選螺旋角=15°彈性系數(shù)Ze由表11.11查得Ze 189.8許用接觸應(yīng)力h查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)由圖11.23查得Hiim1 560MPaHiim2 530MPa由表11.

19、9查得SH1N1 60njLh 60 63 1 10 52 40 7.86 107N2 N1/i 3.93 107查圖 11.26 得Zn1 ZN2 1由 H ZN H lim / SH 可得h 1 Zni h lim1 / SH560MPaH 2 Zn2 Hlim2/SH562MPad1q 1.1 1.9 106 3 1.152153mmd icos 153 cos15 -mn mm 4.92mmZi30由表11.3取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為m=4.5確定中心距a螺旋角mn(Z1 Z2) a 2 cos4.5 (30 60)2 cos150mm209.64 mm取中心距a=210mm 主要尺寸計(jì)算,mnZ

20、1dicos4.5 300 mm cos15139.76mm, mnZ2d2cosb取 b2 140mm,匕 135mm =按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)： 當(dāng)量齒數(shù) Zv1-cZV2 2Zv1 66.76齒形系數(shù)Yf查表11.12得YF1 2.54 ; YF22.30(3)應(yīng)力修正系數(shù)Ys查表11.13Ys1 1.63; Ys2 1.73(4)許用彎曲應(yīng)力F由圖11.24查得Fiim1 210MPaFiim2 190MPa由表11.9查得SF1.3由圖11.25查得YN1 YN2 1由式可得4.5 60cos150dd11Z1-3mm 278.52mm139 139mm303 3

21、3.28 cos3YNF limYn Flim/SF 162MPafYn Fiim/SF146MPa1.6KT cosF1b m m ziYfYsF1116MPaF1Y F2Y S2YfiYsi111MPa齒根彎曲強(qiáng)度校核合格dnv 60 1000驗(yàn)算齒輪的圓周速度139 63 0.45m/s 10m/s 60 1000由表11.21可知，選8級(jí)精度是合適的.6.主軸傳動(dòng)設(shè)計(jì)6.1 確定主軸最小直徑6.1.1 選擇軸白材料，確定許用應(yīng)力由已知條件可知此主軸箱傳遞的功率屬中小功率，對(duì)材料無(wú)特殊的要求，故選45號(hào)鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)一書(shū)中表16.1查得強(qiáng)度極限B=637MPa,再由表16.3

22、得許用彎曲應(yīng)力1b 60MPa 。6.1.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑由式d1 崛 1183收 87考慮到主軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在.故需要將估算直徑 加大.設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑d1 110mm6.2 主軸最佳跨距的確定主要參數(shù)工件最大直徑630mm車(chē)床，功率P 13KW.求軸承剛度，考慮機(jī)械效率，主軸最大輸出轉(zhuǎn)距：P 0.85T 9550 676Nm100床身上最大加工直徑約為最大回轉(zhuǎn)直徑的60%,取50端P 315mm,切削力FC 更6 6760N0.1背向力Fp 0.5Fc 0.5 6760 3380 N故總的作用力F . F； FC27558N次力作用于頂在頂尖間的工件上主軸尾

23、架各承受一半，故主軸軸端受力為F /2 3779N 先假設(shè)l /a 3,l 3 75 225mm前后支撐RaRb分別為RA F -一a 3779 225 75 5039 N2 l225F a75Rb - 37791260N2l225根據(jù),dFr0.1,0.8,.、0.91.9Kv 3.39Fr la (iz) cosd rFvA 5039 N, FvB 1260 Nl aA 8.8mm,laB 10.8, Zb 17-b 1Ja 2, Za 30Ka 3.39 50390.1 8.80.8 2 30 "co/9。1809N_0 10 8-0.919Kb 3.39 126010.82

24、17 cos 0 1107NKa/Kb180911071.63de 100 70 /2 85mm4 _4_6 4I 0.05 0.0854 0.04642.39 10 6 m40.658EI 2.1 1011 2.39 10 6 3365 1809 0.075106查線圖lo/a 3。，與原假設(shè)相符l 75 3 225mm6.3主軸剛度的校核前支承為雙列圓柱滾子軸承，后支承為雙列圓柱滾子軸承l(wèi) 332 374 12.5 31.5 687mm 0.687m當(dāng)量外徑684 22 724 54 804 756 1004 35 1044 8 “ 小de 4887主軸剛度：由于di / de45/80.

25、56 0.5586 0.580.56mm故根據(jù)式（10-8）ks_4443 104 de4 di4_4_44123 1 0480.564 454 1 0 12aA l aA2752887 75109149.3N/ m對(duì)于機(jī)床的剛度要求，取阻尼比0.035當(dāng) v=50m/min,s=0.1mm/r 時(shí),kcb 2.46N / m m,68.8 ,im 0.02Dmax 0.02 68750%6.87mm2.46 6.87Kb cos68.82 0.035 1 0.03584.36N計(jì)算KaL 0.3Dmax206.1mm,加上懸伸量共長(zhǎng) 281.1mm21aKaKb 0.6-f0.4 2aB-2

26、84.360.6aAl2281.1Ks 1.66Ka2281.17520.4687 276.5N/ m1工6871.66 76.5 127.0N / m152.3N / m可以看出，該機(jī)床主軸是合格的7.帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n 1450r/min ,傳遞功率P 13KW ,傳動(dòng)比i 1.6 ,1確定計(jì)算功率取KA 1.1,則Pca KaP 1.1 13 14.3KW2選取V帶型根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計(jì)算功率，選 B型帶。3確定帶輪直徑和驗(yàn)算帶速查表小帶輪基準(zhǔn)直徑d1190mm, d2 190i 190 1.6 304mm驗(yàn)算帶速成vd1 n160 1000其中 n小帶輪轉(zhuǎn)速,r/min ；點(diǎn)-小帶

27、輪直徑,mm3.14 190 1450v 14.14m/s60 10004確定帶傳動(dòng)的中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度設(shè)中心距為a0,則5,25,合適0.55(d1 d2) a 2(d1d2)于是387.2 a 988,初取中心距為a0 400 mm帶長(zhǎng)400L。 2a0-(d1 d2)(d2 44ad1)2平(190 304)號(hào)貫 1583mm查表取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld,Ld 1600mm 0帶傳動(dòng)實(shí)際中心距a a0 LL0 408.5mm25驗(yàn)算小帶輪的包角一般小帶輪的包角不應(yīng)小于120 。1 180： dL-dl 57.3 164.7 120；。合適。a6確定帶的根數(shù)ZPca(P0Po)k kL其中：

28、po i 1時(shí)傳遞功率的增量；k -按小輪包角,查得的包角系數(shù)； %-長(zhǎng)度系數(shù);為避免V型帶工作時(shí)各根帶受力嚴(yán)重不均勻，限制根數(shù)不大于10。Z 8.25 4(2.19 0.46) 0.95 0.907計(jì)算帶的張緊力F。Pca 2.5 k 2Fo 500 匕a () qvvZ k其中：Pca-帶的傳動(dòng)功率，KW?v-帶速,m/s ；q-每米帶的質(zhì)量，kg/m；取q=0.17kg/m。v = 1440r/min = 9.42m/s。88 252 5 0 99F0 500() 0.17 9.422 193.7 N9.42 40.958計(jì)算作用在軸上的壓軸力1161.4KlFq 2ZF0 sin 2

29、4 193.7 sin1530N228.滾珠螺母絲杠8.1、 滾珠絲杠副的種類與結(jié)構(gòu)滾珠絲杠螺母副：是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置，在數(shù)控機(jī) 床進(jìn)給系統(tǒng)中一般采用滾珠絲杠副來(lái)改善摩擦特性。工作原理是：當(dāng)絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩者發(fā)生軸向位移，而滾珠則可沿8.1.1 內(nèi)循環(huán)式內(nèi)循環(huán)方式的滾珠在循環(huán)過(guò)程中始終與絲杠表面保持接觸。如圖3。在螺母 的側(cè)面孔內(nèi)，裝有接通相鄰滾道的反向器，利用反向器引導(dǎo)滾珠越過(guò)絲杠的螺紋 頂部進(jìn)入相鄰滾道，形成一個(gè)循環(huán)回路。一般在同一螺母上裝有24個(gè)反向器, 并沿螺母圓周均勻分布。優(yōu)缺點(diǎn)：滾珠循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小， 但制造精度要求高

30、。圖3.內(nèi)循環(huán)示意圖1 凸鍵2、3一反向鍵8.1.2 外循環(huán)式外循環(huán)方式的滾珠在循環(huán)反向時(shí)，離開(kāi)絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外做循環(huán)運(yùn)動(dòng)。如圖4, (a)為螺旋槽式外循環(huán)(b)為插管式外循環(huán)。優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、但徑向尺寸大，且彎管兩端耐磨性和抗沖擊性差。圖4.外循環(huán)示意圖(a)螺旋槽式：1一套筒；2螺母；3一滾珠；4一擋珠器;5一絲杠（b）插管式：1一彎管；2壓板；3一絲杠；4一滾珠；5一滾道8.2、 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)參數(shù)滾珠絲杠副的主要參數(shù)有：公稱直徑 D導(dǎo)程L和接觸角B。1 ）公稱直徑D:是指滾珠與螺紋滾道在理論接觸角狀態(tài)時(shí)包絡(luò)滾珠球心的圓柱直徑。它與承載能力直接有關(guān)，常用范圍為

31、 30-80 mm 一般大于絲杠長(zhǎng)度 的 1/35 /30。2 ）導(dǎo)程L:導(dǎo)程的大小要根據(jù)機(jī)床加工精度的要求確定，精度高時(shí)，導(dǎo)程 小一些；精度低時(shí)，導(dǎo)程大些。但導(dǎo)程取小后，滾珠直徑將取小，使?jié)L珠絲杠副 的承載能力下降；若滾珠直徑不變，導(dǎo)程取小后，螺旋升角也小，傳動(dòng)效率將下 降。因此，一般地，導(dǎo)程數(shù)值的確定原則是：在滿足加工精度的條件下盡可能取 得大一些。8.3、 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）摩擦因素小，傳動(dòng)效率高。滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率可達(dá)0.92 0.96,比常規(guī)的絲杠螺母副提高3-4倍。因此，功率消耗只相當(dāng)于常規(guī)絲杠的1/4 1/3。2）可預(yù)緊消隙。給予適當(dāng)預(yù)緊，可消除絲杠和螺母的間隙，反向運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú) 死區(qū)，定位精度高，剛度好。3）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，低速時(shí)不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，傳動(dòng)精度高。4）運(yùn)動(dòng)具有可逆性?？梢?/p>