畢業(yè)設計--車床ca6140主軸系統(tǒng)的數(shù)控化改造及仿真(機械部分)

1、<p><b>　　畢業(yè)設計(論文)</b></p><p>　圖書分類號：</p><p>　密 級：</p><p><b>　　學位論文原創(chuàng)性聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明： 所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注

2、明引用或參考的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。</p><p>　　本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。</p><p>　　論文作者簽名： 　　 　　日期： 　　 年 　月　 　日</p><p><b>　　學位論文版權協(xié)

3、議書</b></p><p>　　本人完全了解關于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，即：本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產(chǎn)權歸所擁有。有權保留并向國家有關部門或機構送交學位論文的紙本復印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W位論文的全部或部分內容，可以將本學位論文的全部或部分內容提交至各類數(shù)據(jù)庫進行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。</p>

4、;<p>　　論文作者簽名： 　　 導師簽名： 　　 </p><p>　　日期： 　　 年 　月　 　日 日期： 　　 年 　月　 　日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文對大多數(shù)企業(yè)數(shù)和普通車床的使用壽命

5、長，加工精度低的現(xiàn)狀，不能大批量生產(chǎn)，自動化程度不高，適應性差，致力于改造普通車床加工成數(shù)控車床，大大提高企業(yè)的效率，提高產(chǎn)量。</p><p>　　在這項研究中，我在一些大量應用數(shù)控機床的工廠中進行學習和調查。其中仔細觀察了CA6140普通車床的結構和運動特性。初步有了主軸系統(tǒng)改造的粗略方案。計算和確定主傳動改造時所需替換的電機、軸承等零部件型號。改造驅動進給傳動部件，計算和確定導軌副、軸承、導軌等零部件型號。

6、進給傳動部件的計算和變換。最后繪制了相關零部件的零件圖和橫縱向進給系統(tǒng)的裝備圖。</p><p>　　關鍵詞：CA6140車床；數(shù)控；改造</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In this paper, the most number of enterprises and ordinary lathe a

7、nd long service life, low machining accuracy, not to mass production, the degree of automation is not high, poor adaptability, is committed to in reconstruction of a common lathe to CNC lathe, greatly enhance the enterpr

8、ise efficiency and yield.</p><p>　　In this study, I study and investigation in some large-scale application of CNC machine tools factory. The careful observation of the structure and motion characteristics o

9、f CA6140 lathe. A preliminary rough spindle system transformation scheme. Calculate and determine the main transmission transformation required for the motor, bearing replacement parts model. Transformation of feed drive

10、 transmission parts, calculate and determine the guide rail, bearing, and other parts of the model. The calc</p><p>　　Keywords CA6140 lathe numerical control Transform</p><p>　　全套圖紙 外文文獻&l

11、t;/p><p>　　扣扣 1411494633</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要Ⅰ</b></p><p>　　AbstractⅡ</p><p><b>　　1緒論1</b></p

12、><p>　　1.1 課題的背景和意義1</p><p>　　1.1.1 目前金屬切削機床在我國經(jīng)濟中的重要性1</p><p>　　1.1.2 數(shù)控機床所擁有的優(yōu)點1</p><p>　　1.1.3 我國數(shù)控機床的發(fā)展形勢2</p><p>　　1.1.4 把機床數(shù)控化的原因2</p><p

13、>　　1.2 機床的數(shù)控化2</p><p>　　1.2.1 概述2</p><p>　　1.2.2工作流程3</p><p>　　2 車床CA6140主軸系統(tǒng)數(shù)控化改造總體方案的確定4</p><p>　　2.1 CA6140普通車床數(shù)控化改造方案的選擇4</p><p>　　2.1.1 選擇系統(tǒng)4

14、</p><p>　　2.1.2 確定系統(tǒng)方式4</p><p>　　2.1.3 電機的選擇4</p><p>　　2.1.4 主軸脈沖發(fā)生器的選擇5</p><p>　　2.1.5傳動方式的選擇6</p><p>　　2.1.6同步齒形帶的選型6</p><p>　　2.1.7 帶傳

15、動的張緊與維護6</p><p>　　2.2 主運動鏈轉速圖的擬定7</p><p>　　2.2.1 傳動組和傳動副數(shù)目得確定7</p><p>　　2.2.2 結構網(wǎng)各種方案的選擇7</p><p>　　2.2.3 繪制轉速圖8</p><p>　　3.CA6140數(shù)控化改造步進電機的相關設計10<

16、/p><p>　　3.1 步進電機10</p><p>　　3.2 如何選用電機10</p><p>　　4傳動元件的設計12</p><p>　　4.1 同步齒形帶12</p><p>　　4.1.1同步齒形帶的設計12</p><p>　　4.2 齒輪設計15</p>

17、<p>　　4.2.1 齒輪材料選擇15</p><p>　　4.2.2 齒輪齒數(shù)的確定16</p><p>　　4.2.3 繪制傳動系統(tǒng)圖17</p><p>　　4.2.4 模數(shù)計算18</p><p>　　4.2.5 齒輪的幾何尺寸19</p><p>　　4.2.6 齒輪的結構設計和布局2

18、0</p><p>　　4.2.7齒輪的校核20</p><p>　　4.2.8 采用波形彈簧墊圈消除齒輪間隙 21</p><p>　　5主軸的相關設計22</p><p>　　5.1聯(lián)軸器的選擇 22</p><p>　　5.2 鍵的設計22</p><p

19、>　　5.3鍵的校核22</p><p>　　5.4選擇主軸軸承23</p><p>　　5.5主軸的計算23</p><p>　　5.5.1主軸直徑的計算23</p><p>　　5.5.2 主軸懸伸量的確定和跨距的選擇24</p><p>　　5.6軸承的選擇與計算 27</p&g

20、t;<p>　　5.6.1 軸承的校核27</p><p>　　5.7卡盤的計算與選型31</p><p>　　5.7.1工作原理31</p><p><b>　　結論34</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p><

21、b>　　參考文獻36</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1 課題的背景和意義</p><p>　　1.1.1 目前金屬切削機床在我國經(jīng)濟中的重要性</p><p>　　現(xiàn)今在我國一般使用金屬切割機床切削加工金屬零件,學術名稱為工作母機或者工具機。而我們習慣上稱

22、之為機床。</p><p>　　現(xiàn)今在我國的各個科研單位、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門和國防生產(chǎn)部門里，制造和使用著各種各樣不同功能的機械。雖然機器種類繁多，但事實上，對于龐大復雜的機器零件等的加工來說，無論是由不同的軸和輪，齒輪和箱體，框架，最主要的就是生產(chǎn)機器零件。</p><p>　　通常機床能夠占到一般工廠機械總量的60%到80%，當然，這里面包括金屬切削機床和鍛壓機等。機床的這一屬性讓它在經(jīng)濟

23、里面占有很高的低位。機械制造行業(yè)也不停地為國家的經(jīng)濟建設，用現(xiàn)代技術和設備的供應，即，工業(yè)，農(nóng)業(yè)，交通，國防，科研等部門提供各種設備，儀器和工具上的支持和援助。為國民經(jīng)濟建設提供設備。</p><p>　　我們要大力的發(fā)展機械行業(yè)，這樣才能完成現(xiàn)代化的建設。因此，國民經(jīng)濟很依賴機械行業(yè)，另一方面，各式各樣的機床就是支撐起機械行業(yè)的基礎。機床的先進與否關系到我們整個國家的工業(yè)能力和科學水平的高低。因此機床工業(yè)的發(fā)展

24、對促進國民經(jīng)濟的建設是十分必然和必要的，和機器工具在屬性的重要性組成決定了國民經(jīng)濟各部門之間的關系。</p><p>　　1.1.2 數(shù)控機床所擁有的優(yōu)點</p><p>　　與其他普通的機床作比較的話，可以發(fā)現(xiàn)數(shù)控的機床是有很多的優(yōu)點的。這些優(yōu)點都是來自于計算機的能力。</p><p>　　1、普通機床無法處理復雜的的加工曲面等零件。然而數(shù)控機床可以，這是得益于計

25、算機的能力，一瞬間就能確定每個坐標軸瞬時運動量，這就能達到機床要加工曲面時的要求。</p><p>　　2、加工時是柔性啟動的，所以它效率很高，都是其他普通機床的三到七倍。這是因為計算機存儲功能，計算機內存中的輸出按次的內存和存儲上去，再由智能系統(tǒng)按照設定的程序自動執(zhí)行任務，實現(xiàn)自動化的過程。</p><p>　　3、集中了多道工序，這樣一來就降低了零件的搬運次數(shù)。</p>

26、<p>　　4、加工完的零件精度很高。因為尺寸分散度會很小，這樣就很容易進行裝配了。</p><p>　　5、綜合以上的四條優(yōu)點，又會增添其他的好處，比如：工人變輕松(一名工人通常可以照看很多臺機床)后減少了工裝的時間，新產(chǎn)品試制周期和消費周期也大大延伸。這樣才能對市場作出快速反應的需求。</p><p>　　1.1.3 我國數(shù)控機床的發(fā)展形勢</p><p&

27、gt;　　對比國內外機械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢，目前的機械行業(yè)正向著高精度、高效率、高經(jīng)濟效益的方向發(fā)展。但是我國的機械制造水平在世界上還處于相對落后的位置。雖然在改革開放后常規(guī)加工技術得到長足發(fā)展趕上世界平均水平，但是高精度的數(shù)控化機械加工技術還處在一個過渡的時期。而現(xiàn)在日益增長的物質需要也在不斷的刺激數(shù)控化的發(fā)展。關于如何增進數(shù)控化的發(fā)展，購進國外先進機械是一種方法，對舊機床進行改造也是提高機床數(shù)控化的重要途徑。而對于企業(yè)來說，后者更可

28、取。近幾年，隨著國內各類型機床改造需求的不斷提升，改造機床已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一個新興產(chǎn)業(yè)。普通機床的數(shù)控化改造不僅節(jié)約資金、降低成本，且符合現(xiàn)在倡導的綠色制造，可見對機械的數(shù)控化改造和設計已經(jīng)是一個不可或缺的發(fā)展方向。</p><p>　　1.1.4 把機床數(shù)控化的原因</p><p>　　我們擁有數(shù)控機床11萬余臺，機床的總數(shù)量卻達到400萬，這表明中國機床的數(shù)控化率不到3%。</p

29、><p>　　目前我國每年只能夠生產(chǎn)不到一萬臺數(shù)控機床，年產(chǎn)值大約19億元。在我國，機床超過十年服役年齡的有大概60%；使用不到十年的機床里，自動化率也不到20%，美日等發(fā)達國家在這方面領先我國太多。</p><p>　　因此，在中國很多制造企業(yè)使用的是傳統(tǒng)的機器生產(chǎn)過程，效益差，更關鍵的是，大部分機器都使用了超過十年。其中最令人擔憂的是，他們中的一半是的10年的舊式機床。加工零件品種少，質量

30、不高，檔次低，但成本也不小。這些舊式普通機床以及其制造的產(chǎn)品在國際市場上沒有競爭力。這些企業(yè)要想生存，就必須去蕪存菁，必須提高數(shù)控機床的覆蓋率。</p><p>　　針對這一情況作出的大量實踐說明：將普通車床進行數(shù)控改造，而現(xiàn)在的市場環(huán)境也正是佐證了這一點。這樣既省錢又能達到目的，一舉兩得。</p><p>　　現(xiàn)在很多企業(yè)現(xiàn)有車床經(jīng)濟型數(shù)控機床的改造計劃和實踐發(fā)現(xiàn)，不僅投資少，見效快。事

31、實是：用很少的錢到機床改造，經(jīng)濟效益將相當可觀。</p><p>　　1.2 機床的數(shù)控化</p><p><b>　　1.2.1 概述</b></p><p>　　數(shù)控技術，簡稱數(shù)控( Numerical Control)。數(shù)控是一種是通過數(shù)字信息控制的加工方法。一般用數(shù)控技術（數(shù)控）來控制機器，或者也可以說是具備數(shù)字控制機床運行的能力的數(shù)控

32、機床系統(tǒng)可稱為數(shù)控機床。</p><p>　　為了實現(xiàn)對機床的控制。第一個是用幾何信息來形容刀具和工件的相對運動，另外也需要采納過程的信息，整個加工進程必須要對一些工藝參數(shù)進行必要的描述。</p><p>　　系統(tǒng)收到的信息按照格式排列后變成是直觀的加工程序，在經(jīng)過編碼處理，就基本完成了使用機床作出準確的加工動作。</p><p><b>　　1.2.2工

33、作流程</b></p><p>　　當數(shù)控機床進行工作時，它會經(jīng)過數(shù)控裝置來控制機床加工零件的輪廓，當然首先是要工人輸入對應加工的數(shù)控程序。</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)的加工程序：在零件加工時，根據(jù)加工各種圖案的尺寸和形狀參數(shù)來確定加工工藝參數(shù)，工藝，幾何參數(shù)和刀具等，再按照數(shù)控機床編程手冊中規(guī)定的程序代碼和格局來編寫加工零件的加工工序。在這里，對于一些表面結構相對簡單、加工

34、過程并不冗長的零件，通常采用手工編程。</p><p>　　如果它是一個更復雜形狀的零件，運用機器自主編程，可以考慮使用流行的CAD／CAM軟件，加工程序可以自動生成。</p><p>　　譯碼：數(shù)控裝置的驗收程序，解碼程序須按照語法規(guī)則，將信息文字轉化為計算機代碼形成數(shù)據(jù)確定。</p><p>　　位置控制和機床加工：前者需要在每一個采樣周期內，把插補所計算出來的

35、指令位置和得到的實際位置做一些比較之后，算出差值，用差值去控制伺服電機，電動機則使機床上面的運動部件帶動刀具，達到所需的刀具軌跡和速度，然后根據(jù)已確定的信息進行一系列的加工運動。</p><p>　　2 車床CA6140主軸系統(tǒng)數(shù)控化改造總體方案的確定</p><p>　　主參數(shù)床身上最大加工直徑（mm）,根據(jù)車床原來的加工參數(shù)選取車床的最大回轉直徑為：400mm。</p>

36、<p>　　主軸的最大工件回轉直徑 :</p><p>　　所以d =200mm。</p><p>　　通過主軸的最大奉料直徑：；</p><p>　　床身上最大回轉直徑： 400mm；</p><p>　　最大加工工件長度： 1000mm。</p><p>　　2.1 CA6140普通車床數(shù)控化改造方案的

37、選擇</p><p>　　2.1.1 選擇系統(tǒng)</p><p>　　機床的數(shù)控系統(tǒng)一般都使用簡單的8位微處理機和單片機。市面上比較流行的一般有Microchip 單片機，MCS—48系列，MCS-51系列，MOTOROLA 單片機，和Atmel 單片機系列。</p><p>　　國內自主開發(fā)且工具比較齊全且用的比較普遍一般的是MCS-51系列，本設計中采用的是該系列

38、中的8031。</p><p>　　2.1.2 確定系統(tǒng)方式</p><p>　　根據(jù)運動方式分類，數(shù)控系統(tǒng)：線性控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，連續(xù)控制系統(tǒng)和輪廓控制系統(tǒng)。</p><p>　　車床控制系統(tǒng)通過控制工具的速度沿路徑的復雜輪廓加工，運動坐標軸之間有被控制的精確關系，可以根據(jù)車床加工的特點在使用的同時更合適和連續(xù)控制系統(tǒng)。連續(xù)控制系統(tǒng)，可以根據(jù)點控制系統(tǒng)，所以這里

39、的定位方法，是利用坐標增量控制。</p><p>　　2.1.3 電機的選擇</p><p>　　步進電機是一種能夠將脈沖信號轉化為操控電機相應的角位移或線位移。它能夠組合成一個簡略適用的數(shù)字伺服系統(tǒng)，而且不需要反饋環(huán)節(jié)，所以步進電機常常運用于開環(huán)控制系統(tǒng)。[1]而且總是能夠獲得很好的配合效果?？偨Y起來，有以下特點：</p><p>　　1）送給步進電動機定子繞組一

40、個電流脈沖，其轉子就轉過了一個角度，并稱之為步距角。[1]</p><p>　　2）脈沖即走，沒有脈沖停止。[1]</p><p>　　3）隨著脈沖數(shù)的增加，角位移隨之增大。[1]</p><p>　　4）電機收到的脈沖頻率越高，其轉速也就越高，反之亦然。[1]</p><p>　　5）脈沖頻率的改變不能太快，否則會引起損失或超調。[1]&l

41、t;/p><p>　　6）脈沖序列分布改變方向旋轉的電機是可以改變的。</p><p>　　7）由于步進電機操作步驟的方式，它也被稱為脈沖電機。</p><p>　　8）輸出精度一般很高，而且通常只會產(chǎn)生相鄰誤差。無累積誤差。[1]</p><p>　　所以本次設計中選用步進電動機作為進給驅動裝置。</p><p>　　圖

42、2.1 主傳動系統(tǒng)圖</p><p>　　2.1.4 主軸脈沖發(fā)生器的選擇</p><p>　　為了保持切削螺紋所需功能，需要主軸上安裝一個脈沖發(fā)生器（主軸編碼器），采用脈沖發(fā)生器直接可以零間隙傳動聯(lián)軸器與主軸，只是這樣設計需要簡化傳動系統(tǒng)的結構。當然這樣設計可以縮短傳動鏈，提高傳動剛度。[2]</p><p>　　當主軸脈沖發(fā)生器可選，發(fā)布兩信號：從脈沖數(shù)，使每一

43、個轉彎，同步脈沖信號通過隔離電路和I/O接口，傳輸?shù)綌?shù)控裝置。</p><p>　　脈沖發(fā)生器的組成部分包括：光柵盤，孔板，冷凝器，光敏管和光電整形放大電路。</p><p>　　光柵盤和光闌板都是采用玻璃材料，玻璃表面會鍍上一層經(jīng)過研磨和拋光的透明的鉻層，然后用光腐蝕法制成一層透光條?？淘诠鈻虐宓臈l紋上有1024組明暗條紋。平行光束經(jīng)過光柵后，在光柵的另一面就產(chǎn)生光帶和暗帶，通過照射不同

44、的光敏管，就會產(chǎn)生光電脈沖信號，經(jīng)斯密特電路整形后輸出。在這里，一個是可以產(chǎn)生同步脈沖，每一個脈沖都會使1024條紋的一組通過光欄上兩個相位差π/4間距的狹縫，從而產(chǎn)生兩組每轉1024個脈沖組并且相差為π/4的脈沖序列。[2]這些數(shù)據(jù)都是用以判斷主軸的正、反轉的直接標準。1024脈中均勻脈沖作為中斷的插補速度與進給速度F控制目標實現(xiàn)信號。</p><p>　　主軸脈沖發(fā)生器的結構及原理:</p>&

45、lt;p>　　圖2.2主軸脈沖發(fā)生器的結構及原理圖</p><p>　　現(xiàn)在市面上有許多不同型號的主軸脈沖發(fā)生器?？紤]到需要經(jīng)濟地改裝數(shù)控機床，主軸脈沖發(fā)生器選擇瑞普數(shù)控機床主軸脈沖發(fā)生器（主軸編碼器）ZSF6215。</p><p>　　2.1.5傳動方式的選擇</p><p><b>　　（1）導軌 </b></p>&

46、lt;p>　　普通車床改造的精度要求不高的開環(huán)系統(tǒng)，滑動導軌和磨措施不敏感可以達到10um的定位精度。因為它可以滿足該標準引導轉型的需要，所以這里仍然使用原機。</p><p><b>　?。?）螺旋傳動 </b></p><p>　　原來的CA6140機床絲杠滑動螺旋傳動，機械效率很低，大約只有30到60個百分點，改造后的精度，可以大大提高數(shù)控機床的定位精度

47、，但也非常優(yōu)良的動態(tài)特性。另外滾珠絲杠副的傳動效率一般可達到90%以上，可以說是非常高。可以消除運動平穩(wěn)、絲杠間隙、磨損小、傳動精度高、可靠性高、壽命長等優(yōu)點，但相對的其制造工藝復雜，成本高。 </p><p><b>　?。?）齒輪傳動 </b></p><p>　　步進電機的步進角和螺旋導程可根據(jù)《機械設計手冊》標準選擇，縱向和橫向調整齒輪間隙做減速運動錯牙，從

48、而達到0.001秒分辨率的要求?？紤]到使指令系統(tǒng)簡單好用，同時也能滿足精度要求，本次設計決定采用滾動螺旋結構。</p><p>　　2.1.6同步齒形帶的選型</p><p>　　由于C6140車床為帶式傳動系統(tǒng)中的高速級別傳動，水平布置，由Y系列三相異步電動機驅動傳遞所需的功率為p=5.5kw，，最高轉速,而從動輪最高轉速。假設帶輪直徑采用實心式結構；。</p><p

49、>　　2.1.7 帶傳動的張緊與維護</p><p><b>　　1、同步齒形帶張緊</b></p><p>　　同步齒形帶能使張力下降由于松弛和皮帶的張力進行一段時間的工作后..有3種類型的張力裝置。</p><p>　?。?）周期性張力：一個共同的滑動型和搖曳的兩，通過調整螺栓皮帶張緊度。</p><p>　　

50、自動張緊裝置：電機重量或重量總是在一定的緊張工作的使用。</p><p>　　張緊輪裝置：在某些情況下，對特殊需要的關鍵時刻是不可調時的張緊輪使用。該張緊輪需要大小皮帶輪輪槽相同。直徑小的車輪，直徑應小于。</p><p><b>　　2、安裝維護</b></p><p>　?。?）安裝同步齒形帶時應該首先使用略小于標準的中心距，然后在安裝后，

51、再慢慢調大中心距使同步齒形帶達到規(guī)定的拉力。</p><p>　　（2）帶輪兩軸線和輪槽必須對齊或者平行，否則帶的磨損會加劇。</p><p>　　（3）多根同步齒形帶傳動時，要選擇公差組在同一檔次的帶配組使用，以各帶受力嚴重不均。</p><p>　?。?）定期檢查帶的狀況，只要發(fā)現(xiàn)有一根帶過度松弛或疲勞損壞時，就必須全部更換，不能新舊帶并用。如果一些舊帶尚可使用

52、，應選長度相同的舊帶組合使用。</p><p>　?。?）帶的工作環(huán)境不能有酸、堿或油，且工作溫度不應超過60。</p><p>　　2.2 主運動鏈轉速圖的擬定</p><p>　　2.2.1 傳動組和傳動副數(shù)目得確定</p><p>　　要實現(xiàn)機床主軸的傳動系統(tǒng)的12級變化可用多種傳動副組合：</p><p>　　

53、A．12=3*4 B. 12=4*3 C. 12=3*2*2</p><p>　　D．12=2*3*2 E. 12=2*2*3</p><p>　　上述方案，方案B可以節(jié)省軸。缺點是一組有4個傳動副的傳動。如果一個四滑動齒輪，它會增加軸向尺寸；如果兩個雙聯(lián)滑移齒輪操作機構必須互鎖，防止在同一時間兩個滑移齒輪嚙合。所以一般不使用。C，D，E計劃根據(jù)“前載”的原則：從電機的主

54、軸，一般減速傳動。接近高速電機配件，和扭矩小，體積小。如果有更多的齒輪傳動組合對電機的關閉，可以使小尺寸的零件較多，大尺寸零件少，節(jié)省材料。所以選擇C程序：12 = 3 * 2 * 2。</p><p>　　2.2.2 結構網(wǎng)各種方案的選擇</p><p>　　在12 = 3 * 2 * 2的C程序，因為基本組和擴大不同和不同方案的順序。六種可能的解決方案，如圖2-1所示的結構和網(wǎng)絡結構：

55、</p><p>　　A.12=31*23*26 C.12=32*21*26 E.12=32*26*21</p><p>　　B.12=31*26*23 D.12=34*21*22 F.12=34*22*21</p><p>　　圖2-1 結構網(wǎng)絡方案</p><p>　　在減速傳動，加快以防

56、止過高的噪聲和振動往往限制的最大速度比。在主傳動鏈的任何傳輸組最大傳輸范圍。檢查傳動組的速度范圍，只檢查最后一個擴張組，即第二膨脹組因為其他傳動組的傳輸范圍比他小。式2-1應：</p><p><b>　　(式2-1)</b></p><p>　　方案A、B、C、E的第二擴大組。</p><p><b>　　，是可行的。</b&

57、gt;</p><p>　　方案D和F，，是不可行的。</p><p>　　在可行的四種方案中，A的中間傳動軸變速范圍最小，故A方案最好。</p><p>　　根據(jù)中間傳動軸變速范圍小的原則選擇結構網(wǎng)。確定結構網(wǎng)如圖2-2所示：</p><p>　　圖2-2 結構網(wǎng)絡圖</p><p>　　2.2.3 繪制轉速圖&l

58、t;/p><p><b>　　1.選擇電動機</b></p><p>　　普通車床沒有特殊要求，一般使用Y系列三相異步電動機。額定功率為7.5kW和同步速度1440r /分鐘。</p><p>　　2.計算總降速傳動比</p><p>　　則總降速傳動比為 ：。</p><p><b>　　

59、3.確定傳動軸軸數(shù)</b></p><p>　　本次設計共有三個傳動組，變速機構共需4軸，加上電動機軸一共5根軸。</p><p>　　根據(jù)數(shù)據(jù) ，確定各級轉速。</p><p>　　得到12級的轉速值： 31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400 r/min。</p><p>

60、　　五軸，除電機軸，傳動軸的另四為軸I，II，III，IV軸軸軸I和II組之間的傳輸，II和III，III和IV的患者隨機分為A，B，C IV（主軸），I，II，III軸轉速測定。</p><p>　?。?）確定軸Ⅲ的轉速</p><p>　　在傳動組中，它的變速范圍為，根據(jù)結式：</p><p>　?。?）確定軸Ⅱ的轉速</p><p>　

61、　B組水平比指數(shù)為3的傳輸，在傳輸比限值范圍，軸II的最大速度500，710，1000r/min，最小可以是180，250，355r／min，不想要中間的軸轉速，以避免提高速度和傳動比過小，可?。?lt;/p><p>　　(3)確定軸Ⅰ的轉速</p><p><b>　　對于軸Ⅰ，可?。?lt;/b></p><p>　　確定軸Ⅰ轉速為710r/min。

62、由此可確定電動機與主軸之間的定傳動比。轉速圖如圖2-3所示：</p><p><b>　　圖2-3 轉速圖</b></p><p>　　3.CA6140數(shù)控化改造步進電機的相關設計</p><p><b>　　3.1 步進電機</b></p><p>　　種類不同的電機有不同的工作方式。</p

63、><p>　　采用脈沖工作方式控制步進電機。但只有在繞組輪流通電脈沖的情況下，步進電機轉動。</p><p>　　數(shù)控機床步進電機一般有三相，四相，五相。單M拍，雙M拍，三M拍和2×M拍，其中M為電機相數(shù)。這里所說的單拍是指以每相通電，循環(huán)，周期數(shù)m；m拍是指循環(huán)拍數(shù)m，每一拍兩同時電連接，三M是每打三相傳導，拍周期數(shù)m；2米不僅是連接，兩相或三相電功率。我們知道，一般電機的相數(shù)，它

64、是更多的工作相結合。</p><p>　　通過步進角的計算，更多的脈沖周期數(shù)，步進角越小，使定位精度高。為了提高電枝數(shù)/支路功率穩(wěn)定相步進電機的矩頻特性的循環(huán)，這是非常必要的。對步進電機本身的運行性能也有很大的影響。為了提高輸出轉矩，步進電機的穩(wěn)定性，以且工作頻率。在這里，盡可能的使用多相步進電機，本次設計采用2×M的工作模式。</p><p>　　3.2 如何選用電機</

65、p><p>　　選用步進電機是很復雜的，具體要根據(jù)整個系統(tǒng)的實際情況來確定。</p><p>　　步進電機的三大要素為：步距角、靜力矩和電流。與它們相關的數(shù)據(jù)確定了，那么就可以選擇步進電機了。</p><p><b>　　（1）步距角 </b></p><p><b>　　步距角應該滿足：</b>&

66、lt;/p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　——表示傳動比；</b></p><p>　　——表示機構對步進電機所需要驅動部件的最小的轉角。[10]</p><p><b>　?。?）電機的精度</b></p><p>　　步

67、進電機的精度誤差和螺距誤差的積累可以用迭代法來測量。這里的累積誤差是指從任意位置啟動，經(jīng)過n步，最大理論轉子角度和實際角度差，更實用的方法是用累積誤差的測量精度。根據(jù)電機應滿足的要求：</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——表示步進電機的積累誤差；<

68、;/p><p>　　——表示對步進電機驅動部分允許的角度誤差。[10]</p><p><b>　?。?）轉距</b></p><p>　　滿足正常啟動速度的要求，使步進電機正常運行（不越步，也不會丟步）。 </p><p>　　在這里，我們要考慮的是從最初的速度是比較低的，然后加速到一定速度。終于放緩保證步進驅動系統(tǒng)的高效

69、運行，可靠的計算和精確的控制。我們要做的就是停止或合理，平穩(wěn)加速和減速控制。</p><p>　　幾乎在步進電機驅動電流進一步減少；細分驅動方法，幾個實驗，包括阻尼機械的使用方法。</p><p><b>　?。?）啟動力矩</b></p><p><b>　　一般的啟動力矩為：</b></p><p&

70、gt;<b>　　式中：</b></p><p>　　——代表電動機啟動力矩；</p><p>　　——代表電動機靜負載力矩。[10]</p><p>　　獲得的數(shù)據(jù)表明，在一般要求的工作頻率范圍內，電機的轉矩必須大于電機的靜態(tài)負載轉矩的旋轉慣性力，旋轉慣性和電機轉動慣量和負載。</p><p><b>　?。?/p>

71、5）啟動頻率</b></p><p>　　由于轉動慣量和負載轉矩增加，步進電機的啟動頻率會降低，因此相應的負載轉矩和轉動慣量在極限情況下啟動的頻率需要滿足：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——代表極限啟動頻率；</p><p>　　——代表步進電機啟動時額定的最大頻率；<

72、;/p><p>　　改進的電源和電源系統(tǒng)和原有CA6140車床和7.5KW功率必須保持一致。</p><p><b>　　另原功率為P1，</b></p><p>　　那么它的輸出功率為：</p><p>　　P=P1×0.953=6.5×103KW</p><p>　　步進電動機

73、的功率為:</p><p>　　P2===6.6KW</p><p>　　在這里我們選擇步進電動機的步距角為2 度，則</p><p>　　Zr為轉子齒數(shù) N為ZrN==180轉子轉過一個齒距需要的脈沖數(shù)</p><p>　　計算選取的步進電動機脈沖電源的頻率： </p><p><b>　　F==9000&

74、lt;/b></p><p>　　查機械零件設計手冊得選用BF系列160BF5B-1.5/0.75的步進電動機。</p><p><b>　　4傳動元件的設計</b></p><p>　　傳動原件主要包括同步齒形帶的計算，齒輪的設計。</p><p><b>　　4.1 同步齒形帶</b>&l

75、t;/p><p>　　4.1.1同步齒形帶的設計</p><p>　　在機床的改造，步進電機減速齒輪機構之間，可以通過減速機構的控制可以實現(xiàn)所需的驅動轉矩脈沖當量的增加。通常是用齒輪或同步帶傳動.同步齒形帶傳動是一種新型的帶傳動，同步帶齒型皮帶輪傳動，無相對滑動，使用無噪音，無需潤滑，傳動精度和效率高，40 ~ 80m／s的傳輸功率100kW的高速同步帶傳動，同步齒形帶動態(tài)比可達10% 20%

76、，且傳動效率高達98%。所以，這是常見的在數(shù)控改造。采用同步齒輪傳動。</p><p>　　同步齒形帶傳動的設計步驟為：</p><p><b>　?。?）模數(shù)：</b></p><p>　　根據(jù)表1.表2Pc=KaP=1.6×6.5=10.4KW m=4</p><p><b>　　（2）齒數(shù)

77、：</b></p><p>　　Z1≥Zmin 查表3選Z1=30， Z2=Z1i=30×1.5=45</p><p>　?。?）齒形帶輪圓直徑為：</p><p>　　d1=mz1=4×30=120mm</p><p>　　d2=mz2=4×45=180mm</p><p&

78、gt;　　圖4.1同步帶傳送簡圖</p><p><b>　?。?）帶速為：</b></p><p>　　V===0.2826m/s</p><p>　?。?）中心距為：0.7（d1+d2）〈a〈2（d1+d2）則210〈a〈600取a=500</p><p>　?。?）帶長為：L=2a+=1473mm</p>

79、;<p>　　（7）小帶輪嚙合齒數(shù)：Zn≈Z1≥Zmin(m≤2，Zmin=4，m〉2Zmin)</p><p>　?。?）帶寬：bs≥bo=114mm</p><p>　　圖4.2同步帶模數(shù)的選擇</p><p>　　表4.1同步帶傳送工作情況系數(shù)KA</p><p>　　表4.2小帶輪最小齒數(shù)</p><

80、p>　　表4.3傳動比系數(shù)K1</p><p>　　表4.4聚氨酯同步帶（強力層為鋼絲繩)的質量和許用拉力</p><p>　　表4.5同步帶的齒數(shù)、長度和寬度</p><p>　　3.確定帶輪直徑和驗算帶速</p><p>　　選取小帶輪基準直徑:</p><p><b>　　取。</b>

81、</p><p>　　驗算帶速:一般應使帶速在5～25m/s的范圍內。</p><p>　　式中 ——表示小帶輪轉速（r/min）</p><p>　　——表示小帶輪直徑(mm)</p><p>　　根據(jù)計算得到設計的齒形帶滿足要求。</p><p>　　4.確定帶傳動的中心距和帶的基準長度</p>&

82、lt;p>　　設計中心的距離，由顫動引起的中心距太小，單位時間內區(qū)應該循環(huán)數(shù)過多，疲勞壽命降低，按式（3-1）初始中心距離：</p><p><b>　?。ㄊ?-1）</b></p><p><b>　　得到,取中心距為。</b></p><p><b>　　帶長：</b></p>

83、<p>　　查表取相近的基準長度:。</p><p><b>　　帶傳動實際中心距:</b></p><p>　　安裝時需要最小中心距：</p><p>　　緊張或補償伸長所需要最大中心距：</p><p>　　5.驗算小帶輪的包角</p><p>　　帶輪的包角應不小于1200，包角

84、過小會導致帶傳動的能力減低。</p><p><b>　　故合適。</b></p><p><b>　　6.確定帶的根數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)式(3-2)計算尺V帶的根數(shù)</p><p><b>　　(式4-2)</b></p><p>　　

85、式中 ——表示單根V帶的基本額定功率，</p><p>　　——表示 時額定功率的增量；</p><p>　　——表示小帶輪包角修正系數(shù)，查表6-9得=0.95</p><p>　　——表示帶長修正系數(shù)；查表6-2得=0.90</p><p>　　為避免齒形帶工作時各根帶受力不均勻，限制根數(shù)不大于10。</p><p&g

86、t;<b>　　取整數(shù)Z＝4。</b></p><p>　　7.計算單根齒形帶的初拉力</p><p>　　根據(jù)公式（3-3）計算齒形帶的出拉力</p><p><b>　　(式4-3)</b></p><p>　　式中 ——表示帶的傳動功率（KW）</p><p>　　v

87、——表示帶速（m/s）</p><p>　　q——表示每米帶的質量（kg/m）查表4-3取q=0.17kg/m</p><p><b>　　計算得：</b></p><p>　　8.計算作用在軸上的壓軸力</p><p><b>　　4.2 齒輪設計</b></p><p>

88、　　4.2.1 齒輪材料選擇</p><p>　　齒輪材料的選擇可以根據(jù)以下原則進行選?。?lt;/p><p>　　1.當齒數(shù)比i≤2時，齒輪的大小，使用的材料相同的硬度；</p><p>　　2.當齒數(shù)比2〈i≤8，硬度應高于40hbs摩天輪硬度；</p><p>　　3.當齒數(shù)比i〉8，兩砂輪硬度差可大于40hbs；</p>&

89、lt;p>　　4.當齒輪材料的最低硬度大于或等于400hbs，兩一般具有相同的硬度。</p><p><b>　　1. 傳動組a</b></p><p>　　齒輪z1、z3、z5　與軸上的齒輪Ⅱz2、z4、z6嚙合</p><p>　　所以每對齒輪都采用選用40Cr經(jīng)調質處理。</p><p><b>　

90、　2.傳動組b</b></p><p>　　軸Ⅱ上齒輪z7、z9與軸Ⅲ上的齒輪z8、z10嚙合</p><p>　　齒輪z7應比z8 硬度高40HBS。 z7選用40Cr, z8選用45鋼，都經(jīng)調質處理。齒輪z9和z10 可以采用相同硬度的材料，選用40Cr經(jīng)調質處理。</p><p><b>　　3.傳動組c</b></p&

91、gt;<p>　　齒輪z11和z13、z12 和z14相互嚙合。</p><p>　　齒輪z11應比z12 硬度高40HBS. z11用40Cr, z12用45都調質處理。</p><p>　　齒輪z13和z14用相同硬度的材料。</p><p>　　4.2.2 齒輪齒數(shù)的確定</p><p>　　傳動比i采用的是標準公比的整數(shù)

92、次方，齒數(shù)和以及小齒輪齒數(shù)查[9]表8-1。</p><p><b>　　1.傳動組a</b></p><p>　　時：……60、63、66、69、72、75、78……</p><p>　　時：……60、63、65、67、68、70、72、73……</p><p>　　時：……60、62、64、66、68、70、72、7

93、4、76……</p><p>　　可取72,則可從表中查出軸Ⅰ上小齒輪齒數(shù)分別為：24、30、36。于是，，。 </p><p>　　可得軸Ⅱ上的齒輪齒數(shù)分別為：48、42、36。</p><p>　　在此傳動組中，軸Ⅱ上將采用三聯(lián)滑移齒輪。當軸Ⅰ、Ⅱ上的齒數(shù)為36/36的齒輪嚙合時，三聯(lián)滑移齒輪左移。齒數(shù)為42的齒輪將從軸Ⅰ的齒數(shù)為24的齒輪旁邊滑移過去。要使這兩

94、個齒輪外圓不相碰，這兩個齒輪的齒頂圓半徑之和應等于或小于中心距。對于不變位的標準齒，三聯(lián)滑移齒輪的最大和次大齒輪之間的齒數(shù)差，應大于或等于4。此設計中，48-42=6>4.滿足要求。</p><p><b>　　2.傳動組b</b></p><p><b>　　查[9]表8-1</b></p><p>　　時：……6

95、9、72、73、76、77、80、81、84、87……</p><p>　　時：……70、72、74、76、78、80、82、84、86……</p><p>　　可取 ，于是可得軸Ⅱ上兩聯(lián)齒輪的齒數(shù)分別為：22、42</p><p>　　于是 ，，得軸Ⅲ上兩齒輪的齒數(shù)分別為62、42。</p><p><b>　　3. 傳動組c&l

96、t;/b></p><p><b>　　查[9]表8-1</b></p><p>　　時：……84、85、89、90、94、95……</p><p>　　時： ……72、75、78、81、84、87、89、90……</p><p><b>　　可取 90。</b></p><

97、;p>　　為降速傳動，取軸Ⅲ齒輪齒數(shù)為18；為升速傳動，取軸Ⅳ齒輪齒數(shù)為30。</p><p>　　于是得,得軸Ⅲ兩聯(lián)動齒輪的齒數(shù)分別為18，60；得軸Ⅳ兩齒輪齒數(shù)分別為72，30。</p><p>　　各傳動組齒數(shù)如下表4-6所示:</p><p>　　表 4-6 齒輪齒數(shù)表</p><p>　　4.2.3 繪制傳動系統(tǒng)圖</p

98、><p>　　根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動機等已知條件，可畫出系統(tǒng)圖，如圖4-3所示。 </p><p>　　圖6-3 傳動系統(tǒng)圖</p><p>　　4.2.4 模數(shù)計算</p><p>　　因為變速組模數(shù)相同。因此可以計算出最小的齒輪，然后以標準模塊為一組傳輸模塊。</p><p><b>　　1.傳動組a<

99、;/b></p><p><b>　　以z1=24計算</b></p><p><b>　?、傧禂?shù)的選擇：選取</b></p><p>　　載荷系數(shù)的選擇：原動機為平穩(wěn)工作的電動機，為機床提供平穩(wěn)的動力，載荷沖擊較小，取K=1.0～1.2，取K=1.0。</p><p>　　② 算齒輪軸上的扭

100、矩</p><p>　　式中 P——表示電動機額定功率</p><p><b>　　n——表示齒輪轉速</b></p><p>　　③ 齒輪接觸疲勞強度設計</p><p>　　1）對于直齒圓柱齒輪，以大齒輪的材料決定的接觸應力為準，對于45鋼取取較低極限應力值：。安全系數(shù)，計算接觸疲勞的壽命系數(shù)。</p>

101、<p>　　應力循環(huán)基數(shù)，可取，因N>N0,故，許用接觸應力計算：</p><p>　　2）區(qū)域系數(shù)，彈性影響系數(shù)。</p><p>　　3）小齒輪分度圓直徑：</p><p>　　4）計算模數(shù):,取標準模數(shù)m=4。</p><p>　　則傳動組b，模數(shù)m=4。</p><p>　　傳動組c，模數(shù)m

102、=5。</p><p>　　4.2.5 齒輪的幾何尺寸</p><p>　　此次設計的齒輪均為標準的直齒圓柱齒輪，其幾何參數(shù)的計算可以參考直齒圓柱齒輪的公式進行計算：</p><p><b>　　分度圓：</b></p><p><b>　　齒頂圓：</b></p><p>

103、<b>　　齒根圓：</b></p><p><b>　　齒寬： </b></p><p><b>　　中心距：</b></p><p><b>　　節(jié)圓速度：</b></p><p>　　表4-6 齒輪參數(shù)表</p><p>　

104、　4.2.6 齒輪的結構設計和布局</p><p><b>　　1．結構形式：</b></p><p>　　由表3-1可以知，齒輪z1、z3、z5、 z2、z4、z6、z7、z9、z10、z11、z12的齒數(shù)均不大,設計成直齒圓柱齒輪輪。</p><p><b>　　2．布局：</b></p><p&g

105、t;　　設計中使用到了三聯(lián)滑移齒輪和雙聯(lián)滑移齒輪，其布局應滿足圖4-3所示關系。</p><p>　　圖4-3 齒輪布局關系圖</p><p>　　4.2.7齒輪的校核</p><p>　　校核傳動組a的齒輪。校核第一對傳動齒輪，齒數(shù)Z1=24，Z2=48，確定各項參數(shù)</p><p><b>　　1.確定許用應力</b>

106、;</p><p>　　這對齒輪材料均為40Cr并進行調制處理。</p><p><b>　　軸Ⅰ齒輪：</b></p><p><b>　　軸Ⅱ齒輪：</b></p><p>　　軸Ⅲ齒輪：安全系數(shù) </p><p><b>　　傳動比：</b>&l

107、t;/p><p><b>　　使用時間： </b></p><p>　　軸Ⅰ齒輪：接觸強度計算壽命系數(shù)</p><p>　　軸Ⅱ齒輪：彎曲強度計算壽命系數(shù)</p><p>　　2.驗算齒面接觸疲勞強度</p><p><b>　　計算工作轉矩：</b></p>&l

108、t;p><b>　　軸Ⅰ齒輪：使用系數(shù)</b></p><p>　　確定動載荷系數(shù):齒輪精度為7級，</p><p><b>　　非對稱布置： </b></p><p><b>　　軸Ⅱ齒輪：區(qū)域系數(shù)</b></p><p>　　軸Ⅲ齒輪：彈性影響系數(shù)</p>

109、<p>　　計算得到齒面接觸疲勞的強度滿足設計要求。</p><p>　　3.驗算齒根彎曲疲勞強度</p><p><b>　　軸Ⅲ齒輪： </b></p><p><b>　　,</b></p><p>　　兩齒輪的齒根強度滿足要求。</p><p>&l

110、t;b>　　所以齒輪設計合格。</b></p><p>　　用上述方法算得傳動組a中的其他齒輪，傳動組b和傳動組c中的齒輪均滿足使用要求。</p><p>　　4.2.8 采用波形彈簧墊圈消除齒輪間隙 </p><p>　　數(shù)控車床的改造，通常在傳動裝置采用齒輪增加扭矩和傳動精度和齒側間隙會在每一個系統(tǒng)變量使運動滯后于指令信號，

111、那就是，反彈的形成，對加工精度的影響。一般采用軸向壓簧錯齒結構，通過彈簧調節(jié)來消除間隙，但間隙可以自動補償，但軸向尺寸大，結構不緊湊。在改造一直使用橡膠彈簧，但其機械性能是非常復雜的，大多數(shù)下載負荷與變形的關系是非線性的，和彈簧鋼的耐高溫和耐油性能比較差，容易老化。因此，波浪彈簧墊圈的間隙，如圖3.2所示，既可以彌補差距，結構緊湊。[11]</p><p><b>　　5主軸的相關設計</b>

112、;</p><p>　　5.1聯(lián)軸器的選擇 </p><p>　　聯(lián)軸器是用來減少耦合和慣性矩的徑向尺寸；同時為保證連接的兩軸的同軸度和接觸面積之間的相同，隨著套筒長度120mm的接觸，大約1.5倍，彈性柱銷聯(lián)軸器。頸部的軸和軸套鎖和2垂直的錐形銷，和連接剛度是保證，如圖3.3所示。</p><p>　　圖5-1 套筒式聯(lián)軸器</p>&l

113、t;p><b>　　5.2 鍵的設計</b></p><p><b>　　1.選擇鍵的類型</b></p><p>　　為了保證良好的齒輪傳動軸的嚙合性能，粒型的要求，所以A型普通平鍵連接的選擇。</p><p><b>　　2.選擇鍵的材料</b></p><p>　　

114、設計的鍵均選用應用比較廣泛的Q345鋼。</p><p>　　3.選擇鍵的主要尺寸</p><p>　　關鍵1按軸的直徑d = 44mm的[ 8 ]表16-1檢查鍵寬b = 12mm。鍵= 8mm，粘結長度的考慮與齒輪齒寬b＝30mm的匹配，所以粘結長度應小于，也低于齒輪輪轂的長度，所以關鍵長帶標記L = 22mm。取鍵12 x 22GB1096-79。</p><p&

115、gt;　　鍵Ⅱ： 12×16GB1096-79。</p><p>　　鍵Ⅲ： 12×18GB1096-79。</p><p>　　鍵Ⅳ：14×25GB1096-79。</p><p>　　鍵Ⅴ：14×18GB1096-79。</p><p>　　鍵Ⅵ：16×25GB1096-79。</p

116、><p>　　鍵Ⅶ：16×18GB1096-79。</p><p><b>　　5.3鍵的校核</b></p><p>　　對鍵Ⅰ進行校核，由齒輪設計時可知：</p><p>　　查[11]表16-2，鋼的，由[11]式（16-1），計算鍵聯(lián)接的擠壓強度</p><p>　　同理計算出鍵Ⅱ、

117、鍵Ⅲ均滿足要求。</p><p><b>　　5.4選擇主軸軸承</b></p><p>　　軸支承在軸上，與軸為主軸，這也會影響到工作狀態(tài)的旋轉精度和軸..CA6140車床主軸軸承的軸頸與軸頸尺寸精度IT6公差通常從1到9，其中特種精密軸頸一般IT5級或更高。在計算力學性能的工作主軸，壓力往往集中在主軸的中心，和CA6140車床主軸設計空心形狀大大減小了軸向剛度和應

118、力集中，主軸壽命大大提高。</p><p>　　主軸是主軸組件的重要組成部分，一般是指主軸支撐軸承與軸承座裝配零件，是軸承的核心元件。軸承的選擇滾動軸承的選擇，滾動軸承的主要優(yōu)點是能夠適應在較大的轉速和負荷的變化；在間隙為零或負空間穩(wěn)定運行的條件下，回轉精度高，剛性滾柱軸承和軸承的潤滑；非常容易，維護，供應也方便。</p><p><b>　　5.5主軸的計算</b>

119、</p><p>　　驅動主軸的主齒輪和皮帶傳動。一般齒輪能傳遞大扭矩，它通常是最常用的齒輪加工機床。但也有缺點：線速度無法提升到高，傳輸不是很穩(wěn)定。通常，線速度v《1215m /s。為了使主軸運轉順利，在這里可以同步齒形帶；主軸驅動布局。大多數(shù)車床是通過齒輪組傳動軸。在CA6140普通車床齒輪和軸承，齒輪的設計，盡可能把前軸承，可以有效減小主軸的彎曲變形。此外，還可以減少主軸部分的傳動扭矩，扭變性也減少。<

120、;/p><p>　　為了保證機床的性能，這是必要的操作主軸的恒功率速度。因此，有必要建立分類變速箱。</p><p>　　假設取變速箱的公比：φ==2.78</p><p>　　則由于無級變速時： </p><p>　　計算得出的變速箱的變速級數(shù)為：　　　　</p><p><b>　　則取Z=3<

121、/b></p><p>　　5.5.1主軸直徑的計算</p><p>　　在設計之初，設計方案的確定，沒有具體的結構。因此，只有根據(jù)原主軸直徑的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，裝配通用機床，主軸直徑往往是從前面到后面一段一段的減少。后軸承直徑D2往往比前軸承直徑D1小。通常，車床主軸（0.7-0.9）D1 D2 =200。磨床主軸往往是前。中后橋等，較粗。d1= 110，d2= 80mm。</p&g

122、t;<p>　　表5-1主軸前軸徑直徑</p><p>　　5.5.2 主軸懸伸量的確定和跨距的選擇</p><p>　　在設計的時候，要盡量縮短量的懸升。主軸懸升量a實際前支撐徑向力作用點之間的距離。查閱《金屬切削機床》得到圖10-23，CA6140車床工作的負擔是一個a= 150毫米的懸伸量。</p><p>　　對主軸組件的性能，主軸跨距（前、后

123、軸承之間的距離）有很大的影響。</p><p>　　下面討論選擇的方法：</p><p>　　圖5-2 主軸最佳跨距示意圖</p><p>　　查閱《金屬切削機床》中主軸的計算方法。我們設計是假定軸承為剛性支座，另外假定它的主軸為彈性體，那么主軸在前端受力F后形成的橈角為δs。如圖5-2中b所示。</p><p><b>　　式（5

124、.1）</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　如果我們假設主軸為剛體，支承為彈性體。實際情況應如圖3.3中b所示。我可以近似地認為支承受力受力影響的線性變形，只是變性不大。前后支承的支反力分別為和，剛度為和，則前后支承的變形和分別為：</p><p><b>　　， ，</b>