数控车床主传动机构设计正文Word格式文档下载.doc
- 文档编号:15272911
- 上传时间:2022-10-29
- 格式:DOC
- 页数:16
- 大小:451KB
数控车床主传动机构设计正文Word格式文档下载.doc
《数控车床主传动机构设计正文Word格式文档下载.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控车床主传动机构设计正文Word格式文档下载.doc(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
因此,它特别适合于改造在设备中占有较大比重的普通车床,适合在生产第一线大面积推广。
从提高资本效率出发,改造闲置设备,能发挥机床的原有功能和改造后的新增功能,提高机床的使用价值。
2)适用于多品种、中小批量产品的适应性强。
在普通车床上加工的产品,大都可在经济型数控车床上进行。
加工不同零件,只要改变加工程序,很快适应和达到批量生产的要求。
3)相对于普通车床,经济型数控车床能提高产品质量,降低废品损失。
数控有较高的加工精度,加工出的产品尺寸一致性好,合格率高。
4)采用数控车床,能解决复杂的加工精度,还能节约大量工装费用,降低生产成本。
5)采用此类车床,还能减轻工人劳动强度将工人从紧张、繁重的体力劳动中解脱出来。
6)可以提高工人素质,促进技术进步。
数控系统的出现扩大了工人的视野,带动了学习微电子技术的热潮,为工人由“体力型”向“智力型”过渡创造了条件,促进了工厂的技术进步。
7)增强了企业应变能力,为提高企业竞争能力创造了条件。
企业应用经济型数控设备对设备进行改造后,提高了加工精度和批量生产的能力,同时又保持“万能加工”和“专用高效”这两种属性,提高设备自身对产品更新换代所需要的应变能力,增强企业的竞争能力。
本设计中的数控车床主传动系统的特点就是主电机采用双速电机,这样可以简化箱体内的结构。
操纵方式并非是完全数控,而是采用采用手动与电控双操纵方式,在一定范围内实现电控变速。
本设计就是对在我国应用非常广泛的C6型数控车床进行的改造,具有广泛的适应性。
C6型车床是一种加工效率高,操作性能好,社会拥有量大的普通车床。
实践证明,把这种车床改造为数控车床,已经收到了良好的经济效益。
设计时一要注意设计的科学性和条理性,另一点就是要注意和实际的结合。
设计的依据主要是以经验或类比为基础的传统(经验)设计方法。
作为一名尚未毕业的大学生,经验自然是我们所欠缺的,所以除了老师的指导,最主要的就是借鉴书上的设计方法。
书上虽然不会有完全相同的示例,但一些其他类型的主轴箱设计方法在这个课题上同样适用,适用也只是大体上的适用,具体到一些细节的设计就需我们自己查设计手册了。
比如说其中涉及到电磁离合器的设计就需自己解决。
虽然我们很缺乏设计的经验,但还应处处从实际出发。
从大处讲,联系实际是指在进行机床工艺可能性的分析、参数拟定和方案确定中,既要了解当今的先进生产水平和可能趋势,更应了解我国实际生产水平,使设计的机床、机器在四化建设中发挥最佳的效益。
从小处讲,指对设计的机床零部件的制造、装配和维修要进行认真的、切实的考虑和分析,对推荐的设计数据和资料要结合实际情况进行取舍。
通过设计实践,了解和掌握结合实际、综合思考的设计方法。
1总体设计方案拟定
1.1拟定主运动参数(、、Z)
机床设计的初始,首先需要确定有关参数,它们是传动设计和结构设计的依据,影响到产品是否能满足所需要的功能要求。
根据拟定的参数、规格和其他特点,了解典型工艺的切削用量,了解极限转速、和级数Z、主传动电机功率N。
1.2运动设计
根据拟定的参数,通过结构网和转速图的分析,确定传动结构方案和传动系统图。
传动方案有多种,传动型式更是式样众多,比如:
传动型式上有集中传动的主轴变速箱。
分离传动的主轴箱与变速箱;
扩大变速范围可以用增加传动组数,也可用背轮机构、分支传动等型式;
变速型式上既可用多速电机,也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。
然后计算各传动比及齿轮的齿数。
1.3动力计算和结构草图设计
估算齿轮模数m和轴颈d,选择和计算离合器。
将各传动件及其它零件在展开图和剖面图上做初步的安排、布置和设计。
1.4轴和齿轮的验算
在结构草图的基础上,对一根传动轴和齿轮的刚度、强度进行校核。
1.5主轴变速箱装配设计
主轴变速箱装配图是以结构草图为“底稿”,进行设计和绘制的。
图上各零部件要表达清楚,并标明尺寸和配合。
2参数拟定
2.1车床主参数(规格尺寸)和基本参数
此经济型数控车床是由C6140普通车床改装而来,根据任务书上提供的条件:
此数控车床的主轴转速可分高低两档,共有12级转速:
其中高低两档各有6级转速,低速档时=340/,=45r/min;
高速档时=1800r/min,=235r/min;
此车床床身上最大回转直径为400mm,主轴端部型式为C6;
主轴通孔直径为65mm;
主轴孔锥度为公制70;
采用双速电机:
其中电机的转速和功率分别为1000/1500r/min,4/5.5KW。
2.2各级转速的确定
已知主轴的转速分为12级,又分为高低两档,其中高档最大转速为1800r/min,最小转速为235r/min;
R1=/=1800/235=7.66
R=[1]
当机床处于低速档时,主轴共有6级,转速范围===7.556
=,即===1.499,取=1.449≈,已知=45,查标准数列表(见参考文献1第6页).从表中找到=45,就可每隔六个数取得一个数,得低速档的6级转速分别为45,67,103,154,230,340r/min;
当车床处于高速档时,主轴共有6级,转速范围===7.659
=,即===1.50,取=1.50≈,已知=1800,查标准数列表(见参考文献1第6页).
从表中找到=1800,就可每隔六个数取得一个数,得高速档的6级转速分别为
236,354,543,815,1200,1800r/min。
3.运动设计
3.1主拟定传动方案
拟定传动方案,包括传动型式的选择以及开停、换向、制动、操纵等整个传动系统的确定。
传动型式则指传动和变速的元件、机构以及其组成、安排不同特点的传动型式、变速类型。
传动方案和型式与结构的复杂程度密切相关,和工作性能也有关系。
因此,确定传动方案和型式,要从结构、工艺、性能及经济性等多方面统一考虑。
3.2传动方案的比较
3.2.1采用单速电机
已知变速级数为Z=12。
确定传动组及各传动组中传动副的数目。
级数为Z的传动系统由若干个顺序的传动组组成,各传动组分别有Z1、Z2、Z3、...各传动副,即Z=Z1Z2Z3…
传动副数由于结构的限制以2或3为合适,即变速级数Z应为2和3的因子Z=×
3。
可以有两种方案
方案一12=2×
3×
2
传动齿轮数目2×
(2+3+2)=14。
轴向尺寸为15b。
传动轴数目为4根。
操纵机构较为简单:
两个滑移齿轮和一个三联滑移齿轮,可单独也可集中操纵。
方案二12=3×
4
(3×
4)=14个。
轴向尺寸为19b。
传动轴数目为3根。
操纵机构较复杂:
四联滑移齿轮作为整体式,滑移长度为12b;
如拆为2个双联滑移齿轮,需要有自锁,以保证只有一个齿轮副啮合。
相比之下,还是传动副数分别为2,3,2的三个传动组方案为优。
3.2.2采用双速电机
车床上,有时采用双速电机,双速电机的转速比:
=2,传动系统的公比应当是2的整次方根,本设计中的双速电机的公比==1.41。
这时电机的转速变换起着系统中第一扩大传动组的作用相应基本组的传动级数应为2,这样使传动系统的机械结构简化。
本设计是经济型数控车床,采用电控和手动两种方式,为了结构设计的需要,本设计采用双速电机。
3.3各级传动比的计算
假设结构如图:
由于已经设计了各轴之间的相对位置关系,由传动系统草图知共有六个传动比。
分别设齿轮1和齿轮4之间的传动比为,齿轮2和齿轮5之间的传动比为,齿轮8和齿轮9之间的传动比为,齿轮3和齿轮6之间的传动比为,齿轮7和齿轮10之间的传动比为,带轮传动比为。
设其中<
<
。
当处于低档时,手动操作使得齿轮8和齿轮9啮合。
当中间的电磁离合器得电,齿轮2和齿轮5之间啮合,当时的主轴转速最小,为45或67r/min。
可得×
×
1000=45r/min
1500=67r/min
当左侧的电磁离合器得电,齿轮3和齿轮6之间啮合,当时的主轴转速最大,为226或340r/min。
1000=230r/min
1500=340r/min
当右侧的电磁离合器得电,齿轮1和齿轮4之间啮合,当时的主轴转速为100或150
1000=100r/min
1500=150r/min
当处于高档时,手动操作使得齿轮7和齿轮10啮合
当中间的电磁离合器得电,齿轮2和齿轮5之间啮合,当时的主轴转速最小,为236或354
可得×
1000=235r/min
×
1500=354r/min
当左侧的电磁离合器得电,齿轮3和齿轮6之间啮合,当时的主轴转速最大,为1200或1800
1000=1200r/min
1500=1800r/min
当右侧的电磁离合器得电,齿轮1和齿轮4之间啮合,当时的主轴转速为543或816
1000=543r/min
1500=815r/min
由这6各方程联列可解得
≈0.3226≈0.7447≈1.6452
≈0.2576≈1.3659≈0.534
传动比的选用时,应注意的几个问题,充分使用齿轮副的极限传动比=1/4,=2,
虽然可以最大限度地获得变速箱范围或减少传动件数,但会导致齿轮和箱体尺寸过大,齿轮线速度增大,容易产生振动和噪音,要求精度提高。
在实践中,往往不采用降速很小、升速很大的传动比,特别是中间轴的传动。
因此,从系统的角度考虑,宁可适当增加串联传动组的数目,或者用并联式的分支传动满足变速范围的要求,而避免用极限传动比的传动副。
以上几个传动比都符合要求。
3.4各轴转速的确定方法
由传动比和电机的转速,可以计算出各轴的转速;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控车床 传动 机构 设计 正文