JC01-022@CA6150数控车床主轴箱及传动系统系统的设计
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：491960
类型：共享资源
大小：1.16MB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-06
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
30
积分
- 关 键 词：
-
机械毕业设计全套
- 资源描述：
-
JC01-022@CA6150数控车床主轴箱及传动系统系统的设计,机械毕业设计全套
- 内容简介：
-
3.3 主轴调速系统的选择计算 3.3.1 对调速系统的基本考虑 : a.由于调速范围广，且要求有较硬的机械特性。所以，以选用矢量控制方式为宜。对于普通车床来说，由于对动态响应要求不高，用“无反馈矢量控制”方式已经足够。 b.因为调速范围广，且高速与低速段机械特性的特点不一样，故工作频率范围应不限于额定频率以下。 c.电动机的容量一般应比原拖动系统的电动机容量为大。 d.在低速段，可能出现较大的冲击过载，容易引起变频器的跳闸。所以，变频器的容量以比电动机的容量大一档为好。 3.3.2 一档传动比，且nx ff 方案 基本工作情况 a. 电动机和主轴之间的传动比只有一档 ,传动比 lM nn / b. 变频器的最大输出频率maxf等于电动机的额定频率MNf。从而，电动机的最高转速maxMn等于其额定转速MNn，它折算 到负载轴上的值maxMn应大于负载要求的最大转速maxLn: maxMn = MNn maxLn c. 电动机额定转矩的折算值 (折算到负载轴上的转矩 )maxLT； maxLMN TT 综上所述，电动机的有效转矩线如图 3.2 的曲线 2 所示， 曲线 1 是车床的机械特性曲线。为了便于比较， 图中，电动 机的转矩和转速均为折算到负载轴上的值。 电动机的容量在图 3.2 中，负载所需功率 9550/m a xm in LL nTP 9550/m a xm a x LL nT 9950/m a xm a x LL nT其大小与面积 OADB 成正比。而电动机的容量则与面积 HGAO 成正比，其大小为： MNMNM nTp 1图 3.2 nts 9950/m a xm a x LL nTLLP 可见 ,采用了变频调速后 ,电动机的容量需增大 L 倍以上。 3.3.3 电动机的工作频率范围 a. 最高频率Nff max。 b. 最底频率因为只有一档转速，故频率调节范围f为： LLLf nnff m i nm a xm a xm a x /当 40L 时 , ZHf 25.140/50m in ； 当 140L 时， zHf 3 5 7.01 4 0/50m in 。 异步电动机在这样低的频率下连续工作，如不用负载反馈，是比较困难的。 3.3.4 一档传动比，且Nff max方案 基本工作情况 a. 电动机和主轴之间的传动比仍只有一档，但变频器的最高输出频率 maxf允许超过额定频率Nf。但一般不宜超过额定频率的 1.5 倍 (即：NN fff 5.1m a x ). 设最大调频比 nf ffk /m axm ax 则 :电动机的最高转速maxMn也约为额定转速MNn的maxfk倍： MNfM nkn m a xm a xb. 电动机的额定转速 m a xm a xm a xm a x / knknn LfMMN 电动机有效转矩线圈如图中的曲线 2 所示。曲线 1 为车床的机械特性曲线。 电动机的容量如图，电动机的容量与面积 GHAO 成正比，其大小为 nts表 4-1 频率、电动机与负载转速之间的对应关系 工作频率 电动机的转速 低档传动比 负载转速 高档传动比 负载转速 minf minMn L minLn H LmidnmaxfmaxMnL LmidnH maxLn 9550/2 MNMNM nTP 9 5 5 0/m a xm a xm a x fLL knTmax1 / fM kP可见 ,频率范围扩大之后 ,电动机的容量可 以比 1MP 减小maxfk倍 ,但与负载功率相比 ,仍需增大很多。 3.3.5 电动 机的工作频率范围 设：最高频率为ZN Hff 755.1m a x ，则最低频率为 当 40L 时， ZHf 8 7 5.140/75m in ； 当 140L 时， ZHf 54.01 4 0/75m in 。 3.3.6 两档传动比，且Nff max方案 基本工作情况 将电动机和主轴之间的传动比分成两档 ( H 和 L )，使变频器 的输出频率 Xf 、电动机的转速 Mn 与负载转速 Ln 之间的对应关系见表 4-1 表中，Lmidn是两档转速分界点的“中间速”。在抵挡时，传动比为 L ，当 X 从 minf 到 maxf （ minMn 到 maxMn ）时， Ln 从 minLn 到 Lmidn ；在高档时，传动比为 H ，当 Xf 从minf 到 maxf ( Mn 从 minMn 到 Mnaxn )时 , Ln 从 Lmidn 到 minLn 。 忽略电动机转差率的变化的因素，则有： nts 图 3.3 fLL m id ffnn m inm a xm in /fL m idL ffnn m inm a xm a x /2m inm a x / fLLL nn 作为两档中间的分界转速（中间速） fLLmid nn /m a x所以 ,电动机工作频率的范围 Lf aa 可见 ,采用两档传动比后 ,在负载的速度范围不变的情况下 ,工作频率的调节范围大大的缩小了。采用两档传动比后，在全频率范围内的有效转矩线如图 3.3 中之曲线 2 所示，曲线 1 为车床的机械特性曲线。可以看出两者已经十分接近了。 3.3.7 动机的容量 电动机的容量与面积成 GHOA 正比 ,如图 3 所示。其大小为： 95503 MNMNM nTP 9550/ m a xm a x fLm idL knT 9550/ m a xm a x ffLm idL knT max1ffMkP可见 ,采用两档传动比后 ,电动机容量可比 1MP 减小maxff k倍。 电动机的工作频率范围 设：最高频率为Zn Hff 755.1m a x ，则最低频率为 当 40L 时 ZHf 86.114075m in 当 140L 时 ZHf 34.614075m in nts 可见 ,最低工作频率增大了很多 ,使变频调速系统在最低速时的工作稳定性大大改 善了 . 3.3.8 调速系统的选择 经上述分析，主轴拖动系统在不更换电动机的条件下，要实现主轴转速的无级调速，可以采用机械多档变速传动，与变频器调速相结合的方法。 原拖动与系统概况。 电动机的主要数据 电动机额定功率： 7.5KW 电动机额定转速： 1450rpm 主轴转速范围： 10 2000r/min 计算数据 a. 调速范围 2 0 0102 0 0 0m inm a x LLL nnb. 负载转矩 1.恒转矩区的最大转速 m in/500420004m a x rnn LLD 2.恒转矩区的转矩 mNnPTLDL 25.1 4 35 0 0 5.79 5 5 09 5 5 03.恒功率区的最小转矩 MNn PTLLP 8.352 0 0 0 5.79 5 5 09 5 5 0m a x3.3.9 普通笼型异步电动机变频调速运行时的性能分析 普通笼型异步电动机是按工频电源条件下运行所设计制造的，用变频器对其进行调速时，因变频器输出波 形中含有谐波的影响，电动机功率因数、效率均有下降，电流与线圈温升将有所增高，电机在额定频率以下连续进行时，影响其带负载能力的主要因素是温升，在额定频率以上连续运行时，电机允许最高频率受轴承的极限转速、旋转件的强度限制，因此初步选定电机的变频范围在10Hz 75Hz 之间。最大频率调节比 5.7fk32 200fLf kk 2000 500 35.8 143.25 n/(r/min) T/(N/m) nts因此在不变换主轴电机的条件下，主轴拖动系统需采用机械三档以上变速传动比在机械结构上，三档与四档变速传动的方案相似，而采用四档变速对电 机的调速更为合适，因此决定利用机械四档变速传动方案。 76.320044 Lf 确定传动比 拖动系统机械四档变速分配 传动比 档次 低 29L 中 4M 高 34.1H 最高 8.0ZH 电机 工作区 恒转矩 恒功率 恒转矩 恒功率 恒转矩 恒功率 恒转矩 恒功率 主轴转速 r/min 10 50 50 72.5 72 360 360 540 540 1080 1080 1620 1620 1800 1800 2160 电机 频率 Hz 10 50 50 75 10 50 50 75 22.5 50 50 75 45 50 50 55 电机转r/min 290 1450 1450 2175 290 1450 1450 2175 725 1450 1450 2175 1305 1450 1450 1595 低速传动比 29501450 L 取 29L 中速传动比 02 8.436 014 50 M 取 0.4M 高速传动比 34 3.110 8014 50 H 取 34.1H 最高速传动比 806.01 8 001 4 50 ZH 取 8.0ZH 电机负荷性能核算 恒转矩区折算至负载轴的转矩 MNT TT nts恒功率区折算至负载轴的转矩 4.1fMNP kTT L 、 M 、 H 、 ZH 调整后。拖动系统机械四档调速分配及带负载核算如下表： 传动比 档次 低 中 高 最高 电机 工作区 恒转矩 恒功率 恒转矩 恒功率 恒转矩 恒功率 恒转矩 恒功率 主轴转速r/min 10 50 50 72.5 72 360 360 540 540 1080 1080 1620 1620 1800 1800 2160 电机 频率 Hz 10 50 50 75 10 50 50 75 22.5 50 50 75 45 50 50 55 电机转速r/min 290 1450 1450 2175 290 1450 1450 2175 725 1450 1450 2175 1305 1450 1450 1595 电机 调频比 0.2 1 1 1.5 0.2 1 1 1.5 0.5 1 1 1
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号