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卧式铣床主传动三维设计【三维PROE】 X6132万能升降台铣床主轴箱设计【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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016-100圆梦设计【3-25】前交稿【不查重】卧式铣床主传动三维设....doc---(点击预览)

016-100圆梦设计【3-25】前交稿【不查重】卧式铣床主传动三维设计.dwg

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关键词：: 卧式铣床传动三维设计三维 proe x6132 万能升降台主轴设计全套 cad 图纸毕业论文原创资料

资源描述：

摘要

　　　本设计着重研究卧式铣床主传动系统的设计步骤和设计方法，根据已确定的运动参数以变速箱展开图的总中心距最小为目标，拟定变速系统的变速方案，以获得最优方案以及较高的设计效率。在机床主传动系统中，为减少齿轮数目，简化结构，缩短轴向尺寸，用齿轮齿数的设计方法是试算，凑算法，计算麻烦且不易找出合理的设计方案。本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研究，绘制零件工作图与主轴箱展开图及剖视图。

关键词:传动系统设计,传动副，结构网，结构式

Abstract

The design focuses on the design steps and design method for horizontal milling machine main drive system, according to the movement determined parameters to the gearbox developed view of the total center distance as the objective, to develop the program shift transmission system to obtain the optimal solution as well as more high design efficiency. In the machine tool main drive in order to reduce the number of gear structure is simplified, shorter axial dimension, with the gear design approach is a spreadsheet, hash algorithm to calculate cumbersome and difficult to find a reasonable design. Based on the main drive system features triple sliding gear analysis and research, working drawings and drawing parts headstock developed view and a sectional view.

Keywords: transmission system design, transmission deputy, network architecture, structure

摘要 II

Abstract III

目录 IV

第1章绪论 1

第2章铣床参数的拟定 2

2.1铣床主参数和基本参数 2

2.2确定级数主要其他参数 2

2.2.1 拟定主轴的各级转速 2

2.2.2 主电机功率——动力参数的确定 2

2.2.3确定结构式 2

2.2.4确定结构网 4

2.2.5绘制转速图和传动系统图 4

2.3 确定各变速组此论传动副齿数 6

第3章传动件的计算 9

3.1 带传动设计 9

　　　3.1.1计算设计功率Pd 9

　　　3.1.2选择带型 10

　　　3.1.3验证带速并确定带轮的基准直径 10

　　　3.1.4确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 11

　　　3.1.5确定带的根数z 12

　　　3.1.6确定带轮的结构和尺寸 12

　　　3.1.7确定带的张紧装置 12

　　　3.1.8计算压轴力 13

3.2 计算转速的计算 14

3.3 齿轮模数计算及验算 15

3.4 传动轴最小轴径的初定 18

第4章主要零部件的选择 20

4.1 轴承的选择 20

4.2 键的规格 20

4.3 主轴弯曲刚度校核 20

4.4 轴承校核 21

4.5 润滑与密封 21

第5章摩擦离合器(多片式)的计算 22

5.1 结构设计 23

5.1.1 展开图设计 23

5.1.2 截面图及轴的空间布置 24

5.2 零件验算 24

5.2.1 主轴刚度 24

5.2.2 传动轴刚度 29

5.2.3 齿轮疲劳强度 32

第6章主轴箱结构设计及说明 35

6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 35

6.2 展开图及其布置 35

结束语 36

参考文献 37

第1章绪论

　　　机床技术参数有主参数和基本参数，他们是运动传动和结构设计的依据，影响到机床是否满足所需要的基本功能要求，参数拟定就是机床性能设计。主参数是直接反映机床的加工能力、决定和影响其他基本参数的依据，如车床的最大加工直径，一般在设计题目中给定，基本参数是一些加工件尺寸、机床结构、运动和动力特性有关的参数，可归纳为尺寸参数、运动参数和动力参数。

　　　通用车床工艺范围广，所加工的工件形状、尺寸和材料各不相同，有粗加工又有精加工；用硬质合金刀具又用高速钢刀具。因此，必须对所设计的机床工艺范围和使用情况做全面的调研和统计，依据某些典型工艺和加工对象，兼顾其他的可能工艺加工的要求，拟定机床技术参数，拟定参数时，要考虑机床发展趋势和同国内外同类机床的对比，使拟定的参数最大限度地适应各种不同的工艺要求和达到机床加工能力下经济合理。

　　　机床主传动系因机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。设计机床主传动系时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。在设计时应结合具体机床进行具体分析，一般应满足的基本要求有：满足机床使用性能要求。首先应满足机床的运动特性，如机床主轴油足够的转速范围和转速级数；满足机床传递动力的要求。主电动机和传动机构能提供足够的功率和转矩，具有较高的传动效率；满足机床工作性能要求。主传动中所有零部件有足够的刚度、精度和抗震性，热变形特性稳定；满足产品的经济性要求。传动链尽可能简短，零件数目要少，以便节约材料，降低成本。

　　题目：卧式升降台主传动系统设计

　　参数（规格尺寸）和基本参数如下：

X6132万能升降台铣床主轴箱设计，电机额定功率p=4kw,nmin=33.5r/min, nmax=1320r/min转速级数z=17,电动机转速no=1440r/min,公比Φ=1.26。

第2章铣床参数的拟定

2.1铣床主参数和基本参数

　　　铣床的主参数（规格尺寸）和基本参数如下：

X6132万能升降台铣床主轴箱设计，电机额定功率p=4kw,nmin=33.5r/min, nmax=1320r/min转速级数z=17,电动机转速no=1440r/min,公比Φ=1.26。

2.2确定级数主要其他参数

2.2.1 拟定主轴的各级转速

　　依据题目要求选级数Z=17， =1.26=1.064考虑到设计的结构复杂程度要适中，故采用常规的扩大传动。各级转速数列可直接从标准的数列表中查出，按标准转速数列为：

33.5,42.5,53,67,85,106,132.5,170,212,267，335，425，535，670，850，1060，1320

2.2.2 主电机功率——动力参数的确定

　　合理地确定电机功率N，使机床既能充分发挥其性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。

　　根据题设条件电机功率为4KW可选取电机为：Y112M-4额定功率为4KW，满载转速为1440r/min.

2.2.3确定结构式

　　　对于Z=17可按照将主轴转速级数分解因子，可能的方案有：

　　　　　第一行

　　　　　第二行

　　　在上面的两行方案中，第一行方案是由11对传动副组成的两个变速组，这两个变速组串联构成了主轴的17级转速。这样的方案能够省掉一根轴，但有一个传动组内将出现9个传动副。假如用一个九联滑移齿轮，那么轴向尺寸会增大。假如采用若干个双联滑移齿轮与若干个三联滑移齿轮组合使用，那么，为了防止各滑移齿轮同时啮合，操纵机构必须实现互锁。综上所述，第一行中的方案一般不采用。

　　　对于第二行中的三个方案，将出现三个变速组，每个变数组中有2个或者3个传动副。我们能够采用双联或者三联滑移齿轮来变速。该行方案中总的传动副数最少，轴向尺寸较小，操纵机构也相对简单。因此，在主轴转速为18级的分级变速系统设计中，通常采用第二行中的方案。

三维截图1.png

三维截图2.png

三维截图3.png

主轴箱展开装配图.png

大齿轮.png

大皮带轮.png

三联齿轮.png

双联齿轮.png

小齿轮.png

主轴零件图.png

主轴箱.png

说明书1.png

内容简介：: 宁学毕业设计 (论文 ) 卧式升降台主传动系统设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日要本设计着重研究卧式铣床主传动系统的设计步骤和设计方法，根据已确定的运动参数以变速箱展开图的总中心距最小为目标，拟定变速系统的变速方案，以获得最优方案以及较高的设计效率。在机床主传动系统中，为减少齿轮数目，简化结构，缩短轴向尺寸，用齿轮齿数的设计方法是试算，凑算法，计算麻烦且不易找出合理的设计方案。本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研究，绘制零件工作图与主轴箱展开图及剖视图。关键词 :传动系统设计 ,传动副，结构网，结构式 he on to to of as to to as as In in to of is is a to to a on a 录摘要 . . 录 . 1 章绪论 . 1 第 2 章铣床参数的拟定 . 2 床主参数和基本参数 . 2 定级数主要其他参数 . 2 定主轴的各级转速 . 2 电机功率动力参数的确定 . 2 定结构式 . 2 定结构网 . 4 制转速图和传动系统图 . 4 定各变速组此论传动副齿数 . 6 第 3 章传动件的计算 . 9 传动设计 . 9 d . 9 . 10 . 10 的基准长度并验算小轮包角 . 11 z . 12 . 错误 !未定义书签。置 . 12 . 13 算转速的计算 . 14 轮模数计算及验算 . 15 动轴最小轴径的初定 . 18 第 4 章主要零部件的选择 . 20 V 承的选择 . 20 的规格 . 20 轴弯曲刚度校核 . 20 承校核 . 错误 !未定义书签。滑与密封 . 21 第 5 章摩擦离合器 (多片式 )的计算 . 22 构设计 . 23 开图设计 . 23 面图及轴的空间布置 . 24 件验算 . 24 轴刚度 . 24 动轴刚度 . 29 轮疲劳强度 . 32 第 6 章主轴箱结构设计及说明 . 35 构设计的内容、技术要求和方案 . 35 开图及其布置 . 35 结束语 . 36 参考文献 . 37 1 第 1 章绪论机床技术参数有主参数和基本参数，他们是运动传动和结构设计的依据，影响到机床是否满足所需要的基本功能要求，参数拟定就是机床性能设计。主参数是直接反映机床的加工能力、决定和影响其他基本参数的依据，如车床的最大加工直径，一般在设计题目中给定，基本参数是一些加工件尺寸、机床结构、运动和动力特性有关的参数，可归纳为尺寸参数、运动参数和动力参数。通用车床工艺范围广，所加工的工件形状、尺寸和材料各不相同，有粗加工又有精加工；用硬质合金刀具又用高速钢刀具。因此，必须对所设计的机床工艺范围和使用情况做全面的调研和统计，依据某些典型工艺和加工对象，兼顾其他的可能工艺加工的要求，拟定机床技术参数，拟定参数时，要考虑机床发展趋势和同国内外同类机床的对比，使拟定的参数最大限度地适应各种不同的工艺要求和达到机床加工能力下经济合理。机床主传动系因机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。设计机床主传动系时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。在设计时应结合具体机床进行具体分析，一般应满足的基本要求有：满足机床使用性能要求。首先应满足机床的运动特性，如机床主轴油足够的转速范围和转速级数；满足机床传递动力的要求。主电动机和传动机构能提供足够的功率和转矩，具有较高的传动效率；满足机床工作性能要求。主传动中所有零部件有足够的刚度、精度和抗震性，热变形特性稳定；满足产品的经济性要求。传动链尽可能简短，零件数目要少，以便节约材料，降低成本。题目：卧式升降台主传动系统设计参数（规格尺寸）和基本参数如下： 1、机额定功率p=4kw,320r/z=17,电动机转速 440r/比 = 2 第 2 章铣床参数的拟定床主参数和基本参数铣床的主参数（规格尺寸）和基本参数如下： 2、机额定功率p=4kw,320r/z=17,电动机转速 440r/比 = 定级数主要其他参数定主轴的各级转速依据题目要求选级数 Z=17， =虑到设计的结构复杂程度要适中，故采用常规的扩大传动。各级转速数列可直接从标准的数列表中查出，按标准转速数列为： 3,67,85,106,70,212,267， 335， 425， 535， 670， 850， 1060， 1320 电机功率动力参数的确定合理地确定电机功率 N，使机床既能充分发挥其性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。根据题设条件电机功率为 4定功率为 4载转速为 1440r/定结构式对于 Z=17 可按照将主轴转速级数 18Z 分解因子，可能的方案有：第一行 9218 2918 第二行 23318 32318 33218 在上面的两行方案中，第一行方案是由 11 对传动副组成的两个变速组，这两个变速组串联构成了主轴的 17 级转速。这样的方案能够省掉一根轴，但有一个传动组内将出现 9个传动副。假如用一个九联滑移齿轮，那么轴向尺寸会增大。假如采用若干个双联滑移齿轮与若干个三联滑移齿轮组合使用，那么，为了防止各滑移齿轮同时啮合，操纵机构必须实现互锁。综上所述，第一行中的方案一般不采用。对于第二行中的三个方案，将出现三个变速组，每个变数组中有 2个或者 3个传动 3 副。我们能够采用双联或者三联滑移齿轮来变速。该行方案中总的传动副数最少，轴向尺寸较小，操纵机构也相对简单。因此，在主轴转速为 18 级的分级变速系统设计中，通常采用第二行中的方案。根据公式9550可得，传动件所传递的功率。一般情况下，从电动机到主轴为降速传动。即所谓的“近电机高转速”，从而计算转速较高，那么需要传递的转矩就较小，尺寸也较小。根据传动副的“前多后少”原则，即将传动副较多的变速组安排在靠近电动机处，这样可以多些小尺寸的零件，少些大尺寸的零件，不仅可以节省材料，还可以使变速箱结构紧凑。因此，对于第二行中的三种方案，我们通常采用 23318 的方案，它表示该传动系统是由 3个变速组共 8对传动副组成（不包含可能的定比传动副）。在方案 23318 中，由于基本组与扩大组之间的排列顺序不同，又将衍生出 6种不同的方案。 6种方案的结构式如下： 1 126 23318 2 316 23318 3 162 23318 4 361 23318 5 931 23318 6 913 23318 在这 6个方案中，首先应对各个方案变速组的变速范围进行验算。在一般情况下，变速范围最大的是最后一个扩大组，所以只需要对最后一个扩大组的变速范围进行校验。设计机床的变速系统中，在降速传动时，为了避免从动齿轮的直径过大而使径向尺寸随之增大，通常使传动副的最小传动比 4/1i 。在升速传动中，防止产生过大的噪声与震动，通常使传动副的最大传动比 2i。对于斜齿圆柱齿轮传动比较平稳，所以取 i。故，在一般情况下变速组的变速范围应满足以下条件： 108)/(m a xm a x 1 、 2 、 3 、 4 这四种方案中，最后一个扩大组都是 63 ，其变速范围： m a 3()13()1(2 rr 以不满足传动组的极限变速范围要求。在 5 、 6 这两种方案中，最后一个扩大组都是 92 ，其变速范围： 4 )12()1(2 22 满足传动组的极限变速范围要求。根据中间轴变速范围最小的原则，即“前密后疏”，方案 5 为最佳方案，结构式为： 931 23318 。定结构网画出结构网如下： (变速系统共需 4根轴，其中轴为主轴 ) 13 3 92 图 3构网制转速图和传动系统图（ 1）选择电动机：采用（ 2）绘制转速图： 5 （ 3）画主传动系统图。根据系统转速图及已知的技术参数，画主传动系统图如图 2 1 (m+D) 轴最小齿数和 :+D/m) 6 图 2主传动系统图定各变速组此论传动副齿数 (1)100型机床 02)直齿圆柱齿轮 18 7）齿轮齿数的确定。变速组内取模数相等，据设计要求 1820,齿数和 00 120，由表据各变速组公比，可得各传动比和齿轮齿数，各齿轮齿数如表2 （ 1）确定各变速组内齿轮齿数由以上确定的各个传动比，根据参考文献 1表 5： 1 1 ， 1，， 58， 60， 62， 64， 66， 68， 70， 72， 74， 76， 7 时，， 56， 59， 61， 63， 65， 66， 68， 70， 72， 74，时， 57， 59， 60， 62， 65， 67， 70， 72， 73， 75，可知， 70和 72是共同适用的，可取 72。再由参考文献 1表 536、 32和 28。则： 28/44/3 ； 32/40/2 ； 32/40/2 2 ， 2，时，， 70， 72， 74， 75， 77， 79， 81， 82， 83， 84，时，， 70， 72， 73， 75， 77， 78， 80， 82， 83， 85，时，， 66， 67， 70， 71， 75， 79， 80， 83， 84， 87，可取 83，查出齿轮齿数为： 37、 32、和 20。 46/37/2 ； 32/51/2 ； 20/63/3 3 411i 6 ， 12i 341， 80， 84， 85， 95， 96， 99， 100， 104， 105， 12，， 92， 93， 95， 96， 98， 99， 101， 102， 104， 8 可取 99，查出齿轮齿数为： 24和 33。则： 24/75/2 ； 66/33/2 9 第 3 章传动件的计算传动设计输出功率 P=4速 440r/70r/计算设计功率 Pd 表 3作情况系数原动机类类一天工作时间 /h 101016 16101016 16载荷平稳液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（）；离心式压缩机；轻型运输机荷变动小带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛荷变动较大螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械荷变动很大破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机据稳，两班工作制（ 16 小时），查机械设计， 10 取 1 . 1 4 4 . 4 k e P k W 普通械设计 3 11选取。图 3据算出的小带轮转速 1440r/查图得： d d=80 100 可知应选取带。由机械设计 3 7查得，小带轮基准直径为 80 100取 10075 295表 13 表 3带带轮最小基准直径Y Z A B C D E 0 75 125 200 355 500 21211440 = 2 . 0 1 4 , = 1 0 0 2 . 0 1 4 = 2 0 1 m 由机械设计查“ 得20011 误差验算传动比：21200= 2 . 0 4 1(1 ) 1 0 0 (1 2 % )d 误（为弹性滑动率）误差112 . 0 4 1 21 0 0 % 1 0 0 % 2 . 0 2 % 5 %2 误符合要求带速 1 1 0 0 1 4 3 0v = 7 . 4 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 满足 5m/以宜选用总之，小带轮选带轮选择带轮的材料：选用灰铸铁，定带的张紧装置选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。 13 由机械设计 13 12 查得， A 型带的初拉力面已得到1a =z=3，则1a 1 6 5 . 1 72 s i n = 2 3 1 2 3 . 3 1 s i n N = 7 3 3 . 6 7 z F 对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小 , 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通 0 ，为了适应 V 带在带轮上弯曲时截面变形而使楔角减小，故规定普通 V 带轮槽角为 32 、34 、 36 、 38 （按带的型号及带轮直径确定），轮槽尺寸见表 7在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。中间部分称为轮幅（腹板），用来联接轮缘与轮毂成一整体。项目符号槽型 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 基准线上槽深 h 基准线下槽深 h 槽间距 e 8 12 15 19 37 第一槽对称面至端面的距离 f 6 7 9 16 23 28 14 最小轮缘厚 5 6 10 12 15 带轮宽 B B =( z e + 2 f z 轮槽数外径 d a 轮槽角 32 对应的基准直径 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 - 80 118 190 315 475 600 极限偏差 1 表 3通自辐）结构的不同分为以下几种型式：（ 1）实心带轮：用于尺寸较小的带轮 (3)，如图 3 （ 2）腹板带轮：用于中小尺寸的带轮 ( 300 )，如图 3 （ 3）孔板带轮：用于尺寸较大的带轮 (d) 100 )，如图 3 （ 4）椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮 ( 500 )，如图 3 （ a）（ b）（ c）（ d）图 3轮结构类型根据设计结果，可以得出结论：小带轮选择实心带轮，如图（ a） ,大带轮选择腹板带轮如图（ b）算转速的计算（ 1）主轴的计算转速公式 nj=3/( z 得，主轴的计算转速取 100r/ (2). 传动轴的计算转速 15 轴 3=400 r/ 轴 2=630 r/ 1=800r/ （ 2）确定各传动轴的计算转速。表 3各轴计算转速（ 3）确定齿轮副的计算转速。 3 表 3齿轮副计算转速序号 00 630 630 400 轮模数计算及验算（ 1）模数计算。一般同一变速组内的齿轮取同一模数，选取负荷最重的小齿轮，按简化的接触疲劳强度公式进行计算，即 63383 221 )1( 可得各组的模数，如表 3示。表 3模数（ 2）基本组齿轮计算。基本组齿轮几何尺寸见下表齿轮 1 2 3 齿数 32 40 28 56 24 48 分度圆直径 96 120 84 168 72 144 轴号轴轴轴计算转速 r/ 800 630 400 组号基本组第一扩大组第二扩大组模数 3 3 16 齿顶圆直径 102 126 90 174 78 150 齿根圆直径宽 24 24 24 24 24 24 按基本组最小齿轮计算。小齿轮用 40质处理，硬度 241286均取260齿轮用 45 钢，调质处理，硬度 229286均取 240算如下：齿面接触疲劳强度计算：接触应力验算公式为 P n )()1(102088 3218弯曲应力验算公式为： P )(101 9 12 3215 式中这里取 r/. ; , m=3（ ; 数； K 17 里取 T=15000h.; 1n r/ 0触载荷取0C= 710 ，弯曲载荷取0C= 6102 触载荷取 m=3；弯曲载荷取 m=6; 【 5】 2 上，取【 5】 2 上，取【 5】 2 上， 3K=K 【 5】 2 上，取 2K =1 1K 【 5】 2 上， 1K =1 【 5】 2 上， Y= j ,查【 4】，表 4 j =650 w 查【 4】，表 4 w =275 根据上述公式，可求得及查取值可求得： j=635 jw=78 w（ 3）扩大组齿轮计算。第一扩大组齿轮几何尺寸见下表齿轮 4 5 6 齿数 46 37 32 51 20 63 分度圆直径 138 111 96 153 60 189 18 齿顶圆直径 144 117 102 159 66 195 齿根圆直径宽 24 24 24 24 24 24 第二扩大组齿轮几何尺寸见下表齿轮 5 6 齿数 66 33 24 75 分度圆直径 231 4 顶圆直径 238 1 根圆直径宽 24 24 24 24 按扩大组最小齿轮计算。小齿轮用 40质处理，硬度 241286均取 260齿轮用 45 钢，调质处理，硬度 229286均取 240 同理根据基本组的计算，查文献【 6】，可得 K= 2K =1， 1K =1， m=355；可求得： j=619 jw=135 w动轴最小轴径的初定由【 5】式 6，传动轴直径按扭转刚度用下式计算： d=4 19 或 d=91 4 式中 N* T=9550000； = 01 。各轴最小轴径如表 3 表 3最小轴径轴号轴轴最小轴径 35 40 20 第 4 章主要零部件的选择承的选择带轮靠近段安装双列角接触球轴承代号 7007C 另一安装深沟球轴承 6012 称布置深沟球轴承 6009 端安装双列角接触球轴承代号 7015C 另一安装端角接触球轴承代号 7010C 中间布置角接触球轴承代号 7012C 的规格错误 !未找到引用源。 =10 未找到引用源。未找到引用源。 =8 错误 !未找到引用源。 =14轴弯曲刚度校核（ 1）主轴刚度符合要求的条件如下： a 主轴的前端部挠度 0 . 0 0 0 2 5 2 5 0 . 1 0 5 b 主轴在前轴承处的倾角 0 . 0 0 1 r a d容许值轴承 c 在安装齿轮处的倾角 0 . 0 0 1 r a d容许值齿 (2)计算如下：前支撑为双列圆柱滚子轴承，后支撑为角接触轴承架立放圆柱滚子轴承跨距L=450当量外径 21 = 52 1 1 04 5 0 主轴刚度：因为 di/5/285=以孔对刚度的影响可忽略； 21 4442410)110450(03)()(103 442kN/度要求：主轴的刚度可根据机床的稳定性和精度要求来评定承校核 61010 ( ) 1 7 6 3 960 滑与密封主轴转速高，必须保证充分润滑，一般常用单独的油管将油引到轴承处。主轴是两端外伸的轴，防止漏油更为重要而困难。防漏的措施有两种： 1）密封圈加密封装置防止油外流。 2）疏导在适当的地方做出回油路，使油能顺利地流回到油箱。 22 第 5 章摩擦离合器 (多片式 )的计算设计多片式摩擦离合器时，首先根据机床结构确定离合器的尺寸，如为轴装式时，外摩擦片的内径 d 应比花键轴大 2 6摩擦片的外径 D 的确定，直接影响离合器的径向和轴向尺寸，甚至影响主轴箱内部结构布局，故应合理选择。摩擦片对数可按下式计算 Z 2 f 20Dbp 式中摩擦离合器所传递的扭矩（ N ； 955 410955 410 3 00 510 （ N ; 电动机的额定功率（安装离合器的传动轴的计算转速（ r/；从电动机到离合器轴的传动效率； K 安全系数，一般取 f 摩擦片间的摩擦系数，由于磨擦片为淬火钢，查机床设计指导表2 f= 0D 摩擦片的平均直径（ ; 0D=（ D+d） /2 67b 内外摩擦片的接触宽度（； b=（； p 摩擦片的许用压强（ N/ 2 ； p 0vK mK 基本许用压强（查机床设计指导表 2 速度修正系数 02 410 =m/s）根据平均圆周速度床设计指导表 2 接合次数修正系数，查机床设计指导表 2 摩擦结合面数修正系数，查机床设计指导表 2 23 所以 Z 2 f 20Dbp 2 510 267 23 11 卧式铣床反向离合器所传递的扭矩可按空载功率损耗般取 11 最后确定摩擦离合器的轴向压紧力 Q，可按下式计算： Q=0 20) 267 23 510 式中各符号意义同前述。摩擦片的厚度一般取 1、 2（，内外层分离时的最大间隙为 ,摩擦片的材料应具有较高的耐磨性、摩擦系数大、耐高温、抗胶合性好等特点，常用 10 或 15 钢，表面渗碳 ,淬火硬度达 62。图 3多片摩擦离合器构设计开图设计轮布置主传动系统采用集中传动方式，将全部传动和变速机构集中在同一个主轴箱内，结构紧凑，便于实现集中操纵，安装调整方便。电机轴与电动机采用弹性柱销联轴器连接，可一定程度降低定心精度要求，隔离点击震动。 24 （ 4 轴组件设计圆锥滚子轴承能同时承受径向和轴向载荷，成对使用具有轴承数量少、支撑结构简单、轴承间隙调整方便的特点。主轴采用单列圆锥滚子轴承的前中支承为主端深沟球轴承的尾端支承为辅的三支撑结构。用中支撑左侧的螺母同时调整前中两个轴承的间隙。面图及轴的空间布置由于滑移齿轮轴心离箱体壁距离较大，且滑移行程较长，故采用拨叉沿导向杆滑动来操纵滑移齿轮。摆动拨叉通过滑块与滑动拨叉尾端的槽接触，滑块做圆弧运动转化为拨叉的滑动，实现滑移。使用钢球弹簧作为定位的手柄座可以使操作杆拨动到指定位置即停下并锁紧，方便工人操作。件验算轴刚度轴支撑跨距 l 的确定前端悬伸量 C ：主轴前端的悬伸长度，即从主轴外侧前支撑中点（滚锥轴承及向心推力轴承则是接触角法线与轴线的交点处）到主轴前端的距离。这里选定 60 。一般最佳跨距0 2 3 (1 2 0 1 8 0 ) m ，考虑到结构以及支承刚度会因磨损而不断降低，应取跨距 l 比最佳支承跨距0般是0，再综合考虑结构的需要，本设计取 276 。大切削合力 P 的确定最大圆周切削力42 9 5 5 1 0 () 其中：电动机额定功率 (，；主传动系统的总效率，1 ，i为各传动副、轴承的效率，总效率 0 0 。由前文计算结果， 90 . 9 8 0 . 9 9 0 . 8 3 。取；主轴的计算转速 (r/，由前文计算结果，计算直径 (，对于卧式铣床，于工作 25 （ 4 （ 4 台面积为 22 0 0 1 0 0 0 m m 的卧式铣床 , 其端铣刀的计算直径及宽度分别为100 m ， 60 。可以得到， 42 9 5 5 1 0 0 . 8 4 3 9 2 1 . 9 7 0 7 7 . 9 2 验算主轴组件刚度时，须求出作用在垂直于主轴轴线的平面内的最大切削合力 P 。对于卧式升降台铣床的铣削力，一般按端铣计算。不妨假设本铣床进给系统的末端传动副有消隙机构，应采用不对称顺铣，则各切削分力P、0 . 9 5 3 7 2 5 . 8 7 ； 0 . 2 4 9 4 1 . 2 7 ； 0 . 5 1 9 6 0 . 9 9 。则 22 0 . 9 8 3 8 4 3 . 5 3 P P ， 1 . 1 4 3 1 4 . 1 7 ，即 P与水平面成 60 角，P 在水平面的投影与 65 角。削力作用点的确定设切削力 P 的作用附件 1：外文资料翻译译文们对于机床是同一概念吗？摘要设计一个计算机数字控制器（ ,传统做法是将装置分为三个实体 :一个可编程控制器（ ,一个可以称之为制器（黑盒子，一个包含向控制器和可以简单描述为轴向实体的合成体。我们将指出这一机构的缺点，展示一种新机构并介绍他的优势所在。最后，在对比传统新机构之后，我们认为是一种改进的置传统的可编程控制器（基于两个主要模块：控制台和执行器。控制台向操作者提供了一个交互式设计的人机界面，由于这个原因，他不能实现实时约束。执行器控制基本任务的时序以使作和确保相关的时间约束。执行器启动并管理不同的循环周期。控制台的目标是人机界面而执行器的目标是时序安排。可以这样说，在大多数情况下，主要目标是在没有控制台的情况下单机运行。用的分类所有机床的应用本质上分为三个不同的种类：本地使用，直接数字化控制 (远程使用。在本地使用中，操作者在机床附近。他直接输入命令，通过按下按钮来控制机床和加工过程。他也可以创建和修改刀具描述符和零件加工程序，这些是以标准代码或类似代码写入的。在这一背景下，对零件的设计和辅助制造也是可能的，尽管此类活动显得与机床周围糟糕的环境质量（比如噪音，高温，灰尘）格格不入。接数字化控制）使用添加了从主机下载（向主机上传）零件加工程序的功能，主机汇集了零件加工程序，可以被看作是一个文件服务器。这些操作仍然完全在位于机床附近的人工操作员的控制下。在某些情况下，在远距离的操作者之间可能会使用邮件服务器。这一类用方式，除了能向服务器传输零件加工程序和刀具描述符之外，与前一种使用并没有本质上的不同。第三种使用方式与柔性化加工有关而且可以自我说明。它向供完全的远程控制。须可以控制和调节刀具和零件，可以发送收集到的足够的内部信息来报告作状态，要可以接受控制指令并最终实现与外部程序的同步。所有这些新功能带来了一些重要的需要定义的问题，比如 “任务概念 ” 备注 88,但由于这些并非本论文的主要目的，此处不再赘述。从第三类使用中，得到的一个重要事实是：在柔性化制造中，由于人工操作者只在有维护任务时才直接面对以对说人机交互界面变得无用了。事实上，在一个柔性化的制造环境中，操作必需部分只是执行器。现在我们可以说我们的主要目标就是找到一种可以满足以上三种使用方式的体系。计修改：双体结构之前的设计思路将整个分成两个主要的部分：控制台和执行器。控制台的目的是作为一个精细的人机交互界面或改进的终端。执行器的目的是控制加工过程。严格意义上说，在柔性制造环境中，控制台不是必须的，事实上所有制和决策的的智能是集中在控制器上的，因此创建了一种只带有开 /闭开关和急停按钮的黑盒子。控制台和执行器应具备哪些具体功能，怎样选择必须有一些表述清楚的标准。控制台的基本要求包括下列的功能：显示加工参数以准代码生成、显示和编辑零件加工程序生成、显示和编辑刀具描述符对零件编程提供图形帮助工具以永久形式存储（硬盘）零件加工程序和刀具描述符在置阶段能辅助自动调节并显示状态调整轴向控制器的参数设置执行器的设置参数向执行器载入工作指令为日后分析显示和存储统计信息运行预设的测试程序以便执行器为今后追逐已报告过的问题提供诊断计划可以打印出所有显示或存储的信息建造一个控制台的最常用方式是选择一个微电脑，微电脑的操作系统和绘图工具箱搭载适当软件后能够满足先前提到的要求。作为一个独立的单元，控制台可以很容易的独立于执行器进行升级，以跟上加工方式的新发现（比如新的人机界面理念）和新的技术革新（比如新的具有更好性能的硬件）。此外，让控制台独立是通用化控制台设计的第一步。这种状况下的分析和对错误的诊断没有进行错误分析的基础上，我们可以对说，控制台扮演着相同的角色。在柔性化制造环境中，没有操作员，机床独立工作，执行器包含所有适用于柔性化制造环境所需要的功能。更准确地说，执行器的功能有以下三个基本要求：执行要求 : 将以准代码写成的零件加工程序翻译为机床可以理解和处理的中介代码根据加工程序所选的机床修正加工轨迹管理不同加工步骤地序列控制辅助部件（如润滑液，换刀装置）生成加工轨迹控制轴向进给与现场总线（如果存在）通信管理要求 : 在加工过程中，以合适的方式存储当前和下一步任务，以更新机床描述符（比如更新加工时间信息数据）以半永久方式存储设置参数更新和管理包含标记为报告事件信息的日志在适当时间进行自动诊断独立工作所需的附加要求与管理计算机通信探测刀具损坏测量刀具磨损确认刀具管理和识别托盘确认和测量加工零件这些要求显示执行器几乎受制于硬件的实时约束（与控制台相反）。由于执行器内在的复杂性，计的诀窍就在于执行器。处理这一部分必须小心，尤其在设计它的结构时。分析到这一步，有人会说网络作为第三方，显然就是远程控制使用。事实上，考虑到类似加工自动化协议（样的网络，潜在的复杂性和称作加工信息规范（应用层所提供的服务似乎会带领我们阐述这个命题。但即便如此，这个想法不在本论文范围之列。执行器设计：（传统）方式设计一个计算机数字控制器（传统方式是装置分为三个实体：一个可编程控制器（一个可以称之为制器（一个包含向控制器。主要功能是管理不同的机床附件（轴，润滑液）主要任务是翻译际标准代码，向轴向控制器输出移动量，以及处理操作者的动作并执行。个都包含一部分，单独任何一个都不能进行控制。他们共同控制整个了获得一个控制命令，触发器（可以是者须知道整个统的状态。因此，享状态数据。这些数据处于一个公共的双通道存储器中，或者，在处于最差的情况下，这些数据一直不断在而，这信息交换所需要的高速数据传输率会造成严重阻塞。因为传输的物理介质（通常是专用总线）必须有十分先进的性能，通常只有十分尖端的技术才能达到。 1984 年，瑞士联邦理工学院开始研发统原型时，这一现象不十分明显。在 1987 年 7 月，他们设计并实现了第一台基于“传统” 系的原型。在那时，进一步的分析发现，这个系统原型有着严重的信息传输问题。因此，他们决定重新设计这个体系，并且研制第二个原型，验证些新出现的想法。在深入研究信息传输问题之后，他们着手开始工作。执行者：心一个主要基于论的研究表明，执行中心可以设计成一个大型的有限状态机，时序安排呼叫服务（图 1）。相比于传统的体系相比，单实体控制执行，执行状态整体集中于这个单实体中。这个方法解决了先前所提到的共有数据问题。图 1 作用在于，保证了不同服务器之间的同步问

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