数控机床说明书

中北大学课程设计指南目录1.概述11.1机床课程设计的目的11.2铣床规格系列和用途11.3操作性能要求12.参数草案12.1极限速度确定1选择2.2主电动机13.驱动器设计23.1开发主驱动程序23.2变速器结构，结构网络选择23.2.1确定驱动器集和每个驱动器集中的驱动器对数23.2.2驱动器开发23.2.3构建结构3变速器部件估计44.1皮带驱动计算44.2驱动器轴估计64.2.1传动轴直径估计64.2.2驱动轴和主轴计算速度74.3齿轮齿数的确定和系数计算74.3.1确定齿轮的齿数74.3.2齿轮系数计算84.3.3确定齿宽104.4皮带轮结构设计115.动力设计115.1主轴刚度检查115.1.1选定的前悬架C115.1.2主轴支持跨度l确定125.1.3计算等效外径125.1.4主轴刚度计算12此机床的刚度要求5.1.5 125.2齿轮验证135.3轴承验证136.系统驱动器图14经验168.参考文献17171.概述1.1机床课程设计的目的机械课程设计是在金属切削机械课程之后进行的实践教学课程。其目的是通过机床传动系统的结构设计，培养学生在变速器和变速结构的结构计划制定过程中，对设计概念、程序分析、结构技术、机械制图、零件计算、技术文件编写和技术资料审查等进行综合培训，建立正确的设计理念，掌握基本设计方法和初步结构分析，结构设计和计算能力的学生。1.2铣床规格系列和用途一般机床的规格和类型是设计时应遵循的基础，有基于系列的光谱。因此，简要介绍这些基本知识和信息。本设计是普通铣床主轴传动装置。1.3操作性能要求1)包括皮带轮卸下装置2)主轴变速由滑动齿轮执行2.建立参数2.1确定极限速度主轴最大速度2000r/min，最小速度160r/min。公费=1.25选择2.2主电动机合理设定电机功率n，机床可以充分发挥性能，满足生产需要，减少动力因素，而电机不经常变轻。已知电动机的功率为5.5千瓦，取决于机床设计手册 3、功率比5.5、满载速度2900、最大额定旋转距离2.2。3.电动设计3.1开发主驱动程序创建传动方案，包括驱动样式的选择和开关、整流、制动、操纵等整个驱动系统的决策。传动样式表示零部件、机构和零部件、放置不同特性的传动样式和变速类型。滚动方案和样式与结构的复杂性密切相关，也与工作性能有关。因此，决定传输方式和风格，在结构、过程、性能和经济方面必须统一考虑。多种传动方式，更多传动样式(例如传动样式中的集中传动、分离驱动器) :扩大变速范围将增加传动组的数量，还可以使用车轮结构、分支驱动器等样式。在变速器中，多速度电动机和交换齿轮、滑动齿轮、通用齿轮等都可以使用。很明显，可能的方案很多，优化的方案也因条件而异。此次设计使用了集中驱动样式的主轴齿轮传动。3.2变速器结构、结构网络选择结构、结构网络对分析和选择简单的串行驱动很有用，但对复杂驱动的分析并不能有效地从中导出实际方案。3.2.1确定传递集和每个传递集中的传递对数系列z的驱动系统分别是，由多个具有多个驱动对的顺序驱动组组成。也就是说此设计的驱动器系列为Z=12。此过程的结构限制为2或3，因此选择此过程，如12=322。12=232；12=2233.2.2驱动器开发考虑到机械主轴齿轮箱的特定结构、装置和性能以及“之前后最低”原则，选择驱动器组放置方法的12阶段速度传输系统中的驱动器组。因此，接近马达的驱动器组中的驱动器对比后面的驱动器组中的驱动器对更好。主轴对加工精度、表面粗糙度有很大影响，因此建议主轴上的齿轮数较少。最后一个驱动器组中的驱动器对经常选择2。概括地说，驱动器为12=322。3.2.3结构开发12=对于322驱动器，有6个结构及其结构网络。分别是：(1)变速器对的极限传动比和变速器组的极限变速范围(2)根据基本组的扩展组排序顺序进行初选。建立速度图图1旋转速度图表4.变速器零件估计4.1皮带驱动计算可以增加皮带驱动、轴间距a。因为是摩擦传动，皮带和车轮槽之间可能会发生滑动，所以最好缓解冲击，隔离振动，使驱动器平稳。皮带轮结构简单，但大小大，在机床中通常用作电动机输出轴的固定比例传动。(1)选择三轴架的模型机械设计 4根据表8-6，=1.2根据公式P -马达额定功率，-作业条件系数检查机械设计 4选取a区带，例如图8-8、大小参数B=80mm、=11mm、h=10。(2)确定皮带轮的计算直径。皮带轮直径越小，条带的弯曲应力越大。为了延长皮带的寿命，小皮带轮的直径不能太小。检查机械设计 4表8-3，8-7活动车轮基准直径=100。按公式正在样式中：-小皮带轮速度，-大皮带轮速度，-皮带滑动系数，通常为0.02。因此，使用224mm的值可以满足传动比要求。(3)确定皮带速度根据公式(4)备用中心距离皮带轮中心距离，通常根据整个机械配置选取，通常根据经验公式=486mm。(5)三轴架的计算基准长度机械设计 4从表8-2舍入到标准计算长度(6)确定实际中心距离(7)检查小皮带轮角度，活动轮封装角度合适。(8)三角带根数的确定根据机械设计 4式8-22变速比表8-5c，8-5d=0.34KW，=2.05KW表8-8，=0.96；表8-2，=0.96拔根4.2驱动器轴估计驱动轴不仅必须满足强度要求，还必须满足强度要求，以确保轴在重复载荷和扭转载荷下不会被疲劳破坏。机床的主驱动系统必须精度高，不允许大变形。因此，疲劳强度通常是主要矛盾，不需要检查轴的强度，除非载荷大。刚度必须保证轴不会在载荷中发生过度变形。因此，必须确保驱动轴具有足够的刚度。4.2.1传动轴直径估计其中：P马达额定功率k键槽系数A-系数-从马达到此驱动轴驱动的零件的传递效率乘积；-驱动器轴的计算速度。计算速度是变速器零件能够传递全部功率的最小速度。每个执行器的计算速度可以根据转速图中主轴的计算速度和相应的传动关系来确定。检查机械制造装备设计 1表3-8显示I，IV轴的K=1.05，a=110II，III轴是样条线轴，使用K=1.07，A=77。所以请拿30毫米选取25mm选取30mm选取50mm此轴直径是设计时可以相应调整的平均轴直径。4.2.2驱动轴和主轴计算速度根据速度图表，您可以决定：4.3齿轮齿数的确定和系数计算4.3.1确定齿轮的齿数确定每组变速的传动比后，可以确定齿轮的齿数。固定比率传动中的齿轮齿数由机械设计手册建议的方法确定。变速集中齿轮的齿数和小齿轮的齿数(齿轮比为标准传动比的整数平方)可以从1表3-6(机械制造设备设计)中选择。通常，主传动装置中的最小齿数必须大于18到20。使用三重滑动齿轮时，必须确认滑动齿轮之间的齿数关系。也就是说，三滑动齿轮的最大齿轮之间的齿数差必须大于或等于4，以便滑动齿轮外圆不会相互碰撞。第一组齿轮：齿轮比：时钟、齿数和70=35，=35，=31，=39，=27，=43；第二组齿轮：齿轮比：齿数和要采取的84:，=42，=42，=28，=56；第三组齿轮：齿轮比：齿数和113:=69、=44、=32、=81、4.3.2齿轮系数计算(1) -齿轮弯曲疲劳计算：(机床主轴齿轮箱设计指南3P36，大齿轮的计算转速，可根据速度图确定)齿点侵蚀计算：使用A=70时，将计算中心距离a和齿数的系数。根据计算，从两个中选择较大的值以选择类似的标准模块。所以拿去吧(2) -齿轮弯曲疲劳计算：齿点侵蚀计算：使用A=87时，将计算中心距离a和齿数的系数。根据计算，从两个中选择较大的值以选择类似的标准模块。所以拿去吧(3) -齿轮弯曲疲劳计算：齿面点蚀刻计算：使用A=93时，将计算中心距离a和齿数的系数。根据计算，从两个中选择较大的值以选择类似的标准模块。所以拿去吧(4)标准齿轮：在机械原理9表10-2中，验证以下公式齿圆根圆格莱德一号齿高齿根高度齿轮的发生情况见表齿轮尺寸表齿轮异议数z模数m格莱德一号d齿圆根圆齿高齿根高度1353108114115.533.752353108114115.533.75331396102103.533.754393120126127.533.755273849091.533.756433132138139.533.757423126132133.533.758423126132133.533.759283849091.533.7510563168174175.533.7511693207213214.533.7512443132138139.533.751332396102103.533.7514813243249250.533.754.3.3确定齿宽通过公式获得：第一组啮合齿轮第二组啮合齿轮第三组啮合齿轮反转啮合齿轮设计的齿轮必须大于小齿轮轮，以防止因装配错误导致大小齿轮的轴向位移时啮合齿宽度减小而增大齿负载所以，4.4皮带轮结构设计请查看机械设计 4P156页。d是轴承外径。检查机械零件手册 2选取深槽滚珠轴承6211、d=55mm、D=100mm。皮带轮内孔尺寸是轴承外径尺寸100mm。齿机械设计 4表8-10确定了以下参数：皮带轮宽度：而且，5.动力设计5.1主轴刚度检查5.1.1选定的前悬架C，参考机械装备设计 1P121，前轴承放置和密封装置的类型和大小(取决于主轴末端的结构，其中C=120mm)。5.1.2确定主轴支持跨度l后面的支撑是圆锥滚子轴承。L=460mm5.1.3计算等效外径64.17毫米5.1.4主轴刚度计算因此，基于金属切削机床 5 (10-18):此机床的刚度要求5.1.5这是一种高效的通用机器，因此主轴的刚度可以根据自激振动稳定性来确定。拿走阻尼比；单击“”.这种机床切削稳定性好，应该带走赋值表达式(10-16)，根据稳定性指标，工件长度是与卡尺一起的总长度。基础(10-18)、基础(10-19)、可见这台机床主轴合适。5.2齿轮验证在“速度”框中计算齿轮应力时，将检查具有相同系数的最大载荷且齿数最小的齿轮输入接触应力和弯曲应力。这里要验算的是齿轮5、齿轮9和齿轮12的三个齿轮。齿轮5的齿数为28，模块为3，齿轮的应力为：1)接触应力：U -小齿轮齿数与小齿轮齿数之比；-区域系数；-弹性影响系数；K -负载系数；圆周力。检查机械设计 4表10