主传动系统设计
机床的传动设计
第Hale Waihona Puke 章 金属切削机床设计第五节 主传动系统设计
主要内容 分级变速主传动系转速图旳设计; 齿轮齿数和带轮直径旳拟定。
有关概念 变速范围、转速图、变速组旳级比、级比指数、基
本组、第一扩大组、第二扩大组、转速图旳拟定原则 等。
第五节 主传动系统设计
一、主传动系设计旳基本要求
1)满足机床使用性能要求 2)满足机床传递动力要求 3)满足机床工作性能旳要求 4)满足机床设计经济性旳要求 5)满足机床构造性能要求
动路线,各传动轴旳转速分级和转数值,各传动副旳传动比等。
转数图 是设计和分析分级 变速主传动系旳一种工具。
第五节 主传动系统设计
2.转速图旳构成
转速点 表达主轴和各传动轴旳转速值(对数值)旳小圆点。
传动轴线 距离相等旳铅垂线。 从左到右按传动顺序排列。
转速线 间距相等旳水平线。 相邻转速线间距为lgφ 。
构造网 只表达传动比旳相对关系,不表达详细转速值,并 以对称形式表达旳线图。
构造式 将转速级数按传动顺序写成各 变速组传动副数旳乘积,级比指数写在各 传动副数右下脚旳体现式。
如: 构造式 12 = 31 ×23 ×26
问:为何构造式中第一变速组为基 本组?第二变速组为第一扩大组? 第三 变速组为第二扩大组?
第五节 主传动系统设计
四、主传动系转速图旳拟定原则
转速图旳设计环节 ① 根据转速图旳拟定原则,拟定构造式,画出构造网; ② 分配各传动组旳最小传动比,画出转速图。
极限传动比和变速范围原则
传动顺序及传动副数原则
扩大顺序原则
最小传动比原则
拟定原则
第五节 主传动系统设计
1.极限传动比、极限变速范围原则
CK6150数控车床主传动系统设计
CK6150数控车床主传动系统设计辽宁科技大学本科生毕业设计CK6150数控车床主传动系统设计摘要机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强。
而机床在机械制造业中扮演着举足轻重的角色,今天,普通机床已经满足不了加工的需求,从而出现了数控机床。
本设计的题目是设计CK6150主传动系统。
其主要对机床技术参数进行拟定,齿轮模数进行估算和验算,带轮尺寸和v带根数进行设计,根据需要选取适当的电机和轴承,并对轴承进行使用寿命验算,对传动轴进行刚度校核。
CK6150采用电动机的无级变速和机械齿轮的分级变速相结合的方式进行变速,可以在不停车的情况下得到转速范围内的任意转速,减少了速度损失和辅助加工时间,从而提高生产率。
设计过程中尽量使用标准件,使制造和装配更加方便。
设计过程中考虑了各零部件的空间尺寸和拆卸顺序,以保证结构尺寸设计的合理性。
关键词:数控机床,主传动系统,无级变速,机械制造业辽宁科技大学本科生毕业设计CK6150 CNC lathes Main Transmission SystemABSTRACTMachinery manufacturing industry is the basic industry of the national economy, and its development directly affects the development of various sectors of the national economy, but also affects the strengthening of the national economy and national defense forces. Themachine plays a pivotal role in the machinery manufacturing industry, today, general machine tools has failed to meet processing demands, which appeared in CNC machine tools. The design of the subject is to design CK6150 main drive system. The main technical parameters of the machine preparation, gear modulus estimate and checking, v belt pulley size and the number of the design, according to the need to select a suitable motor and bearings, and bearing life checking, carried on the shaft stiffness check. CK6150 uses the electric motor and a continuously variable mechanical gear shift grading combination of variable speed, you can get any speed within the speed range without stopping, reducing the speed loss and auxiliary processing time, thus increasing productivity. The design process to make use of standard parts, the manufacturing and assembly easier. The design process to consider the spatial dimensions of the various components and disassembly sequence in order to ensure the reasonableness of the structure size design.Key word:CNC machine tools; main drive system; CVT; machinery manufacturing 辽宁科技大学本科生毕业设计目录1 绪论...................................................................... .. (1)1.1数控机床的特点 ........................................................................................................... 1 1.2国产数控机床的发展现状 ..................................................................... . (1)1.3国内数控机床的发展趋势 ..................................................................... . (3)1.3.1智能、高速、高精化 ..................................................................... .. (3)1.3.2设计、制造绿色化 ..................................................................... (3)1.3.3复合化于系统化 ..................................................................... . (3)2 机床技术参数的拟定 ..................................................................... (4)2.1 确定极限转速和转速范围 ..................................................................... (4)2.1.1 计算主轴最高转速 ..................................................................... .. (4)............................................................ 5 2.1.2 计算主轴最小转速 ................................2.2 确定动力参数 ..................................................................... .. (5)2.2.1计算切削力...................................................................... . (5)2.2.2计算切削功率 ..................................................................... . (6)2.2.3估算电动机功率...................................................................... (6)3 传动部分设计...................................................................... .. (8)3.1 画机床转速图 ..................................................................... ......................................... 8 3.2 计算各轴输出功率和输出转矩 ..................................................................... ........... 10 3.3 带轮的设计 ..................................................................... . (10)3.3.1确定计算功率 ..................................................................... (10)V3.3.2选择带带型 ..................................................................... (11)3.3.3 确定带轮基准直径并验算带速 ......................................................................11v3.3.4确定带中心距和基准长度 ..................................................................... . (12)3.3.5验算小带轮上的包角 ..................................................................... (12)3.3.6计算带的根数 ..................................................................... ........................... 13 z辽宁科技大学本科生毕业设计3.4 齿轮设计 ..................................................................... .. (13)3.4.1 确定各齿轮齿数 ..................................................................... . (14)3.4.2 估算齿轮模数 ..................................................................... .. (14)3.4.3 验算齿轮模数 ..................................................................... .. (18)284 轴的校核 ..................................................................... .............................4.1 ?轴的受力分析 ..................................................................... .................................... 28 4.2 按弯扭合成应力校核轴强度 ..................................................................... (30).................................................................... ........ 31 4.3 轴的刚度校核 ................................4.4轴载荷点的挠度计算 ..................................................................... . (32)4.5轴的支撑点的倾角校核 ..................................................................... (33)4.5.1水平面倾角校核 ..................................................................... .. (33)4.5.2垂直面倾角校核 ..................................................................... .. (34)36 5 滚动轴承的验算 ..................................................................... .................. 结论...................................................................... (38)致谢...................................................................... (39)参考文献 ..................................................................... (40)第 1 页辽宁科技大学本科生毕业设计1 绪论1.1数控机床的特点数控机床通常由伺服系统、控制系统、机械传动系统、检测系统系统及其他辅助系统组成。
数控车床的主传动系统设计PPT
在进行动态特性分析时,需要考虑主轴的转速、转矩和刚度等参数,以及传动系统的固有频率和阻尼比等特性。 通过分析这些参数,可以评估主传动系统在加工过程中的稳定性,预测可能出现的振动和噪声问题,并采取相应 的措施进行优化设计。
强度与刚度分析
总结词
强度与刚度分析是评估主传动系统在承受外力和变形时的性能表现,以确保系统的可靠性和稳定性。
总结词:传统设计
详细描述:该实例介绍了一种传统的数控车床主传动系统设计,主要采用齿轮传 动和链传动组合的方式,具有结构简单、可靠性高的优点,但效率较低,适用于 一般加工需求。
实例二:主传动系统的改进设计
总结词:优化设计
详细描述:该实例针对传统主传动系统的不足,进行了优化改进。采用新型轴承和材料,提高了传动效率和稳定性,减少了 维护成本,适用于高精度、高效率的加工需求。
设计目的和意义
设计目的
设计出高效、稳定、可靠的数控车床主传动系统,满足加工精度和效率的要求, 提高生产效率和产品质量。
意义
主传动系统设计的优劣直接影响到数控车床的性能和加工精度,进而影响到整个 机械制造行业的生产水平和产品质量。因此,对数控车床主传动系统进行合理设 计,对于提高机械制造行业的整体水平具有重要意义。
要点二
详细描述
在进行热特性分析时,需要考虑主轴的转速、切削力和材 料导热系数等参数。通过建立热传导模型,可以预测主传 动系统在不同工况下的温度变化和热变形情况。根据分析 结果,可以采取相应的散热措施和热补偿技术,提高系统 的热稳定性和加工精度。
06 主传动系统实例分析
实例一:某型号数控车床主传动系统设计
高耐磨材料
选用高耐磨材料,如陶瓷和硬质 合金,以提高主传动系统的使用 寿命和可靠性,减少维护成本。
机床主传动系统设计
机床主传动系统设计机床主传动系统是机床的核心组成部分,它直接影响着机床的性能和加工质量。
主传动系统主要由电机、速度变换机构、主轴、传动装置等部分组成。
本文将从设计电机、速度变换机构、主轴和传动装置四个方面,对机床主传动系统的设计进行详细阐述。
首先是电机的设计。
电机作为机床主传动系统的动力源,其选型需考虑到机床加工的要求以及传动系统的性能要求。
一般情况下,机床加工精度要求高,所以应选择具有较高功率和较小扭矩波动的交流伺服电机。
考虑到机床的节能要求,可选择带有高效能力推力轴承和电子换向器的永磁同步电机。
其次是速度变换机构的设计。
速度变换机构主要用于实现不同速度的转换,使得机床能够适应不同加工工艺的要求。
常见的速度变换机构有齿轮传动、带式传动和链条传动等。
在实际设计中,应根据机床的加工要求和工艺特点选择合适的速度变换机构,并根据机械原理进行优化设计。
第三是主轴的设计。
主轴作为机床主传动系统的核心部件,其设计要考虑到机床的加工精度、刚性和动平衡等要求。
一般情况下,主轴采用高精度两端支撑方式,以保证主轴的刚性和稳定性。
在主轴的设计中,还应注意对主轴进行合理的冷却和润滑方式设计,以提高主轴的使用寿命和可靠性。
最后是传动装置的设计。
传动装置作为主传动系统的连接组件,其设计应满足机床的传动效率、刚性和减振要求。
常见的传动装置有皮带传动、齿轮传动和液压传动等。
对于机床主传动系统设计,可以根据机床的加工特点和需求,选用合适的传动装置进行设计,并通过结构优化和改进,提高传动效率和减少传动误差。
综上所述,机床主传动系统的设计需要综合考虑电机、速度变换机构、主轴和传动装置等多个方面因素。
在设计过程中,应根据机床的加工要求和工艺特点,选择合适的组件和参数,并进行优化设计,以提高机床的性能和加工质量。
只有设计出合理、可靠的主传动系统,机床才能够发挥其最大的潜力,达到高精度、高效率的加工效果。
机床设计主传动系设计解析
2.3.2 主传动系分类和传动方式 (一)主传动系分类:可按不同特征分类
1.按驱动主运动的电动机类型: 交流电动机、直流电动机;
2.按传动装置类型:机械传动装置、液压传动 装置、电气传动装置及其组合;
3.按变速的连续性:★ 无级变速传动、有级(分级)变速传动
(1)无级变速传动: 在一定速度(或转速)范围内能连续、任意改变 速度 (或转速)。
(1)确定变速组的个数和传动副数 可采用双联、三联、或四联滑移齿轮变速组。
(2)确定传动顺序方案:各变速组在传动链中先后顺序。 一般根据传动副“前多后少”原则; 结构或使用上特殊要求可采用其它传动顺序方案。
(3)确定扩大顺序方案: 各变速组的级比指数由小到大的排列顺序。 一般根据变速组的“扩大顺序与传动顺序相一致” 原则; 采用其它扩大顺序方案,应进行分析比较。
22
62
X1 P0 3
P1 2
60
R2
uc1 uc2
301.416 X2(P21)
18
72
X2P0P16
P2 2
R n R 0 R 1 R 2 R j 1 .42 1 1 .43 1 1 .46 1 n n m m a i1 n 3 x.5 4 1 4 05 0
2.齿轮变速组传动比和变速范围限制
③电气无级变速器 采用直流或交流调速电动机来实现变速。主要用于数控机床、精密和大型机床。可 以与机械分级变速装置串联使用。
◆直流调速电动机——采用调压和调磁方式来得到主轴所需要的转速: 恒功率调速段——额定转速到最高转速之间是用调节磁场的方式实现调速; 恒转矩调速段——最低转速到额定转速之间是用调节电枢电压的方式实现调速。
◆交流调速电动机——通常采用变频调速方式进行调速。调速性能好、效率高,调速范围 宽,结构上无电刷和换向器。
第七章 主传动系统设计
(2)第二变速组(b组)
ub1=42/42=1/1 ub2=22/62=1/2.82=1/φ3 级比:1:1/φ3= φ3:1 级比指数:x1=3 此二传动副使Ⅲ轴得到6种连续等比数列,第 一次扩大了变速范围
称为:第一扩大组
x1=3 表示相邻传动比相距 3 格
(3)第三变速组 (c) 组
uc1=60/30=2/1=φ2/1
2、拟定转速图的步骤 例:中型机床 Z=12 φ=1.41
n min=31.5 n电=1450 rpm
⑴ 确定变速组数
取P=2 或 3 则 Z=P1 x P2 x P3 ⑵ 确定变速组排列方案
因此,主运动电动机的功率:
N= N切+N空+N附 = N切/ηs + N空
⑵进给运动功率的确定 进给运动所消耗的功率比较小,因此,
如果进给运动与主运动或空行程运动共用 电机,则进给运动所耗功率可忽略不计 进给运动采用单独电机驱动,其功率可按 下式计算: NS=Q·Vs/60000ηs Q(N):进给牵引力
第七章 机床主要技术参数的确定
第一节 概述
金属切削机床的基本功能是: 提供切削加工所必须的运动和动力。 其基本工作原理是:通过刀具与工件之间的 相对运动,由刀具切除工件加工表面多余的 金属材料,形成工件表面的几何形状、尺寸, 并达到其精度和表面质量要求。
第二节 主要技术参数的确定
机床的主要技术参数包括机床的主参数和 基本参数,基本参数可包括尺寸参数、运 动参数和动力参数。
我们称之为: 变速组 或 传动组 按先后顺序定义为: a b c 即: a 变速组
b 变速组 c 变速组
此主传动系统可实现 12 级转速 为了更全面、更清楚地表示传动路线
第二章主传动系统设计
传动线的三个特点: a.传动线的高差表明传动比的数值,传动线的倾
斜程度反映传动比u的大小 水平:u=1 — 等速传动; 向下方倾斜:u<1 — 降速传动; 向上方倾斜:u>l — 升速传动。
传动比的数值u=φx, 可用传动线的高差x (格数)来表示。
b.一个主动转速点引出的传动线数目表示该变速组 中不同传动比的传动副数 第一变速组(a组):
由轴Ⅰ的主动转速点向 Ⅱ轴引出三条传动线, 表示该变速组有三对不 同传动比的传动副,
第二、三变速组 (b、c组): Ⅱ——Ⅲ和Ⅲ——IV表 示该变速组有两对不同 传动比的传动副,
c.两条传动轴格线间相互平行的传动线表示同一个 传动副的传动比
第三变速组(c组),当Ⅲ轴为710r、500 r、 355r、250 r、180 r、125 r/min时, 通过升速传动副(60:30) 使主轴得到1400 r、1000 r、 710 r、500 r、355 r、250 r /min。所以上斜的6条平 行传动线都表示同一个升速 传动副的传动比。
和装配。防护性能好,使用寿命长。
二、主传动系统分类和传动方式 主传动系统一般由动力源(如电动机)、变
速装置及执行件(如主轴、刀架、工作台)、开 停、换向和制动机构等部分组成。
动力源为执行件提供动力,并使其得到一定 的运动速度和方向;变速装置传递动力以及变换 运动速度;执行件执行机床所需的运动,完成旋 转或直线运动。
可见,这个变速组是实现主轴等比转速数列的基
本的、必不可缺的变速组,故称为基本变速组。
基本组的级比φ =φ1=φ ,级比指数x0=1。 基型变速系统必有一个基本组,即相邻两条传动
线拉开 l 格。
②第一扩大组的变速特性 在基本组的基础上,起到第一次扩大变速的
第十三章 主传动设计--机械制造技术A-2
3.主传动的结构设计 ⑴绘制主传动的主轴变速箱装配图; ⑵进行必要的动力验算。 4.零件设计。
§ 13-2 主传动的运动设计
一、转速图
例:XA6132A型铣床的转速图。
转速范围30~1500r/min,公比 =1.26, Z=18,电动机转速n0=1440r/min。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
B
总结:
课二:
三、主传动的设计要点
1.变速组中极限传动比及变速范围的限制条件
1 最小传动比: u min 4 最大传动比: umax 2
(直齿)
umax 2.5(斜齿)
最大变速范围:
rmax
umax 2 ~ 2.5 8 ~ 10 umin 0.25
回顾
计算最大变速范围:
例: 18=31·3·9 3 2
Z1
Z4
u1=1 u2=1/41/4=1/16 rmax=16
背轮机构的优点: 1.变速范围大; 2.结构紧凑,工艺性好; 3.传动链短,传动效率高; 4.传用齿轮的传动系统
Za3 Za2 Za1
Zg
Sb K Sa
Zb1
Zb2
公用齿轮的选取原则:
1.选择大的齿轮为公用齿轮。 2.前后两个变速组的齿数和应接近,一般: Sb 1≤K≤1.25 K
Sa
§ 13-3 主传动的结构设计
五、计算转速的确定
计算转速:传动件在传递全部功率时的最低转速。
P PE T 9550 9550 nc nc
P T
P
T
nmin
nc
nmax
n
(一)主轴计算转速的确定
u Z SZ 1 u 1 Z SZ 1 u
分级变速的主传动系统设计
转速图
说明4:传动副数
轴 Ⅲ-Ⅳ 之 间 有 两 对 传 动 副 , 分 别为升2格及降4格的两条连线。 轴 Ⅳ 的 转 速 共 为 3×2×2 = 12 级 。
第二节 分级变速的主传动系统设计 一、传动系统的转速图
转速图
小结
转速图简明直观地反映了传 动系统中各级转速的传动路线、 主轴得到这些转速所需要的传动 组数目及每个传动组中的传动副 数目、各个传动比的数值、传动 顺序和各轴转速级数及大小。
12 = 3 4
12 = 3 2 2 12 = 2 3 2 12 = 2 2 3
在上列两行方案中,第一行方案可以省掉—根轴。缺 点是有一个传动组内有4个传动副。
如果用一个四联滑移齿轮,则会增加轴向尺寸;如果 用2个双联滑移齿轮,则操纵机构必须互锁以防止2个滑 移齿轮同时啮合。所以一般少用。
第一章 机床主传动系统设计
第一节 第二节 第三节 第四节
概述 分级变速的主传动系统设计 计算转速 主传动系统的结构设计
第二节 分级变速的主传动系统设计 一、传动系统的转速图
某中型车床的主传动系统图。 传动系统内共5根轴:电动 机轴和轴Ⅰ至轴Ⅳ,其中轴Ⅳ为 主轴。 轴Ⅰ-Ⅱ之间为传动组a,轴 Ⅱ-Ⅲ和Ⅲ-Ⅳ之间分别为传动组 b和c。
第二行的三个方案可根据下述原则比较:从电动机到主 轴,一般为降速传动。接近电动机处的零件,转速较高, 从而转矩较小,尺小也就较小。如使传动副较多的传动组 放在接近电动机处,则可使小尺寸的零件多些,大尺寸的
零件少些,节省材料。这就是“前多后少”的原则。
从这个角度考虑,以取12 = 3 2 2的方案为好。
第二节 分级变速的主传动系统设计 一、传动系统的转速图
各轴间传动副的传动比 电机轴与Ⅰ轴之间:
数控车床主传动系统的设计资料
数控车床主传动系统的设计资料1.传动方式:数控车床的主传动系统主要采用齿轮传动、皮带传动或蜗杆传动等方式实现。
齿轮传动具有传动效率高、传动比稳定等特点,适合数控车床的高精度加工。
皮带传动具有传动平稳、减震降噪等特点,适合一些对噪音要求较高的场合。
蜗杆传动则适用于需要大扭矩输出和自锁性能的情况。
2.主轴转速范围:数控车床的主传动系统需要设计具有较宽的主轴转速范围,以满足不同加工需求。
主轴转速范围的设计取决于工件材料的加工硬度、所需表面光洁度和所使用的刀具类型等因素。
通常情况下,数控车床的主轴转速范围可以从几十转/分钟到上万转/分钟。
3.主轴扭矩输出:数控车床主传动系统需要设计具有较大的主轴扭矩输出,以满足加工过程中的切削力需求。
主轴扭矩输出的设计取决于工件材料的加工硬度、切削类型和所使用的刀具等因素。
通常情况下,数控车床主轴扭矩输出可以达到几百牛·米以上。
4.切削力平衡:数控车床主传动系统需要设计具有良好的切削力平衡性能,以保证加工过程中的稳定性和精度。
切削力平衡的设计需要考虑主轴和工件的质量平衡、刀具的质量和刀具夹持方式等因素。
同时,还需要考虑冷却液的引入和排出,以保证加工过程中的冷却和润滑效果。
5.变速机构:6.轴向和径向刚度:数控车床主传动系统需要设计具有良好的轴向和径向刚度,以保证加工过程中的稳定性和精度。
轴向刚度的设计需要考虑主轴和工件的支撑形式和支撑点,径向刚度的设计需要考虑主轴轴承的选择和安装方式等因素。
同时,还需要考虑刀具切削力对主传动系统的影响。
7.自动换刀装置:总之,数控车床主传动系统的设计需要考虑传动方式、主轴转速范围、主轴扭矩输出、切削力平衡、变速机构、轴向和径向刚度以及自动换刀装置等因素,以实现高精度、高效率和可靠性的加工过程。
同时,还需要根据具体的加工需求和预算限制,选择合适的设计方案和关键部件。
锚杆钻车的传动系统设计与控制
锚杆钻车的传动系统设计与控制随着现代施工技术的发展,锚杆钻车在地下工程中扮演了重要的角色。
为了确保施工效率和安全性,锚杆钻车的传动系统设计与控制起着至关重要的作用。
本文将重点探讨锚杆钻车传动系统的设计原理和控制方法。
1. 传动系统设计锚杆钻车的传动系统可以分为两大部分:主传动系统和辅助传动系统。
主传动系统负责提供动力和转矩,而辅助传动系统用于控制和辅助功能。
下面将详细介绍这两部分的设计原理。
1.1 主传动系统设计主传动系统通常由发动机、变速器和转向器组成。
首先,选择适当的发动机是关键。
发动机应具备足够的功率和扭矩以应对各种工况,同时要考虑环境要求和可靠性。
其次,变速器的设计应根据施工场地的特点确定。
通常情况下,可采用液力变速器或机械变速器,以满足不同工况下的速度和推力要求。
最后,转向器的设计应确保锚杆钻车具备良好的转向性能和操作灵活度。
1.2 辅助传动系统设计辅助传动系统包括液压系统、润滑系统和冷却系统。
液压系统的设计要考虑到锚杆钻车的液压需求,包括推进锚杆、旋转钻杆和提升吊索等操作。
润滑系统的设计要确保传动系统各部件在高负荷和高温环境下能够正常运转。
冷却系统则是为了防止传动系统过热引起的故障,应根据实际工况选择适当的冷却方式。
2. 控制系统设计锚杆钻车的控制系统至关重要,它直接影响到施工效率和安全性。
下面将介绍锚杆钻车控制系统的设计原理和控制方法。
2.1 控制系统设计原理锚杆钻车的控制系统应满足可靠性、精确性和灵活性的要求。
首先,应采用先进的传感器技术来实时监测锚杆钻车的工作状态。
例如,压力传感器用于监测液压系统的工作压力,温度传感器用于监测传动系统的工作温度。
其次,控制系统应具备远程控制和自动化控制的功能,以实现对锚杆钻车的远程监控和操作。
最后,应具备安全保护功能,例如紧急停车和防护装置,以应对意外情况。
2.2 控制方法锚杆钻车的控制方法可以分为手动控制和自动控制两种。
手动控制通过操纵手柄或按钮实现对锚杆钻车的运行和操作。
普通数控车床主传动系统设计
普通数控车床主传动系统设计1. 引言普通数控车床主传动系统是数控车床中的核心部件之一,主要负责提供动力和转速控制,以实现对工件的加工操作。
本文将详细介绍普通数控车床主传动系统的设计原理和关键要素。
2. 设计原理普通数控车床主传动系统的设计原理基于数控技术和机械传动原理。
其根本原理如下:•主电机提供动力:普通数控车床主传动系统的第一要素是主电机。
主电机通过机械传动装置将动力传递给主轴,驱开工件的旋转运动。
•变速装置实现转速控制:为了满足不同加工需求,普通数控车床主传动系统通常配备了变速装置。
变速装置可以改变主轴的转速,使其适应不同工件加工的要求。
•控制系统实现精确控制:普通数控车床主传动系统的另一重要元素是控制系统。
控制系统通过编程控制,实现对主电机和变速装置的精确控制,确保工件加工的精度和稳定性。
3. 设计要素3.1 主电机选择主电机是普通数控车床主传动系统的关键组成局部。
在选择主电机时,需要考虑以下因素:•功率:根据加工要求和工件材料的硬度,选择适当的主电机功率,以确保足够的动力输出。
•转速范围:根据加工要求和工件材料的特性,选择主电机的转速范围,以满足不同加工情况下的转速要求。
•耐久性:主电机应具有较高的耐久性和可靠性,以适应长时间运行和重复工作的需求。
3.2 变速装置设计变速装置的设计对普通数控车床主传动系统的性能和灵巧性有重要影响。
在设计变速装置时,需要考虑以下因素:•传动比:根据不同的加工要求,设计适宜的传动比,以实现主轴转速的调整。
•换挡操作:如果变速装置采用机械换挡方式,需要考虑换挡操作的平稳性和可靠性。
如果采用电子控制方式,那么需要确保换挡速度和精确性。
•维护和保养:变速装置应设计成易于维护和保养,以提高系统的可靠性和使用寿命。
3.3 控制系统设计控制系统是普通数控车床主传动系统的智能化局部。
在设计控制系统时,需要考虑以下要素:•控制精度:控制系统应具有较高的精度,以满足工件加工的精度要求。
CA6140普通车床主运动传动系统设计
CA6140普通车床主运动传动系统设计摘要作为主要的车削加工机床,CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中,本设计主要针对CA6140机床的主轴箱进行设计,设计的内容主要有机床主要参数的确定,传动方案和传动系统图的拟定,对主要零件进行了计算和验算,利用三维画图软件进行了零件的设计和处理。
关键词:CA6140机床;主轴箱;零件;传动AbstractAs a major turning machine tools, CA6140 machining machine tool is widely used in industry. The feed box of CA6140 horizontal machine is also known as a box of knife , it lefts in front of the bed. It is full of feed speed change mechanism, which is used to transform a variety of feed and the lead screw. The contents of this design are determining the main parameters, designing a variety of thread processing line, checking on the main parts.Key words:CA6140 Machine ; Feed box ; Threading目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1绪论 (1)1.1机床的工艺范围 (1)1.2机床的总布局 (1)1.3机床的规格和用途 (2)2确定主要技术参数 (4)3传动方案和传动系统图的规定 (4)3.1确定极限转速 (4)3.2确定公比 (4)3.3求出主轴转速级数 (4)3.4确定结构网或结构式 (4)3.5 绘制转速图 (4)3.6主运动传动路线 (7)4主要零件的计算与校核 (9)4.1主轴箱箱体 (9)4.2普通V带的计算与选择 (11)4.3齿轮的校核 (13)4.4轴的校核 (15)总结 (18)参考文献 (19)致谢 (20)1 绪论1.1机床的工艺范围CA6140型车床是我国设计制造的典型的卧式车床,在我国机械制造类工厂中是用极为广泛。
机械制造装备设计第二章 机床的传动设计
综上所述,转速图 可以很清楚地表示:
1、主轴各级转速的传 动路线;
2、得到这些转速所需
电机 Ⅰ a Ⅱ b Ⅲ c Ⅳ
60:30 36:36 42:42 30:42 24:48
1440 r/min 1000 710 500 355
要的变速组数目及每个
250
变速组中的传动副数目; 3、各个传动比的数值;
注意:转速图上竖直线间距均 匀并不表示各轴中心距相等, 只是为了使图面美观清晰。
ⅡⅢⅣ
1440 r/min 1000 710 500 355 250 180 125 90 63 45 3 2.1.1 .1转速图概念
(2) 各级转速的指代(主轴转速线、转速点)
2.1分级变速主传动系统设计--2.1.1.2转速图原理
电机 Ⅰ a Ⅱ b Ⅲ
轴Ⅱ-Ⅲ间 的变速组b
Ⅳ
1440 r/min
有 两 个 传 动 副 ( Pb = 2 ) , 其传动比依此为:
ib1=22/62=1/2.82=1/ 3,
36:36 42:42 30:42
24:48
1000
710
500
22:62 355
250
降速,向右下方倾斜三格
180
125
ib2=42/42=1=1/ 0,
90
等速,连线水平。
63
45
31.5
返回
2.1分级变速主传动系统设计--2.1.1.2转速图原理
电机 Ⅰ a Ⅱ b Ⅲ c Ⅳ
轴Ⅲ-Ⅳ间 的变速组c有两 个传动副(Pc=2),其 传动比依此为:
ic1=18/72=1/4= 1/ 4,
转速图包括一点三线:转速点,转速线,传动轴 线,传动线。
普通车床主传动系统设计
普通车床主传动系统设计普通车床是机械加工中最基本的一种机床,其主要作用是将工件加工成所需的形状和尺寸。
主传动系统是车床的核心部分,其功能是将电机的旋转运动转换成车床主轴的旋转运动,是车床实现加工操作的关键。
一、主传动系统的组成部分主传动系统主要由电机、联轴器、变速器和主轴组成。
电机是主传动的核心,一般选用变频电机,具有启动快、转速调节范围广、运行平稳等优点。
联轴器是连接电机和变速器的部件,其主要作用是进行动力传递,并能够消除轴线不一致时的振动和噪声。
变速器则可以通过调整传动比来改变主轴转速,以适应不同的加工需求。
主轴是车床最重要的部件之一,它直接影响到车床的精度和效率。
1. 可靠性原则主传动系统是车床的核心部分,其可靠性直接影响到车床的使用效果和寿命。
因此,在设计主传动系统时,必须考虑到各个组成部分的可靠性,选用优质的电机、联轴器等部件,确保其经久耐用。
2. 精度原则车床主轴的精度直接影响到加工件的精度和质量,因此,主传动系统的设计必须以提高精度为目标。
在选用传动部件时,应尽可能选择精度高、转矩大的产品,以提高主轴的运转精度和稳定性。
3. 实用性原则主传动系统的设计应以加工件的要求为依据,类型不同的加工件对主轴转速要求也不同,因此,设计师必须根据实际需求选择变速器和电机等组成部件,并调整传动比例来满足不同的加工要求。
4. 经济性原则在主传动系统的设计过程中,必须综合考虑成本和效益,在可达到要求的前提下,尽可能选用价格合理的传动部件。
1. 确定加工件要求根据加工件的形状和尺寸,确定主轴转速和转矩等工作参数。
2. 选择电机和联轴器根据主轴的工作参数,选用合适的电机,并配以适当的联轴器,以确保转速和转矩的稳定和可靠传递。
3. 选择变速器根据加工件要求和主轴转速的范围,选择合适的变速器,以调节主轴的转速和提高加工效率。
4. 设计主轴根据实际需要,设计主轴的长度、直径、材料等参数,以保证其稳定、精度高和使用寿命长。
数控车床的主传动系统设计及控制论文
数控车床的主传动系统设计及控制第一章:绪论1.1数控车床简介数控车床,是一种高精度、高效率的自动化机床。
配备多工位刀塔或动力刀塔,机床就具有广泛的加工工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。
主机,他是数控机床的主体,包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。
他是用于完成各种切削加工的机械部件。
数控设置,是数控机床的核心,包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。
驱动装置,他是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。
他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。
当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。
辅助装置,指数控机床的一些必要的配套部件,用以保证数控机床的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。
它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。
编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。
“CNC”是英文Computerized Numerical Control(计算机数字化控制)的缩写。
数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。
我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转数、进给量、背吃刀量等)以及辅助功能(换刀、主轴正转、反转、切削液开、关等),按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上(如穿孔纸带、磁带、磁盘、磁泡存储器),然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。
这种从零件图的分析到制成控制介质的全部过程叫数控程序的编制。
CK6140数控车床主传动系统设计
共享知识分享快乐盛年不重来,一日难再晨。
实时宜自勉,光阴不待人。
东海科学技术学院机械制造装备设计课程设计设计题目: CK6140车床设计说明书专业:机电工程系年级:大三指导教师:张连仲学生姓名:陈达昆学号: 1113092212014 年 5 月 ----2014共享知识分享快乐目录第一章概括 (1)1.0 序言 (1)设计要求 (2)第二章主传动的设计 (3)计算转速确实定 (3)2.2 变频调速电机的选择 (3)转速图的制定 (3)传动轴的估量 (4)主轴轴颈确实定 (6)主轴最正确跨距的选择 (6)齿轮模数的估量 (7)同步带传动的设计 (9)转动轴承的选择 (11)主要传动件的验算 (11)总结 (16)参照文件 (17)第一章概括1.0 序言我国数控机床产量连续高速增添,依据市场需乞降技术发展趋向,应要点推动高效、精细为中心的数控机床“”级工程,增强民展性能、高可靠性数控功能零件,踊跃展开复合加工机床、超精细数控机床和可重构制造系统的工程化研究等机械加工装备家产、建立数字化公司的重要基础,镄的民展向来备受人们关注。
数控机床以其优秀的柔性的自动化的性能、优秀而稳固的精度、灵捷而多样化的功能惹起世人瞩目。
它创始了机械产品向机电一体化发展的先河,所以数控技术成为先进成为先进制造技术的一项中心技术。
经过连续的开发研究以及对信息技术的深入应用,促使了数控机床性能和质量的进一步提高,使数控机床成为公民经济和国防建设发展的重要制造装备 .数控机床是典型的机电一体化课题,经过毕业设计可使所学机械学、力学、电工学知识获取综合应用。
结构设计及控制系统设计能力都能遇到训练,可有力的提高学生的剖析问题、解决问题能力及机电一体化水平CK6140数控车床的导轨经超音频淬火并精磨,耐磨性好,精度高,主轴采纳变频无级调速控制,可自动达成对零件的内外柱面、端面、随意锥面、圆弧面及公英制螺纹切削等工序连续加工在经过设计中运用所学的基础课、技术基础课和专业课的理论知识,生产实习和实验等实践知识,达到稳固、加深和扩大所学知识的目的。
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3.4.2主传动系统分类与传动方式
(一)主传动系分类 : (1)按驱动主传动的电动机类型
可分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。交流电动机 驱动中又可分单速交流电动机或调速交流电动机驱动。调 速交流电动机驱动又有多速交流电动机和无级调速交流电 动机驱动。 (2)按传动装置类型
可分为机械传动装置、-液压传动装置、电气传动装置 以及它们的组合。 (3)按变速的连续性
上斜是升速传动,从左向下斜是降速传动。
1.转速图
传动线
31.5-1400:12级 公比:
45 1.41 31.5
电-I轴
u 126 1/ 2 1/1.412 1/ 2 256
I轴-II轴:变速组a
ua1
36 36
1
1.410
0
ua2
30 42
1/1.41 1/1.411
第三章
第四节 主传动系统设计
主传动系组成
主传动系一般由动力源(如电动机)、变速装置及执行 件(如主轴、刀架、工作台),以及开停、换向和制动 机构等组成。
动力源:给执行件提供动力,并使其得到一定的运动速度和方向; 变速装置:传递动力以及变换运动速度; 执行件:执行机床所需的运动,完成旋转或直线运动。
3.4 主传动系统设计
3.4.1 必须满足的设计基本要求 3.4.2 主传动系统分类与传动方式 3.4.3 分级变速主传动系统 3.4.4 无级变速主运动传动系统设计 3.4.5 数控机床主传动系统设计
3.4.1 须满足的设计基本要求
1)满足机床使用性能要求。机床的末端执行件(如主轴)应 有足够的转速范围和变速级数。
1/ 1
ua3
24 48
1/
2
1/1.412
1/
2
II轴-III轴:变速组b
ub1
42 42
1
1.410
0Байду номын сангаас
ub2
22 62
1/
2.82
1/1.413
1/3
III轴-IV轴:变速组c
uc1
60 30
2
1.412
2
uc2
18 72
1/
4
1/1.414
通用机床中多数机床的主变速 传动系都采用这种方式。适用 于普通精度的大中型机床。
特点是结构紧凑,便于实现集 中操纵,安装调整方便。
缺点是运转的传动件在运转过 程中所产生的振动、热量,会 使主轴产生变形,使主轴回转 中心线偏离正确位置而直接影 响加工精度。
3.4.2主传动系统分类与传动方式
2)机床传递动力要求。机床的动力源和传动机构应能够输 出和传递足够的功率和转矩,并有较高的传动效率。
3)机床工作性能要求。机床的传动结构,特别是末端执行 件必须有足够的精度、刚度、抗振性能和较小的热变形。
4)产品设计经济性要求。应该合理地满足机床的自动化程 度和生产率的要求。
5)机床的操作和控制要灵活,安全可靠,噪声小,维修方 便。机床的制造要方便,成本要低。
(一)转速图与结构式
1.转速图—设计和分析主传动系统的工具
转速图的作用: (1)表示出传动轴的数目; (2)传动轴之间的传动关系; (3)主轴的各级转速值及其传动路线; (4)各传动轴的转速分级和转速值; (5)各传动副的传动比。
转速图由一组相互平行和垂直的格线组成。 1)距离相等的竖直线代表传动系统的各轴。从左到右依次标注。 2)距离相等的横直线与竖直线相交点,代表各级转速。 3)坐标取对数坐标,在相交点直接写出转速的数值。 4)相邻两轴之间相应转速的连线代表相应传动副的传动比,从左向
无级变速传动可以在一定的变速范围内连续改变转速,以便 得到最有利的切削速度;能在运转负载中变速,便于实现变 速自动化。无级变速传动可由机械摩擦无级变速器、液压无 级变速器和电气无级变速器实现。
3.4.2主传动系统分类与传动方式
(二)主传动系的传动方式:
1.集中传动方式
主传动系的全部传动和变速机 构集中装在同一个主轴箱内, 称为集中传动方式。
可以分为分级变速传动和无级变速传动。
3.4.2主传动系统分类与传动方式
分级变速传动在一定的变速范围内只能得到某些转速,变速 级数一般不超过20~30级。传动方式有滑移齿轮变速、交换 齿轮变速和离合器(如摩擦式、牙嵌式、齿轮式离合器)变速。 传递功率较大,变速范围广,传动比准确,工作可靠,广泛 应用于通用机床。缺点是有速度损失,不能在运转中进行变 速。
1/4
IV轴转速: 322 12
转速图的基本规律
1) 变速系统的变速级数是各变速组传动副数的乘积。 2) 机床的总变速范围Rn是各变速组变速范围的乘积。 3) 变速组的传动比之间关系
变速的基本规律是:变速系统是以基本组为基础,再通过扩大 组(可以有第一扩大组、第二扩大组……)把转速范围(级数)加 以扩大。若要求变速系统是一个连续的等比数列,则基本组的 级比等于,级比指数X。=1;扩大组的级比xj ,级比指数 xj应等于该扩大组前面的基本组传动副数和各扩大组传动副数 的乘积。
2.分离传动方式
主传动系中的大部分的传动和变速机 构装在远离主轴的单独变速箱中,然 后通过带传动将运动传到主轴箱的传 动方式,称为分离传动方式。
特点是变速箱各传动件所产生的振动 和热量不能直接传给或少传给主轴, 从而减少主轴的振动和热变形,有利 于提高机床的工作精度。
运动由皮带经齿轮离合器直接传动, 主轴传动链短,使主轴在高速运转时 比较平稳,空载损失小;当主轴需作 低速运转时,运动则由皮带轮经背轮 机构的两对降速齿轮传动后,转速显 著降低,达到扩大变速范围的目的。
3.4.3 分级变速主传动系统
分级变速主传动系设计的内容和步骤: 根据已确定的主变速传动系的运动参数,拟定结构式、转速图,合理分 配各变速组中的传动副的传动比,确定齿轮数和带轮直径等,绘制主变 速传动系图。
(一)转速图与结构式 (二)各变速组的变速范围及极限传动比 (三)主传动系统设计的基本原则与方法 (四)主传动系统的几种特殊设计 (五)扩大传动系变速范围的方法 (六)齿轮齿数的确定 (七)计算转速 (八)变速箱内传动件的空间布置与计算