数控车床传动机构设计毕业设计论文

第三章传动系统零部件设计在轴颈处，所以该轴设计得合理。

附图第三章传动系统零部件设计轴的设计与校核估算轴颈假设轴材料为钢，则由公式，查表，，轴结构设计该轴兼有传动轴和液压变档滑移作用，画出的齿轮轮廓，齿轮分度圆直径较大，不需要采用齿轮轴结构根据轴及轴上零件作用，完成轴的结构设计，详见零件图为便于计算对轴上受力进行简化第三章传动系统零部件设计在水平面内与竖直平面内对轴进行受力分析计算如下计算齿轮受力圆周力径向力，轴向力计算支撑反力垂直面内支撑反力，水平面支撑反力，画水平面内和垂直面内受力图，见附图画水平面弯矩图见附图画垂直面弯矩图画合成弯矩图画轴转矩图见附图许用应力用查入法查表，应力校正系数画出当量弯矩图见附图当量弯矩齿轮中间截面处当量弯矩校核轴颈齿轮中间处轴直径考虑载荷较均匀分布，本次校核是在极端情况下进行且误差在之内，所以合理。

第三章传动系统零部件设计附图第五章主轴驱动与控制第四章主轴组件的设计与校核主轴的要求旋转精度主轴的旋转精度上是指装配后，在无载荷，低转速的条件下，主轴前端工件或刀具部位的径向跳动和轴向跳动。

主轴组件的旋转精度主要取决于各主要件，如主轴，轴承，箱体孔的的制造，装配和调整精度。

还决定于主轴转速，支撑的设计和性能，润滑剂及主轴组件的平衡。

通用包括数控机床的旋转精度已有标准规定可循。

静刚度主轴组件的静刚度简称刚度反映组件抵抗静态外载荷变形的能力。

影响主轴组件弯曲刚度的因素很多，如主轴的尺寸和形状，滚动轴承的型号，数量，配置形式和欲紧，前后支撑的距离和主轴前端的悬伸量，传动件的布置方式，主轴组件的制造和装配质量等。

各类机床主轴组件的刚度目前尚无统的标准。

抗振性主轴组件工作时产生震动会降低工件的表面质量和刀具耐用度，缩短主轴轴承寿命，还会产生噪声影响环境。

振动表现为强迫振动和自激振动两种形式。

影响抗振性的因素主要有主轴组件的静刚度，质量分布和阻尼特别是主轴前支撑的阻尼主轴的固有频率应远大于激动力的频率，以使它不易发生共振。

目前，尚未制定出抗振性的指标，只有些实验数据可供设计时参考。

升温和热变形主轴组件工作时因各相对运动的处的摩擦和搅油等而发热，产生温升，从而使主轴组件的形状和位置发生变化热变形。

主轴组件受热伸长，使轴承间隙发生变化。

温度是使润滑油粘度降低，降低了轴承的承载能力。

主轴箱因温升而变形，使主轴偏离正确位置。

前后轴承的温度不同，还会导致主轴轴线倾斜。

由于受热膨胀是材料固有的性质，因此高精度机床要进步提高加工精度，往往受热变形的限制。

研究如何减少主轴组件的发热，如何控制温度，是高精度机床主轴组件的研究的主要课题之。

耐磨性第五章主轴驱动与控制主轴组件的耐磨性是指长期保持原始精度的能力，即精度保持性。

对精度有影响的首先是轴承，其次是安置刀，夹具和工件的部位，如锥孔，定心轴径等。

为了提高耐磨性，般机床主轴上的上述部分应淬硬至左右，深约材料和热处理主轴承载后允许的弹性变形很小，引起的应力通常远远小于钢的强度极限。

因此，强度般不做为选材的依据。

主轴的形状，尺寸确定之后，刚度主要取决于材料的弹性模量。

各种材料的弹性模量几乎相同，因此刚度也不是选材的依据。

主轴材料的选择主要根据耐磨性和热处理变形来考虑。

数控机床的材料通常是号或号优质中碳钢，需调质处理。

主轴的结构为了提高刚度，主轴的直径应该大些。

前轴承到主轴前端的距离称悬伸量应尽可能小些。

为了便于装配，主轴通常作成阶梯形的，主轴的结构和形状与主轴上所安装的传动件，轴承等零件的类型，数量，位置和安装方法有直接的关系。

主轴中孔用与通过棒料，拉杆或其它工具。

为了能够通过更大的棒料，车床的中空希望大些，但受刚度条件的影响和限制，孔径般不宜超过外径的。

主轴轴承选择角接触轴承既可以承受径向载荷又可以承受轴向载荷。

它常用于高速主轴，接触角越大轴向刚度越大，径向刚度和允许转速越低。

角接触轴承为点接触，为了提高刚度和承载能力采用三联组培的方式。

主轴前轴承采用三个接触角向里轴承由圆螺母进行预紧，预紧量在轴承制造时配好。

轴承精度等级选级。

双列向心短圆柱滚子轴承，内圈有锥度为的锥孔与主轴的锥形轴颈相配。

通过轴向移动内圈，改变其在主轴上的位置来调整轴承间隙。

这种轴承径向刚度和承载能力较大，旋转转速高，径向结构紧凑。

主轴后端安装双列向心短圆柱滚子轴承，其径向间隙也由圆螺母来调整。

因前轴承鐜主轴组件的精度影响较大，后轴承精度等级采用级。

这种配置保证了轴承有较高的回转精度，允许较高的转速和刚性，适用于负载较大的数控车床。

主轴的设计与校核主轴的主要参数是主轴前端直径，主轴内径，主轴悬伸量和主轴支第五章主轴驱动与控制撑跨距。

前端直径，主轴后轴颈的直径表主轴按电机功率功率车床铣床及加工中心外圆磨床由上表可取因此可知由式子后端直径圆整后主轴内径主轴孔径取主轴平均直径的，取。

前锥孔尺寸前锥孔用来装顶尖或其它工具锥柄，要求能够自锁，目前采用莫氏锥孔。

因车床最大回转直径，采用莫氏锥度号，锥度大端直径，锥度，长度，支撑跨度及悬伸长度为了提高刚度，应尽量缩短主轴的外伸长度，选择适当的支撑跨度。

般推荐取应使尽量大，提高主轴刚度。

机床支撑跨度很大程度上受其他零件结构的影响，此机床左右，主轴的外伸长度范围即可。

头部尺寸的选择目前头部尺寸广泛采用短圆锥式的头部结构，悬伸短，刚度好。

采用快速装卸卡盘结构。

详细结构件零件在水平面内与竖直平面内对轴进行受力分析计算如下计算齿轮受力第五章主轴驱动与控制圆周力径向力，轴向力计算支撑反力垂直面内支撑反力，水平面支撑反力，画水平面内和垂直面内受力图，见附图画水平面弯矩图见附图画垂直面弯矩图画合成弯矩图画轴转矩图见附图许用应力用查入法查表，应力校正系数画出当量弯矩图见附图当量弯矩齿轮中间截面处当量弯矩校核轴颈齿轮中间处轴直径。

所以该轴设计得合理第五章主轴驱动与控制第五章主轴驱动与控制数控车床是机电体化的典型产品，是集机床计算机电机及其拖动自动控制检测等技术为身的自动化设备。

其中主轴运动是数控车床的个重要内容，以完成切削任务，其动力约占整台车床的动力的。

基本控制是主轴的正反转和停止，可自动换档和无级调速。

为满足数控车床对主轴驱动的要求，必须有以下性能宽调速范围，且速度稳定性能要高在断续负载下，电机的转速波动要小加减速时间短过载能力强噪声低震动小寿命长。

随着微电子技术交流调速理论和大功率半导体技术的发展，交流变频技术进入实用阶段。

目前，交流驱动的性能已达到直流驱动的水平。

而且，笼型交流变频电机不限制六电动机那样有机械换向带来的麻烦和高速大功率的限制，并且体积小重量轻采用全封闭式罩壳对灰第五章主轴驱动与控制尘和油有较好的防护优点。

在目前数控车床中，主轴控制装置通常是采用交流变频器来控制交流主轴电动机。

主传动采用调速电动机进行无级变速，主轴的正反转启动与停止是直接驱动电动机来实现的，主轴电动机调速与分档变速机构的配合来实现的。

主轴转速的自动变换主轴电动机调速时，电动机的驱动信号由电动机的驱动电路根据转速指令来转换。

变速过程如下读入控制系统主轴转速的代码，判断速度对应哪挡是否需要换挡。

如不须换挡，则在转速范围内