数控车床主传动机构设计课程设计(2)

数控车床主传动机构设计

型很多，有通电工作的，也有失电工作的。按其传递扭矩形式可分为摩擦式离合器、牙嵌式离合器，磁粉式离合器以及转差式离合器；按其工作条件可分为湿式离合器和干式离合器；按其电流馈入的方式可分为有滑环离合器和无滑环离合器。

选择离合器的型号规格之前，必须充分了解各种离合器的动作特性及其优缺点。在选择离合器过程中最重要的因素是扭矩，扭矩表示所传递的动力，假如摩擦片数一定，则所传递扭矩大小和离合器有效半径相对应。但在实际上，速度、温度、摩擦片的磨损情况，污染情况都影响工作扭矩。

在设计过程中，计算扭矩是工作载荷的惯性和运动载荷的惯性之和，用T表示计

(WrK2)NSWLVRS[7]

算扭矩可用下式求出：T??kg.m

308(t?tm)g(t?tm)式中

Wr-----旋转组件的重量 K-------旋转组件的回转半径 N----回转转速 S----工作安全系数

WL---直线运动组件的重量 V-----线性速度

R-----变旋转运动为直线运动皮带轮的半径 g-----9.8

t-----机器启动所需时间

tm----电磁离合器吸合时间

但在实际工作中,很多设备的精确载荷难以计算。一般是根据输入动力确定所需扭矩。

T?975PSkg.m[7]

N

式中P---输入功率 S---工作安全系数 N---输入转数

从上式中看出，对扭矩影响最大的是安装离合器轴的回转转数。因此。一定动力下，较高的转数对应低的扭矩，因此，在设计中尽可能将离合器装在传动链中转速较高的位置，这通常要求离合器和电机同轴。

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本设计中的主轴箱采用的是油润滑，所以选用的电磁式离合器是湿式的。 根据轴的结构和相互关系，而且Ⅰ轴的扭矩小于Ⅱ轴的扭矩，分析后，选择在Ⅰ轴上的两个离合器均为DLM5系列离合器，其型号为DLM5-10；Ⅱ轴上的扭矩大于Ⅰ轴，其型号可选为DLM5-25。

5 轴的设计和验算

5.1 轴的结构设计

机床传动轴，广泛采用滚动轴承作支承。轴上要安装齿轮、离合器和制动器等。传动轴应保证这些传动件或机构能正常工作。

传动轴应有足够的强度、刚度。如挠度和倾角过大，将使齿轮啮合不良，轴承工作条件恶化，使振动、噪声、空载功率、磨损和发热增大。

两轴中心距误差和轴心线间的平行度等装配及加工误差也会引起上述问题。 所以，在设计轴时要充分考虑轴的强度刚度等因素。在选择材料和估算直径都要满足条件，估算完以后还要对轴的强度和刚度进行校核。

轴的结构设计主要是使轴的各部分具有合理的结构和尺寸。

影响轴的结构的因素很多，因此轴的结构没有标准形式。设计时，必须针对轴的具体情况作具体分析，全面考虑解决。

轴的结构设计的主要要求是：

装在轴上的零件有确定的位置。且布置合理。

轴受力合理，能可靠地传递力和转矩，有利于提高强度和刚度。 具有良好的工艺性。 便于安装和调整。 节省材料，减轻质量。 Ⅰ轴（输入轴）的设计

Ⅰ轴的特点:1．将运动传入变速箱的齿轮，一般都安装在轴端，轴变形较大，结构上应注意加强轴的刚度或使轴不受带的拉力（带轮卸荷）;2．若Ⅰ轴上安装正反向的离合器，由于组成离合器的零件很多，在箱内装配很不方便，一般都希望在箱外将

数控车床主传动机构设计

Ⅰ轴组装好后在整体装入箱内（最好连皮带轮也组装在上面）。

卸荷装置:带轮将动力传到Ⅰ轴有两类方式：一类是带轮直接装在Ⅰ轴上。除了传递扭矩外，带的拉力也作用在轴上。另一类是带轮装在轴承上，轴承装在套筒（法兰盘）上，传给轴的只是扭矩，径向力由固定在箱体上的套筒承受。这种结构称为卸荷装置。

5.2 轴的强度校核(以Ⅰ轴为例)

由盐城市机床厂1997-10-01发布的卧式车床企业标准表9知主轴转速为103r/min时,扭矩为468N.m,这时Ⅰ轴的转速为1000?0.534?534r/min

5.2.1 选择轴的材料

由于这个车头箱传动的功率不大，分别为4和5.5KW，对其重量和尺寸也无特殊要求，故此输入轴采用45钢。

5.2.2 初估轴径

按扭矩初估轴的直径，查表10-2(见参考书2)得C=106～117，考虑到安装带轮的轴段仅受扭矩作用，取C=106,则

dmin?C3p5.5?1063?23.06mmn534 [2]

5.2.3 结构设计

(1) 各轴段直径的确定 初估直径后就可按照轴上零件的安装顺序,从dmin处开始逐段确定直径。考虑到轴段1上安装带轮，上面将安装有轴承为了符合轴承内径系列，即轴段的直径应与轴承型号的选择同时进行，取轴承代号为6306的深沟球轴承，其内孔直径为30，同理可取其他各段轴的内径； …… 此处隐藏：177字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……