【053】3C618數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(論文+DWG圖紙)
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第四章 主傳動(dòng)部分改造與設(shè)計(jì)
在改造設(shè)計(jì)之前,讓我們先來看一下數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)與普通機(jī)床相比所具有的特點(diǎn):
1)采用調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng),以滿足主軸根據(jù)數(shù)控指令進(jìn)行自動(dòng)變速的需要;
2)傳動(dòng)路線短,從而簡化了主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu);
3)轉(zhuǎn)速高、功率大;
數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)除應(yīng)滿足普通機(jī)床傳動(dòng)要求外,還應(yīng)滿足如下要求:
具有更大的調(diào)速范圍,并實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。 數(shù)控機(jī)床就要為了保證加工時(shí)能選用合理的切削用量,充分發(fā)揮刀具的切削性能,從而獲得最高的生產(chǎn)效率、加工精度和表面質(zhì)量,必須有更高的轉(zhuǎn)速和更多的調(diào)速范圍。為了適應(yīng)各種工序和各種加工材質(zhì)的要求,主運(yùn)動(dòng)的調(diào)速范圍還應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大。
②具有較高的精度和剛度,傳動(dòng)平穩(wěn),噪聲低。 數(shù)控機(jī)床加工精度的提高,與主傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度密切相關(guān)。為此,應(yīng)提高傳動(dòng)件的制造精度與剛度,齒輪齒面進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱淬火增加耐磨性;最后一級(jí)采用斜齒輪傳動(dòng),使傳動(dòng)平穩(wěn);采用高精度軸承及合理 的支承跨距等,以提高主軸件的剛性。
③具有良好的抗振性和熱穩(wěn)定性。 數(shù)控機(jī)床上一般既要進(jìn)行粗加工,又要精加工;加工時(shí)可能由于斷續(xù)切削、加工余量不均勻、運(yùn)動(dòng)部件不平衡以及切削過程中的自激振動(dòng)等原因引起的沖擊力或交變力的干擾,使主軸產(chǎn)生振動(dòng),影響加工精度和表面粗糙度,嚴(yán)重時(shí)甚至破壞刀具和或零件,使加工無法進(jìn)行。因此在主傳動(dòng)系統(tǒng)中的各主要零部件不但要求有一定的靜剛度,而且要求具有足夠的抑制各種干擾力引起振動(dòng)的能力——抗振性。抗震性用動(dòng)剛度或動(dòng)柔度來衡量。如果把主軸組件視為一個(gè)等效的單自由度系統(tǒng),則動(dòng)剛度與動(dòng)力參數(shù)的關(guān)系為:
= (4-1)
式中: —機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜剛度();
—外加激振力的激振頻率(Hz);
—主軸組件的固有頻率(=,為當(dāng)量質(zhì)量,為當(dāng)量靜剛度);
—阻尼比(=,是阻尼系數(shù),是臨界阻尼系數(shù),=)。
由上式可見,為提高主軸組件的抗震性,須使值較大,為此應(yīng)盡量使阻尼比、當(dāng)量剛度值或固有頻率的值較高。在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí),要注意選擇上述幾個(gè)參數(shù)的合理關(guān)系。
一、 主傳動(dòng)部分改造方案擬定和設(shè)計(jì)的內(nèi)容
異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有變頻調(diào)速、變極調(diào)速、辯轉(zhuǎn)差調(diào)速三種。異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為
ni=
從該公式中可以看出,若均勻地改變電源的頻率f1,就可以連續(xù)地改變電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。這種調(diào)速方法稱為變頻調(diào)速,它完全不同于其它的調(diào)速方法。改變異步電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)調(diào)速的方法稱為變極調(diào)速。改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率的調(diào)速方法稱為變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。
表4.1 異步電動(dòng)機(jī)各種調(diào)速方法性能指標(biāo)的比較
項(xiàng) 目
調(diào) 速 方 法
變 頻
變 極
變 轉(zhuǎn) 差 率
轉(zhuǎn)子串電阻
串極調(diào)速
調(diào)壓調(diào)速
電磁調(diào)速電機(jī)
是否改變同步轉(zhuǎn)速
變
變
不 變
不 變
不 變
不 變
調(diào)
速
指標(biāo)
靜差率
小
(好)
小
(好)
大
(差)
小
(好)
開環(huán)時(shí)大
閉環(huán)時(shí)小
開環(huán)時(shí)大
閉環(huán)時(shí)小
調(diào)速范圍(D)
較大(10以上)
較小
(2—4)
小
(2)
較小
(2—4)
閉環(huán)時(shí)
較大
閉環(huán)時(shí)
較大
調(diào)速平滑性
好(無級(jí)調(diào)速)
差(有級(jí)調(diào)速)
差
(有級(jí)調(diào)速)
好(無級(jí)
調(diào)速)
好(無級(jí)
調(diào)速)
好
(無級(jí)調(diào)速)
適應(yīng)負(fù)載類型
恒轉(zhuǎn)矩
恒功率
恒轉(zhuǎn)矩
恒功率
恒轉(zhuǎn)矩
恒轉(zhuǎn)矩
通風(fēng)機(jī)
恒轉(zhuǎn)矩
通風(fēng)機(jī)
恒轉(zhuǎn)矩
設(shè)備
投資
多
少
少
較 多
較 少
較 少
電能
損耗
較 小
小
大
較 小
大
大
異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速有調(diào)速范圍廣、平滑性較高、機(jī)械特性較好的優(yōu)點(diǎn),可以方便地實(shí)現(xiàn)恒功率或恒轉(zhuǎn)矩變速,整個(gè)調(diào)速特性與直流電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速和弱磁調(diào)速十分相似,并可與直流調(diào)速相媲美。目前變頻調(diào)速已成為異步電動(dòng)機(jī)最主要的調(diào)速方法。通過上序的比較本課程設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法采用變頻調(diào)速的方法。
改換主軸電動(dòng)機(jī),換成調(diào)速電動(dòng)機(jī).通過對(duì)電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制再加以簡單的齒輪調(diào)速來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速,齒輪調(diào)速部分用磁離合器控制齒輪嚙合。
數(shù)控機(jī)床主軸變速方式主要有無級(jí)調(diào)速、分段無級(jí)調(diào)速和內(nèi)置電機(jī)變速等。在本設(shè)計(jì)中采用分段無級(jí)調(diào)速。無級(jí)變速能夠選用最合理的切削用量,可在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速,操作方便,簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)。無級(jí)變速主要是利用直流和交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)。但直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)恒功率調(diào)速范圍很小,一般只有1~2,很少到3~4,且換向有限制,現(xiàn)大多采用交流變頻主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。交流變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)的性能與直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)類似,在額定轉(zhuǎn)速以下為恒轉(zhuǎn)矩區(qū),在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率區(qū)域。一般主軸調(diào)速電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍為3~4,對(duì)于恒功率變速范圍大的主軸傳動(dòng)系統(tǒng),需要增加變速齒輪,以保證主軸上較大的恒功率范圍。考慮本設(shè)計(jì)機(jī)床要求采取交流變頻電動(dòng)機(jī)和有級(jí)變速箱配合的方案即分段無級(jí)變速,主軸的正反轉(zhuǎn)和制動(dòng)停止,由數(shù)控指令直接控制電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。利用車床的主軸交流異步電動(dòng)機(jī)、變頻器、數(shù)控單元構(gòu)成了變頻調(diào)速系統(tǒng)。交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與頻率,電動(dòng)機(jī)的級(jí)對(duì)數(shù)及轉(zhuǎn)差率之間的關(guān)系為=,由此可知,改變電源的頻率,即可改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,且轉(zhuǎn)速與頻率成正比??紤]本設(shè)計(jì)機(jī)床的要求,采取交流變頻電動(dòng)機(jī)和有級(jí)變速箱配合的方案,即分段無級(jí)變速。主軸的正、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)停止由數(shù)控指令直接控制電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。
如圖4-2所示是機(jī)床主軸要求的功率特性和轉(zhuǎn)矩特性。這兩條特性曲線是以計(jì)算轉(zhuǎn)速nj為分界,從nj至最高轉(zhuǎn)速nmax的區(qū)域Ⅰ為恒功率區(qū),在該區(qū)域內(nèi),任意轉(zhuǎn)速下主軸都可輸出額定的功率,在該區(qū)域內(nèi),最大轉(zhuǎn)矩則隨主軸轉(zhuǎn)速下降而上升。從最低轉(zhuǎn)速nmin 至nj的區(qū)域Ⅱ?yàn)楹戕D(zhuǎn)矩區(qū)。在該區(qū)域內(nèi),最大轉(zhuǎn)矩不再隨轉(zhuǎn)速下降而上升,任何轉(zhuǎn)速下可能提供的轉(zhuǎn)矩都不能超過計(jì)算轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩,這個(gè)轉(zhuǎn)矩就是機(jī)床主軸的最大轉(zhuǎn)矩Mmax。在區(qū)域內(nèi),主軸可能輸出的最大功率Pmax,則隨主軸轉(zhuǎn)速的下降而下降。通常,恒功率區(qū)約占整個(gè)主軸變速范圍的2/3—3/4;恒轉(zhuǎn)矩區(qū)約占1/4—1/3。
如圖4-3所示是變速電動(dòng)機(jī)的功率特性。從額定轉(zhuǎn)速nd到最高轉(zhuǎn)速nmaxde 區(qū)域Ⅰ為恒功率區(qū);從最低轉(zhuǎn)速nmin 至nd的區(qū)域Ⅱ?yàn)楹戕D(zhuǎn)矩區(qū)。直流電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速常為1000 r/min—1500 r/min。從nd至nmax用調(diào)節(jié)磁通的方法得到,稱為調(diào)磁調(diào)速;從nmin至nd用調(diào)節(jié)電驅(qū)電壓的辦法得到,稱為調(diào)壓調(diào)速。交流調(diào)頻電動(dòng)機(jī)用調(diào)節(jié)電源頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。額定轉(zhuǎn)速常為1500 r/min。這兩種電動(dòng)機(jī)的恒功率轉(zhuǎn)速范圍為2—4;恒轉(zhuǎn)矩變速范圍則可達(dá)100以上。
圖4-2 主軸的功率轉(zhuǎn)矩特性 圖4-3 變速電動(dòng)機(jī)的功率特性
所謂分段無級(jí)變速就是在交流或直流電機(jī)無級(jí)調(diào)速的基礎(chǔ)上配以齒輪變速。它能夠?qū)崿F(xiàn)中、高速段的恒功率傳動(dòng),低速段的恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。在該系統(tǒng)中,主軸的正、反轉(zhuǎn)和制動(dòng)停止,通過數(shù)控指令直接控制電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。主軸的變速則有電動(dòng)機(jī)的無級(jí)變速與齒輪的有機(jī)變速相配合來實(shí)現(xiàn)。
主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)原理圖
二、主傳動(dòng)部分改造設(shè)計(jì)計(jì)算
主傳動(dòng)部分改造設(shè)計(jì)計(jì)算包括電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)于選擇, 主傳動(dòng)系統(tǒng)分段無級(jí)變速傳動(dòng)方案的確定與分析, 數(shù)控機(jī)床分級(jí)變速箱的設(shè)計(jì),電磁離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算,機(jī)床調(diào)速電機(jī)控制電路圖的設(shè)計(jì).
(一)、電動(dòng)機(jī)的選擇
根據(jù)原機(jī)床參數(shù)及要求初選改造后車床主軸變速范圍Rn=100,nmax=3000r/min,nmin=30r/min;主傳動(dòng)機(jī)械總效率系數(shù)η=0.9,最大切削功率為10kw,最小切削功率為3kw。則電機(jī)初選功率應(yīng)為PD>10vkw,根據(jù)電機(jī)規(guī)格,可選用11kw或者15kw的電機(jī)。
表格 4。2電機(jī)選擇兩種方案對(duì)比
交 流 主 軸 電 機(jī)
主 軸 與 變 速 機(jī) 構(gòu)
型 號(hào)
PD(kw)
RDP
NDsmin
RDT
nj
RnP
RnT
RF
i∑
YP160M2-4
11
3
450
3.3
83
30
3.3
10
1/18
YP160L-4
15
3
335
4.5
112
22.3
4.5
7.44
1/13.4
2、電機(jī)最小輸出功率
1)、計(jì)算主軸在最底轉(zhuǎn)速達(dá)到最小功率是電機(jī)應(yīng)輸出的功率
Pdsmin==3/0.9=3.3kw (4-2)
2)、算電機(jī)實(shí)用的最底轉(zhuǎn)速nDsmin(r/min)
由式nDsmin= (4-3)
計(jì)算結(jié)果 : 11kw的電機(jī)為:nDsmin=450r/min (nd=1500r/min)
15kw的電機(jī)為:nDsmin=333r/min (nd=1500r/min)
式中:nd---電機(jī)的基本轉(zhuǎn)速r/min;
PD---電機(jī)額定功率kw。
由此,設(shè)計(jì)者選用功率為11kw、型號(hào)為YP160M2-4的交流調(diào)頻電機(jī)。
(二)、主傳動(dòng)系統(tǒng)分段無級(jí)變速傳動(dòng)方案的確定與分析
1、電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的計(jì)算電機(jī)的選擇
1)、電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩TDd(N/m)為
TDd==70N·M (4-4)
2)、電機(jī)最小轉(zhuǎn)矩Tdmin(N·M)
Tdmin= =23.2N·M (4-5)
其中電機(jī)最大轉(zhuǎn)速ndmax=4500r/min
3)、電機(jī)實(shí)用恒轉(zhuǎn)矩區(qū)變速范圍
RDT= =3.3 (4-6)
4)、主軸恒轉(zhuǎn)矩區(qū)變速范圍
RnT=RDT=3.3 (4-7)
5)、電機(jī)恒功率區(qū)變速范圍
RdP= =3 (4-8)
2、主軸參數(shù)計(jì)算
1)、主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速nj
nj===120r/min (4-9)
2)、主軸恒功率變速范圍RnP
RnP= ==25r/min (4-10)
3)、分級(jí)變速機(jī)構(gòu)的變速范圍RF
RF= ==8.3 (4-11)
其中:RnP-----主軸恒功率區(qū)變速范圍
RDP-----電機(jī)恒功率區(qū)變速范圍
4)、主傳動(dòng)系統(tǒng)總降速比i∑
i∑= ==1/12.5 (4-12)
(三)、數(shù)控機(jī)床分級(jí)變速箱的設(shè)計(jì)
1、數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速自動(dòng)變換過程
在數(shù)控機(jī)床上,特別是在自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床上應(yīng)根據(jù)刀具與工藝要求進(jìn)行主軸轉(zhuǎn)速的自動(dòng)變速。在零件加工工程序中用S兩位代碼指定主軸轉(zhuǎn)速的序號(hào),或用四位代碼指定主軸轉(zhuǎn)速的沒分鐘轉(zhuǎn)數(shù),并且用M兩位代碼指定主軸的正、反向啟動(dòng)和停止。
采用直流或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)的主運(yùn)動(dòng)無級(jí)變速系統(tǒng)中,主軸的正、反啟動(dòng)和停止制動(dòng)是直接控制電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的,主軸轉(zhuǎn)速的變換則由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變換與齒輪有級(jí)變速機(jī)構(gòu)的變換相配合來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床主運(yùn)動(dòng)變速系統(tǒng)中主軸的轉(zhuǎn)速n是如何由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、齒輪有級(jí)變速級(jí)數(shù)相配合來實(shí)現(xiàn)的,為了獲得主軸的某一轉(zhuǎn)速必須接通相應(yīng)的有級(jí)變速級(jí)數(shù)和電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓轉(zhuǎn)速nY或調(diào)磁轉(zhuǎn)速nC。理論上說電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以無級(jí)調(diào)速,但是,主軸轉(zhuǎn)速S代碼最多只有99種,即使是使用S四位代碼直接指定主軸轉(zhuǎn)速,也只能按一轉(zhuǎn)遞增,而且分級(jí)越多指令信號(hào)的個(gè)數(shù)越多,更難于實(shí)現(xiàn)。因此,實(shí)際上還是將主軸轉(zhuǎn)速按等比數(shù)列分成若干級(jí),根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速的S代碼發(fā)出相應(yīng)的有級(jí)級(jí)數(shù)與電機(jī)的調(diào)速信號(hào)來實(shí)現(xiàn)主軸的住動(dòng)變速。電機(jī)的調(diào)壓或調(diào)磁變速,由電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)轉(zhuǎn)速指令電壓信號(hào)來變換。齒輪有級(jí)變速則才用夜壓或電磁離合器實(shí)現(xiàn)。
2、分級(jí)變速箱的設(shè)計(jì)
數(shù)控機(jī)床的分級(jí)變速箱由于位于調(diào)速電機(jī)與主軸之間,因此,設(shè)計(jì)時(shí)除遵循一般有級(jí)變速箱設(shè)計(jì)原則外,必須處理好公比的選擇.在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床分級(jí)變速箱時(shí),公比的選取有以下三種情況:
a、取變速箱的公比Φ等于電機(jī)的恒功率調(diào)速范圍RdP ,即Φ= RdP 。
b、如果為了簡化變速箱的結(jié)構(gòu),希望變速級(jí)數(shù)少一些,則不得不取較大的公比。
c、數(shù)控車床在切削階梯軸、成行螺旋面或端面時(shí),有時(shí)需要進(jìn)行恒線速切削。
經(jīng)綜合分析比較選有第a種情況的公比。
(1)、取變速箱的公比Φ等于電機(jī)的恒功率調(diào)速范圍RdP ,即Φ= RdP .則機(jī)床主軸的恒功率變速范圍為
RnP=ΦZ-1RdP=ΦZ (4-13)
變速箱的變速級(jí)數(shù)
Z= = =2.93 (4-14)
其中: RnP-----主軸恒功率區(qū)變速范圍 RnP=25
Φ-----變速箱的公比 Φ= RdP=3
Z必須是整數(shù),可取變速箱的變速級(jí)數(shù)Z=3。其轉(zhuǎn)速圖如圖4-4(a)所示。電動(dòng)機(jī)經(jīng)定比傳動(dòng)2:3,使變速箱的軸Ⅰ得到3000r/min—1000r/min(恒功率)和1000 r/min--270 r/min(恒轉(zhuǎn)矩)的轉(zhuǎn)速。如果經(jīng)Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ軸之間的兩對(duì)1:1的齒輪傳動(dòng),主軸能得到3000 r/min --1000 r/min恒功率轉(zhuǎn)速范圍。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速n降到1000 r/min時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降到1500 r/min(額定轉(zhuǎn)速)。如果電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)下降,則將進(jìn)入恒轉(zhuǎn)矩區(qū),最大輸出功率也將隨之下降。表現(xiàn)在圖4-4(b)的功率特性圖上,主軸轉(zhuǎn)速為3000 r/min--1000 r/min時(shí),為ab段,是恒功率。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時(shí),最大輸出功率將沿bc段虛線下降。
圖4-4 傳動(dòng)系統(tǒng)及功率特性圖
當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速降到1000 r/min時(shí),變速箱變速,經(jīng)(1/1)*(1/3)傳動(dòng)主軸。這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)地回到最高轉(zhuǎn)速。當(dāng)電動(dòng)機(jī)又從4500 r/min降到1500 r/min時(shí),主軸從1000 r/min降到333 r/min,還是為恒功率。在功率特性圖上為bd段。
當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速降到333 r/min時(shí),變速箱變速,經(jīng)(1/3)*(1/3)=1/9轉(zhuǎn)動(dòng)主軸。電動(dòng)機(jī)又回到最高轉(zhuǎn)速。主軸從333 r/min降到111 r/min,在特性圖上為df段。
主軸111 r/min的轉(zhuǎn)速已低于原要求的計(jì)算轉(zhuǎn)速,以下進(jìn)入恒轉(zhuǎn)矩段??侩妱?dòng)機(jī)繼續(xù)降速得到,當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降到405 r/min時(shí),主軸轉(zhuǎn)速降到405*(2/3)*(1/9)=30 r/min,即為主軸的最低轉(zhuǎn)速,這時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為:
P2=Pd=0.27 Pd (4-15)
即為額定功率Pd的27% 。
在圖4-4(b)中,abdf應(yīng)為一條直線。為了清楚起見,把它畫成三段,并略錯(cuò)開??梢钥闯?,主軸恒功率變速范圍af是由3段組成的,每段的變速范圍為電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍RdP=3。所以,變速箱的公比Φ= RdP 。電動(dòng)機(jī)的功率根據(jù)主軸的需要選擇。主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速為f點(diǎn)的轉(zhuǎn)速(111r/min)。表4.3為主軸轉(zhuǎn)速與有級(jí)級(jí)數(shù)和電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)磁轉(zhuǎn)速的關(guān)系.
表4.3 主軸轉(zhuǎn)速與有級(jí)級(jí)數(shù)和電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)磁轉(zhuǎn)速的關(guān)系
n/r?min-1
有級(jí)級(jí)數(shù)
nY/r?min-1
30--111
Ⅰ[(2/3)?(20/60)?(20/60)]
405--1500
111--333
Ⅱ[(2/3)?(20/60)?(20/60)]
1500--4500
333--1000
Ⅲ[(2/3)?(40/40)?(20/60)]
1500--4500
1000--3000
Ⅳ[(2/3)?(40/40)?(40/40)]
1500--4500
圖4-4(c)為轉(zhuǎn)矩特性。從a至f,轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速下降而上升。至f點(diǎn)為主軸輸出的最大轉(zhuǎn)矩Mmax。f-g為轉(zhuǎn)矩區(qū)。a至f也是由三段拼成的。
3、分段有級(jí)變速傳動(dòng)方案確定
(1) 、傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)計(jì)算
由前面計(jì)算得:
=3,j=3 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i0=2/3
取 i1=1 i2=1/3
I3=1 i4=1/3
故?。?40 =40
=20 =60
=40 =40
=20 =60
(2) 、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
大小齒輪都采用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì),選小齒輪硬度為260HB—290HB,大齒輪硬度為220HB—250HB,精度選用六級(jí),模數(shù)m=2.5mm , 齒寬b=30mm, 螺旋角α=
所以: =mz1=2.5×40=100() (4-16)
=2.5×40=100()
=2.5×20=50()
=2.5×60=150()
=2.5×40=100()
=2.5×40=100()
=2.5×20=50()
=2.5×60=150()
還應(yīng)該校核齒輪表面接觸疲勞強(qiáng)度,彎曲疲勞強(qiáng)度。經(jīng)校核均合格,其校核過程略。
(四) 、電磁離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算
有級(jí)變速的自動(dòng)變換方法一般有液壓或電磁離合器兩種。
液壓變速機(jī)構(gòu)是通過液壓缸、活塞桿帶動(dòng)拔叉推動(dòng)滑移齒輪移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)變速,雙聯(lián)滑移齒輪用一個(gè)液壓缸,而三聯(lián)滑移齒輪必須使用兩個(gè)液壓缸實(shí)現(xiàn)三位移位。
電磁離合器是應(yīng)用電磁效用接通或切斷運(yùn)動(dòng)的元件,由于它便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作,并有現(xiàn)成的系列產(chǎn)品可供選用,因而它已成為自動(dòng)裝置中常用的操作元件。電磁離合器用于數(shù)控機(jī)床的主轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),能簡化變速機(jī)構(gòu),操作方便,通過若干個(gè)安裝在各轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的離合器的吸合和分離的不同組合來改變齒輪的傳動(dòng)路線,實(shí)現(xiàn)主軸的變速。
經(jīng)分析本設(shè)計(jì)選用電磁離合器來控制數(shù)控車床的有級(jí)自動(dòng)變速。
圖4-5 電磁離合器變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)圖
三、機(jī)床調(diào)速電機(jī)控制電路圖的設(shè)計(jì)
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編號(hào):3221945
類型:共享資源
大?。?span id="mzebxcnn0" class="font-tahoma">2.11MB
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上傳時(shí)間:2019-12-09
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- 關(guān) 鍵 詞:
-
053
c618
數(shù)控車床
傳動(dòng)系統(tǒng)
設(shè)計(jì)
論文
dwg
圖紙
- 資源描述:
-
【053】3C618數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(論文+DWG圖紙),053,c618,數(shù)控車床,傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì),論文,dwg,圖紙
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