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带轮Z4(双联滑移)Z3带轮Z2Z1(双联滑移)Z4带轮主电机功率:13千瓦转速:1450转/分图二 变速箱传动结构图图二中,第Ⅰ轴至第Ⅲ轴,其结构式为: 4=22?21
图一中,第Ⅳ轴至第Ⅷ轴,机床主轴箱传动系统采用分离传动,其主要特点是: (1) 在满足传动副极限传动比的条件下,可以得到较大的变速范围。 (2) 高速由短支传动,有助于减少高速时机床的空运转功率损失。而且高速分支的尺寸可相对小些。
(3) 变速级数不像常规变速系统那样受2,3因子的限制,如与部分转速重合的方法配合,几乎可以得到任意的变速级数,大大增加了可供选择方案的数目。
2) 主传动顺序的安排
16级转速传动系统的传动组,可以安排成:2x2x2x2,选择传动组安排方式时,要考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。在Ⅰ轴上如果安装摩擦离合器时,应减小轴向尺寸,第一传动组的传动副不能多,以2为宜,本次设计中就是采用的2,一对是传向正传运动的,另一个是传向反向运动的。 主轴对加工精度、表面粗糙度的影响大,因此主轴上齿轮少些为好,最后一个传动组的传动副选用2,或者用一个定比传动副。
3) 传动系统的扩大顺序的安排
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对于16级的传动只有一种方案,准确的说应该不只有这一个方案,可为了使结构和其他方面不复杂,同时为了满足设计的需要,选择的设计方案是:
16=2[2]x 2[1]+ 2[2]x 2[1]+ 2[2]x 2[1]x2[8]
传动方案的扩大顺序与传动顺序可以一致也可以不一致,在此设计中,扩大顺序和传动顺序就是一致的。这种扩大顺序和传动顺序一致,称为顺序扩大传动。 4) 传动组的变速范围的极限植
在主传动系统的降速传动中,主动齿轮的最少齿数受到限制,为了避免被动
1齿轮的直径过大,齿轮传动副最小传动比umin≥,最大传动比umax≤2,决定
4了一个传动组的最大变速范围rmax=umax/nmin≤8
因此,要按照参考书中所给出的表,淘汰传动组变速范围超过极限值的所有传动方案。
极限传动比及指数x,x,值为:
极限传动比指数 x:umin= x’值;umax=¢x=2 (x+x)值:umin=¢
5) 最后扩大传动组的选择
正常连续的顺序扩大的传动(串联式)的传动结构式为: Z=Z1[1]Z2[Z1]Z3[Z1Z2] 即是:
Z=16=2[2]2[1]2[2]2[8]
2.1.3 转速图的拟定
运动参数确定以后,主轴各级转速就已知,切削耗能确定了电机功率。在此
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’11= ¢x4 1.26 6 ’ 3 9 x?x’=8 Xx大学本科毕业设计(论文)
基础上,选择电机型号,确定各中间传动轴的转速,这样就拟定主运动的转图,使主运动逐步具体化。 1) 主电机的选定
中型机床上,一般都采用三相交流异步电机为动力源,可以在系列中选用。在选择电机型号时,应按以下步骤进行: 1) 电机功率N:
根据机床切削能力的要求确定电机功率。但电机产品的功率已经标准化,因此,按要求应选取相近的标准值。 N=13kw 2.电机转速nd
异步电机的转速有:3000、1500、1000、750r/min
类比同类机床CM6163,在此处选择的是:
nd=1450r/min
这个选择是根据电机的转速与主轴最高转速nmax和Ⅰ轴的转速相近或相宜,以免采用过大的升速或过小的降速传动。 3.双速和多速电机的应用
根据本次设计机床的需要,所选用的是:双速电机 4.电机的安装和外形
根据电机不同的安装和使用的需要,有四种不同的外形结构,用的最多的有底座式和发兰式两种。本次设计的机床所需选用的是外行安装尺寸之一。具体的安装图可由手册查到。 5.常用电机的资料
根据常用电机所提供的资料,选用: Y132M-4 2) Ⅰ轴的转速
Ⅰ轴从电机得到运动,经传动系统化成主轴各级转速。电机转速和主轴最高转速应相接近。显然,从传动件在高速运转下恒功率工作时所受扭矩最小来考虑,Ⅰ轴转速不宜将电机转速下降得太低。
但如果Ⅰ轴上装有摩擦离合器一类部件时,高速下摩擦损耗、发热都将成为突出矛盾,因此,Ⅰ轴转速不宜太高。
Ⅰ轴装有离合器的一些机床的电机、主轴、Ⅰ轴转速数据:
参考这些数据,可见,车床Ⅰ轴转速一般取700~1000r/min。另外,也要注意到电机与Ⅰ轴间的传动方式,如用带传动时,降速比不宜太大,否则Ⅰ轴上带轮太大,和主轴尾端可能干涉。因此,本次设计选用:
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n1=1000r/min 3) 中间传动轴的转速
对于中间传动轴的转速的考虑原则是:妥善解决结构尺寸大小与噪音、震动
等性能要求之间的矛盾。
中间传动轴的转速较高时(如采用先升后降的传动),中间转动轴和齿轮承受扭矩小,可以使用轴径和齿轮模数小写:d∝ 4M、 m∝3M,从而可以使用结构紧凑。但是,这将引起空载功率N85dB)加大: N空=式中:
C---系数,两支承滚动或滑动轴承C=8.5,三支承滚动轴承C=10; da---所有中间轴轴颈的平均直径(mm); d主—主轴前后轴颈的平均直径(mm); ∑n—主轴转速(r/min)。
1(3.5da?n?Cd主n) KW (2.3) 106空和噪音
Lp(一般机床容许噪音应小于
Lp?20logC1?mz?a?n?4.5q?1?tanB??mz?主n主?K (2.4) (mz)a—所有中间传动齿轮的分度圆直径的平均值mm; (mz)主—主轴上齿轮的分度圆的平均值mm; q----传到主轴所经过的齿轮对数; β----主轴齿轮螺旋角;
C1、K---系数,根据机床类型及制造水平选取。我国中型车床、铣床C1=3.5。车床K=54,铣床K=50.5。
从上诉经验公式可知:主轴转速n主和中间传动轴的转速和∑n对机床噪音和发热的关系。确定中间传动轴的转速时,应结合实际情况作相应修正:
1.功率较大的重切削机床,一般主轴转速较低,中间轴的转速适当取高一些,对减小结构尺寸的效果较明显。
2.高速轻载或精密车床,中间轴转速宜取低一些。
3.控制齿轮圆周速度u〈8m/s(可用7级精度齿轮)。在此条件下,可适当选用较高的中间轴转速。 4) 齿轮传动比的限制
机床主传动系统中,齿轮副的极限传动比:
1. 升速传动中,最大传动比umax≤2。过大,容易引起震动和噪音。 2. 降速传动中,最小传动比umin≥1/4。过小,则使主动齿轮与被动齿轮的直径相差太大,将导致结构庞大。
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电机 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ36:3612903:40:32:3060:24145010:13440(24:24)32:4042:421000800630500400315250200160125100806350403286图三 CK6163转速图
2.1.4 带轮传动部分的设计
根据拟定的转速图上的各传动比,就可以确定带轮直径。 (一)
带轮直径确定的方法、步骤
一般机床上的都采用三角带。根据电机转速和功率查图即可确定型号(详
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24:60300:61. 选择三角型号