ck6163型数控车床主传动系统设计_毕业论文(编辑修改稿)

ck6163型数控车床主传动系统设计_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

83。 1jmd niZ pi ［ δ ］φ ）（  =16338179。 322 4001 3 7 0324032613)13240( = 取 m=3mm ([6] P63) b、主轴箱 直齿轮模数 ： mj =16338179。 3 21 1jmd niZ pi ［ δ ］φ ）（  =16338179。 322 25 013 70246024613)12460( = 取 m=4mm 斜齿轮模数 ： mj =16338179。 3 21 1jmd niZ pi ［ δ ］φ ）（  =16338179。 322 2 0 01 3 7 0306030613)13060( = 取 m= 三角胶带传动计算 变速箱（与电动机带轮） （ 1）确定计算功率 ([9] P142 ) Pj =Ka Pd =179。 13= （ 2）选择胶带的型号 根据计算功率 Pj =，小带轮转速 n1 =1450r/min，选择带型，为 B 型带。 （ 3）确定带轮基准直径 d1d 、 d2d 小带轮基准直径 d1d =130mm Ck6163 型数控 车 床主传动系统设计 18 大带轮基准直径 d2d =i179。 d1d = 13010001450 ，取 d2d =186mm 校核速比误差 △ i = iddidd12=1000145013018610001450=≤ , △ i 在允许范围内，可以。 （ 4）校核带速 V= 100060 11 ndd = 100060 1450130  = V=5～ 25m/s 之间， d1d 选择合适。 （ 5）确定带基准长度 Ld 和中 心距 a 初取中心距 a0 =(d1d +d2d )～ 2(d1d +d2d ) =(130+186)～ 2(130+186) =～ 632mm 初取 a0 =400mm 确定带的基准长度 Ld=2a0 +2 （ d1d +d2d ） +02214add dd ）（  =2 400+2 )186130(  + 4004 )130186( 2 =1298mm 根据 Ld0 值取标准值 Ld =1250mm。 实际中心距 a= a0 + 2 0LdLd 400+ 212981250 376mm 中心距变化范围 amax =a+=376+ 1250= amin == 1250= （ 6） 验算包角 α 1 α 1 =180 add dd 12   Ck6163 型数控 车 床主传动系统设计 19 =180 376130186  ≈ α 1 ＞ 1200 ,符合要求。 （ 7）确定胶带根数 Z 查表单根 V带基本额定功率 P0 = 单根 V带功率的增量 △ P= 包角修正系数 Kα = 带长修正系数 KL = 代入公式 Z=Lj KKPP Pα)( 0 =  )( 取 Z=7 根 10 根，可以。 （ 8）计算预紧力 F0 带每米长质量 L =预紧力 F0 =500zjVP (K 1)+ L V2 =500179。  （  ） +179。 = （ 9）计算压轴力 FQ =2ZF0 sin2 =2179。 7179。 179。 sin = （ 10）带轮结构设计 （见电动机与变速箱带轮） Ck6163 型数控 车 床主传动系统设计 20 主轴箱（与变速箱带轮） （ 1）确定计算功率 ([9] P142 ) Pj = AK 178。 ⅢP =179。 = （ 2）选择三角带的型号 根据计算功率 Pj =，小带轮转速 n1 =1250r/min，选择带型，选择B型带。 （ 3）确定带轮基准直径 d1d 、 d2d 小带轮基准直径 d1d =190mm 大带轮基准直径 d2d =i179。 8001250179。 190=297mm，取 d2d =304mm 校核速比误差 △ i = iddidd12=80012501903048001250=≤177。 △ i 在允许范围内，可以 Ck6163 型数控 车 床主传动系统设计 21 （ 4）校核带速 V=100060 11 ndd= 100060   =V=5～ 25m/s 之间， d1d 选择合适 （ 5）确定带基准长度 Ld 和中心距 a 初定中心距 a0 =(d1d +d2d )～ 2(d1d +d2d ) =(190+304)～ 2(190+304) =～ 988mm 初取 a0 =450mm 确定带基准长度 0Ld =2a0 +2 （ d1d +d2d ） +02214add dd ）（  =2 450+ 2 )304190(  + 4504 )190304( 2 ≈ 1683mm 根据 0Ld 取标准值 Ld =1680mm 实际中心距 a=a0 + 2 0LdLd =450+ 216831680 = 中心距变化范围 amax =a+ =+179。 1680= amin = =179。 1680= （ 6）验证包角 α 1  1 =180 add dd 12  179。 =180  179。 =1640  1 ＞ 1200 ， 符合要求。 （ 7）确定胶带根数 查表单根 V带基本额定功率 0P = Ck6163 型数控 车 床主传动系统设计 22 单根 V带功率的增量 △ P = 包角修正系数 K = 带长修正系数 KL = 代入公式 Z≥Lj KKpp p)( 0 =)( 6 6 ≈ 取 Z=5 根 10根，可以 （ 8）计算预紧力 F0 带每米质量 L =预紧力 F0 =500 ZVpj （ 1） + L V2 =500  （  ） +179。 = （ 9）计算压轴力 FQ =2ZF0 sin2 =2179。 5179。 179。 sin 2164 = （ 10）带轮结构设计 （见床头箱与变速箱带轮） Ck6163 型数控 车 床主传动系统设计 23 第 4 章 、绘制部件装配图 主轴部件的结构设计 ([7] 3 册 P52) 主轴的滚动轴承设计 1）主轴滚动轴的选择 中等速度、较大载荷、要求刚度较高、主轴前支 承 选用双列向心短圆柱滚子轴承 NN3032/P4（ C3182132），承受较大的径向载荷，而轴向载荷选用推力球轴承 51134/P4（ C8134）来消除；后支撑为 NN3024/P4（ C3182124）双列短圆柱滚子轴承；中间辅助轴承 为 6028（ 128）深沟球轴承。 这样，不仅保证主轴的回转精度，也提高了主轴的刚性和抗振性。 2） 主轴轴承精度选择 前后主轴的精度对主轴的旋转精度的影响： a图 a图表示轴承右偏移量 a ， 后轴承有偏移量为零， 这时反映到主轴端部的偏移量为 1 =121LLL a b图 b图表示轴承偏移量为零，后轴承有偏移量 b ，这时反映到主轴前端的偏心 Ck6163 型数控 车 床主传动系统设计 24 量为 ： 2 =12LL b 从以上说明，前轴承的精度对主轴组建的旋转精度影响较大。 因此前轴承的精度应选得高一些，后轴承比前轴承可以选的低一些。 本设计前后轴承精度都选的偏高些，为 P4级。 3） 推力支撑位置的选择（轴承的配置形式）为了使主轴有足够的轴向位置精度并尽量优化结构 ，应适当地选择推力支撑的位置。 本设计推力支撑位置采用如下形式： 以上表示两个推力支撑都装在前支撑的内侧，减少了主轴的悬伸，并且有轴向刚度和轴向精度的优点，但前支撑结构较为复杂。 4）滚动轴承 的预紧和间隙的调整 对轴承进行预紧使其间隙为零或产生过盈量，可提高轴向的旋转精度、抗振性和刚度改善主轴部件的工作性能，使滚动体受力均匀而使轴承的寿命提高。 带内锥孔 的双列 短圆柱滚子轴承 NN3000（ 3182100）的调整方法是：拧紧螺母顶隔套推动 NN3032（ 3182132）轴承内座圈进行预紧。 主轴的设 计 1）主轴的材料和热处理 由于本机床主轴支撑为滚动轴承，选用 45 钢，调质 HBS220～ 250，主轴锥孔和定心轴颈表面淬火 HRC40～ 45。 2）主轴的主要技术要求 a、主轴上主要配合尺寸公差采用 6级精度 b、轴颈处的形状公差取直径公差 41 ～ 21 c、主轴端部和安装齿轮等部件的轴头与前后轴颈同轴度公差略小于直径公差的 21 Ck6163 型数控 车 床主传动系统设计 25 d、用于 2 夹具轴向定位的轴肩端面（ 对轴线的 ） 跳动不大于该处 直径公差的 21 e、表面粗糙度，安装轴承处的轴颈 和安装传动件的轴头，其表面粗糙度Ra 为 m。 3）主轴主要参数的确定 ([6] 3 册 P81) a、主轴前轴颈直径 D1 的确定 根据普通车床主轴前轴直径 D1 与主参数 Dmax 的 关系 ， 当 Dmax 在630～ 1000mm 时 ， D1 = ,15max mm 再根据主电机功率 ， 采用类比设计，定位 D1 = +35= 630 +35=126+35mm，取 D1 =。 b、 主轴内孔直径 d 根 据11Dd =～ ， d1 =（ ～ ） D1 =（ ～ ） 179。 （ 126～161） =（ ～ ） mm， 取 d1 =80mm。 c、主轴悬伸量 a，根据轴端标准选 a= d、主轴支承跨距 L的确定 利用主轴最佳跨距计算线图计算， 根据公式 η =311acEI，先求 分 η 的大小。 再根据 η 的大小查找 L/a 的数值，从而定出 L 的数值。 弹性模量： E=179。 107 kgf/cm2 主轴跨距部分的惯性矩： Il =64 （ D4l d4l ） =64 （ 84 ） =1698cm4 Dl — 主轴跨距部分的平均直径 dl — 主轴跨距部分的平均孔径 滚动体上负荷 ： Q= izFr5 = 262 6005 = Fr — 轴承的径向负荷（ kgf） Ck6163 型数控 车 床主传动系统设计 26 i — 滚动体列数（单列为 1，双列为 2） z— 每列中的滚动体数 Q— 滚动体上的负荷（ kgf） 滚动体有效长度： La =L2r=182179。 = La — 滚动体有效长度 (mm) r — 滚子的倒圆角半径（ mm） L — 滚子长度（ mm） 径向弹性位移： 0 =L=179。 = 轴承有与 M 预紧量是的相对间隙：0g =  = 从机床设计手册 （ 2） 图中， 查得  ，代入 01   =179。 = ， 计算 b =245 =。 （ 1  — 当滚动体轴承已预紧时，其径向弹性位移） 从图中， 查得 K 2 = ， 轴承外圈与箱体孔的接触变形：2= bDKFr 22 = 2460   =。 （ b — 轴承宽度， D — 轴承外径） 从图中，查得 K3 =， 轴承内圈与轴颈接触变形。