《数控机床设计》word版

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1、31№沈阳理工大学课程设计专用纸目录一．主传动的运动设计21.1转速图的拟定21.2齿轮齿数的确定31.3绘制传动系统图41.4主轴及各传动轴计算转速的确定：41.5估算各传动轴轴径：51.6齿轮模数的估算5二、皮带轮的设计7三、机床零件的验算103.1传动轴的验算103.2齿轮的验算143.3滚动轴承的验算17四.电动机的控制214.1交流电机工作原理……………………………………………….21.4.2变频器工作原理…………………………………………………..244.3硬件接线图………………………………………………………

2、..264.4速度曲线图………………………………………………………..264.5软件流程图……………………………………………………….274.6程序代码图……………………………………………………….28五.结束语………………………………………………………..30沈阳理工大学31№沈阳理工大学课程设计专用纸一．主传动的运动设计1.1转速图的拟定（1）确定主轴的变速范围（2）确定主轴的计算转速由于数控机床主轴的变速范围大，计算转速应比计算值高些，所以圆整取计算转速nc=。（3）确定主轴的恒功率变速范围（4）确定电动机所能够

3、提供的恒功率变速范围由于Rnp>>Rdp，电动机直接驱动主轴不能满足恒功率变速要求，因此需要串联一个有级变速箱，以满足主轴的恒功率调速范围。（5）确定公比，根据，得出=1.75降速比的分配（6）拟定转速图和功率特性图如图1.1所示沈阳理工大学31№沈阳理工大学课程设计专用纸图1.1转速图1.2齿轮齿数的确定根据转速图确定的传动比可初步确定各轴的齿轮如下：（1）Ⅰ轴与Ⅱ轴的中间齿轮的齿数取根据上式求得且，所以满足要求。取根据上式求得且，所以满足要求。（2）II轴III轴之间齿轮的齿数取根据上式求得且，所以满足要求。沈阳理

4、工大学31№沈阳理工大学课程设计专用纸取根据式求得且，所以满足要求。1.3绘制传动系统图根据上述求出的齿轮齿数绘制传动系统图如图1.2所示：图1.2传动系统图1.4主轴及各传动轴计算转速的确定：(1)主轴计算转速的确定：根据转速图得中型车床主轴的计算转速。(2)各轴的计算转速的确定主轴计算转速确定后，就可以从转速图上得出各传动轴的计算转速，对于上述转速图可得各传动轴的计算转速如下：Ⅰ轴的计算转速：Ⅱ轴的计算转速：Ⅲ轴的计算转速：沈阳理工大学31№沈阳理工大学课程设计专用纸1.5估算各传动轴轴径：由于各传动轴属于一般传动

5、轴，所以取[]，所对应的，电动机的额定功率。（1）Ⅰ轴轴径的估算由于Ⅰ轴上一平键，所以取且圆整后取（2）Ⅱ轴轴径的估算由于Ⅱ轴上一花键，所以取且圆整后取（3）III轴为主轴，其前轴径的尺寸根据电动机的额定功率，应为90~120之间，取，则后轴径=（0.7~0.85）=（0.7~0.85）100=70~85mm。所以取=80mm。1.6齿轮模数的估算　　　　根据表2.3选择钢（整体淬火），其接触应力，取，由公式来确定各对齿轮的模数：（1）第一对齿轮：；；；沈阳理工大学31№沈阳理工大学课程设计专用纸取标准值；；；取标准值

6、（2）第二对齿轮：；；；取标准值；；；取标准值所以第一对齿轮取m=3，第二对齿轮取m=4.5。沈阳理工大学31№沈阳理工大学课程设计专用纸二、皮带轮的设计(1)设计功率的确定：查得工况系数(2)选定带型：根据和确定为B型。(3)传动比：根据转速图知,传动比为(4)确定小带轮基准直径：参考表取(5)确定大带轮直径：取标准值(6)验算带速：因为在之间，所以经济耐用。(7)初定带轮轴中心距：即：初取(8)确定带基准长度：沈阳理工大学31№沈阳理工大学课程设计专用纸选取基准长度(9)计算实际轴间距：取标准值。安装时所需最小轴间

7、距：张紧或补偿伸长所需最大轴间距：(10)验算小带轮包角：所以小带轮包角合适。(11)单根V带的基本额定功率：根据和查得B型V带的基本额定功率。(12)单根V带的额定功率增量：考虑到传动比的影响，额定功率的增量由表查得：(13)计算带的根数：取根。(14)单根V带的预紧力：(15)作用在轴上的力：沈阳理工大学31№沈阳理工大学课程设计专用纸(16)带轮的结构和尺寸：由表可查得，，，沈阳理工大学31№沈阳理工大学课程设计专用纸三、机床零件的验算3.1传动轴的验算根据理论力学，I轴受力分析如图3-1所示：图3-1I轴受力分

8、析图简化I轴为简支梁如图3-2所示：图3-2简支梁2.计算轴的当量直径（mm）3．计算挠度∵N·mm∴沈阳理工大学31№沈阳理工大学课程设计专用纸由公式得NN由公式得NN由于IV轴IV轴V轴不处于同一平面，所以先建一个直角坐标系，将以上各力投影到坐标轴上，再进行受力分析，如图5-3所示。NNNN∴N（1）简支梁图如图3-3所示：由