HMC160型卧式加工中心主传动系统的设计.pdf

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1、HMC160型卧式加工中心主传动系统的设计孙岗存赵旭靖(沈阳机床股份有限公司，辽宁沈阳110141)摘要：论述了HMC160型卧式加工中心主传动系统的设计过程，简要介绍了机床主传动系统的结构布局，详细阐述了主传动系统的理论计算，为以后设计更大型卧式加工中心提供了理论依据。关键词：卧式加工中心主传动系统结构设计理论计算中图分类号：TH122文献标识码：ADesignofmaintransmissionsystemofhorizontalmachinecenterHMC160SUNGangcun，ZHAOXujing(ShenyangM

2、achineToolCo．。Ltd．，Shenyang110141，CHN)Abstract：ThearticledissertatesdesignprocessofmaintransmissionsystemofhorizontalmachinecenterHMC160．Itintroducesbrieflyconfigurationlayoutofmaintransmissionsystemofthemachineandelucidatesde—tailedlytheorycalculatingofit．Itwilloffera

3、cademicdatatodesignthelargerhorizontalmachinecenterinthefuture．Keywords：HorizontalMachineCenter；MainTransmissionSystem；ConfigurationDesign；TheoryCalculating下特点：传动效率高，结构紧凑，工作可靠、寿命长，传1概述动比稳定等。主传动系统展开图见图1。动力由主电随着国民经济的发展，大型泵阀业及减速箱行业动机输出通过弹性联轴器与轴4连接，通过齿轮传动等许多行业急需高性能的大型正挂箱式卧

4、式加工中形式经过轴3、轴2和轴1减速后传送到主轴，由主轴心。目前我厂生产的正挂箱产品HMC125系列不能输出。由于主轴需要的转速范围大，采用齿轮三档变满足用户新的需求，因此，我们开发了主轴直径为160速，通过拔叉拨动花键轴上的齿轮进行换档，拨叉的动mm的正挂箱结构的HMC160型卧式加工中心。该机力由液压油缸提供。床立柱为龙门框架式结构，主轴箱采用正挂箱形式，具有良好的刚性，受力均匀，热平衡性好，精度稳定。本文论述了HMC160型卧式加工中心主传动系统的设计过程。主传动系统是机床最核心的部件，直接影响着机床的性能及加工效率。根据HM

5、C160型卧式加工中心的总体设计方案，制定主传动系统的主要技术参数如表1。表1主轴直径／mm16O主轴锥孔ISO7：24N050主轴转速范围／(r／min)10—3O0HD主轴可承受最大扭矩／N·m5600主轴可承受最大轴向抗力／kN30图1主传动系统展开图2结构设计本机床的主轴作为独立的主轴组件安装在主轴箱内，它是由主轴、主轴轴承、主轴套筒等组成。本机床主传动系统采用齿轮传动，因为齿轮传动具有以配置主轴锥孔为IS07：24No50规格的主轴，所用主轴·79·设计与研究DesignandRe湖『Ch轴承是日本NSK公司生产的精密滚动

6、轴承。该轴承．么lUZll么Z04244344。××××××的接触角为15。，它具有转速高、调整方便等优点，既1可承受径向载荷又可承受轴向载荷。为提高主轴刚=0·6071性，该系列轴承在装配中通过调整主轴螺母已对主轴根据电动机输出转速，计算主轴转速如下：轴承施予一定的预加载荷。由于主轴转速高，主轴采用油气润滑系统进行润滑。该系统轴承内外套圈与滚／'bmin=172·94~i1172·94×10(r／min)珠之间的摩擦系数可以小到0．001甚至更小，能够保凡=1500~i1=1500×1=87(r／min)证主轴轴承在所要求的温度范

7、围内正常运转。，3理论计算1500~i2=1500×318(r／min)3．1计算主轴转速，画出主轴功率扭矩图i500~i31500×911(r／min)根据主传动原理图计算主轴转速，主传动原理图见图2。nmax4942~i3=4942×3000(r／min)然后，画出主轴功率扭矩图如图3转速n／(r／rain)图3主轴功率扭矩图从主轴功率扭矩图中可以看到主轴各档转速：低图2主传动原理图档为10～260(r／min)，中档为260～911(r／min)，高档为911～3000(r／rain)。预选主轴电动机：1PH7167—2NF0

8、3—0CA0(373．2主电动机功率的确定kW／51kW，1500r／min，=235．5N·m)机床主电动机功率是机床的主要动力特性参数之主轴档数：分高、中、低三档。一，直接关系着机床生产率的高低。动力参数定得过低档齿轮变速比：大会