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數(shù)控銑床主軸箱課程設(shè)計

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數(shù)控銑床主軸箱課程設(shè)計
目錄
第一章機床的用途及主要技術(shù)參數(shù) 2
第二章方案設(shè)計 2
第三章主傳動設(shè)計 2
3.1 驅(qū)動源的選擇 2
3.2 轉(zhuǎn)速圖的擬定 3
3.3傳動軸的估算 5
3.4齒輪模數(shù)的估算 6
第四章主軸箱展開圖的設(shè)計 7
4.1設(shè)計的內(nèi)容和步驟 7
4.2 有關(guān)零部件結(jié)構(gòu)和尺寸的確定 7
4.3 各軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計 9
4.4 主軸組件的剛度和剛度損失的計算： 10
第五章零件的校核 11
5.1齒輪強度校核 11
5.2傳動軸撓度的驗算： 12
第六章心得體會 13
參考文獻 14

數(shù)控機床課程設(shè)計
第一章機床的用途及主要技術(shù)參數(shù)
常用數(shù)控銑床可分為線軌數(shù)控銑床、硬軌數(shù)控銑床等。
數(shù)控銑床(線軌)具有精度高、剛性好、噪音小，操作簡單、維修方便等優(yōu)點。工件一次裝夾可以完成平面、槽、斜面及各種復(fù)雜三維曲面的銑削，及鉆孔，擴孔、鉸孔和鏜孔等。是復(fù)雜型腔、模具、箱體類零件加工的理想設(shè)備。
數(shù)控銑床(硬軌) 具有精度高、剛性好、噪音小，操作簡單、維修方便等優(yōu)點。工件一次裝夾可以完成平面、槽、斜面及各種復(fù)雜三維曲面的銑削，及鉆孔，擴孔、鉸孔和鏜孔等。是復(fù)雜型腔、模具、箱體類零件加工的理想設(shè)備。
第二章方案設(shè)計
本次設(shè)計的數(shù)控銑床主軸箱是串聯(lián)在交流調(diào)頻主軸電機后的無級變速箱，屬于機械無級變速裝置。它是利用摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩，通過連續(xù)改變摩擦傳動副工作半徑來實現(xiàn)無級變速。由于它的變速范圍小，是恒轉(zhuǎn)矩傳動，適合銑床的傳動。
第三章主傳動設(shè)計
3.1 驅(qū)動源的選擇
機床上常用的無級變速機構(gòu)是直流或交流調(diào)速電動機，直流電動機從額定轉(zhuǎn)速nd向上至最高轉(zhuǎn)速nmax是調(diào)節(jié)磁場電流的方法來調(diào)速的，屬于恒功率，從額定轉(zhuǎn)速nd向下至最低轉(zhuǎn)速nmin是調(diào)節(jié)電樞電壓的方法來調(diào)速的，屬于恒轉(zhuǎn)矩；交流調(diào)速電動機是靠調(diào)節(jié)供電頻率的方法調(diào)速。由于交流調(diào)速電動機的體積小，轉(zhuǎn)動慣量小，動態(tài)響應(yīng)快，沒有電刷，能達到的最高轉(zhuǎn)速比同功率的直流調(diào)速電動機高，磨損和故障也少，所以在中小功率領(lǐng)域，交流調(diào)速電動機占有較大的優(yōu)勢，鑒于此，本設(shè)計選用交流調(diào)速電動機。
根據(jù)主軸要求的最高轉(zhuǎn)速4500r/min，最大切削功率5.5KW,選擇北京數(shù)控設(shè)備廠的BESK-8型交流主軸電動機，最高轉(zhuǎn)速是4500 r/min。
3.2 轉(zhuǎn)速圖的擬定
根據(jù)交流主軸電動機的最高轉(zhuǎn)速和基本轉(zhuǎn)速可以求得交流主軸電動機的恒功率轉(zhuǎn)速范圍
Rdp=nmax/nd=4500/1500=3 （3-1）
而主軸要求的恒功率轉(zhuǎn)速范圍Rnp= nmax/nd=4500/150=30 ,遠大于交流主軸電動機所能提供的恒功率轉(zhuǎn)速范圍，所以必須串聯(lián)變速機構(gòu)的方法來擴大其恒功率轉(zhuǎn)速范圍。
設(shè)計變速箱時，考慮到機床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性等因素，取變速箱的公比Фf等于交流主軸電動機的恒功率調(diào)速范圍Rdp，即Фf=Rdp=3，功率特性圖是連續(xù)的，無缺口和無重合的。
變速箱的變速級數(shù)
Z=lg Rnp/lg Rdp=lg30/ lg 3=3.10 (3-2)
取 Z=3
確定各齒輪副的齒數(shù)：
取S=114
由u=2 得Z1=38 Z1′=76
由u=0.67 得Z2=68 Z2′=46
由u=0.22 得Z3=94 Z3′=20
如取總效率η=0.75，則電動機功率P=5.5/0.75=7.3kw。可選用北京數(shù)控設(shè)備廠的BESK-8型交流主軸電動機，連續(xù)額定輸出功率為7.5kw。 ...

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