CK6140数控车床X向进给机构的设计

CK6140数控车床X向进给机构的设计论文题目：CK6140数控车床X向进给机构的设计胡斌数控101沈阳工程学院胡斌专业班级：_ 孙长青学生姓名：_指导教师：_2013年 月 12沈阳工程学院毕业设计（论文）摘 要 在数控机床中，进给伺服系统是数控装置和机床的中间联接环节，是数控系统的重要组成部分。通常设计进给伺服系统时必须满足一定的要求，才能保证进给系统的定位精度和静态、动态性能，从而确保机床的加工精确度。但由于现在加工难度和精度的提高，因而达不到相应的加工质量。所以，本文对原有的普通车床进行了改造。 在设计中采用安川公司的数控及伺服电机，通过滚珠丝杠来传递动力。由于整个机构需要安装在车床的拖板上，在结构上必须紧凑，因此采用一端固定一端游动的安装方式，经过认真的分析，仔细的计算，这种支称方式完全合理。电机与丝杠之间采用同步带与同步轮来传递动力，降速增扭是传动精准，控制快捷可靠，增加扭矩之后完全可以达到设计要求。关键词：同步带；同步轮；滚珠丝杠；伺服电机；Abstract Feed servo system is a link between digital-controlled device and machine tool. It is an important part of digital-controlled systems. When feed servo system is designed, it must satisfy the designing requirements, then it can insure the positioning precision and dynamical and static state characters of feed servo system. Thus, it can insure machining precision of a machining tool. so fall short of correspondence machining quality. Forasmuch,we depend on inhere foundation, numerical correspondence ameliorate. In design process what we adopt is the number of the An chuan the company of Siemens to control system and servo electrical engineerings, passing to roll the bead silk to deliver dynamically. because whole organization demand installs in lather dragging along plank ,on the construction must tightly packed, therefore adopt on carrying fixedly on carrying to visit the dynamic gearing method, pass by hard of analysis, careful calculating, this kind of accepts the way complete reasonable. The electrical engineering takes with an adoption synchronously to deliver the motive with the synchronous round ,declining to increase to twist to make spread to move soon precise ,control fast and dependable, enlarge after twisting the can attain the design request completely. Keywords: synchronization annulus; synchronization cincture; the bead silk; An chuan the compa目 录中文摘要IAbstractII第一章 绪论11 .1 数控技术简介11.1.1 数控机床的产生11.1.2 数控机床的发展11.1.3 数控车床的用途21.1.4 数控车床的组成21.2 问题的提出4第二章 传动系统的总体设计5第三章 滚珠丝杠副的设计63.1 确定滚珠丝杠副的导程63.2.2 最大载荷Fmax73.2.3 滚珠丝杠副的当量转速nm及当量载荷Fm83.3 确定预期额定动载荷93.3.1 按滚珠丝杠副的预期运行距离（千米）计算：93.3.2 有预加负荷的滚珠丝杠副还需按最大轴向负荷Fmax计算；103.4 确定允许的最小螺纹底径d2m113.5 确定滚珠丝杠副规格代号123.6 确定滚珠丝杠副预紧力133.7 确定滚珠丝杠副支承所用的轴承规格型号133.8 轴承的简化计算143.9 滚珠丝杠副工作图设计143.9.1 滚珠丝杠副的螺纹长度153.9.2 固定支承与游动支承距离153.9.3 丝杠全长153.9.4 行程起点离固定支承距离153.10 滚珠丝杠副的安全使用163.10.1 润滑163.10.2 使用163.10.3 安装16第四章 车床进给伺服电动机的选择184 .1 电机的选择184.3 负荷转动惯量JL（kg）及传动系统转动惯量194.4 加速转矩Ta和最大加速转矩Tam194.5 电机的最大启动转矩Tr(Nm)204 .6 电机连续工作的最大转矩204.7 按照样本选用电机时要主要事项20第五章 传动系统刚度和强度的计算215.2 计算Kb（N/）225.3. 计算Kc的值235.4 验算传动系统的刚度235.5 确定定位精度245.6 滚珠丝杠强度的计算245.7确定滚珠丝杠副的规格代码245.8验算零界转速（避免高速运转时产生共振）24第六章 同步带和同步轮的设计与选择266.1 同步带传动的特点和分类266.2 圆弧齿同步带和同步轮的特点266.3 同步带及同步轮的设计与选择276.4 X轴张紧联结套的选用28结 论29致 谢30参考文献3131第一章 绪论1.1 数控技术简介1.1.1 数控机床的产生 随着科学技术的飞速发展，机械制造技术发生了深刻的变换，机械产品的结构越来合理，其性能、精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品的生产设备机床提出了三高（高性能、高精度和高自动化）的要求 在机械产品中单件和小批量产品占 70%80% 。由于这类产品生产批量小，品种多，一般都采用机床加工。当产品改型时，机床与工艺装备均需做相应的变换和调整，而且通用机床的自动化程度不高，基本上由人工操作，难于提高生产效率和保证产品质量。实现这类产品生产的自动化成为机械制造业中长期未能解决的难题。 大批大量生产的产品，如汽车、摩托车、家用电器等零件，为了解决高产优质的问题，多采用专用机床、组合机床、专用自动化机床以及专用自动化生产线和自动化车间进行生产。但是应用这些专用生产设备，生产周期长，产品改型不易，因而使新产品的开发周期增长，生产设备使用的柔性很差。 现代机械产品的一些关键零部件，往往都精密复杂，加工批量小，改型频繁，显然不能再在专用机床或组合机床上加工。而借助靠模和仿形机床，或者借助划线和样板用于手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大的限制。特别对空间的复杂曲线面，在普通机床上根本无法实现。 FMC 和FMS 技术是实现计算机集成制造系统（CIMS Computer Integrated Manufacturing System ）的重要基础。数控技术已经成为衡量现代制造技术水平高低的标志，其拥有量代表着一个国家工业的整体实力。1.1.2 数控机床的发展 具有精密、柔性和高效功能的数控机床，随着社会需求的多样化和计算机等相关技术日新月异的不断提高，将会向更广泛的领域和更深的层次发展。其特点为： 高速度、高精度和高效率 人工智能化控制 柔性化和自动化 复合化和多轴化 高集成化的发展 网络化发展方向 开放式发展方向 CK6 140 普通数控车床己经是一种定型的产品，它采用的是华工数控系统，华工数系统与国外知名厂家的数控系统相比，还是有些不足之处。车床的进给机构采用的是直联方式，因此当丝杠需要多大的输出扭矩时，电机的转矩也相应匹配，这样成本高；而且伺服电机与丝杠联结要求精度高，安装不方便；针对这些不足之处，特以进行改进。设计要求如下：1 两向进给采用滚珠丝杠驱动床鞍和中拖板，两向快速进给速度不低于10m / min : 2 丝杠采用伺服电机通过同步带、同步轮机构驱动，要求力矩放大； 3 两向丝杠输出扭矩X 向8Nm 、Z 向10Nm 。1.1.3 数控车床的用途 数控车床是当今使用最广泛的数控机床之一，主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。它能够通过程序控制自动完成内外圆柱面、锥面、圆弧、螺纹等工序的切削加工，并能进行切槽、钻、扩、铰孔等工作。由于数控车床在一次装夹中能完成多个表面的连续加工，因此提高了加工质量和生产效率，特别适用于复杂形状的回转类零件的加工。1.1.4 数控车床的组成数控车床一般由以下几部分组成： 主机主机是数控车床的机械部件，包括床身、主轴箱、刀架、尾座、进给 机构等。 数控装置作为控制部分是数控车床的控制核心。其主体是一台计算机（包 括CPU 、存储器、CRT 等）。 伺服驱动系统伺服驱动系统是数控车床切削工作的动力部分，主要实现主 运动和进给运动。它由伺服驱动电路和驱动装置组成，驱动装置主要有主轴电动机、进给系统的步进电动机或交、直流伺服电动机等。 辅助装置辅助装置是指数控车床的一些配套部件，包括液压、气动装置及冷却系统、润滑系统和排装置等。 盘类等回转体零件。数控车床的伺服系统按其功能可分为：进给伺服系统和主轴伺服系统。主轴伺服系统用于控制车床主轴的转动。进给伺服系统是以车床的床鞍和中托板的位置和速度做完控制量的自动控制系统，通常有赐福驱动装置、伺服电动机、机械传动机构等部件组成。它的作用是:接受数控装置发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动装置作一定的转换和放大后，经伺服电动机和机械传动机构，驱动车床的床鞍和中托板实现工作进给或快速运动。（2）数控车床对进给系统的基本要求 进给传动系统的精度、灵敏度、稳定性直接影响了数控车床的定位精度和轮廓加工精度。从系统控制的角度分析，其中起决定作用的因素主要有:传动系统的刚度和惯量，它直接影响进给系统的稳定性和灵敏度。 传动部件的精度与传动系统的非线性，它直接影响系统的位置精度和轮廓加工精度。在闭环系统中还影响系统的稳定性。 传动系统的刚度和惯量主要决定于机械结构设计，而传动系统的间隙，摩擦死区则是造成传动系统的非线性的主要原因。因此，数控车床对机械传动系统的要求可以概括如下： 提高传动部件的刚度 一般般来说，数控车床的直线运动的定位精度和分辨率都要达到微米级，回转运动的定位精度和分辨率都要达到角秒级，伺服电动机的驱动转矩（特别是启动，制动时的力矩）也很大。如果传动部件的刚度不如，必然会使传动部件产生弹性变形，影响系统的定位精度，动态稳定和响应的快速性，加大滚珠丝杠的直径、对丝杠螺母副支、承部件进行预紧、对丝杠进行预拉伸等，都是提高传动系统刚度的有效措施。 减小传动部件的惯量 在驱动电机一定时，传动部件的惯量直接决定了进给系统的加速度，他是影响进给系统的快速性的主要因素。特别是高速加工的数控机床上，由于对进给系统的加速度要求高，因此，在满足系统强度和刚度的前提下，应尽可能的减小零部件的重量、直径、以降低惯量，提高快速性。 减小传动部件的间隙 在开环、半闭环进给系统中，传动部件的间隙直接影响进给系统的定位精度：在闭环系统中它是系统的主要非线性环节，影响系统的稳定性，因此，必须采取措施消除传动系统的间隙。常采用的是消除传动部件间隙的措施是对齿轮副丝杠螺母、副联轴器、蜗轮蜗杆以及支承部件进行预紧或消隙。但是，值得注意的是，采取这些措施后可能会增加摩擦阻力及降低机械部件的使用寿命，必须综合考虑各种好因素，使间隙减小到允许范围。 减小系统的摩擦阻力 进给系统的摩擦阻力一方面会降低传动效率、产生发热，而且，它还直接影响系统的快速性，此外，由于摩擦力的存在，动、静摩擦因素的变化，将导致传动部件的弹性变形，产生非线性的摩擦死区，影响系统的定位精度和闭环系统的动态稳定性。采用滚珠丝杠螺母副、静压丝杠螺母副、直线滚动导轨、静压导轨和塑料导轨等等高效执行部件，以减少系统的摩擦阻力，提高运动精度，避免低速爬行。1.2 问题的提出 针对老式车床存在加工精度不易保证，产品升级换代慢，操作不方便等主要缺点，我们提出以数控的方式对车床的进给系统进行重新设计。由于现在数控技术应用已经非常广泛，成熟的产品也很多，我们的设计主要是结合本单位的实际情况，考虑到西门子质量最好，使用寿命长。性能稳定，售后服务好，所以决定采用西门子的系统。1 两向进给采用滚珠丝杠驱动床鞍和中托板，两向进给速度不高于10m/min；2 丝杠采用伺服电机通过同步带，同步轮机构驱动，要求力矩放大；3 两向丝杠输出扭矩X向8Nm；Z向10Nm。第二章 传动系统的总体设计 传动系统的总体上采用伺服电机作为原动机，从伺服电机输出的动力经过同步带和同步轮降速增扭后传到滚珠丝杠副，再经过滚珠丝杠副上的螺母传递给刀架进行切削，整个传动系统结构紧凑、轻巧，传动准确，易于控制，能够达到设计所提出的要求。由于滚珠丝杠副的轴向力不是很大，径向基本没有外加载荷，为提高经济性，降低成本，减少加工量，拟采用一端固定，一端游动的安装方式。传动装置的简图如下:图2-1 数控车床Z 轴进给传动系统设计简图1 主传动系统 数控车床主运动要求速度在一定范围内可调、有足够的驱动功率，主轴回转轴心线的位置准确稳定、并有足够的刚性与抗振性。2 进给传动系统 数控车床进给系统是用数字控制X 、Z 坐标轴的直接对象，工件最后的尺寸精度和轮廓精度都直接受进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性的影响，为此，数控车床的进给传动系统应充分注意减少摩擦力，提高传动精度和刚度，消除传动间隙以及减少运动件的惯量等。数控车床X 轴进给传动系统设计简图如图2-1所示。第三章 滚珠丝杠副的设计X轴滚珠丝杠副的参数计算由设计所给的条件：工作台的重量W = 58.8N工作台的最大行程h = 220mm工作台导轨的摩擦系数：动摩擦系数林0 . 1 静摩擦系数从，= 0 . 2 快速进给速度Vmax = 10m/min定位精度20m300mm全行程25m重复定位精度10m其它状况见表3 -13-1 各种切削状况下的性能参数切削方式纵向切削力P (N)垂向切削力P(N)进给速度V(m/min)工作时间百分比强力切削2000 12000.610一般切削1000 5000.830精切削 500200 150快速进给 0 010103.1 确定滚珠丝杠副的导程由传动关系，工作台最高移动速度Vmaxd电机最高转速nmax传动比i等确定Ph Ph= 其中Vmaxd=10m/min,nmax=300r/min,选择传动比是考虑到同步轮包角不能过小，并且传动系统的整体尺寸不能过大，故取传动比为0.8，所以Ph=10*1000/（3000*0.8）=4.17min/r 导程已经标准化，取偏大一点的标准值，即取Ph=5mm/r。3.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算3.2.1 最小载荷Fmin 机器空载时滚珠丝杠副的传动力，如工作台重量引起的摩擦力。机器空载时滚珠丝杠副的传动力，主要由于工作台及其上的电机的重量引起的摩擦力。Fmin=fw=0.2*30*9.8=58.8N3.2.2 最大载荷Fmax 选择机器承受最大负荷时滚珠丝杠副的传动链。机床切削时，切削力滚珠丝杠轴向的分力与导轨摩擦力之和即为Fmax（这时导轨摩擦力是由工作台、文件、夹具三者总的重量以及切削力在垂直导轨方向的分量共同引起）。表3-2 车床常用切数削状况及参数切削方式纵向切削力Pxi垂向切削力Pzi（N）进给速度Vim/min工作时间百分比丝杠轴向载荷(N)丝杠转速r/min强力切削200012000.610292060一般切削10005000.830185080精切削5002001501320100快速进给00151080015003.2.3 滚珠丝杠副的当量转速nm及当量载荷Fm 滚珠丝杠副在n1，n2，n3，nn各种转速下，各转速工作时间占总时间的百分比分别为t1%，t2%，t3%tn%，所受荷载分别是F1，F2，F3Fn。Nm= n1+ n2+nn各种切削方式下，丝杠转速ni= 其中ni：丝杠转速 r/min Vi：进给速度 m/min 。查上表得 V1=0.6 V2=0.8 V3=1， V4=15 带入上式 n1=60, n2=80， n3=100，n4=1500各种切削方式下，丝杠轴向载荷Fi= Pzi+（W+ Pxi）Fi：丝杠轴向载荷 N Pxi：纵切削力 N Pzi：垂向切削力 N 查表得 Px1=2000N Px2=1850N Px3=500N Px4=0N Pz1=1200N Pz2=500N Pz3=200N Pz4=0N W =294N 带入得 F1=1658.8N F2=758.8N F3=358.8N F4=58.8N当量转速 Nm=60*+80*+100*+1500*=230r/min当量载荷 =608.5N3.3 确定预期额定动载荷按滚珠丝杠副的预期工作时间（小时）计算： Cam= =7668.1N3.3.1 按滚珠丝杠副的预期运行距离（千米）计算： = 式中Lh预期工作时间（小时）见表，取20000小时Ls预期运行距离（千米）一般取250KMfa精度系数，根据初定的精度等级(见表3-4）选滚珠丝杠副选三级精度fc可靠性系数。一般情况下，fc=1在重要场合，要求一组同样滚珠丝杠副在同样条件下使用寿命超过希望寿命的90%以上时选fw负荷系数。根据负荷性质表3-5。表3-3 各类机械预期工作时间Lh机械类型Lh（小时）普通机械500010000数控机床20000精密机床20000测试机床15000航空机械1000Lh=250（天）*16（时）*10（年）*0.5（开机率）表3-4 精度等级数控机fa精度等级1,2,3,4,5,6710fa1.00.90.7表3-5 可靠性系数fc可靠性%909593979899Fc10.620.530.440.330.21表3-6 负荷性质系数fw负荷性质无冲击（很平稳）轻微冲击拌有冲击或振动fw11.21.21.51.523.3.2 有预加负荷的滚珠丝杠副还需按最大轴向负荷Fmax计算；Cam=feFmax=4.5*1658.8=7464.6N 选用中预载。式中;fe预加负荷系数（见表3-7）表3-7 预加载荷系数fe预加载荷类型轻预载中预载重预载fe6.74.53.4以上三种结果比较后取其最大值即为滚珠丝杠副的Cam=7668.1N3.4 确定允许的最小螺纹底径d2m估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量m一般情况下，影响死区间隙的主要因素按影响程度自大到小排列顺序是： a. 滚珠丝杠本身的拉压刚度Ks； b. 支撑轴承的轴向刚度Kb； c. 滚珠丝杠副中滚珠与滚道德接触刚度Kc； d. 折合到滚珠丝杠副上的伺服系统的刚度KR； e. 联轴节的刚度Kt； f. 滚珠丝杠副的扭转刚度Kk； g. 螺母座、轴承座的刚度Kh。其中前三项是最主要的，而Ks又占总量的（1/31/2）。所以一般情况下可按下式精心进行计算： 机械装置中移动部件处在不同位置时系统的刚度K是不同的，刚度最小处用Kmin表示。当滚珠丝杠副轴向有工作载荷作用时，传动系统中便产生弹性变形，且=F/K。从而影响了系统的传动精度，而Kmin处系统受影响最大。机床或机械装置的伺服系统精度大多在空载下检验。空载时作用在滚珠丝杠副上的最大轴向工作载荷是静摩擦力F0。移动部件在Kmin处起动和返回时，由于方向变化将产生误差2 F0/Kmin（又称摩擦死区误差）。它是影响重复定位精度的最主要因素。一般占重复定位精度的（1/21/3）。所以规定滚珠丝杠副允许的最大轴向变形：m. 重复定位精度 定位精度 影响定位精度最主要的因素是滚珠丝杠副的精度，其次是滚珠丝杠本身的拉压弹性变形（因这种弹性变形随滚珠丝螺母在丝杠上的位置变化而变化）。以及滚珠丝杠副摩擦力矩的变化.等。一般估算是定位精度。以上两种方法算出的小值取为m（单位）。查表得重复定位精度10，定位精度25可以求得m=3 m=6 取两种结果较小值m=3估算最小螺纹底径滚珠丝杠副安装方式为一端固定，一端游动时 =13.4式中 E杨氏弹性模量2.1105N/mm2； m估算滚珠丝杠副最大允许轴向变形量（m）； F0导轨静摩擦力（N）。F0=0W（0为静摩擦系数）； L滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离（mm）。 L行程+安全行程+余程+螺母长度的一半+支承长度的一半 =行程+（24）Ph+4Ph+(46)Ph+(1/201/10)行程 （1.051.1）行程+（1014）Ph L=1.1*220+12*5=302mm3.5 确定滚珠丝杠副规格代号 根据传动方式及使用情况，按照样本可以确定滚珠螺母型式。按照已估算出的Ph、Cam在样本中查出丝杠底径d2，额定动载荷Ca应注意到d2d2m，CaCam但不宜过大，否则会使滚珠丝杠副的转动惯量偏大，结构尺寸也偏大。接着再确定公称直径。循环周数，滚珠螺母的规格代号及有关的安装连接尺寸。综上所述，查表（3-8）和表（3-9）后选用FFZL2005-3型内循环螺纹预紧螺母式滚珠丝杠副。表3-8 滚珠丝杠副的主要参数规格代号公称直径Do公称导程Pho刚球直径dw丝杠底径d2循环次数丝杠外径d1基本额定载荷刚度KCN/静载荷Coa动载荷CaFFZD2005-32053.516.9319.59.118.3536表3-9 滚珠丝杠副的主要安装尺寸螺母安装连接尺寸规格代号DD2L2D3BD4D5D6D7MD83636106211485.81020M625FFZD200 5-33.6 确定滚珠丝杠副预紧力当选择预紧螺母形式的滚珠丝杠副时需定预紧力Fp。 Fp=Fmax=*1658.8=552.9N3.7 确定滚珠丝杠副支承所用的轴承规格型号 a.计算轴承所受的最大轴向载荷FBmax,FBmax= Fmax=1658.8N b.按滚珠丝杠副支承的要求选择轴承的型号。由于滚珠丝杠副承受的载荷既有轴向的，又有径向的，因而选用角接触球轴承。 c.确定轴承内径：为便于丝杠加工，轴承内径最好不大于滚珠丝杠的大径。在选用内循环滚珠丝杠副是必须有一端轴承内径略小于丝杠底径d2。其次轴承样本上规定的预紧力应大于轴承承受最大载荷FBmax的1/3。差轴承手册，固定端取轴承内径为17mm，选用70003AC型轴承。游动端取轴内径17mm，采用60003深沟球轴承。3.8 轴承的简化计算 由于轴系中一端对称安装同型号的角接触轴承，轴系处于三支点静不动状态，可简化为：将同一支点成对安装的轴承视为一个整体，并认为支反力作用点位于两轴承中点处，这一轴承组所受的载荷Fn等于轴向外载，径向基本额定静载荷Cor2及径向基本额定动载荷Cr2可按下式计算：Cor2=2Cor，Cr2=1.625Cr式中 Cor单个轴承的径向基本额定静载荷； Cr单个轴承的径向基本额定动载荷。查手册7003AC的Cor=8.9KN Cr=13.1KN带入得 Cor2=19.8KN Cr2=21.3KN 由于之轴承承受的径向载荷Fr很小，查表e=0.68 查表 X=0.67，Y=1.14 P=XFr+YFa=0.67*60+1.14*608.5=734N 查表 fp=1.5，ft=1，Lh=20000 带入得 Cr=7.2KN9.41传动系统刚度变化引起的定位误差N/m5.5 确定定位精度V300p：任意300内的行程变动量对于半闭坏系统而言，V300p0.8*定位精度定位精度为20m/300V300p=12m15.976m5.6 滚珠丝杠强度的计算 滚珠丝杠和轴类似，其强度校核可按轴类零件进行。由于滚珠丝杠只受扭矩，不受弯矩也不受径向载荷，其受见图如下：许用应力（N/）滚珠丝杠螺纹底经（mm）。滚珠丝杠材料GCr15的屈服强度=480500MPa, =（0.20.33）代入得 =96N/代入得 d=5=3000第六章 同步带和同步轮的设计与选择6.1 同步带传动的特点和分类 与其他挠性传动相比，同步带传动的特点是:a 由于是啮合传动，故传动比较准确，工作时无滑动。b 传动效率高，可达=98%。c 传动平稳，能吸振，噪音小。d 传动比可达10，且带轮直径比V带小很多，结构紧凑，高速达50m/s，传动功率达300KW。e 维护保养方便，能在高温、灰尘、水及腐蚀介质中工作，不需润滑。f 安装要求高，对两带轮轴线平行度及中心距要求严格，以防止发生干涉，跳齿，爬齿等现象。g 带与带轮制造工艺复杂。 同步带传动按用途可分为：一般工业用同步带传动，齿形呈梯形，主要用于各种中小功率机械；以及高转矩同步带传动，齿形为圆弧形，主要用于重型机械传动，上诉梯形齿已有ISO及我国的型号，尺寸标准，而圆弧齿也有各国企业的型号、尺寸标准。 同步带传动除保持了带传动的优点外，还具有以下显著特点： 由于它是一种啮合传动，因而带与带轮间不存在相对滑动从而使主、从动轮的传动达到同步； 传动效率高，可达到98%99%，居带传动之首； 带齿与轮齿之间齿侧间隙很小，严格同步，传动比准确，角速度恒定，故可用于精密传动； 带的张紧力很小，因而轴上压力很小，轴承使用寿命可得到延长； 结构紧凑，还适宜多轴传动； 传动功率范围大； 传动比为1:10，线速度可达10m/s。、6.2 圆弧齿同步带和同步轮的特点 圆弧齿同步带传动又称高扭矩带传动（HTD）。与梯形齿同步带传动相比，除一般同步带传动的优点外，更突出的特点是：承载能力大大提高；较梯形齿同步带传动高120200%；（1） 降低了振动和噪音；（2） 减轻了带齿工作面的磨损；（3） 传动效率得到提高；（4） 传动更为平稳，适于更高转速的传动。所以决定在进给系统中采用圆弧齿面的同步带传动。6.3 同步带及同步轮的设计与选择1 计算设计功率Pd KA工作情况系数。查表取1.5，P为带传递的功率P=2.85KW2 带型根据n1和Pd查图：选择5M型。传动比i前面已经给出为i=1.253 带轮设计带轮齿数：小带轮齿数Z1=32、大带轮齿数Z2=40带轮节圆直径：小带轮节圆直径d1=50.93mm、大带轮节圆直径d2=63.66mm；带轮外径：小带轮外径do1=49.79mm、大带轮外径do2=62.52mm。初选节线长度式中ao为两同步轮的中心距，初选为70mm =320.48mm查表后，考虑到结构的紧凑，选Lo=320mm 带齿数64中心距查表为69.7mm 其可调范围+0.76-1.27mm，带长系数K1=0.9 啮合齿数系数Kz=1查表得bso=9mm 取bs=20mm式中Po为电机的额定功率Pd为同步带传送的名义功率带宽系数带轮宽度bf=21.3mm =25mm压轴力Q=KF(F1+F2)其中F1为紧边张力F1=1250Pd/V=1250*4.56/3=1900.8NF2为松边张力F2=250Pd/V=250*4.56/3=380.2NQ=0.77KF(F1+F2)=0.77*1*(1900.8+380.2)=2281N小轮包角6.4 X轴张紧联结套的选用由于电机的输出轴直径为24mm,滚珠丝杠与同步轮配合处的直径为20mm.选用型张紧套其参数如下表6-1 Z1型张紧套的各项参数基本尺寸（mm）当P=100N/mm时的额定负荷重量（kg）dDLI轴向力（KN）扭矩（KNm）32366.35.36.40.100.0140459.90.200.02结 论 本论文设计的这套数控车床进给系统，主要参阅了CA6140型普通车床，仔细分析这种型号的车床在使用过程中的利与弊，虚心向老车工师傅请教，经过两人的认真分析，多方面收集相关资料，不断修改，得出这样的结果：这项设计的主要优点在于结构紧凑、传动准确、可靠性高、成本低廉，既可作为新产品进行生产，也可用于普通车床的数控改造，实用性较强。经过工厂的工程技术人员的论证，基本达到了设计要求，但由于时间仓促，还没有在实践中应用，等待试用后的进一步完善。致 谢 作为一个大专生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，在这里衷心感谢指导老师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持，让我按时完成了这次毕业设计。由于我水平有限，设计中许多地方还不是很了解，在设计过程中不断虚心请教。得到沈阳工程学院机械系多位老师的指点，同时我也查阅了许多的资料，使我获益匪浅，增强了对今后从事机械行业的信心，在此向各位曾经帮助我们完成设计任务的各位老师表示衷心的感谢。 同时也感谢沈阳工程学院机械系给我这样一个难得的锻炼机会，使我既可以检验一下自己这年两的学习情况，又可以让我在实践中得到锻炼，及时发现自己的缺点和不足，在那些方面需要继续努力加强和提高，争取早日做一名合格的工程技术工人，我们决心以积极向上的工作态度，实事求是的工作作风在以后的工作中做出好的成绩，以自己的实际行动来报答这三年的教育，决不辜负各位老师和学校的厚望。参考文献1 戴曙.金属切削机床.北京：机械工业出版社，20012 扬老记主编.AutoCAD2004工程制图实用教程.北京：机械工业出版社，2004 吴浩烈主编. 电机及电力拖动基础. 重庆：重庆大学出版社，2004 李洪主编. 实用机床手册. 沈阳：辽宁科学技术出版社，1999 于超.杨玉海.郭键业.机床数控技术与编程.沈阳： 沈阳航空工业学院，2006 西北工业大学工程制图教研室编.画法几何及机械制图. 陕西科学技术出版社,1998 修订版 机床设计手册编写组 . 机床设计手册 . 第2册 .零件设计.北京：机械工业出版社，1986 成大先主编.机械设计手册.第5卷.北京：化学工业出版社，2002 孙恒 .陈作摸 .机械原理. 第六版.北京：高等教育出版社，2001 徐豳.机械设计手册.第3卷 .北京：机械工业出版社，1991 于永泗.机械工程材料.大连理工大学出版社，2003 张代东.机械工程材料应用基础.北京：机械工业出版社，2001 王少怀主编 .机械设计师手册（中册）.北京 :电子工业出版社，2006 吴宗泽 .机械零件设计手册 .北京；机械工业出版社，2003 15 C.-H Lan.T.-.S.Lan . 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