数控加工中心主轴箱设计+CAD图纸(3)
正如上面的分析，该机床的主传动系统采用分段无级变速系统。齿轮变速级数初步定为两级，高速级和低速级。当机床用于铣削加工时，其主轴输出转速较大，一般都处在电动机的恒转矩变速范围内，此时可由高速级输出；而当机床用于镗削加工时，其主轴输出转速一般都较小，为了保证此时主轴输出转矩满足加工要求，转速由变速系统低速级输出。
考虑到设计中镗杆的可伸缩结构，为使传动件结构和设计计算尽量简单，将滑移齿轮布置在Ⅱ轴上，并且齿轮传动的高速级和低速级传动比分别为1：1和1：2；Ⅱ轴和Ⅲ轴间采用定比传动，传动比为1：1.5。
3主传动系统主要传动件计算
3.1主轴电机的选择
本次设计使用的主轴电机从指导老师提供的《1PH6风冷式交流主轴电机产品系列》中选取。
从产品系列中可以看到，满足机床主传动功率要求的电机型号为1PH6 135-4NF0，其主要参数如下：
额定功率：
额定转速：
最高转速：
最低转速：
额定扭矩：
约 重：
外形尺寸详细参数如图3.1所示：
3.2传动件运动计算
根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围
Rdp=nmax/nd=4500/1500=3
而主轴要求的恒功率转速范围Rnp= nmax/nd=4500/150=30 ,远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率转速范围，所以必须串联变速机构的方法来扩大其恒功率转速范围。
设计变速箱时，考虑到机床结构的复杂程度，运转的平稳性等因素，取变速箱的公比Фf等于交流主轴电动机的恒功率调速范围Rdp，即Фf=Rdp=3，功率特性图是连续的，无缺口和无重合的。
变速箱的变速级数
Z=lg Rnp/lg Rdp=lg30/ lg 3=3.10
取 Z=3
确定各齿轮副的齿数：
S取144 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
选用北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，连续额定输出功率为7.5kw。
由此拟定主传动系统图、转速图以及主轴功率特性图分别如图3.1、图3.2、图3.3
3.3轴的估算
传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度要求。强度要求保证轴在反复载荷和扭转载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大的变形。因此疲劳强度一般不是主要矛盾。除了载荷比较大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求轴在载荷下（弯曲，轴向，扭转）不致产生过大的变形（弯曲，失稳，转角）。如果刚度不够，轴上的零件如齿轮，轴承等由于轴的变形过大而不能正常工作，或者产生振动和噪音，发热，过早磨损而失效。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。通常，先按扭转刚度轴的直径，画出草图后，再根据受力情况，结构布置和有关尺寸，验算弯曲刚度。
计算转速nj是传动件传递全部功率时的最低转速，各个传动轴上的计算转速可以从转速图上直接得出如表2-1所示。
上一篇：鼠标上盖注塑模具设计+CAD图纸
下一篇：环形炉设计+CAD图纸+文献综述