第三章数控机床的主传动设计

数控机床的主传动方式数控机床的主传动方式有多种，常见的有伺服电机驱动方式、主轴伺服驱动方式和液压驱动方式。

1. 伺服电机驱动方式：伺服电机驱动方式是数控机床最常见的主传动方式之一。

伺服电机是一种特殊的电机，它能够根据控制信号精确地控制转速和位置。

在数控机床中，伺服电机通常用于驱动主轴、进给轴和其他重要的运动部件。

采用伺服电机驱动方式的数控机床具有运动精度高、响应速度快、动态性能好的优点，广泛应用于高精度加工领域。

2. 主轴伺服驱动方式：主轴伺服驱动方式是一种专门针对主轴进行优化设计的传动方式。

在数控机床中，主轴承担着主要的加工任务，因此主轴伺服驱动方式的设计对于整个机床的加工质量和效率具有重要影响。

主轴伺服驱动方式通常采用伺服电机和蜗轮蜗杆传动机构，通过伺服系统的精确控制来实现主轴的旋转运动。

采用主轴伺服驱动方式的数控机床具有转速范围宽、加工效率高、加工精度好的优点。

3. 液压驱动方式：液压驱动方式是一种利用液压系统实现主传动的方式。

液压驱动方式适用于大型数控机床，特别是用于锻压、冲压、剪切等需要大力矩和力量的加工任务。

液压驱动方式主要通过液压泵、液压缸和液压阀等液压元件实现主传动，具有输出力矩大、传动平稳、可靠性高的优点。

在液压驱动方式下，数控机床能够实现高压、高速、重载的大功率加工任务，适用于重型加工领域。

除了以上主要的传动方式，还有一些其他的传动方式，如：齿轮传动、带传动、链传动等，这些传动方式在一些特定的数控机床中也有应用。

需要根据具体的数控机床的加工任务和要求来选择合适的主传动方式，以实现高效、精密的加工。

摘要本文作者研究的主要是数控车床的主传动系统，这类主传动系统的设计可用于对普通车床的改造，以适应当前我国机床工业发展的现状，具有一定的经济效益和社会效益。

本文作者完成的设计主要包括根据一些原始数据（其中包括机床的类型、规格等）结合实际条件和情况对车床一些参数进行拟定，再根据拟定的参数，进行传动方案的比较，确定传动方案。

然后计算各传动副的传动比及齿轮齿数，再估算齿轮的模数和各轴的轴径，并对齿轮和轴的强度、刚度进行校核。

除此之外，还要对箱体内的主要结构进行设计，一些零件的选型，如电磁离合器的选择等，从而完成对整个主传动系统的设计。

关键词：数控车床主传动系统设计AbstractWhat author of this text study numerical control main transmissionof lathe mainly, the main design of transmission can use for to ordinary transformation of lathe, In order to adapt to the current situation of thepresent industrial development of lathe of our country, economic benefitsand social benefit.The design that the author of this text finished includes accordingto some initial data mainly( type, specification of including the lathe ,etc.) Combine actual condition and situation draft to some parameters of lathe,and then according to the parameter drafted, Carry on the comparison ofthe transmission scheme, confirm the transmission scheme. It then can't calculate every transmission transmission of the packs than and gear wheeltooth count, estimate modulus and the every axle foot-paths of axle of gearwheel more, And check the intensity, rigidity of gear wheel and axle . In addition, will design the main structure in the body of the case , the selecting types of some parts, Electromagnetic choice of clutch,etc., finishto whole main design of transmission for instance.Keywords：NC machine tool; main driving system; design目录0 引言 (1)1 总体设计方案拟定 (3)1．1拟定主运动参数(、、Z) (3)1．2运动设计 (3)1．3动力计算和结构草图设计 (3)1．4轴和齿轮的验算 (3)1．5主轴变速箱装配设计 (3)2 参数拟定 (4)2.1车床主参数(规格尺寸)和基本参数 (4)2.2各级转速的确定 (4)3．运动设计 (5)3．1主拟定传动方案 (5)3．2传动方案的比较 (5)3．2．1采用单速电机 (5)3．2．2采用双速电机 (6)3．3各级传动比的计算 (7)3．4各轴转速的确定方法 (9)3．4．1Ⅰ轴的转速 (9)3．4．2中间传动轴的转速 (9)3．5转速图拟定 (10)4 动力计算 (11)4.1齿轮的计算 (11)4.1.1确定齿轮齿数和模数（查表法） (11)4．1.2确定齿轮的齿数和模数（计算法）并校核 (12)4．1.3齿轮的精度设计； (15)4.2电磁离合器的选择和使用 (19)5 轴的设计和验算 (21)5.1轴的结构设计 (21)5.2轴的强度校核(以Ⅰ轴为例) (21)5.2.1选择轴的材料 (22)5.2.2初估轴径 (22)5.2.3结构设计 (22)5． 2. 4 轴的受力分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235.3轴的刚度校核(以Ⅰ轴为例) (25)6 主轴变速箱的装配设计 (28)6.1箱体内结构设计的特点 (28)6.2设计的方法(以轴的布置为例) (28)7 结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附件清单 (34)0引言这次毕业设计中,我所从事设计的课题是经济型数控车床主传动机构设计。

第一章前言1.1 数控机床的发展概况数控机床是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度上就代表这个国家的制造业水平和竞争力。

我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。

初步形成了数控产业基地。

在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。

兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。

这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。

建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。

虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。

虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比（与国外对比）不仅技术水平有差距，在某些方面发展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。

1.2 数控机床的未来发展趋势1) 高速化。

随着汽车、航空航天工业的发展，铝合金及其他新材料的应用日益广泛，对高速加工的需求越来越强劲。

2) 高精度。

机床的加工精度，以及其可重复性和可信赖度高，性能长期稳定，能够在不同运行条件下“保证”零件的加工质量。

3) 工序集约化。

在一台机床上尽可能加工完毕一个零件的所有工序，同时又保持机床的通用性，能够迅速适应加工对象的改变。

4) 机床的智能化。

加工设备不仅提供“体力”，也有“头脑”，能够在线监测工况、独立自主地管理自己，并与企业的生产管理系统通信。

5) 机床的微型化。

随着各种产品的小型化以及微机电系统的迅速发展，对机床微型化提出了强烈的需求。

1.3 数控机床的主传动系统主传动系统是实现主运动的传动系统，它的转速高、传递的功率大，是数控机床的关键部件之一。