CK6125数控车床主传动系统设计

无锡职业技术学院毕业设计说明书数控车床主转动系统的设计目录第一章引言 (1)第二章设计方案论证与拟定 (2)2.1 总体方案的论证 (2)2.2 总体方案的拟定 (2)2.3 主传动系统总体方案图及传动原理 (2)第三章设计计算说明 (5)3.1 主运动设计 (5)3.1.1 参数的确定 (5)3.1.2 传动设计 (6)3.1.3 转速图的拟定 (8)3.1.4 带轮直径和齿轮齿数的确定·······错误!未定义书签。

3.1.5 传动件的设计·············错误!未定义书签。

3.2 纵向进给运动设计 (38)3.2.1 滚珠丝杆副的选择 (38)3.2.2 驱动电机的选用 (42)结论 (47)小结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)第一章引言当前的世界已进入信息时代，科技进步日新月异。

生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧，产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。

现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上，而且要求零件的质量更高、精度更高，形状也日趋复杂化，这是摆在机床工业面前的一个突出问题。

为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题，一种新型的机床——数字控制(Numerical control)机床的产生也就是必然的了。

此次设计是数控机床主传动系统的设计，其中包括机床的主运动设计，纵向进给运动设计，还包括齿轮模数计算及校核，主轴刚度的校核等。

第二章总体方案论证与拟定2.1 总体方案的论证数控车床是基于数字控制的，它与普通车床不同，因此数控车床机械结构上应具有以下特点：1．由于大多数数控车床采用了高性能的主轴，因此，数控机床的机械传动结构得到了简化。

2．为了适应数控车床连续地自动化加工，数控车床机械结构，具有较高的动态刚度，阻尼精度及耐磨性，热变形较小。

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CK数控车床主传动系统及进给伺服系统设计CK数控车床是一种智能化的机床设备，具有高效、精度高、自动化程度高等特点，被广泛应用于机械制造、航空航天、军工等领域。

CK数控车床的主传动系统是其核心部件之一，关系到车床的工作效率和加工精度。

进给伺服系统则是保证车床加工过程稳定性的重要组成部分。

本文主要从CK数控车床主传动系统和进给伺服系统的设计角度进行分析和讨论。

一、CK数控车床主传动系统的设计1. 主轴驱动方式主轴驱动方式通常可以由电机、齿轮传动或皮带传动等方式实现。

在CK数控车床中，常用的主轴驱动方式为交流伺服电机直接驱动主轴，具有驱动力矩大、响应速度快、控制精度高等特点。

2. 齿轮系统设计齿轮系统是实现主轴传动的关键组成部分，其设计应考虑到精度、牢固性、噪声等因素。

通常使用调质淬火的合金钢齿轮，采用齿轮精度等级要求高于齿轮传动的精度等级，以保证齿轮传动的精确性和稳定性。

同时，为了减少噪声和振动，应该选择齿轮结构简单、转速变化范围小和运转平衡的齿轮组合。

3. 主轴轴承设计主轴轴承是支撑主轴的关键组成部分，其设计应考虑到承载能力、耐磨性、轴向刚度以及寿命等因素。

常用的主轴轴承采用滚道式或杯状式结构，具有承载能力大、耐磨性好等优点。

同时，应合理选择轴承的接触角度和精度等级，减小径向力矩、抗疲劳性好，以提高轴向刚度和使用寿命。

4. 润滑系统设计润滑系统是保障主轴正常运转的关键组成部分，其设计应考虑到润滑方式、油品种类和加油方式等因素。

常用的润滑方式包括油脂润滑和油膜润滑，油品种类应选择合适的润滑油，加油方式应考虑到主轴的运转状态，一般采用快速注油式或定期注油式。

二、CK数控车床进给伺服系统的设计1. 进给驱动方式进给驱动方式通常可以由电机、齿轮传动或滑块传动等方式实现。

在CK数控车床中，常用的进给驱动方式为伺服电机驱动滚珠丝杠，具有进给精度高、稳定性好、响应速度快等特点。

2. 滚珠丝杠设计滚珠丝杠是实现进给传动的关键组成部分，其设计应考虑到精度、耐磨性、轴向刚度以及寿命等因素。

数控机床主传动系统设计毕业设计(工作计划,工作总结,文献综述)数控机床主传动系统设计毕业设计(工作计划,工作总结,文献综述)工作计划毕业设计是在学生完成全部理论教学和时间教学后所进行的一次综合训练，是整个教学过程中最后一个主要的实践教学环节，目的是使学生综合运用所学的基础理论，专业知识和基本技能，进行工程设计和科学研究等工程师的基本训练，进一步培养学生的科学态度，独立分析和解决问题的能力以及创新的精神。

因此，我为这次毕业设计制定了一个详细周密的工作计划。

本次毕业设计完成需12~15周。

预期结果为主轴箱展开图、横剖面图、转速图和功率扭矩图、传动系统图、拆主轴零件图及主轴的加工编程等。

结果表现形式为全部设计图纸及设计说明书。

1基本要求（1）中英文文献及文献综述各一份（2）阅读有关材料15篇（3）外文资料翻译3000字以上（4）设计说明书10000字以上（5）折成A0号图纸4张2设计任务（1）运动设计（2）动力设计（3）结构设计（4）主轴数控加工编程（5）拆主轴零件图（6）传动系统图（7）主轴箱展开图（8）横剖面图（9）转速图和功率扭矩图3工作计划（1）第1~2周实习调研、检阅资料（2）第3~4周方案确定、开题报告（3）第5~8周设计数控机床主传动系统总体方案（4）第9~13周外文翻译（5）第14周撰写说明书（论文）（6）第15周上交设计（论文）工作总结本文完成了数控机床主传动系统设计。

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。

对它的精度、刚度、噪声、温升、热变形都有严格的要求。

由于数控机床的主运动要求有较大的调速范围，因此数控机床的主传动电机主要使用交流变频调速伺服调速电机。

由于主运动采用了无级变速，为了确保低速时的扭矩，数控机床在交流和直流电机无级变速的基础上配以齿轮变速。

数控机床采用带有变速齿轮的主传动。

通过少数几对齿轮减速，扩大了输出扭矩，以满足主轴输出扭矩特性的要求，以获得强力切屑时所需要的扭矩。

目录摘要 (II)ABSTRACT. (III)第一章前言 (1)1.1课题背景及目的 (1)1.2国内外研究现状及发展趋势 (1)1.2.1 数控系统的发展趋势 (1)1.2.2 我国数控车床的研究现状及发展趋势 (2)1.3课题研究内容及方法 (5)1.3.1 课题研究内容 (5)1.3.2 研究方法 (5)1.4论文构成 (5)第二章主传动系统的设计 (6)2.1主传动系统的设计要求 (6)2.2总体设计 (6)2.2.1 拟定传动方案 (6)2.2.2 选择电机 (7)2.2.3 主运动调速范围的确定 (9)2.2.4 转速图 (11)第三章传动系统零部件设计 (12)3.1传动皮带的设计和选定 (12)3.1.1．V带传动设计 (12)3.2轴系部件的结构设计 (14)3.2.1 I轴结构设计 (14)3.2.2 II轴结构设计 (17)3.2.3电磁摩擦离合器的计算和选择 (21)第四章主轴结构设计 (23)4.1对主轴组件的性能要求 (23)4.2轴承配置型式 (24)4.3主要参数的确定 (24)4.4主轴头的选用 (25)4.5编码器的选择与安装 (25)第五章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)摘要：数控车床不仅能够车外圆还能用于镗孔、车端面、钻孔与铰孔。

与其他种类的机床相比，车床在生产中使用最广。

本论文首先介绍了我国数控机床发展的过程与现状,并分析了其存在的问题;对数控机床的发展趋势进行了探讨；并对c6140数控车床主轴箱传动系统进行了设计与计算。

主轴箱有安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮组成。

数控车床主轴可以获得在调速范围内的任意速度，以满足加工切削要求。

目前，数控车床的发展趋势是通过电气与机械装置进行无级变速。

变频电机通过带传动和变速齿轮为主轴提供动力。

通常变频电机调速范围3—5，难以满足主轴变速要求；串联变速齿轮则扩大了齿轮的变速范围。

本设计将原来的带轮不卸荷结构变为了带轮卸荷结构，使输入轴在带处只受转矩，将轴上的径向力传动到车床机体上,改善了输入轴的受力情况。

摘要 (3)ABSTRACT (5)1 绪论 (7)1.1 选题的背景及意义 (7)1.2国内外发展和现状 (8)1.3研究设想 (10)1.4总体设计方案 (10)2 卧式镗床总体设计方案 (11)2.1 卧式镗床的工作原理 (11)2.2卧式镗床的总体布局 (12)2.3 主要技术参数 (12)2.4 卧式镗床 (14)2.4.1 组成部件及运动 (14)2.4.2主轴部件机构 (15)2.4.3夹具 (16)3 卧式镗床传动系统设计 (17)3.1主传动系统的运动设计 (17)3.2 电机的选择 (18)3.3 计算传动装置的运动和动力参数 (20)3.3.1 公比 的选用 (20)3.3.2.主变速传动系统设计的一般原则 (20)4 机床主传动系统的运动设计 (22)4.1绘制转速图 (22)4.1.1绘制结构网 (22)4.1.2绘制转速图 (23)4.2传动轴的计算转速 (24)5 机床主传系统的动力计算 (26)5.1 传动轴直径的估算 (26)5.2 齿轮模数的估算 (27)5.2.1、第Ⅰ、Ⅱ轴之间齿轮设计 (27)5.2.2、第Ⅱ、Ⅲ轴之间齿轮设计 (28)5.2.3、第Ⅲ、Ⅳ轴之间齿轮设计 (29)5.2.4、第Ⅳ、Ⅴ轴之间齿轮设计 (30)5.3 齿轮模数的验算 (31)5.3.1 齿轮模数计算公式 (31)5.3.2、第Ⅰ、Ⅱ轴之间齿轮设计 (33)5.3.3、第Ⅱ、Ⅲ轴之间齿轮设计 (34)5.3.4、第Ⅲ、Ⅳ轴之间齿轮设计 (35)5.3.5、第Ⅳ、Ⅴ轴之间齿轮设计 (36)5.4 齿轮尺寸参数确定 (37)5.5 传动轴的弯曲刚度验算 (40)5.5.1 齿轮及轴受力分析简图 (40)5.5.2 轴的挠度计算 (48)5.5.3 轴的倾角计算 (48)6 轴承的选择及寿命的验算 (52)6.1 轴承的选择 (52)6.1.1 Ⅰ轴轴上轴承选择 (52)6.1.2 Ⅱ轴轴上轴承选择 (52)6.1.3 Ⅲ轴轴上轴承选择 (53)6.1.4 Ⅳ轴轴上轴承选择 (53)6.2 轴承寿命计 (53)6.2.1 Ⅲ轴上轴承的轴承的疲劳寿命验 (53)参考文献 (57)致谢 (58)摘要在全面了解卧式镗床的结构、工作原理、控制方法的基础上，设计TPX619B卧式镗床主传动系统及其执行机构。

沈阳理工大学课程设计专用纸图 1.1转速图和主轴功率特性图2．齿轮齿数的确定（1）Ⅰ轴与Ⅱ轴的中间齿轮的齿数取 301min ==Z Z 111/'0.6u Z Z == 根据上式求得 150z '=且1180120z z '+=<，所以满足要求。

（2）Ⅱ轴与Ⅲ轴之间齿轮的齿数取 min 220Z Z == 222/'0.33u Z Z == 根据上式求得 260Zz =且2280120z z '+=<，所以满足要求。

（3）Ⅲ轴与Ⅳ轴之间齿轮的齿数取 min 325Z Z == 333/'0.33u Z Z == 根据上式求得 '75Z =且33100120z z '+=<，所以满足要求。

（4）Ⅳ轴与Ⅴ轴之间齿轮的齿数取 min 450Z Z '== 444/'0.99u Z Z == 根据式求得 450Z =且44100120z z '+=≤，所以满足要求。

联立上面两式求得：Z 5=55, 550z '=。

图1.23．主轴及各传动轴计算转速的确定： (1) 主轴计算转速的确定：根据转速图得中型车床主轴的计算转速80min v n r =。

(2) 各轴的计算转速的确定主轴计算转速确定后，就可以从转速图上得出各传动轴的计算转速，对于上述转速图可得各传动轴的计算转速如下：2轴的计算转速：1250min n r = 1轴的计算转速：750min n r =44444110.810.939257.1318P d kA mm n η⨯≥=⨯⨯= 圆整后取458d mm = 5齿轮模数估算（1）第一对齿轮：1750min n r =；301=Z ；10.6u =；()()3312222111 1.680.41116300163002.408300.41250750m j uPm Z u n φσ±+⨯===⨯⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦取标准值5.21=m （2）第二对齿轮：2250min n r =； 220Z =；20.33u =；()()332222222130.51116300163002.718350.51250250m j uPm Z u n φσ±+⨯===⨯⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦取标准值32=m （3） 第三对齿轮：2250min n r =；423=Z ；67.01=u ；()()333222233130.671116300163002.8188420.671250250m j uPm Z u n φσ±+⨯===⨯⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦取标准值33=m （4）第四对齿轮：m in 1254r n =； 534=Z ；8.04=u ；()[]()90.212512508.0538118.0116300116300322342244=⨯⨯⨯⨯⨯+=±=n u Z Pu m j m σϕ取标准值34=m 所以取m=3 两组都是 6中心距的计算： D1=二 传动轴的验算轴在载荷的作用下会产生弯曲和扭转变形，当这些变形超过某个允许值时，会使机器零部件工作状况恶化，甚至使机器无法正常工作，故对精密机器的传动和对刚度要求高的轴，要进行刚度校核，以保证轴的正常工作。