立式加工中心主传动系统设计1(编辑修改稿)

立式加工中心主传动系统设计1(编辑修改稿)内容摘要：

p p p pp x y u q wc      ( ) ( ) 17 5 7 5pnbpK   料 8 V= Dn=30 *1000/1000=铣 削 扭 矩 ： 公 斤 力 m ＝ 公 斤 力 m ＝ 3 2 . 9 N m2 2 3 . 6 3 02 0 0 0 2 0 0 0EPDM 180。 == g g g g 铣 削 功 率 ： kW= 2 3 . 6 9 . 4 26 1 2 0 6 1 2 0EPvN 180。 == g 刀具：硬质合金钢（精加工、高速） 加工材料： b =75 公斤力 /mm,中、高碳钢 1）端铣： 精加工：铣削深度 t=～ 1mm 取 t=1mm铣削速度 v=90～ 150m/min V= Dn=45*1000/1000=B=～ D=18～ 36mm(取 B=35mm) z=2 铣 削 扭 矩 ： 公 斤 力 ＝ 公 斤 力 ＝2 . 2 4 5 0 . 0 5 0 . 4 92 0 0 0 2 0 0 0EPDM m m N m180。 == g g g g 铣 削 功 率 ： 2 . 2 1 4 1 . 4 0 . 0 56 1 2 0 6 1 2 0EPvN kW kW180。 = = =g 2）立铣 pc = px = py = pu = pq = pw = ( ) ( ) 17 5 7 5pnbpK   料 •1 0 . 7 5 .. 3 0 . 2(8 2 . 5 1 0 . 1 3 0 24 5 1 0 0 02 . 2 (p p pppx y up zpqwc t s B zPKDn    Ｅ 料１ １１＝ 公 斤 力 ）＝ １＝ 公 斤 力 ）. 7 2 . 0(5 0 . 1 5 3 0 230(p p pppx y up zpqwc t s B zPKDn    Ｅ 料０ .86 ０ １＝ 公 斤 力 ） ＝ １１＝ 公 斤 力 ）8 2 . 5 , 1 . 0, 0 . 7 5 , 1 . 1 , 1 . 3 , 0 . 2p p p p pp x y u q wc      ( ) ( ) 17 5 7 5pnbpK   料 其 中 ： 0 .0 5 0 .1 5 ( = 0 .1 m m )mmZZ每 齿 走 刀 量 ： S 取 Sv mm= 取 45mm1 5 0 1 0 0 01000DDnpp 180。 = = =180。 9 经验植： D=32mm,B=32mm,t=3mm, zS mm ， z=4,n=1000r/min, V= Dn=32*1000/1000= 铣削功率： N= kWg v P E 1 2 0 0 0* 9 16 1 2 0  选用电机 选用变频调速电机，频率范围 2~100HZ， 4 极，转速范围 60~3000r/min。 当 f50Hz时为恒转矩调速；当 f50Hz 时为恒功率调速。 故有，当 f=50Hz 时电机有最大转 矩，若电机额定功率为 4KW，则 40MAXMN m。 现选用带传动比为 1： ，齿轮传动比为 1： 1或 1： 3 的二联齿轮传动副。 则主轴转速范围为 ~2860r/min，满足要求100r/min~2500r/min。 由图 25 电机特性曲线图及表 2表 2表 24 和图 26 确定电机： 变频调速电机 4 级 频率范围 2~100Hz, 转速范围 60~3000RPM，拐点转速（ 50Hz）1430r/min，额定功率 4KW，最大转矩 40Nm ▲转矩与频率的关系曲线 ▲功率与频率的关系曲线 图 25 电机特性曲线图 铣 削 扭 矩 ：公 斤 力 ＝ 公 斤 力 ＝1 9 1 . 8 6 3 2 3 . 0 7 3 0 . 0 82 0 0 0 2 0 0 0EPDM m m N m180。 == g g g g•0 .8 5 0 .7 5 .00 .7 3 0 .1 3(1 2 .5 3 0 .1 5 3 2 43 2 1 0 0 01 9 1 .8 6 (p p pppx y up zpqwc t g s g B zPKD g n    Ｅ 料１公 斤 力 ）１公 斤 力 ） 10 表 22 电机参数表 型号 额定功率 （ KW） 机座号 额定转速 (r/min) 额定电流 (A) 额定转矩 () 堵转转矩 / 额定转矩 最大转矩 / 额定转矩 转动惯量 （ kg. ） 重量 （ Kg） 变频器功率 （ kw） A型 B 型 CTB41P5BXB334 100LM 920 15 36 CTB42P2BXB334 100L1 920 22 38 CTB43P0BXB334 3 100L2 920 31 40 CTB44P0BXB334 4 112M 940 40 57 CTB45P5BXB334 132S 950 55 75 注： 额定电压 /频率： 380V/50Hz 极数： 4 极 同步转速 1430 转 /分 图 26 B5法兰安装图 所以可以选用的电机为： 电机： CTB44P0BXB33 合理 11 第 3 章 传动系统的设计 主传动系统的设计 带传动的设计 1 计算功率 带轮传动的传动比 ： i= ，选取 SPA 型窄带，且 所以： 2 中心距的计算 取 则 1 2 1 221120 0 0[ 3 ]239。 0022 . 6 1 0 . 3 20 . 7 ( ) 2 ( ) 1 5 4 4 4 0 2 5 0()2 ( )24( 1 2 0 1 0 0 )5 0 0 ( 1 0 0 1 2 0 ) 8 4 5 . 9 82 4 2 5 0d d d dddd d dPPd d a d d a a m mddL a d damm               ０ ＝ 取　 　 3 计算包角 4 计算带速 4 0 1 4 3 07 . 4 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0Dnv m s    5 计算预紧力 式中 计算功率； v 带速； K 材料的修正系数； z 带数 1. 2 4 4. 8AP K P k W   ca1430 / m innr电 机 ＝ 121 0 0 , 1 2 0ddd m m d m m[ 3 ]39。 09009 0 0 8 4 5 .9 82 5 0 2 7 7 .0 1 2 8 022dddL m mLLa a m m a m m      取 21 [ 3 ]10[ 3 ]01 8 0 5 7 .5 1 7 5 .9 0 .8 3 , 0 .9 9 ( ( 2 .6 1 0 .3 2 0 .9 9 0 .8 33ddcaddaPzPPz           Ｌ０ Ｌ所 以 Ｋ ＝ 　 Ｋ ＝＝） Ｋ Ｋ ）取 满 足 条 件 要 求 caP20 2 .55 0 0 ( 1 )caPF q vz v K   12 2022 .55 0 0 ( 1 )4 .8 2 .55 0 0 ( 1 ) 0 .1 2 7 .4 93 7 .4 9 0 .9 91 6 9 .6 4caPF q vzv KN      6 计算作用到 Ⅰ 轴上的压轴力 110 0 011102 c o s 2 c o s( ) 2 sin2 2 2 21 7 5 .91 7 5 .92 sin sin 1 0 1 722ppF zF zF zFF zF N        式 中 主 动 轮 的 包 角 z 带 的 根 数 带 的 预 紧 力 = 2 3 1 6 9 . 6 40F 齿轮传动的设计 1 材料的选择：小齿轮 40Cr 调 , ；大齿轮 45钢 ,。 初选小齿轮的齿数 ，且其 3m mm,则大齿轮的齿数 2 齿面接触强度设计 1）确定公式中个计算数值 试选载荷系数 =。 计算小齿轮传递的扭矩 由《机械设计》 表 107 圆柱齿轮的齿宽系数 选取齿宽系数 =。 由《机械设计》 表 106 弹性影响系数查得材料的弹性影响系数 1 2a= MP。 由《机械设计》 图 1021d 齿轮的接触疲劳强度极限 按齿面硬度查的小齿轮的接触疲劳强度极限 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 Hlim2 550 MP  a。 700B MP  a 500S MP  a650B MP  a 360S MP  a 1 28z2 1 3 43 2 8 8 4 , 5 6z i z z z      且 由 此 可 知 [ 3 ]2131 12 . 2 3 ( )t EtdHKT zid i5511159 5 . 5 1 09 5 . 5 1 0 ( 0 . 9 6 )9 5 . 5 1 0 0 . 9 6 3 0 . 7 7745PPTnnNm       电 机１＝ ＝　4 ＝ ＝　 dd[3][3]tK[3]HlimHlim1 600 MP  a 13 计算疲劳寿命 h。 [ 3 ] 86 0 7 4 5 1 8 3 0 0 1 5 1 . 2 9 6 1 0hN j L        １ 1＝ 60n 由《机械设计》 图 1019 接触疲劳寿命系数 查得接触疲劳寿命系数 1 ＝ ， 2 ＝。 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1﹪，安全系数为 S=1,由此得： 1 l i m 11[] H N HH K S [3]＝ ＝ 0 . 9 5 6 0 0 ＝ 570MP 2 l i m 22[] H N HH K S [3]＝ ＝ 0 . 9 8 5 5 0 ＝ 539MP 2）计算 试算小齿轮分度圆直径 1td ，代人 []H 中较小的值  [ 3 ]221 331 1 1 . 3 3 0 . 7 7 3 1 1 8 9 . 82 . 2 3 ( ) 2 . 2 3 ( ) 6 5 . 0 50 . 2 3 5 3 9t EtdHKT zid m mi        计算圆周速度 v 11 6 3 . 1 3 1 1 9 2 3 . 9 4 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0tdnv m s     计算齿宽 b 1dtbd = 计算齿宽和齿高之比 b/h: 法向模数 11/ 6 5 .0 5 /28 = 2 .5 2ttm d z 齿高 th= m 3    b/h=计算载荷系数 根据 v=,7 级精度，由《机械设计》 图 108 动载系数图 查得动载系数 直齿轮，假设 ＜ 100N/mm。 由《机械设计》 表 103 查得。 由《机械设计》 表 102 查得使用系数。