机械5

立式加工中心主传动系统设计 摘要：本文介绍了立式加工中心的一些基本概况，简述了机床主传动系统方面的原理和类型，分析了各种传动方案的机理。立式加工中心主传动系统包括了主轴电动机、主轴传动系统和主轴组件三部分组成。本文详细介绍了立式加工中心主传动系统的设计过程，该立式加工中心选用圆弧齿同步带传动，该种传动方式的特点在于它能使主传动系统的结构比较简单，而且避免了齿轮传动的振动和噪声。文中介绍了立式加工中心主传动系统各种传动方案优缺点的比较、主传动方案的选择和确定、主传动变速系统的设计计算、主轴组件的设计以及关键零件的校核等设计过程。 关键词：数控机床；立式加工中心；主传动系统；主轴组件 Mai
n drive system desig
n ofvertical machi
ni
ng ce
nter Abstract: Some basic co
ncepts a
nd the ge
neral k
nowledge of thevertical machi
ni
ng ce
nterwere i
ntroduced i
n this paper. Brief descriptio
n the pri
nciple a
nd types of the mai
n drive system, a
nalysis mecha
nism of the tra
nsmissio
n project. The spi
ndle drive system ofvertical machi
ni
ng ce
nter, i
ncludi
ng spi
ndle drive motor, tra
nsmissio
n a
nd spi
ndle subassembly. The desig
n process ofvertical machi
ni
ng ce
nter mai
n drive systemwere i
ntroduced i
n detail i
n this paper. Thevertical machi
ni
ng ce
nter used arc tooth timi
ng belt drive, the species tra
nsmissio
n features is that it e
nables the structure of mai
n drive system is relatively simple, a
nd to avoid the
noise a
ndvibratio
n. This paper also detailed compare of the program merit a
nd demerit, detailed the program optio
ns a
nd determi
nes ofvertical machi
ni
ng ce
nter spi
ndle drive system, the desig
n of mai
n gearshift system a
nd spi
ndle subassembly. Key Words: CNC; Vertical machi
ni
ng ce
nter; Mai
n drive system; Spi
ndle subassembly 目录 摘要……………………………………………………………………………………… 1 Abstract………………………………………………………………………………… 2 文献综述………………………………………………………………………………… 3 1引言……………………………………………………………………………………7 2加工中心主传动系统方案的确定……………………………………………………8 2.1加工中心主传动系统简介………………………………………………………8 2.2对加工中心主传动系统的要求…………………………………………………8 2.3主传动的类型及方案选择……………………………………………………10 2.4主传动系统设计条件………………………………………………………… 12 3主传动变速系统主要参数计算…………………………………………………… 12 3.1计算切削功率………………………………………………………………… 12 3.2计算主传动功率……………………………………………………………… 13 3.3确定电动机型号……………………………………………………………… 14 4主传动变速系统的设计计算……………………………………………………… 14 4.1圆弧齿同步带传动的计算…………………………………………………… 14 4.2圆弧齿同步带带轮的结构设计……………………………………………… 16 5主轴组件设计……………………………………………………………………… 17 5.1主轴组件的设计要求和步骤………………………………………………… 18 5.1.1主轴组件的设计要求………………………………………………… 18 5.1.2主轴组件的设计步骤………………………………………………… 20 5.2主轴的设计要求……………………………………………………………… 20 5.2.1主轴的主要尺寸参数………………………………………………… 20 5.2.2主轴轴端结构………………………………………………………… 21 5.2.3主轴的材料和热处理………………………………………………… 21 5.2.4主轴主要精度指标…………………………………………………… 22 5.3主轴滚动轴承………………………………………………………………… 22 5.3.1滚动轴承类型………………………………………………………… 22 5.3.2主轴轴承配置与调整………………………………………………… 23 5.4主轴组件的设计计算………………………………………………………… 24 5.4.1初选主轴直径………………………………………………………… 24 5.4.2主轴悬伸量的确定…………………………………………………… 25 5.4.3主轴最佳跨距的选择………………………………………………… 25 5.5主轴组件的校核计算………………………………………………………… 26 5.5.1主轴组件的刚度计算………………………………………………… 26 5.5.2主轴组件的强度计算………………………………………………… 25 5.5.3轴承的校核计算……………………………………………………… 29 5.5.4键的校核计算………………………………………………………… 32 5.6主轴内部刀具自动夹紧机构及切屑清除装置……………………………… 32 5.7主轴组件的润滑与密封……………………………………………………… 33 5.8提高主轴组件性能的措施…………………………………………………… 34 6结论………………………………………………………………………………… 35 参考文献………………………………………………………………………………… 36 致谢……………………………………………………………………………………… 36