发布时间 : 星期六 文章400mm数控车床总体主轴箱设计更新完毕开始阅读
主电机转速为1440r/min时
n计算=1440×158/215×0.98×61/46×57/56=1410r/min n标=1400r/min n误差=0<5%
主电机转速为960r/min时
n计算=960×158/215×0.98×61/46×57/56=933r/min
n标=930r/min
n误差=（933-930）/930= 3‰<5% 符合国家转速误差标准
(d) 离合器Ⅰ断开，离合器Ⅱ合上，离合器Ⅲ合上，离合器Ⅳ断开，滑动齿轮56处于右位。（机床转速n＝1440，n=960,大带轮D=215,小带轮d＝158，效率系数＝0.98，Z1=46,Z2=61,Z3=74,Z4=27）
主电机转速为1440r/min时
n计算=1440×158/215×0.98×61/46×27/74=427r/min n标=430r/min
n误差=（430-427）/430= 7‰<5% 主电机转速为960r/min时
n计算=960×158/215×0.98×61/46×27/74=335r/min
n标=290r/min
n误差=（290-285）/290= 1.7%<5% 符合国家转速误差标准
(e) 离合器Ⅰ断开，离合器Ⅱ合上，离合器Ⅲ断开，离合器Ⅳ合上，滑动齿轮56处于左位。（主电机转速n＝1440，n=960,大带轮D=215,小带轮d＝158，效率系数＝0.98，Z1=28,Z2=79,Z3=56,Z4=57）
主电机转速为1440r/min时
n计算=1440×158/215×0.98×28/79×57/56=377r/min
n标=370r/min
n误差=（374-370）/374= 1%<5% 主电机转速为960r/min时
n计算=960×158/215×0.98×28/79×57/56=249r/min n标=250r/min
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n误差=（250-2490）/250=4‰<5% 符合国家转速误差标准
(f) 离合器Ⅰ断开，离合器Ⅱ合上，离合器Ⅲ断开，离合器Ⅳ合上，滑动齿轮56处于右位。（主电机 转速n＝1440，n=960,大带轮D=215,小带轮d＝158，效率系数＝0.98，Z1=79,Z2=28,Z3=74,Z=23）
主电机转速为1440r/min时
n计算=1440×158/215×0.98×28/79×23/74=115r/min n标=110r/min
n误差=(114-110)/114= 3.6%<5 主电机转速为960r/min时
n计算=960×158/215×0.98×28/79×23/74=76r/min
n标=75r/min
n误差=(76-75)/76= 1.3%<5% 符合国家转速误差标准
由上得机床转速最高1400r/min,最低70r/min.
2.5带传动的参数
电动机转速n=1440r/min,传递功率P=7.5KW,传动比i=1.36，两班制， 一天运转16.1小时，工作年数10年。
(1) 确定计算功率 取KA?1.1，则Pca=KAP=1.1?7.5=8.25KW (2) 选取V带型
根据小带轮的转速和计算功率，选B型带。 (3) 确定带轮直径和验算带速
查表小带轮基准直径d =158mm,d =158×i=158×1.36=215 验算带速成?=?d1n160?1000 其中 n1-小带轮转速，r/min； d1-小带轮直径，mm； V=3.14?158?1440/60?1000?11.9m/s (4) 确定带传动的中心距和带的基准长度 设中心距为a0,则
0．55（d1?d2）?a?2（d1?d2）
于是 205.15?a?746,初取中心距为a0?400mm。
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2?(d?d)?(d2?d1)12L?2a4a0200带长+
.6 =2?400?3.14/2?(158?215)?(215?158)/4?400?1378Ld?L0查表取相近的基准长度Ld，L =1390mm.
带传动实际中心距?=??+(5) 验算小带轮的包角
?2=397.5mm
120。 d2?d1一般小带轮的包角不应小于??180??1?57.3?=161.4?≈120°合适。 ?pca(6) 确定带的根数 (p??p0)k?kLZ=0
其中： ?p0-i?1时传递功率的增量；
k?-按小轮包角?，查得的包角系数； kL-长度系数；
为避免V型带工作时各根带受力严重不均匀，限制根数不大于10。 8.25Z=(2.19?0.46)?0.95?0.90=4
F(7) 计算带的张紧力pca2.5?ka0
2F0=500vz(ka)+qv 其中： pca-带的传动功率,KW； v-带速,m/s；
q-每米带的质量，kg/m；取q=0.17kg/m。 v = 1440r/min = 11.9/s。 8.252.5?0.9??(9.42?40.95)+0.17?9.422=193.7N 0F=500
(8) 计算作用在轴上的压轴力 a1161.4??2?4?193.7?sinQ?2ZF0sin22=1530N F
我们设计的CK6140数控车床的主轴是一个空心的阶梯轴，其内孔可用来通过棒料或卸顶尖时穿入所用的铁棒，也可用于通过气功、电动或液压夹紧装置的机构。主轴前端的锥孔为莫氏6号锥度，用来安装顶尖套及前顶尖；有时，也可以安装心轴，利用锥面配合的摩擦力直接带动心轴和工作转动。
主轴前端采用短锥法兰式结构。它的作用是安装卡盘和拨盘，它以短锥和轴肩端面作定位面。卡盘、拨盘等夹具通过卡盘座，用四个螺栓固定在主轴上。安装卡盘时只需将预先拧紧在卡盘上的螺栓连同螺母一起，从主轴轴肩和锁紧盘上的孔中穿过，然后将锁紧盘转过一个角度，使螺栓进入锁紧盘上宽度较窄的圆弧
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槽内，把螺母卡住，然后再把螺母拧紧，就可把卡盘等夹具紧固在主轴上。这种主轴轴端结构的定心精度高，连接刚度好，卡盘悬伸长度短，装卸卡盘也比较方便，因此，在新型车床上应用很普通。
主轴安装在两支承上，前支承为P5级精度的双列圆柱滚珠轴承，用于承受径向力。轴承内环和主轴之间有1：12锥度相配合。当内环与主轴在轴向相对移动时，内环可产生弹性膨胀或收缩，以调整轴承的径向间隙大小，调整后用圆形螺母锁紧。前支承处装有阻尼套筒，内套装在主轴上，外套装在前支承座孔内。内外套径向之间有0.2mm的间隙，其中充满了润滑油，能有效地抑制振动，提高主轴的动态性能。
后轴承由一个推力球轴承和角接触球轴承组成，分别用以承受轴向力（左、右）和径向力。同理，轴承的间隙和预紧可以用主轴尾端的螺母调整。
主轴前后支承的润滑，都是由润滑油泵供油。润滑油通过进油孔对轴承进行充分的润滑，并带走轴承运转所产生的热量。为了避免漏油，前后支承采用了油沟式密封。主轴旋转时，由于离心力的作用，油液就沿着斜面（朝箱内方向）被甩到轴承端盖的接油槽内，由孔流向主轴箱。
主轴上装有三个齿轮，右端的斜齿圆柱齿轮Z（74，m＝3.5mm，螺旋角8°47′51″，左旋）空套在主轴上。采用斜齿齿轮可以使主轴运转比较平衡，传动时此齿轮作用在主轴上的轴向力与进给力F1的方向相反，因此，可以减少主轴前支承所承受的轴向力。中间的齿轮Z56可以在主轴的花键上滑移。这时可用手转动主轴，以便于测量主轴回转精度及装夹时正等工作。左端的齿轮Z58固定在主轴上，用于将主轴旋转信号传给编码器，以实现螺纹加工。
第三章主轴组件的性能要求 3.1主轴组件的性能要求
主轴组件是机床主要部件之一。由于主轴组件直接承受切削力，转速范围又很大，因而数控机床的加工质量很大程度上要靠它保证。据统计，相对于机床的其他部件，主轴组件对加工综合误差的影响在通常情况下要占30%～40%，严重时可达60%～80%。因此，数控机床设计对主轴组件提出了很高的要求。主轴组件的性能包括以下几方面。
（1）、回转精度:主轴组件的回转精度，是指主轴的回转精度。当主轴做回转运动时，线速度为零的点的连线称为主轴的回转中心线。
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