找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

查看: 424|回复: 0

数控车床主传动系统设计

[复制链接]
发表于 2010-10-22 00:18:31 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转磨削论坛

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册会员

×

  1序言  

) k( A1 z: \+ s! K ' R' o5 u, Y" ?6 g0 l

  数控车床是高度自动化机床,数控车床主传动系统的特点是:①机床有足够高的转速和大的功率,以适应高效率加工的需要;②主轴转速的变换迅速可靠,一般能自动变速;③主轴应有足够高的刚度和回转精度;④主轴转速范围应很广,如对铝合金材料的高速切削,几乎没有上限的限制,主轴最高转速取决于主传动系统中传动元件的允许极限(如主轴轴承允许的极限转速),而最低转速则根据加工不锈钢等难加工材料的要求来确定。现以我们厂自行设计生产的DS11型全功能数控车床为例,介绍主传动系统的设计。

5 l# W( M5 c9 c9 R3 @; b) T 4 u$ Q" g( f5 @4 `

  2车床主传动方式的选择

! D5 P1 {; _( j& W( ]# D3 I 3 K( I8 v3 O( Y7 K

  主传动采用分离传动。运动是从15kW的直流主电机经三角皮带传至变速箱,通过齿轮变速使主轴获得4级固定转速,再由主电机调速使主轴转速达到26~2360r/min,在4档范围内均可进行恒速切削。主轴的4级机械变速是用油缸推动滑移齿轮来实现的。在变速时,主电机低速转动。齿轮啮合后压上行程开关。同时发令,使电机停止摇摆,并启动主轴运动。当改变主电机旋转方向时,可以得到相同的主轴正、反转。螺纹切削是通过与主轴1∶1传动的主轴脉冲发生器发出同步脉冲讯号来实现的。

2 \3 v0 |' y% F; j9 n2 e2 e5 {: e 4 B8 W' ~& s' }* g; | c9 i: x- w

  变速箱固定在主轴箱上,靠法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配,法兰盘外圆与变速箱体孔相配,以保证主轴三个轴承孔同心,并使齿轮正确啮合。这种分离传动将变速箱直接把在主轴箱上,即变速齿轮直接传动主轴,省去皮带传动的中间环节,使结构紧凑。同时,主轴与变速齿轮分装于两箱,以达到分离、减少主轴的热变形、提高主轴的刚性和精度的目的。

3 h+ c% R; k% D2 s $ [1 X# v0 `% O

  3功率扭矩特性

* l7 _. ~- Z" ^: b: S 8 J+ R8 f) p- ?9 b* |/ m1 P

  主电机的最高转速为3500r/min,额定转速为1160r/min,恒功率调速范围为3,皮带轮的传动比为133∶236。

; V; K: u$ B3 b/ A* z I w3 i2 [: T5 Y$ i; b0 M5 R& J. A! a

  由功率特性曲线可见,功率曲线重合,无缺口,即在计算转速142r/min以上,均可达到最大功率13kW(机械效率0.87)。但功率曲线重合部分太多,有些浪费。

; \* P& ?6 [3 B& _; J* G 2 C0 ~0 M" j# U7 L8 b

  4主轴组件的设计

9 v U! L: N; Q. ~& L9 J % C: G6 h9 b, U6 T$ C

  主轴为三支承,前、中轴承在主轴箱内,是主要支承,后轴承在变速箱中,是辅助支承。前轴承是NN3024SKM-SP及234424MA-SP,中间轴承为NN3022SKM-CP。这种轴承配列具有很高的刚性,轴向力及径向力分别由不同的轴承负担,轴向热膨胀可由圆柱滚子轴承吸收。后轴承是向心球轴承D220。由于三个轴承孔的同轴度很难保证,所以后轴承与箱体孔的配合较松,前、中轴承用长效润滑脂润滑,并用主轴中间的两个背帽调节。主轴前端的两个半圆垫在装配时配磨,用来调整前轴承的预负荷。主轴孔径为70。  

9 y9 F$ Q! ~- U$ W4 l5 y% _ ! B. W2 Z2 H$ C- K

  5温升及热变形情况  

9 r" M1 x# g" K" d 7 J* H7 u! F r

  由于中间轴承位于变速箱与主轴箱之间,散热条件较差,致使中间轴承的温升高于前轴承。变速箱的润滑采用体外循环形式,且油量较大,可以把轴承处的部分热量带走,因此中间轴承的温升并不太高。

5 M+ A; R1 P- t( d; M4 A' v7 V0 q; u9 K* t# `4 |5 t9 V6 i

  下面是主轴温升及热变形情况:主轴中速1180r/min,时间180min,室温25.5℃;前轴承最高温度32.0℃,温升7℃;中间轴承最高温度32.4℃,温升6.4℃;主轴中心线在主平面上的变形量为9.5μm;主轴中心线在次平面上的变形量为8.5μm;主轴轴向变形量为18.5μm;主轴高速2360r/min,时间180min,室温25℃;前轴承最高温度44.6℃,温升19.6℃;后轴承最高温度51.5℃,温升26.5℃。【MechNet】

. V) R6 `: @7 c. Q2 Q/ G% |: F: K 3 R- q9 p G9 m* ]
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

中国磨床技术论坛
论 坛 声 明 郑重声明:本论坛属技术交流,非盈利性论坛。本论坛言论纯属发表者个人意见,与“中国磨削技术论坛”立场无关。 涉及政治言论一律删除,请所有会员注意.论坛资源由会员从网上收集整理所得,版权属于原作者. 论坛所有资源是进行学习和科研测试之用,请在下载后24小时删除, 本站出于学习和科研的目的进行交流和讨论,如有侵犯原作者的版权, 请来信告知,我们将立即做出整改,并给予相应的答复,谢谢合作!

中国磨削网

磨削论坛 微社区

QQ|Archiver|手机版|小黑屋|磨削技术网 ( 苏ICP备12056899号-1 )

GMT+8, 2025-7-7 06:44 , Processed in 0.158523 second(s), 23 queries .

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2025 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表