課程設(shè)計(jì)---cm6132普通車床電氣控制電路設(shè)計(jì)

1、<p>　　《電氣控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題目： CM6132普通車床電氣控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)</p><p>　　院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室： 電氣</p><p>　學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)</p>

2、<p>　課程設(shè)計(jì)（論文）題目CM6132普通車床電氣控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)要求設(shè)計(jì)報(bào)告嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求書寫（見附頁(yè)）。具體設(shè)計(jì)包括內(nèi)容如下：1、 查閱資料，了解車床的基本結(jié)構(gòu)，掌握運(yùn)動(dòng)過程。2、 確定電氣傳動(dòng)方案。3、 設(shè)計(jì)控制電路（包括主電路、控制電路及輔助電路）。4、 詳細(xì)闡述分析其工作原理。5、 選擇各種電器設(shè)備（列出清單）。6、 對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。</p

3、><p>　指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課程實(shí)訓(xùn)目的1<

4、/p><p>　　1.2 課程實(shí)訓(xùn)的預(yù)備知識(shí)1</p><p>　　1.3 課程實(shí)訓(xùn)要求1</p><p>　　第二章 課程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容2</p><p>　　第三章 CM6132普通車床電氣控制電路設(shè)計(jì)3</p><p><b>　　3.1傳動(dòng)設(shè)計(jì)3</b></p><p&

5、gt;　　3.2確定結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)網(wǎng)3</p><p>　　3.3繪制電氣控制原理圖3</p><p>　　3.4 CM6132普通車床電氣控制電路所用電器元件一覽表如下表所示：5</p><p><b>　　3.5動(dòng)力計(jì)算5</b></p><p>　　3.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7</p><p>

6、;　　3.7主軸的強(qiáng)度校核9</p><p>　　第四章 課程實(shí)訓(xùn)總結(jié)12</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1 課程實(shí)訓(xùn)目的</p><p>　　本實(shí)訓(xùn)要求學(xué)生在掌握有關(guān)電氣控制基本知識(shí)

7、的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)相關(guān)控制系統(tǒng)。學(xué)生能夠獨(dú)立查找有關(guān)資料并選擇合理的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　1.2 課程實(shí)訓(xùn)的預(yù)備知識(shí)</p><p><b>　　電氣控制基本知識(shí)</b></p><p>　　1.3 課程實(shí)訓(xùn)要求</p><p>　　學(xué)生必須嚴(yán)格按照實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書的要求進(jìn)行操作，做到課前預(yù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)有整體了解，<

8、/p><p>　　熟悉試驗(yàn)?zāi)康模囼?yàn)要求，了解實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，課后復(fù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行回顧，根據(jù)實(shí)驗(yàn)</p><p>　　步驟寫出詳細(xì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，爭(zhēng)取對(duì)實(shí)驗(yàn)形成從感性認(rèn)識(shí)到理性理性認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變。</p><p><b>　　課程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)是CM6132車床主傳動(dòng)設(shè)計(jì)。由于CM6132車床是精

9、密，高精密加工車床，要求車床加工精度高，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，并且受外界，振動(dòng)，溫度干擾要小，因此，本次設(shè)計(jì)是將車床的主軸箱傳動(dòng)和變速箱傳動(dòng)分開設(shè)計(jì)，以盡量減小變速箱，原電機(jī)振動(dòng)源對(duì)主軸箱傳動(dòng)的影響。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)包括CM6132車床傳動(dòng)設(shè)計(jì)，動(dòng)力計(jì)算，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及主軸校核等內(nèi)容，其中還有A0大圖紙的CM6132車床主傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)圖、</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)師畢業(yè)課程設(shè)

10、計(jì)前一次對(duì)我們大學(xué)三年期間機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的考核和檢驗(yàn)。它囊括了理論力學(xué)，材料力學(xué)，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)等許多機(jī)械學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，因此稱之為專業(yè)課程設(shè)計(jì)。它不僅僅是對(duì)我們專業(yè)知識(shí)掌握情況的考核和檢驗(yàn)，也是一次對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)去分析，去解決生產(chǎn)實(shí)踐問題的運(yùn)用。由于本次課程設(shè)計(jì)實(shí)踐恰與考試沖刺期沖突，因此在編寫課程設(shè)計(jì)說明書，設(shè)計(jì)CM6132主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖的過程中難免有不少紕漏和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師指正。</p>

11、<p>　　CM6132普通車床電氣控制電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1傳動(dòng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)在分析研究所掌握的資料的基礎(chǔ)上，用計(jì)算法或類比法確定所設(shè)計(jì)主軸變速箱的極限轉(zhuǎn)速公比，求出轉(zhuǎn)速極速，選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率，擬定合適的結(jié)構(gòu)式，結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖，然后擬定傳動(dòng)方案并繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖，確定轉(zhuǎn)速比和齒輪齒數(shù)及帶輪直徑等。<

12、;/p><p><b>　　確定轉(zhuǎn)速極速</b></p><p>　　根據(jù)任務(wù)要求，Nmax=2000rpm，Nmin=45rpm，轉(zhuǎn)速公比φ=1.41.則轉(zhuǎn)速范圍Rn：</p><p>　　Rn=Nmax/Nmin=44.4 （1） 依據(jù)φ，Rn，

13、可求得主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z:</p><p>　　Z=lgRn/lgφ+1=11.98=12 （2） </p><p>　　3.2確定結(jié)構(gòu)式及結(jié)構(gòu)網(wǎng)</p><p>　　由于結(jié)構(gòu)上的限制，變速組中的傳動(dòng)副數(shù)目通常選用2或3為宜，故其結(jié)構(gòu)式為：Z=2^（n）*3^（m）.對(duì)于12級(jí)傳動(dòng)，其結(jié)構(gòu)式可為

14、以下三種形式：</p><p>　　12=3*2*2；12=2*3*2；12=2*2*3；</p><p>　　在電動(dòng)機(jī)功率一定的情況下，所需傳遞的轉(zhuǎn)矩越小，傳動(dòng)件和傳動(dòng)軸的集合尺寸就越小。因此，從傳動(dòng)順序來講，盡量使前面的傳動(dòng)件多以些，即前多后少原則。故本設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)式為：12=3*2*2</p><p>　　3.3繪制電氣控制原理圖</p><

15、;p>　　繪制CM6132車床轉(zhuǎn)速圖前，有必要說明兩點(diǎn)：</p><p>　?。?）為了結(jié)構(gòu)緊湊，減小振動(dòng)和噪聲，通常限制：</p><p>　　a：Imin>=1/4;</p><p>　　b：Imax<=2(斜齒輪<=2.5);</p><p>　　所以，在一個(gè)變速組中，變速范圍要小于等于8，對(duì)應(yīng)本次設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)速圖中

16、，一個(gè)軸上的傳動(dòng)副間最大不能相差6格。</p><p><b>　　c：前緩后急原則；</b></p><p>　　即傳動(dòng)在前的傳動(dòng)組，其降速比小，而在后的傳動(dòng)組，其降速比大。</p><p>　?。?）CM6132車床轉(zhuǎn)速圖與它的主傳動(dòng)系統(tǒng)圖密切相關(guān)。故在繪制它的轉(zhuǎn)速圖錢，先要確定其主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。</p><p>　　

17、圖2.1 CM6132普通車床電氣控制原理圖</p><p>　　如圖2.1所示，CM6132型普通車床采用分離式傳動(dòng)，即變速箱和主軸箱分離。III，IV軸為皮帶傳動(dòng)。在主軸箱的傳動(dòng)中采用了背輪機(jī)構(gòu)（IV，V同軸線），解決了傳動(dòng)比不能過大（受極限傳動(dòng)比限制）的問題。</p><p>　　由于最高轉(zhuǎn)速Nmax=2000rpm，且CM6132機(jī)床功率一般為3.0KW左右。為滿足轉(zhuǎn)速和功率要求

18、，選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)。</p><p>　　3.4 CM6132普通車床電氣控制電路所用電器元件一覽表如下表所示：</p><p><b>　　3.5動(dòng)力計(jì)算</b></p><p>　　3.5.1電機(jī)功率的確定</p><p>　　如前所述，對(duì)于國(guó)產(chǎn)CM6132普通車床，機(jī)床功率一般為3.0KW.選擇Y100

19、L2-4型號(hào)異步電動(dòng)機(jī)。其額定功率為3KW.</p><p>　　3.5.2主軸的估算</p><p>　　在設(shè)計(jì)之初，由于確定的僅僅是一個(gè)方案，具體構(gòu)造尚未確定，因此只能根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，初步確定主軸的直徑。</p><p>　　（1）主軸前端軸頸的直徑D1</p><p>　　一般機(jī)床主軸后軸頸選擇D1=80mm。</p>&l

20、t;p>　?。?）主軸后軸頸D2</p><p>　　一般機(jī)床主軸后軸頸D2=（0.7~0.85）D1,取D2=60mm。</p><p>　　需要說明的是，主軸的前后軸頸一般指主軸上與滾動(dòng)軸承配合的那段軸頸，故D1,D2應(yīng)為5的整數(shù)倍。</p><p>　　3.5.3中間傳動(dòng)軸的初算</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，一般機(jī)床每根軸的

21、當(dāng)量直徑d與其傳遞的功率P,計(jì)算轉(zhuǎn)速Nj，以及允許的扭轉(zhuǎn)角[Ф]有如下經(jīng)驗(yàn)公式：</p><p>　　d>=11sqrt(sqrt(P/Nj[Ф])) （3）</p><p>　　式中，P：該傳動(dòng)軸傳遞的額定功率，P=η*Pe，單位KW。</p><p>　　η：電機(jī)到該軸傳

22、動(dòng)件傳動(dòng)效率總值。</p><p>　　d：當(dāng)量直徑，單位cm。</p><p>　　Nj：計(jì)算轉(zhuǎn)速，單位rpm。</p><p>　　對(duì)于花鍵軸，軸內(nèi)徑一般要比d小7%。</p><p>　　3.5.4計(jì)算轉(zhuǎn)速Nj的確定</p><p>　　計(jì)算轉(zhuǎn)速Nj是指主軸或其他傳動(dòng)軸傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速，對(duì)于等比傳動(dòng)的中型通

23、用機(jī)床，主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速一般為：</p><p>　　Nj=Nmin*φ^(Z/3 -1) </p><p>　　故本次設(shè)計(jì)，Nj=125rpm。</p><p>　　3.5.5齒輪模數(shù)的估算</p><p>　　按接觸疲勞強(qiáng)度或彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系統(tǒng)各參數(shù)都已知道的情況后方可確定，所以，只在草圖完成后校核用。在畫草堂前，

24、先估算，再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)，一般同一變速組中的齒輪取同一模數(shù)，一個(gè)主軸，變速箱中的齒輪采用1~2種模數(shù)。傳動(dòng)功率的齒輪模數(shù)一般取大于2mm。在中型機(jī)床中，主軸變速箱中的齒輪模數(shù)常取2.5，3，4mm。</p><p>　　由中心距A及齒數(shù)Z1,Z2，可求齒輪模數(shù)為：</p><p>　　m=2A/(Z1+Z2)

25、 (4)</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，按齒面點(diǎn)蝕估算的齒輪中心距有如下公式：</p><p>　　A>=370(P/Nj)^(1/3) （5）</p><p>　　式中，Nj：大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，單位為rpm。</p&g

26、t;<p>　　P：該齒輪傳遞功率，單位為KW。</p><p>　　從I軸到II軸，P=2.85KW,Nj=1400rpm，則AI II>=46.9mm。</p><p>　　從II軸到III軸，P=2.76KW,Nj=1000rpm，則AII III>=52.0mm。</p><p>　　從III軸到IV 軸，P=2.55KW,Nj=3

27、55rpm，則AIII IV>=71.4mm。</p><p>　　由（4）對(duì)于最小齒數(shù)和，則有各軸應(yīng)滿足的最低模數(shù)。</p><p>　　故對(duì)于I軸，II軸，（Z1+Z2）min=48，AI II>=46.9mm，則m>=1.95mm。</p><p>　　對(duì)于II軸，III軸，（Z1+Z2）min=46，AI II>=52.0mm，則m&

28、gt;=2.26mm。</p><p>　　對(duì)于III軸，IV軸，（Z1+Z2）min=76，AI II>=71.4mm，則m>=1.87mm。</p><p>　　因而，對(duì)于變速箱內(nèi)圓柱齒輪傳動(dòng)，統(tǒng)一取m=2.5mm。由于主軸傳遞扭矩大，故對(duì)于主軸箱內(nèi)齒輪模數(shù)取3mm。</p><p>　　3.5.6各軸直徑及各齒輪齒數(shù)的確定。</p>

29、<p>　　在生產(chǎn)實(shí)際中，軸上齒輪的傳動(dòng)主要靠周向鍵連接來實(shí)現(xiàn)的，花鍵連接以其對(duì)中性好，導(dǎo)向性能好，應(yīng)力集中小等優(yōu)點(diǎn)獲得廣泛應(yīng)用。因而本次設(shè)計(jì)中，所有的傳動(dòng)軸均采用花鍵軸，通過各軸的當(dāng)量直徑來選取適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的花鍵軸徑，再通過花鍵軸徑來選取軸上各齒輪傳動(dòng)副的齒數(shù)。</p><p><b>　　這里需要說明四點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）花鍵軸參數(shù)尺寸代

30、表Z-D*d*b。Z表示花鍵軸齒數(shù)，D表示花鍵軸大徑，d表示小徑，b表示齒寬。 </p><p>　?。?）齒輪齒數(shù)的選取，應(yīng)保證齒輪齒根與花鍵軸大徑配合的輪轂面不得小于3~5mm。</p><p>　?。?）如A0圖紙繪制的CM6132車床主傳動(dòng)系統(tǒng)圖所示，軸IV做成帶有齒輪的中空軸套，起卸荷左右，這樣可將帶輪的張緊力引起的徑向力通過軸套，滾動(dòng)軸承傳至機(jī)身上，保證主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)不受帶輪張緊力

31、的影響。</p><p>　?。?）III軸和IV軸間為皮帶輪1：1傳功。</p><p><b>　　3.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括主軸箱，變速箱的結(jié)構(gòu)，以及傳動(dòng)件（傳動(dòng)軸，軸承，齒輪，帶輪，離合器，卸荷裝置等），主軸組件，箱體以及連接件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置等等。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中

32、有多處使用了滑移齒輪，而滑移齒輪必須保證當(dāng)一對(duì)齒輪完全脫離后，令一對(duì)齒輪才能進(jìn)入嚙合，否則會(huì)產(chǎn)生干涉或變速困難。所以與之配合的固定齒輪間的距離應(yīng)保證留有足夠的空間，至少不少于齒寬的兩倍，并留有Δ=1~2mm的間隙。</p><p>　　齒輪齒寬一般取b1=（6~12）m，對(duì)變速箱內(nèi)齒輪傳動(dòng)副模數(shù)m=2.5mm，我設(shè)計(jì)的齒輪寬度b=6m=15mm 。而對(duì)于主軸箱內(nèi)m=3mm，b2=20mm，故變速箱內(nèi)相鄰固定齒輪間

33、距離B應(yīng)不小于32mm。</p><p>　　3.6.1 I軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　I軸上為三聯(lián)滑移齒輪，相應(yīng)的花鍵軸段尺寸為6-32*28*7。左右端均選取深溝球軸承，其型號(hào)分別為6205，6206。右端為5齒皮帶輪，與I軸平鍵連接，電機(jī)工頭右端V帶輪將動(dòng)力傳至I軸，又通過滑移齒輪傳動(dòng)力至II軸。</p><p>　　3.6.2 II軸的設(shè)計(jì)</p&

34、gt;<p>　　II軸上為5個(gè)固連齒輪，左邊3個(gè)為與I軸配合的齒輪，右邊2各與III軸配合。相應(yīng)花鍵軸段尺寸為6-32*28*7，左，右端均為型號(hào)為6205的深溝球軸承。動(dòng)力從I軸傳至II軸，并通過右邊兩齒輪傳動(dòng)力至III軸。</p><p>　　3.6.3 III軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　III軸上有2聯(lián)滑移齒輪，與II軸的2個(gè)固定齒輪嚙合。與之配合的相應(yīng)花鍵軸段尺

35、寸為6-35*30*10。左，右均為型號(hào)為6206的深溝球軸承。左端為2齒皮帶輪，動(dòng)力從II軸傳至III軸，再通過左邊的V帶輪傳動(dòng)力至IV軸。</p><p>　　3.6.4 IV軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　IV 軸實(shí)際上是帶有齒輪，并套在主軸左端的套筒。兩個(gè)型號(hào)為6214的深溝球軸承支撐套筒增加其剛度。左端為2齒皮帶輪，左邊螺母可調(diào)整其軸向位置。動(dòng)力從III軸徑皮帶輪傳至IV軸，再通

36、過右邊齒輪將動(dòng)力傳出。</p><p>　　3.6.5 V軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　V軸實(shí)際上是背輪機(jī)構(gòu)，其上2個(gè)滑移齒輪，與控制主軸內(nèi)齒離合器滑動(dòng)的撥叉盤用螺栓固連在一起，進(jìn)而達(dá)到變速目的。與之配合的花鍵軸尺寸參數(shù)為6-40*35*10。左右均為型號(hào)為6206的深溝球軸承。當(dāng)撥動(dòng)滑移齒輪，使左端齒輪與IV軸齒輪嚙合時(shí)，主軸將得到低6級(jí)轉(zhuǎn)速。若撥動(dòng)滑移齒輪，使與之故連得撥叉主軸上齒輪

37、直接與IV軸齒輪嚙合時(shí)，主軸將得到高8級(jí)轉(zhuǎn)速。</p><p>　　3.6.6主軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　主軸上裝有受V軸（背輪機(jī)構(gòu)）上撥叉盤控制的內(nèi)齒離合器，以及固連在主軸上的與V軸右端小齒輪的齒輪。當(dāng)IV軸齒輪直接與內(nèi)齒離合器嚙合時(shí)，主軸將得到高6級(jí)轉(zhuǎn)速。當(dāng)脫開時(shí)，故連齒輪與背輪機(jī)構(gòu)恰好接通，通過兩個(gè)1：2.8的減速，主軸將得到低6級(jí)轉(zhuǎn)速。</p><p>

38、　　由于主軸比較長(zhǎng)，為提高其剛度，本設(shè)計(jì)采用三支撐方式，其結(jié)構(gòu)要求箱上的3個(gè)支撐孔應(yīng)有高的同軸度，否則溫升和空載功率增大。但3孔同軸加工難度大，一般選中或后支撐為輔助支撐，只有載荷較大，軸產(chǎn)生彎曲變形時(shí)，輔助支撐才起作用。</p><p>　　本設(shè)計(jì)，前支撐作為主要支撐點(diǎn)，選擇雙列短圓柱滾子軸承，型號(hào)為NU316型，它承載能力大，摩擦系數(shù)小，溫升低，極限轉(zhuǎn)速高，能很好的滿足設(shè)計(jì)要求，但不能承受軸向力。本設(shè)計(jì)在中支

39、撐處選擇兩列51214型推力球軸承，在作輔助支撐的同時(shí)，配合前支撐承受軸向力。后支撐采用內(nèi)圓外錐式滑動(dòng)軸承，一方面，它能滿足高速，高精度，重載，以及同時(shí)承受較大軸，徑向力的要求；另一方面，它能將主軸由前向后的軸向力，充分的傳至機(jī)身上，保證主軸良好的運(yùn)轉(zhuǎn)精度和動(dòng)力性能。各滾動(dòng)軸承均有螺母調(diào)整其軸向間隙，內(nèi)圓外錐式滑動(dòng)軸承可通過雙向背帽調(diào)整其徑向間隙。</p><p>　　3.7主軸的強(qiáng)度校核</p>

40、<p>　　主軸作為車床的輸出軸，一方面，通過卡盤帶動(dòng)被夾工件回轉(zhuǎn)，另一方面，由于主軸精度，性能要求較高，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)及其上傳動(dòng)元件布置較復(fù)雜，因而主軸一般都較粗，且均做成中空軸，以保證在同等材料用量下，有較高的強(qiáng)度，剛度以及疲勞強(qiáng)度。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)，只針對(duì)主軸進(jìn)行強(qiáng)度校核，其它軸，以及剛度，疲勞強(qiáng)度校核限于篇幅不作討論。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)，主軸的動(dòng)力來

41、源有兩種，一是通過背輪機(jī)構(gòu)獲得低6級(jí)轉(zhuǎn)速，一是通過內(nèi)齒離合器獲得高6級(jí)轉(zhuǎn)速。這兩種情況下，主軸的受力狀況顯然不同，因而應(yīng)分別進(jìn)行受力分析并校核。</p><p>　　另外，車床主軸前端一般布置卸荷裝置，可將切削過程中的切削力傳至機(jī)身上，故在強(qiáng)度校核時(shí)不考慮切削力的影響。</p><p>　　由于主軸同時(shí)承受彎矩和轉(zhuǎn)矩，在進(jìn)行校核時(shí)，按彎矩和轉(zhuǎn)矩的合成強(qiáng)度條件進(jìn)行校核，根據(jù)第三強(qiáng)度理論，可推

42、得：</p><p>　　σc=Mc/W=sqrt（M^2+（ε*T）^2）/W <=[σ-1b] （6）</p><p>　　本設(shè)計(jì)主軸的材料為經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的45鋼，它的許用疲勞強(qiáng)度[σ-1b]=60Mpa。</p><p>　　在驗(yàn)算前，先進(jìn)行一些簡(jiǎn)略處理一簡(jiǎn)化計(jì)算。主軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖13所示，其上

43、傳動(dòng)元件具體的軸向位置如A0圖紙所示。這里，由于中間支撐僅做輔助支撐，在進(jìn)行受力分析時(shí)，并不將其看做是支撐反力點(diǎn)。左右軸承集中反力作用點(diǎn)，均看做作用在軸承支撐的中點(diǎn)處。</p><p>　　3.7.1 高6級(jí)傳動(dòng)時(shí)強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　這種情況下，主軸上右邊的固定齒輪受力，其受力簡(jiǎn)圖如圖15所示。</p><p>　　轉(zhuǎn)矩 T1=9.55*10^3*P1/

44、N1 =9.55*10^3*3*0.84/45 =531N*m </p><p>　　圓周力 Ft1=T1*10^3/（d1/2） =531*10^3/（76*3/2）=4658N</p><p>　　徑向力 Fr1=Ft1*tan（20°）=1695N</p><p>　　水平面上的支反力：FA1=db/（da+db）*Ft1=132/（280+13

45、2）*4658N=1492N</p><p>　　FB1= Ft1-FA1=3166N</p><p>　　垂直面上的支反力：FA1’= db/（da+db）*Fr1=543</p><p>　　FB1’=Fr1-FA1’=1152N</p><p>　　截面C處的水平彎矩：Mc=280*FA1*10^（-3）=418N*m</p>

46、;<p>　　截面C處的垂直彎矩：Mc’=280*FA1’*10^（-3）=152N*m</p><p>　　截面C處的合成彎矩：Mc1=sqrt（Mc^2+Mc’^2）=445N*m</p><p>　　因主軸單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，ε=[σ-1b]/ [σ0b]=0.6，則截面C處的當(dāng)量彎矩為：</p><p>　　Mvc1= sqrt（Mc1

47、^2+（ε*T1）^2）=547N*m</p><p>　　軸的受力圖，轉(zhuǎn)矩圖，彎矩圖如圖15所示。</p><p>　　按彎扭合力來校核軸的強(qiáng)度：</p><p>　　截面C處當(dāng)量彎矩最大，故可能為危險(xiǎn)截面。已知Mc=Mvc1=547N*m。[σ-1b]=60Mpa，</p><p>　　σc=Mc/W=Mc/0.1dc^3 =547*10

48、^3/（0.1*75^3）=13.0Mpa< [σ-1b]=60Mpa</p><p><b>　　所以其強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　3.7.2 高6級(jí)傳動(dòng)時(shí)強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　這種情況下，主軸左邊的內(nèi)齒離合器直接與IV軸外齒嚙合。其受力簡(jiǎn)圖如圖16所示。同理有：</p><p>　　轉(zhuǎn)矩

49、T2=9.55*10^3*P2/N2 =9.55*10^3*3*0.84/355 =67.8N*m </p><p>　　圓周力 Ft2=T2*10^3/（d2/2） =67.8*10^3/（27*3/2）=1674N</p><p>　　徑向力 Fr2=Ft2*tan（20°）=609N</p><p>　　水平面上的支反力：FA2=db/（db-d

50、a）*Ft2=552/（552-140）*1674N=2242N</p><p>　　FB2= Ft2-FA2=-568N</p><p>　　垂直面上的支反力：FA2’= db/（db-da）*Fr2=816N</p><p>　　FB2’=Fr2-FA2’=-207N</p><p>　　截面A處的水平彎矩：Ma=140*Ft2*10^（

51、-3）=234N*m</p><p>　　截面A處的垂直彎矩：Ma’=280*Fr2’*10^（-3）=85.2N*m</p><p>　　截面A處的合成彎矩：Ma1=sqrt（Ma^2+Ma’^2）=249N*m</p><p>　　同理，截面A處的當(dāng)量彎矩為：</p><p>　　Mva1= sqrt（Ma1^2+（ε*T2）^2）=25

52、2N*m</p><p>　　軸的受力圖，轉(zhuǎn)矩圖，彎矩圖如圖16所示。</p><p>　　同樣，截面A處當(dāng)量彎矩最大，故可能為危險(xiǎn)截面。已知Ma=Mva1=252N*m。[σ-1b]=60Mpa，</p><p>　　σa=Ma/W=Ma/0.1dc^3 =252*10^3/（0.1*65^3）Mpa =9.2Mpa< [σ-1b]=60Mpa</p&

53、gt;<p><b>　　所以其強(qiáng)度也足夠。</b></p><p>　　綜上所述，兩種情況下主軸的強(qiáng)度均足夠，故本次設(shè)計(jì)的主軸尺寸滿足要求。</p><p><b>　　課程實(shí)訓(xùn)總結(jié)</b></p><p>　　由于這次課程設(shè)計(jì)時(shí)間與考研沖突，因此很多內(nèi)容特別是A0圖紙的CM6132機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖完成

54、得比較倉(cāng)促，其中不乏一些小錯(cuò)誤和不合理之處。比如I軸上的三聯(lián)滑移齒輪布置安排不合理，直接導(dǎo)致滑移齒輪間間距比較大（為了留出空間，保證齒輪之間不干涉），進(jìn)而影響了I軸的軸向尺寸乃至整個(gè)變速箱的尺寸大小。再比如，變速箱內(nèi)的多對(duì)齒輪嚙合時(shí)，沒有考慮采用公用齒輪，以減少II軸上固定齒輪的個(gè)數(shù)，從而減小II軸的軸向尺寸。還有，連接變速箱與主軸箱的V帶輪尺寸較小，與龐大的主軸箱不是很協(xié)調(diào)，主軸兩邊端蓋設(shè)計(jì)得也不盡合理……</p>&l

55、t;p>　　當(dāng)然，通過這次課程設(shè)計(jì)，也讓我學(xué)習(xí)了很多，使我本人對(duì)機(jī)械專業(yè)的認(rèn)識(shí)更深，對(duì)機(jī)床內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加清晰，而這些都是大學(xué)里課堂上的書本知識(shí)所不可能獲得的，普通的考試所不可能考核檢驗(yàn)的。從這個(gè)方面來說，課程設(shè)計(jì)不僅僅是考試以外一種考核和檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)掌握情況以及運(yùn)用能力方面的重要補(bǔ)充方式，同時(shí)學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)，對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)領(lǐng)域方面的信息掌握得更加牢固，更加扎實(shí)，為以后從事機(jī)械工作，以及進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，奠定了良好的

56、基礎(chǔ)。</p><p>　　通過本次實(shí)訓(xùn)，我收獲頗豐，學(xué)到了很多知識(shí)，特別是提高了綜合分析應(yīng)用的能力。實(shí)訓(xùn)過程是繁瑣的，但同學(xué)們都表現(xiàn)得很積極，不怕課程難，相互幫助一起分析。很多同學(xué)甚至吃了飯就一頭扎在實(shí)訓(xùn)中。任課老師也非常認(rèn)真負(fù)責(zé)，耐心講解，細(xì)心指導(dǎo)，一點(diǎn)一點(diǎn)解答同學(xué)們的疑惑，直到同學(xué)們理解了為止。在實(shí)訓(xùn)中，分析、討論、演算，機(jī)房里充滿了濃濃的學(xué)習(xí)氣氛。</p><p>　　經(jīng)過一個(gè)學(xué)期

57、的學(xué)習(xí)，面對(duì)綜合量大點(diǎn)的圖形，竟然不知從何下手。上課是一步一步，一個(gè)一個(gè)命令的學(xué)，課后的練習(xí)也沒有涉及到前后的知識(shí)，知識(shí)的連貫性不大，當(dāng)我們進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用時(shí)，發(fā)現(xiàn)之前學(xué)的有點(diǎn)陌生。</p><p>　　實(shí)訓(xùn)的第一天，老師首先給我們將了這周實(shí)訓(xùn)的課程安排，說明了本周實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容，實(shí)訓(xùn)目的以及意義所在，然后交代了一些細(xì)節(jié)方面的問題，強(qiáng)調(diào)應(yīng)當(dāng)注意的一些地方，以及考試成績(jī)打分等。聽完老師的講解后，我并沒有馬上去，而是用兩

58、節(jié)課認(rèn)真的去看任務(wù)指導(dǎo)書和設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，很仔細(xì)的看了要求，以及提示的步驟，以便于能夠合理的完成本周的實(shí)訓(xùn)工作，我懷著積極的心態(tài)去面對(duì)這次難得的實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)。接著我就仔細(xì)有些有提示，也有些沒有的。我想結(jié)合我所學(xué)的，還有老師和同學(xué)的幫助，這周的實(shí)訓(xùn)肯定會(huì)有很大的收獲的。</p><p>　　在接下來的幾天里，我一直認(rèn)認(rèn)真真去做，思考每一個(gè)細(xì)節(jié)，步驟，哪怕是一個(gè)很小的問題，也都會(huì)很仔細(xì)，在實(shí)訓(xùn)過程中的確遇到了不少的難題，但都

59、在老師和同學(xué)的幫助下，一個(gè)一個(gè)的被我擊破，自己難免會(huì)感到有點(diǎn)驚喜</p><p>　　此次實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)了同學(xué)們耐心的工作作風(fēng)，增強(qiáng)了同學(xué)們的合作意識(shí)，提高了大家的應(yīng)用分析能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張金柱. 新型全數(shù)字化SPWM變頻器的研制[D]. 廣西：廣西大學(xué)出版社，2001</p&

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62、變技術(shù)及應(yīng)用[M]. 北京：科學(xué)出版社，2000</p><p>　　[9] 楊亞玲. 基于DSP的變頻調(diào)速系統(tǒng)及其可視化的研究[D]. 廣西：廣西大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[10] 任志遠(yuǎn)，王琪. 逆變焊機(jī)中IGBT散熱及過熱保護(hù)技術(shù)的研究[J]. 礦業(yè)研究與開發(fā)，2000</p><p>　　[11] 王正仕，許德鴻. 一種IGBT的實(shí)用驅(qū)動(dòng)電路