數(shù)控機(jī)床是機(jī)械加工自動化的核心設(shè)備,而其主軸系統(tǒng)則是數(shù)控機(jī)床中的重要組成部分。數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動遠(yuǎn)不同于一般的工業(yè)驅(qū)動,為了滿足主軸高速度、定位高精度、高加工質(zhì)量、高生產(chǎn)效率、數(shù)控機(jī)床連續(xù)輸出高轉(zhuǎn)矩并實現(xiàn)無極調(diào)速的設(shè)計要求,本文研究了以行星輪系為傳動系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動裝置。本文研究的數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動裝置動力部分采用交流伺服電機(jī),減速機(jī)構(gòu)采用行星輪系傳動。首先,分析了數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動裝置的工作原理,利用已知數(shù)據(jù)對驅(qū)動裝置及傳動系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計和校核計算。在其行星輪系傳動系統(tǒng)中設(shè)計了齒側(cè)間隙消除結(jié)構(gòu)以減少因齒側(cè)間隙產(chǎn)生的振動問題,提高了機(jī)床加工精度。其次,通過Solidworks軟件對數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動裝置進(jìn)行了三維建模,應(yīng)用Matlab軟件對行星輪系減速器進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計,一定程度上優(yōu)化了齒輪參數(shù)和性能,節(jié)省了材料和成本,提高了齒輪的承載能力和傳動的穩(wěn)定性。再次,針對數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動裝置運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的振動破壞,利用ANSYS Workbench軟件對傳動系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析,得到了行星輪系的各階固有頻率及振型,為后續(xù)的動態(tài)分析奠定了基礎(chǔ),同時利用該軟件對行星輪系進(jìn)行了靜力學(xué)分析,... 

【文章來源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２帶傳動方式??Ｆｉｇ．?１－２?Ｂｅｌｔ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ??

?緒論??圖１－３為數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動裝置的雙電機(jī)分別驅(qū)動方式。如圖１－３所示，??該方式為以上兩種方式的混合傳動，具備以上兩種性能。當(dāng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時皮帶??通過電機(jī)帶動進(jìn)而驅(qū)動主軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；低速運(yùn)轉(zhuǎn)時另外一個電機(jī)通過齒輪傳??動帶動主軸旋轉(zhuǎn)，齒輪具有減速和擴(kuò)大變速范圍的作用從而提高了輸出轉(zhuǎn)矩。??電動機(jī)一?ｘ?—??一?Ｘ?＿?＾―＞??Ｘ???Ｘ??＞??ｍｔｔｎ???Ｌ??Ｘ?Ｉ?電動機(jī)??圖１－３兩個電機(jī)分別驅(qū)動??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｗｏ?ｍｏｔｏｒｓ?ａｒｅ?ｄｒｉｖｅｎ?ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ??１．２．１．４調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動主軸傳動方式??圖１－４為數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動裝置的調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動主軸傳動方式。如??圖１－４所示，主軸驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)變簡單，主軸部件剛度提高，但存有缺陷，??如電機(jī)發(fā)熱會影響主軸的性能，主軸輸出轉(zhuǎn)矩較小等［１］。??ｒｗｗｗＶ＾???＞??圖卜４調(diào)速電機(jī)直接驅(qū)動主軸傳動方式??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｐｅｅｄ?ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ?ｍｏｔｏｒ?ｄｉｒｅｃｔ?ｄｒｉｖｅ?ｓｐｉｎｄｌｅ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ??１．２．２國內(nèi)外研究現(xiàn)狀??隨著當(dāng)今工業(yè)設(shè)備水平不斷提高

軸做成一體組成行星輪系傳動系統(tǒng)的輸出裝置。它們共同組成了行星輪系傳??動裝置。??圖２－１為傳動裝置運(yùn)動簡圖。如圖２－１所示，伺服電機(jī)與ＮＧＷ行星輪系??減速器通過齒輪聯(lián)軸器聯(lián)接，行星輪系減速器具有轉(zhuǎn)動慣量小、傳動效率高??的特點，其中一級行星輪系減速器傳動效率為０．９８，傳動間隙為３＇，行星輪??系減速器結(jié)構(gòu)緊湊，便于布置。??１?２?３?４?５??ｎＹ／ｖ?／??ｒ－ｌＷ?／??電動機(jī)?￣ＩＨ—［＞??／?／?／?／?／??ｎｒ??／廠廠／?２?／??１－內(nèi)齒圈；２－行星輪；３－行星架（輸出軸）；４－太陽輪；５－機(jī)床主軸??圖２－１傳動裝置運(yùn)動簡圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｍｏｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ??９??


本文編號：3370290