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機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)之CAD工藝探討
式中:Rn為主軸變速范圍:Z為主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù):Ø為公比。結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖的生成根據(jù)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)可確定結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng),其原則是:①總的傳動(dòng)副數(shù)量zui少。②傳動(dòng)副前多后少,變速級(jí)比前小后大。③變速組的傳動(dòng)副定為2或3,即Z=3m×2n。采用人機(jī)交互方式,按“結(jié)構(gòu)網(wǎng)預(yù)覽”按鈕,由計(jì)算機(jī)生成結(jié)構(gòu)式與結(jié)構(gòu)網(wǎng),可選擇滿意的結(jié)構(gòu)網(wǎng),結(jié)構(gòu)式與結(jié)構(gòu)網(wǎng)、轉(zhuǎn)速圖的選擇。齒數(shù)分配齒輪的齒數(shù)和一方面不應(yīng)過大,以避免加大兩軸間的中心距,使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大,同時(shí)還會(huì)提高齒輪線速度而增大噪聲,這里采用齒數(shù)和Sz≤100 ~120:另一方面齒數(shù)和不應(yīng)過小,避免產(chǎn)生根切,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪zmin≥18,兩軸間zui小中心距應(yīng)取合適,避免兩軸其它結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉。齒輪的齒數(shù)確定還應(yīng)符合傳動(dòng)比的要求。采用三聯(lián)滑移齒輪時(shí)必須滿足三聯(lián)滑移齒輪的要求,即zui大與次zui大齒輪的齒輪差應(yīng)大于4,確保三聯(lián)滑移齒輪左右滑動(dòng)時(shí)能順利通過。齒數(shù)分配確定,根據(jù)已計(jì)算的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)、公比Ø以及各軸傳動(dòng)比,點(diǎn)擊“齒數(shù)和”按鈕就可確定齒數(shù)和,選擇適當(dāng)?shù)凝X數(shù)和,再點(diǎn)擊分配齒數(shù)按鈕,就可確定某一傳動(dòng)組的齒數(shù)分配。參數(shù)優(yōu)化參數(shù)優(yōu)化是對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)圖進(jìn)行優(yōu)化,確定齒輪參數(shù)分配、傳動(dòng)比。由于傳動(dòng)系統(tǒng)由傳動(dòng)模塊組合而成,且各模塊已規(guī)格化,其傳動(dòng)副數(shù),變速順序及結(jié)構(gòu)形式是確定的,可分別對(duì)各傳動(dòng)模塊建立數(shù)學(xué)模型,當(dāng)一種傳動(dòng)方案形成后,可建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型優(yōu)化。該模塊有兩個(gè)變速組三個(gè)獨(dú)立變量,六個(gè)設(shè)計(jì)變量(z1,m1,i1,z4,m4,i4),其他任意一個(gè)齒輪參數(shù)均可由這六個(gè)設(shè)計(jì)變量表示,建立的數(shù)學(xué)模型如下:
i2=i1Øx z2= z1(1+i1)Øx z'2= z1(1+i1) (1+i1Øx) i1(1+i1Øx)
式中:i1,i2為齒輪傳動(dòng)比:Ø為公比:x為級(jí)比指數(shù):z1、z2為齒輪齒數(shù):z'1、z'2為齒輪的配對(duì)齒數(shù)。目標(biāo)函數(shù): J=m1z1(1+1/i1)/2+m4z4(1+1/i4)/2 目標(biāo)函數(shù)J為軸間距。約束條件: 傳動(dòng)比:0.25≤ij≤2.0 齒輪線速度:0.0≤(pmzjn主/6000 Vmax)≤1.0 Vmax=15m/s 齒輪齒數(shù):18≤z≤100 模數(shù):2≤m≤14
優(yōu)化結(jié)果還需要進(jìn)行調(diào)整和處理。優(yōu)化后的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。其它需考慮的問題 ① 主傳動(dòng)系統(tǒng)重量zui輕:要滿足“前密后疏”,“前緩后快”的兩個(gè)條件: ② 齒輪數(shù)量前面齒輪數(shù)多于后面齒輪數(shù): ③ 盡量采用公比齒輪,減少箱體軸向尺寸,但徑向尺寸不宜過大。 3 結(jié)束語將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在通用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式,提高了設(shè)計(jì)的可靠性,縮短了設(shè)計(jì)周期,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。目前,此項(xiàng)研究正在不斷完善中,這將對(duì)促進(jìn)機(jī)床行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
蘇州中航長風(fēng)數(shù)控科技有限公司主營產(chǎn)品有:線切割機(jī)床,電火花成型機(jī),快走絲線切割,中走絲線切割,電火花線切割,電火花穿孔機(jī),取斷絲錐機(jī)。