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万能外圆磨床结构改进设计--高速磨头无轴电机设计【18张图纸】【优秀】万能外圆磨床结构改进设计--高速磨头无轴电机设计【18张图纸】【优秀】 -- 50 元

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折叠 万能外圆磨床结构改进设计--高速磨头无轴电机设计【18张图纸】【优秀】.rar万能外圆磨床结构改进设计--高速磨头无轴电机设计【18张图纸】【优秀】.rar
A0装配图.dwg
A2外缸筒.dwg
A2机座.dwg
A3内缸筒.dwg
A3前端盖.dwg
A3后端盖.dwg
A3轴.dwg
B4基准环.dwg
B4定位轴套.dwg
B4径向传感器支架.dwg
B4电机定子外圈.dwg
B4磁轴承外圈.dwg
B4磁轴承定子.dwg
B4磁轴承端盖.dwg
B4轴套1.dwg
B4轴套2.dwg
B4轴承挡圈.dwg
B4铝圈.dwg
万能外圆磨床结构改进设计--高速磨头无轴电机设计开题报告.doc
万能外圆磨床结构改进设计--高速磨头无轴电机设计论文.doc
任务书.doc
外文翻译--数控技术和装备发展趋势及对策.doc
毕业作业周次计划.检查落实表.xls
编号:201404170917372447       格式:RAR    上传时间:2014-04-17
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万能 磨床 结构 改进 改良 设计 高速 磨头无轴 电机 机电
资源描述:

万能外圆磨床结构改进设计--高速磨头无轴电机设计

48页 27000字数+说明书+任务书+开题报告+18张CAD图纸【详情如下】

A0装配图.dwg

A2外缸筒.dwg

A2机座.dwg

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万能外圆磨床结构改进设计--高速磨头无轴电机设计开题报告.doc

万能外圆磨床结构改进设计--高速磨头无轴电机设计论文.doc

任务书.doc

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摘 要

   本文首先介绍了万能外圆磨床的结构及功用,并对高速加工进行了概述,进而对无轴承电机的研究现状进行分析,并阐述了对无轴承电机研究的意义;然后从无轴承电机的总体结构入手,对无轴承电机的机械结构及零部件进行了设计;与此同时又分析了无轴承电机中永磁偏置径向轴向磁轴承的工作原理,建立数学模型,以具体的参数要求为例,对其结构参数进行计算。最后总结全文内容,突出毕业设计工作的重点,对未来的工作进行展望。

关键词:万能外圆磨床;高速加工;无轴承电机;磁轴承;数学建模


目  录

摘 要III

AbstractIV

目  录VI

1 绪论1

 1.1 设计的总体要求1

 1.2 M1432A型万能外圆磨床总体描述2

   1.2.1 机床的结构2

   1.2.2 机床的总体布局2

   1.2.3 机床的主要技术性能3

   1.2.4 机床的机械传动系统3

 1.3 基于高速加工技术的无轴承电机研究意义与现状4

   1.3.1 基于高速加工技术的无轴承电机研究意义4

   1.3.2 基于高速加工技术的无轴承电机研究现状6

 1.4 无轴承电机的特点及应用7

   1.4.1 无轴承电机的特点7

   1.4.2 无轴承电机的应用7

 1.5 无轴承电机的发展前景8

2 高速加工技术概述9

 2.1 高速加工的定义9

   2.1.1 高速加工中心的类型9

   2.1.2 高速加工的特点9

 2.2 高速加工的关键技术10

   2.2.1 刀具技术10

   2.2.2 机床技术11

   2.2.3 CAM软件12

3 高速加工技术中磁浮轴承主轴单元设计13

 3.1 引言13

 3.2 主轴单元轴承的组成15

   3.2.1 机械系统15

   3.2.2 磁轴承的偏磁回路15

   3.2.3 控制回路系统15

 3.3 永磁偏置轴承的结构及工作原理16

   3.3.1 永磁偏置轴承的基本结构17

   3.3.2 永磁偏置轴承的工作原理18

 3.4 永磁偏置轴承的设计19

   3.4.1 磁路计算的基本定律和公式罗列20

   3.4.2 永磁偏置轴承的等效磁路分析20

   3.4.3 径向—轴向磁轴承的吸力方程22

   3.4.4 径向—轴向磁轴承的承载能力23

   3.4.5 径向—轴向混合磁轴承参数设计24

 3.5 悬磁轴承的参数设计与校核27

   3.5.1 选取永磁材料27

   3.5.2 确定工作气隙磁感应强度27

   3.5.3 磁极面积的计算27

   3.5.4 求定子内径28

   3.5.5 求磁极弧长及叠片厚度28

   3.5.6 安匝数的计算28

   3.5.7 匝数与电流的分配28

   3.5.8 线径28

   3.5.9 窗口面积的求取28

   3.5.10 永久磁铁参数计算29

4 无轴承电机结构的设计30

 4.1 设计的总体概况30

 4.2 无轴承电机的结构设计30

   4.2.1 转子结构设计30

   4.2.2 转子上零件的布置31

 4.3 无轴承电机的总体结构设计31

 4.4 悬浮轴承的结构选择与设计32

   4.4.1 磁悬浮轴承总体结构设计32

   4.4.2 永磁偏置径向轴向磁轴承的总体结构设计33

 4.5 无轴承电机结构件的结构设计33

   4.5.1 定子与转子的设计33

   4.5.2 传感器部件的设计34

   4.5.3 机壳的设计35

   4.5.4 工作轴的设计36

   4.5.5 轴承端盖的设计36

5  结论与展望38

致谢39

参考文献40


1 绪论

1.1 设计的总体要求

   现代机械加工越来越需要提高效率,通常采用高速加工,主要是采用高速主轴,因而高速加工中无轴承电机的结构设计就显得很重要,本文正是基于万能外圆磨床适应于高速加工要求对高速主轴的无轴承电机结构设计,探寻磁悬浮在普通机床高速主轴中的应用,因其独具的悬浮机理和结构特点使之在生物工程、航空航天、高新能源、半导体制造业、食品加工以及医药卫生等领域也得到成功的应用。随着我国经济进一步发展,在很多特殊电气传动领域必将改变传统的传动和传输方式,对提高产品质量、降低成本、减少污染将会起到重要作用。因此,无轴承电机在我国具有很大的潜在应用市场,积极开展无轴承电机的研究和在普通机床上的应用具有现实和深远意义。

   外圆磨床分为普通外圆磨床和万能外圆磨床。在普通外圆磨床上可磨削外圆柱面和外圆锥面,在万能外圆磨床上还能磨削内圆柱面和内圆锥面和端面。外圆磨床的主要参数为最大的磨削直径。

   外圆磨床以两顶心为中心,以砂轮为刀具,将圆柱形钢件研磨出精密同心度的磨床(又叫顶心磨床或圆通磨床)。

   外圆磨床的主机有床身、车头车尾、磨头、传动吸尘装置等部件构成。车头、磨头可调角度,用于修磨顶针及皮辊倒角专用夹具。

本设计就是以M1432A型万能外圆磨床为例对原来的普通主轴进行优化设计,采用无轴承电机进行砂轮主轴的驱动。

   无轴承电机是典型的机电一体化产品,由于它具有上述诸多优良性能及其在众多工业领域内的应用前景,使得无轴承电机技术越来越受到国内外专家、学者的关注与重视。而我国对这一技术的研究尚不成熟,针对这种情况,我们在毕业设计中选择了这一课题。鉴于无轴承电机不但具有磁悬浮轴承的优点,而且比其他同功率的电机及支撑装置,体积小、重量轻、能耗小,对于提高高速及超高速运转机械的工作性能具有重要意义,本文就是基于这些问题提出的。对于一个典型的无轴承电机来说,它主要由机械、检测、控制三大主要部分组成,而控制系统是整个系统的关键,而合理的机械结构设计又是保证承载能力要求和运行稳定可靠的前提,所以,本设计主要对机械系统和控制系统进行分析和设计。

   文中以无轴承电机的永磁偏置径向轴向磁轴承本体结构的设计(机械部分)及控制系统为主要研究对象,设计出合理的结构参数和控制系统,并对系统的稳定性进行简要的分析。

   第一章介绍了基于高速加工技术的无轴承电机的研究意义及现状。此外还介绍了本设计的提出及主要内容的安排。第二章简单介绍了一下高速加工技术的发展现状及关键技术。第三章从基于高速加工技术的无轴承电机的总体结构入手,对无轴承电机的机械结构及零部件进行了设计。第四章分析了无轴承电机中永磁偏置径向轴向磁轴承的工作原理,建立了数学模型,并以具体的参数要求为例,对其结构参数进行计算。最后总结全文内容,突出研究工作的重点,并对未来的工作进行展望。   6、内圆磨具3:用以支承磨内孔的砂轮主轴。内圆磨具主轴由专门的电动机驱动。

  7、滑鞍6及横向进给机构:转动横进给手轮7,可以使横进给机构带动滑鞍6及砂轮架沿床身垫板的导轨作横向移动。也可以利用液压装置,使滑鞍6作周期的自动切入进给。

   此外,在床身内还有液压传动装置。

 1.2.3 机床的主要技术性能

    外圆磨床的主要参数为磨削工件的最大直径,本机床的主参数为320 mm。

           外圆磨削直径                      8~320 mm

           外圆最大磨削长度                  1000 mm;1500 mm ;2000 mm

           内孔磨削直径                      30~100 mm

           内孔最大磨削长度                  125 mm

           磨削工件最大重量                  150kg

           砂轮尺寸                          

           外圆砂轮转速                      1670r/min

           头架主轴转速6级:                25,50,80,112,160,224 r/min

           内圆砂轮转速                      10000 r/min;15000 r/min

           砂轮架电动机功率                  4 kW

           内圆磨电动机功率                  1.1 kW

           电动机总功率                      6.72 kW

           工作台纵向移动速度(液压无级调速)0.05~4m/min

           机床外形尺寸(三种规格)          3200,4500,5800 kg

 1.2.4 机床的机械传动系统

   M1432A型机床,除工作台的纵向往复运动、砂轮架的快速进退及尾架顶尖套筒的缩回为液压传动外,其于运动都是机械传动的。机械传动系统如图1.2所示。

    头架(带动工件)的传动

   此传动链用于实现工件的圆周进给。运动由双速电动机驱动,经三级皮带传动,使头架的拨盘拨动工件,实现圆周进给。这时,主轴本身是不旋转的。

     外圆砂轮的传动

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