VH50型数控立车主传动系统结构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业设计说明书（论文）中文摘要 摘要 ： 该论文主要研究的是 是机床在加工时直接带动工件作旋转实现零件切削的主运动机构。运用了类比法，综合分析法主要从主传动系统的设计要求、主传动方式、主轴受力分析、主轴组件的平衡，动态特性，刚度的计算、主轴轴承以及成本经济分析等方面进行了研究，确定了主传动方案。研究此类机床更适合现代机械制造业的生产方式，有广阔的发展前景。相比普通数控车床，它有 很多特色与创新的地方，比如通过对其主轴组件的研究分析，其加工精度和加工效率更高；通过对轴承冷却润滑的分 析，润滑效果更好，降低了磨损，使主传动系统具有良好的精度保持性，增加了机床的使用寿命。因此，它具有很好的应用价值，将会被广泛应用于机械制造业。 关键词： 数控车床 主传动系统 主轴 主轴轴承 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 业设计说明书（论文）英文摘要 n NC is to a of of a it is of to is of NC it as by of so y so to of it it be in 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 目 录 前 言 . 1 第 一章 绪 论 . 2 题背景及目的 . 2 内外研究现状及发展趋势 . 3 题研究内容和意义 . 5 题研究内容 . 5 究意义 . 5 第 二章 主传动系统的设计 . 7 传动系统的设计要求 . 7 传动特点 . 7 传动方式 . 7 机型号的选择 . 9 第 三章 主轴组件的结构设计 . 11 主轴组件的要求 . 11 轴组件的性能要求 . 11 轴组件的技术要求 . 12 轴 . 13 轴的功用 . 13 轴的主要尺寸参数 . 14 轴材料的选择及热处理 . 14 轴切削扭矩的计算 . 14 轴受力分析及主轴最佳支承计算 . 15 轴组件的动态特性 . 20 轴组件的平衡 . 21 轴组件的刚度计算 . 22 第 四章 主轴轴承 . 24 承 的选用 . 24 承的配置形式 . 24 轴前后轴承寿命计算 . 24 承的预紧 . 27 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴承预紧的意义 . 27 承预紧方式 . 28 承预紧力的确定 . 28 轴轴承的润滑与密封 . 29 第五章 技术经济分析 . 31 术成本分析的目的与意义 . 31 本计算依据 . 31 本材料构成 . 32 标准件 . 32 准件外购费用 . 33 第 六章 结论 . 34 致谢 . 35 参考文献 . 36 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前 言 如今已是一个信息时代的世界，科技进步迅猛发展。数控技术成为当今机械制造业的一个发展方向，对于国家综合国力水平的提升有着深远的影响，是国家产业发展中的一个重要元素。数控技术的发展在一定意义上是物质基础的一个保障，对于产品的质量的保证是不可或缺的。它将不断的创新，这对于机械制造业有着深远的影响。 现在机械加工中大多数都是单件小批量的生产零件，并且要保 证零件具有复杂的形状，同时还要有良好的质量和精度。为了解决精密、复杂、单件小批量的零件加工问题，数字控制机床的产生也是必然的了。 数控车床能完成很多工序的切削加工，包括端面、圆柱面、圆锥面、螺纹等，它是一种常用的加工设备，可以进行编程和数字化的控制机床的运动，因而对于较为复杂的轴类零件特别适用。 跟普通机床进行比较，数控车床有很多特点，它可以适合各类产品，加工灵活，使用范围广。它是一种性能很高，且能实现自动化的机床。能满足多品种的生产需求，是典型的机电一体化产品。它体现了一种创新，是科技不断进步的标志，相信会发展的越来越好，更多的应用，服务于制造业。 此次我设计的是 中包括机床的主轴组件，主轴的受力分析，主轴刚度的校核，轴承的配置形式以及轴承的寿命计算等。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第一章 绪 论 题背景及目的 目前，机床业较为发达的国家对机床这一产品十分的重视，都在加快发展机电一体化技术和技术先进的数控机床，以此来加快发展工业水平和国民经济，为社会作出贡献。我国共拥有约三百多万台的机床设备，而当中仅有十几万台的数控机床。从现如今的行业发展形势来看，国内的数控机床还是比较好的 ，产量上去了，每年的产值也有所增加。但在有些方面还是存在欠缺。这样的情况持续到现在，然后几大强国就在国际市场上发起了激烈的行业之间的竞争，并始终保持着相互竞争的关系，尤其是因为电子技术和计算机技术的飞速发展，使得数控机床在 1980 年后也开始了超速发展。为了满足各种用户的不同需求，也为了吸引全世界人民的眼球，引起更多的关注，各国的机床制造商们纷纷展现出自己的机床水平，改造性能更加良好的机床。 在当今社会，设备制造业已成为一个重要的发展方向。然而就在制造这一方面，还存在着很多的遗憾。因为很多方面都不是中国制造， 高档的数字化的控制系统及其零部件还要依赖于国外进口。归根结底，是因为国内的制造还存在技术上的问题，没有创新能力。这也就体现了国内外数控发展之间存在的差距，也是国内的数控发展所面临的以及需要挑战的严峻任务。因此，提高机床的数控占有率是发展的需要，是大有必要的。 1 我们可以把数控机床和通用机床作对比，将会发现。除了数控机床能加工形状更为复杂的零件，它加工出的零件精度会更高，装配起来也更方便。它还能进行多种工序的集中性，减少零件的来回次数，节约时间。所以，两者比较，数控机床的优势确实很大。它的加工效率更高， 这样不但可以实现一个人看管多台机床，节省了劳动力，同时又能节约时间，充分利用。现在市场的需要供不应求，运用此类机床就能很快的作出响应。除了效率方面，它还有很多功能特点，加工的零件更复杂，精度更高，更符合市场需求。相信它的技术会不断的被开发，并应用于机械制造业。 由于以上优越性，数控化率逐步变大。可以看出在 2005 年的市场消费内容 ,数控机床在向相反的趋势发展，通用机床的市场份额下滑 ,而数控机床则在提升。可以买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 预见的是，未来几年，数控机床会越来越广的被使用。 2 在这种情况下，我选择研究的课题是 数控立 车，主要设计的是其主传动系统结构。它的主要零件包括 :主轴箱体 ,主轴 , 轴承 ,隔套 ,锁紧螺帽 ,迷宫法兰 ,皮带轮，电机安装板及皮带轮张紧块等，该部件动力输出性能及机械性能决定着机床性能和技术经济，它是一个重要指标，直接影响工件的加工质量和切削生产率 ,通过本次设计可以丰富自己的专业知识面，懂得了更多，同时也是自身能力的一种培养。对于完成课题的设计任务起到了很大的帮助。 内 外研究现状及发展趋势 随着计算机和软件技术发展越来越迅速，数控机床的控制系统越来越紧凑，多功能化，具有完善的自动编程和自动诊断功能等 ，在机床制造业中得到广泛应用。满足了复杂及高精密零部件的生产加工，提高了市场适应能力以及竞争能力。 在上世纪，我国的数控机床制造业曾发展迅猛，不少机床厂都有一个转化过程，即实现向数控产品的转化。然而相对来讲，不能保证质量，达不到较高的技术要求。因此，经历了几年艰难时刻，不过时代不断进步发展，原来的计划经济到市场经济的调整已不再存在。国家开始着手国内的机床市场，扩大内需，加强审批，尤其特别注意进口设备，并且进行技术研究，重点投资数控设备，如此一来，对数控设备的发展起到了不小的促进作用。 现在国内的数控机床和国 外的相比，因为功能上的限制，还有很明显的差距。国外的绝大多数数控机床所采用的系统都比国内的先进，在国内，引进技术上还有待改善与提高。 3 进入 21世纪， 数控机床发展迅速，国外已经充分整合 各学科， 其发展势头不可估量，正努力打破传统，突破限制。相比较，我国与之差距较大，从数控机床的技术，质量都不足以达到它们那种要求。至今，许多简易的较低技术含量的数控车床利用率颇高，而高档的及其功能部件还只能从国外运回来。 4 当前国产数控机床产业也面临着最大挑战 :（ 1）在国内市场上，依然是进口的数控机床占比重较大，致这种局 面的原因有很多，排除客观因素，大多还是因为产品的质量得不到保证，服务也是不到位。因为在这些产品当中，中档及以下的还是偏多，这恰恰是我国占主体的部分，市场需求最大。所以怎样重拾这些份额将是面临的最大挑战。（ 2）有了国际贸易组织，我国得到了很多渠道的帮助，因为越来越买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 多数控机床外商的加入，技术水平有了质的飞跃，加之本国大力发展优秀人才，发展迅速，市场占有率也越来越高。 5 在面临挑战时，我国数控机床产业也恰逢好的发展机遇 :（ 1）消费水平提升了，市场需求多了。上世纪九十年代末的国内市场上机床的消费额约二十亿美元， 到了21 世纪，更是不断的往上上升。预计消费额提高了一倍，这与市场的需求有重大关联，这就给我国数控机床提供了一个良好的契机。（ 2）国内大型数控机床发展事态良好，兴起的民营企业也逐渐进步，市场竞争激烈。（ 3）这种情况下，只有不断的创新，凭实力说话。虽然有很多方面还不如其他国家，但一定要有信心与决心，虚心学习，掌握核心技术是关键，再加以改进，一定会有不错的反响。（ 4）在加入国际贸易组织后，由于国外技术和资金的引进，我国数控产业得到了巨大的帮助，发展越来越好。 6 对于我国数控机床的发展，也有了许多对策，特别是， 在未来有效的加速发展数控产业，所以必须做好这几个方面的工作：（ 1）高速化的提高数控机床的质量（ 2）促进微米工程，开发具有高效率的数控机床（ 3）大力发展复合加工数控机床、改善加工工艺（ 4）网络化制造单元的发展，促进企业高效发展的能力（ 5）新一代的柔性制造系统（ 6）进行可靠性设计，加强全面质量管理，进而确保数控机床的可靠性增长（ 7）提高技术人员的综合素质。 这几年来，数控加工技术不断发展，其主传动系统的一些新的发展趋势也有所凸显，如高速化的主轴单元，功能结构的复合化、柔性化。 主轴单元的高速化 电主轴，是 一种内置式的电动机主轴单元。高速电主轴电机主轴单元被布置在主轴内部，交流变频控制系统，以获得主轴转速和转矩，实现了电机、主轴的一体化功能。取消传动带，滑轮和齿轮等步骤，实现主轴的工作。解决了高速主轴传动带及带轮的噪音和振动的问题，以减少主驱动来提高惯性动态特性，能够实现精确的主轴的轴传动功能和定位。作为一种机电一体化的产品，它采用了高速精密轴承的润滑技术，散热技术及高速变频驱动技术，技术含量很高。 功能复合化、柔性化 数控车床的应用范围越来越广，适应性高。特别是对于主传动系统的设计改变很大，并且发展为 柔性和功能复杂系统的方向。功能复合的目的是为了能使机床充分利用，不在加工时，尽量减少时间。通过它的作用，不仅能够提高工作效率，还买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 能扩大使用范围，充分发挥机床用途。 7 柔性自动化系统是数控车床的组成部分，其发展发展正朝着面、体的方向，另一方面集中于应用性和经济性的发展趋势。柔性制造自动化技术的产生就是为了适应市场的需求，发展的必然。它是先进制造技术的基础，以方便联网一体化为目标，提高可靠性为重点，加强改善数控技术。其发展方向有着高精度、高速度、高灵活性的特点。其柔性制造系统能很容易的与 公开、集中和智能的方向发展。 显而易见，现代数控车床主传动系统设计在满足原有的基本要求之上，还要充分考虑现代的整体要求，包括过程制造控制及传送物料等，以缩短产品的制造时间和加工时间，以最大限度来提高生产率。 8 值得一提的是，我国数控车床自上世纪进入市场以来，经过了坚持不懈的努力，许多机床厂家已经行动起来了，他们会进行技术上的学习交流。完善不足之处，如此来提高我国的机床制造水平。使其产量增大，尤其是金属切削机床，品种多了，规格齐全了，保质保量，实用可靠，才得以全面发展。 题研究内容和意义 题研究内容 数控立车主传动系统是机床在加工时直接带动工件作旋转实现零件切削的主运动机构。本论文先从国内外数控机床的发展现状以及新趋势开始阐述，引到我国数控机床面临的挑战及发展机遇，并提出对策。进而对数控车床主传动系统进行研究。主要从它的设计要求，主轴部件，影响主轴系统的动静刚度，精度和动态性能的因素，冷却润滑系统的分析，材料的选择，主传动的特点以及数控机床的应 用等方面进行分析研究。 究意义 （ 1）通过对国内外数控机床的发展现状及新趋势的研 究，有了一定的了解。 （ 2）通过对 数控立车主传动系统的结构设计，对数控立式车床有了崭新的认识，对它的结构，性能，特点有了进一步的了解。 （ 3）通过对 数控立车主传动系统的结构设计，对主传动系统的组成部件以及产生的作用有了更深的了解。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 （ 4）通过对课题的研究，提高了自己的学习能力，查阅能力，以及对机械原理、机械设计、材料力学等所学知识的归纳和总结的能力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第二章 主传动系统的设计 传动系统的设计要求 主传动系统直 接影响着机床的加工能力，加工效率和加工效率。它是决定机床性能的关键部件之一，相比较于普通机床主传动，还提出了下面的几点要求： （ 1）在金属切削机床中，主轴转速尤为重要，它决定切削速度，衡量数控机床技术的水平，主轴最高转速是重要指标之一，此类机床的调速范围应更广，并能实现无级调速； （ 2）应具有较高的精度和刚度，传动的平稳性，来保证机床的加工精度。 （ 3）应具有良好的抗振性和热稳定性，控制主轴的振动和热变形在一定的范围内，以保证表面加工质量和运行精度。 9 传动特点 数控机床 主传动具有以下特点： （ 1）转速高，功率大，数控机床能实现高速、高效率、大功率的切削加工。 （ 2）主轴转速变化无穷，它具有迅速可靠的特点，并能实现自动无级变速，以最佳状态进行切削工作。 （ 3）为了让刀具实现快速或自动装卸，主轴上还必须设计有自动上下料、夹紧、主轴定向停止和主轴孔的排屑装置。 10 传 动方式 机床的主传动有分级变速传动和无级变速传动两种。分级变速传动指的是在一定速度范围内，其变量会均匀地分布。是有一定变化规律的，级数不宜过多，一般普通机床所采用的就是这种传动形式 。一些普通机床经数控化改造后也保留了原分级变速传动方式。无级变速传动为满足最佳速度的加工要求，可以在一定的速度范围内连续变速，可以在操作中转移到自动变速器，便于自动变速。一般在无级变速传动中多采用此类传动。 相比于普通机床不同的是，数控车床在使用速度范围上完全不一样。采用直流和交流主轴电机，主轴箱在很大程度上简化了主传动车床。以下的三种方式，是车买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 床的主变速器驱动系统根据加工需要所采用的。 (1)由电动机直接驱动 这是一种很简便和直接的连接方式，通过一个 联轴器 直接连接，进而进行驱动，如图 2.1(a)所示。这种方式的结构更简单，有助于主轴刚性的提高。该驱动的特点在于主轴转速的改变，这种改变不会对电动机有所影响，因为特性所在，基本上是差不多的。但其性能可能会有变化，因为是由扭转特性所决定的。所以会限制其变速器驱动。 图 传动的三种形式 (2)采用定比传动 定比传动是采用带传动或齿轮传动的一种传动方式。可实现从主轴电动机到主轴的传动。如图 2.1(b)所示。此类的带传动相对而言优越性很大，它的特点就在于运行时噪音小，另外还有振动 小的好处，在中小型数控车床上得到广泛使用。在某种意义上，这是非常适用的一种传动方式，它的变化速度基本和电动机的调速范围一样，这也是为满足要求的需要。 (3)采用分挡变速传动 关于功率特性匹配问题，解决这个问题其实并不难。那是在主轴上，有的地方没有注意。电动机和主轴之间，运用此类传动方法就行了。因为它的变速机构一般来说是通过齿轮副实现的。如图 2.1(c)所示。现在来看，机构之间的配合很重要，电动机在不断的变速，要想达到预期的要求，一定要注意这一点。单看电动机，它的调速范围越来越大。变速机构也是有等级区分的， 大多数数控机床采用分档变速机构都能满足工艺要求，使用较广。进而有效输出，保证主轴转矩低速及扩大功率的速度范围。例如，某数控机床主电动机功率为 22定转矩为140N、额定转速为 1500r 高转速为 6000r 用交流调速的电动机驱动主轴。经过 1： 1 及 1： 4 两级变速机构，使主轴的低速输出转矩提高了 4 倍，恒功率变速范围由原来的 1： 4增加到了 1： 16，而主轴的最高转速仍保持 6000r 前，大、中型数控车床多采用这种传动方式。 分挡无级变速，其主轴输出特性由一条曲线叠加而成，它的 每一级速度都有其计算转速，这条曲线就是单级输出特性曲线。因此，在设计数控车床时，有很多值买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 得注意的地方，一开始要考虑其加工范围，充分利用它的价值，再确定加工所需的功率和转矩，这样速度范围就能掌握。掌握了速度范围，就可以根据要求选择不同的传动形式。 11 综上所述，本设计中可采用一对皮带轮传动的间接传动方式，降速传动比为 1:2。 机型号的选择 选择电机的型号，要分以下几个步骤来进行。 首先，选择电动机类型要考虑多方面的影响因素，诸如启动频繁程度、温升限制、过载能力。进而确定电机功率，并保证应留有的 余量，一般取 负载率。然后还要进行一些必要的防护措施，因为会受到恶劣环境的影响。 再者就是确定电压等级和类型，加上机械制动机制的复杂性，在选择时要根据标准要求来，进而确定电动机的额定转速。 接下来就要根据不同类型的机床主轴具体分析，它有很多影响因素会直接关系到实际使用。 再往后是确定电动机的额定功率，这里尤其需要注意的就是它的发热情况，因为电动机是有可能长时间运作的。电动机容量选择好了，就是主轴切削力的确定了。额定功率在之前已经考虑了，因为要留有一定的余量，本次设计选取额定功率为2212 有了以上参数的确定，可以选择电动机的电压和转速。在本次设计中，电机的电压可选择为 380V。在一般情况下，高速电动机，它的体积较小，重量较轻，价格相对便宜。然而会使得重量增加的总传动比，尺寸及结构。当选择低速电机时恰恰相反，不仅要考虑车床等因素的机动性能，还要根据价格和性能来选择。 最后就是电机的型号的确定了，由前面信息，并根据设计要求及所给参数，可选取型号为 2变频主电机。这种电机除了效率高、节能显著外，最大的优点就是能有效的限制启动电流。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 表 机型号参数参照表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第三章 主轴组件的结构设计 主轴组件的要求 轴组件的性能要求 主轴组件，顾名思义，它是机床上的主要组成部分之一。它直接承受着切削力，为了加工质量和加工效率的保证，对此提出了很高的要求。因为它是关键所在，稍有不慎就会产生对机床及加工零件产生很大的影响。据统计，正常情况下，主轴组件工作过程中的作用非常之大，处理复杂的错误占 30 40，重度高达 60 80。所以，对于它的性能要求进行以下几点的 阐述。 (1)精度 提出主轴组件的第一个性能要求是精度。它包含两个方面：旋转精度和运动精度。旋转精度指的是主轴在低速轻载的情况下，所测量得到的轴向、径向值。旋转主轴组件的精度影响很大。如与径向跳动轴颈车床前对准锥形定心卡盘将影响工件的精度，也会因其轴向运动影响螺纹精度。因此，旋转主轴组件会直接影响到加工精度。一般的机床主轴组件的旋转精度，国家标准已规定。例如，最大转弯直径 400式车床，和径向跳动其主轴前端定位表面不超过 向跳动不超过 外一个就是运动精度了，运 动精度指的是主轴在以工作转速回转时，所测量的以上两种的精度。这通常是静止或低速旋转时的，数控机床的旋转精度及运动精度都比较高。这种现象就是主轴在旋转工作时轴的位置变化现象。可以发现，轴承的精度要求很高，主轴轴承在制造和组装时都会对精度有所影响，其精度取决于主轴工作时的运动状态，会影响平衡的性能和主轴轴承部件等因素。 图 轴刚度受力图 (2)静态刚度 静态刚度主要分为两种：弯曲和扭转刚度。对于主轴组件来说，有一定的受力变形。 数控机床跟普通机床相比，其加工精度要高的多，并且主轴有较高的工作转速。所以主轴组件上存在的许多因素都有可能对静态刚度产生影响。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 在数控机床上，弯曲刚性较多的作为主轴组件的刚性的量度。通常，以产生所施加力的大小来表示的位移方向主轴前端部的位移。如图 示，在主轴前端施加的力 F，如果主轴侧的位移量为 述主轴组件刚度的 （ N/假如主轴部件没有较好的刚度，那么加之外力的影响，会促使其变形越来越大。既会对工件质量有影响，又会破坏齿轮。正常情况下，加速了磨损，减少了准确性。 (3)抗振性 它包含两个能力，其性能的好差会直接影响工件的加工和使用。它的原因和静态刚度类似，都是主轴组件存在的一些状况对其有所影响。有时候这种抵抗受迫振动的能力被称为动态刚度，在这个时候，会造成一定程度的破坏，会导致加工质量的降低，甚至影响刀具寿命。其实影响因素还有很多，这种性能的要求就会越来越高。 主轴组件的主要影响因素除了静态刚度，还有很多。当进行设计时，尤其要注意，否则会有不可预料的损失。 (4)热稳定性 操作过程中的主轴组件，该温度过高可以以两种方式造成不良影响：首先，心轴组件和套管由于热膨胀 而变形，将会引起其相对位置的改变，进而加工精度可能会受之影响。另外，温度的变化也会有很大影响，温度过高，会破坏已调整过的间隙和润滑条件。因为此类材料会产生一定的热膨胀，因此要采取一些措施，提高热稳定性，以减少发热，促进冷却。主轴电动机，传动系统以及主轴组件都有着比较高的温度。所以我们考虑这些因素的影响，为满足主传动系统的要求，就要降低温升，减少热变形。 (5)耐磨性 这是一个很有必要的性能要求，耐磨性为了维持足够的精度。刀具和工件的安装部位常易磨损。对主轴组件而言，提高耐磨性有很多好处。尤其是摩擦特别大的 地方更应需要进行处理，提高硬度的同时，也增加了耐磨性。因此，有良好的润滑来是非常必要的。 上述的这些要求，在实施过程中可能不可以完全做到。因为这些性能要求之间是相互有影响的，甚至有的还相互矛盾。这就要根据具体情况好好考虑得失。譬如高刚度和高转速之间不可能都符合要求，这是难以保证的。但我们可以降低损失，尽可能的达到其性能要求。 13 轴组件的技术要求 主轴和箱体与轴承相配合部分的技术要求 直径公差和形位公差，可以参照买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 表 轴颈和箱体孔技术要求 为了获得较高的主轴回转精度，要根据技术要求保证相关的影响因素。如轴承及零件精度等，还有就是要注意装配。 轴 轴的功用 机床主轴指旋转工件或刀具轴来驱动机器。通常包括一个主轴，轴承和传动件（齿轮或滑轮）等。 运动精度和结构刚性主轴单元是在确定加工质量和切割效率的重要因素。绩效指标来衡量主轴组件主要是回转精度，刚性和适应的速度。旋转精度：径向和轴向的主轴在跳动的加工精度的方向转动时发生，主要是在主轴和轴承质量的制造和组装。动，静刚度：主要决定于主轴轴承刚度和阻尼的抗弯刚度。 适应性速度： 最大允许速度和转速范围，确定结构和主轴承的润滑和冷却条件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 轴的主要尺寸参数 主轴的结构尺寸包括很多参数，主要有主轴和内孔的直径、悬伸量、支承跨距等。基础评估和考虑主轴参数的大小是主轴刚性，结构工艺性和主轴组件的过程范围。 主轴直径 主轴直径影响着刚度，刚度是伴随主轴直径的增大而提高的。却也会随之增加轴上其他零件的尺寸。轴承直径的变化，会使得精密轴承公差值的同一水平也变化，越难以确保主轴的旋转精度。同时限速降低了。主轴轴承轴颈直径后轴承轴颈 以确保在结构设计的主轴组件的实际大小的确定。在越高越好工艺性能之间的差异体现在轴颈的前后部。 主轴内孔直径 主轴的内径是通过棒料使用时，由工具对固定装置切刀，气动或液压驱动卡盘等夹持装置。主轴孔大的更大，更广泛使用的机床条直径，而主轴单元的相对比重也较小。因为刚性的影响，会发生一些变化。孔径会受到制约，比例会变小，主轴刚度也会变小，几乎可以媲美固态主轴的刚度；空心轴和实心轴相比，仅为其刚度的一半。超出的时间和空间中心主轴刚度会迅速降低。通常优选比率为约 轴材料的选择及热处理 主轴 材料的选择应根据刚度、耐磨性、载荷特点和热处理变形大小等因素来确定。主轴材料常采用的有： 45 钢、 20938用的热处理方式是调质、渗氮和感应淬火。 14 轴切削扭矩的计算 试件：材料： 45钢；热处理：正火；工件直径： 150削速度： V=115m/削用量： f=n； P=200kg f/f00093=5400N （ 3 （ 3 00755 4 00z 切买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 （ 3 该主传动效 率为 = （ 3 降速比为 1:2，电机额定功率 22定转矩 1000r/ （ 3 （ 3 额定扭矩 （ 3 轴受力分析及主轴最佳支承计算 三角皮带轮的校核： 根据结构的设计要求并考虑滑动率 ，选取 77 则大轮直径 皮带滑动率 I 传动比 取： =1%； I=2 计算得： (3 = (3假定 ： a=550长 ： L=a+ =550+ = (3按标准取 ： 000 ： a= (3= =取 a=577mm 1= (3155400 541772 1m 773542 1 d )m 0009550210229550n m 0 021 0 0 0nn 额额L m 4 14 82 2( ) 22 1201 6 1 . 6=%60577177180%60a 177354180买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 (3根据 77440r/机械零件设计手册可查得（ 虑到传动比的影响 i1，额定功率的增量 的根数： Z= (3 计算功率： AN=2= (3N 机床传递功率 工作情况系数，取 功率增量 包角系数，由表 =L 带长系数，由表 L=3 取六根 Z=6 表 角修正系数 K K L( )1 1 25m / s37. 6m / s=100060 11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 表 效长度和带长修正系数 KL F= (3 q： q=m (3 (3主轴直径的选择： 1轴，根据经验取前支承直径 160后轴径为160 b. 15Nm 若取 60 = (3 (3则 F = = (3受力情况如图 承情况如图 5 2 K q( . ) i i 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 力情况图 图 承情况图 根据设计要求取 a=152， L=226，根据前面计算的切削力以及力和力矩的平衡，可得： (3 (3当主轴当量外径 D= =160量内径 d=110 (3 惯矩 I= (3查表 0 0 5 11 6 093C (3 (3由 ，曲线图 查得： (3则 51 5 (3本设计取 a=152,跨距 226 25)