数控车床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 I 毕业设计说明书（论文）中文摘要 摘要： 本次论文对数控车床主传动系统进行了设计，主要采用了类比法。主传动的性能直接影响机床的加工精度和生产效率，对提高产品的质量和档次有重大意义。本论文主要研究了主轴的切削扭矩，计算了主轴的受力分析以及轴承支承，并计算了前后轴承的寿命。本论文的特色有：通过对主轴扭矩的研究，提高了主轴的加工能力。通过对主轴的受力情况和支承跨距的分析，使主轴具有更高的刚度。通过对轴承进行预紧，并合理的使用润滑与密封，提高了轴承的寿命 。通过对主传动的设计，优化了主传动，对数控车床的发展和应用有深 远的影响。 关键词： 数控车床，主传动 系统， 主轴组件， 主轴 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 NC NC of of to of In of of of of of a By of it a on of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 目 录 前 言 . 1 第 1 章 绪论 . 2 控机床国内外研究现状及发展局势 . 2 控机床国内外研究现状 . 3 控机床国内外发展趋势 . 4 控机床的组成 . 4 控车床的功能和特点 . 5 控车床的功能 . 5 控车床的分类和特点 . 5 控车床主传动系统的简介 . 6 第 2 章 主轴箱总体方案设计 . 6 传动系统的设计要求 . 7 传动的结构特点和传动方式 . 7 传动的结构特点 . 7 动方式的分类及特点 . 7 机的选择及同步带的计 算 . 8 机型号的选择 . 8 步带参数的计算 . 10 第 3 章 主轴组件的设计 . 12 轴组件的基本要求 . 13 轴的功用、类型及结构设计 . 14 轴的功用 . 14 轴的结构设计 . 14 轴主要参数的确定 . 14 后轴承型号的选择 . 15 轴参数的确定 . 15 轴受力分析 . 15 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴材料的选择及热处理 . 20 第 4 章 轴承的选择 . 20 承的选择及寿命计算 . 21 承的功用及特点 . 21 承的配置 形式 . 22 承寿命计算 . 23 承的预紧 . 28 承预紧的意义 . 28 承预紧方式 . 28 承的润滑及密封 . 29 承的润滑 . 29 轴部件的密封 . 29 第 5 章 技术经济分析 . 32 术成本分析的目的与意义 . 32 本构成 . 32 标准件外购费用 . 32 准件外购费用 . 34 本计算依据 . 35 第 6 章 结 论 . 38 致 谢 . 39 参考文献 . 40 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前 言 由于 现在 市场上 的 产品 的 换代 更新太快 和对产品 的 质量的要求提高，普通的传统车床已经不能满足当今人们的 生产 要求了。 而且数控车床由于其众多的优点，到现在 已经 成为机床发展的主流，数控车床的 高速 发展代表了国家的总体设计 水平以及 制造水平，应该受到 人们的 高度重视。 当 代数控机床是信息 化 技术和自动化技术的代表 产品 ，它集高效率、高精度、高柔性于一体 ，具有超 高 的 加工精度、 很 高 的 生产效率、 很 高 的 自动化 水平 、很 强 的加工适应性 等 一系列 特点。 能否 实现加工机床和生产过程的数控化，是 当今制造业的发展方向。 我们 可 以 这么 说，机械制造 业的竞争，它的 实质 性目的 就是数控技术的竞争。 本 次 课题的 设计 目的 以 及意义 ， 就 是让我们通过平时 所学的基础课 程 的理论 知识 ， 和实践经验结合在一起，来达到加深我们的专业知识，巩固我们的基础能力 。通过 这次 设计 过程 ，然后再分析一些机床的结构类型 ， 并进行选择和改造，能够独立的进行结构设计，计算参数， 会 进行 设计步骤和 计算 方法。通过 搜索相 关 的机械 设计手册、 机械设计标准的 方式， 以此来达到积攒 知识 和提高自身 能力的目的。通过 毕业设计，得到机械方面的基本技能的培训，提高自己的 分析 能力和解决机械设计 问题的能力， 并 为 我 们 以后进行其它 机械 产品 的设 计打好牢固的基础 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第 1 章 绪论 控机床国内外研究现状及发展局势 当今世上 ， 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 ， 并 为社会作出贡献 。 现如今国内数控机床 行业 发展 十分 迅速， 每 年 的 产买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 量 正在 逐渐上升，但 是 所生产的 数控 机床 的 精度等方面 有些 达不到要求。 这样的情况 一直 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 相互发展 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 更加好的机床 。 全力 加快 发展装备制造业 是当今社会 的共识，但绝大多数 的 机械制造装备的数字化控制系统却不是中国 独家 制 造 的 。尤其是关系 到国家 的 地位和体现 国家综合实 力的高档数控机床，它的 系统和重要零件 却 都 要从国外引进。 许多 专家纷纷表示 ，以数控机床为代表的“中国制造”不能没有 自主 创造，开发 具有自主知识产权的数控 操作 系统 已 迫在眉睫。 控机床国内外研究现状 虽然 我国数控车床 技术 还比较落后，但是 经 过 了 30 多 年的发展，我国 自主 研发生产的 ， 卧式 数控车床 不仅 价格 比较 便宜 ，设备费用 的 投入 比 较少， 一些企业所需要的车床不 要太高级，所以这种车床就能满足要求了 ， 现在特别受欢迎 ， 目前 这种数控车床 在我国仍然十分流行，并且一直在使用中 。 国外的一些比较 发达的国家对数控车床 这方面的研究很多 ， 他们的技术水平很 高， 科技水平比较发达，他们研发的数控车床具有 特点如下：（ 1） 数控车床的主流 是高速高精并且具有多轴加工 ， 数控车床的 潮流 是纳米控制 。（ 2）越来越多的多轴加工数控车床 被用到 其它 行业 中 ，并且十分受欢迎 。（ 3） 随着计算机监测功能的发展，工厂里 的监测 系统 与管理 系统 更加方便简单 ， 它 能及时分析当前的相关情形 ，并 能够及时预测 车床的 运行 状态 ， 能及时的 进 行 维护，这样可以极力的 避免发生 车床 事故，使车床更少的发生故障，提高机床的寿命 。（ 4） 机器自主 的检测和纠错能力， 变得 更强大，这在为了提高车床的精度，也能够完成的时间很短的时间在机床的校正测量 1。 仔细看看 我国 的 数控车床的 发展 史 ，虽然 这其中获得了不少的成绩，但是跟 国外 发达 的技术相比， 仍然有着天差地别的差距 。其主要特点：（ 1）产品质量差，和高端产品 的生产技术不行。 （ 2）技术，尤其是科学技术非常薄弱，自我发展 能力不强 ，以及无法自主创新 （ 3）该产品 质量 不 太可靠 ，而且技术 有买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 不 到家 的地方。 （ 4）功能部件发展 停止 滞后； （ 5） 严重 缺乏大型集 体 组织 、 在市场 上 的很难竞争过别人 2。 控机床国内外发展趋势 随着社会的不断发展， 络和信息技术的进步，以及 新型 数控系统，数控车床和自动化制造系统 将会 呈现以下发展趋势。 （ 1）高速度和高精度 高效率，高品质的 技术 是数控车床的主要指标 。 只有保证了 高速 度 、高精度 这两个要求，才能 提高 生产 效率，保证产品的质量，减少 产品的 生产周期。 （ 2）高智能、信息开放网络化 通过计算机通信网络的功能，并且 可以远程建立一个计算机 技术支持机来实现信息的发送 ， 可以通过这个装置进行 查询和显示，以及 远程诊断 错误 。依靠 互联 网络连接，用户可以得到能够及时到后实时对用户的设备数据中的信息获取工具行业机床及机械制造商准确性支持机，诊断在线机器把 车床和监视开放的网络工具，还可以提高服务效率，使产品的质量有保障 。 （ 3）绿色化 在二十一 世纪 ，环保和节能是数控车床的首要指标 。 由 于环境约束和资源，绿色 制造，绿色资源，最重要的是 最终 处理 环节 ，但我们的珍贵的 生态环境显得尤为突出。因此，最近几年 ， 不用或少用散热器，或半干式切削工具切削 数控车床正在不断开发节能。 绿色制造 能 使我国的节能环保 数控车床飞 速发展，占据 更多的 国际 市场。 控机 床的 组成 数控机床一般由输入 /输出设备、 操作面板、 可编程控制器 算机数控装置、电气回路、伺服单元、驱动装置 、辅助装置、机床本体及测量反馈装置组成。 如图 1示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 图 1床的组成 控车 床的功能和特点 控车床的功能 不同 种类的数控车床功能也会略有 不同， 它们 各有 各优缺 点，但都应具备以下主要功能。 1、直线插补功能 将 刀具沿 着 直线 方向进行切削， 使用这种 功能 不仅 可 以加工圆柱面还能加工 圆锥面和倒角 部分 。 2、圆弧插补功能 将 刀具沿 着圆弧进行切削，使 用该功能可加工圆 弧面和曲面 部分 。 3、固定循环功能 固定了机床的常用 功能， 比 如 ：粗加工、 螺纹、切槽、钻孔等，使用该功能 可以简化 编程 程序 。 4、恒线速度车削 使主轴保持切削点处的切削速度恒定，可以让 加工表面 处的精度相同 。 5、刀尖半径自动补偿功能 可以对 刀具 的 运动轨迹进行 半径补偿， 在编程时 不必 考虑刀具 的 半径，直接按 照 零件 的 轮廓进行编程， 可以 使编程变得 更加简洁明了 。 控车床的分类和特点 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 1、按车床主轴位置分类 （ 1）立式数控车床： 这种车床它的 主轴 和 水平面 之间 是 垂直的 ， 并且具有一个直径很大的圆形工作台，用这个圆台 来 装夹工件。 （ 2） 卧式数控机床：它 又分为数控水平导轨 和数控倾斜导轨 两种类型的卧式车床， 倾斜导轨 车床的 刚性 更大，排 屑 也更加方便 。 2、按加工零件的类型分类 （ 1）卡盘式数控机床 （ 2）顶尖式数控机床 3、按刀架数量分类 （ 1）单刀式数控机床 （ 2）双刀式数控机床 4 按功能分类 （ 1）经济型数控机床 （ 2）普通数控机床 （ 3）车削加工中心 控车床主传动系统的简介 机床主传动是依靠主传动系统来实现 的 ,它将主电动机的 主动力转换成可供主轴上刀具切削加工的切削力和切削速度。 主传动系统应具有 较大的调速范围 ， 以 此来保证 加工时能选用合适 的切削用量 ，只有这样才能配合不同种类的加工方式和不同种类的机床 。 同时主传动系统还需 具备 较高 的 精度 和 刚度 ， 并尽可能降低噪声 , 从而获得 更 佳的生产率、加工精度和表面质量 3。 第 2 章 主轴箱总体方案设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 传动系统的设计要求 （ 1） 为了满足机床的运动要求， 主轴 必须 具有 足够的 转速和变速范围 、转速级数， 并 能够 及时的实现机床的各种运动 。 （ 2）应该是主要的发动机功率，以满足所有部件的需求必须满足的强度和刚度要求，从而满足了设备的电力需求。 （ 3） 机床 的主要动力，特别是心轴 组件具有足够高的 性能要求 ，耐冲击性，热变形和低噪音，高效率，和确保设备的 工作 要求。 （ 4）操作 要求 简单 而且 可靠， 使用 维修 的时候也要 方便， 并且具有良好的 润滑 和 完美 的密封 ， 这样才能 满足 设备的 基本 要求。 （ 5） 整体 结构紧凑 而且 简单， 机床的 技术 性 好， 并且要保证总体 成本低，以此来 保 证 整 个 机 床 的 各种各样的 要求。 传动的结构特点和传动方式 传动的结构特点 （ 1）高速和大功率。切削时能够进行高速和高能的 车床， 可以 保证良好的生产效率。 （ 2）调速范围广。确保如何快速制造系统数控车床 ，使得 100， 并确保 零 件的合理 工作量，和处理的处理速度，以达到更高的生产率和较高的机械精度以及 表面质量。 （ 3）转速快速和可靠。 转动速度 和由主轴马达 提供 的 主要 速度，不仅方便实现在 规定 的时间 内 来移动无级变速机，而且还降低了工艺的中间体转移的损失，从而提高了 整体的 可靠性和准确性 的 无级变速传输。 （ 4）主轴组件必须是正常的高耐蚀性， 这样才能使传动系统具有较高的精确度。每当摩擦部件 工作时 ，如轴承，通孔等， 这样 我们 就 有足够的韧性，以及确保 轴承的润滑良好 4。 动方式的分类及特点 1、采用变速齿轮 的主 传动 ： 使用 齿 轮 传动比来 进行降速， 然后再 通过 液压拨叉 来 使车床具有 自动变速 的功能。由于电机主轴 是 采用 无级变速 的 方法 ，这样 还能实现主轴的正反启动、停止和 制动 等一系列功能 。 使用 该 传动 方式 会买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 使传动产生较大的扭矩， 以及 很大的噪声 ， 所以 一般 只用于 低速加工。 如图2a）所示。 2、通过带传动的主传动：该 传动方式 中 主轴箱和 主轴 的 结构 比较简单，而且 主轴部件都具有较高的刚性 ； 带 传动 的 效率 很 高， 传动 过程中比较 平稳、传动时发出的 噪声 也 比较 小； 所以传动 不需润滑；但 是输出扭矩 会 小，在低速情况下性能不太好 ， 所以 我们 只 能把它用 在中档机床中 ，这样 有 较多 的应用 。如图 2b）所示。 3、用两个电动机分别驱动主轴： 通过齿轮传动和带传动这 两种方式的混合传动 方式 ，具有上述两种 传动方式的所有 性能。如图 2c）所示。 4、采用主轴电机直接驱动： 这种方式是 通过 主轴电机直接 来 驱动 主轴 转动 的 ， 而且电机和主轴是合在 一 起的 。 使用 这个传动方式 的话，我们 必须 要 弄好散热和润滑 方式 ， 所以 这种传动方式， 一般 只能 应用于高速机床。 如图 2d）所示。 图 2动方式的分类 机的选择及同步带的计算 机型号的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 1、选电机 时 考虑的问题 (1)选择电动 机类型 的时候 ， 我们 要根据机床电动机的开始、停止、转动等方面的要求 来综合选择 。 （ 2） 考虑 车床 的 负荷， 以及 速度和启动等方面的需求，然后再考虑发动机的温度是 否合适 ， 是否会引起产能过剩。再根据 电 动 机的负载能力， 并 最终确定 冷却 方式 。 （ 3）选择电机时要考虑电机的电压和工作环境等方面的要求。 (4)选择电机时，应该 综合 考虑节能环保 、 转动 、价格 、维修保养 方面的因素。 2、主电机功率的确定 首 先 假设以下的 切削条件： 选择 材料： 钢； 选择 热处理：正火； 选择 工件直径： 切 削速度： 切削用量： (1)主切削力 (2(2)切削扭矩 (2(3)切削功率 (2因为 该 主传动 的总 效率为 (2(4)因为本次设计要求机床 的变速范围比 较大 ，还要求 主轴 具有较高的扭矩 ，而 且 机床 的定位也不 是太 高，所以 我 选用 型电机， 它的 额定功买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 率为 ， 已知 该电机的 额定转速为 ， 而且其中 采用 降速 比以此来提高轴的 扭矩， 所以 我们可以得知 ，主轴转速以及 输出扭矩 为 ： (2(2步带参数的计算 根据 车床的 结构 设计 要求， 我们 选 择 ， 并 考虑 到 同步 带的滑动率 ，那么 大 带 轮直径 : (2根据上述公式 可以 得出： （ 1） 确定 带轮 的 中心距 ： (2首先 假设： (2所以按照标准来取： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 那么： （ 2） 小 带 轮 的 包角： (2（ 3） 带 轮 速 度 ： (2根据 上 面 的 计算 过程以及计算结果 ， 并且综合一下 考虑后 ， 我 最后 还是 选择使 用 A 型带， （ 4） 单根 V 型带的基本功率 根据 、 ，由机械设计手册第 3 册中的表查得（ A 型带）： 再 考虑到传动比的影响 ， 那么 额定功率的增量 由表 查得： （ 5） 带的根数： (2买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 取三根 A 型带 （ 6） 张紧 力： (2（ 7） 径向载荷： （ 2 以上计算公式均取自 机械设计手册编委会 编写的 机械设计手册 这本书。 第 3 章 主轴组件的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 轴组件的基本要求 1、工作性能上的要求 回转精度 当主轴开始 做 旋转直线运动 的时候 ，速度为 0 的连接点 上的线速度被称为主轴旋转中心线。 它是 应该 被 改变 的 ， 旋 转中心线的空间位置是固定的。但实际 上的 情况是，由于各种 各样的因素， 在每一个时刻的主轴组件中心的线转动的空间位置有变化，平均空间位置是理想的中场旋转中场转动。空间的瞬时旋转轴 转动 后，提供了完美的中场旋转 精度 ， 称为主轴旋转误差。 这是主轴的旋转精度。单纯从径向误差，角度误差和观点轴向的错误，他们并不单独存在。当径向和角度误差存在 时 ，就变成了跳动，并且当轴向和角度误差 同时存在 时 则 成为 了 跳动。 刚度 是 由外力硬化单元主轴转动 期间抵抗变形的能力。 我们常常在 主 轴的前端 用所 施加的力的大小来表示的方向移动。当主轴组件的 变形后获得 更大的刚性， 所以 主轴 的 受力 情况 也 比较良好。如果主轴的刚度比较差 ， 那么在外力的作用下，主轴会产生 很大的弹性变形， 如果主轴 长时间处于这样的状态下， 那么 将会使 工件的质量 变差，影响其它元件的正常工作， 并会 加快主轴部件的 磨损 程度 ， 同时 降低加工精度。具有较高的刚度的 主轴单元和配置轴承类型的支撑跨度的大小，类型和位置的主轴结构的大小，轴承预压 等 ，心轴组件等。 抗振性 耐振动性是指主轴在加 工过程中，使该主轴保持无振动发生顺利工作的能力。如果主轴总是 在不佳的振动下工作 ，那么工作 过程中 将导致更大的振动，这样不仅 降低了加工质量，也 会 降低了机器的生产效率，同时也 会 使刀具的耐用度降低。如果你仍然想提高主轴的抗振性， 那么 有必要增加主轴组件的刚性，所以我们必须使用前承载更大的阻尼比增加静态刚度，不得不在需要时安装阻尼器。此外，主轴必须比定频激振力的频率更高。 温升 操作期间主轴组件，温升过高会导致两个严重的不良后果：首先，将主轴的各个部分，并由于相对于中心的位置失真的热膨胀的壳体，旋转中心线使主轴和机器部件将从移动，这将直接影响加工精度 ;第二，轴承和其它组件由于温度变化和间隙会破坏原有的良好的润滑条件下，影响轴承的正常运转。有时甚至发生“ 抱轴 ”。因此，一般的数控机床将恒温启闭来解决这个问题。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 耐磨性 只有具有 了 足够的耐磨性，为了维持长期高精度主轴组件。主轴它是比较容易磨损和刀具和工件的工作部分的转轴安装部分。所以，如果我们要提高其耐磨性，它必须被硬化或在主轴氮化处理的至少一部分，以增加硬度。和主轴轴承应具有良好的润滑性以提高主轴的耐磨性 5。 2、结构上的要求 （ 1）定位可靠 （ 2）长期运转 （ 3）标准设计 （ 4）工艺性好 轴的功用、类型及结构设计 轴的功用 它指的是工件主轴或刀具使机器 上的旋转轴。通常由主轴，轴承和传动部件和其他部件主轴部件 组成 。主轴 主要用于支持传动零件，如齿轮，滑轮，传递运动和扭矩，如机床主轴 ;一些人装夹工件，如心轴。 轴的结构设计 在进行结构设计时，必须 考虑以下 的 几个方面： 主 轴上 的 零件要 具 有可靠的轴向固定 基准 ； 主 轴上 的 零件要有可靠的周向固定 基准； 零件 可拆卸性更好和轴更加 方便 加工 ；能 提高 主 轴的强度和刚度， 并且能节约成本 和减轻重量。 轴的形状通常采用阶梯形状 ， 那是由于 阶 梯轴的强度比较高 ， 而且加工时比较 容易，再者 说 ， 轴上的零件能可靠地固定，装拆也 比较 方便。 在 确定所述轴的直径在每个配合 时 要注意 ： 1、 与轴颈直径相配合 ，滚动轴承的内径需要满足标准系列的要求。 2、 轴上螺纹部分必须符合螺纹的标准。 3、 轴上花键部分必须符合花键标准。 4、 其他配合直径也应采用圆整值。 轴主要参数的确定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 后轴承型号的选择 选择主轴承类型载荷大小，是根据在负载方向上的负荷的特性 来选择的 。 在选择轴承的时候，因为轴承中的主要元件都 是线接触 的形式， 大都 适用于重载荷。 球轴承 为点接触的形式， 可承受规定的负荷系数小的 载荷 ， 如此一来，在所受载荷较小的时候，我们应该优先选用球轴承 。 当我们按照遭遇选择与 该类型载体的方向，当推力轴承的情况下只使用下轴向负荷，通常我们在 纯轴向载荷推力球轴承 时选择推力球轴承，单纯 的轴向载荷可以选择承受更大的力量 的轴承 。 这种情况下， 它 仅受 纯径向载荷，我们通常使用深沟球轴承，圆柱滚子轴承和滚针轴承。这是当轴承的径向负荷，也有较小的轴向载荷承载，我们可以用深沟球轴承，角接触球轴承和圆锥滚子轴承，当较大的轴向载荷，我们可以选择接触角越大角接触球轴承和圆锥滚子轴承也可以选择组合的径向和轴向 形式，它们可以分别在 径向和轴向负荷 中 使用。 轴参数的确定 主轴 可以使用自动变速模式 ， 能够实现无级变模式 ，速度范围20轴端部尺寸 997主轴直径 :前轴承处 70轴承处 65前轴承型号 : 后轴承型号 : 皮带轮降速比 轴受力分析 1、 由于 本次设计采用 了 轴， 所以我 通过 查阅资料 获得的数据，得出 取前支承直径 为 70结论 ， 并且考虑到最大直径 为 ， 所以最后选 取后轴径 。 2、 求支承的径向刚度： 主轴的 扭矩：根据 扭矩转速图可查得： 在 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 若取 则 则 受力情况如图 3示 图 3具受力情况 图 3轴受力情况 支承情况如图 3示 ， 我们可以 根据需要 取 ， 取 ，则 可以 根据力 的 平衡 定理 ， 再结合上面的计算 内容 和计算结果 ， 得 出 ： （ 3 在设计 过程 中， 我通过查阅资料 并请教老师 ， 最后 得出前后轴承分别选取、 二个成 组 使用的 轴承和 二对 轴承，这样 可以 满足 所需 的转速要求。 由此可得 ， 轴承的 径向弹性位移量： (3文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 (3： 设： 相对位移量 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 查 得： ， 由： 得 通过 查 阅 哈轴样本 ，得出 ： 、 轴承与箱体孔的装配过盈量： 由公式 代入式： (3么 轴承 、 与轴的装配过盈量： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 再根据 公式 d ，得 出 ： 通过上面 的计算 式， 能够得出前轴承以及后轴承的 径向刚度： (3)求最佳跨距 当主轴当量外径 ，当量内径 时， （ 3 根据 曲线可查得 ： 则： 通过 上面的计算可得 ： 当 选 取 ，跨距 为 时， 就 能够 满足主轴的基本 要求。 以上计算公式均取自 机械设计手册编委会编写的 机械设计手册 这本书。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 轴材料的选择及热处理 1. 根据主轴的强度，磨损 条件 和主轴大小来选择的热处理后变形阻力。 轴的具体 尺寸，主轴 材料 通过 弹性模量 E 来决定 主轴的刚度 。 材的 弹性模量 值一般都是 相同 的，并且 与热处理 没有太大 的 关系 。 钢材有 45 钢以及 60 钢，它们 的价格一般都比较便宜 。 5. 通用的主轴将使用 45 号钢，它淬火到 220 250主轴锥孔的端部，将定心轴颈或定心锥形表面部使用局部品质 55 硬度 。 以使 用 滚动轴承，轴颈 的部位 可 以 不 用淬硬，但是有些主轴仍然采用淬硬，这是为了防止其它物体损伤了轴颈的配合面。 7. 如果 采用 滑动轴承，在必要的 时候用 高频轴颈硬化，从而保证轴承的耐磨损性。 8. 如果 轴承的负荷大，那么 为了提高轴承的耐疲劳性，我们可以选择的40 50材料 。 9. 当在需要更高的硬度以承受更大的冲击载荷的主轴，我们可以使用20行渗碳 ， 使其 硬度达到 第 4 章 轴承的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 承的选择及寿命计算 承的功用及特点 （一）、轴承的分类 轴承 一般 可以 分为滑动轴承和滚 动轴承 这 两 个 大类。 根据 承受载荷的方向 不同 分为 ： 向心轴承和推力 轴承。 2、滚动轴承的分类 滚动轴承的主要分为： 调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力 球轴承、 角接触球轴承、圆柱滚子轴承 、深沟球轴承 和滚针轴承 （二）、轴承的功能介绍 1、滑动轴承的功能 轴承具有平滑和可靠的操作和无噪音的优点。在 液体润滑条件和滑动面的情况下，从没有与产生不仅大大降低了摩擦损失和振动吸收表面可以穿油膜直接接触的润滑油分离。 2、滚动轴承的功能 不仅支持驱动轴和轴部分，还可以 保证正常的工作位置和轴的旋转 精度，轴承使用简单， 比较 易于维护 保养 ，在工作时非常可靠的起动性能比较好，所以在中等速度的由承载能力的情况下是比较高的。用在相对低的寿命的滑动轴承的话，轴承其 径向尺寸稍大，但阻尼能力也比较差，高速运动时噪声 也比较大 。 3、各滚动轴承的功能介绍 （ 1）调心球轴承 可以自主 调 整中 心 位置 ， 常用于多支点和 刚度不足的轴。 （ 2）调心滚子轴承 可以自己调整中心位置 ， 能承受 较 大径向载荷和较 小 的 轴向载荷， 可以 抵抗 振动 载荷 、 还能抵 抗 冲击 载荷 。 （ 3）圆锥滚子轴承 这种轴承既可以承受径向载荷又可以 承受 轴向载荷。 内 圈和外圈可以分离出来 ，可以 用来 调 整 间隙 ，装卸 也比较方便，可用 于刚性较大的 主 轴 上 ， 我们 一般成对使用， 然后 对称 着 来 安装。 （ 4）推力球轴承 这种轴承只能承受轴向载荷，而且载荷中心 线 与 主轴 中心线在同一条直线上 。 这种轴承可以用在 轴向载荷 较 大但 是 转速不 太 高的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 场合。 （ 5）深沟球轴承 这种轴承能够 承受 轻量 的径向载荷 ，还 能够承受轴向载荷 。但在 轴向载荷不大 时 ，我们可以用它来代替推力球轴承，从而承受纯轴向载 荷。这种轴承适用于高转速，低噪音，低振动 的工作环境下 。这些轴承具有较大的代表性 。 （ 6）角接触球轴承 可以同 时承受径向和轴向载荷，每当标称接触 角变大时，轴向承载能力也变大。此类轴承主要应用于高速和高精度方面 。 （ 7）圆柱滚子轴承 它能够承受大的径向载荷，而不能承受 轴向载荷。这些轴承可以用于重负载和冲击载荷和高速应用 中 。 承的配置形式 1）可以在前轴轴承双列圆柱滚子轴承和双列角接触球轴承的组合使用可以在后轴支撑一对角接触球轴承（图 4这可以提高主轴的整体刚度，同时也能满足切削力的 v 要求轴承结构中，它被广泛用于各类数控机床主轴中 。 2）可以使用高精度双列角接触球轴承（图 4具有良好的高速 运动性能角接触球轴承，在最高转速主轴可以达到 4000 转 /分钟。然而，它的承载能力比较小，所以我们一般把