毕业设计-C6140 主轴箱的设计.docx

本 科 毕 业 论 文（设 计）题目（中文）： c6140主轴箱的设计 （英文）： the design of c6140 tool principal axis box 学 院 信息与机电学院 年级专业 2009级机械设计制造及其自动化 （中美合作） 学生姓名 学 号 090145001 指导教师 完 成 日 期 2013 年 4 月上海师范大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目c6140主轴箱的设计 是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的法律责任。 作者签名： 日期： 年 月 日上海师范大学本科毕业论文（设计）选题登记表学生姓名学号专业学 院指导教师姓名/职称题 目本选题的意义及国内外发展简况：研究内容：上海师范大学毕业论文（设计）指导记录表专业指导教师学生姓名学号毕业论文（设计）题目日期指导内容存在问题与进一步改进意见教师签名学生签名学院： 注：本表由指导教师根据毕业论文（设计）指导工作方案和实际指导情况填写，在指导工作完成后交学院存档，保存期四年。摘要c6140型普通卧式车床是比较典型的普通卧式车床，其适用工艺范围广，通用性好，适用于加工各种轴类和套盘类零件。尾座安装钻头、扩孔钻、铰刀等孔加工工具，可完成钻孔、扩孔、铰孔、钻中心孔和滚花加工等工艺；能车削各种螺纹、切环槽、压光等。但其结构复杂，自动化程度不高，加工形状复杂的零件时，换刀比较繁琐，加工辅助时间较长，生产率低。常在单件、小批生产或维修车间使用。 本文参考经验数据和资料，先进行电动机的选定、转速图的绘制和主动传动链的设计。从而再进行机床主轴相关设计，如主轴直径、主轴内径的选择、前锥孔尺寸和主轴扭矩的计算。关键词： 主轴； 转速图； 轴承abstractc6140 type common horizontal lathe is more typical of the common horizontal lathe, its applicable process range is wide, high universality, suitable for processing various axial and set of plate parts. tailstock installation drill, reamer drill, reamer hole machining tools, can be complete drilling, reaming, reaming, drilling central hole and knurling processing craft; can cutting all kinds of thread, cutting ring groove, pressure light, etc. but its complex structure, degree of automation is not high, the processing parts with complex shape, tool change is trival, processing support for a long time, low productivity. often used in single piece and small batch production or maintenance workshop.reference experience data and data, this paper selected to motor, speed figure drawing, and active transmission chain of design. thus related to machine tool spindle design, such as main shaft diameter, the choice of main shaft diameter, the cone hole size and spindle torque calculation.key words: the spindle; speed figure; bearing;30目录上海师范大学本科毕业论文（设计）诚信声明 i上海师范大学本科毕业论文（设计）选题登记表ii上海师范大学本科毕业论文（设计）指导记录表 中文摘要（含关键词）英文摘要（含关键词）一、 绪论 3（一）切削机床的分类 3（二）c6140型普通卧式车床的组成 31.主轴箱(床头箱) 32.刀架部件 43.尾架 44.进给箱 45.溜板箱 46.床身 47.光杠和丝杠 4二、主轴箱的设计 5（一）电动机的选定5（二）主运动传动链 6（三）进给传动链6（四）转速图7三、机床主轴的设计 11（一）齿轮块选用11（二）主轴的设计111.主轴直径的选择 112.主轴内径的选择 123.前锥孔尺寸 124.主轴前端悬伸量的选择 125.主轴扭矩 136.主轴材料与热处理147.车床主轴受力相关计算14（三）轴承的设计241.轴承的作用242轴承刚度26（四）主轴箱的设计27四、自我小结29参考文献 30一、 绪论（一）切削机床的分类机床最基本的分类方法是按加工性质和所用的刀具进行分类。我国的机床型号编制主要有11大类，分别是车床、磨床、钻床、镗床、铣床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、刨插床、拉床、锯床及其他机床。每一类机床中，又按工艺范围、布局型式和结构等，分为10个组，每一组有细分为若干系列。又可按照其他特征可另外分类（1）按应用范围可分为通用机床（又称万能机床），专门化机床，专用机床3大类；（2）按工作进度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床；（3）按自动化程度可分为手动、机动、半自动和自动机床；（4）按重量和尺寸分为仪表机床、中型机床（一般机床）、大型机床（重量达10吨）、重型机床（大于30吨）和超重型机床（大于100吨）；（5）按机床主要工作部件的数目可分为单轴、多轴或单刀、多刀机床等。总之，机床领域根据不同的行业需求在不断的发展，其在各个行业中的适用性也越来越强，种类也是越来越多，对应的其分类方法也在不断日趋完善。同时如今现代机床正向数控化方向发展，数控机床的功能日趋多样化，工序更加集中，一台数控机床如今可以包括多台传统机床的功能。而后车削中心的出现又进一步增加了数控机床的所拥有的传统机床工序，如钻、镗、铣等。另外具有自动换刀功能的加工中心，就可以在一台机床上进行多道工序，同时有的加工中心的主轴既能立式又能卧式，这就又更加完善了加工中心的适应性，其在加工功能方面更为完善。如此加工工序的集中，使得机床的品种不是越分越细，而是趋向综合。（二）c6140型普通卧式车床c6140型普通卧式车床是比较典型的普通卧式车床，其适用工艺范围广，通用性好，适用于加工各种轴类和套盘类零件；尾座安装钻头、扩孔钻、铰刀等孔加工工具，可完成钻孔、扩孔、铰孔、钻中心孔和滚花加工等工艺；能车削各种螺纹、切环槽、压光等。但其结构复杂，自动化程度不高，加工形状复杂的零件时，换刀比较繁琐，加工辅助时间较长，生产率低。常在单件、小批生产或维修车间使用。其主要结构如下：1.主轴箱(床头箱) 固定在床身的左端。在主轴箱中装有主轴,以及使主轴变速和变向的传动齿轮,通过卡盘等夹具装夹工件,使主轴带动工件按需要的转速旋转,实现主运动。2.刀架部件 装在刀架导轨上,并可沿刀架导轨作纵向移动,刀架部件由床鞍(大拖板)、横拖板、小拖板和四方刀架等组成。刀架部件是用于装夹车刀,并使车刀作纵向、横向和斜向的运动。3.尾架 装在床身右端,可沿尾架导轨作纵向位置的调整,尾架的功能是用后顶尖支承工件, 还可安装钻头,铰刀等孔加工工具,以进行孔加工,尾架作适当调整,以实现加工长锥形的工件。4.进给箱 位于床身的左前侧,进给箱中装有进给运动的变速装置及操纵机构,其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给时的进给量。5.溜板箱 位于床身前侧和刀袈部件相连接,它的功能是把进给箱的运动传递给绐刀架,使刀架实现纵向进给、横纵向进给、快速移动或车螺纹。6.床身 固定在左右床腿上,它是车床的基本支承元件,是机床各部件的安装基准,是使机床各部件在工作过程中保持准确的相对位置。7.光杠和丝杠 是将运动由进给箱传到溜板箱的中间传动元件。光杠用于一般车削,丝杠车螺纹。二、 主轴箱的设计（一）电动机的选定 普通机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。而本次设计的是普通型车床c6140主轴变速箱。主要用于加工回转体。中型机床上，一般都采用三相交流异步电动机作为动力源。根据机床切削能力的要求确定电机功率：n=5.5kw。而选用电机转速时，要使电机转速 与主轴最高转速 和i轴转速相近或相宜，以免采用过大的升速或过小的降速传动。 根据电动机数据比较，选择y132s-4型电动机较为合适，所以使用电机转速为=1440r/min。表1 车床的主参数（规格尺寸）和基本参数（gb1582-79，jb/z143-79）工件最大回转直径d(mm)400正转最高转速nmax( )1440电机功率n（kw）5.5公比1.41转速级数z12确定极限转速 ， 规定的公比有：1.06,1.12,1.26,1.41,1.58,2，所以取=1.41 得rn=48. （二）主运动传动链 根据传动联系的性质，传动链可以分为两大类： (1).内联系传动链 当表面成型的运动为复合成型运动时，它是由严格保持相对运动关系的两个单元运（旋转运动或直线运动）所组成，因此为了完成复合的成形运动，必须由传动链把实现这种运动的相关的执行件全部联系起来，并保持一定的周期运动，这种传动链被称之为内联系传动链。内联系传动链必需保证复合运动内相对运动的绝对严格，其传动比的准确性和两个单元运动的相对运动的准确性，会直接影响加工表面的形状精度。所以，内联系传动链中不能存在不确定的传动比或者传动比会产生瞬间变化的传动机构，比如带传动、链传动和摩擦传动等。（2）.外联系传动链它是联系运动源（如电动机）和机床执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件得到的运动，一般还能改变运动速度及方向，这种传动链不要求运动源与执行件之间有严格的相对运动关系。主运动传动链的两端是主电动机和主轴，是把电动机的动力传输给主轴，使主轴带动工件旋转，并满足主轴的变速，换向问题。传动路线:由电动机（5.5kw，1440r/min）经v带轮150/270传动到主轴箱轴（下图为轴零件图）。轴运动经齿轮副36/36、21/51或28/44传给轴,从而轴ii获得三种转速。轴的运动可由齿轮副47/41或23/65传至轴。再由轴的运动通过齿轮副65/40或22/83传至轴(主轴)。（三）进给传动链进给传动链是实现刀具纵向或横向移动的传动链。车床在切削螺纹时，进给传动链与传动链存在一定的内在联系，主轴转一周，刀架的移动量应是是螺纹的导程。在切削圆柱面和端面时，进给传动链是外联系传动链，进给量也是依靠工件转刀架的移动量来进行计算的。因此，在分析进给链时一般是把主轴和刀架作为传动链的两端点。进给传动链的传动路线为运动由主轴经过轴（或再经过轴上的中间齿轮使运动反向）传至轴，运动在经过齿轮传动给进给箱。经过进给箱传出的运动，分为两条传动链，一为经丝杠带动溜板箱，使刀架进行纵向运动，这就是车削螺纹的传动链。二为经过光杆和溜板箱带动刀架进行纵向或横向的机动进给，这是一般机动进给的传动链。（四）转速图转速图可以直观的表达主轴和各中间传动轴有哪些转速，每一级转速是如何通过传动副得到的以及这些传动副的传动比等。下图为c6140型车床的主传动系统转速图。通过转速图可以直观的表现主轴转速分级的规律以及各级转速的传动路线。图2-1 c6140型车床主传动系统转速图(1).竖线表示传动轴间距相等的竖线表示各传动轴，传动轴按运动传递的方向分为先后顺序，从左到右依次排列。图示中的传动链由五根传动轴组成，传动的顺序为：电动机-(2).横线表示转速值间距相等的横线由下至上依次表示由低到高的各级转速，由于机床主轴的各级转速通常是按照等比数列来进行排布的，所以当采用对数坐标时主轴的各级转速所代表的横线的间距相同。上图的车床的各级转速为30r/min, 48r/min, 75r/min, 105r/min,155r/min,190r/min, 243r/min,293r/min,460r/min, 613r/min,947r/min,1490r/min(3).竖线上的圆点表示各传动轴所具有的实际转速转速图中通常含有若干个小圆点代表着各个轴可以实现的实际转速。如电动机上只有一圆点，说明电动机只能实现1440 r/min的转速。(4).两圆点间的连线表示各传动副之间的传动比其倾斜程度代表着传动副传动比的大小，从左到右，连线向上，表示升速传动；连线向下，表示降速传动；连线水平，表示等速传动。由图可以看出主传动系统的传动轴数及各轴的转速级数和转速，c6140型车床传动系统共有7根传动轴：轴有1级转速： 1440150270800r/min 轴有3级转速： 8002151=329r/min 8002844=509r/min 8003636=800r/min轴有6级转速: 3292365=116r/min 5092365=180r/min 8002365=283r/min 3294741=377r/min 5094741=583r/min 8004741=917r/min轴有12级转速： 1162283=30r/min 1802283=48r/min 2832283=75r/min 3772283=105r/min 5832283=155r/min 9172283=190r/min 1166540=243r/min 1806540=293r/min 2836540=460r/min 3776540=613r/min 5836540=947r/min 9176540=1490r/min图2-2 主轴各级转速的传动路线三、 机床主轴设计（一）齿轮块选用齿轮是主轴箱中的最为重要元件。齿轮同时啮合的齿数是周期性变化的。也就是说，作用在一个齿轮上的载荷是不断发生变化的。另外由于安装偏差以及齿轮制造误差等，不可避免的要产生载荷而引起振动和噪音，成为变速箱的产生噪音的主要原因，并影响主轴回转稳定性和准确性。因此在齿轮块设计时，应充分考虑如下这些因素。齿轮块的结构形式很多，取决于下列有关因素：(1).是固定齿轮还是滑移齿轮；(2).移动滑移齿轮的方法；(3).齿轮精度和加工方法；变速箱中齿轮用于传递动力和运动。它的精度选择主要取决于圆周速度。根据经验所得采用同一精度时，圆周速度越高，振动和噪声越大。工作平稳性和接触误差对振动和噪声的影响比运动误差要大，所以这两项精度应选高一级。不同精度等级的齿轮，要采用不同的加工方法，对结构要求也有所不同。8级精度齿轮，一般滚齿或插齿就可以达到。7级精度齿轮，用较高精度滚齿机或插齿机可以达到。但淬火后，由于变形，精度将下降。因此，需要淬火的7级齿轮一般滚（插）后要剃齿，使精度高于7，或者淬火后在衍齿。6级精度的齿轮，用精密滚齿机可以达到。淬火齿轮，必须磨齿才能达到6级。主轴组件结构复杂，技术要求高。安装工件的主轴参与切削成形运动，因此，它的精度和性能性能直接影响加工质量（加工精度与表面粗糙度）。所以c6140型机床主轴变速箱中齿轮齿部一般都需要淬火，用的是6级精度的齿轮。（二）主轴的设计1.主轴直径的选择查表可以选取前支承轴颈直径表2 前支承轴颈直径的选取(mm)主电动机功率（kw）5.57.51115卧式车床60907511090120100160升降台铣床60907510090110100120外圆磨床55707080759075100因为电动机功率为5.5kw，所以d1=90 mm后支承轴颈直径 d2=(0.70.85)d1=6377 mm 选取 d2=65 mm2.主轴内径的选择车床主轴由于要通过棒料，安装自动卡盘的操纵机构及通过卸顶尖的顶杆必须是空心轴。确定孔径的原则是在满足对空心主轴孔径要求和最小壁厚要求以及不削弱主轴刚度的要求尽可能取大些。推荐：普通车床d/d(或d1/d1)=0.550.6其中 d主轴的平均直径，d= (d1+d2)/2 d1前轴颈处内孔直径d=(0.550.6)d=4448 mm所以，内孔直径取45mm3.前锥孔尺寸前锥孔用来装顶尖或其它工具锥柄，要求能自锁，目前采用莫氏锥孔。选择如下：莫氏锥度号取6号标准莫氏锥度尺寸大端直径 d=63.892mm4.主轴前端悬伸量的选择确定主轴悬伸量a的原则是在满足结构要求的前提下，尽可能取小值。主轴悬伸量与前轴颈直径之比a/d=0.61.5a=(0.61.5)d1=54135 mm所以，悬伸量取69mm5.主轴扭矩在电机功率确定的情况下，低速重载时，主轴受力，变形大，应选择机床传动中的低速分支。只要在10500之间确定出传递全功率的最低转速，就可以确定出机床主轴承受的最大转矩。中型通用机床和用途较广的半自动机床的nc的确定公式为nc=nmin123-1其中nc表示机床的计算转速，nmin表示机床的最低转速， 表示机床转速之间的公比，z表示机床转速级数。计算可知c6140机床的计算转速为nc= 301.41123-1=84r/min 主轴扭矩计算公式为t=9550pnc其中t为主轴传动的扭矩，p表示轴的计算功率。nc为主轴计算转速。因为机床电机功率为55kw，取效率为09，t1=9550pn =9550550984=563(n m)，切肖过程中，主轴平稳，所以可以认为处于平衡状态，因此t1=t2= 563(nm)， 当主轴以84rmin传递全功率时，动力通过齿数83，直径252mm 的齿轮传递到主轴，因此可由 推导出切向力： ft=563nm0126m= 4468n。 轴向力为fr=tan20ft=1626 n。低速时，一般用于大切削用量，取工件半径01 m，由此估算主轴传递扭矩为tmax时的主切削力： f3= t101 m=5630n图3-1 c6140机床主轴传动功率和扭矩特性 图3是6140机床的主传动功率和扭矩特性图，横轴表示转速，纵轴在功率曲线中表示功率，在扭矩曲线中表示扭矩图中n表示转速， t表示扭矩、曲线p表示功率。主轴计算转速nc指主轴传递全功率时的最低转速。tmax表示主轴最大扭矩。pmax表示主轴的最大功率。nnc时,主轴传递全功率，而 t 则随转速增加而减小，此段为恒功率工作范围； n nc时,t=tmax，而p则随转速的降低而减少，此为恒扭矩工作范围。 6. 主轴材料与热处理材料为45钢，调质到220250hbs，主轴端部锥孔、定心轴颈或定心圆锥面等部位局部淬硬至hrc5055，轴径应淬硬。7.车床主轴受力相关计算车床主轴尺寸及受力情况如图4所示。在a、b、c三个支座的中间支座b处，轴承与轴承座之间有间隙，正常工作时，b处轴承不起支撑作用，此时轴处于a、c两支座下的静定状态。当b截面处弯曲变形大于间隙时，轴处于a、b、c三支座下的静不定状态。轴截面e处装有斜齿轮，其法向压力角为，螺旋角为，工作处的切削力有fx、fy、fz（在进行强度、刚度计算时，可以不计轴向力fx的影响，而以弯曲、扭转变形为主）。轴的材料为优质碳素结构钢（45钢），表面磨削加工，氮化处理。其他已知数据见表3。1、 试按静定梁（a、c支撑）的强度、刚度条件设计等截面空心圆轴外径d(d/d值可见数据表4)，并计算这时轴上b截面处的实际位移。2、 在安装齿轮的e截面处有一铣刀加工的键槽，试校核此截面处的疲劳强度。规定的安全系数n=3（=420，=240）。3、 对静不定情况（a、b、c支撑），同时根据强度、刚度条件设计外径d，并用疲劳强度理论校核。表3 主轴相关数据 20100.51503.33.50.0028表4 设计计算数据表/m/m/ma/mb/mr/m(n/(r/min)p/kw/n/n310.200.560.180.160.180.14456005.10.705002200图3-2 车床主轴（a）力学模型 （b）力学简图由公式可知me=9549= f= 由斜齿轮受力分析得： f=则有：f=fsin-fcos=258.44n f=fcos+fsin=561.45n fb= fb=90nm fb= fb= 由图4受力分析求支座反力f、f、f、f：= f(l+l)+fa-90- fl=0 f=182.43n= f(l+l)+ f(l+l-a)+90+ f( l+l+l)=0 f=-940.87n= f(l+l)+ fa+396+ f l=0 f=-1160.31n= f(l+l)+ f(l+l-a)-396- f( l+l+l)=0 f=2798.9n根据已知分别作出y、z方向的剪力图与弯矩图，如下图所示：图3-3 y、z方向的剪力图图3-4 y、z方向的弯矩图由剪力图及弯矩图可知c点为危险点且： mc=nm me=81.17nm 且 代入数据解得： dm利用图乘法对各点进行刚度校核：1) 根据d点刚度计算轴径，在d点分别沿y、z轴加一单位力有扭矩图如下图 图3-5 在d点沿y轴加一单位力的扭矩图图3-6 在d点沿z轴加一单位力的扭矩图 e=210 i= m2）、根据e点刚度计算轴径，在e点分别沿y、z轴加一单位力有扭矩图如下图 图3-7 在e点沿y轴加一单位力的扭矩图图3-8 在e点沿z轴加一单位力的扭矩图 即： 解得：d3m3）根据c点刚度计算直径，在c点处分别沿y、z轴加一单位力如下图所示弯矩图：图3-9 在c点沿y轴加一单位力的扭矩图 图3-10 在c点沿z轴加一单位力的扭矩图 即： 解得：m 综上所述：d=maxd、d、d、d=6.65m当d= 6.65m时，计算b点的实际位移：（应用图乘法）图3-11 b点的实际位移 =图3-12 b点的实际位移=- 若不计键槽对抗弯截面系数的影响，则危险截面处抗弯截面系数： 由弯矩m不变可知该循环为对称循环，则有： 确定键槽危险截面处疲劳强度的影响系数： 则： 故e处满足疲劳强度要求。（三）轴承设计1.轴承的作用主轴箱与轴承的关系是：主轴箱为主轴实现支撑，使主轴实现启动、停止、旋转、变速和换向等。主轴及其轴承是主轴箱最为重要的部分，主轴前段可装卡盘，用于固定工件，并由其带动工件的转动。主轴的旋转精度、刚度、抗震性和热变形等对工件的加工精度和表面粗糙度有较为直接的影响，所以，对于主轴及其轴承的要求较高。车床的主轴轴承大多采用滚动轴承,一般为前后两点的支撑。而c6140车床的所采用的轴承有双列短圆柱轴承，角接触球轴承和推力球轴承等等。c6140型车床主轴有前、中、后三个支承，确保主轴具有较好的稳定性。在此支承方式下，要求箱体上三个支承孔的同轴度比较高，由于制造工艺上的限制，要使箱体中三个主轴支撑座孔完全同轴是不太现实的，所以三个支撑中可以把前后作为主要支撑，中间作为辅助支撑，或者前中为主要支撑，后为辅助支撑，同时在主支承中应该消除间隙或预紧，辅助支撑通常采用刚度和承载能力较小的轴承，以此来解决三孔同轴度的问题，否则不仅装配困难，并影响主轴工作精度。使用三支承，主轴空转时摩擦的损耗较大。前支承是由两个滚动轴承组成。在前面的是圆锥孔双列向心短圆柱滚子轴承，用于承受径向力，这种轴承具有精度高，刚性好和承载能力大等优点。另外采用一个为角接触向心推力轴承，用以承受正反两方向的轴向力。这种轴承的轴向承载能力、极限转速和刚性都较高。该机床主轴推力轴承安装在前支承中，离加工部位的距离较近，而在轴向方向可以游动，因此当主轴在长时间运转发热膨胀时，可以允许向后稍微变长，如此便能减少主轴的弯曲变形，而中、后轴承都只能承受径向载荷，因此如此微量的变长对加工精度的影响较小。后支承使用的是一个圆锥孔双列向心短圆柱滚子轴承。主轴的中间支承是一个单列向心短圆柱滚子轴承。主轴支承对主轴的运转精度及刚度影响很大。主轴轴承应在无间隙（或少量过盈）条件下进行运转。轴承中的间隙，直接影响机床的加工精度。因此，主轴轴承的间隙须定期地进行调整。前轴承间隙的调整方法为：松开前端螺母，拧动带锁紧键的圆螺母，这时轴承的内环就相对主轴锥形轴颈向右移动；由于这种轴承刚性好、承载能力较大、精度较高、内圈很薄，而且内孔具有1：12的锥度，因此，内环在轴向移动时，便产生向外的径向弹性变形（胀大），达到调整轴承径向间隙或预紧的目的。 主轴的径向跳动和轴向跳动允差都是0.01。 主轴的径向跳动影响加工表面的圆度和同轴度；轴向跳动影响加工端面的平面度和螺距精度。当主轴跳动量超过许用值时，一般情况下是适当调整前支承的间隙，就可使主轴跳动量调整到许用值内。如径向跳动仍达不到要求时，可调整后轴承的间隙，中间支承的间隙不可调整。2.轴承刚度主轴最大输出转矩（未考虑机械效率）t=9550 pn =95505.530 nm= 2387.5nm床身上的最大加工直径约为最大回转直径的60%，而c6140型车床的最大回转直径为400mm，所以半径为0.12m。切削力（沿y轴）fc = 2387.50.12 n =19896n背向力 (沿x轴) fp = 0.5fc = 5939n所以总作用力为 f= fc2+fp2 = 20763n此力作用于顶在顶尖间的工件上，主轴和尾架各承受一半，所以主轴端受力约为f/2 =10382n.在估算时，先假设初始值l/a =3，l=369mm=207mm。前后支承的支反力ra 和rb分别为ra = f2 l+al = 10382 207+69207 n = 13843nrb = f2 al =10382 69207 n = 3461n表3 几种常用轴承的数据轴承内径（mm）5060708090100110120140160角接触球轴承7000c和7000ac系列球数z1818192020202020球径db(mm)8.73110.71612.30312.714.23315.87517.46319.05双向推力角接触球轴承234400系列球数z26282828303030球径db(mm)101111.11313.4941315.87518双列圆柱滚子轴承nn3000k系列iz52546052505652滚子有效长la(mm)9101012.813.814.816.6滚子轴承:kr和ka分别为径向刚度和轴向刚度（n/m）kr = dfrda =3.39 fr0.1la0.8iz0.9cos1.9ka = dfrda =14.43fa0.1la0.8(iz)0.9sin1.9取 = 10所以可以根据此式可以求出前、后轴承的刚度ka = 1954n/m；kb = 268 n/m（四）主轴箱的设计 主轴箱内有主轴，传动机构，启动、停止以及换向装置，制动装置，操纵机构和润滑装置等。主轴箱除应保证运动参数准确无误外，还应具有较高的传动效率，传动件具有足够的强度和寿命，较低的噪声，操作较为方便，摩擦比较小，震动小，外形美观等。箱体铸造时的最小壁厚根据其外形轮廓尺寸(长宽高),按下表选取。长宽高()壁厚(mm) 500 500 300-800 500 50010-15 800 800 50012-20表4 箱体铸造时的最小壁厚的选取 由于箱体轴承孔的影响将使扭转刚度下降10%-20%，弯曲刚度下降更多，为弥补开口削弱的刚度，常用凸台和加强筋；并根据结构需要适当增加壁厚。如中型车床的前支承壁一般取25mm左右，后支承壁取22mm左右，轴承孔处的凸台应满足安装调整轴承的需求。 箱体在主轴箱中起支承和定位的作用。c6140主轴箱中共有7根轴，轴的定位要靠箱体上安装空的位置来保证，因此，箱体上安装空的位置的确定很重要