轴承内外圈加工专用机床车架与主轴箱设计【带UG三维】【19张图纸】【优秀】

轴承内外圈加工专用机床车架与主轴箱设计

50页 17000字数+说明书+任务书+开题报告+UG三维图+外文翻译+19张CAD图纸【详情如下】

UG三维图.rar

主轴A1.dwg

主轴后轴承衬套A4.dwg

主轴并帽A4.dwg

主轴皮带轮A2.dwg

主轴箱前前端盖A2.dwg

主轴箱前后端盖A3.dwg

主轴箱后前端盖A2.dwg

主轴箱盖板A3.dwg

主轴箱箱体A1.dwg

主轴箱装配图A0.dwg

主轴键销A4.dwg

任务书.doc

外文翻译--可机加工性.doc

相关资料.doc

程序控制箱A3.dwg

程序控制箱方管A3.dwg

程序控制箱法兰A4.dwg

计划周记进度检查表.xls

车架框架前侧及右侧A2.dwg

车架框架台面板A3.dwg

车架框架后侧及左侧A2.dwg

车架脚A4.dwg

车架装配图A0.dwg

轴承内外圈加工专用机床车架与主轴箱设计开题报告.doc

轴承内外圈加工专用机床车架与主轴箱设计论文.doc

摘  要

　　　本文研究的题目是轴承内外圈加工专用机床车架和主轴箱设计。该课题来源于某机床制造企业的轴承内外圈加工专用机床生产线改造项目，对于一台机床而言，机架犹如“骨骼”一样支撑着整台机床，而主轴箱则犹如“心脏”一样为整台机床提供不竭动力。

　　　本着主轴箱功能单一、输入功率利用高、车架结构简单、布局合理的原则，对主轴箱和车架进行了相关尺寸设计并运用UG软件对零部件进行三维建模、虚拟装配和运动仿真。

　　　主轴箱设计部分完成对主轴部件的尺寸设计与强度校核、皮带轮的选用、轴承的选用与寿命计算、键销的选型与强度较核以及主轴箱内的其他零件设计。车架设计部分由于是非标部件，故采用类比同类机床的设计经验，结合结构简单，布局合理的原则对车架进行尺寸设计，最后介绍车架的焊接技术。

　　　在完成尺寸设计后，根据尺寸并运用UG软件完成相关零部件的建模，将所有零部件进行虚拟装配，最后利用UG的仿真模块对主轴箱进行运动仿真，分析仿真结果，得出结论，进而完成整篇论文书写。

　关键词：主轴箱；车架；三维建模；虚拟装配；运动仿真

目 录

摘  要III

AbstractIV

目 录V

1 绪论1

1.1 车架与主轴箱设计的背景与目的1

1.2 轴承内外圈车削加工国内发展历史及现状1

1.3 车架和主轴箱设计的意义1

1.4 研究内容、预期目标及研究方法2

2 总体方案设计3

2.1 车架的类型3

2.2 主轴的类型3

3 主轴箱设计5

3.1 主轴箱的概述5

3.2 主轴的概述5

3.2.1 主轴的用途和分类5

3.2.2 主轴的材料5

3.3主轴主要参数设计5

3.3.1 概述5

3.3.2 主轴平均直径D的确定6

3.3.3 主轴内孔直径d的确定7

3.3.4 主轴悬伸量a的确定8

3.3.5 主轴支承跨距l的确定8

3.4 电动机的选择8

3.5 主轴的传动设计8

3.5.1转动方式概述8

3.5.2皮带轮设计8

3.6 键的选择与校核11

3.6.1概述11

3.6.2 键的强度计算11

3.6.3 键的尺寸设计13

3.7 轴向定位13

3.8 主轴的轴承选择和配置13

3.8.1 概述13

3.8.2 轴承的选择13

3.8.3 轴承安装方式14

3.8.4 轴承的预紧14

3.8.5 圆锥滚子轴承校核14

3.9 轴的校核16

3.10 轴上其他零件的设计与选择20

3.10.1 滚动轴承的密封装置20

3.10.2 主轴箱前前端盖20

3.10.3 主轴箱前后端盖20

3.10.4 主轴箱后前端盖21

3.10.5 主轴后轴承套21

3.10.6 主轴并帽22

3.11 主轴箱箱体设计22

3.11.1 材料的选择22

3.11.2 制造方法22

3.11.3 铸造金属箱体的要点22

3.12 本章小结23

4 车架结构设计24

4.1 概述24

4.2 车架设计的要求24

4.3 车架常用材料24

4.4 车架的截面形状、肋的布置和壁板上的孔24

4.4.1 车架的截面形状24

4.4.2 肋的布置24

4.4.3 车架壁板上的孔24

4.4.4 车架连接结构设计25

4.4.5 焊接技术25

4.4.6 车架的时效处理25

4.4.7 车架的尺寸结构设计26

4.5 本章小结26

5 基于UG的车架和主轴箱三维建模与虚拟装配27

5.1 UG软件介绍27

5.2 主要零部件的三维建模27

5.2.1 车架建模28

5.2.2 主轴箱建模29

5.3 车架和主轴箱的虚拟装配30

5.3.1 基于UG NX 6的装配设计简介30

5.3.2主轴箱与车架的虚拟装配31

5.4 本章小结33

6 基于UG的运动仿真34

6.1 运动仿真的工作界面34

6.1.1 UG的接口问题34

6.1.2 打开运动仿真主界面34

6.1.3 运动仿真工作界面介绍35

6.2 主轴箱的运动仿真36

6.2.1 连杆特性的建立36

6.2.2 运动副特性的建立37

6.2.3 分析验证38

6.3 本章小结38

7 结论与展望39

7.1 结论39

7.2 不足之处与展望39

致  谢40

参考文献41

1 绪论

1.1 车架与主轴箱设计的背景与目的

　　　课题来源于某机床制造企业为提高加工过程的机械化和自动化水平，提高效率，降低工人的劳动强度，降低企业成本的需求。轴承内外圈车加工机床是针对企业发展需要，针对轴承内外圈车加工而设计的专用机床，此床应用功能简单，性价比高，适用于生产线加工。本次设计是为了满足应用功能简单，性价比高的要求进行设计的。

　　　对于一个机床来说，车架就是机床的“骨骼”，支撑起整台机床，而主轴箱则是机床的“心脏”给机床不竭的动力。

　　　车架与主轴箱是一台机床必不可少的两个主要部分。车架在满足整台机床的支撑作用的前提下，还要满足人机工程的相关要求。主轴箱则在满足动力输送的前提下，还要满足结构简单，功能简单，效率高的要求。

1.2 轴承内外圈车削加工国内发展历史及现状

在上古时代的古埃及，曾经使用圆柱形滚木运输巨大石块建筑金字塔及纪念碑。中世纪时，著名数学家莱布尼茨写出了关于滚动和滑动摩擦的第一本著名理论著作。18世纪已经使用铸铁或青铜，到19世纪已经大童使用球、滚子和滚动轴承。1820年开始应用小型的推力球座圈，1880年登记了自行车滚动轴承的专利。1883年在欧洲建立了第一个球轴承工厂，同时在美国也建立了第一个球轴承工厂。现在，国际上已经有成千上万家大、中、小型和微型轴承公司。1.3 车架和主轴箱设计的意义

　　　为了顺应当今社会发展的需要，单机自动化、多机线自动化的生产制造已经成为社会生产的主流。如何普及自动化，提高生产效率是现在面临的首要问题。车架和主轴箱作为机床的两个重要部件，也要顺应这个主流。与此同时，整台机床的性价比要高也是当代机床发展的必然趋势。

1.4 研究内容、预期目标及研究方法

　　　本课题来源于某机床制造企业生产线改造项目。

　　　本论文的主要内容包括：

　　　（1） 根据企业实际生产设备和技术要求，提出轴承内外圈加工专用机床车架和主轴箱的结构方案，并对各个零部件进行设计。

　　　（2） 对轴承内外圈加工专用机床尺寸设计，并利用UG软件进行三维建模。

（3） 对轴承内外圈加工专用机床进行虚拟装配。

　　　（4） 将虚拟样机导入UG软件运动仿真界面，并在UG中对机构进行运动仿真分析，检验所选取方案及其模型的合理性，并对机构进行优化设计。

　　　（5） 轴承内外圈加工专用机床车架和主轴箱设计要顺应自动化生产线更新的需要，本文将采取类比的研究方法对相关部件进行设计。2 总体方案设计

2.1 车架的类型

　　　车架是机器中典型的非标准的零件，是底座、机体、床身、车架、桥架（起重机）、壳体、箱体以及基础平台等零件的统称，起到支撑、容纳其他零部件和保证其相对位置的作用。

　　　车架按外形结构不同如图2.1，可分为梁柱式、框架式、板块式和箱壳式等。按材料不同可分为金属车架和非金属车架，金属车架的常用制造方法有铸造和焊接两种，分别称为铸造车架和焊接车架；常用的非金属车架有塑料车架、花岗岩车架和混凝土车架等[2]。