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數(shù)控車床的主軸組件-資料下載頁

2024-12-07 08:58本頁面

【導讀】二、主軸的要求及結構·········································5

  

【正文】 承的選擇及其配置 主軸組件的滾動軸承既要有承受徑向載荷的徑向軸承,又要有承受兩個方向軸向載荷的推力軸承。軸承類型及型號選用主要根據(jù)主軸的剛度,承載能力,轉速,抗振性及結構要求合理的進行選定。 3 各軸結構的設計 Ⅰ軸的一端與帶輪相連 ,將Ⅰ軸的結構草圖繪制如圖 圖 Ⅱ軸其結構完全按標準確定,根據(jù)其周詳?shù)某叽缈蓪⒔Y構簡圖 27 繪制如圖 所示: 圖 4 主軸組件的剛度和剛度損失的計算: 最佳跨距的確定: 取彈性模量 E= 10? N/ 2mm , D=( 90+65) /2=; 主軸截面慣距: 44 64() 1 . 6 4 1 02DdI m m? ?? ? ? 截面面積; A= 2mm 主軸最大輸出轉矩: 59 5 5 0 0 0 0 5 .1 2 1 0 .n PM N m mn? ? ? / 2 0 0 2 5 6 04 5 0 / 2nznMF M N?? 128 0YzF F N?? 故總切削力為: 22 2 8 6 2 .1 7zyF F F N? ? ? 估算時,暫取 0 / 3,La? 即取 270mm 前后支承支反力 ? ? 取 ak =1033000N/mm 28 10 /bk N m m?? 3 0 .3 3 8aEIKa? ??? 則 0 / ? 則 0L =225mm 當量切削力的計算: P=( a=B) /a= 3639 對于車床 B= maxD =160mm 則水平面內: ? 垂直面內: ? 主軸端部的撓度計算:3 221211( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ( )3p a L a a a aY E I a E A L K L K L??? ? ? ? ? ? ????? 6 10phY m m???, 7 10pvY m m??? 傳動力的作用下,主軸端位移的計算公式見下式: 212( ) 1 ( 1 ) ( 1 )6Q b c L c a b a a bYQ E I L k L L K L???? ? ? ? ? ????? 式中:“-”號表示位移方向上與力反向, b 表示齒輪與前支承的距離, c 表示齒輪與后支承的距離,將各值帶入,得 34. 30 7 10QhY ?? ? ? 10QvY ?? ? ? 水平面內: 10HY mm??? 垂直面內: 77 10vY mm??? 則主軸最大端位移為: 3m ax 10Y m m??? 已知主軸最大端位移許用值為 ??y = = 29 則 maxY ??y ,符合要求。 主軸傾角的驗算: 在切削力 p 的作用下主軸前軸承處的傾角為: 水平面: 57 .1 1 0 r a d3Hph p LaEI? ?? ? ? 垂直面內: 54 .9 1 0 r a d3VpV p LaEI? ?? ? ? 傳動力 Q 作用下主軸傾角為: 水平面內: 53. 86 7 10QH? ?? ? ?rad 垂直面內: 53. 46 5 10H? ?? ? ? rad 則主軸前軸承處的角為 53. 23 3 10 r a dH P H Q H? ? ? ?? ? ? ? 垂直面內: 51. 43 5 10V P V Q V? ? ? ?? ? ? ? rad 2 2 5m a x 3 .5 3 7 1 0 r a dHV? ?? ? ? ? 故符合要求。 軸承的校核: 齒輪受切向力 2911teFN? 徑向力: 145 p N?? ;切削力 F=1310N,徑向切削力 655rF p N?? 軸向切削力 458 .5aF p N??, 轉速 n=4000r/min d=90mm 垂直面內的受力分析: 1 66 2 1 3 .4 7450rerv FFN??? 2 384 1 2 4 2 .0 3450rerv F ??? 水平面內的受力分析: 30 1 9 0 3 8 4 2 6 1 5 . 0 5450r terh FFFN? ? ??? 2 5 4 0 6 6 359450r terh FF? ? ??? 故合力: 1 ? 2 ? 求兩軸承的軸向力 :對 70000AC 型軸承 drF eF? 1 1 177 r rF e F F N? ? ? ? 2 2 8 879 .2d r rF e F F N? ? ? ? 12 a dF F F N? ? ? 22 879 .2adF F N?? 10 12108aFc ? 228 7 9 .2 0 .0 1 94 6 .2aFc ??兩次計算的差值不大,因此,確定?? , 當量動載荷 : 1 11 1 3 3 7 .7 0 .5 0 92 6 2 3 .7arF eF ? ? ? 1 128 7 9 .2 0 .6 81 2 9 2 .8 9arF eF ? ? ? 對兩軸承取 X=1, Y=0; X=1, Y=0; 由載荷性質,輕載有沖擊故取 ? 當量載荷: 31 1 1 1( ) 1. 5 26 23 .7 39 35 .6prp f X F N? ? ? ? 2 2 2( ) 12 92 .89 19 39 .3prp f X F N? ? ? ?。 因為 12pp? 所以可知其壽命6110 ( ) 1 4 3 3 4 660h cLhnp ??? 軸承也符合剛度要求。 第八章 主軸組件的潤滑和密封 潤滑的作用是減少摩擦、降低溫升并與密封裝置一起保護軸承不受外物的損傷與腐蝕。潤滑劑和潤滑方式決定于軸承的類型、速度和工作負荷。如果選擇合適,可以降低軸承的工作溫度和延長使用壽命。 滾動軸承可以用潤滑脂或潤滑油潤滑。在速度較低時,用潤滑脂比用潤滑油溫升低;速度較高時,用油潤滑較好。 脂潤滑使用方便,不需要供油管路和系統(tǒng),沒有漏油問題。如果轉速不太高(數(shù)值可查軸承樣本),滾動軸承應盡量采用脂潤滑,特 別是立式主軸或裝在套筒內可以伸縮的主軸(如鉆床、坐標鏜床、加工中心等的主軸)。 潤滑脂使用期限長,如果轉速不超極限值,一次充填可使用 2021h以上。只要密封良好,不讓灰塵、油污進入軸承,一次充填可一直用到大修時才更換,中間不需填充。 潤滑脂填充量不宜過多,尤其不能填滿軸承空間。否則將引起過多的發(fā)熱,并油可能使脂熔化流出。 32 潤滑滾動軸承所需的油量很少,約每分鐘 1~ 5 滴。若油量增大,則由于攪拌作用會使溫度升高。油量增加過大,則冷卻作用為主,溫度會下降,但能耗卻加大了。常用油的粘度為 12mm2 /s~ 30mm2 /s(40? C 時 )。 高速主軸(如角接觸球軸承 md n? 106mm r/min),發(fā)熱較多。為控制其溫升,希望潤滑時兼起冷卻的作用。采用油潤滑,用空氣冷卻的方法。常用油霧和油氣潤滑。 由于主軸前端采用了 角接觸球軸承 ,速度較高,致使發(fā)熱較多,所以采用油潤滑,在潤滑時也起冷卻的作用。后端采用的是 曲路(迷宮)密封 為防止油液外漏,用脂潤滑 雙列圓柱滾子軸承 。 主軸組件密封主要是防止油外泄和塵埃、屑末進入。 密封的類型很多,兩個具有相對運動的結合面之間必然有間隙,它們之間的密封稱為動密封。兩個相對靜止不動的結合面之間的密封稱為靜密封。靜密封有研磨面密封、墊片密封、密封膠密封等。 在本設計中軸承端蓋與箱體之間的密封屬于靜密封,采用紙封油墊配合緊定螺釘進行密封,之所以采用此種密封是由于研磨面密封適用與結合面加工平整、光潔,但本設計箱體為鑄造 ,不合適;而密封膠密封又不便端蓋拆卸。 前、后端軸承端蓋通孔和軸之間的密封屬于動密封。前端軸承為 角接觸球軸承 ,轉速較高,采用油潤滑,為防止油液甩出,此處采用了氈圈油封;后端軸承用脂潤滑,此處用迷宮式密封,利用其節(jié)流的作用達 33 到密封的效果,且間隙中充滿著潤滑脂,密封效果更好。 34 設計心得 在研究了數(shù)控車床的結構及加工特點的前提下,分析了車床的制造和裝配的精度基礎上,提出了 CK6140型數(shù)控車床的整體結構裝配特點和標準,設計了主軸結構及前后支承的結構解決了回轉精度、抗振性、及熱變形 等問題,達到了設計前要求的加工精度目的,取得了高效經濟的效果。 通過這次的畢業(yè)設計,我不僅加深了對 CK6140數(shù)控車床主軸理論的理解,將理論很好地應用到實際當中去,而且我還學會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神,從而不斷地戰(zhàn)勝自己,超越自己。也讓我深刻意識到了書到用時方恨少,平時學的東西,真正拿出來作為理論指導的時候,才知道自己所掌握的東西竟然如此的缺乏。同時,更重要的是,我在這一設計過程中,學會了堅持不懈,不輕易言棄。設計過程,也好比是我們人類成長的歷程,常有一些不如意,也許這就是在對我們提出了挑戰(zhàn),勇敢過,也戰(zhàn) 勝了,勝利的鐘聲也就一定會為我們而敲響。 在本次設計中,我查閱了大量的資料。通過本次設計,使我懂得了怎么樣去查閱各種資料,懂得了利用學過的知識來進行設計,計算。但是在這次設計中我遇到了很多問題,這些問題是我以前從沒有遇到的,他對我的設計進度影響很大,我無論怎么想都找不到解決的辦法,于是我就向我們的設計指導老師請教,在老師的解說下,我解決了這些問題,而且從中收益很多。為今后從事本專業(yè)的設計工作打下扎實的基礎。 在此, 特別感謝老師給我的悉心指導,還有其他老師給我在設計方面給予的幫助。我覺得通過這次設計,讓我了解 了設計的整個流程,在 35 設計過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足和不少的漏洞 , 讓我自己能夠在以后加以改正 , 在今后的工作中能夠更好的發(fā)揮在大學 三 年中 所學 的知識,在以后的工作中能夠做的更好。 當然,我的設計還存在著一些缺陷, 在本次設計中由于我的水平有限,所以只對主軸部分進行了詳細的設計,其他部分只進行了簡單的介紹。 在此懇請老師批評指正。這次設計也讓我懂得細節(jié)決定成敗,在以后的設計中我會嚴格吸取教訓,做的更好! 36 參考文獻 .實用機床設計手冊 [M].沈陽 :遼寧科學技術出版社 ,1997. 編 .機械制造技術裝備設計 [M].天津 :天津大學出版社 ,2021. .機械設計手冊 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021 . .現(xiàn)代數(shù)控機床設備 [M].北京 :國防出版社 ,2021. .現(xiàn)代數(shù)控機床 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021. 主編 .新編機械設計實用手冊 (上下冊 ) [M].北京 :學苑出版社 ,. 主編 .機械設計與質量控制 [M].蘭州 : 蘭州大學出版社 ,. 主編 .液壓與氣壓傳動 (第二版 )[M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,. 10 .胡家秀 主編 .機械設計基礎 [M].北京 : 機械工業(yè)出版社 ,. 11 .胡家秀 主編 .簡明機械零件設計實用手冊 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,. 12 .王茂元 主編 .機械制造技術 [M].北京 : 機械工業(yè)出版社 ,. 13. 楊黎明、黃凱、李思至、陳仕賢 .機械零件設計手冊 [M].北京 :國防工業(yè)出版社 ,. 14. 吳宗澤,羅圣國 主編 .機械設計課程設計手冊 (第二版 ) [M].北京高等教育出版社 ,.
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