數(shù)控車床主軸設計(參考版)
2025-07-03 01:54本頁面
【正文】 在此懇請老師批評指正。我覺得通過這次設計，讓我了解了設計的整個流程，在設計過程中發(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。為今后從事本專業(yè)的設計工作打下扎實的基礎。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。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。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。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。前、后端軸承端蓋通孔和軸之間的密封屬于動密封。靜密封有研磨面密封、墊片密封、密封膠密封等。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。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。常用油霧和油氣潤滑。為控制其溫升，希望潤滑時兼起冷卻的作用。高速主軸（如角接觸球軸承n106mm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。潤滑滾動軸承所需的油量很少，約每分鐘1～5滴。潤滑脂填充量不宜過多，尤其不能填滿軸承空間。潤滑脂使用期限長，如果轉速不超極限值，一次充填可使用2000h以上。脂潤滑使用方便，不需要供油管路和系統(tǒng)，沒有漏油問題。滾動軸承可以用潤滑脂或潤滑油潤滑。潤滑劑和潤滑方式決定于軸承的類型、速度和工作負荷。因為所以可知其壽命軸承也符合剛度要求。 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：垂直面內：傳動力Q作用下主軸傾角為：水平面內：rad垂直面內：rad則主軸前軸承處的角為垂直面內： rad 故符合要求。軸承類型及型號選用主要根據主軸的剛度，承載能力，轉速，抗振性及結構要求合理的進行選定。各主軸部件中各個齒輪的尺寸計算如下表32 各齒輪的直徑齒輪Z1Z1’Z2Z2’Z3Z3’Z4Z4’分度圓直徑(mm)481362259014417166249齒頂圓直徑(mm)521402319615017772255齒根圓直徑（mm）43131 ， 軸 III IIIII 距離230 1603)確定齒輪的軸向布置 為避免同一滑移齒輪變速組內的兩對齒輪同時嚙合，兩個固定齒輪的間距應大于滑移齒輪的寬度，一般留有間隙12mm。輪齒越寬承載能力越高。2 ．有關零件結構和尺寸的確定傳動零件，軸，軸承是主軸部件的主要零件，其他零件的結構尺寸是根據主要零件的位置和結構而定。主軸箱展開圖是反應各個零件的相互關系，結構形狀以及尺寸的圖紙，并以此為依據繪制零件工作圖。驗算主動輪上的包角：==；確定帶的根數(shù)z：根，圓整為3根。根據齒輪不產生跟切的基本條件：齒輪數(shù)不小于17。齒輪模數(shù)的估算方法有兩種，一是按齒輪的彎曲疲勞進行估算，二是按齒輪的齒面點蝕進行估算。 許用扭轉角選取原則 軸 主軸一般傳動軸較低的軸[]（deg/m）表722最后所確定各軸所允許的扭轉角如表23所示 軸 I軸 II軸 III軸[]（deg/m） 1表723把以上確定的各軸的輸入功率N=，計算轉速nj，允許扭轉角[]代入扭轉剛度的估算公式 d=91,可得傳動軸的估算直徑： 40mm ： 軸 I II III估算直徑 40 32 53主軸軸徑尺寸的確定： 已知車床最大加工直徑為Dmax=400mm,則 主軸前軸頸直徑 D1==85115mm 后頸直徑 D2=()D1=6781mm 內孔直徑 d==3555mm按接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)比較復雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪的各參數(shù)都已知方可確定，故只有在裝配草圖畫完后校驗用。計算轉速n是傳動件傳遞全部功率時的最低轉速，各個傳動軸上的計算轉速可以從轉速圖是直接得出，如表21所示。剛度要求軸在載荷下不至于產生過大的變形。因此疲勞強度一般不是主要矛盾。強度要求保證軸在反復載荷和扭轉載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。根據主軸要求的最高轉速4000r/min，最大切削功率5kw，選擇北京數(shù)控設備廠的BESK8型交流主軸電動機，最高轉速是4500r/min。機床上常用的無級變速機構是直流或交流調速電動機 ，直流電動機從額定轉速nd向上至最高轉速nmax是調節(jié)磁場電流的方法來調速的，屬于恒功率，從額定轉速nd向下至最低轉速nmin時調節(jié)電樞電壓的方法來調速的屬于恒轉矩；交流調速電動機是靠調節(jié)供電頻率的方法調速。本設計為數(shù)控車床的主軸組件設計，功率相對較小，所以取中預緊。如主軸產生振動，則由于各個方向都有滾動體支承，可以提高抗振性。預緊后，滾動體和滾道都有了一定的變形，參加工作的滾動體將更多，各滾動體的受力將更均勻。軸承預緊后，內部無間隙，滾動體從各個方向支承主軸，有利于提高運動精度。主軸軸承的內部間隙，必須能夠調整。這種軸承的外圈是可以分離的，主軸熱膨脹時，可連同軸承內圈的滾子在外圈滾道上軸向移動。后一軸承與前兩軸承背靠背，以實現(xiàn)預緊。主軸軸向載荷較大，故選用接觸角的軸承。此種軸承一般不能調整，常
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