數(shù)控機(jī)床電主軸與進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-01-05 05:41本頁面
【正文】 三 高速電主軸單元臨界轉(zhuǎn)速的核算 ： 當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到某一定值時(shí)，軸將產(chǎn)生強(qiáng)烈的橫向振動(dòng)，如果繼續(xù)提高其轉(zhuǎn)速，振動(dòng)就會(huì)衰減，但當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到另一較高的定值時(shí)，強(qiáng)烈振動(dòng)又會(huì)重新出現(xiàn)。 （ 3）主軸最佳跨距 l0 的計(jì)算：滿足主軸前端最小靜撓度條件時(shí)的 l 是最佳跨距 l0 ，當(dāng) ≤ l /l0≤，主軸組件的剛度損失不超過 5%～ 7% ，在工程上認(rèn)為是合理的剛度損失，故在該范圍內(nèi)的跨距稱為“合理跨距” l合 ，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)爭取符合最佳跨距，如果結(jié)構(gòu)上不允許，則需修改其他參數(shù)使其處在 l合范圍內(nèi)。 （ 2）前懸伸量 a的初步確定：前懸伸 a 對主軸組件的綜合剛度影響很大，在選擇主軸端部結(jié)構(gòu)以及考慮刀具的安裝、軸承的類型及密封結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡可能減小主軸的懸伸量。 最大過盈量的計(jì)算： 由第四強(qiáng)度理論，過盈套和軸不產(chǎn)生塑性變形所容許的最大結(jié)合壓力Pmax和主軸結(jié)合面不產(chǎn)生塑性變形所容許的最大結(jié)合壓力 Pmin 分別為： 式中， σsa 、 σsi 分別為過盈套材料的屈服強(qiáng)度 則在彈性范圍內(nèi)，過盈聯(lián)結(jié)合面不發(fā)生塑性變形時(shí)所容許的最大有效過盈量 δ max按下式求得： 由以上各式，當(dāng)轉(zhuǎn)速為 ω，過盈聯(lián)結(jié)面?zhèn)鬟f扭矩為 M或當(dāng)過盈聯(lián)結(jié)承受軸向力為 Fx，過盈套與軸之間過盈量 δb 應(yīng)滿足以下要求： δmin δb δmax 電主軸結(jié)構(gòu)單元參數(shù)靜態(tài)估算 1主軸軸承靜剛度 2主軸單元準(zhǔn)要結(jié)構(gòu)參數(shù)確定 3高速電主軸單元臨界轉(zhuǎn)速的核算 前后支承均選用 SKF 高精度混合式陶瓷角接觸球軸承，其主要技術(shù)參數(shù) 如表 ： 一 主軸軸承靜剛度 : 軸承裝配后的預(yù)緊力 Gm 可用下式計(jì)算 : Gm =f1?f2?f?fHc?GA f —— 軸承系數(shù) f1 —— 接觸角系數(shù) f2 —— 預(yù)緊級別系數(shù) fHc —— 混合陶瓷球軸承修正系數(shù) GA —— 裝配前的預(yù)緊力 前支承 71913CE/HC： 查機(jī)床滾動(dòng)軸承應(yīng)用手冊 f =， f 1=1， f 2= 1， fHc =， GA=80 Gm=1 .85 1 1 80= 二 主軸單元主要結(jié)構(gòu)參數(shù)確定： 主要假設(shè) ： （ 1）用單一的當(dāng)量截面代替多個(gè)不同尺寸的截面； （ 2）用合并或忽略輔助支承的方法，將多個(gè)軸承簡化為前后兩個(gè)支承； （ 3）將軸承簡化為徑向的壓縮彈簧，即只認(rèn)為軸承具有徑向剛度，而不 具有角剛度； （ 4）忽略轉(zhuǎn)速對軸承剛度的影響； （ 5）、忽略軸承負(fù)荷對軸承剛度的影響，即把軸承剛度當(dāng)作不變的常數(shù) 對待。 2. 主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)過盈套所受離心力，該離心力可引起過盈套內(nèi)孔的擴(kuò)張，導(dǎo)致過盈量減少。其主要計(jì)算如下： 最小過盈量的計(jì)算： 1. 假設(shè)在靜態(tài)下即當(dāng)轉(zhuǎn)速為 0 時(shí)，過盈聯(lián)結(jié)面?zhèn)鬟f扭矩為 M 或當(dāng)過盈聯(lián)結(jié)承受軸向力為 F x 時(shí)，由彈性力學(xué)原理，過盈聯(lián)結(jié)傳遞負(fù)載所需的最有效過盈量 δb 可按下式計(jì)算： Ea、 Ei 過盈套材料和主軸材料彈性模量； Ca 、 Ci 包容件（過盈套與被包容件（主軸）的直徑比有關(guān)的系數(shù)。 計(jì)算方法 ：過盈配合的計(jì)算即在保證結(jié)合強(qiáng)度的條件下，計(jì)算出承受外載荷所需的最小過盈量 δmin 和保證聯(lián)結(jié)件的強(qiáng)度條件下所容許的最大有效過盈量 δmax，并依此來選定恰當(dāng)?shù)呐浜稀? 無鍵聯(lián)結(jié)的過盈量計(jì)算 計(jì)算原則：過盈配合應(yīng)保證過盈聯(lián)結(jié)的結(jié)合強(qiáng)度和聯(lián)結(jié)件的零件強(qiáng)度。 高速電主軸軸上
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