數(shù)控車床主軸設計-在線瀏覽
2024-08-10 01:54本頁面
【正文】 承，適用高精度和普通精度要求—中等長度和較長主軸端的車床和銑床，懸伸不太長（不是細長）的精密鏜床和內圓磨床，用滾動軸承和滑動軸承支承適用于絕大部分普通生產要求— 表52計算得懸伸量為80mm 主軸跨距的確定主軸跨距是決定主軸系統(tǒng)動靜剛度的重要影響因素，目的是找出在切削力作用下，主軸前端的柔度值最小的跨距稱為最優(yōu)跨距（）。前端角接觸球軸承的剛度（主要為軸向剛度）其中：內徑為110mm,查參考（2） 查軸承樣本額定動載荷取 計算得主軸跨距為300mm 軸的剛度計算如果主軸前后軸承由數(shù)段組成，則當量直徑 （mm） （參考文獻2）式中 、…、——分別為各段的直徑和長度（㎜）； ——總長，如果前后軸承的直徑相差不大，也可把前后軸承直徑的平均值近似地作為當量直徑d。如主軸前端作用一外載荷F如下圖（參考文獻3）圖52 主軸組件計算模型則撓度： （參考文獻2） 式中 F——外載荷（N）； a——前懸伸，等于載荷作用點至前支承點間的距離（mm）； l——跨距，等于前后支承的距離（mm）； E——彈性模量，鋼的 ； I——截面慣性距, ；——主軸的外徑和孔徑（mm）。六、主軸軸承的選擇 軸承的選型 主軸軸承是主軸組件的重要組成部分，它的類型、結構、配置、精度、安裝、調整、潤滑和冷卻都直接影響了主軸組件的工作性能。滾動軸承摩擦阻力小，可以預緊，潤滑維護簡單，能在一定的轉速范圍和載荷變動范圍下穩(wěn)定地工作。與滑動軸承相比，滾動軸承的噪聲大，滾動體的數(shù)目有限，剛度是變化的，抗震性略差，但總體來說，數(shù)控機床主軸組件在可能的條件下，應盡量使用滾動軸承，特別是大多數(shù)立式主軸和主軸在套筒內能夠做軸向移動的主軸。滾動軸承根據(jù)滾動體的結構分為球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承三大類。線接觸的滾子軸承比點接觸的球軸承的剛度高，但一定溫升下允許的轉速較低，下面就簡述幾種常用的數(shù)控機床主軸的機構及適用范圍。常用的接觸角主要有兩種： ａ=25176。其中ａ=25176。ａ=15176。如圖61所示（參考文獻2）. 圖 61角接觸球軸承角接觸球軸承多用于高速主軸，隨接觸角的不同，其應用有所區(qū)別，α=25176。的轉速可更高一些，但是軸向剛度較低，常用于軸向載荷較小、轉速較高的磨床主軸或不承受載荷的車、鏜、銑主軸后軸承。為了提高剛度和承載能力，常用多聯(lián)組配的方法。 圓柱滾子軸承圖63為雙列圓柱滾子軸承（參考文獻2），他的特點是內孔為1：12的錐孔，與主軸的錐行軸徑相配合。圖 63雙列圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承既能承受徑向載荷，又能承受雙向的軸向載荷，滾子數(shù)量大，故剛度和承載能力均較大。這種軸承只能承受徑向載荷，軸向載荷則由配套的推力軸承承受。在本設計中，前軸承采用角接觸球軸承以適應較高速的要求。軸向力的方向是從軸頭部指向尾部，故前軸承采用三聯(lián)組配，前兩軸承同向都面朝前，共同承擔軸向載荷。后支承的載荷較大，因此采用雙列圓柱滾子軸承。后軸承直徑比前軸承小，預緊力也小，因此溫升不致超過前軸承。多數(shù)軸承，還應能夠在過盈狀態(tài)下工作，使?jié)L動體和滾道之間有一定的欲變形，這就是軸承的預緊。滾動體的直徑不可能絕對相等，滾道也不可能絕對正圓，因而預緊前只有部分滾動體和滾道接觸。這都有利于提高軸承的精度、剛度和壽命。但是，預緊后發(fā)熱較多，溫升較高；且太大的預緊將使軸承的壽命降低，故預緊要適當。七、主軸箱箱體的設計7．1主軸箱的概述 主軸箱為數(shù)控機床的主要傳動系統(tǒng)它包括電動機、傳動系統(tǒng)和主軸部件它與普通車床的主軸箱比較，相對來手比較簡單只有兩極或三級齒輪變速系統(tǒng)，它主要是用以擴大電動機無級調速的范圍，以滿足一定恒功率、和轉速的問題。由于交流調速電動機的體積小，轉動慣量小，動態(tài)響應快，沒有電刷，能達到的最高轉速比同功率的直流調速電動機高，磨損和故障也少，所以在中小功率領域，交流調速電動機占有較大的優(yōu)勢，鑒于此，本設計選用交流調速電動機。傳動軸除應滿足強度要求外，還應滿足剛度要求。機床主傳動系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大的 變形。除了載荷較大的情況外，可以不必驗算軸的強度。如果剛度不夠，軸上的零件由于軸的 變形過大而不能正常工作，或者產生振動和噪音，發(fā)熱，過早磨損而失效，因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。 各軸的計算轉速軸IIIIII計算轉速1500530140表721各軸功率和扭矩計算： （包括軸承），則 I軸：P1=Pd x = x = II 軸 p2=p1 x = x = III軸 P3=P2 x = x = II軸扭矩：T2=9550P2/n2=9550 x III軸扭矩：T3=9550 P3/N3=9550 x []是每米長度上允許的扭轉角（deg/m）,可根據(jù)傳動軸的要求選取。在畫草圖時用經驗公式估算，根據(jù)估算的結果然后選用標準齒輪的模數(shù)。這兩種方法的前提條件是各個齒輪的齒數(shù)必須已知。由于Z3,Z3’這對齒輪有較大的傳動比，各個齒輪中最小齒數(shù)的齒輪必然是Z3. 取Z4=22,S=105,則Z4’=83從轉速圖上直接看出Z3的計算轉速是530r/ 根據(jù)齒輪接觸疲勞強度估算公式計算 得m=由于受傳動軸軸徑尺寸大小限制，選取齒輪模數(shù)為m=3 mm,對比上面的結果，可知這樣設計的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強度，又滿足了齒根彎曲疲勞強度，故取同一變速組中的所以齒輪的模數(shù)都為m===158mm..；V帶選擇V型帶，取小帶輪的大小72mm，大帶輪的大小為204mm；251確定中心距a和帶的基準長如果中
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