數(shù)控車床主軸組件設(shè)計-在線瀏覽
2024-08-10 02:25本頁面
【正文】 要，主軸直徑常是自前往后逐漸減小的。對于車、銑床一般，由上表可取D1=110mm。確定內(nèi)孔徑原則是為減輕主軸重量，在滿足對空心主軸孔徑要求和最小壁厚要求下，應(yīng)取最大值。主軸孔徑越大，主軸部件的相對重量就越輕。主軸的孔徑與主軸直徑之比，；%；，空心主軸的剛度就急劇下降。因此主要由結(jié)構(gòu)設(shè)計確定。E材料的彈性模量I軸慣性距前剛度值 后剛度值初選a值可參考下表52確定車床和主軸類型精密車床、自動車床用滾動軸承支承，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(xì)長）的精密鏜床和內(nèi)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(chǎn)要求— 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(nèi)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(dāng)量直徑 （mm） （參考文獻(xiàn)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(dāng)量直徑d。如主軸前端作用一外載荷F如下圖（參考文獻(xiàn)3）圖52 主軸組件計算模型則撓度： （參考文獻(xiàn)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）。第六章 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(jié)構(gòu)、配置、精度、安裝、調(diào)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(yù)緊，潤滑維護(hù)簡單，能在一定的轉(zhuǎn)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(jī)床主軸組件在可能的條件下，應(yīng)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(nèi)能夠做軸向移動的主軸。滾動軸承根據(jù)滾動體的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)速較低，下面就簡述幾種常用的數(shù)控機(jī)床主軸的機(jī)構(gòu)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(xiàn)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(yīng)用有所區(qū)別，α=25176。的轉(zhuǎn)速可更高一些，但是軸向剛度較低，常用于軸向載荷較小、轉(zhuǎn)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(xiàn)2），他的特點是內(nèi)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(shè)計中，前軸承采用角接觸球軸承以適應(yīng)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(dān)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(yù)緊力也小，因此溫升不致超過前軸承。多數(shù)軸承，還應(yīng)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(yù)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(yù)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(yù)緊后發(fā)熱較多，溫升較高；且太大的預(yù)緊將使軸承的壽命降低，故預(yù)緊要適當(dāng)。第七章 主軸箱箱體的設(shè)計7．1主軸箱的概述 主軸箱為數(shù)控機(jī)床的主要傳動系統(tǒng)它包括電動機(jī)、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(kuò)大電動機(jī)無級調(diào)速的范圍，以滿足一定恒功率、和轉(zhuǎn)速的問題。由于交流調(diào)速電動機(jī)的體積小，轉(zhuǎn)動慣量小，動態(tài)響應(yīng)快，沒有電刷，能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速比同功率的直流調(diào)速電動機(jī)高，磨損和故障也少，所以在中小功率領(lǐng)域，交流調(diào)速電動機(jī)占有較大的優(yōu)勢，鑒于此，本設(shè)計選用交流調(diào)速電動機(jī)。傳動軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度要求。機(jī)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(qiáng)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(chǎn)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(zhuǎn)速軸IIIIII計算轉(zhuǎn)速1500530140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(zhuǎn)角（deg/m）,可根據(jù)傳動軸的要求選取。在畫草圖時用經(jīng)驗公式估算，根據(jù)估算的結(jié)果然后選用標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)速圖上直接看出Z3的計算轉(zhuǎn)速是530r/ 根據(jù)齒輪接觸疲勞強(qiáng)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(jié)果，可知這樣設(shè)計的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，故取同一變速組中的
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