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文檔簡介

立式加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要設(shè)備,對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的影響。加工中心作為數(shù)控機(jī)床的一種,是以后加工形式發(fā)展的必然趨勢。加工中心按照結(jié)構(gòu)形式可以分為臥式和立式,本次課題要求對立式加工中心的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先通過查閱文獻(xiàn),熟悉了解加工中心的作用和目前國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)在以及未來的發(fā)展現(xiàn)在狀,對研究加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的意義作了詳細(xì)的闡述;其次分析了加工中心的組成,并對主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了分析,并確定了設(shè)計(jì)的總體方案,選擇傳動(dòng)方式;然后,對主軸的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),主要包括電機(jī)、同步帶、聯(lián)軸器、主軸和軸承等重要部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,確定了各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)尺寸,并根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)和材料力學(xué)對設(shè)計(jì)的主要零件進(jìn)行了強(qiáng)度校核。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì),將所學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中,受益匪淺。關(guān)鍵詞:加工中心,主軸,傳動(dòng)系統(tǒng)

DesignofspindletransmissionsystemofverticalmachiningcenterAbstractNCmachinetoolisanimportantequipmentofmodernproduction,thishasanimportantinfluenceonthedevelopmentofnationaleconomy.AsanimportantbranchofCNCmachinetools,machiningcenteristheinevitabledirectionoffuturedevelopment.Machiningcentercanbedividedintohorizontalandvertical.Thedesignofthisgraduationdesignmainlyaimsattheverticalmachiningcenterspindledrivesystem,firstthroughtheliterature,familiarwiththemachiningcenterandtheroleofthedomesticdevelopmentofthepresentandfuturedevelopmentatpresent,givesadetaileddescriptiononthemachiningcenterspindledrivesystemresearchsignificance;secondlyanalyzesthecompositionanddesignofmachiningcenters.Thespindledrivesystemrequirementsareanalyzed,anddeterminetheoveralldesign,selectionoftransmissionmode;then,whichspindledrivesystemaredesignedindetail,includingthisimportantpartsofmotor,synchronousbelt,coupling,spindleandbearingswerecalculatedanddeterminedthestructureandsizeofthevariouscomponents.Checkthestrengthaccordingtothemechanicaldesign,theoreticalmechanicsandmaterialmechanicsofmainpartsofthedesign.Throughthisgraduationproject,Iwilllearnthetheoreticalknowledgeappliedtotheactualdesign,benefit.Keywords:machiningcenter,spindle,driversystem

TOC\o"1-3"\h\u目錄8266第一章緒論 I第一章緒論1.1立式加工中心簡介隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,制造業(yè)也在快速發(fā)展,已成為制造大國,在產(chǎn)量上位居前列。但由于我國的基礎(chǔ)工業(yè)薄弱,發(fā)展過程較短,在技術(shù)上未能有很大突破,與西方發(fā)達(dá)國家有很大差距。機(jī)加工是我國的支柱性產(chǎn)業(yè),機(jī)床是決定加工產(chǎn)品質(zhì)量和精度的關(guān)鍵部件[1]。機(jī)床對一個(gè)國家的工業(yè)水平有特別的意義。目前,我國對機(jī)床的設(shè)計(jì)人員也非常匱乏,都依賴于國外的設(shè)計(jì)公司。雖然近幾年3D打印技術(shù)的快速發(fā)展,國內(nèi)外制造業(yè)廠家對其一致看好,很多專家表示3D打印在未來很大程度上能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)加工行業(yè),但是目前3D打印技術(shù)還有很多關(guān)鍵性的技術(shù)未能突破。未來的制造業(yè)對機(jī)床的需求也是巨大的。加工中心是機(jī)床的一種,其主要特點(diǎn)是在加工過程中,產(chǎn)品保持不動(dòng),刀具進(jìn)行運(yùn)動(dòng)加工,是一種高效率、高精度加工方式,適用于加工大零件產(chǎn)品。其最早出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)50年代,現(xiàn)在已經(jīng)逐步發(fā)展成為關(guān)系到一個(gè)國家工業(yè)水平的重要工具,加工中心的技術(shù)水平是體現(xiàn)一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展情況的縮影。因此,加工中心核心零件(主軸、刀庫、動(dòng)力卡盤等)設(shè)計(jì)生產(chǎn)已經(jīng)成為一個(gè)國家的必須進(jìn)行攻克的難題,具有很現(xiàn)實(shí)重要的意義[2][3]。隨著我國科技的不斷進(jìn)步,加工中心的發(fā)展得到了很大的改善,但是在我國技術(shù)水平與德國等西方發(fā)達(dá)國家的高端加工中心還存在很大的差距,加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)形式以及加工精度等方面的差距影響我國高速高精度加工中心的發(fā)展。如何進(jìn)一步提高加工精度和加工中心主軸轉(zhuǎn)速,功率和可靠性,是目前我國機(jī)床工業(yè)急需解決的重要難題。1.2加工中心的研究現(xiàn)狀和未來發(fā)展方向進(jìn)入21世紀(jì)后,科技的發(fā)展是有目共睹的,這推動(dòng)了加工技術(shù)的快速發(fā)展。使得零件的加工的精度和效率越來越高。1.2.1加工中心的現(xiàn)狀隨著控制技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、3D打印的快速成長,對加工中心要求越來越高,現(xiàn)在的加工中心具有以下幾個(gè)特點(diǎn)[4]:(1)零件越來越便于安裝、拆卸,大大有利于工人和機(jī)器操作。(2)能夠滿足多組同時(shí)應(yīng)用加工。(3)刀具的切換更加的靈活方便。(4)數(shù)控編程越來越任性化設(shè)計(jì),簡單易懂,可復(fù)制性和可編程性加強(qiáng)。(5)加工中心的標(biāo)準(zhǔn)化程度越來越高。1.2.2發(fā)展趨勢加工中心的未來主要朝著精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方向進(jìn)行發(fā)展[7]。(1)精密化即加工的精度要求,產(chǎn)品品質(zhì)要求不斷提高。(2)高效化是為了提高生產(chǎn)效率。(3)柔性化就是對加工的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),能夠滿足多種零件的機(jī)加工和多種形式的加工。(4)標(biāo)準(zhǔn)化就是為了提高加工中心的通用能力。提高標(biāo)準(zhǔn)化可以有效的減少資源的浪費(fèi),降低成本。通用化方法包括刀具、刀庫、傳動(dòng)系統(tǒng)等通用化。1.3課題的目的和意義數(shù)控機(jī)床對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著巨大的影響。加工中心具有很多普通機(jī)床無法達(dá)到的優(yōu)點(diǎn):能夠加工大型零件;具有自動(dòng)切換刀具功能;能夠大大減少專用夾具;能夠降低操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,降低人工成本。高速、高精度、高效率的特點(diǎn)是未來的方向,而加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)水平高低直接影響著該設(shè)備的高速、高精度、高效率,因此對主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有很重要的意義。通過此次的畢業(yè)設(shè)計(jì),使得本對大學(xué)四年所學(xué)到的基礎(chǔ)知識和專業(yè)理論知識有了更加深刻的學(xué)習(xí)。并通過此次對畢業(yè)課題的研究,是本人對機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、理論力學(xué)、加工中心等大學(xué)課程知識的理解和運(yùn)用,能夠?qū)⑺鶎W(xué)到的理論知識轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,尤其獲取新知識能力。對加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要大量的設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖,使本人開始了解到解決實(shí)際問題的科學(xué)研究的方法。1.4本文研究的主要內(nèi)容此次課題對立式加工中心的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行研究,工作的內(nèi)容有以下幾點(diǎn):(1)通過查閱文獻(xiàn),熟悉了解加工中心的作用和目前國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)在以及未來的發(fā)展現(xiàn)在狀,對研究加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的意義作了詳細(xì)的闡述;(2)研究了加工中心的組成,并對主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了分析,并確定了總體方案,選定了傳動(dòng)方式;(3)對主軸的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),主要包括電機(jī)、同步帶、聯(lián)軸器、主軸和軸承等重要部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,確定了各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)尺寸,并根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)和材料力學(xué)對設(shè)計(jì)的主要零件進(jìn)行了強(qiáng)度校核。

第二章加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的組成主軸傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加工的必不可少的部分,其主要由動(dòng)力元件、傳動(dòng)系統(tǒng)、主軸、支撐座和密封元件等構(gòu)成。通過控制動(dòng)力元件的來控制主軸的啟停以及變速,現(xiàn)在的加工中心多采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力元件,電機(jī)具有運(yùn)行平穩(wěn),啟停速度相應(yīng)快,并可以實(shí)現(xiàn)無極變速,因此被廣泛的使用;傳動(dòng)的方式有很多種,主要有皮帶傳送,齒輪傳動(dòng)和V帶傳動(dòng)等方式。主軸的傳動(dòng)部件對加工的性能起著巨大的作用,其傳動(dòng)性能的好壞對精度、效率都有非常大的影響。2.2主軸傳動(dòng)系統(tǒng)要求分析在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)在技術(shù)上需要滿足一定的技術(shù)要求,主要包括;(1)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單,使用零件少,價(jià)格便宜,滿足一定的使用壽命;(2)傳動(dòng)速度平穩(wěn),變速靈活;(3)摩擦阻力小,傳動(dòng)效率高,如滑動(dòng)變滾動(dòng)傳動(dòng)等。2.3方案設(shè)計(jì)傳動(dòng)的方式是多種多樣的,主軸傳動(dòng)系統(tǒng)常見的有齒輪傳動(dòng)和帶傳動(dòng)兩種。齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)今傳動(dòng)最為廣泛的一種,廣泛應(yīng)用于各種行業(yè),且種類繁多[10]。齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)速比穩(wěn)定,傳動(dòng)也較為平穩(wěn),傳動(dòng)速度可調(diào)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。帶傳動(dòng)傳動(dòng)方式較為簡單,只需用一根皮帶將兩根軸連接起來就可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)軸之間的傳動(dòng),此外,帶傳動(dòng)無需潤滑。帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)相比具有結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)加工方便,成本低,并且重量輕,且具有過載保護(hù)的功能,當(dāng)所加的負(fù)載功率過大時(shí),皮帶將會(huì)打滑實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)力原件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其缺點(diǎn)是皮帶傳動(dòng)對安裝的中心距要求比較高,且需要一定的張緊力。在本次設(shè)計(jì)中,為簡化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),故采用同步帶傳動(dòng)方式做為主軸與電動(dòng)機(jī)之間的傳動(dòng)方式,其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。圖2-1傳動(dòng)方式2.4本章小結(jié)本章分析了加工中心的組成,并對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行研究,并確定了設(shè)計(jì)的總體方案,選擇傳動(dòng)方式。

第三章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1主軸電動(dòng)機(jī)的選用3.1.1主電機(jī)功率估算在傳動(dòng)系統(tǒng)中,總傳動(dòng)效率公式:(3-1)式中分別為傳動(dòng)裝置中每一件傳動(dòng)副的效率,根據(jù)公式3-1可得本次設(shè)計(jì)的效率公式。(3-2)式中:-帶傳動(dòng)效率;-軸承傳動(dòng)效率;-齒輪傳動(dòng)效率。選取,于是。根據(jù)課題要求初步選定主軸功率5kw。則主電機(jī)功率可以由以下公式求得:3.1.2主電機(jī)選型有上面計(jì)算求得的主電機(jī)功率=5.36kW,本次選用西門子公司的主軸電機(jī)8P型號。其主要技術(shù)參數(shù)如下:額定輸出功率:;最高速度:;額定輸出轉(zhuǎn)矩:;轉(zhuǎn)子慣量:。3.2同步帶的設(shè)計(jì)同步帶傳動(dòng)方式較為簡單,只需用一根皮帶將兩根軸連接起來就可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)軸之間的傳動(dòng),此外,同步帶無需潤滑。同步帶具有結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)加工方便,成本低,并且重量輕,且具有過載保護(hù)的功能,當(dāng)所加的負(fù)載功率過大時(shí),皮帶將會(huì)打滑實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)力原件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。但是,同步帶傳動(dòng)對安裝的中心距要求比較高,且需要一定的張緊力。故在本節(jié)中對同步帶的尺寸結(jié)構(gòu)、中心距和張緊力等進(jìn)行設(shè)計(jì)。電機(jī)功率P=5.5KW,額定轉(zhuǎn)速2000r/min,傳動(dòng)比1:1。(1)設(shè)計(jì)功率(3-1)式中:——?jiǎng)虞d系數(shù),查得;P——電機(jī)功率,P=5.5KW;將數(shù)據(jù)代入式3.1中。(2)主動(dòng)帶輪直徑的確定(3-2)式中:——同步帶節(jié)距,;——同步帶輪齒數(shù),;代入3-5上式得。由于傳動(dòng)比為1:1,所以從動(dòng)帶輪直徑。(3)帶速的計(jì)算得;(4)軸間距的設(shè)計(jì)得;取。(5)帶長及帶齒數(shù)Z的確定=2×300+π×162.97=1111.99mm取=1120mm,=140。(6)實(shí)際中心距的計(jì)算==304mm(7)安裝量I調(diào)整量S的確定I=1.78+32.8=34.58mmS=0.76mm(8)嚙合齒數(shù)=32由此可確定帶長系數(shù)=1。要求帶寬(3-3)式中:——帶的基本寬度;——基本額定功率;=20mm=13.5KW;代入式3.3中=18.58mm。取標(biāo)準(zhǔn)帶寬>,滿足要求。緊邊張力==407N松邊張力==81N壓軸力(3-4)式中:——矢量相加系數(shù),=1;帶入式3-4得=484N。3.3聯(lián)軸器的選擇設(shè)計(jì)聯(lián)軸器的作用是將兩根軸連接起來,實(shí)現(xiàn)兩根軸的同步轉(zhuǎn)動(dòng),在本次設(shè)計(jì)的加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)中,電機(jī)輸出的動(dòng)力需要與同步帶的傳動(dòng)軸連接,這就需要使用聯(lián)軸器將他們直接相連。本次設(shè)計(jì)采用脹套聯(lián)軸器,其采用剛性連接,結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,脹套的結(jié)構(gòu)外形如圖3.3所示。圖3-1脹套聯(lián)軸器外形圖脹套聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單,有較為多的標(biāo)準(zhǔn)件,且便于安裝。脹套在工作時(shí)是依靠摩擦傳動(dòng),不需要在連接軸上進(jìn)行加工。由于脹套無鍵連接,當(dāng)超載時(shí),將喪失連接效果,從而來保護(hù)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(1)主動(dòng)輪處脹套連接選型d=38;D=65;=17;=20;L=26傳動(dòng)的軸向力46.9KN;傳動(dòng)的扭矩891Nm;軸接觸面壓強(qiáng)204N/mm;轂接觸面壓強(qiáng)122N/mm;DIN912-12.9級鎖緊螺釘數(shù)量14,規(guī)格M8×18,鎖緊扭矩17Nm。(2)從動(dòng)輪處脹套連接選型d=50;D=80;20;24;L=32傳動(dòng)的軸向力73.2KN;傳動(dòng)的扭矩1830Nm;軸接觸面壓強(qiáng)189;穀接觸面壓強(qiáng)115;(3)對同步帶輪的設(shè)計(jì)要求,式中:B——輪轂寬度;b——輪轂孔深度;從動(dòng)輪空心軸徑的確定(3-5)式中:——軸的內(nèi)徑,=50mm;d——脹套內(nèi)徑,d=80;——軸的材料屈服極限,=;——軸接觸面壓強(qiáng),=;代入3.5式中得=30.05mm。3.4主軸的設(shè)計(jì)校核3.4.1主軸的材料選用45號鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度,,,。3.4.2主軸軸徑的計(jì)算取C=115,則。由于在主軸上需要加工鍵槽,且主軸中心為空心,因此需要將軸徑加大70%,,取。軸段1考慮主軸前端部收到的徑向力較大,該段選用D=80mm。軸段2要軸承配合,也需要承受很大的徑向力,該段選用=85mm。3.4.3確定各軸段的長度軸段1根據(jù)裝配關(guān)系,故=210mm。軸段2根據(jù)加工中心的加工范圍,取。軸段3主要考慮有軸承,,根據(jù)計(jì)算取=170mm。3.4.4主軸的強(qiáng)度校核已知齒輪求圓周力,徑向力:軸承支反力:水平面彎矩:軸的支持反力:垂直面的彎矩:合成彎矩:轉(zhuǎn)矩:轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的應(yīng)力按照周期性變化,取,求得危險(xiǎn)截面C處的當(dāng)量彎矩:校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度:該軸強(qiáng)度足夠。圖3-8主軸結(jié)構(gòu)尺寸圖3.5主軸組件的支承3.5.1主軸支承方案的確定主軸作為高速旋轉(zhuǎn)部件,需要對其的支撐部件做詳細(xì)的設(shè)計(jì)和選擇,運(yùn)動(dòng)部件的支撐通常采用軸承或襯套安裝在支撐架中。軸承通常用于高速大部件的旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng),在本次設(shè)計(jì)中主軸旋轉(zhuǎn)速度高,且具有一定的徑向力矩,本次設(shè)計(jì)采用軸承作為傳動(dòng)部件。本課題選用圓錐滾子軸承作為支撐,圓錐滾子軸承不僅可以承受一定的軸向力,還能夠承受相當(dāng)大的徑向力,在主軸傳動(dòng)中,由于切削力的影響,主軸會(huì)受到很大的徑向力。3.5.2軸承的配合圓錐滾子軸承在工作時(shí)是采用圓錐滾子的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)主軸和支撐座的相對運(yùn)動(dòng)。因此,為了提高軸承的剛性,防止在高速旋轉(zhuǎn)過程中是的軸承的溫度過高而膨脹導(dǎo)致軸承的傳動(dòng)效率降低,軸承的磨損加快,在設(shè)計(jì)中將軸承與軸承座的連接采用過盈配合的方式。此外,為了使軸承受到的徑向力盡可能的分解到軸向上,在設(shè)計(jì)時(shí)允許主軸軸承有一定的軸向位移,這樣可以降低軸承損失,提高使用壽命。不僅如此,軸承與軸承座之間有一定的間隙還可以防止軸承外圈由于熱膨脹而引起軸承座之間的緊密現(xiàn)象。3.5.3主軸軸承計(jì)算校核(1)左端軸承受力分析已知:,,,則軸承所受徑向合力為軸承所受徑向合力為(2)左端軸承壽命計(jì)算假定軸承的使用壽命為10年,每年的工作天數(shù)按照300天,每天工作12小時(shí),則軸承的預(yù)期壽命可得:已知軸承所受的軸向負(fù)荷,徑向負(fù)荷。分界判斷系數(shù)。通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》,選定軸承徑向動(dòng)載荷系數(shù)X=0.41,軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y=0.87。查得加工中心主軸用軸承載荷系數(shù)為,取。則軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為軸承壽命(單位為h)為(3-6)式中:——失效率基本額定壽命()——軸承的轉(zhuǎn)速,單位為;——基本額定動(dòng)載荷,單位為;——當(dāng)量動(dòng)載荷,單位為;——壽命指數(shù),滾子軸承。查表得動(dòng)載荷。則以小時(shí)數(shù)表示的軸承壽命為:由于,所以能夠滿足要求。(3)右端軸承壽命計(jì)算假定軸承的使用壽命為10年,每年的工作天數(shù)按照300天,每天工作12小時(shí),則軸承的預(yù)期壽命可得:查得分界判斷系數(shù),則:通過查手冊徑向動(dòng)載荷系數(shù)X=0.41,軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y=0.87,軸承載荷系數(shù)為,取。則軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為:則以小時(shí)數(shù)表示的軸承壽命為:由于,所以能夠滿足要求。3.6潤滑與冷卻針對本設(shè)計(jì)題目主軸最高轉(zhuǎn)速有8000rpm如果采用脂潤滑,脂潤滑能夠達(dá)到潤滑效果但是還需要額外的裝置或方式對主軸軸承的溫升進(jìn)行冷卻。這樣的話其他的冷卻那是不是對潤滑有影響是否需要隔離。如此,造成整個(gè)潤滑冷卻系統(tǒng)的復(fù)雜化。如果采用油氣潤滑,它是集潤滑和冷卻于一體的系統(tǒng),且效果極佳是現(xiàn)代新型的潤滑冷卻系統(tǒng),也可以直接外購。對于整個(gè)主軸軸承來說這樣簡化了冷卻的考慮。因此采用油氣潤滑。一套軸承的供油量Q計(jì)算公式如下:(3-7)式中:——系數(shù),對于球軸承取2或3高速角接觸球軸承需油量較多取20;d——軸承內(nèi)徑,前支承軸承=60mm,前輔助支承軸承=60mm,后支承軸承=50mm;B——軸承寬度,前支承軸承=22mm,前輔助支承軸承=60mm,后支承軸承=20mm;將數(shù)值代入式3.7中得,前支承軸承所需油量;前輔助支承軸承所需油量;后支承軸承所需油量。所需總油量。用過的油氣應(yīng)當(dāng)便于回收,以避免污染環(huán)境。壓縮空氣使軸承附近的氣壓約高于外界,可擋外物進(jìn)入。3.7主軸的密封密封是為了阻止煙塵、碎削等雜質(zhì)進(jìn)入軸承中,增大軸承的磨損,降低設(shè)備的使用壽命;同時(shí)也能夠有效地阻止?jié)櫥屯饴?,避免污染。主軸的密封方式主要有兩種,一種是接觸式,另一種是非接觸式。接觸式密封存在很多缺點(diǎn),主要包括磨損量大、發(fā)熱嚴(yán)重,通常只適用于低速低精度的加工中心。非接觸式密封常采用迷宮式和間隙式,具有磨損小,發(fā)熱少等優(yōu)勢,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于加工中心中,通常采用間隙式裝置。并且此密封方式在較惡劣的工作環(huán)境下也可獲得可靠的密封效果。由于這種密封方法能有效地保護(hù)軸承,所以得到廣泛應(yīng)用。油氣潤滑對密封要求比較高,除此之外,主軸的軸竄動(dòng)量很小且旋轉(zhuǎn)精度較高,使用迷宮式密封較為適合,采用徑向迷宮式密封。3.8本章小結(jié)本章對主軸的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),主要包括電機(jī)、同步帶、聯(lián)軸器、主軸和軸承等重要部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,確定了各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)尺寸,并根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)和材料力學(xué)對設(shè)計(jì)的主要零件進(jìn)行了強(qiáng)度校核。

結(jié)論數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要設(shè)備,對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的影響。加工中心作為數(shù)控機(jī)床的一個(gè)重要分支,是未來發(fā)展的必然方向。加工中心按照加工方式可以分為臥式和立式。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要針對立式加工中心的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),首先通過查閱文獻(xiàn),熟悉了解加工中心的作用和目前國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)在以及未來的發(fā)展現(xiàn)在狀,對研究加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的意義作了詳細(xì)的闡述;其次分析了加工中心的組成,并對主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了分析,并確定了設(shè)計(jì)的總體方案,選擇傳動(dòng)方式;然后,對主軸的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),主要包括電機(jī)、同步帶、聯(lián)軸器、主軸和軸承等重要部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,確定了各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)尺寸,并根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)和材料力學(xué)對設(shè)計(jì)的主要零件進(jìn)行了強(qiáng)度校核。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我將所學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中,受益匪淺。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,對所不懂的問題不斷的查閱資料,詢問老師,查漏補(bǔ)缺,慢慢地了解掌握了加工中心傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。通過反復(fù)的論證,總結(jié),最終確定了設(shè)計(jì)出了立式加工中心主軸傳動(dòng)系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)工作量大、時(shí)間短,自我能力有限,首次進(jìn)行主軸傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),存在很多不當(dāng)之處,望指導(dǎo)老師和專家批評指導(dǎo)。

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