[工學]最大加工直徑為400mm的普通車床的主軸箱部件設計_沈陽航空工業學院-資料下載頁

　　

【正文】 NN3000K（3182100）系列軸承，,a=110mm。①計算前支承剛度 根據經驗公式前軸承剛度=1700=105N／mm后軸承直徑小于前軸承， 取則后軸承剛度②計算綜合變量 主軸慣性矩I=π (D4d4)/64＝106mm4此處彈性模量E=105N／mm2 ,③確定在上圖中在橫坐標上找出η=，向上作垂直線與 =，由點向左作水平線與縱坐標軸相交，得 =所以主軸最佳跨距由于采用分離式主軸箱，沒有結構等限制原因，所以主軸最佳跨距既是主軸實際跨距L=303mm。且不用采用三支承。 主軸的驗算機床在切削加工過程中，主軸的負荷較重，而允許的變形由很小，因此決定主軸結構尺寸的主要因素是它的變形大小。對于普通機床的主軸，一般只進行剛度驗算。通常能滿足剛度要求的主軸，也能滿足強度要求。只有重載荷的機床的主軸才進行強度驗算。對于高速主軸，還要進行臨界轉速的驗算，以免發生共振。 一彎曲變形為主的機床主軸(如車床、銑床)，需要進行彎曲剛度驗算，以扭轉變形為主的機床（如鉆床），需要進行扭轉剛度驗算。當前主軸組件剛度驗算方法較多，沒能統一，還屬近似計算，剛度的允許值也未做規定。考慮動態因素的計算方法，如根據部產生切削顫動條件來確定主軸組件剛度，計算較為復雜。現在仍多用靜態計算法，計算簡單，也較適用。主軸彎曲剛度的驗算；驗算內容有兩項：其一，驗算主軸前支撐處的變形轉角，是否滿足軸承正常工作的要求；其二，驗算主軸懸伸端處的變形位移y，是否滿足加工精度的要求。對于粗加工機床需要驗算、y值；對于精加工或半精加工機床值需驗算y值；對于可進行粗加工由能進行半精的機床（如臥式車床），需要驗算值，同時還需要按不同加工條件驗算y值。 主軸組件彎曲剛度的驗算對一般設備中的主軸，主要進行剛度驗算。通常，如果能滿足剛度要求，也就能滿足強度要求。只有對重載荷的主軸才需要進行強度驗算；對于高速主軸，有時需要進行臨街轉速的驗算，以防發生共振。（1）考慮機械效率，主軸最大輸出轉距.床身上最大加工直徑約為最大回轉直徑的50到60%,即加工工件直徑200mm,.（2）計算切削力 前后支撐力分別設為,.如上圖所示為主軸的計算簡圖。主軸端部受到F力作用，產生彎曲形變，在主軸端部引起的撓度為。當假設軸承為剛性支撐，主軸為彈性體，則主軸前端受力F后的彈性形變引起的撓度為，即式中：代入數據得：當假設主軸為剛體，支承件為剛性體，又前后支承的支反力分別為,其支承剛度相應為,則主軸前端受力F后的彈性變形引起的撓度為,即 代入數據得：根據疊加原理，主軸端部最大變形量是在剛性支承彈性主軸引起的主軸端部變形和剛性主軸彈性支承引起的主軸端部變形的代數和，即對一般設備，則取=則符合要求。 主軸組件扭轉剛度的驗算對以扭轉變形為主的主軸，還要驗算其扭轉剛度。通常要求其扭轉角在（2025）D的長度內不超過,即：式中： D主軸直徑，單位為mm代入數據得符合要求。 主軸軸承壽命的驗算在水平面：在水平面：考慮壓軸力的 ∴④因軸承在運轉中有中等沖擊載荷，又由于不受軸向力，查得載荷系數，取，則有： ⑤軸承的壽命計算:所以按軸承的受力大小計算壽命 故該軸承NN3000K能滿足要求。7）主軸材料與熱處理材料為45鋼，調質到220～250HBS，主軸端部錐孔、定心軸頸或定心圓錐面等部位局部淬硬至HRC50～55，軸徑應淬硬。6）頭部尺寸的選擇 對機床主軸的頭部廣泛采用短圓周式結構，懸伸短，剛度好。在此選擇B型，主軸前端軸徑D1=100mm,故選代號為6的B型結構。其公稱直徑D=,、偏差為+、D1=170、D2=、d1=、d2=1d3=MB=2=1h=5。第6章 箱體與潤滑的設計 箱體的設計參考設計手冊111，鑄鐵減速器箱體結構尺寸初步取如下51：表51名稱符號減速器型及尺寸關系mm箱體壁厚=12mm箱蓋壁厚=12mm箱座凸緣厚度bb==18mm箱蓋凸緣厚度b1b1==18mm箱座底凸緣厚度b2b2==30mm表51 續名稱符號減速器型及尺寸關系mm地腳螺釘直徑df+12=+12=,取常用值df=20mm,型號為GB578286M2030,采用標準彈簧墊圈，型號:墊圈GB938720地腳螺釘數目na250mm,取n=6軸承旁聯接螺栓直徑 d1d1==15mm,取d1=16mm型號為：螺栓GB578286M1630采用標準彈簧墊圈，型號：GB938716機蓋與機座聯接螺栓直徑d2d2=12mm,型號為：螺栓GB578286采用標準彈簧墊圈，型號：GB938710聯接螺栓d2的間距l10m軸承端蓋螺釘直徑d310mm窺視孔蓋螺釘直徑d46mm定位銷直徑d8mmdf,d1,d2至外機壁距離c1c1f=26mm,c11=22mm,c12=16mmdf,d2至凸緣邊緣距離c2c2f=40mm,c22=14mm軸承旁凸臺半徑R1c2凸臺高度h根據軸承座外徑確定，便于扳手操作為準外機壁至軸承座端面的距離l1c1+c2+1812大齒輪頂圓與內機壁距離12mm齒輪端面與內機壁距離12mm機蓋，機座肋厚m1,m,軸承端蓋外徑D2160mm軸承端蓋凸緣厚度t()d3軸承旁聯接螺栓距離s=D2以上參數作為畫圖依據，為便于裝配，尺寸將會有所調整，以圖為準。1. 窺視孔及視孔蓋取長L=145mm寬B=118mm,厚h=6mm.2. 通氣器用通氣帽，查《機械設計課程設計手冊》表115，得以下數據：取M362, D1=20mm, D2=48mm, D3=42mm, D4=24mm,B=40mm, h=20mm, H=60mm, H2=42mm, a=8mm, =4mm,K=12mm,b=11mm,h1=29mm,b1=8mm,s=41mm,孔數6 .3. 啟蓋螺釘：型號為：螺栓GB578286 M10304. 調整墊片：由多片很薄的軟金屬制成，用以調整軸承間隙。5. 環首螺釘，吊環和吊鉤在機蓋上裝有環首螺釘或鑄出吊環或吊鉤用以搬運或拆卸機蓋，在機座上鑄出吊鉤，用以搬運機座或整個減速器。 潤滑與密封減速器內的傳動零件和軸承都需要有良好的潤滑，這不僅可以減小摩擦損失，提高傳動效率，還可以防止腐蝕，降低噪聲。雖然高速軸上的大錐齒輪齒頂線速度大于2m/s，但滾動軸承dn的值過大（31）所以軸承采用脂潤滑，選用滾動軸承脂SY151482,軸承端蓋均采 用氈圈密封。齒輪采用油潤滑，選用中負工業齒輪油代號N100。 其他箱座在加工過程中要注意以下幾點:1. 箱座鑄成后,應進行時效處理。2. 應檢查箱蓋結合面得密封性和箱后,邊緣應平齊,相互錯位不超過2。3. ，不得大于結合面寬度的三分之一，用涂色法檢查接觸面達每平方米一個斑點；4. 與箱蓋連結后，打上定位銷進行鏜孔，鏜孔時接合面處禁放任何襯墊；；；；；=35mm；，內表面涂漆，不得漏油。部件裝配過程要注意有幾步：，所有零件煤油清洗，機體內不許有任何雜質存在，內壁用耐油油漆涂刷兩次；,，鉛絲直徑不得大于小側隙4倍；，按齒高方向接觸斑點不小于40%，按齒長方向斑點不小于50%，必要時可進行研磨以達到以上要求；；，個接觸面及密封處均不許漏油；剖分面允許涂以密封膠及水玻璃；，減速器安裝后按逐步加載法進行試運轉；，箱蓋及其他零件未加工的內表面，齒輪的未加工面圖底漆并圖紅色耐油漆。箱蓋，箱座及其他零件未加工的外表面涂底漆并涂淺灰色油漆。