1、虑通用性的问题。因此磨床 主轴和轴承的部件的设计只需考虑满足对在轨火车车轮的磨削要求和其相应的 工作环境，工时等磨床使用要求，而无需考虑其通用性。比如是由于加工单工 件的专用磨床，其砂轮转速和其相应的主轴及电动机的转速，以及头架顶针的转 速都可以设计成固定转速，而无需考虑为应对不同的加工工件设计的变速器和离 合器及轮组。对于砂轮架关键部件设计的详细论述，本文将在地三部分详细论述， 本部分就不再仔细熬述了。本章下面部分将主要论述在轨火车车轮专用数控磨床 的主体结构设计。 由于在轨火车车轮的磨削要求，需要将组火车车轮及其之间的连轴起进 行磨削。按照对工件加工的要求，磨床的布局结构要包括机身，砂轮架和对火车 车轮的定位装置。由于磨床是对对火车车轮同时进行磨削的，所以需要两台砂。
2、 在轨火车车轮专用数控磨床关键部件的研究与设计 磨床砂轮架及关键部件设计 磨床砂轮架 砂轮架包括磨具与磨头，是磨床上用来带动砂轮做高速旋转运动的关键部 件，主要是由传动部分主轴和轴承部分组成。整个砂轮架用圆锥销和螺柱与 滑鞍导轨及进给丝杠半螺母连接在起，可沿后磨床床身导轨纵向移动。经过 静平衡的砂轮紧固在主轴上。设计砂轮架时主要应考虑下列几个方面问题 主轴与轴承轴向窜动与轴向止推润滑与密封振动与平衡发热与冷却砂 轮破碎与防护等。从表面上看，问题似乎很多，又各不相同，实际上他们之间是 有内在联系的。整个设计过程，就是如何使这些问题在只砂轮架上得到比较合 理的解决。 主轴与轴承室砂轮架的关键部分，因此对砂轮架设。
3、尺寸庞大，制造成本高昂， 但能够加快磨削效率。与此同时，由于两台砂轮共同对车轮进行磨削，能够提高 磨削精度，提高火车车轮磨削后的质量和性能。此外，由于无需将火车车轮频繁 地逐个拆卸和安装，有效的提高了加工效率，避免了对车轮的损伤，延长了车轮 的使用寿命。 另方面，在砂轮架设计中，其选用的轴承品种与类型对砂轮架的设计与使 用有着至关重要的意义。由于整个砂轮架结构的设计都会受到轴承选择的影响， 所以在设计方案的选择阶段，就应确定在轨火车车轮专用数控磨床所选用的轴在轨火车车轮专用数控磨床关键部件的研究与设计 承。对于滚动动静压与静压轴承的选择，主要根据砂轮的工作情况来决定。滑 动轴承使用维护方便，工作可靠，启动性能好。但相对于滑动轴承，其磨损不均 匀，尺寸过大，而且重。
4、 轮和砂轮架。他们完全相同，位置相对，分别磨削对火车车轮中的只。由于 此磨床为在轨火车车车轮专用精密数控磨床，所以为方便磨削和满足对工件加工 要求，砂轮的现状和尺寸将设计成和与火车车轮的现状尺寸完全相互吻合。每个 砂轮和砂轮架按轴对称方向放在同平面，并且分别对应组火车车轮的每个 车轮。两个砂轮架相互连接，然后各自底部通过型导轨和平导轨与机身连接。 而对于车轮的定位，则通过将组车轮的两个车轮分别用个摩擦轮，个定位在轨火车车轮专用数控磨床关键部件的研究与设计 轮和个压紧轮将其固定和带动起按设计的加工速度旋转。整个装置的整体结构 可以再附录的尺寸联系图上清晰可见。本文接下来的部分，将详细论述砂轮架 及其关键部件的设计。 。
5、生的 误差值和失效分析上还有待进步的提高，拓展其应用的广度和深度。 本论文的主要内容 本文主要就在轨火车车轮专用数控精密磨床相关的技术领域进行概括性论 述。提供了为实现在轨火车车轮磨削功能的整体结构和主要部件的尺寸关系及机在轨火车车轮专用数控磨床关键部件的研究与设计 床和被加工工件的整体布局方案进行了研究和设计。并详述了此磨床砂轮架和主 轴系统的研究与设计理论与方法，并对其中关键部件的选型，功能设计，结构布 局设计，尺寸及装配关系设计，及部分零部件的制造加工工艺性的设计与优化。 并为其后续的精度升，材料选配，加工生产工艺等相关问题给出了些合理性建 议，并且在对磨床主轴的有限元分析的基础上，提出了定的改进意见。 本论文的结构安排 本文按照先整体后局部，先大体后细。
6、 现，提出整体性的磨床设计与结构布局。再对砂轮架与主轴系统等关键部件进行研究与设 计。并为提高主轴与砂轮架对磨床磨削与被加工工件的精度，对主轴的设计与液体静压轴 承和液体静压止推轴承的设计进行优化改进和提高。并通过有限元分析主轴的受力应 力和安全系数，并在此基础上通过分析其个个部位受三个不同主要应力的影响程度，进行 优化。使其更好的适应高速重载磨床，并实现高精度和高表面光洁度的加工过程。这些专 用磨床的关键部件的设计成型将有助于磨床和磨削加工技术的提升。并有望将这些新理论 和新技术广泛运用于其他各类通用专用磨床和其他金属切削机床的研究设计中去。 关键词在轨火车车轮专用数控磨床，外圆磨床，主轴，液体静压轴承在轨火车车轮专用数控磨床关键部件的研究与设计 。
7、车车轮专用数控磨床关键部件的研究与设计 出的工件表面将是个双曲面。 头架尾座中心连线对磨头主轴轴线在水平面内的平行度误差对工件尺 寸精度的影响。当发生该项误差时，外圆磨床磨出的工件外形将是个锥体，即 砂轮成角度磨削，表面有螺旋形磨纹。 磨头移动相对于机床导轨垂直度误差对加工精度的影响。这项误差的最 终结果是使主轴轴线与头架尾座中心连线发生偏移，在磨轴肩端面时，将造成 轴肩端面与工件轴线的垂直度误差。磨外圆时，将影响表面粗糙度，产生螺旋形 磨纹。 设计方案选择 本文所研究设计的在轨火车车轮专用数控磨床为新型磨床，目前国内还没有 这方面的深入研究可供参考。所以设计的第步我们需要尽可能多的考虑到此新 型火车车轮专用数控磨床的功能特点，所需加工的工件特点及工艺要求后。
8、于。由此，砂轮的主直径为，为了使此专用磨床的砂轮能与火 车车轮完全吻合，在车轮外圈直径处砂轮的直径为。 主轴系统设计 毕业设计论文 在轨火车车轮专用数控磨床关键部件 的研究与设计 姓名陈磊 专业机械工程及自动化 学号 指导教师戴惠良 在轨火车车轮专用数控磨床关键部件的研究与设计 在轨火车车轮专用数控磨床关键部件的研究与设计 摘要 火车运行段时间后车轮表面会发生表面损伤。目前国内引进国外昂贵的双主轴专用 数控车床进行车削，因车轮本身表面硬化，在车削深度达，对车轮使用寿命影响很大。为 了延长车轮的使用寿命，故研发与设计此在轨火车车轮专用数控磨床。 本文主要就专用磨床的关键部件进行研究和设计，并结合火车车轮专用磨床的功能实 。
9、节的结构。首先论述了与在轨火车车轮 专用精密数控磨床相关的磨削技术，外圆磨床发展现状及有待突破和改进的问题 及些可行性建议。然后在论文的核心部分逐论述了，砂轮架的砂轮选择，主 轴设计，液体静压轴承和液体静压止推轴承结构功能优缺点及其在在轨火车 车轮专用数控精密磨床上的运用和详细设计过程。最后介绍了在轨火车车轮专用 精密数控磨床选用的润滑和密封方案，导轨结构的选择与设计，电动机及带轮的 选型与设计等，以及这些相关部件的设计与制造精度对整台磨床的加工精度的影 响。最后对主轴进行有限元分析，通过对影响其应力的第第二和第三主要应 力进行主次因素分析，发现影响主轴应力的主要因素，逐进行优化设计。在轨火架尾座 的等高度误差将使头架尾座中心连线与砂轮主轴轴线在空间发生偏移，此时磨在轨火。
10、载性能不如滑动轴承。静压轴承工作平稳可靠无噪音， 油膜还具有定吸震能力。尽管动静压轴承基本上具有静压轴承的优点，而且结 构简单无需液压供油系统。但动静压轴承的油膜刚度需要在主轴滚动过程中产 生，在主轴启动时润滑效果不佳，起动摩擦阻力较大。所以对于在轨火车车轮专 用数控磨床，这类大型重载专用磨床，选择液体静压轴承是比较适合的。 在轨火车车轮专用数控磨床设计 本文设计的磨床为在轨火车车轮专用数控磨床。尽管其结构属于外圆磨床， 但由于此磨床为专用磨床，所以它的整体结构不同与般普通外圆磨床。其砂轮 架的结构与其他类型的大型磨床在定程度上有共通点。但作为专用磨床，其加 工的产品种类单，并且产品高度标准化。所以根据专用磨床的特性，磨床的关 键部件只需满足对这单工件的加工要求，而无需。
11、，参考 国内外相关的技术经验与应用，提出多种可供选择的方案。然后充分分析设计 工程与将来磨床的使用过程中可能会遇到的问题，进行全面的考虑。最后基于以 上所有的调查分析，确定此新型在轨火车车轮专用数控磨床的设计方案。 我们考虑以下几种设计方案。第种方案，将火车车轮逐个拆卸下来分别进 行磨削加工后在安装上去。第二种方案，将组火车车轮整体连同火车轴起安 装上工作台，将两个车轮同时磨削。第种方法的好处是其机构相对简单，尺寸 较小，制造成本较低。但逐个拆卸和安装火车车轮费时费力。而且车轮过渡拆卸 会导致车轮间的同轴度平行度下降，此外还会导致车轮寿命的下降，达不到磨 床设计所要达到的目标。第二种方案将对车轮整体进行磨削，用两台砂轮架同 时磨削两个车轮，尽管磨床的结构会变得更加复杂，。
12、计提出的基本要求主要也 是针对主轴和轴承部分的。砂轮架设计应满足下列四点基本要求 主轴旋转精度高且稳定 主轴轴承系统刚性好 振动小，发热低，不漏油 制造装配简单，调整维修方便。 关键部件设计 磨床的魔头和工件头是磨床设计制造的重要内容之，轴承又是决定磨床精 度的重要零件，与此同时，其它移动副的精度也对磨床的磨削质量有着不可忽视 的影响。所以，为了提高磨床对在轨火车车轮磨削质量，在对砂轮架主轴与轴承 设计的同时，对磨床的技术状况应做全面的了解和分析，对磨床的其它部件进行 相应的设计。由于被加工工件，在轨火车车轮是标准化的部件，其尺寸通过查询 有关标准可以获得，火车车轮的主直径为，其外圈直径为。根据 有关机械设计手册，查得当磨床磨削的工件大于时，砂轮的直径应选择 大。
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在轨火车车轮专用数控磨床（关键部件）的研究与设计