【毕设全套】机床高速电主轴的结构设计【完整图纸】

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动静压混合轴承动静压混合轴承是在静压轴承的基础上发展起来的种新型多楔油膜轴承，它综合了静压轴承和动压轴承的优点，克服了静压轴承供油系统过于复杂庞大和高速下发热严重的问题，避免了动压轴承启停时易发生干摩擦的弱点，具有结构紧凑调速范围宽高速性能好动静态刚度高等优点。缺点是这种轴承必须进行专门设计.电主轴的整体布局设计根据电动机与轴承相对位置的不同，电主轴的正题结构布局主要有两种形式电动机安装在前后轴承之间与传统的通过齿轮皮带带动主轴进行转动相比，这种布局形式能极大的提高整个主轴系统的刚度，进而提高了系统的固有频率和临界转速，从而能在更高的运转速度下保持稳定运转，安全性也很高。这种布局形式优点在于主轴单元的轴向尺寸较短，刚度较高，而由于电动机布置在系统的内部，散热条件较差，还需要设计套高效稳定的冷却系统电动机安装在后轴承之后在这布局形式中，主轴和电动机沿轴向串联安装，轴向尺寸较大，从而使得刚度较小，但径向尺寸小，非常轻便，适用于小型矩运转，高速区为，可实现高速高功率运转。根据以下公式，易求得主轴的最大输出扭矩式中电动机最大输出功率，主轴最大输出扭矩，•主轴转速，η传动效率，此处取.。计算得出低速区主轴最大扭矩.•高速区主轴最大扭矩.•.过盈连接及动平衡计算电主轴要求有严格的动平衡，不允许螺纹连接和键连接等不平衡连接形式的存在，所以轴与轴上零机床高速电主轴的结构设计摘要能的需求本设计所设计的高速电主轴，要保证能够在持续高速状态下工作，承受较大的切削力和轴向力，并保证在这工况下运转的可靠性和使用寿命，因而对电机有吐过要求与主轴的设计要求相匹配，详细的参数见设计说明书第章要求有较好的控制性能，因为主轴系统常处于启动加减速制动急停等复杂工况下运转，对电机的控制性能要求较高启动和制动时要求精确可靠，正常工作时要求速度波动小运转平稳抗干扰能力强要求有较好的散热性能，因为主轴系统处于高速高转矩高功率的情况下运转，发热量较大，故而对电机的散热性能有极大的考验具备合理的工艺性和经济性从维护方面考虑，内藏式电机结构十分精密，使用环境较差，装配技术要求高，同时考虑到性价比，故而要具备定的工艺性和经济性，从而方便使用者对机床进行调试装配和维护。的连接都是过盈配合的形式，其中最主要的是轴与电机的配合，电机转子与轴通过过盈连接的形式传递扭矩，所以过盈量的大小将影响电主轴的性能。过盈配合应遵循结合压力不会对连接件造成破坏的前提下，能够保证结合强度，不会产生相对移动，可靠地传递扭矩。电机转子与轴之间的配合，不仅要能够满足静态传递能力的要求，而且应考虑对电主轴的动态性能的影响。电主轴的静态过盈量可按下式计算电主轴的动态过盈量可按下式计算式中电机转子材料密度，小重量轻效率极高成本低等许多优点，比如，该类型电机能够在的功率下轻松达到的转速，具有优秀的高速轻载性能，但这种电动机在低速时转动脉动谐波转矩和噪声都很大，故而其低速性能差。电机型号的选择结合各种驱动系统的优缺点进行考虑，本设计将选用永磁交流电机，根据设计要求，选用西门子公司的，其主要参数为额定功率.最高转速额定扭矩主轴产品的标准化规格化等方面的专业程度不够。.小结本章简要介绍了高速切学技术理论基础应用和发展以及高速机床的关键技术详细介绍了高速电主轴技术的发展历程及应用现状，国内外电主轴技术现状及发展趋势，国内外电主轴技术的差距，为下文关键技术的分析及设计打下基础。高速电主轴关键技术.主要技术指标根据湘潭大学毕业论文设计任务书机床高速电主轴的结构设计，所设计的机床高速电主轴主要的指标与要求如下电主轴额定功率电主轴最高转速不低于电主轴形式内藏式锥孔，要求结构简单成本低。各种类型的电机对比电机用于驱动主轴，是主轴系统的动力部分。将其回转运动和转矩配合机床的进给运动转化成工件上的切削力矩，从而加工出需要的零件，其精度对零件的加工精度影响很大，稳定性要求也较高。世界上目前主要采用以下几种驱动系统感应电机交流主轴驱动系统这是最经济同时也最普遍应用的种驱动系统，主要代表为普通笼型异步电动机。这类电机的可调功率范围较大转速高结构简单转动惯量小动态响应速度快，在变频调速下，其机械特性和调速性能都十分优良，但相应的缺点也很明显，其功率因数效率和转矩密度都处于个非常低的水平，同时体积也非常大，使用时温升高，对冷却系统要求较高永磁交流驱动系统随着无刷式伺服电机和相应的控制技术的发展，同时由于集成电路和半导体工业的进步，永磁伺服电动机有了突出的进展。