计。主要包括平面磨床主轴系统静压轴承改装静压轴承的有关参数选择及计算两大内容，主要研究内容是静压轴承的性能分析以及在平面磨床主轴系统中的应用。二〇二年十月三十日星期五第章主要问题及解决方案平面磨床的主要结构是卧轴圆台平面磨床适用于磨削圆形薄片工件,并可利用工作台倾斜磨出厚薄不等的环形工件。卧轴矩台平面磨床，国家标为系列平面磨床，即带有卧式磨头主轴，矩形工作台的平面磨床。主要功能是用砂轮的周边磨削工件的平面，也可以用砂轮的端面磨削工件的槽和凸缘的侧面，磨削精度和光洁度都较高。适宜于磨削各种精密零件和工模具，可供机械加工车间机修车间和工具车间作精密加工使用。中国传统的卧轴矩台平面磨床是从原苏联引进并消化改进的系列，特点是磨床主轴侧挂，主轴采用轴瓦支承，适合粗加工重切削。近年来欧美国家更流行是十字鞍座结构的卧轴矩台平面磨床，主轴采用精密精珠轴承支承，更适合于精密磨削。具有以下特点机床布局采用立柱右置，磨头拖板与立柱的结构有新的突破，整机刚性更好。磨头采用国际通行的滚动轴承结构形式。机床的垂直横向进给运动采用滚珠丝杠副，进给灵敏度高。工作台纵向运动由叶片泵驱动，运动平稳，噪声小。油池配有冷却装置，温升低，热变形小。磨头垂直运动有快速升降装置，操作方便，横向运动由变频电机驱动，可无级调速。机床的垂直横向进给部分留有伺服电机安装位置，根据需要可配置数控系统成为数控机床。卧轴矩台平面磨床主要由床身工作台电磁吸盘砂轮箱立柱操作手柄等构成，外形结构如图所示二〇二年十月三十日星期五图卧轴平面磨床外形结构图立柱滑面砂轮箱电磁吸盘工作台床身平面磨床原理工作台上装有电磁吸盘，用以吸持工件。工作台在床身导轨上作往复运动纵向运动。固定在床身上的立柱上带有导轨，滑座在立柱导轨上作垂直运动而砂轮箱在滑座的导轨上作水平运动横向运动，砂轮箱内装有电动机，电动机带动砂轮作旋转运动。平面磨床在加工工件过程中，砂轮的旋转运动是主运动，工作台往复运动为纵向进给运动，滑座带动砂轮箱沿立柱导轨的运动为垂直进给运动，砂轮箱沿滑座导轨的运动为横向进给运动。工作时，砂轮旋转，同时工作台带动工件右移如图所示，工件被磨削。然后工作台带动工件快速左移，砂轮向前作进给运动，工作台再次右移，工件上新的部位被磨削。这样不断重复，直至整个待加工平面都被磨削。二〇二年十月三十日星期五图矩形工作台平面磨床工作图砂轮主运动纵向进给运动工作台横向进给运动垂直进给运动原机床改造的主要任务由于机床为五六十年代产品，已在生产中使用了三十余年，主轴前后封由盘等零件均有定程度的磨损，易产生振动，严重影响机床性能。产生磨削粗糙度达不到产品技术要求，且磨损平面有较大明显的振纹。因而对机床主轴系统进行改造是很有价值的。本次设计主要任务是利用静压轴承在保证转速和些重要结构的基础上改装磨床的主轴系统，另外，在对静压轴承的有关尺寸进行设计计算，确定合理的轴承结构形式和尺寸，节流器，工作参数，润滑油的粘度以及供油系统。同时必须满足下面要求要求静压轴承具有良好的油膜刚度以及足够的承载能力。尽量减少系统的功率损失及温升。二〇二年十月三十日星期五主轴系统改造的结构分析及确定图动压轴承运行时的状态原机床主轴采用动压轴承支撑。如图，是圆的中心，是轴承内孔的中心，当重合时，轴和轴承间有间隙，称为设计间隙。轴承运行时，轴以角速度旋转，在载荷的作用下，轴心和轴心相互偏离，我们称为偏心距。与载荷的夹角称为偏位角。润滑油从供油系统中进入油腔内。由于润滑油具有粘性，润滑油将随轴旋转进入间隙内，顺着旋转方向，间隙越来越小，润滑油被挤压，而产生压力，直道间隙最小处，润滑油被挤得越来越厉害，油膜压力因而越来越大。这些油膜压力的总和就形成轴承的承载力与外载荷平衡。经过间隙最小处后，间隙越来越大，润滑油不再被挤压，油膜压力因而消失。这些油膜压力作用在轴上的总和形成轴承的承载能力以平衡外载荷。从上面动压轴承的运行机理中，可以看出动压轴承的些特点具有定的初始间隙所用的润滑油有定的黏度轴表面和轴承表面有定的相对速度④工作时，有个偏心距。这四个基本特节个轴向油腔的流量轴节两个止推轴承的流量可由下式给出节止推轴承的刚度式中。二〇二年十月三十日星期五刚度足够。止推轴承的设计参数间隙小孔节流器直径。二〇二年十月三十日星期五第五章供油泵及供油泵电机的选择总流量轴承总流量径总,考虑有定的溢流量，油泵供油流量不少于。供油泵的选择选用叶片泵，其主要性能指标额定流量，压力时额定供油压力允许最高转速。油泵电机的选择油泵供油压力本设计选用供油压力为，为保证有定可调量，油泵供油压力选为。油泵供油流量本设计所须流量为，考虑到本设计采用等级主轴油，油的黏度为选用叶片泵，型号为单级叶片式液压泵。油泵电机功率须油泵电机主要参数如下功率转速安装形式采用形式型号。二〇二年十月三十日星期五第六章液压元件选型说明储能器在突然断电的情况下，静压浮升需要的最低供油压力不能低于。希望保持在内供油压力不低于。轴承总需求流量为总内需求润滑油体积为须设储能器的容积为，充气压力为，再充入压力为体积为的压力油，再放到时能流出的压力油体积为，则有选容积的储能器。实际上储能器在放油过程中，压力从连续下降到的同时，轴承的流量也从不断下降，这是连续变化的过程。因此，实际的储能器的供油时间要大于。滤油器的过滤精度般认为过滤精度为最小轴承工作间隙的。本设计中最小轴承工作间隙为不允许再小取过滤精度。其他元件选型说明略。二〇二年十月三十日星期五第七章轴承功率消耗计算径向轴承发热功率消耗主轴单元设计最高转速轴承线速度径向轴承功率消耗，由油的内摩擦引起。可分为部分油腔部分轴向封油边部分周向封油边部分。油腔部分封油边部分油腔部分轴向封油边部分周向封油边部分。则单个径向轴承的内摩擦阻力径可由下式给出径二〇二年十月三十日星期五前后两个径向轴承完全相同，径向轴承的内摩擦阻力径可由下式给出径径径向轴承的摩擦功率径可由下式给出径径止推轴承的内摩擦止推轴承的内摩擦阻力可分为外止推面油腔部分内止推面共部分组成。因为止推轴承的线速度是随着直径的增加而增大的。式中，。第部分的摩擦功率可由下式求出二〇二年十月三十日星期五同理轴承的总摩擦功率径泵功率总发热功率。选用制冷压缩机，从计算过程可发现，发热功率与轴承半径的立方成正比，与轴承线速度成正比。二〇二年十月三十日星期五第八章静压轴承的装配特点与轴承节流比的调整静压轴承的装配特点轴承外径和壳体之间必须采用过盈配合，过盈量般要达到左右，避免配合面上因有间隙而引起油路互通，影响轴承的承载能力。主轴与径向轴承之间的径向间隙以及轴向推力轴承的轴向间隙，通过磨配来达到要求值。另外，装配中要保证各油孔位置正确，以免影响润滑油的流动。装配前要对全部装配件用汽油清洗干净。装配后应先将干净的经过绸布过滤的煤油注人油箱，然后开动液压泵，便煤油在系统中循环流动仙，对系统进行全面清洗。在冲洗过程中，要使液压泵开停数次，并及时对粗精滤油网进行拆洗，直到系统中的全部杂质排净为止。必须按设计要求选用润滑油。必须认真检查供油装置中的压力继电器和蓄能器能否正常工作。轴承节能比的调整方法对于小孔节流静压轴承来说，由实验和理论计算都可证实轴承节流比的最佳值为。但是在实际调整过程中，由于节流比会随油温的变化而变化，无法保持最佳值状态。因此，只要油温在变化时，保证节流比相应地在序，即可以为节流比巳经调整到最佳状态。当调整节流比时，主要是通过改变节流小孔直径的大小来实现调整。般对节流板半成品可以多加工几块以便调整中使用。在调整节流比时，若不改变轴承的间隙，那么当轴承油腔压力低于要求值时,应增大节流小孔的直径。当轴承油虚压力高于要求值时，应减小节流小孔的直径。为了确定节流小孔直径的合适值，应首先测量出轴承的实际间隙，然后结合供油压力情况，按有关图表进行选取。二〇二年十月三十日星期五参考文献孙桓，陈作模主编机械原理第七版北京高等教育出版社，张直明等滑动轴承的动力润滑理论北京高等教育出版社，孙恭寿，冯明液体动静压混合轴承设计北京世界图书出版公司，庞志成陈世家液体静压动静压轴承哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，张冠坤钟洪液体动静压轴承原理北京科技普及出版社，华绍杰液体静压技术原理及设计郑州郑州工学院，王同全王兰小节流液体动静压轴承混合轴承的设计计算与制造济南司机数控有限公司，叶元烈机械传动装置设计手册河南河南科学技术出版社，张冠坤钟洪流体动静压轴承北京科学普及出版社，丁振乾流体静压轴承上海上海科学技术出版社，张冠坤钟洪流体静压动静压轴承设计使用手册北京电子工业大学出版社，庞志成，陈世家液体静压动静压轴承哈尔滨哈尔滨工业大学出版社曾志新，吕明机械制造技术基础武汉武汉理工大学出版社，濮良贵，纪名刚机械设计北京高等教育出版社，二〇二年十月三十日星期五致谢大学最后阶段的毕业设计结束了，这次毕业设计的主要任务是对外圆平面磨床进行静压轴承的改装和优化设计。通过这次完整的系统设计掌握了改造设计般方法和步骤，综合复习了大学四年所学的部分知识，特别是有关专业知识，学会了用专业知识技术对机床设计分析方法，巩固了以前所学的课本知识并较熟练地掌握制图软件，如何在相关网站查找些相关的资料还有就是在学校图书馆也看了不少有关设计的书籍开阔了自己的视野，学会了综合运用分析