（全套dwg图纸）数控高速端面外圆磨床及其砂轮架设计（含毕业论文）

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数控高速端面外圆磨床及其砂轮架设计摘要。.提高主轴旋转精度的措施选择合适的主轴轴承动静压轴承提高主轴的加工精度正确选择主轴轴向止推方式液体静压推力轴承。.主轴轴承系统的刚性主轴轴承系统的刚性是指在磨削力或传动力作用下，主轴轴承抵抗变形的能力。通常以主轴前端的挠度来度量。过低的刚性会降低磨削生产率加工精度和工件表面的粗糙度，引起直波形和螺旋线缺陷。.砂轮架主轴初步设计.砂轮架主轴的强度校核进行轴的强度校核时，应根据轴的具体受载及应力情况采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。对砂轮架主轴来说，由于采用了卸荷皮带轮装置，砂轮架主轴主要承受扭矩，应该按照扭转强度计算，且在选取许用应力时应该选取较小值。砂轮架主轴材料采用，并进行淬火，故选取许用应力为。轴的扭转强度条件为扭转切应力单位为轴所受扭矩单位为轴的扭转截面系数单位为轴传递的功率单位为轴的转速单位为计算界面处的直径单位为许用扭转应力单位为由上式可得轴的直径为由上述计算可以得知砂轮架最小直径为.，考虑到砂轮架的刚度等因素，取主轴的最小直径为。砂轮架主轴的尺寸如图所示。图砂轮架主轴尺寸示意图.主轴刚度校核.当量直径因为是阶梯轴，所以用当量直径法作近似计算当量直径为允许挠度允许挠度.计算主轴前端挠度值载荷单位为公斤.轴两端的跨距单位为厘米.悬伸长度单位为厘米.材料的弹性模数单位为公斤平方厘米.截面惯性矩平方厘米又因为.，，即，由上述校核可以得知，主轴刚度符合要求。般存在个使主轴前端挠度最小，即刚性最好的支承跨距。由经验得知，为时，主轴前端挠度最小为，取为。.动静压轴承静压轴承是利用外部油源产生承载能力的油膜轴承，动静压混合轴承是种既综合了液体动压和静压轴承的优点，又克服了两着缺点的新型多油楔油膜轴承。它利用静压轴承的节流原理，使压力油腔中产生足够大的静压轴承载力，从而克服了液体动压轴承启动和停止时出现的干摩擦造成主轴与轴承磨损现象，提高了主轴和轴承的使用寿命及精度保持性轴承油腔大多采用浅腔结构，在主轴启动后，依靠浅腔阶梯效应形成的动压承载力和静压承载力叠加，大大地提高了主轴承载能力，而多腔对置结构又极大地增加了主轴刚度高压油膜的均化作用和良好的抗振性能，保证了主轴具有很高旋转精度和运转平稳性。它的优点如下.速度和载荷范围广，应用范围广。动静压轴承在零件转速到很高的范围内的各种相对速度下都能承载，而且载荷范围大，其承载能力取决于供油压力，轴承轴颈结构和相对大小.油膜刚度高，阻尼大，抗振性好.摩擦阻力，磨损小.由于总有层油膜将相对运动表面隔开，因此摩擦阻力小，磨损小，能长期保持很高的运动精度，寿命长.且对轴承轴颈材料要求也较低.主轴回转精度高.动静压轴承中静压油膜具有良好的纠正轴和轴向跳动.安全性好.在万供油受阻或切断时，可利用轴承中动压效应来承载.承载能力高.由于动压效应，使轴承转速越高承载能力越大，同时轴承还能承受方向不断变化的动载及瞬时过载.稳定性好使用较经济.由于动静压轴承高速下主要靠动压承载，故这时供油压力可相对较小，轴承可设计成较小轴颈，轴承结构简单，制造精度和材料要求不高。动静压轴承需要套供油系统，润滑油要经过严格过滤以保持清洁。目前广泛应用的是定压供油系统。定压力的压力油，经节流器流入两相对运动体间的油腔，通过油腔压力来平衡外载荷。在定压供油系统中，节流器是关键部分，它起着限制流入油腔流量的阻尼作用，使油腔压力仅随外载荷的变化而变化。静压轴承常用的固定节流器有毛细管和小孔节流器两种。本次设计选用毛细管节流器。动静压轴承广泛用于高速精密设备中.目前，在改造旧精密磨削设备方面，用得较多的是北京中航设备改造厂的型表面节流液体动静压混合轴承。砂轮架主轴的轴向定位采用轴向止推静压轴承。轴向止推轴承由两个相对的环形油腔构成。轴上具有台肩以形成承载面。轴承的间隙通过修磨调整垫圈的厚度来保证。.传动装置设计为了提高主轴的旋转精度，皮带轮不直接装在主轴上，而是装在单独的支架上，并用花键套带动主轴旋转，即采用卸荷皮带轮的方案，如图所示。这个方案的优点是，减少了主轴的变形，同时还提高了承载能力。图卸荷皮带轮.电动机的选择通过以上计算，取，选择型电动机.皮带设计因为多楔带兼有带和平带的优点，外轮廓尺寸小，比型带传动平稳，所以皮带采用多楔带。多楔带以平带为基体，内表面有等距离纵向楔型的环形带传动。工作面为楔侧面，有橡胶和聚氨酯两种。皮带材料的选用皮带材料选用聚氨酯。设计计算已知小带轮转速，即，传动比.计算功率由机械设计表.查得，工作情况系数为.，故由和选择带型由于.查表后可知，取带型为型。确定带轮基准直径由金属切削机床设计简明手册表，取主动轮基准直径。，由此得。验算带速