（毕业设计图纸全套）XK2001机床主轴组件建模与工程分析（含说明书）

角接触球轴承这种轴承既可以承受径向载荷又可以承受轴向载荷。

常用的接触角主要有两种其中的编号为型旧代号为型，属于特轻型或编号为型旧代号为型，属于超轻型。

的编号为型旧代号为型，属于特轻型或编号为型或编号为型旧代号为型，属于超轻型。

如图所示参考文献图角接触球轴承角接触球轴承多用于高速主轴，随接触角的不同，其应用有所区别，的轴向刚度较高，但径向刚度和允许的转速略低，多用于车镗铣加工中心等主轴的转速可更高些，但是轴向刚度较低，常用于轴向载荷较小转速较高的磨床主轴或不承受载荷的车镗铣主轴后轴承。

图角接触球轴承这种轴承为点接触，刚度较低。

为了提高刚度和承载能力，常用多联组配的方法。

所以本设计前支承采用双联组配的方式，代号为。

圆柱滚子轴承图为双列圆柱滚子轴承参考文献，他的特点是内孔为的锥孔，与主轴的锥行轴径相配合。

轴向移动为内圈，可把内圈胀大，以消除径向间隙或预紧，这种轴承只能承受径向载荷。

图双列圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承既能承受径向载荷，又能承受双向的轴向载荷，滚子数量大，故刚度和承载能力均较大。

由于圆锥滚子轴承是外缘凸肩轴向定位，因而箱体上通孔加工方便，但缺点是滚子大端的端面与内圈挡边之间为滑动摩擦，发热较大，故允许的极限转速较低。

深沟球轴承这种轴承只能承受径向载荷，轴向载荷则由配套的推力轴承承受。

此种轴承般不能调整，常用于精度要求和刚度要求不太高的地方。

在本设计中，前轴承采用角接触球轴承以适应较高速的要求。

主轴轴向载荷较大，故选用接触角的轴承。

轴向力的方向是从轴头部指向尾部，故前轴承采用三联组配，前两轴承同向都面朝前，共同承担轴向载荷。

后轴承与前两轴承背靠背，以实现预紧。

后支承的载荷较大，因此采用双列圆柱滚子轴承。

这种轴承的外圈是可以分离的，主轴热膨胀时，可连同轴承内圈的滚子在外圈滚道上轴向移动。

后轴承直径比前轴承小，预紧力也小，因此温升不致超过前轴承。

.轴承间隙调整和预紧主轴轴承的内部间隙，必须能够调整。

多数轴承，还应能够在过盈状态下工作，使滚动体和滚道之间有定的欲变形，这就是轴承的预紧。

轴承预紧后，内部无间隙，滚动体从各个方向支承主轴，有利于提高运动精度。

滚动体的直径不可能绝对相等，滚道也不可能绝对正圆，因而预紧前只有部分滚动体和滚道接触。

预紧后，滚动体和滚道都有了定的变形，参加工作的滚动体将更多，各滚动体的受力将更均匀。

这都有利于提高轴承的精度刚度和寿命。

如主轴产生振动，则由于各个方向都有滚动体支承，可以提高抗振性。

但是，预紧后发热较多，温升较高且太大的预紧将使轴承的寿命降低，故预紧要适当。

本设计为数控车床的主轴组件设计，功率相对较小，所以取中预紧。

.主轴组件的刚度和刚度损失的计算最佳跨距的确定取弹性模量，.主轴截面惯距截机床主轴组件建模与工程分析摘要解答，但过多的简化会导致解答误差很大甚至完全错误。

因此，人们经过多年来的寻找，建立和发展了另种求解途径和方法数值解法。

有限单元法就是其中得以广泛应用的种。

有限单元法是用于求解各类工程实际问题的方法。

应力分析中的稳态瞬态线性非线性的问题以及热力学流体力学电磁学和高速冲击动力学问题都可以通过有限元方法得到解决。

自从世纪年代第次提出“有限单元法或称有限元法”这个名称以来，经过多年的发展，它如今已经成为工程分析中应用最广泛的数值计算方法。

由于它的通用性和有效性，受到工程技术界的高度重视，伴随着计算机科学和技术的飞速发展，有限单元法现已成为计算机辅助设计和计算机辅助制造的重要组成部分。

基本思想数值分析的任务，就是从无限维空间转化到有限维空间，把连续系统转变为离散系统的结构。

有限元法是利用场函数分片多项式逼近模式来实现离散化过程的，也就是说，有限元法依赖于这样的有限维子空间，它的基函数系是具有微小支集的函数系，这样的函数系与大范围分析相结合，反映了场内任何两个局部地点场变量的相互依赖关系。

任何个局部地点，它的影响函数和影响区域，正是基函数本身和它的支集。

在线性力学范畴里，场内处于不同位置的力相互作用产生的能量可用双线性泛函，来表示，其中，正是相应的点的基函数。

，的大小与，支集的交集大小有关，如果两个支集的测度为零，则因此，离散化所得到的方程的系数矩阵是稀疏的。

若区域分割得愈细，则支集不相交的基函数对愈多，矩阵也就愈稀疏，这给数值解法带来了极大的方便。

特点物体离散化将个工程结构离散为由各种单元组成的计算模型，这步称为单元剖分。

离散后单元与单元之间利用单元的节点相互连接起来，单元节点的设置性质数目等应视问题的性质，描述变形形态的需要和计算进度而定般情况下，单元划分越细则描述变形情况越精确，即越接近实际变形，但计算量也就越大。

所以有限元中分析的结构已不是原有的物体或结构体，而是由新材料的众多单元以定方式连接成的离散物体。

因此，用有限元分析计算所获得的结果只是近似值，但划分单元数目非常多且合理，则所获得的结果就与实际情况基本相符。

单元特性分析选择位移模式在有限元法中，选择节点位移作为基本未知量时称为位移法选择节点力作为基本未知量时称为力法取部分节点力和部分节点位移作为基本未知量时称为混合法。

位移法易于实现计算自动化，所以在有限元法中位移法应用范围最广。

当采用位移法时，物体和结构体在离散化之后，就可以把单元中的些物理量，如位移应变和应力等用节点位移来表示，这时可以对单元中位移的分布采用些能逼近原函数的近似函数予以描述。

通常，有限元法就将位移表示为坐标变量的简单函数，这种函数称为位移模式或位移函数。

分析单元的力学性质根据单元的材料性质形状尺寸节点数目位置及其含义等，找出单元节点力和节点位移的关系式，这是单元分析中的关键步。

此时需要应用弹性力学中的几何方程和物理方程来建立力和位移的方程式，从而导出单元刚度矩阵，这是有限元法的基本步骤之。

计算等效节点力物体离散化后，假定力是通过节点从个单元传递到另个单元，但是对于实际的连续体，力是从