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车架脚A4.dwg
（CAD图纸）
车架框架后侧及左侧A2.dwg
（CAD图纸）
车架框架前侧及右侧A2.dwg
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车架框架台面板A3.dwg
（CAD图纸）
车架装配图A0.dwg
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程序控制箱A3.dwg
（CAD图纸）
程序控制箱法兰A4.dwg
（CAD图纸）
程序控制箱方管A3.dwg
（CAD图纸）
计划周记进度检查表.xls
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轴承内外圈加工专用机床车架与主轴箱设计开题报告.doc
轴承内外圈加工专用机床车架与主轴箱设计论文.doc
主轴A1.dwg
（CAD图纸）
主轴并帽A4.dwg
（CAD图纸）
主轴后轴承衬套A4.dwg
（CAD图纸）
主轴键销A4.dwg
（CAD图纸）
主轴皮带轮A2.dwg
（CAD图纸）
主轴箱盖板A3.dwg
（CAD图纸）
主轴箱后前端盖A2.dwg
（CAD图纸）
主轴箱前后端盖A3.dwg
（CAD图纸）
主轴箱前前端盖A2.dwg
（CAD图纸）
主轴箱箱体A1.dwg
（CAD图纸）
主轴箱装配图A0.dwg
（CAD图纸）
图.主轴键销尺寸图主轴并帽尺寸如图.。
图.主轴并帽尺寸图.主轴箱箱体设计材料的选择本文采用作为箱体的材料。
制造方法根据材料的选择要依据箱体形状及大小生产批量和使用要求。
对于结构复杂的车架体采用铸造加工方法，即通常采用铸铁材料。
而对于结构简单的车架则般采用普通碳素钢进行焊接制造。
本文根据以往经验和实际要求，采用主轴箱箱体铸造制造，箱体盖板采用螺钉连接。
铸造金属箱体的要点.最小壁厚铸件的最小壁厚与强度刚度材料尺寸大小及工艺水平等因素有关。
对砂型铸造，灰铸铁件的最小壁厚可按当量尺寸从表中选取。
当量尺寸为.式中，分别为铸件的长宽和高的最大尺寸，单位。
表铸铁车架最小壁厚壁厚外壁厚内壁厚当量尺寸根据表和公式.得所以外壁厚和内壁厚均为，根据经验箱体的壁厚取。
.加强筋的安置由于主轴箱轴前端因切削而产生切削力，且前端需要安装三爪卡盘应力集中，故在主轴前端支承表面安置加强筋，以增加抗变形系数。
.箱体的其他设计主轴箱箱体的其他设计尺寸如图.。
图.主轴箱箱体尺寸图.本章小结本章主要进行了主轴箱的主轴部件结构设计受力分析数据计算校核传动装置皮带轮的选择数据计算轴承的选型受力分析寿命计算主轴箱箱体的结构设计等内容。
车架结构设计.概述本文将采用箱壳式运用焊接方法制造的金属车架。
.车架设计的要求车架作为非标准零件，同样应满足零件设计的般要求，即功能要求加工工艺性要求。
车架设计用着重考虑车架的刚度强度精度尺寸稳定性吸振性及耐磨性等，还要求造型美观质量轻成本低结构及工艺性合理。
.车架常用材料车架材料的选择要依据车架形状及大小生产批量和使用要求。
轴部件的重要组成部分，它的类型结构配置精度安装调整润滑和冷却等状况，都直接影响主轴部件的工作性能。
轴承可分为滑动轴承和滚动轴承，按照本文要求和同类机床的设计经验，本文采用滚动轴承。
常用的滚动轴承有深沟球轴承调心轴轴承角接触轴承圆柱滚子轴承调心滚子轴承圆锥滚子轴承推力球轴承滚针轴承带座外球面球轴承直线运动滚动支承等。
轴承的选择主轴部件上的轴承应具有旋转精度高刚度高承载能力强抗振性好极限转速高适应变速范围大摩擦功耗小噪声低寿命长等性能，同时应该满足制造简单，使用维修方便成本低结构尺寸小等要求。
本文所设计的主轴的载荷较大，转速较高并且要承受以径向载荷为主的轴向与径向联合载荷，所用轴承在满足上述条件的情况下，还必须能够限制轴个方向的位移，故初步选择圆锥滚子轴承系列的轴承。
但必须注意的是，圆锥滚子轴承在径向载荷作用下会产生附加轴向力，所以本文将成对使用。
根据同类机床的设计经验，又因为主轴装配轴承部位的直径，所以由参考文献中表单列圆锥滚子轴承外形尺寸摘自。
针对分别选用圆锥滚子轴承。
轴承安装方式由于圆锥滚子轴承既能承受径向力，又能承受轴向力，所以由这种轴承组合的支承结构般比较简单，调整也比较方便。
圆锥滚子轴承可以在支承中单使用，也可以成对使用，也有和其他类型轴承组合使用的。
本文将成对使用圆锥滚子轴承，以抵消派生轴向力，因需要承受定的轴向力，故采用反装式，如图.。
图.轴承反装轴承的预紧圆锥滚子轴承常用螺母预紧，后支承般用弹簧预紧，而本文用的是并帽预紧方式。
圆锥滚子轴承校核机床经济加工直径。
主切削力般情况下，最大，和小些。
切深抗力进给抗力三力之间的空间关系如图.。
图.三力之间的空间关系为了方便计算求两轴承受到的径向载荷将轴系受到的空间力系分解为铅垂面如图.和水平面如图.两个平面力系。
图.轴承受力分析由力分析可知求轴承的计算轴向力对于圆锥滚子轴承，按表，轴承派生轴向力，其中，。
求轴承当量动载荷因为当时，当时，所以验算轴承寿命因为，所以按轴承的受力大小验算查参考文献中表得故所选的轴承满足寿命条件。
.轴的校核通过轴的结构设计，轴上零件的位置，以最大车削直径轴承内外圈的加工生产类型大批量生产根据实际需求和以往经验，我将选择变频调速电机。
变频调速电机我选择了级电机，基频工作点设计在频率转速范围内电机作恒转矩运动。
本文电动机的输出功率为，转速为。
.主轴的传动设计转动方式概述主轴旋转运动转动方式的选择，决定于主轴转速的高低，所传递扭矩的大小，对运转平稳性的要求及结构紧凑装卸维修方便等。
机床主轴的常用传动方式有齿轮传动带传动电动机直接传动空气涡轮传动涡轮蜗杆传动和链传动等。
本文根据同类机床传动设计经验，初步选择使用带传动。
查机床设计手册表.得出将带轮装于前后支承间，主轴受力情况较好，适用于精度较高的高速小型机床。
皮带轮设计本节设计步骤和相关图表均参考文献，袖珍机械设计师手册。
.概述带传动是最常用的种机械传动，其特点是结构简单传动平稳能缓冲吸振能实现两轴距离较远的传动。
带传动的类型很多，主要有以摩擦传动为传动方式的带传动平带传动和圆带传动以及以啮合传动为传动方式的同步带传动和特种同步带传动。
本文根据同类机床设计经验选用普通带传动。
普通带是用多种材料制成的无接头环形带。
带轮的材料则经常采用或。
本文选用。
.带传动设计计算带传动设计的主要依据是保证带在工作中不打滑，并具有定的疲劳强度和使用寿命。
本文电动机输出功率，电机转速，主轴转速。
计算功率.根据参考文献查表，得.。
由公式.得。
选择带型根据和，查参考文献中图得出本文应选用型。
小带轮的基准直径为了提高带的寿命，宜选取较大直径，基于这个原则，查参考文献中表和图.，取。
大带轮的基准直径，查参考文献中表，取。
带速初定中心距.根据结构要求选定。
主轴箱设计.主轴箱的概述主轴箱是机床的重要部件，是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的部件。
.主轴的概述主轴的用途和分类主轴部件是机床实现旋转运动的重要执行件，主轴部件由主轴主轴支承和安装在主轴上的传动件密封件等组成。
由于机床的功能不同，导致主轴部件的结构也不同，但各种主轴部件都有共同特点在使用上都要求性能相致的回转精度抗振性刚度耐磨性等，并且要求温升低热变形小。
在结构上要求完善解决工件或刀具的定位装夹轴承间隙的调整以及润滑主轴及轴承的定位密封等问题。
当然，由于机床的任务类型和要求不同，导致主轴工作条件的差异。
因此，各类不同机床主轴部件需要解决的问题应各有所侧重。
主轴的材料主轴的材料品种很多，设计时主要根据对轴的强度刚度耐磨性以及加工热处理和经济性等要求进行选择。
主轴的常用材料是经过轧制或锻造的优质中碳钢和合金钢，其中应用最广泛的是经调质处理的钢。
合金钢对应力集中比较敏感，因而对合金钢轴表面加工质量要求也比较高，否则不能充分发挥其高强度的优点。
根据同类机床的设计经验，本文采用作为主轴的材料。
.主轴主要参数设计概述主轴的主要参数是指主轴平均直径或主轴前轴颈直径主轴内孔直径主轴悬伸量和主轴支承跨距，如图.。
这些参数直接影响到主轴的工作性能。
但为简化问题，主要是从静刚度条件出发来确定这些参数。
图.主轴主要参数示意图主轴平均直径的确定主轴的平均直径对主轴部件有较大的刚度影响。
加大直径，可减少由于主轴本身弯曲变形引起的主轴轴端位移和轴承弹性变形引起的轴端位移，提高主轴部件的刚度。
但加大直径受到轴承值的限制，同时造成相配零件尺寸加大结构庞大制造困难和重量增加等，因此在满足刚度的要求下应该去取小值。
设计时主要用类比的分析方法来确定主轴前轴颈直径或平均直径。
按机床主电动机功率来确定主轴前轴颈直径，如图.所示统计曲线。
图.机床统计曲线高速机床主轴和径向截面要求小的主轴，可按区域Ⅱ来确定的值。
根据电机功率和相关要求与经验结合曲线图，得。
根据同类机床的经验此主轴可分为四段如图.，因定位轴肩的高度般为，为与零件相配处的轴的直径。
针对轴承内外圈车加工而设计的专用机床，此床应用功能简单，性价比高，适用于生产线加工。
本次设计是为了满足应用功能简单，性价比高的要求进行设计的。
对于个机床来说，车架就是机床的“骨骼”，支撑起整台机床，而主轴箱则是机床的“心脏”给机床不竭的动力。
车架与主轴箱是台机床必不可少的两个主要部分。
车架在满足整台机床的支撑作用的前提下，还要满足人机工程的相关要求。
主轴箱则在满足动力输送的前提下，还要满足结构简单，功能简单，效率高的要求。
.轴承内外圈车削加工国内发展历史及现状在上古时代的古埃及，曾经使用圆柱形滚木运输巨大石块建筑金字塔及纪念碑。
中世纪时，著名数学家莱布尼茨写出了关于滚动和滑动摩擦的第本著名理论著作。
世纪已经使用铸铁或青铜，到世纪已经大童使用球滚子和滚动轴承。
年开始应用小型的推力球座圈，年登记了自行车滚动轴承的专利。
年在欧洲建立了第个球轴承工厂，同时在美国也建立了第个球轴承工厂。
现在，国际上已经有成千上万家大中小型和微型轴承公司。
我国轴承工业加工已经有多年的历史，目前已具有相当的规模和发展基础，解放以来，经过五十多年的发展，我国各类轴承的生产量已从年的.万套增加到年的亿套，累计生产轴承的品种规格已从多个增加到多个。
从轴承生产总量和生产体系来看，我国已成为仅次于日本美国和法国的世界轴承生产大国。
轴承内外圈的车削加工般指车削外圆内孔端面滚道挡边斜坡圆角止动槽油沟油槽等。
过去采用的设备水平普遍较低，多采用普通机床，六角机床，立式机床，和等。
随着机床刀具数字控制系统等现代加工技术的发展，传统车削加工的应用领域已经得到了极大的发展，设备发展到专用单功能机床多刀仿形机床半自动机床多轴自动机床数控机床自动化车削短线等，提高了自动化程度和生产效率，使加工质量稳定可靠。
近几年轴承内外圈加工专用机床在国内外都有很多研究，应用的领域也越来越多，轴承机械，产品主要用于汽车行业军工行业和其他工业行业的轴承生产制造，实现了单机自动化多机线自动化的生产制造。
其中轴承行业，占据顶端市场份额的以上，速度准确度和耐用性是轴承内外圈加工专用机床加工出来的产品的重要保障。
.车架和主轴箱设计的意义为了顺应当今社会发展的需要，单机自动化多机线自动化的生产制造已经成为社会生产的主流。
轴承，内外，加工，专用，机床，车架，主轴，设计，毕业设计，全套，图纸摘要本文研究的题目是轴承内外圈加工专用机床车架和主轴箱设计。
该课题来源于机床制造企业的轴承内外圈加工专用机床生产线改造项目，对于台机床而言，机架犹如“骨骼”样支撑着整台机床，而主轴箱则犹如“心脏”样为整台机床提供不竭动力。
本着主轴箱功能单输入功率利用高车架结构简单布局合理的原则，对主轴箱和车架进行了相关尺寸设计并运用软件对零部件进行三维建模虚拟装配和运动仿真。
主轴箱设计部分完成对主轴部件的尺寸设计与强度校核皮带轮的选用轴承的选用与寿命计算键销的选型与强度较核以及主轴箱内的其他零件设计。
车架设计部分由于是非标部件，故采用类比同类机床的设计经验，结合结构简单，布局合理的原则对车架进行尺寸设计，最后介绍车架的焊接技术。
在完成尺寸设计后，根据尺寸并运用软件完成相关零部件的建模，将所有零部件进行虚拟装配，最后利用的仿真模块对主轴箱进行运动仿真，分析仿真结果，得出结论，进而完成整篇论文书写。
关键词主轴箱车架三维建模虚拟装配运动仿真摘要目录绪论.车架与主轴箱设计的背景与目的.轴承内外圈车削加工国内发展历史及现状.车架和主轴箱设计的意义.研究内容预期目标及研究方法总体方案设计.车架的类型.主轴的类型主轴箱设计.主轴箱的概述.主轴的概述
（终稿）轴承内外圈加工专用机床车架与主轴箱设计（全套完整有CAD）
