变为试中额定寿命轴承的计算转速当量动载荷试中径向负荷轴向负荷径向系数轴向系数按照负载荷选择轴承按额定静负载选择轴承的基本公式如下试中当量静负荷按下列两式计算，取大值额定静负荷安全系数轴承的选择轴两端轴承的选择，根据前面估算的直径及该轴的结构和受力情况，选择单列向心球轴承轴承型号为左轴承右轴承轴两端轴承的选择左轴承右轴承轴左，右，轴左右轴轴承的选择，由于轴右端悬伸部分与锥齿轮不相连，承受定的轴向负荷及径向负荷，因此，可选用圆锥滚子轴承左端型号右端轴垂直布置，下端轴承承受到大的轴向力，可选用向心推力球轴承，型号为，上端轴承可选用向心球轴承轴的轴向定位传动轴必须在箱体内保持准确的位置，相对保证安装在轴上各传动件的位置正确性，不论轴是否转动，是否受轴向力，都必须有轴的定位。对受轴向力的轴，其轴向定位更重要。回转轴的轴向包括轴承在轴上的定位和在箱体孔中定位在选择定位方式时应注意，轴的长度，长度要考虑热伸长的问题，宜有端定位。，轴承的间隙是否需要调整。，整个轴的轴向位置是否需要调整，在有轴向载荷的情况下不宜采用弹簧卡圈，加工和装配的工艺性等根据轴的结构特点和收里情况，轴均采用弹簧卡圈定位或压盖和轴肩定位。传递轴的结构设计轴的结构设计选联轴器轴与电机轴用联轴器相连,需同时选取连轴器.轴上的转矩为联轴器的计算转矩查表取则,根据工作需要,选用弹性柱销连轴器,型号为,联轴器的许用转矩为,联轴器的轴孔直径,半联轴器的长度为,联轴器标记为联轴器.,按轴向定位要求确定轴的各段直径和长度.主轴组件设计主轴组件结构复杂,技术要求高,安装工件车床或者刀具铣床,钻床的主轴参予切削成形运动,因此它的精度和性能直接影响加工质量加工精度和表面粗糙度,设计时主要围绕着保证精度,刚度和抗振性,减小温度和热变形等几个方面考虑对主轴部件的基本要求主轴组件是机床主要部件之.它的性能对整机性能影响很大.主轴直接承受切削力,转速范围又很大,所以对主轴组件的主要性能基本要求如下回转精度.主轴组件的回转精度是指主轴的回转精度.造成主轴回转误差的原因是主要是由于主轴的结构及其加工精度,主轴轴承的选用及刚度等,而主轴及其回转零件的不平衡,在回转时引起的激振力也会造成主轴的回转误差.刚度.主轴组件的刚度指受外力作用时,主轴组件抵抗变形的能力.主轴部件的刚度与主轴结构尺寸,支承跨距,所选用的轴承类型及配置形式,轴承间隙的调整,主轴上传动元件的位置等有关.抗振性主轴组件的抗振性是指切削加工时,主轴保持平衡运转而不发生振动的能力,提高主轴抗振性,必须提高主轴组件的静刚度,采用较大阻尼比的前轴承,以及在必要时安装阻尼消振器,另外,使主轴的固有频率远远大于激振力的频率.温度.主轴组件在运转时,温度过高会引起很多不良结果,数控机床在解决温度问题时,般采用注温主轴箱.耐磨性,主轴组件必须有足够的耐磨性,以便能长期保持精度.主轴部件的传动方式和布置形式.传动方式主轴旋转运动传动方式的选择,决定于主轴转速的高低,所传递扭矩的大小,对远转平稳性的要求及结构紧凑,装卸维修方便.这里我们选择齿轮传动,这样结构简单,紧凑和能传递较大的扭矩.传动件位置的合理布置.对于传动件直接装在主轴上的主轴部件,工作时主要承受传动力.切削力和支承反力.合理布置传动件的轴向位置,可以改善主轴的受力情况,减少主轴的变形,改善传动件的轴承工作条件,减少轴承的受力,提高主轴部件的抗振性等.合理布置的原则传动力引起的主轴弯曲变形小,且能部分抵消切削力引起的主轴弯曲变形.传动力引起的支承反力能部分抵消切削力引起的支承反力.传动力引起的主轴端位移小,并且尽可能部分地抵消切削力引起的端位移,尤其在影响加工精度的敏感方向上.结构紧凑,主轴箱尺寸小,装配维修方便.综合所上述原则,选择传动件的轴向布置形式如下图.图.主轴部件轴承的选择主轴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,噪音低,寿命长的性能,同时应满足制造简单,使用维修方便,成本低,结构尺寸小等要求。滚动轴承已经标准化,并有专门工程批量生产,而且它在旋转精度高,刚度,承载能力,转速,发热等主要性能上能满足大多数主轴部件的要求,特别是它具有能在转速和载荷变动范围很大的的条件下稳定工作的的优点。这里前支承选用型,可承受径向力,反支承选用对推力球轴承,承受径向和轴轴向载荷,使主轴轴向定位.轴承的配置大多数机床主轴采用两个支承,结构简单,制造方便,在配置轴承时,应注意以下几点没个支承点都要能承受径向回力每个方向的轴向力应分别有相应的轴承承受径向力和两个方向的轴向力都应传递到箱体上,即负载都由机床支承件承受轴承配置简图.如下图.轴承配置简图轴承的精度配合主轴轴承的精度要求比般传动高,前轴承的误差对主轴前端的影响最大,所以前轴承的精度般比后轴承的选择要高级。普通精度级机床的主轴,前轴承选或级,后轴承选或级.精密或高精级机床,前轴承选或级,后轴承选或级。这里前轴承选精度,后轴承选级精度轴承与轴和轴承与箱体孔之间,般都采用过渡配合,采用比般轴要松些.如,.另外,轴承内外环都是薄壁件,轴的孔和形状误差都会反映到轴承滚道上去,如果配合精度选得过低,会降低轴承的回转精度,所以,轴承孔的精度应与轴承精度相匹配.内圆选外圆选主轴支承结构设计支承中的轴承应定位可靠,精度保证性好.安装调整方便.支承中各零部件的加工和装配工艺性好,维修更换方便.,轴承型内圈的轴向定位双列短圆柱滚子轴承内圈相对外圈可以移动,当内圈向大端移动时,由于的内锥孔.内圈将胀大消除间隙。主轴端部的结构型式主轴端部的型式取决于机床的类型和安装夹具或刀具的型式.主轴端部的结构,应保证夹具顶尖或刀具可靠,定位准确,高的联结刚度以传递足够的扭矩,并尽量缩短主轴悬伸长度,以及装卸方便等.通用铣床主轴端部结构型式如下图.图.主轴端部结构锥孔作定位面,供安装铣刀或铣刀心轴的尾锥,再用拉杆从主轴后端拉紧四个螺孔供安装铣刀用,两个长槽供安装端面键以传递扭矩.主轴主要参数的确定主轴的主要参数是指主轴平均直径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。这些参数直接影响主轴的工作性能.但为简化问题,主要从静刚度条件出发来确定这些参数.即选择,使主轴获得最大的静刚度,也就是使主轴轴端位移最小,同时兼顾其他的要求,如高速性,抗振性能等。主轴轴颈直径的确定主轴轴颈直径对主轴部件刚度影响最大.加大直径,可减少主轴本身弯曲变形引起的主轴轴端位移和轴承弹性变形所引起的轴端位移,从而提高主轴部件刚度.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,制造困难,结构庞大和重量增加等.因此在满足刚度要求下应取小值。查机床设计手册取,后轴颈平均轴颈取.主轴内孔直径的确定主轴内孔主要用于通过棒料夹紧刀具或工件的控杆,冷却管等,大型,重型机床的空心主轴还可以减轻重量.确定孔径的原则是在满足对空心主轴孔径的要求和最小壁厚要求以及不削弱主轴刚度的要求下尽量去大些。由材料力学知,轴刚度与抗弯截面惯性矩成正比,与直径之间有下列关系由上式可知,当时,空心主轴的刚度与实心主轴的刚度相差甚小,即内孔对主轴刚度降低的影响很小,当时,刚度降低约.因此,为了不至于过分地削弱主轴刚度,般应使另外,还应考虑主轴的颈外壁厚是否足够.推荐铣床,拉杆直径.根据铣床的主参数,取.则。满足要求.主轴悬伸量的确定主轴悬伸量是指主轴前端大炮前支承径向反力作用中点般为前径向支承中点的距离,它主要取决于主轴端部结构型式和尺寸大多都有轴端标准,前支承的轴承配置和密封装置等.有的还与机床其它结构参数有关,如工作台的行程等.因此主要由结构设计确定。参考同类机床和金属切削设计机床,取则悬伸量。,主轴跨距的确定根据金属切削设计机床,计算前支承刚度.计算综合变量此处取弹性横量.钢的主轴的截面惯性距则由主轴跨距计算线图,得，所以.合理跨距范围为，为提高刚度,应尽量缩短主轴外延伸长度,选择适当的跨距,般推荐取。跨距小时,轴承变形对轴端变形影响大,所以轴承刚度小时,取大值,轴承刚性差时,则取小值。这里取.主轴的材料,热处理及技术要求.主轴的材料及热处理.主要为提高强度和韧性,可选用和,进行调质处理.或调质后局部淬硬处理.主要为得到很高的表面硬度,增加耐磨性,可选用渗碳后淬硬若他要求也较高时.可选用调质后表淬硬处理.精密机床主轴,要求精度保持性好,应选用热处理后残余应力小的材料,如进行调质后局部淬硬处理.由于数控立式铣床主轴支承为滚动轴承,轻,中载荷,低转速,精度要求较高,可选用调质,轴颈部分表面淬硬.主轴的技术要求主轴部件的密封主轴部件密封装置的作用是防止润滑剂从部件流出,和防止冷却液,湿气,灰尘,切削液及杂质侵入部件内,导致主轴,轴承和传动件等腐蚀及磨损过快,影响主轴部件的工作性能.对主轴部件密封装置的要求适应转速要求,在定的压力和温度范围内具有良好的密封性能.在密封部位引起的摩擦力尽量小,摩擦系数尽量稳定.适应工作环境的要求,密封性好,耐腐蚀性,磨损小,工作寿命长.磨损后,在定程度上能自动补偿.结构尽可能紧凑,特别是主轴前支承处的密封装置,轴向尺寸应尽量小,以减小主轴前端部分悬伸量,提高主轴部件刚度.同时力求结构简单,装卸方便.主轴部件密封装置类型的确定根据主轴转速,主轴轴承的润滑方式,工作温度,工作状况和轴端结构特点来选择密封装置的型式立式铣床的主轴是垂直安装的.属立式主轴,可选用曲路密封迷宫式密封,这装置密封,垫圈和曲路相结合的密封.垫圈甩开油液使其集中于端盖中引回,曲路密封还可以防止外界杂质侵入制动器设计对制动器的要求是制动迅速,平稳,结构简单,紧凑,维修调整方便等.制动方式有两类电机制动和机械制动。在数控铣床上，通常根据刀具与工艺要求需进行主轴转速的变换及制动，这制动装置常用离合器来实现，而电磁离合器是应用电磁效应接通或切断运动的元件。由于它便于实现自动操作，并有现成的系列产品可供选择，因而它已成为自动装置中常用的元件。这里我们采用机械制动,采用电磁离合器制动。按照要求，根据电磁离合器所能传递的静扭矩和动扭矩选择各类电磁离合器的规格，型号，从而确定其尺寸。按扭矩选择般应使选用和设计的离合器的额定静扭矩和额定动扭矩满足工作要求。额定静扭矩式中离合器的额定静力矩安全系数运转时的最大负载力矩对于需要在负载下启动和变速，或启动时间有特殊要求时，应按动扭矩设计，查机械设计手册表，取取.则.额定动扭矩式中，加速扭矩所有被离合器带动的零件折算到离合器轴上的当量飞轮矩安装轴转速为及轴上零件的非轮矩之和分别为离合器带动的其他各轴转速为，上零件的飞轮矩之和加速时间,中型车床取,位行用空转扭矩。湿式多片式离合器般为的，油量小，精度高，水平安装是取小值通过计算，这里选用铣床专用离合器，型号为。.截面图设计截面图设计主要考虑以下四个方面的问题,个轴的位置安排包括主轴,轴和中间各传动轴的合理安排和确定,箱体结构和外形变整箱体结构,与床身的连接方式,外观造型等,操纵机构的设计和选择,润滑系统的设计和润滑元件的选择.轴的空间布置轴系布置般程序是先确定主轴在变速箱体中的位置,再确定传动主轴的轴及与主轴轴齿轮有啮合关系的轴.第三部确定电动机轴或运动输入轴轴的位置.最后确定其他各传动轴的位置.主