(毕业设计全套)XK2001机床主轴组件建模与工程分析(打包下载)

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XK2001机床主轴部件.dwg
(CAD图纸)
只要密封良好,不让灰尘油污进入轴承,次充填可直用到大修时才更换,中间不需填充。
润滑脂填充量不宜过多,尤其不能填满轴承空间。
否则将引起过多的发热,并油可能使脂熔化流出。
油润滑润滑滚动轴承所需的油量很少,约每分钟滴。
若油量增大,则由于搅拌作用会使温度升高。
油量增加过大,则冷却作用为主,温度会下降,但能耗却加大了。
常用油的粘度为时。
高速主轴如角接触球轴承•,发热较多。
为控制其温升,希望润滑时兼起冷却的作用。
采用油润滑,用空气冷却的方法。
常用油雾和油气润滑。
由于主轴前端采用了角接触球轴承,速度较高,致使发热较多,所以采用油润滑,在润滑时也起冷却的作用。
后端采用的是曲路迷宫密封为防止油液外漏,用脂润滑双列圆柱滚子轴承。
主轴组件的密封主轴组件密封主要是防止油外泄和尘埃屑末进入。
密封的类型很多,两个具有相对运动的结合面之间必然有间隙,它们之间的密封称为动密封。
两个相对静止不动的结合面之间的密封称为静密封。
静密封有研磨面密封垫片密封密封胶密封等。
在本设计中轴承端盖与箱体之间的密封属于静密封,采用纸封油垫配合紧定螺钉进行密封,之所以采用此种密封是由于研磨面密封适用与结合面加工平整光洁,但本设计箱体为铸造,不合适而密封胶密封又不便端盖拆卸。
前后端轴承端盖通孔和轴之间的密封属于动密封。
前端轴承为角接触球轴承,转速较高,采用油润滑,为防止油液甩出,此处采用了毡圈油封后端轴承用脂润滑,此处用迷宫式密封,利用其节流的作用达到密封的效果,且间隙中充满着润滑脂,密封效果更好。
第章确定机床主轴研究对象和建模.确定机床主轴研究对象概述叶片作为曲面类零件的典型代表,其加工工艺可以作为曲面类零件加工工艺的参考,在铣削叶盆,叶背等部分时,用到数控铣床,在铣削过程中,机床主轴组件对加工质量影响巨大,该课题通过建立铣床主轴的装配模型,并进行机床工程分析,获取主轴组件的最大变形量与切削深度的关系,通过分析主轴组件的频谱,分析该型机床在加工中的转速与粗糙度的关系,为加工出符合轮廓度和粗糙度要求的叶片提供转速和进刀量参考值。
.主轴建模单击工具栏中的按钮,进入旋转操控面板,单击按钮,接着在操控面板中单击放置定义按钮,系统弹出草绘对话框,选中基准平面作为草绘平面,选择基准平面作为参照平面。
单击草绘对话框中的“草绘”按钮进入草绘界面。
在草绘界面在绘制如图所示的草绘截面图。
单击按钮完成草绘。
退出草绘界面后,在旋转操控面板中单击按钮进行旋转,在文本框中输入角度距离为。
单击按钮完成操作,完成后效果如图所示。
.轴承建模单击工具栏中的按钮,进入旋转操控面板,单击按钮,接着在操控面板中单击放置定义按钮,系统弹出草绘对话框,选中基准平面作为草绘平面,选择基准平面作为参照平面。
单击草绘对话框中的“草绘”按钮进入草绘界面。
在草绘界面在绘制如图所示的草绘截面图。
单击按钮完成草绘。
退出草绘界面后,在旋转操控面板中单击按钮进行旋转,在文本框中输入角度距离为。
单击按钮完成操作,完成后效果如图所示。
.圆螺母建模单击工具栏中的按钮,进入旋转操控面板,单击按钮,接着在操控面板中单击放置定义按钮,系统弹出草绘对话框,选中基准平面作为草绘平面,选择基准平面作为参照平面。
单击草绘对话框中的“草绘”按钮进入草绘界面。
在草绘界面在绘制如图所示的草绘截面图。
单击按钮完成草绘。
退出草绘界面后,在旋转操控面板中单击按钮进行旋转,在文本框中输入角度距离为。
单击按钮完成操作,完成后效果如图所示。
.齿轮建模单击工具栏中的按钮,进入旋转操控面板,单击按钮,接着在操控面板中单击放置定义按钮,系统弹出草绘对话框,选中基准平面作为草绘平面,选择基准平面作为参照平面。
单击草绘对话框中的“草绘”按钮进入草绘界面。
在草绘界面在绘制如图所示的草绘截面图。
单击按钮完成草绘。
退出草绘界面后,在旋转操控面板中单击按钮进行旋转,在文本框中输入角度距离为。
单击按钮完成操作,完成后效果如图所示。
.其他附件建模单击工具栏中的按钮,进入旋转操控面板,单击按钮,接着在操控面板中单击放置定义按钮,系统弹出草绘对话框,选中基准平面作为草绘平面,选择基准平面作为参照平面。
单击草绘对话框中的“草绘”按钮进入草绘界面。
在草绘界面在绘制如图所示的草绘截面图。
单击按钮完成草绘。
退出草绘界面后,在旋转操控面板中单击按钮进行旋转,在文本框中输入角度距离为。
单击按钮完成操作,完成后效果如图所示。
第章机床主轴的有限元分析.有限元分析的基本步骤预处理阶段建立求解域并将之离散化成有限元,即将问题分解成节点和单元。
假设代表单元物理行为的形函数,即假设代表单元解的近似连续函数。
对单元建立方程。
将单元组合成总体的问题,构造总体刚度矩阵。
应用边界条件初值条件和负荷。
解决阶段求解线性或非线性的微分方程组,以得到节点的值。
后处理阶段得到其他重要的信息。
.有限元分析过程与步骤转换模型格式需要把的模型转化为可以读取的方式。
选择保存方式为.格式的文件。
从程序中启动.的界面。
打开窗口。
分析目录旦设定好,以后软件操作所产生的所有文件都将存放在此目录下,建议对不同的分析用不同的工作目录,这样可确保每次分析所产生的文件不会覆盖的危险。
如果没有指定工作目录,默认的工作目录为系统所在盘的根目录。
工作目录设置方式有两种在进入软件之前通过入口选项所进行的设置进入软件后,可通过如下方法实现命令方式在命令输入窗口中输入,重新指定的工作目录方式,在弹出的对话框中填入指定的工作目录,单击确定按钮。
如图所示。
调入我们刚才保存的.文件。
具体分析操作设置建立结构分析模式。
命令方式重新指定的分析标题方式,在弹出的如图.所示的对话框中框中选取个选项使以后出现的图形界面中过滤掉与选定分析选项无关模块的内容,本书主要讲述结构分析,因此选取结构选取和定义单元.下面将给出添加单元类型具体的操作路径,对于单元的选项,由于和具体的单元类型有关,在这里将不做具体的介绍。
此处以添加单元作为例子来介绍添加单元的操作步骤。
具体操作步骤如下依次选择命令,弹出单元类型对话框,如图所示。
如果想改变单元的其他输入选项即上文提及的单击按钮。
出现如图所示的单元类型选项对话框。
确定后单击按钮,如有需要了解各设置的具体说明,可查看帮助文件。
返回到如图所示的对话框后单击按钮,结束单元类型的添加。
定义材料属性单击弹出定义材料属性对话框如图所示,填入,在下单击弹出如图所示对话框,填入,至此材料属性定义完成,下步进入网格划分。
网格划分实体建模的最终目的划分网格以生成节点和单元,生成节点和单元的网格划分过程分为两个步骤定义单元属性定义网格生成控制并生成网格。
具体分析操作设置固定约束类型固定约束类型固定约束类型放大观看固定约束类型固定约束类型固定约束类型另端固定约束类型放大施加力载荷分析与求解过程求解结果提示。
后处理过程位移图解通过图解查看变形受力状况很清晰的反映了啊通过图解发现图示的齿轮受力部分的位移最大通过图解发现图示的齿轮受力部分的应力密度最大通过图解发现图示的齿轮受力部分的应力密度最大第六章总结和机床主轴的优化设计分析本文通过对机床主轴精确建模,进而进行接触应力和弯曲应力分析,得出如下结论通过应力云图可以看出机床主轴在中心部位处属于应力集中,最容易发生破坏。
中心部位应该加工,也说明中间部位材料比较厚实的正确性和合理性质。
从而也证明了在中进行应力应变分析的正确性,从而可以大大减少试验费用,降低成本,为机床主轴的优化设计和可靠性设计打下坚实的的基础,进而可以优化结构齿或者优化材料和工艺,最终实现齿轮结构材料和工艺的创新设计。
结论对于本次设计的机床主轴来说,其特点是扭矩变化范围大可以满足不同的工况要求,结构简单,易于生产使用和维修,价格低廉,而且采用结合套挂挡,可以
