（全套CAD）空间凸轮精加工专用磨床主轴箱设计

上海机床厂在七十年代末期起对各类磨机进行改造，效果显著，上海引进设备维修中心德堡及有限公司对扎混迹磨床等各类磨床及多轴镗床等进口进行改造收效良好广州机床厂的需也供应部分主轴部件商品。

我国动静压轴承的现状来看应属世界先进水平，这可以从各国的动静压轴承发表的文章及应用情况中看出，如对外节流的夺油锲东京滑动轴承来说无论是日本的丰田琦玉大学的结构及美国的专利，虽然有些类似于类中的油腔内回油等些结构，但发表的时间要比迟的多，结构布局上从在许多不到之处。

在应用上比国外多得多。

.研究方法机床床身刚性及热变形都优于，工作台的润滑为小孔节流卸荷形式。

砂轮主轴加粗，电机功率加大。

砂轮架油池温升小，磨削率高。

本次设计主要是在此机床的基础上对主轴系统进行动静压轴承优化设计，以此来提高磨床的加工精度。

利用差分法求解动静压轴承的压力场分布和静态特性参数。

.论文的构成及研究内容本次设计主要是对空间凸轮精加工专用磨床主轴箱进行数据分析，并进行主轴优化改造设计。

主要包括外圆磨床主轴系统静压轴承改装动静压轴承的有关参数选择及计算两大内容，主要研究内容是动静压轴承的性能分析以及在外圆磨床主轴系统中的应用。

外圆磨床主轴系统静压轴承改装该机床床身刚性及热变形都优于，工作台的润滑为小孔节流卸荷形式。

空间，凸轮，精加工，专用，磨床，主轴，设计，毕业设计，全套，图纸二是滑动轴承。

液体滑动轴承便是滑动轴承中的种。

随着现代科学技术的飞速发展，般轴承已经不能满足现代工艺精度和高效益的要求。

近几年来，在液体静压轴承和液体动压轴承的基础上发展起来的动静压轴承在适应上述要求方面正崭露头角。

滑动轴承可以分为流体动压润滑轴承简称动压轴承流体静压润滑轴承简称静压轴承和动静压轴承。

这三种轴承的主要特点及特性简述如下液体纯动压轴承及其特点动压轴承是依靠被润滑的对固体摩擦面间相对运动使介于固体间的润滑流体内产生压力这种现象称为动压效应以承受外载荷，从而免除固体间的相互摩擦而起到润滑作用。

动压轴承的承载能力较大，刚度较高，且有吸振能力。

但是由于动压油墨的形成与两摩擦面间的相对运动速度有关，当相对运动速度不足时如启动制动载荷大转速低时便不再处于完全液体摩擦状态，造成主轴和轴承较大的摩擦和磨损。

液体静压轴承及其特点静压轴承是利用高压油泵在轴和轴承之间注入高压油，依靠油压使轴浮起，想成完全液体润滑油膜。

静压轴承具有摩擦阻力小，使用寿命长，转速范围广，吸振性能好，回转精度高等优点。

但由于油泵供油压力的限制，静压轴承具有相对承载力较低，刚度较小等缺点。

液体动静压轴承及其特点动静压轴承是在静压轴承的基础上发展起来的种新型轴承。

它是既综合了液体动压轴承和静压轴承的优点又克服了二者缺点的高技术产品，是液体动压轴承和静压轴承的完美结合。

压力继电器通常设置在节流器前的管道上，如有特殊需要亦可在每个油腔装置个压力继电器，但必须严格防止漏油，消除贮藏空气的地方容积应尽量小。

压力表用以指示供油压力或油腔压力，与压力继电器相同，压力表装置在节流器前的管道上，应尽量少装指示油腔压力的压力表的。

润滑油静压轴承系统使用的润滑油，除应具有良好的抗氧化性抗气泡性外，特别要求润滑油清洁无杂质。

基本上现有各类牌号的高速机油主轴油和防锈机械油均能满足使用要求。

密封动静压主轴轴承系统要求有良好的密封措施，以防外界异物入侵及内部润滑油泄出，密封元件的选择原则与强迫润滑动压轴承类同，般情况下使用接触式密封元件。

常用骨架式密封圈。

对于卧轴结构，当油面低于主轴的情况，可用各种非接触密封形式，常用味螺旋槽密封，其中以两段旋向相反的螺旋槽分别起到防尘及防渗的形式最广。

根据以上原则，采用螺旋槽密封的端盖。

端盖与套筒接触外无移动要求，可使用密封圈进行密封。

驱动装置驱动装置采用原外圆磨床的原有装置，为了使主轴系统能与驱动装置相配合，主轴上部分均采用原有结构，这样便于保证装配要求。

主轴箱体及主轴附件的设计主轴采用套筒式是为了便于装配和互换。

采用套筒式比直接把主轴及轴承安装在机床上时经济得多。

主轴附件设计包括调节垫圈前后端盖等元件的设计。

对于动压轴承存在着低速是不能够产生完整的流体膜而处于边界润滑的状态，形成轴与轴承间的干摩擦，降低机器的加工精度。

针对上面动压轴承的缺点，改进的方法有使用静压轴承支承动静压轴承支承。

.动静压轴承我们知道动压和静压轴承分别依靠轴转动和外供压力油在轴承间形成层压力油膜，从而处于液体摩擦下工作的。

动压轴承结构简单，但油膜的形成和保持无定的条件，故使用范围受定的限制。

静压轴承虽然使用广泛，但油膜的动力效应没有利用，这点在使用场合有为明显。

图.轴承油腔示意图动静压轴承兼有动压和静压轴承优点。

如图.所示，它既有动压腔，又有静压腔，当静止或旋转速低于临界值时，静压供油系统向静压腔送入高压油，将轴托起并承受载荷，使轴承处于完全液体摩擦状态，这样避免了在启动，停车和低速运行时的干摩擦或半干摩擦状态，减少了其动力矩和轴承的磨损，当轴在高速下运转时，由动压油系统向动压腔送入低压油，使轴承在动压效应下工作。

若动压效应仍不能形成足够的承载能力，则可同时向动压和静压腔供油，使轴承同时具备动压效应和静压效应两种作用，提高轴承承载能力。

有上述动静压轴承的工作原理可看到，动静压轴承结构上具有如下的特点与动压轴承相比，具有静压腔。

与静压轴承相比，具有足够大的动压滑动面，静压腔个数较少，尺寸较小。

可同时具有两套供油系统，且静压系统压力较高。

静压腔的个数和配置比较灵活，对不同的场合有更大的适应性。

砂轮主轴加粗，电机功率加大。

砂轮架油池温升小，磨削率高。

.原机床的特点机床工作台的纵向移动，砂轮架快速进退，砂轮自动周期进给等均由按钮操作电气液压控制。

机床具有工作台手动机构，砂轮架手动进给机构和脚踏尾架顶尖后退装置。

头架在逆时针方向度范围内可作任意角度调整。

摆动头架或工作台或砂轮架的角度即可磨削不同锥度的内外圆锥形工件。

将砂轮架体壳上的内圆磨架翻下即可磨削内圆零件。

自有套内圆磨杆供选择使用。

机床采用具有各运动部件的电器，液压联锁结构，能确保操作安全。

砂轮架，内圆磨俱都装有可靠的安全护罩。

.原机床改造的主要任务由于机床为五六十年代产品，已在生产中使用了三十余年，主轴前后封由盘等零件均有定程度的磨损，易产生振动，严重影响机床性能。

产生磨削粗糙度达不到产品技术要求，且磨损平面有较大明显的振纹。

因而对机床主轴系统进行改造是很有价值的。

本次设计主要任务是利用动静压轴承在保证转速和些重要结构的基础上改装磨床的主轴系统，另外，在对动静压轴承的有关尺寸进行设计计算。

磨床改装后的特点是采用有腔动静压轴承，在零速时与固定节流静压轴承相似，旋转时类似于静压轴承。

它利用孔式环面节流和浅腔节流串联使压力油进入油腔中产生足够大的静压承载力，将主轴悬浮在高压油膜中间，从而克服了液体动压轴承启动时出现的干摩擦，提高了主轴和轴承的使用寿命及精度保持性。

主轴启动后，依靠浅腔阶梯效应形成了巨大的动压承载力，它和静压承载力迭加大大提高了主轴刚度。

高压油膜的均化作用和良好的抗震性，保证主轴具有极高的旋转精度和运转平稳性。

.课题背景及目的在我国机械行业中五六十年代生产的机床占有很大的比例，因而，利用技术改装，修理旧机床可以较好的恢复和提高机床的精度。

对加速我国的机械行业技术及设备的现代化有着较为重要的意义。

本次设计的目的主要是利用动静压轴承在保证转速和些重要结构基础上，凸轮精加工专用磨床主轴箱设计。

另外，在对动静压轴承的有关结构尺寸进行设计的同时，对求解动静压轴承的压力场分布的差分法以及求解过程中的些具体问题进行力所能及的研究和探讨。

.国内外研究状况七十年代末