加工中心电主轴结构设计及仿真分析

《加工中心电主轴结构设计及仿真分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、eee毕业论文﹙设计﹚题目加工中心电主轴结构设计及其仿真分析　学生姓名ee学号ee　所在院(系)机械工程学院专业班级ee指导教师ee完成地点ee2009年６月20日ee加工中心电主轴结构设计及仿真分析ee（ee）指导教师：ee[摘要]本文阐述了高速电主轴的发展历史、现状以及趋势，并介绍了电主轴的工作原理及关键技术。然后，确定了合理的电主轴总体结构，分别对电主轴的主轴、电机、转子、定子和冷却系统等各零部件作了设计，产生了装配图、零件图与设计说明书等设计文档。最后，对电主轴的旋转轴和轴承进行了详细的分析和校核，计算表明

2、，该电主轴设计符合要求。[关键词]数控机床；电主轴；主轴；轴承eeHigh-SpeedElectricSpindleDigitalDesignAndSimulationOfCNCMachineToolseeeetutor:eeAbstrac:Thispaperdescribesthehistory,statusandtrendsoflatheelectricalspindledevelopment,andalsointroducetheworkingprincipleandkeytechnologyofelectr

3、icalspindle.Then,thereasonablestructureoftheelectricalspindleisdetermined.Thestructureofmaincomponentsisdesigned,suchasaxis,encoders,rotor,statorandcoolingsystems.Theassemblydrawings,partdrawingsanddesignspecificationsandotherdesigndocumentsisgenerated.Finally

4、,thedetailedanalysisandverificationoftheaxisandbearingaremade.Thecalculationresultshowsthatthedesignofelectricalspindlemeetstherequirements.Keywords:Electricalspindle；spindle；bearingee目录引言11.1概念21.2电主轴的基本结构31.3电主轴的分类41.4电主轴的研究现状和发展趋势51.4.1电主轴的研究现状51.4.2电主轴的发展趋

5、势51.5课题研究内容61.5.1通过对结构设计中一些关键性技术问题的解决61.5.2对电主轴进行三维建模61.6研究的意义62高速电主轴结构设计72.1主要技术指标72.2电主轴的整体布局设计72.3轴承及其润滑72.3.1轴承类型的选择82.3.2轴承的布置及其预紧112.3.3润滑条件的分析122.3.4润滑方式的比较选择142.4电主轴冷却系统设计152.4.1电主轴的热源分析162.4.2冷却方式的选择162.5电主轴的轴端设计183电主轴关键部件设计193.1电机设计193.1.1电机选型193.1.2

6、过盈设计223.2结构设计233.2.1主轴平均直径设计233.2.2内孔直径d243.2.3前悬伸量a243.2.4支承跨距L243.3校核及检测263.3.1主轴组件的静刚度校核273.3.2主轴的强度校核273.3.3主轴组件临界转速的校核283.3.4典型工艺下的径向力计算30ee3.3.5主轴组件的精度设计304.1电主轴结构图：334.2运用proe软件完成主轴轴体的实体特征创建334.3前轴承深沟球轴承的三维模型创建334.3.1轴承外圈的创建334.3.2轴承内圈的的创建344.3.3前轴承滚动体的

7、创建354.3.4前轴承保持架的创建374.4前轴承的装配384.5后轴承圆柱滚子轴承的组装图384.6前后盖的创建394.7前后轴承座的创建394.8定子与转子的创建394.9电主轴组装图404.10电主轴运动40致谢41参考文献42ee引言随着机床技术、高速切削技术的发展和实际应用的需要，对机床电主轴的性能也提出了越来越高的要求，因此电主轴技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：向高速、大功率方向发展。随着刀具技术、高速技术的进步和发展，要求机床电主轴的转速越来越高；向低速、大扭矩方向发展。要求电主轴在能够实现较

8、高转速的同时，低速段要求尽可能大的输出扭矩，以满足在同一台机床上进行低速重切削和高速精加工的要求；向高精度、高刚度方向发展。精密数控机床需要主轴有高回转精度、高刚度，因此要求电主轴采用精度高、内径尽可能大、高速性能好的轴承和先进的润滑技术、如陶瓷球轴承、电磁轴承及油气润滑方法等；向精确定向(准停)方向发展。加工中心等数控机床由于自动换刀、刚性攻丝及精确传动的