铣车床主轴箱设计 第5页
轴悬伸量a值愈小愈能提高主轴组件刚度，确定a的原则：在满足结构要求的前提下，尽可能取小值。
主轴悬伸量a取决于主轴端部的结构形状和尺寸工件或刀具的安装方式，前轴承的类型及组合方式，润滑与密封装置的结构等.
中等长度和较长主轴端的车床和铣床，悬申不太长（不是细长）的精密镗床和内圆磨床，用滚动轴承和滑动轴承支撑，适用于绝大部普通生产的要求。 1.25-2.5
由机床设计手册3册P72由D取69.25，得主轴序号为50的主轴端部尺寸，配合d128.570,D2=101.6,d=42,d1最小27，L最小140，锥孔7：24.
7：24锥孔作定位面，供安装铣刀或铣刀心轴的尾椎，再用拉杆从主轴后端拉紧，四个螺孔供安装端铣刀用，两个长槽供安装端面键以传递扭矩 铣床
4.主轴最佳跨距可据下列经验公式初定 式中 L0——最佳跨距 a——悬伸量（悬伸量大的机床 若实际跨距L实与最佳跨距L0不能相等时，可取合理跨距 。若L实〉L0时，应适当加强主轴刚度；反之，L实<L0时，应适当加强轴承刚度。其他传动轴的径向尺寸，可按该轴所传递的扭矩初定，轴向尺寸必须保证各轴间齿轮不相干涉。滑移齿轮在一对齿轮彻底脱开后，下一对才能进行啮合，并且留有1-2mm间隙的实际需要的基础上，据结构要求确定
由图可知当L/L0=0.75～1.5时，刚度损失不大（5％左右），应认为在合理范围之内，称为合理跨距，合理跨距L合理=（0.75～1.5）L0是一个区间最佳跨距，L0只是一个点
选择L0=La.L根据其他轴长确定.
5.主轴D计算
由机床设计手册2册P532得d≥ ,由空心比1.07得D=69.85≥24.99.由简明设计手册P70-72安排各段直径和长度.
得 d为估算直径，然后取45，d1=d+2a外伸轴直径尺寸的限制，选为47mm。
d2’=d1+2a=d1+2×(0．07-0．1)×d1，因d2必须与轴承的内径一致，考虑到轴肩要有2mm的圆角，则轴承选用30210型，即该段直径定为50。
d3’=d2＋（1～5）mm＝51-55，d3必须符合轴承密封元件的要求，轴向定位可靠，定位轴肩高度应达2.5mm，所以该段直径取d2=55mm。
d4’该段是轴阶梯取60， d5轴固定64.
d6该段轴要安装轴承，考虑到轴肩要有2mm的圆角，经标准化，定为65mm。
d7固定齿轮67，d8上为齿轮选70，d9=d7=67, d10为齿轮等于d7=70, d11为限制齿轮80, d12为轴承90，d13接箱盖95，d14=d14=90,d15为端部128.75.
由轴长设计得，
L1该段综合考虑箱体突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度，定为37mm
L2该段轴承宽度为30。
L3固定轴承40，L4为过度取50 ，L5取213.
L6轴承宽23mm，定为30mm。L7该段综合考虑与箱体内壁的距离取13.5mm、取4mm（采用油润滑），取50mm
L8这段为安装齿轮，要求长度要比轮毂短2mm，齿轮宽为35mm，定为33m ，L9该段轴肩间隔齿轮97，
L10该段安装齿轮要求长度要比轮毂短2mm，齿轮宽为35mm，定为33mm，L11为与箱体内壁的距离取7+13=20 mm
L12—L14轴安装轴承和挡油盘， 这段还有轴环，宽度不小于7mm，定为11mm。所以取85,L12=30,L13=25,L14=15.
L15为输出为140-85得55mm.
6.主轴的结构，材料热处理和技术要求
1) 主轴单元式结构 高速加工中心和数控铣床大多采用单元式主轴结构，将主轴前后轴承在恒温环境下进行配磨，配磨好后装入一个圆套筒内，然后在总装时以一个完整的单元装入机床主轴箱内，这样不仅保证了机床主轴组件的装配精度，而且又易于安装和文修调整，如图1所示。 图1 主轴单元式结构
2〕材料和热处理由表6.1-49选40Cr〔45MnB或40MnVB〕调质T235，轴颈部分表面淬硬〔G48〕
3〕技术要求
① 机床回转精度表6.1-50.
主轴锥孔中心线径向跳到允差 主轴定心轴颈的 径向允差 主轴轴肩支撑面的轴向跳动允差 主轴的轴向窜动允差
轴端 0.01
L=300 0.02 0.01 0.02 0.01
由表6.1-51查表得主轴主要技术参数如下
项目 轴承轴颈 锥孔 卡盘刀盘砂轮定心轴颈 定位轴肩
端部 距端部L处
相对前后轴颈中心线跳动 0.05 0.005 L=300 0.005—0.01 0.01—0.015
0.01
表面光洁度和接触面积 ▽8-9为锥体时接触率为80﹪ ▽7接触率为70﹪ ▽7 ▽7
4〕机床设计手册2册P541，滑移齿轮与轴配合
5〕轴肩端面跳动P542表5.8-7.得为0.04--.0.05
㈡主轴的受 力分析与校核
此主轴是三支持经简化后
（a） 主轴的前端部挠度
（b） 主轴在前轴承处的倾角
（c） 在安装齿轮处的倾角
, , 由机床设计手册2册P557有三支承E取为 ，I= ,EI=245.388×10 ,
由上图可知如下数据：a=370mm,b=285mm,l=795mm,c=140mm
计算（在垂直平面）
假设B不存在，则
假设P,Q不存在，
假设由箱体孔加工误差，支撑B比A和C低0.001cm,y ,所以y ,R =320.3,将上两式加起来y ,如果B,A,C完全同心，则y +y =0,所以 ,R ,
y .
㈢键的选取与校核
1、 电动机小带轮端的键 由机械设计书表6-1和课程设计表9-14得
键为 10×8 GB1095-79 即圆头普通平键（A型），键的参数为：b=10mm;h=8mm;l=40mm
(1)、键校核 键的接触长度 ；则键联接所能传递的转矩为： 由文献【1】表7.1得 120MP； ；强度符合要求
2、 Ⅱ轴上固定齿轮上的键由机械设计书表6-1和课程设计表9-14得
键为 10×8 GB1095-79 即圆头普通平键（A型），键的参数为：b=10mm;h=8mm;l=14mm
(1)、键校核 键的接触长度 ；则键联接所能传递的转矩为： 由文献【1】表7.1得 120MP； ；强度符合要求
3、 Ⅳ轴上固定齿轮上的键由机械设计书表6-1和课程设计表9-14得
键为 16×10 GB1095-79 即圆头普通平键（A型），键的参数为：b=16mm;h=10mm;l=18mm
(1)、键校核 键的接触长度 ；则键联接所能传递的转矩为： 由文献【1】表7.1得
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