六轴机床动力头及其组件机械设计 摘要 主轴及其主轴组件，是组合机床的核心部件，是组合机床进行加工的执行者，在组合机床的发展过程中占有相当重要的地位。一台组合机床的加工精度主要取决于动力头及其主轴组件的精度。现在，很多动力头基本上已经标准化，这为机床的制造，改装带来了很大的方便，但为了提高精度，工作效率，还需要设计出更专用化的动力头部件。 本次设计的镗削动力头主要是用于镗削加工VF-6／7型空压机上减荷阀体Φ的孔。在设计动力头的过程中，主要是依据镗削加工该零件时所需要的切削用量，进行总体方案、传动装置、主轴及其组件设计。最后通过校核计算，验算所设计动力头的合理性。 该设计的镗削动力头结构简单，工作可靠，可适用于加工Φ40—Φ200 mm孔，加工精度较高，与通用动力头相比，结构简单、紧凑，可以更好的发挥动力装置的能力，大大提高劳动生产率和加工精度。 关键词：组合机床；动力头；镗削加工。 目录 中文摘要……………………………………………………………………………… Ⅰ 英文摘要……………………………………………………………………………… Ⅱ 第一章绪论………………………………………………………………………… 1 第二章动力头参数计算…………………………………………………………… 2 2.1零件分析………………………………………………………………………… 2 2.2确定加工刀具材料………………………………………………………………………… 2 2.3确定镗削时主轴最佳转速………………………………………………………………… 2 2.4运动参数…………………………………………………………………………………… 3 2.4.1主运动速度范围……………………………………………………………………… 3 2.4.2确定传动级数…………………………………………………………………………… 3 2.4.3确定主轴的标准转速…………………………………………………………………… 3 2.5电动机的选择……………………………………………………………………………… 4 2.5.1计算电动机功率及各轴上的传递功率………………………………………………… 4 2.5.2选择电动机的型号……………………………………………………………………… 5 2.6作转速图……………………………………………………………………………………… 5 2.7动力头结构简图……………………………………………………………………………… 6 第三章主轴设计…………………………………………………………………… 7 3.1主轴材料的选择……………………………………………………………………………… 7 3.2主轴轴承的选用……………………………………………………………………………… 7 3.3主轴热处理…………………………………………………………………………………… 8 3.4确定主轴结构………………………………………………………………………………… 8 3.5主轴结构参数………………………………………………………………………………… 9 3.5.1确定主轴最小直径……………………………………………………………………… 9 3.5.2确定主轴前轴颈………………………………………………………………………… 9 3.5.3确定主轴后轴颈………………………………………………………………………… 10 3.5.4确定主轴内孔…………………………………………………………………………… 10 3.5.5主轴前端尺寸的确定…………………………………………………………………… 10 3.5.6主轴各具体尺寸的确定………………………………………………………………… 10 第四章齿轮设计……………………………………………………………………… 12 4.1计算传动比…………………………………………………………………………………… 12 4.2确定齿轮参数……………………………………………………………………………… 12 4.2.1确定齿轮的齿数……………………………………………………………………… 12 4.2.2计算齿轮的宽度……………………………………………………………………… 12 4.2.3计算齿轮的模数……………………………………………………………………… 13 4.2.4分度圆直径…………………………………………………………………………… 14 4.3齿轮和主轴的联接………………………………………………………………………… 14 第五章轴上零件设计……………………………………………………………… 15 5.1轴承的选取………………………………………………………………………………… 15 5.1.1前支承选取…………………………………………………………………………… 15 5.1.2后支承选取…………………………………………………………………………… 15 5.1.3主轴轴承精度的选择………………………………………………………………… 15 5.2定位元件设计……………………………………………………………………………… 15 5.2.1定位环………………………………………………………………………………… 16 5.2.2压块锁紧螺母………………………………………………………………………… 16 5.2.3套筒…………………………………………………………………………………… 16 5.2.4轴有弹性挡圈………………………………………………………………………… 16 第六章主轴组件的检验校核……………………………………………………… 18 6.1镗削切削力………………………………………………………………………………… 18 6.2主轴的校核………………………………………………………………………………… 19 6.2.1主轴刚度的验算……………………………………………………………………… 19 6.2.2主轴强度的验算……………………………………………………………………… 21 6.3滚动轴承额定寿命………………………………………………………………………… 21 6.4主轴齿轮的校核…………………………………………………………………………… 22 6.4.1按接触疲劳强度校核………………………………………………………………… 25 6.4.2按齿根弯曲疲劳强度校核…………………………………………………………… 25 第七章主轴箱总体设计…………………………………………………………… 28 7.1箱体设计…………………………………………………………………………………… 28 7.2密封装置设计……………………………………………………………………………… 28 7.3润滑设计…………………………………………………………………………………… 29 第八章设计总结…………………………………………………………………… 30 参考文献……………………………………………………………………………… 31 致谢…………………………………………………………………………………… 32