φ400数控车床设计.doc

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1、福州大学至诚学院本科生毕业设计（论文）题 目： 400数控车床 姓 名： 陈子威 学 号： 211705706 系 别： 机械工程系 专 业： 机械制造及其自动化 年 级： 2017级专升本 指导教师： 陈传铭 年 月 日独创性声明本毕业设计（论文）是我个人在导师指导下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明；其他同志对本设计（论文）的启发和贡献均已在谢辞中体现；其它内容及成果为本人独立完成。特此声明。论文作者签名： 日期： 关于论文使用授权的说明本人完全了解福州大学至诚学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅；学院可以

2、公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后应遵守此规定。论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 400数控车床摘要随着车床不断发展，现在也有了数控车床，数控车床的工作范围更加广泛，使用起来也更加方便，能够在镗孔，车削端面，钻孔方面灵活运用自己的能力，与铣床以及其他种类其他类型的机床相比，车床在生产中使用最广。主轴箱部分有安装在精密系列轴承中的空心主轴和一系列变速的齿轮组成。数控的车床主轴可以在范围内达到想达到的任何速度值，能够达到加工时候的要求。到现在来看过去，数控车床通过装置和电气方面的部分很好的做到无级变速，未来也将继续这样走下去。能够变

3、频的电机通过带的传动和变速齿轮为主轴提供变频工作，通常调速范围是三到五，很难满足主轴的变速要求，但是如果是通过串联变速齿轮的方式能够扩大齿轮的变速范围。本次设计把通过对主轴箱的传动系统进行完整的计算，以及本次要求的数控机床各项数据进行计算，设计出400数控车床的各项数据，并且根据数据，制定出了设计方案。同时还完成了装配图和零件图的设计。在过程中，要对设计图进行检验，仔细核查细节，避免了齿轮干涉，机床设计不合理等问题的出现，并在此基础上，对本次设计进行优化改进。关键词：主轴箱，无级调速，传动系统I400 CNC latheAbstractWith the continuous developme

4、nt of lathes, now there are CNC lathes, CNC lathes are more widely used and more convenient to use. They can flexibly use their own abilities in boring, turning face and drilling. Compared with milling machines and other types of machine tools, lathes are most widely used in production.The spindle b

5、ox part consists of a hollow spindle mounted in precision series bearings and a series of gears with variable speed. CNC lathe spindle can achieve any desired speed within the range, and can meet the requirements of processing time.Now look at the past, CNC lathe through the device and electrical as

6、pects of a very good stepless speed change, the future will continue to do so. Frequency conversion motor provides frequency conversion work for the spindle through belt transmission and variable speed gear. Generally, the speed range is three to five. It is difficult to meet the requirements of the

7、 spindle speed change, but if the speed range of the gear can be expanded by means of series transmission gear.This design calculates the transmission system of the spindle box and the data of the NC machine tool, designs the data of the NC lathe, and draws up the design plan according to the data.

8、At the same time, the design of assembly drawing and part drawing has been completed. In the process, it is necessary to check the design drawings, check the details carefully, avoid the interference of gears, unreasonable machine tool design and other problems, and on this basis, optimize and impro

9、ve the design.Key Words: Ajax, Web Application, Chat System目 录第1章 绪论11.1 数控车床主传动系统的要求11.2数控的车床中的主传动系统的方式11.3 国内外数控车床主传动系统的发展21.4中国发展数控车床存在的主要问题3第2章 运动设计52.1 技术参数52.2 主运动调速范围的确定、计算各轴计算转速、功率和转矩5第3章 动力计算103.1 带传动设计103.2 计算转速的确定143.3 齿轮模数计算及验算14第4章 横向进给伺服进给结构设计274.1 确定脉冲当量274.2 切削力的计算274.3 滚珠丝杠螺母副的计算和选型

10、284.4 齿轮传动的计算334.5 直流电机的选择344.6 导轨的设计37结论40参考文献41致 谢42III400数控车床设计第1章 绪论数控的车床是利用电脑的数字化转化成程序语言来操作，然后对机床床的运动和加工过程等一系列方面进行控制，是一种通过程序用来加工的设备，可以完成加工中大部分需要的东西，所以形状复杂的一些零件在数控车床所进行加工的时候比较符合。我们将普通车床和专用车床和数控车床进行比较来看，数控车床所与众不同的是加工方式比较随意，通用能力也很强，品种和规格不是一成不变的，大部分都是有所变化，数控机床就能够满足这类产品的要求，开发以及多品种和小批量的生产，以及满足一些自动化的要

11、求。数控车床是一种性能特别好的加工工具，一种靠着自动化进行工作的机床，他比别的机床都更加的灵活，是现代化技术中心的典型案例，所以在机械制造业被广泛使用。主轴电机在数控的车床中和其他组件还有最主要的传动系统，在主传动系统中占据着非常重要的三个位置，变速的功能主要是就是无级调速，无级调速能降低齿轮变速结构，在结构中相对于其他机床来说较为简单，一些二级或者仨级的变速机构系统就经常来调整电机无级调速的范围。1.1 数控车床主传动系统的要求在正常情况下都要求能够实现无级调速，因为在切削工作中，为了达到最好的效果，所以要在最好的条件下进行数控车床主轴系统工作功率和转速也必须达到要求值，为了得到高效果的加工

12、能力。主传动系统结构要简单，传动件的数量要尽量少，这样能减少噪音，震动的频率也会变少，发热问题也能够得到良好的解决。在数控加工中心上，必须具有安装的刀具和能够刀具交换时候所需的自动化的刀具夹紧装置，停止装置也是必要的，使加工中心的部件不会干涉。1.2数控的车床中的主传动系统的方式主传动系统中最主要的东西，就是无级、分开级别两种变速传动方法，普通的机床大部分都用分级变速，因为在一定范围能很好的分布有级数的转动速度，但是无级变速作为机床的主要传动系统，无级变速转变速度是要求在一定的范围内的，能够在加工中就获得每个部分最佳的加工转速，便于自动变速。使用电动机的驱动 电动机的驱动有的是直接使用的，还有

13、一些是通过连接在主轴上的零件。如果刚度要求没有达到，可以使用直接驱动，这样一来就降低了箱体的结构复杂程度。主轴的转速变化，包括转矩和主轴的特征完全一致是这种传动最大的特点。但是主轴功率和转矩就会影响到主轴电机的性能，所以这种传动也不是最好的，比较容易受到限制。使用确定的比例 通过确定的比例，电动机才能传送给主轴。 传动的方式包括带以及齿轮的传动，这两者都是我们可以考虑使用的方法，能够满足规定和要求，这些范围都是是一样的。 目前为止，恒定功率转速范围只有2-4是交流主轴电动机和直流主轴电动机，转矩范围能够达到100以上，很多的大型机床还有中型机床的主轴有更宽的恒定功率的转速范围，我们看到这个问题

14、的出现，功率特性就不能相匹配与主轴的规定，要求是不能够大于主轴变速范围的，所以小型和高速的数控车床不太适合使用这个方法。变速方式可以变成分档 之前出现的问题，包括不匹配问题，在本点就能得到充分的解决，大部分使用的是用齿轮副来进行变速，无级变速的一些机构可以达到各种切削运动中的转矩输出的要求，特别是在低速时候的转矩和调节速度的范围。 用两个电机来分开驱动主轴 这个是两个方式互相配合对方，带轮直接来驱动的主轴适合速度快的时候，但是在速度算不上高的时候另一个用自己的方法减速之后再驱动主轴。1.3 国内外数控车床主传动系统的发展从数控系统的发明以来，数控技术经历了好多层次的发展，数控车床的主传动系统也

15、有了一系列的新的发展方向，主轴转速越来越高，结构的简化以及复合化，在数控车床中也是发展的越来越快。高速主轴单元 目前为止，许许多多的高速度的数控车床使用电主轴，就是为了一起迎接数控方面能力的发展。功能复合化、柔性化随着数控的车床不断增加对加工的适应性，数控车床（最明显的是主传动系统）的设计产生了很大的强化，并向着功能的复合化和系统的柔性化方向持续成长。1.4中国发展数控车床存在的主要问题 中国在很多年以前就已经有过一台数控操作的机床了，两个部分就能够概括发展史 。1979年之前是第一部分，至今为止，是第二部分。第一阶段中对数控的机床特殊的地方、发展的历史这方面没有具体知识，在人员的素质不好、基

16、础不够扎实、配套件很差的情况下，一起冲，也一起落，曾三起三落、最终因为表现太差，无法让他作用在生产从而停止了。主要存在的问题是没有用开放的眼界来看世界，没有一些科学精神。在第二部分开始从世界上各个强国不断学习先进的关于数控方面技术，从日本等多到共11国(地区)学习数控车床的知识，一起努力，共同发展，一些我们正在发展的时候遇到的大部分难题。 在发展的二十几年时间里，数控的机床的设计和制造的技术长足的进步，主要表现以下的三个部分：培训出一些出色的人才；通过与其他国家（地区）不断交流，让数控的机床设计还有其他水平一直在提升；通过利用国外先进的技术制造出的部分、数控的系统关键点，已经可以开始自己研发那

17、些高端的数控的机床，速度快，性能好等都是关键，供应国制造产商的需要，但是还有一些关键的技术的实验，理解，掌握还有创新能力这些方面能力很差。至今还有许多机床的部分还是需要向其他国家购买或者交流学习，不能自己独自完成，大体来看还是处于一种模仿在向自己研发的路上过度，但是与别国的差距还是很明显。和别国的差距有以下几点：缺乏像日本拥有的“机电法”、“机信法”那样的指导；各个方面专业人才和技术非常熟练的工人严重缺失；也没有在系统的研究工作上深入探讨；部件和数控的系统不能配成一套；企业和制造产业之间合作的太少，可以说是处于一种单人奋战的感觉，虽然制造厂和制造工人不少，但是不能凝结起来。 中国如果在今后想要

18、更加快速的发展这方面，就要比以前更加深入的了解发展历史，总结过去失败的经验教训，做好现在还存在与我们工作中的难题和问题，还有很重要的是认真与外国的技术进行交流学习。按照正确的路去走。对于这方面我有以下一些建议： 中国制造产商那么多，工人的基数量也非常大，非常需要有好的方针和正确的政策对发展进行正确的指导。应该学习别国的经验，国家政府应该更加高度重视这方面的政策和鼓励。在方针政策方面，深切贯实严谨的科研态度。在方法上，深入到每一个使用者，做好工艺工作，高中低三个档次都要一起进步，多学习国外的经验，首先要解决的问题，就是现在最严重的问题，数量大，而且用处广的中档的数控的机床。多生产，先占领好市场的

19、地位，减少从别国买，尽量往国外出售。在进行的方法上，必须让本国研发的数控系统质量好，能力强，狠抓产品质量与配套件过关，做好技术基础。最关键的是巩固基础的同时，增加本国自己生产的数控车床的市场地位，增加信誉，慢慢再去追逐世界上制造大国的先进水平，慢慢在世界市场占据份额；一定要抓住这方面的最根本的东西，以人为本是关键 ，专家人才和技术工人的技术质量以及各方面能力一定要努力加强，从最根本的地方对现在的问题进行改进。人是一起事物成败的关键因素，每一个环节诶都要着重应对人才的问题，多培养本方面人才，多多建立数控的车床学习方面的企业，建立良好企业的文化底蕴，多多引入培养新人，对在工作人员进行巩固，建立师傅

20、和徒弟的制度，举办各式各样的讲座、培训和高研发讨论会，甚至聘请外国专家人才和这方面权威进行学术交流等，尽最大的努力提升。 世界上的关于数控技术的科技不断地在发展和进步，数控的车床现在是在机床工业以及制造工业的一颗新星正在发光发热，也是制造产业现代化科技化的最重要的关键，在国防方面也是非常重要的一环，对于国防装备等制造，是很重要的战略品。一个国家所拥有的数控的机床的数量和质量，是国家综合制造业和国力的重要部分。尽快高速发展数控产业也是我国制造产业要发展成为世界顶级的一步重要的过程。39第2章 运动设计2.1 技术参数根据任务书得到技术名称技术参数技术名称技术参数工件最大回转直径400mm工件最大

21、长度800mm主传动电机功率5.5kw主轴转速范围352500转/分纵向溜板及刀架重力纵向1500N横向溜板及刀架重力1500N纵向最大快进速度纵向4m/min横向最大快进速度2m/min纵向刀架进给速度纵向 0.5m/min横向刀架进给速度0.25m/min启动加速时间40ms机床定位精度0.015mm2.2 主运动调速范围的确定、计算各轴计算转速、功率和转矩主运动的调速范围的确定我们知道主轴范围是352500r/min则数控车床总变速范围 预算主轴的转速，我们的要求是无级，所以采用下面这个公式： （式2-1）由于数控的机床主轴的变速范畴大于计算转速实际要求的结果，也为了方便计算故取：主轴的

22、恒功率变速范围交流调速电动机调频电机转速范围被我选择为1000-3000r/min选择调频电机VFG160M-1000-7.5(调频转速范围为1000-3000r/min), 图2-1 电机型号图能够通过交流来调速的电动机，它的恒定功率调速的界限是由于RnpRdp，主轴通过电动机来完成直接性的驱动并不能够打到恒功率变速的要求，所以需要串联一个有级变速箱，用来保证主轴恒功率调速的范围 （式2-2）对于数控车床，为了在进行端面加工时能打到恒线速度切削的要求，所以转速能有一些重复，故取Z=42.2.1确定出结构式主轴的计算转速为126r/min当时，K1，功率空缺，所以不成立当时，K1，功率重复4=

23、，所以成立取，计算得该传动的结构式为：4=结论：2.2.2对转速图和传动系统图进行绘制（1） 绘制转速图：图2-2 转速图（2）我们需要按照国家标准进行作图，做出主传动系统的图，然后依据我们所完成的内容，可以知道1-2轴最小中心距：A1_2min1/2(Zmaxm+2m+D)轴最小齿数和:Szmin(Zmax+2+D/m)2.2.3 确定各变速组此传动副齿数1、,中型机床2、直齿圆柱齿轮Zmin18-203、选择齿轮中的参数。设计的任务要求为Zmin1820，根据各变速组公比，我们可以计算得到传动比以及各个齿轮参数，各齿轮齿数如表2-1。 图2-3 主传动系统图要确定齿轮数据的齿数。根据设计给

24、我们的任务Zmin1820，根据公比，就能够计算出传动比以及齿数，各齿轮的齿数如表2-2。（1）轴与轴的中间齿轮的齿数取 根据上式求得 且所以满足要求。同理可以计算出来另外一组齿轮（2）轴与轴之间齿轮的齿数取 依据上式求得 且所以满足要求。我们用同样的方法可以得出另外一组齿轮齿数。表2-1 齿轮齿数齿轮Z1Z1 Z2Z2Z3Z3 Z4Z4齿数4043295435552862第3章 动力计算3.1 带传动设计输出功率为P=7.5kW,转速为n1=1000r/min（需按照额定转速来计算），n2=500r/min3.1.1计算设计功率Pd表3-1 工作情况系数工作机原动机类类一天工作时间/h101

25、61016载荷平稳液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（）；离心式压缩机；轻型运输机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械1.21.31.41.41.51.6载荷变动很大破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机1.31.41.51.51.61.8V带的载荷属于很平稳的状态，两班工作制（16小时），由此依据，查机械设计第29

26、6页的表4。取KA1.1。即3.1.2带型的确定与选择按照书本机械设计第297页图1311选择出我们需要的带型，依据设计功率和转速来确定。再依据之前我们计算出的Pd8.25kW的值及小带轮的转速n11000r/min ，查图得：d d=80100可知应选取A型V带。3.1.3验证带速并且确定带轮的基准直径我们依据机械设计中第298页的内容，通过表137，我们可以知道，小的带轮基准直径为80100mm取dd1= 100mm ddmin.=75 mm（dd1根据P295表13-4查得）表3-2 V带带轮最小基准直径槽型YZABCDE205075125200355500由机械设计查“V带轮的基准直径

27、”，得=200mm。 误差验算传动比：（为弹性滑动率） （式3-1）误差 符合要求 （式3-2）满足5m/sv300mm，所以比较适合选用E型轮辐式带轮。总的来说，小带轮选H型孔板式结构，大带轮选择E型轮辐式结构。带轮的材料：选用灰铸铁，HT200。3.1.7确定带的张紧装置很普遍的就是我们所需要选择的结构，不需要多难得操作就能完成调换的装置。3.1.8计算压轴力由机械设计P303表1312查得，A型带的初拉力F0117.83N，上面已得到=155.92，z=4，则（式3-7）带轮的主要要求是质量不能太大，工艺的性能也要足够，在工作表面进行的精度要求很高，这样可以有效的缓解带的使用时间。当转速

28、相对高的时候，要用动平衡的方式对其进行缓解，铸件，焊接带轮内应该有内应力效果，带轮是有三个重要的部件构成，缺少了都是不行的，它们分别是：轮缘，腹板，轮毂。轮缘是一个环形部分，它位于带轮最外圈的部分，它同时也是带轮在工作的时候最重要的部分，在传送带的安装上起到至关重要的作用，同时有一个梯形形态的轮槽。正是因为有非常多的普通型V带两个侧面夹角是40，弯曲时候导致的截面变形让角变小，为了适应V带在这里出现的问题，轮槽角在我们平常了解的V带中，都是要按照国家所给定的值来使用的，它们 为32、34、36、38，轮槽尺寸见下表3-3。轮毂，很像一个筒形状的东西，在上半部分，轴和带轮很需要它，是非常重要的连

29、接部分，腹板两者之间，让轮缘和轮毂连接成为一个整体。表3-3 普通V带轮的轮槽尺寸（摘自GB/T13575.1-92）项目符号槽型YZABCDE基准宽度b p5.38.511.014.019.027.032.0基准线上槽深h amin1.62.02.753.54.88.19.6基准线下槽深h fmin4.77.08.710.814.319.923.1槽间距e8 0.312 0.315 0.319 0.425.5 0.537 0.644.5 0.7第一槽对称面至端面的距离f min67911.5续表3-3162328最小轮缘厚55.567.5101215带轮宽BB =( z -1) e + 2

30、f z 轮槽数外径d a轮 槽 角 32对应的基准直径 d d 60-34- 80 118 190 315-3660- 475 60038- 80 118 190 315 475 600极限偏差 1 0.5V带可以分为下面的四种形式，他们就是根据结构的不一样来分别的： （1） 实心带轮：比较适用尺寸相对较小的带轮(dd(2.53)d时) （2） 腹板带轮：比较适用中小尺寸要求的带轮(dd 300mm 时)（3） 孔板带轮：比较适用尺寸此昂对较大的带轮(ddd) 100 mm 时) 看了结果，我们能够知道：小的用的是实心的带轮，大的则腹板带轮3.2 计算转速的确定3.2.1主轴的计算转速 (1)

31、传动件的计算转速每根轴包括I轴和II轴的计算转速如下：轴 序 号电动机(0)I轴II轴计算转速r/min10005001253.3 齿轮模数计算及验算1、不同轴的输出功率我们都要分开计算每个传动件的传动效率就在下方：传动效率（带）：传动效率（轴承）：传动效率（齿轮）：通过这个，我们可以计算出不同轴的功率：4、关于模数的计算，在正常情况下，一组模数必须要按照规定，在同一个变速组里选择，负荷最终的就是小齿轮了，按照没有那么复杂的解除疲劳强度公式来进行我们需要的计算过程，即mj=16338可得各组的模数，如表3-4所示。45号钢整体淬火，按接触疲 按接触疲劳计算齿轮模数m 1-2轴由公式mj=163

32、38可得mj=2.93mm，取m=3mm （式3-8） 3-4轴由公式mj=16338可得mj=3.43mm，取m=3.5mm （式3-8）（2） 关于齿轮方面的计算。 齿轮得几何尺寸见下表表3-4 齿轮几何尺寸齿轮Z1Z1 Z2Z2Z3Z3Z4Z4齿数4043295435552862模数33333.53.53.53.5分度圆直径12012987162122.5129.598217齿顶圆直径12613593168129.5136.5105224齿根圆直径112.5121.579.5154.5113.75120.7589.25208.25 齿宽2424242424242424中心距中心距齿轮中最

33、小的几个基本组。小的齿轮我们通过观察之后，选择了40Cr，对它进行处理，方法为调质，硬度为241HB286HB，平均值260HB，大齿轮我们则用45钢，调质处理，硬度229HB286HB，平均值240HB。计算的过程为： 齿面接触疲劳强度计算： 接触应力的验算公式为 （式3-9） 弯曲应力验算公式为： 根据上述公式，可求得及查取值可求得：按照里面最小的那个齿轮。小齿轮选用40Cr，调质处理，硬度241HB286HB，平均值260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度229HB286HB，平均值240HB。 同理根据基本组的计算，3.3 传动轴的设计当轴上附有键槽的时候，选择的d值必须相应增大45

34、%;如果是花键轴的话，可以把我们初步预算的d的结果，减少7个百分点来作为小径;如果轴不是实心的，d就要乘上计算系数b，。轴有键槽，轴和轴安装花键轴的原因滑移齿轮不能没有它,是一个非实心并且拥有一个键槽的轴.依据这些原则，每根轴的直径该确定： a.轴的设计计算:（1）选择轴的材料由文献1中的表11-1和表11-3选用45号钢，调质处理，硬度， （式3-13）。 （式3-14）（2）按扭矩初算轴径 根据文献1中式（11-2），并查表11-2，取C=115，则 取最小d=30mmb. 轴的设计计算:（1）轴的材料应该怎么选呢：由文献1中的表11-1和表11-3选用45号钢，调质处理，硬度，。（2）按

35、扭矩初算轴径 根据文献1中式（11-2），并查表11-2，取C=115，则 考虑有键槽，轴加大5%： 所以取最小d=30mm3.4 传动轴的校核(1) I传动轴的校核计算小齿轮受力。 圆周力 （式3-17）径向力 （式3-18）（2）计算支承反力水平面支反力 竖直面支反力 合成弯矩 （3）许用应力由，查表9-4得，则折合系数为： （式3-19）当量转矩当量弯矩没有出现在两遍基面的位置时 （式3-20） （4）校核轴径小齿轮所在的那个面所对着的当量弯矩是所有里面最大的，而且应力很大，并且都集中在一起了，所以小齿轮在的那个面，就是危险的面。该截面抗扭截面模量为则 （式3-21）故轴的尺寸满足要求。

36、 II传动轴的校核（1） 计算小圆柱齿轮受力。圆周力 径向力 （2）计算支承反力水平面支反力 竖直面支反力（5）允许的应力由，查表得，则折合的系数为：当量转矩当量弯矩在大齿轮中间截面处当量弯矩在小齿轮中间截面处 （式3-22）（7）校核轴径小齿轮所在的截面对应的当量弯矩最大，且有较大应力集中，危险截面为小齿轮所在中间截面。该截面抗扭截面模量为则 （式3-23）故轴的尺寸满足要求。3.5 主轴设计计算及校核结构尺寸在主轴上是有很多的，但是最关键的尺寸是外径D、孔径d、悬伸量a和支撑跨距L。图3-11主轴结构简图3.5.1 主轴前后轴颈直径的选择：400mm的数控的车床是指最大加工直径为400mm

37、的数控车床，在刚开始设计时，因为只有一个想法，没有准备表明构造，只能采用统计的方法，来先试定直径。（1）主轴右边端轴颈的直径D1本次设计，最大回转直径400mm车床，P=7.5KW,选择D1=80mm。（2）主轴的左边轴颈D2对于普遍的机床来说，主轴的后面轴颈部分D2=（0.650.85）D1,取D2=50mm。这里我要多说明一下，和滚动的那部分轴承之间配合的是前后部分，所以D1和D2的值应该是5的整数倍。3.5.2 主轴内孔直径的确定：很多机床的主轴是空心的，为了不过多的削主轴刚度，一般应保证d/D 0.7。 （式3-24）取；通过我们的结果，内孔直径d=40mm。1.主轴前端伸长量a:主轴

38、的前面那个端口伸出去的那一部分，能够十分有效的提升组件的精度、刚度、抗震的性能，所以在设计主轴的数据时，在达到结构要求下，应该在最大要求内缩短a，a为主轴悬伸量。按照结构要求,定悬伸长度;取a=100mm。2.支撑的跨距L: 最佳的跨距；取值合理的跨距；取值。3.主轴刚度校验：机床在进行对零件的加工时，关键轴承受的力量太大，但是变形量不能太大，所以变形量就是结构的重要因素。如果是普通机床的主轴，在刚度的验算完成之后就可以不用进行其他验算了，因为在大部分情况下是可以满足给出的要求的，可是在重载荷机床中缺不行，我们还需要多加一箱强度验算，还有在高速主轴中，临界转速的验算也十分重要，不然容易产生共振

39、现象的情况出现。主轴弯曲验证计算刚度；组成这个部分有两个内容：一，前支撑处的变形转角的验算，如果满足不了在工作中所需要的要求是不行的，二，悬伸端部分伸出的值y，如果满足不了精度需求，也是不可行的。需要验算、y这两个值的就是粗加工的机床了；如果只验算了y值，那么就是精加工和半精加工的机床；对于那种技能粗加工但是也能通过机床特性进行半精加工的机床（如卧式车床），不仅需要验算值，甚至还需要按照国家标准以及加工要求验算y。支撑关键轴的刚度，我们要加上两个支承的样子来计算，前后方式不是松支承，中间是松的抢矿，可以直接忽略不算；如果说与上文相反的话，可以把直接当做两支撑之间的距离来计算，中后支撑段主轴不计

40、。众所周知，在我们使用机床进行粗加工工作中，变形量最大的部分一定是主轴，所以主轴前支撑处的转角非常有可能会超过给定要求的最大值，所以这个地方的验算绝对不能省去。中后支撑在主轴中的变形在正常情况下是不大的，故可不必计算。在类似这样的计算过程中，轴承变形给计算带来的偏差可以先忽略不计，则该平面内主轴前支撑处的转角用下式计算；从切削力的作用点至主轴前支承之间的距离S=a+W，就普通的机床来说，W=0.4H，（H是车床中心高，设H=200mm)。 则： 当量切削力的计算： （式3-26） 主轴惯性矩式中： （式3-26）因为；所以可知主轴前支撑转角满足要求。3.6轴承校核已知选用轴承为：深沟球轴承6305 GB276-89基本额定动载荷；本周转速给定的就是一个定值为500r/min；我们依照任务，对它进行校核，校核的部分就是I轴的轴承，末端的那个轴承。所以轴承当量动载荷通过计算我们可以得出结论，选取的值合适。同样的方法我们也可以用来校核其他轴承，得出结论，各个轴承选取都是达到要求的。3.7 键的选用及校核（1）I轴上如何选择键以及强度进行校核：I轴与齿轮的联接采用普通平键联接，选用A型平键，初选键型号为，。查机械设计表7-9得。由机械设计式（7-14）和式（7-15）得由上式计算得出结论挤压强度满足。由以上计算的结果我们可以知道抗剪切强度满足。（2）主轴上的键的选用和强度校核