材料力學(xué)車床主軸簡單應(yīng)力分析

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1、車床主軸的簡單應(yīng)力分析機(jī)電一班，，16號摘要：車床主軸。主軸的主要功能。主軸常見受力1.車床主軸的簡介機(jī)床主軸指的是機(jī)床上帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。通常由主軸、軸承和傳動(dòng)件（齒輪或帶，等組成主軸部件。在機(jī)器中主要用來支撐傳動(dòng)零件如齒輪、帶輪，傳遞運(yùn)動(dòng)及扭矩，如機(jī)床主軸；有的用來裝夾工件，如心軸。[1]除了刨床、拉床等主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床外，大多數(shù)機(jī)床都有主軸部件。主軸部件的運(yùn)動(dòng)精度和結(jié)構(gòu)剛度是決定加工質(zhì)量和切削效率的重要因素。衡量主軸部件性能的指標(biāo)主要是旋轉(zhuǎn)精度、剛度和速度適應(yīng)性。①旋轉(zhuǎn)精度：主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)在影響加工精度的方向上出現(xiàn)的徑向和軸向跳動(dòng)（見形位公差），主要決定于主軸和軸承

2、的制造和裝配質(zhì)量。②動(dòng)、靜剛度：主要決定于主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。③速度適應(yīng)性：允許的最高轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速范圍，主要決定于軸承的結(jié)構(gòu)和潤滑，以及散熱條件。2.主軸的主要功能：1保證支承剛性，2、保證回轉(zhuǎn)精度（徑向跳動(dòng)精度、及軸向竄動(dòng)精度），3、連接作用（卡盤、花盤）；4、內(nèi)錐及端面的耐磨性（硬度要求）；5、對主軸組件的靜平衡、及動(dòng)平衡。6、連接刀具對內(nèi)孔有要求。7、輸出動(dòng)力、傳遞扭矩。3.車床主軸受力分析：a.承受摩擦與磨損機(jī)床主軸的某些部位承受著不同程度的摩擦，特別是軸頸部位，因?yàn)檩S頸與某些軸承配合時(shí)，摩擦較大所以此部位應(yīng)具有較高的硬度儀增強(qiáng)耐磨性。但是某些部位的軸頸與滾動(dòng)

3、軸承相配合摩擦不大，所以就不需要大的硬度。b.工作中時(shí)承受載荷機(jī)床主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要承受多種載荷的作用，如彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊等。所以要求主軸具有抵抗各種載荷的能力。當(dāng)主軸載荷較大、轉(zhuǎn)速又高時(shí)，主軸還承受著很高的變交應(yīng)力。因此要求主軸具有較高的疲勞強(qiáng)度和綜合力學(xué)性能。3.主軸的構(gòu)成主軸為三支承，前、中軸承在主軸箱內(nèi)，是主要支承，后軸承在變速箱中，是輔助支承。由于中間軸承位于變速箱與主軸箱之間，散熱條件較差，致使中間軸承的溫升高于前軸承。變速箱的潤滑采用體外循環(huán)形式，且油量較大，可以把軸承處的部分熱量帶走，因此中間軸承的溫升并不太高。4.如何避免主軸的形變。根據(jù)加工強(qiáng)度選擇合適的主軸材

4、料并進(jìn)行熱處理。若為重負(fù)荷，為提高抗疲勞性能，可選用40Cr或50Mn2。對受沖擊載荷較大的主軸或軸頸處需要更高的硬度時(shí)，可選用20Cr經(jīng)行滲碳淬火處理至HRC56-62精密機(jī)床的主軸，要求在長期使用中因內(nèi)應(yīng)力引起的變形要小，故應(yīng)選用在熱處理后殘余應(yīng)力小的材料，如40Cr或45MnB鋼。5.參考文獻(xiàn)。百度文庫。百度百科。