数控机床主轴组件设计（之一）

叙述了中、小型数控车床、铣床、加工中心等机床主轴组件的性能要求和组成，主轴轴承，主轴组件的跨距选择、技术要求、动态特性、平衡、润滑和刚度计算。提供了常见主轴组件的刚度和转速的参考数据。所述原则，对非数控机床，同样适用。第三讲共分四期刊载。     

镗铣加工中心主轴减速箱热特性仿真与分析

对镗铣加工中心主轴减速箱进行三维建模,分析齿轮传动情况,通过计算齿轮热流密度以及轴承发热量得出热载荷,以计算所得各换热面的对流系数作为边界条件,求解主轴减速箱温度场,并进行热-结构耦合分析得到减速箱以及齿轮轴的热变形,与额定间隙进行比对,验证了主轴减速箱工作的可靠性。     

砂轮接杆对陶瓷电主轴单元动态性能的影响

随着产品加工不断向高精度、高刚度、高速度方向发展,对机床主轴部件的动态特性要求也越来越高,因此对机床主轴部件动态特性分析也显得越来越重要。实验室采用陶瓷球轴承作支承的电主轴做高速精密磨削。在磨削过程中,陶瓷电主轴单元的性能直接关系到主轴能否实现平稳高速、精密加工。砂轮接杆虽然尺寸结构简单,但是对电主轴的动态性能影响很大。文中针对基于PMAC-PC控制下的精密磨床,通过不同转速下电主轴振动信号的傅立叶(FFT)谱,分析了砂轮接杆对陶瓷轴承电主轴单元动态性能的影响。     

无平衡重的竖直轴进给系统动态特性变化规律研究

针对小型立式加工中心的竖直轴滚珠丝杠进给系统,由于主轴箱等移动部件质量较小而未安装平衡重装置,此时移动部件的重力将直接作用到滚珠丝杠的传动系统上,在重力和初始预紧力综合作用下,丝杠螺母副和轴承副的实际状态将发生变化,进而影响该动结合部的接触刚度。主轴箱等移动部件处于全行程内不同位置时,即丝杠的受力作用点会发生变化,从而改变该系统的传动刚度,最终影响该系统的动态性能。以传统的竖直轴滚珠丝杠进给系统为研究对象,采用集中参数法进行动力学模型等效,建立考虑传动刚度变化的变系数动力学方程。理论计算移动部件重力作用下丝杠螺母副、轴承副的等效轴向刚度,进一步分析考虑丝杠受力作用点改变时传动刚度的变化规律,最终研究进给系统的固有频率和加速度频响在全行程内的变化规律。最后以某三轴立式加工中心的竖直轴进给系统为案例,进行了模态试验,理论与试验结果具有良好的一致性。     

齿轮箱CAD/CAE/CAM应用技术研究

齿轮传动装置是机械设备和动力传动的基础部件,大多数机械产品都有齿轮部件,随着自动化技术的发展,齿轮ＣＡＤ技术也有很大发展,但多数停留在计算机绘图阶段,真正用于设计计算和参数化绘图的较少。课题组针对行业需求,开展ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ的研究,这对整个机...     

基于ANSYS的Y7125磨齿机主轴系统动态特性研究

借助有限元分析软件ANSYS, 对Y7125磨齿机主轴系统进行了动力学分析(包括模态分析和谐响应分析),研究了机床主轴部件的动态特性,获得了机床主轴组件的动态参数 ,为机床主轴组件设计和结构改进提供了重要依据.     

高速外圆磨床砂轮主轴系统动态特性研究

基于有限元素法,对高速外圆磨床砂轮主轴系统进行了动态特性分析。研究了不同主轴支撑刚度、轴承间距和陀螺效应对主轴组件系统动态特性的影响及其变化规律,为高速外圆磨床砂轮主轴系统结构的优化设计提供了理论依据和指导。     

双曲柄输入内平动齿轮传动的动态特性研究

针对目前外平动齿轮传动结构庞大、振动大、噪声高的问题,提出一种结构紧凑、完全平衡的内平动齿轮传动装置。在综合考虑偏心轴弹性变形,齿轮副处弹性变形及偏心轴行星轴承、输出轴支撑轴承弹性变形的情况下,建立了该系统的弹性动力学方程,根据该方程求解出它的固有频率,齿轮啮合力及轴承载荷等一些动态特性,并对结果进行分析,为进一步优化齿轮传动设计,减少振动,提高机械性能提供依据。     

加工中心主轴转子临界转速分析

文章运用传递矩阵法对精密高速加工中心主轴动态特性进行了分析,用Matlab工具开发了一套具有自主知识产权的动态计算分析软件,并以某款精密高速加工中心主轴为对象,分析了主轴结构参数对主轴动态特性的影响。分析结果表明,该款主轴动态设计软件运行可靠、操作简便,可应用于加工中心主轴的动态设计与快速开发。     

数控机床主轴编码器安装结构优化设计及改进

介绍了数控机床中主轴编码器的一种直联式安装结构,相对于同步带传动或齿轮传动的外置式安装结构,直联式安装结构零件少、结构简单、成本低、可靠性高,提高了数控机床主轴单元的旋转精度。     

五轴联动加工中心主轴系统的结构优化

对五轴联动加工中心主轴系统进行动力学仿真分析,对原主轴系统的轴承支承系统和主轴结构进行了动态优化设计.针对主轴前端的单排轴承的不足,提出了双排轴承的设计方案.对于主轴结构,论文建立了以主轴前端动态变形最小为目标函数的优化模型,对主轴结构进行了优化设计,从而提高了主轴系统的静力学和动力学特性,满足了设计要求.     

五轴联动加工中心主轴系统的结构优化

对五轴联动加工中心主轴系统进行动力学仿真分析,对原主轴系统的轴承支承系统和主轴结构进行了动态优化设计。提出了双排轴承的设计方案。对于主轴结构,论文建立了以主轴前端动态变形最小为目标函数的优化模型,并对主轴结构进行了优化设计,从而提高了主轴系统的静力学和动力学特性,满足了设计要求。     

主轴温升控制措施分析

在《主轴温升原因分析》（《现代零部件》2004年第8期）一文中，作者从主轴轴承异常发热原因进行分析，综合主轴轴承的选型组配、润滑方式、配合安装等内容，实现最佳支承，取得比较理想的温升效果，可达到普通加工中心温升控制范围。但随着制造技术的迅猛发展，加工中心精度要求越来越高，这要求加工中心有较好的热稳定性，温升要求也随之提高，用以上方法难于保证高精密加工中心的温升要求。本文从三个方面进行分析，着重研究主轴轴承异常发热后如何将热量尽快带走，从而有效控制温升。     

数控车床主轴静刚度的计算对比

关于机床主轴静刚度的计算已有许多研究,但要把轴承径向刚度与角刚度包括在内,较全面地计算主轴部件的刚度并作为定量对比的依据,尚必须考虑许多因素。作者参加《机械工业2000年产品振兴目标》子课题《数控车床产品水平评价分析》工作中,曾对比过一些数控车床主轴部件静刚度及其计算方法,现简介于下。 一、定量对比目标 经研究,选用图1所示FAG标准主轴部件的刚度作为对比目标,其理由是:(l)当今数控车床的主轴部件基本上采用这两种结构。FAG公司样本又提供了比较系统的刚度数值;(2)这种标准部件不受传动齿轮或其它结构的限止,可以采用最佳…     

零传动滚齿机工件主轴动态分析及改进措施

分析了零传动滚齿机工件主轴的结构特点,重点对影响零传动滚齿机工件主轴动态特性的几个主要因素中的刚度、频率等进行了分析研究,并提出了改善零传动滚齿机工件主轴动态特性的几项重要措施,为零传动滚齿机工件主轴的优化设计提供了理论依据.     

用SKY数控系统改造XK7136加工中心

１引言ＸＫ７１３６立式加工中心,原配美国ＡＢ公司的数控伺服系统和直流伺服电机;转盘型刀库的容量为１６把刀,由气动装置实现自动换刀;主轴为德国ＩＮＤＲＡＭＡＴ公司的模拟伺服主轴。加工中心原控制系统存在三方面的不足：（１）由于外界环境的影响模拟信号受干扰...     

采煤机截割部传动系统刚柔耦合动力学仿真分析

针对采煤机截割部传动系统动态特性问题,从刚柔耦合多体动力学理论出发,根据采煤机截割部传动系统的传动原理和结构参数,对采煤机截割部传动系统动态特性问题进行研究。以RecurDyn软件为仿真平台建立了采煤机截割部齿轮传动系统刚柔耦合动力学模型。模型充分考虑传动轴各方向的柔性特征,以滚筒三向截割力为激励载荷,计算出传动系统中各齿轮啮合力、各轴应变及轴承连接处的接触。研究结果表明:第11对齿轮啮合力最大,为11 272 634.4N。轴承最大接触力发生位置为轴5上的轴承1,为912 317.98N。研究结果为传动系统的优化设计及疲劳寿命预测提供依据。     

基于大型风电机组主轴组件装配方法的研究

风电机组主轴组件主要包括主轴、主轴承、前后端圈、前后端盖、轴承座等相关零件。本研究主要研究了热套主轴承安装方法对主轴组件装配质量的影响,并深入研究垂直热套装配方式对主轴承轴向定位,轴向游隙的影响,为风电机组主轴组件装配方法提供参考及理论依据。基于本研究成果设计了液压连杆机构,该机构可有效准确控制主轴承轴向间隙、主轴承轴向游隙,可提升主轴组件的整体刚度,从而解决主轴组件安装工艺不完善带来的质量风险,保证风电机组主轴组件运行安全。     

机床主轴部件机械密封最佳参数的研究

本文就加工中心主轴部件机械密封、提出设计模型及其ＣＡＤ方法,得到最佳设计参数。     

机电专利摘要

发明名称 车用复合式齿轮变速装置 公开号 CN1085997A 本发明涉及一种用于复合式齿轮变速装置,包括浮动主轴20,安装在主轴20上的传动齿轮24和一弹性支承主轴20使其可相对固定变速箱体转动的轴承装置。其中,用衬垫件消除轴承装置与主轴间的所有径向接触,以提高主轴20的径向自由度。