立式磨簧機(jī)設(shè)計(jì)(總體、磨頭設(shè)計(jì))【畢業(yè)論文答辯資料】

需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 1 前言 1 2 總體方案論證 2 給磨頭的確定 2 作臺(tái)高度的確定 2 作臺(tái)工作方式 2 3 磨頭設(shè)計(jì) 3 件材料 3 輪的選擇 3 料的選擇 3 度的選擇 4 具硬度的選擇 4 合劑的選擇 5 具形狀及尺寸的選擇 5 削功率計(jì)算 6 擇電機(jī) 7 頭主軸的設(shè)計(jì) 8 頭主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 的最小直徑估算 9 的總長(zhǎng)度 9 軸段直徑和長(zhǎng)度的確定 10 承的選擇 11 承的潤(rùn)滑 11 動(dòng)軸承的密封 11 頭進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 筒和導(dǎo)向套的設(shè)計(jì) 12 磨頭進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 輪軸的校核 18 4 結(jié)論 21 參考文獻(xiàn) 22 致謝 23 附錄 24 立式磨簧機(jī)設(shè)計(jì)（總體、磨頭設(shè)計(jì)） 2 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 1 前言 彈簧是人們熟悉的機(jī)械基礎(chǔ)件，它適用于緩沖或減振，在機(jī)械設(shè)備、生活用品上的各種彈性元件都屬于彈簧。彈簧元件在機(jī)械設(shè)備中往往處于運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部位，它的質(zhì)量?jī)?yōu)劣對(duì)主機(jī)的質(zhì)量水平有重要影響。彈簧的 優(yōu)劣不僅取決于彈簧材料，還取決于彈簧的加工工藝。中國(guó)彈簧行業(yè)專業(yè)化、自動(dòng)化程度還比較低，不少工序還停留在手工操作水平上。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)條件差、生產(chǎn)效率低。國(guó)外磨簧等關(guān)鍵工序都已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。德國(guó)磨簧機(jī)有 10 種，中國(guó)僅有 4 種，而且設(shè)備精度較差。為滿足國(guó)內(nèi)彈簧生產(chǎn)的需要現(xiàn)設(shè)計(jì)立式磨簧機(jī)。 磨簧機(jī)主要用于彈簧端面的磨削。彈簧鋼絲經(jīng)過卷簧機(jī)卷制，形成彈簧的半成品，其兩個(gè)端面不平行，還不能滿足使用要求。需要通過磨簧機(jī)將半成品的兩個(gè)端面磨平，并使兩端面與彈簧的軸線保持一定的垂直度。 磨簧分兩種形式： 彈簧端面磨平； 了要把彈簧端面磨平外，還要把彈簧磨到指 定的高度。 本 課題來源于鹽城市雙圓彈簧廠。為高效率磨削彈簧端面需設(shè)計(jì)立式磨機(jī)。其 中： 能滿足加工要求，保證加工精度； 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； 于維修、調(diào)整； 便降低制造成本。 在陳祥林老師的指導(dǎo)下，首先進(jìn)行了方案論證，確定機(jī)床總體結(jié)構(gòu)。 由于磨簧機(jī)是針對(duì)彈簧磨削而設(shè)計(jì)的，所以整個(gè)設(shè)計(jì)過程都是圍繞彈簧磨削這一功能而展開的。首先根 據(jù)彈簧的材料，選擇合適的砂輪，然后根據(jù)普通磨削的要求確定砂輪轉(zhuǎn)速、工件轉(zhuǎn)速、砂輪的進(jìn)給量等。根據(jù)以上的參數(shù)計(jì)算磨削功率，分析擬定傳動(dòng)裝置的簡(jiǎn)圖，畫出總裝備圖，然后根據(jù)裝備圖設(shè)計(jì)零件圖。 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 2 總體方案論證 本次設(shè)計(jì)的課題是立式磨簧機(jī)，用于彈簧端面的磨削。為避免彈簧多次裝夾引起的加工精度誤差，以及減少裝夾時(shí)間，擬采用兩個(gè)砂輪一起磨削，提高工作效率。兩個(gè)砂輪有兩個(gè)獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。為適合加工不同高度的彈簧，以及在磨削時(shí)砂輪實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，磨頭要能實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)。為簡(jiǎn)化傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，只要一個(gè)磨 頭實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，另一個(gè)磨頭固定。 給磨頭的確定 為彈簧順利進(jìn)入磨削區(qū)域，下磨頭要和工作臺(tái)處于同一個(gè)平面。假如下磨頭實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，那么工作臺(tái)也要隨著磨頭運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)比較質(zhì)量比較大，上下運(yùn)動(dòng)在結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜，定位難以實(shí)現(xiàn)，加工精度難以得到保證。綜合各方面因素，確定由上磨頭實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。下磨頭在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的磨削運(yùn)動(dòng)，砂輪厚度會(huì)減小，砂輪就會(huì)低于工作臺(tái)，料盤就難以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所以砂輪經(jīng)過一段時(shí)間磨削后，下磨頭需要實(shí)現(xiàn)高度補(bǔ)償，使砂輪和工作臺(tái)重新處在同一個(gè)平面。在結(jié)構(gòu)上用升降桿來調(diào)節(jié)下磨頭高度。 作臺(tái)高 度的確定 工作臺(tái)的高度主要根據(jù)人的身高來確定，工作臺(tái)不宜太高，太高會(huì)使工人的手上抬，長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)加快工人的勞累；工作臺(tái)太低，使工人弓著腰工作，同樣加快工人的疲勞。工作臺(tái)高度定位標(biāo)準(zhǔn)是使工人工作舒適。綜合國(guó)人的平均身高，工作臺(tái)的高度擬確定 。 作臺(tái)工作方式 為 便于以后磨頭的維修、調(diào)整，把工作臺(tái)設(shè)計(jì)成活動(dòng)的，即磨頭在維修、卸載時(shí)可以方便地把工作臺(tái)打開。 立式磨簧機(jī)設(shè)計(jì)（總體、磨頭設(shè)計(jì)） 4 3 磨頭設(shè)計(jì) 件材料 彈簧材料的種類繁多 ,目前大量使用的是彈簧鋼 ,其次是具有特殊性能的彈簧材料 ,如 不銹耐酸鋼、耐熱鋼 (合金 )、銅合金以及橡膠、塑料等。 一般彈簧鋼包括 : ； 。 本次設(shè)計(jì)擬確定工件材料為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼。 輪的選擇 砂輪選擇應(yīng)考慮的因素： 砂輪對(duì)磨削過程的影響是多方面的，其中包括加工精度，表面粗糙度和生產(chǎn)效率等。為了獲得良好的磨削效果，正確選擇砂輪十分重要。選擇砂輪時(shí)主要考慮下列磨削條件和技術(shù)要求： a工件材料的物理機(jī)械性能； b工件的熱處理方法； c工件的加工精度和表面粗糙度的要求； d工件的形狀和尺寸； e工件的磨削余量； f 磨削方式（外圓、內(nèi)圓或平面磨、開槽、切斷等）； g磨削用量，切削液情況，磨床情況，生產(chǎn)類型以及操作者的熟練程度。 料的選擇 磨料直接參加磨削工作，所以磨料的硬度要高，耐熱性要好，還要具有一定的韌性和強(qiáng)度；為了能進(jìn)行切削，磨料上還必須具有鋒利的邊刃。 磨料分為天然磨料和人造磨料兩大類。一般天然磨料含雜質(zhì)多，質(zhì)地不均。 表 3料的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍 磨料名稱 新代號(hào) 舊代號(hào) 特點(diǎn) 應(yīng)用范圍 棕剛玉 A 褐色、硬度高韌度大、價(jià)格便宜 磨削和研磨碳鋼、和金剛、 鑄鋼、硬青銅等 白剛玉 B 白色，硬度比棕剛玉略高，韌度較棕剛玉低 磨削、研磨、衘磨和超精加工、淬火鋼、高速鋼、螺紋、齒輪及薄壁零件等 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 單晶剛玉 D 淺黃色或白色，顆粒呈球狀，硬度和韌度都比白剛玉高 磨削、研磨或衘磨不銹鋼和高釩高速鋼等高強(qiáng)度韌度大的材料 微晶剛玉 W 顏色于棕剛玉近似，剛度高，韌度和自勵(lì)性能良好 磨削或研磨不銹鋼、軸承鋼、球墨鑄鐵、并適于高速磨削 鉻剛玉 G 玫瑰紅，或紫紅色，硬度和韌度比白剛玉高，磨削表面粗糙度細(xì)小 磨削、研磨、或衘磨淬火鋼，高速鋼 軸承等表面粗糙度值要求較小的量具，儀表零件和薄壁工件 根據(jù)彈簧材料：碳素彈簧鋼或 65確定磨料，并對(duì)照磨料的應(yīng)用范圍來選擇。 對(duì)照表 3合考慮磨料的應(yīng)用范圍以及價(jià)格，磨料選擇棕剛玉，代號(hào)： A。 度的選擇 砂輪的粒度是指砂輪所含磨料顆粒尺寸的大小，通常以粒度號(hào)表示。磨料按其顆粒尺寸大小分為 41 個(gè)號(hào)，粒度號(hào)數(shù)越大顆粒越小。 選擇磨料粒度時(shí)應(yīng)遵循以下原則：粗磨用粗粒度、精磨用細(xì)粒度；工件材料軟、塑性大（如有色金屬）和磨削面積大的時(shí)，為避免砂輪堵塞，應(yīng)選用粗粒度；成形磨削和高速磨削時(shí)粒度應(yīng)選 細(xì)些；磨削淬火鋼及硬質(zhì)合金鋼時(shí)，宜選用中等粒度的磨料；內(nèi)磨應(yīng)選用較外磨為粗的粒度；磨削大尺寸工件、薄板及薄壁工件應(yīng)選用較粗的粒度。 表 3同粒度磨具的使用范圍 粒度號(hào)數(shù) 實(shí)用范圍 非金剛石磨具 22# 40# 磨鋼錠、去鑄件毛刺、切鋼坯等 46# 60# 一般外圓、內(nèi)圓、平面、無心磨、工 具磨等 60# 90# 外圓、內(nèi)圓、平面、無心磨等半精磨 100# 240# 精磨、成形磨、衘磨、超精磨刀具刃磨 280# 密磨、衘磨、螺紋磨等超精加工 下 研磨、精細(xì)磨、境面磨等超精加工 表 3工表面粗糙度與磨料粒度的關(guān)系 磨料粒度 加工表面粗糙度 m) 24# 36# 5 36# 46# 式磨簧機(jī)設(shè)計(jì)（總體、磨頭設(shè)計(jì)） 6 46# 60# 0# 120# 簧端 面磨削是一次性磨削，且對(duì)端面的粗糙度要求不是太高，根據(jù)粒度與粗糙度的關(guān)系，對(duì)照表 3 3具的粒度選取 50# 。 具硬度的選擇 磨具硬度是指沙粒在磨削力的作用下，從磨具表面脫落的難易程度。硬度高，表示磨粒難易脫落，硬度低則表示容易脫落。 硬度選擇的一般原則是：加工硬鋼或淬火鋼時(shí)選擇較軟的磨具，加工軟鋼時(shí)選擇較硬的磨具；加工青銅、韌黃銅時(shí)選軟磨具；磨具與工件接觸面積大時(shí)選擇較軟的磨具；磨削導(dǎo)熱性差的材料時(shí)選擇較軟的磨具；精磨、精密磨、超精磨和成形 磨時(shí)，應(yīng)該選擇硬的磨具；磨平面時(shí)應(yīng)選用磨削相同金屬零件外圓時(shí)為軟的砂輪；干磨時(shí)所用砂輪應(yīng)較濕軟些；鏡面磨削、緩進(jìn)時(shí)宜選較軟砂輪；采用寬砂輪大縱向進(jìn)給磨外圓時(shí)應(yīng)選較軟砂輪；砂輪粒度較細(xì)時(shí)，硬度應(yīng)稍軟些。機(jī)械加工中常用的砂輪硬度等級(jí)是 彈簧磨削是干磨，由彈簧材料可知，彈簧的材料的硬度屬于中硬，根據(jù)磨具選用原則，彈簧磨削磨具選中軟，代號(hào)為 K。 合劑的選擇 表 3合劑的分類及應(yīng)用范圍 名稱 代號(hào) 特性 應(yīng)用范圍 陶瓷結(jié)合劑 V 由粘土等配置，化學(xué) 性質(zhì)穩(wěn)定，耐熱、耐油、耐酸、耐堿，多用性好，耐用度高，強(qiáng)度較高，成本低，但較脆 適用成形磨削，如磨螺紋、齒輪、軸承滾道等，砂輪速度宜在 35m/s 以下 樹脂結(jié)合劑 B 強(qiáng)度高、彈性好，能在高速下工作，耐熱性差，在200 攝氏度以上失去粘結(jié)作用 ,不耐算堿 可作較厚的砂輪和石墨砂輪，用于細(xì)粗糙度、高精度磨削，用作切斷和開槽用的薄片砂輪，修磨鋼坯、鑄件的粗粒度砂輪 橡膠結(jié)合劑 R 彈性好磨粒容易脫落 ,耐熱、耐酸、耐油性均差，且有異味 可作切斷、開槽用的薄砂輪及拋光砂輪、無心磨導(dǎo)輪，不適于粗磨 金屬結(jié)合劑 J 強(qiáng) 度高、韌度高和成形性好， 但自勵(lì)性差 常用的為青銅結(jié)合劑，主要用于金剛石砂輪，用于粗磨，半精磨硬質(zhì)合金及切斷光學(xué)玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體等 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 根據(jù)結(jié)合劑的特性和應(yīng)用范圍選擇：陶瓷結(jié)合劑。 具形狀及尺寸的選擇 A砂輪型號(hào)的選擇 各種砂輪的形狀及尺寸在參考文獻(xiàn) 11中已有規(guī)定。 表 3輪型號(hào) 砂輪名稱 代號(hào) 一般用途 平形砂輪 P 根據(jù)不同尺寸用于外圓磨、內(nèi)圓磨、平面磨、無心磨、工具磨、螺紋磨和砂輪機(jī)上 雙斜面一號(hào)砂輪 于磨齒輪齒面和磨 單線螺紋 雙面凹砂輪 于外圓磨和刃磨刀具，還用作無心磨的砂輪和導(dǎo)輪 薄片砂輪 于切斷和開槽等 筒形砂輪 N 用于立式平面磨床上 坯形砂輪 B 用其端面刃磨刀具，也可用其圓周磨平面和內(nèi)孔 碗形砂輪 于刃磨刀具，也可用于導(dǎo)軌磨床磨機(jī)床導(dǎo)軌 碟形一號(hào)砂輪 于磨銑刀、鉸刀、拉刀等，大尺寸的用于磨齒輪的齒面 根據(jù)砂輪的一般用途，選擇砂輪：平行砂輪，代號(hào)： P B砂輪內(nèi)外直徑的選擇 砂輪的內(nèi)外直徑?jīng)Q定了砂輪的磨簧寬度，磨簧寬度主要有料盤來決定。有設(shè)計(jì)任務(wù)書可知，彈簧的最大 外徑為 50據(jù)彈簧的最大外徑，通過作圖法來確定相關(guān)參數(shù)。 圖 3盤位置示意圖 立式磨簧機(jī)設(shè)計(jì)（總體、磨頭設(shè)計(jì)） 8 由圖 3知，彈簧的排列寬度為 則砂輪的磨削寬度應(yīng)該在 100照參考文獻(xiàn) 11， 確定砂輪的內(nèi)外經(jīng)以及砂輪的厚度。砂輪外徑 400徑 203，厚度為 50 削功率計(jì)算 2vB/ vC) (3公式中各參數(shù)的含義： 單位切屑所需的力（ N/ ； v 指工件的速度。這里指彈簧相對(duì)料盤軸線的線速度； 徑向進(jìn)給量（ ,這里指料盤旋轉(zhuǎn)一周后，砂輪的磨削量； B 原指砂輪的寬度，這里取彈簧中徑的 1/4； 指砂輪的線速度； 磨粒的錐頂半角（ 60 75）。 確定公式中各參數(shù)值： 表 3種工件材料的 工件材料 花崗石 硅 純鐵 鑄鐵 高速鋼 N/ 4300 5500 2800 4900 18000 根據(jù)彈簧材料 65砂輪材料棕剛玉，選擇： 10000N/ 表 3 磨削常用進(jìn)給量 磨削方式 平面磨削 粗磨 磨 磨削屬于粗磨，對(duì)照表 3確定 砂輪普通磨削線速度 30 35m/s,高速磨削 35m/s 以上。彈簧磨削屬于干磨，速度不宜太高。速度過高會(huì)產(chǎn)生高溫，影響彈簧的性能。在這里我擬選用 30m/s。 錐頂半角 60。 由設(shè)計(jì)任務(wù)書可知，彈簧鋼絲最大直徑 8簧 最大外徑 50彈簧中徑為： 5042 =(34+50)/2=42= 4=照平面磨削參數(shù)工件的速度 v s。 表 3削的摩擦系數(shù) 工件材料 砂輪切削液 干磨 退火碳素鋼 火高速鋼 簧磨削屬于干磨，工件材料為 65以摩擦系數(shù)選擇 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 由公式 3 1得： 2 10000(30) P 是磨單個(gè)彈簧所需的磨削力，有圖 3知，有 7個(gè)彈簧同時(shí)進(jìn)行磨削 7 000 7 30/1000 傳動(dòng)效率： 軸有 4個(gè)角接觸軸承支撐，單個(gè)軸承的傳動(dòng)效率為 總傳動(dòng)效率為： 機(jī)輸入功率為： P 選擇電動(dòng)機(jī) 電機(jī)轉(zhuǎn)速： nD 為砂輪的外徑 ) (3由 3 2得： n 40030000 據(jù)輸入功率以及輸入轉(zhuǎn)速選擇電機(jī)，查參考文獻(xiàn) 3，選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)定功率 步轉(zhuǎn)速 1500r/載 轉(zhuǎn)速 1440r/ 頭主軸的設(shè)計(jì) 通常，軸的設(shè)計(jì)步驟包括： b. 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； A軸的材料及其熱處理選擇 軸的常用材料是碳素鋼，合金剛及球墨鑄鐵。 鋼軸毛坯多數(shù)用軋制圓鋼或鍛件，也有的用圓鋼。 碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，經(jīng)熱處理或化學(xué)處理可得到較高的綜合力學(xué)性能（尤其在耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度兩個(gè)方面），應(yīng)用最多。常用的碳鋼有35、 40、 45 和 50 等優(yōu)質(zhì)中碳鋼，其中 45 鋼應(yīng)用最廣，通常進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理，一般用于比較重要或承載較大的軸。對(duì)于不重要或承載較小的軸，也可采用275等普通碳素鋼。 合金鋼比碳素鋼具有更好的力學(xué)性能和熱處理性能，常用于承載很大而重量、立式磨簧機(jī)設(shè)計(jì)（總體、磨頭設(shè)計(jì)） 10 尺寸受限或有較高耐磨性、防腐性要求的重要的軸，以及處理高溫或低溫條件下工作的軸。 選擇軸的材料和熱處理方法，主要根據(jù)軸的受力、轉(zhuǎn)速、重要性等對(duì)軸的強(qiáng)度和耐磨性提出的要求。研究表明，鋼材的種類和熱處理措施對(duì)其彈性模量影響甚小，如欲采用合金鋼代替碳素鋼或通過熱處理來提高軸的高度，收 效甚微。軸的剛度主要取決于軸的剖面尺寸，可用適當(dāng)增加軸的截面面積來提高軸的剛度。此外，合金鋼對(duì)應(yīng)力集中敏感性較強(qiáng)，價(jià)格也較高。選材是也應(yīng)考慮到。 綜合考慮軸的運(yùn)行環(huán)境以及軸材料的力學(xué)性能，軸的材料選擇 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 頭主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是要確定軸的合理外形和結(jié)構(gòu)，以及包括各軸段長(zhǎng)度、直徑及其他細(xì)小尺寸在內(nèi)的全部結(jié)構(gòu)尺寸。 軸的結(jié)構(gòu)主要取決以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸的毛坯種類；軸上作用力的大小和分布情況；軸上零件的布置及固定方式；軸承類型及位置；軸的加工工藝以及其他一 些要求。由于影響因素很多，且其結(jié)構(gòu)形式又因具體情況的不同而異，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)具有較大的靈活性和多樣性。但是，不論具體情況人如何，軸的結(jié)構(gòu)一般應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面的要求： 利于提高強(qiáng)度和剛度； 輕重量； F 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般已知裝配簡(jiǎn)圖、軸的轉(zhuǎn)速、傳遞的功率及傳動(dòng)零件的類型和尺寸等。 的最小直徑估算 轉(zhuǎn) 軸受彎扭組合作用，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，其長(zhǎng)度、跨距、支反力及其作用點(diǎn)的位置等都未知，尚無法確定軸上彎矩的大小和分布情況，因此也無法按彎扭組合來確定轉(zhuǎn)軸上各軸段的直徑。為此應(yīng)先按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件估算轉(zhuǎn)軸上僅受轉(zhuǎn)矩作用的軸段的直徑 軸的最小直徑 然后才能通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定各軸段的直徑。 (3C 計(jì)算常數(shù)，取決于軸的材料和受載情況。 當(dāng)軸段上開有鍵槽時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大直徑以考慮鍵槽對(duì)軸的削弱： d100，單鍵槽增大 3，雙鍵槽增大 7； d 100，單鍵槽增大 5 7，雙鍵槽增大10 15。最后對(duì) d 進(jìn)行圓整。 查參考文獻(xiàn) 10 常用 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 C 111 由公式 3 機(jī)和軸的連接方式是直聯(lián)，即在軸的一段開孔，電機(jī)主軸套在孔內(nèi)，并用鍵連接。查閱參考文獻(xiàn) 3可知， 機(jī)主軸直徑為 38算值 電機(jī)主軸小得多，砂輪在磨削時(shí)軸受到的徑向力，以及振動(dòng)比較大， 以滿足強(qiáng)度要求。綜合各種因素，以及指導(dǎo)老師的建議，磨 頭主軸 60。 的總長(zhǎng)度 軸的長(zhǎng)度主要決定磨頭的穩(wěn)定性，為滿足裝配空間的要求，盡可能把軸設(shè)計(jì)得長(zhǎng)些。首先確定下磨頭的長(zhǎng)度。從總體方案中知道工作臺(tái)的高度為 1205，查閱參考文獻(xiàn) 3可知 機(jī)總長(zhǎng)度為 475，砂輪和電機(jī)的安裝空間擬確定為 則軸的長(zhǎng)度： 1205 475 上磨頭要實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，根據(jù)磨簧的高度 15簧的磨削量以及砂輪厚度的補(bǔ)償，來確定上磨頭的主軸長(zhǎng)度。 150 790 軸段直徑和長(zhǎng)度的確定 階梯軸各軸段直徑的變化應(yīng)遵循下列原則： 括配合表面與非配合表面），直徑應(yīng)有所不同； 糙度不同的表面，一般直徑亦應(yīng)有所不同； 常從初步估算的軸段最小直徑 始，考慮軸上配合零部件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和定位、固定、裝拆、受力情況等對(duì)軸結(jié)構(gòu)的要求，一次確定軸段的直徑。具體操作時(shí)還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面問題： 直徑必須符合滾動(dòng)軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)系列。 肩分定位軸肩和非定位軸肩，定位軸肩通常用于軸向力較大的場(chǎng)合，非定位軸肩是為加工和裝配方便而設(shè)置的，其高度沒有嚴(yán)格的規(guī)定。 盡可能圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑尺寸系列。 不取標(biāo)準(zhǔn)值，但一般應(yīng)取成整數(shù)。 的長(zhǎng)度 各軸段的長(zhǎng)度決定于軸上零件的寬度和零件固定的可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 立式磨簧機(jī)設(shè)計(jì)（總體、磨頭設(shè)計(jì)） 12 零件間的間距查參考文獻(xiàn) 3。 根據(jù)軸設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則以及軸上零件裝配要求，把軸設(shè)計(jì)成如下結(jié)構(gòu)形式： 圖 3頭主軸結(jié)構(gòu)示意圖 在 4段安裝軸承，用于軸的定位。 軸的詳細(xì)尺寸見圖 承的選擇 選擇滾動(dòng)軸承的類型，一般從載荷的大小、方向和性質(zhì)入手。在外廓尺寸相同的條件下，滾子軸承比球軸承承載能力大，時(shí)用于載荷較大或有沖擊的場(chǎng)合。當(dāng)承受純徑向載荷時(shí)，通常選用徑向接觸軸承或深溝球軸承；當(dāng)承受純軸向載荷時(shí)，通常選用推力軸承；當(dāng)承受較大徑向載荷和一定軸向載荷時(shí)，可選用角接觸球軸承。 根據(jù)軸的應(yīng)用場(chǎng)合可知，軸在砂輪、彈簧的作用下受到軸向力，以及在磨削時(shí)受到的徑向力。查詢常用滾動(dòng)軸承的性能和特點(diǎn)，選擇角接觸球軸承。角接觸球軸承的性能特點(diǎn)：可同時(shí)承 受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，也可承受純軸向符合。適用于剛性較大跨距不大的軸及須在工作中調(diào)整游隙時(shí)，常用于蝸桿減速器、離心機(jī)、電鉆、穿孔機(jī)等。 角接觸球軸承所能承受的軸向力是單向的，磨簧機(jī)的磨頭在磨削時(shí)，收到的軸向力一般是雙向的，所以為滿足使用要求，角接觸軸承是成對(duì)使用，用背對(duì)背的方式安裝。 由圖 60 70軸兩端的軸承型號(hào)分別是： 7212214 承的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑對(duì)于滾動(dòng)軸承具有重要意義。軸承中的潤(rùn)滑劑不僅可以降低摩擦阻力，還具有散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動(dòng)、防止銹蝕等。潤(rùn)滑方式與軸承速度有關(guān)，一般根據(jù)軸承的 d 為滾動(dòng)軸承內(nèi)徑，單位 n 為軸承轉(zhuǎn)速，單位 r/出選擇。 d n (3式中 d=60mm;n=要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 由公式 3 4得： 60 104 mmr/ 3-9 104 mmr/ 軸承類型 脂潤(rùn)滑 油潤(rùn)滑 角接觸球軸承 16 25 對(duì)照表 3承的潤(rùn)滑方式選擇脂潤(rùn)滑。 動(dòng)軸承的密封 軸承工作 時(shí)，潤(rùn)滑劑不允許很快流失，且外界灰塵、水分及其他雜物也不允許進(jìn)入軸承，故應(yīng)對(duì)軸承設(shè)置可靠的密封裝置。密封裝置可分為接觸式和非接觸式兩類。 通過軸承蓋內(nèi)部放置的密封件與傳動(dòng)軸表面的直接接觸而起密封作用。密封件主要用毛氈、橡膠圈、皮碗等軟性材料，也有用減磨性好的硬質(zhì)材料如石墨、青銅、耐磨鑄鐵等。軸與密封件接觸部位需要磨光，以增強(qiáng)防泄漏能力和延長(zhǎng)密封件的壽命。 接觸式密封必然在接觸處產(chǎn)生摩擦，非接觸式密封則可以避免此類缺點(diǎn)，故非接觸式密封常用于速度較高的場(chǎng)合。 鑒于磨頭主軸在靠近 砂輪端受到的振動(dòng)比較大，在磨削時(shí)產(chǎn)生的磨削四處飛濺。假如用接觸式密封，主軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)軸和密封圈摩擦厲害，磨簧機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間密封圈就達(dá)不到密封效果。磨屑容易進(jìn)入軸承，影響軸承壽命和磨削精度。權(quán)衡利弊，我選擇非接觸式密封，即選用迷宮式密封，在縫隙中填脂。 頭進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 軸一般由軸承固定，難以實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)?，F(xiàn)在用套筒和導(dǎo)向套來實(shí)現(xiàn)軸的軸下移動(dòng)。首先把軸安裝在套筒內(nèi) ,套筒安裝在導(dǎo)向套內(nèi) ,由套筒在導(dǎo)向套內(nèi)實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng) ,從而實(shí)現(xiàn)磨頭的軸向移動(dòng)。詳細(xì)結(jié)構(gòu)見磨頭裝配圖 筒 和導(dǎo)向套的設(shè)計(jì) 套筒的內(nèi)經(jīng)主要有軸承的外徑來確定。見圖 3承的最大外徑在 ，根據(jù)軸承型號(hào) 7214承外徑 D= 125，軸承 7214a 116套筒內(nèi)徑進(jìn)行圓整，則 110擬確定套筒厚度為 25套筒外徑 160 套筒的長(zhǎng)度主要以下磨頭主軸的長(zhǎng)度作為設(shè)計(jì)依據(jù)?？紤]到安裝尺寸，套筒長(zhǎng)度確定為 500 立式磨簧機(jī)設(shè)計(jì)（總體、磨頭設(shè)計(jì)） 14 我們可以把套筒看成空心軸。空心軸對(duì)提高軸的剛度、減小軸的質(zhì)量具有顯著的作用。由計(jì)算知，內(nèi)外徑之比為 空心軸與質(zhì)量相同的實(shí)心軸相比，截面系數(shù)可增大 70。 套筒剛度校核： i=外內(nèi) (3由公式 3 5得： i16010 筒= 22(41 內(nèi)外 由公式 3 22 11016041 （) 500 5298750241 D由公式 3 1 602 1606581 i以套筒滿足剛度要求。 上磨頭因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)，所以上磨頭套筒長(zhǎng)度要比下磨頭套筒長(zhǎng)些。上磨頭套筒長(zhǎng)度增量主要取決于磨簧高度，由設(shè)計(jì)任務(wù)書可知，磨簧高度在 15 150 ，再考慮安裝尺寸、砂輪補(bǔ)償?shù)男枰夏ヮ^升降套筒長(zhǎng)度確定為 導(dǎo)向套的內(nèi)徑由套筒的外徑確定，為 160 ，外徑擬確定為 220?？紤]到其 他零件的安裝尺寸，以及砂輪的補(bǔ)償高度，導(dǎo)向套的長(zhǎng)度擬確定為 425 導(dǎo)向套剛度校核： 由公式 3 i220160 公式 3 22 16022041 （) 425=7606650 i以導(dǎo)向套滿足剛度要求 磨頭進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 磨頭進(jìn)給動(dòng)力有電機(jī)來提供，磨頭進(jìn)給是直線運(yùn)動(dòng)，而電機(jī)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。磨頭需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 進(jìn)給系統(tǒng)主要的功能是把電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成磨頭的直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這一要求，選擇齒輪 根據(jù)繪制零件圖的尺寸，計(jì)算各零件的質(zhì)量： 由公式 3 22 11016041 （) 45 45 25 41 642 16 24 41 1092 41702 69 41 652 577 41 602 50 (3 查參考文獻(xiàn) 3，可知 7212 214 則軸承總質(zhì)量為： 2 2 查參考文獻(xiàn) 3，電機(jī) 8 。 上電機(jī)法蘭形狀不規(guī) 則，根據(jù)繪制的零件圖，用相關(guān)計(jì)算軟件計(jì)算上電機(jī)法蘭 的質(zhì)量，計(jì)算結(jié)果為： 查詢 參考文獻(xiàn)資料 11，砂輪質(zhì)量為 50。 鋼的密度 /M 50 68