毕业设计（论文） 汽车后桥壳镗孔车端面专用机床设计-花键轴的三维实体设计
特提出如下要求：
旋转精度 主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷低速转动的条件下，主轴安装工件或刀具部件的定心表面（如该次设计的数控车床主轴轴端的定心短锥采用7：24锥孔）的径向和轴向跳动。旋转精度取决于的主要件如主轴、轴承、壳体、孔等的制造，装配和调整精度。工件转速下的旋转精度还取决于主轴的转速、轴承的性能，润滑剂和主轴组件的平衡。 刚度 主要反映机床或部件抵抗外载荷的能力。影响刚度的因素很多，如主轴的尺寸和形状，滚动轴承的型号、数量、预紧和配置形式，前后支撑的跨距和主轴的前悬伸，传动件的布置方式等。数控机床即要完成粗加工，又要完成精加工，因此对其主轴组件的刚度应提出更高的要求。 温升 将引起热变形使主轴伸长，轴承间隙的变化，降低了加工的精度；温升也会降低润滑剂的粘度，恶化润滑条件。因此，对高精度机床应研究如何减少主轴组件的发热，如何控温等。
可靠性 数控机床是高度自动化的机床，所以必须保证工作可靠性，可喜的地方是这方面的研究正在发展。
精度保持性 对数控机床的主轴组件必须有足够的耐磨性，以便长期保持精度。
3.6.2、主轴的设计计算：
1、初选主轴直径：
主轴直径直接影响主轴部件的刚度，直径越粗，刚度越高，但同时
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与之相配的轴承等零件的尺寸也越大。故设计之初，只能根据统计资料选择主轴直径。
查阅资料初选主轴前轴颈直径D1=45mm，后轴直径D2=30mm。 主轴内孔用来通过棒料，用于通过刀具夹紧装置固定刀具以及传动气动或液压卡盘等。主轴孔径越大，可通过的棒料直径就越大，机床的使用范围就越宽，同时主轴部件也越轻。主轴孔径大小主要受主轴刚度的制约。当主轴的孔径与主轴直径之比小于0.3时，空心主轴的刚度几乎与实心主轴的刚度相当；为0.5时，空心主轴的刚度为实心主轴刚度的90%；大于0.7时，空心主轴的刚度急剧下降。
K0I0?d???1????1??4?D?主轴内孔直径选20mm，计算KI。计算的?=0.7，
4对刚度影响不大。
2、主轴悬伸量的确定：
主轴悬伸量是指主轴前支撑径向支反力的作用点到主轴前端面之间的距离，它对主轴组件刚度影响较大，根据分析和试验，缩短悬伸量可以显著提高主轴组件的刚度和抗振性。因此在满足结构要求的条件下，尽量缩短悬伸量a。
初选悬伸量a=41mm。 3、主轴跨距及总长的确定：
合理布置各个零件的配合，确定主轴的跨距为266.5mm，主轴总长
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314.5m。
4、主轴材料选用
主轴选用45钢，调质22~28HRC，局部高频淬硬50~55HRC。 5、主轴强度的校核： 计算齿轮Z3受力
齿轮转速 n?225r/min
T3?9.55?106?P0.1?9.55?106?n225 T3?4200N?mm
所受转矩
所受圆周力
Ft?2T32?4200?d3225 Ft?37.33N?mm
?F?F?tan??37.33?tan20rt所受径向力 Fr?13.6N?mm
?F?F/cos??37.33/cos20nt所受法向力 Fn?39.7N?mm
画出主轴受力图如图2-3：
图2-3 主轴受力图
计算支撑反力：
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水平面反力
FR1?Fr?230266.5 FR1?11.7N Fr?36.5266.5 FR2?1.86N
FR2?垂直面反力
FR11?Ft?230266.5 FR11?32.2N Ft?36.5266.5 FR22?5.11N
FR22?水平面受力图如图2-4：
图2-4 主轴水平面受力图
垂直面受力图如图2-5：
图2-5 主轴垂直面受力图
画轴的弯矩图： 水平面弯矩图如图2-6：
··图2-6 主轴水平面弯矩图
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垂直面弯矩图如图2-7：
··图2-7 主轴垂直面弯矩图
合成弯矩图如图2-8：
·· 图2-8 主轴合成弯矩图
画轴的转矩图 受转矩 T?T3 T?4200N 转矩图如图2-9：
图2-9 主轴转矩图如图
许用应力
许用应力值 用插入法由表16.3查的??0b??102.5MPa
???1b??60MPa 校核轴径
d?3轴径 主轴的强度符合要求。
12500.1???1b? d?5.93<35mm
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