本科毕设论文-—机床主轴设计及ansys分析.doc

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1、数控车床主轴关键零部件的设计与应力分析机床主轴设计及ansys分析毕业论文目录第一章绪论11.1选题背景11.2本课题的目的和意义11.3国内外研究状况11.3.1数控机床的发展11.3.2工程图及CAD的发展21.3.3国内外机床动静态特性研究现状31.4课题的研究方法41.5研究内容51.5.1数控车床主轴结构设计51.5.2车床主轴组件的三维建模51.5.3主轴的ANSYS分析51.6设计前提61.6.1设计要求61.6.2设计参数6第二章对主轴组件的要求72.1基本要求72.2特殊要求72.2.1旋转精度72.2.2静刚度72.2.3抗振性82.2.4升温和热变形82.2.5耐磨

2、性82.2.6材料和热处理82.2.7主轴的结构9第三章主轴轴承的选择103.1轴承的选型103.2轴承精度123.3轴承间隙调整和欲紧123.4本设计的轴承型号以及布局12第四章传动系统的设计144.1电动机的选择144.1.1电动机容量的选择141数控车床主轴关键零部件的设计与应力分析4.1.2电动机转速的选择144.2传动系统的设计154.2.1选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数154.2.2按照齿面接触强度设计154.2.3按照齿根弯曲强度设计174.2.4几何尺寸计算184.2.5验算19第五章主轴主要参数的计算及校核205.1主轴的结构设计205.2主轴的主要参数的计算205

3、.2.1前轴颈直径D1205.2.2主轴内径d215.2.3主轴悬伸量a确定215.2.4主轴支承跨距的确定225.3主轴材料及热处理245.4主轴设计方案255.5轴的刚度计算265.5.1轴的弯曲变形计算265.5.2轴的扭转变形计算27第六章主轴箱体29第七章SolidWorks三维实体设计装配30第八章主轴部件的ANSYS应力分析348.1主轴静力分析概述348.2主轴ANSYS分析的一般过程348.3主轴的受力分析358.4主轴ANSYS分析的具体过程378.2.1ANSYS分析的前处理378.2.2ANSYS分析的后处理40第九章展望与结论45致谢语46参考文献47附录1三维

4、装配图48附录2X-Y截面剖切图491数控车床主轴关键零部件的设计与应力分析4数控车床主轴关键零部件的设计与应力分析数控车床主轴关键零部件的设计与应力分析[摘要]本文首先介绍了数控机床和工程图及CAD的发展，分析了国内外机床动静态特性研究现状，之后以数控车床的主轴及其零部件的设计为主要内容，先讲述了数控机床的主轴部件的设计要求，合理选择轴承型号，设计出主轴的前轴颈直径D1，主轴内径d,前端的悬伸量a和主轴支承跨距L等，从而设计出主轴，之后选择具体的轴承，设计出轴承端盖和主轴箱体，提出了主轴的材料、热处理和技术要求等。将所设计的数控车床的主轴及其零部件在SolidWorks中对设计的主轴及

5、其零部件进行三维建模，画出零件图以及装配图。最后将所画的车床主轴导入ANSYS进行网格化分，计算出主轴所受到的力，之后施加约束和载荷，最后得出对主轴进行静应力分析结果，得到主轴的应力分布，进而分析主轴的受力状况，验证设计的合理性同时对实践进行指导。【关键词】数控车床主轴SolidWorks建模ANSYS应力分析4数控车床主轴关键零部件的设计与应力分析DesignandStressAnalysisofCNCLatheSpindleToolKeyComponents【ABSTRACT】ThispaperintroducesthefiniteelementanalysisofCNCmachin

6、etoolsandthedevelopmentofCADresearchstatus,andthentothespindleCNClatheandpartsofthedesignasthemaincontent,thefirstCNCmachinetoolspindleaboutthedesignofcomponentsrequest,areasonablechoicebearingtype,designedthefirstjournaldiameterspindleD1,spindlediameterd,theamountoffrontoverhangandthespindlebear

7、ingaspanofL,soastodesignthespindle,thenselectthespecificbearingdesignbearingsideboxcoverandthespindle,aspindlemadeofmaterials,heattreatmentandtechnicalrequirements.ThedesignofthespindleCNClatheanditspartsinSolidWorksde