加工中心电主轴结构设计及仿真分析
e
毕业论文﹙设计﹚
题目加工中心电主轴结构设计及其仿真分析
学生姓名 ee学号 ee
所在院(系)机械工程学院
专业班级 ee
指导教师ee
完成地点ee
2009年６月 20 日
加工中心电主轴结构设计及仿真分析
ee
（ee）
指导教师：ee
[摘要]本文阐述了高速电主轴的发展历史、现状以及趋势，并介绍了电主轴的工作原理及关键技术。然后，确定了合理的电主轴总体结构，分别对电主轴的主轴、电机、转子、定子和冷却系统等各零部件作了设计，产生了装配图、零件图与设计说明书等设计文档。最后，对电主轴的旋转轴和轴承进行了详细的分析和校核，计算表明，该电主轴设计符合要求。
[关键词]数控机床；电主轴；主轴；轴承
High-Speed Electric Spindle Digital Design And
Simulation Of CNC Machine Tools
ee
ee
tutor:ee
Abstrac:This paper describes the history, status and trends of lathe electrical spindle development, and also introduce the working principle and key technology of electrical spindle. Then, the reasonable structure of the electrical spindle is determined. The structure of main components is designed, such as axis, encoders, rotor, stator and cooling systems. The assembly drawings, part drawings and design specifications and other design documents is generated. Finally, the detailed analysis and verification of the axis and bearing are made. The calculation result shows that the design of electrical spindle meets the requirements.
Key words: Electrical spindle；spindle；bearing
目录
引言 (1)
1.1 概念 (2)
1.2 电主轴的基本结构 (3)
1.3 电主轴的分类 (4)
1.4 电主轴的研究现状和发展趋势 (5)
1.4.1 电主轴的研究现状 (5)
1.4.2 电主轴的发展趋势 (5)
1.5 课题研究内容 (6)
1.5.1 通过对结构设计中一些关键性技术问题的解决 (6)
1.5.2 对电主轴进行三维建模 (6)
1.6 研究的意义 (6)
2 高速电主轴结构设计 ........................................................................ 错误！未定义书签。
2.1 主要技术指标.............................................................................................. 错误！未定义书签。
2.2 电主轴的整体布局设计.............................................................................. 错误！未定义书签。
2.3 轴承及其润滑.............................................................................................. 错误！未定义书签。
2.3.1 轴承类型的选择.............................................................................. 错误！未定义书签。
2.3.2 轴承的布置及其预紧...................................................................... 错误！未定义书签。
2.3.3 润滑条件的分析.............................................................................. 错误！未定义书签。
2.3.4 润滑方式的比较选择...................................................................... 错误！未定义书签。
2.4 电主轴冷却系统设计.................................................................................. 错误！未定义书签。
2.4.1 电主轴的热源分析.......................................................................... 错误！未定义书签。
2.4.2 冷却方式的选择.............................................................................. 错误！未定义书签。
2.5 电主轴的轴端设计...................................................................................... 错误！未定义书签。
3 电主轴关键部件设计 ............................................................................ 错误！未定义书签。
3.1 电机设计 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
3.1.1 电机选型.......................................................................................... 错误！未定义书签。
3.1.2 过盈设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。
3.2 结构设计 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
3.2.1 主轴平均直径设计.......................................................................... 错误！未定义书签。
3.2.2 内孔直径d....................................................................................... 错误！未定义书签。
3.2.3 前悬伸量a....................................................................................... 错误！未定义书签。
3.2.4 支承跨距L....................................................................................... 错误！未定义书签。
3.3 校核及检测.................................................................................................. 错误！未定义书签。
3.3.1 主轴组件的静刚度校核.................................................................. 错误！未定义书签。
3.3.2 主轴的强度校核.............................................................................. 错误！未定义书签。
3.3.3 主轴组件临界转速的校核.............................................................. 错误！未定义书签。
3.3.4 典型工艺下的径向力计算.............................................................. 错误！未定义书签。
3.3.5 主轴组件的精度设计...................................................................... 错误！未定义书签。
4.1 电主轴结构图：............................................................................................ 错误！未定义书签。
4.2 运用proe软件完成主轴轴体的实体特征创建.......................................... 错误！未定义书签。
4.3 前轴承深沟球轴承的三维模型创建............................................................ 错误！未定义书签。
4.3.1 轴承外圈的创建.............................................................................. 错误！未定义书签。
4.3.2 轴承内圈的的创建.......................................................................... 错误！未定义书签。
4.3.3 前轴承滚动体的创建...................................................................... 错误！未定义书签。
4.3.4 前轴承保持架的创建...................................................................... 错误！未定义书签。
4.4 前轴承的装配.............................................................................................. 错误！未定义书签。
4.5 后轴承圆柱滚子轴承的组装图.................................................................. 错误！未定义书签。
4.6 前后盖的创建.............................................................................................. 错误！未定义书签。
4.7 前后轴承座的创建...................................................................................... 错误！未定义书签。
4.8 定子与转子的创建...................................................................................... 错误！未定义书签。
4.9 电主轴组装图.............................................................................................. 错误！未定义书签。
4.10 电主轴运动.................................................................................................. 错误！未定义书签。致谢 ............................................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。
引言
随着机床技术、高速切削技术的发展和实际应用的需要，对机床电主轴的性能也提出了越来越高的要求，因此电主轴技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：
向高速、大功率方向发展。随着刀具技术、高速技术的进步和发展，要求机床电主轴的转速越来越高；
向低速、大扭矩方向发展。要求电主轴在能够实现较高转速的同时，低速段要求尽可能大的输出扭矩，以满足在同一台机床上进行低速重切削和高速精加工的要求；
向高精度、高刚度方向发展。精密数控机床需要主轴有高回转精度、高刚度，因此要求电主轴采用精度高、内径尽可能大、高速性能好的轴承和先进的润滑技术、如陶瓷球轴承、电磁轴承及油气润滑方法等；
向精确定向(准停)方向发展。加工中心等数控机床由于自动换刀、刚性攻丝及精确传动的需要，要求电主轴能够实现切向准停功能；
向快速起、停方向发展。为了缩短辅助时间，提高效率，要求数控机床电主轴的起、停时间越短越好，因此需要很高的起停加速度；
向超高速方向发展。对于某些特殊零件的加工和特殊行业，要求切削工具的转速越高越好，如微型轴承的小孔磨削加工，油泵油嘴的小孔磨削加工等所用的电主轴转速都已经达到150000r／min；
向多功能、智能化方向发展。在多功能方面，有角向停机精确定位(准停)、C轴传动、换刀中空吹气、中空通冷却液、轴端气体密封、低速转矩放大、轴向定位精密补偿、换刀自动动平衡技术等。在智能化方面，主要表现在各种安全保护和故障监测诊断措施，如换刀联锁保护、轴承温度监控、电机过载和过热保护、松刀时轴承卸荷保护、主轴振动信号监测和故障异常诊断、轴向位置变化自动补偿、砂轮修整过程信号监测和自动控制、刀具磨损和损坏信号监控等。
以高速切削速度、高进给速度、高加工精度为主要特征的高速加工技术是当代四大先进制造技术之一，是制造技术生产第二次革命性飞跃的一项高新技术。各国都竞相发展自己的高速加工技术，高速加工技术的成功应用产生了巨大的经济效益。发展和应用高速加工技术的前提是必须有优良的高档数控机床。而高速主轴系统是数控机床的核心功能部件之一，其性能好坏在很大程度上决定了整台数控机床的核心精度和生产效率。高速切削加工技术作为集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术，有着强大的生命力和广阔的应用前景。要应用和发展高速加工技术，首先必须有性能优良的高速数控机床，而高速电主轴是数控机床的核心，电主轴性能的好坏将直接决定高速数控机床的性能。本研究旨在根据实际需求，以加工中心电主轴系统的结构设计和性能分析为重点，对电主轴的关键技术进行研究，对提高电主轴的性能有十分重要的意义；除此之外本课题的研究意义还在于分析电主轴高速运行中的两大变形问题——振动变形和热变形，为优化电主轴结构和改善电主轴的动态特性、热态特性提供必要的理论依据，为高速电主轴的研究开发和应用奠定理论基础。
1 电主轴相关概念
1.1 概念
众所周知，随着电气传动技术的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大化的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内置式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种将电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，成为内置电动机驱动主轴，俗称“电主轴”。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机，故也称为“高频电主轴”。
电主轴是一种智能型功能部件，采用无外壳电动机，将带有冷却套的电动机定子装配在主轴单元的壳体内，转子和机床主轴的旋转部件做成一体，主轴的变速范围完全由变频交流电动机控制，使变频电动机和机床主轴合二为一。电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低以及响应快等优点，它不但转速高、功率大，还具有一系列控制主轴温升与振动等机床运行参数的功能，可确保其高速运转的可靠性与安全性。使主轴可以减少带轮传动和齿轮传动，简化机床设计，易于实现主轴定位。电主轴是数控机床高速主轴单元中的一种理想结构，可以说，它是高速、高效、高精度机床技术发展的核心，它的出现使以往在金属切削机床技术发展过程中出现的诸多问题迎刃而解。在高速加工时，采用电主轴几乎是唯一的选择，也是最佳选择。
电动机内置于主轴部件后，不可避免地将会发生发热的问题，从而需要设计专门用于冷却电动机的油冷或水冷系统。高频电动机要有变频器类的驱动器，以实现主轴转速的变换。高速轴承有时要有专门的润滑装置。为了保证高速回转部件的安全，还要有报警及停车用的传感器及其控制系统等一系列支持电主轴运转的外围设备和技术。因此，“电主轴”的概念不应简单地理解为只是一根主轴套筒，而是一个完整的、在机床数控系统监控下的子系统，如图1.1所示的是完整电主轴的系统和图1.2所示的电主轴。
图1.1 完整的电主轴系统
图1.2 电主轴
1.2 电主轴的基本结构
高速电主轴要获得好的动态性能和使用寿命，必须对电主轴各个部分进行精心设计和制造。电
主轴基本结构原理如图1.3所示。
图1.3 电主轴的结构原理图
轴壳轴壳是高速主轴的主要部件。轴壳的尺寸精度和位置精度直接影响主轴的综合精度。通
常将轴承座孔直接设计在轴壳上。电主轴为加装电动机定子，必须开放一端。大型或特种电主轴，
为方便制造、节省材料，可将轴壳两端均设计成开放性。高速、大功率和超高速电主轴，应该严格
控制整机装配精度。
转轴转轴是高速电主轴的主要回转主体，其制造精度直接影响电主轴的最终精度。成品转轴的形位公差和尺寸精度要求都很高。当转轴高速运转时，由偏心质量引起的振动，严重影响其动态性能。因此，必须对转轴进行严格的动平衡，部分安装在转轴上的零件也应随转轴一起进行动平衡。
轴承高速电主轴的核心支承部件是高速精密轴承。这种轴承具有高速性能好、动负荷承载能力高、润滑性能好、发热量小等优点。电主轴主要适用的轴承类型有滚动轴承、液体轴承、气体轴承和磁悬浮轴承等。
定子与转子高速电主轴的定子由具有高磁导率的优质矽钢片叠压而成，叠压成型的定子内腔带有冲制钳线槽。转子是中频电动机的旋转部分，由转子铁心、鼠笼、转轴三部分组成，其功能是将定子的电磁场能量转化为机械能。由于电主轴单元式机械主轴和电动机转子的合成体，因此其精度要求高于一般主轴，加工难度大，需要很好地工艺分析和正确的工艺路线。
轴端结构随着机床向高速、高精度、大功率方向发展，沿用多年的标准化的7/24锥连接已不能适应高速机床主轴的要求，它限制了主轴转速和机床精度的进一步提高。分析表明，25--50%的刀尖变形来源于7/24锥连接，只有40%左右的变形来源于主轴和轴承。因此，必须开发新的适合高速主轴要求的主轴轴端结构。目前，对主轴与刀具连接研究较成功的设计主要有两大类型：一种为采用新思路的替代型设计，如图1.4所示的美国的WSU系列。
图1.4 HSK刀柄与主轴连接
1.3 电主轴的分类
机床电主轴所采用的轴承类型可分为滚动轴承电主轴、液态轴承电主轴、气体轴承电主轴和磁悬浮轴承电主轴等。电主轴按照电机的类型又可分为异步型电主轴和永磁性同步电主轴等。
除此之外，按应用范围可以分为以下4大类：
磨削用电主轴：它是目前国内最主要应用的电主轴类型，也是国内外最早研发应用的类型，主要用于轴承行业套圈内磨工序。
铣削用电主轴：这类电主轴分精密雕铣用电主轴、大型数控铣用电主轴以及加工中心用电主轴三大类。
车削用电主轴：这类电主轴是工件电主轴。由于消除了皮带传动的弊端，车削用电主轴能适应高速、高精度旋转，并且高速旋转振动极小，这对高精度车加工及工件表面粗糙度的提高是十分有利的。钻削用电主轴。这类电主轴主要是指PCB板高速孔化所使用的电主轴。
1.4 电主轴的研究现状和发展趋势
1.4.1 电主轴的研究现状
数控机床电主轴是一种直接依赖于高速精密轴承技术、高速电机与驱动技术、油-气润滑与冷却技术、精密制造与装配技术等关键技术，以及内置脉冲编码器技术、自动换到技术、在线自动动平衡技术、轴向定位精密补偿技术、温升与振动检测技术、轴端气密与锥孔吹净技术、故障检测诊断技术、各种安全保护技术等相关配套技术的高度机电一体化的数控机床关键功能部件。目前，国产电主轴的种类和各项性能指标与国外尚有较大差距，在此领域的研究还相对落后，高档数控机床用电主轴几乎完全依赖进口。大多数中高档数控机床配套电主轴采用的主要是日本、德国或中国台湾地区的产品。电主轴技术发展的滞后已经成为制约我国数控机床行业，乃至整个制造业发展的“瓶颈”。作为数控机床的关键功能部件，让国产电主轴拥有自主知识产权，不断提高机床主轴单元的加工精度、转速、功率、刚度和可靠性，赶超世界先进水平，是我国机械装备制造业的当务之急。
1.4.2 电主轴的发展趋势
从当前电主轴在数控机床上的应用来看，国际上电主轴的发展趋势主要表现在以下几个方面：向高速/超高速方向发展。由于高速切削个实际应用的需要，数控机床电主轴高速化是普遍发展趋势。例如，钻、铣用电主轴，瑞士IBAG公司生产的最高转速达到14000r/min，日本的SEIKI SEIKI 公司生产的更是达到26000r/min；加工中心用电主轴，瑞士FISCHER公司生产的最高转速达到42000r/min，意大利CAMFROR公司生产的达到75000r/min。
向大功率方向发展。随着大局技术、高速进给技术的进步和发展，要求机床电主轴的转速越来越高，功率越来越大，一般可达到20--50kW。例如，瑞士STEP-TEC公司生产的加工中心电主轴达到42000r/min、65kW（S1）。据报道，瑞士IBAG公司生产的电主轴的功率更是高达80kW。
向大扭矩方向发展。在要求电主轴能够实现较高转速的同时，低速段要求尽可能大的输出扭矩，以满足能在同一机床上进行低速重切削和高速精加工的要求。例如，德国GMN公司、意大利MHOR公
N?以上，司和瑞士STEP-TEC公司等生产的加工中心用电主轴，其低速段的输出扭矩可以达到200m
N?。最高工作转速达到75000r/min。据报道，德国CYTEC的车床电主轴最大扭矩更是达到了800m 向高精度、高刚度和高可靠性方向发展。精密数控机床需要主轴有高的回转精和刚度，因此，要求电主轴采用精度高、内径尽可能大、高速性能好的轴承和先进的润滑技术，如陶瓷球轴承混合轴承、电磁轴承，采用油-气润滑方法以及可调智能预负荷施加方式等。例如，瑞士STEP-TEC公司生产的电主轴还加装速度传感器，降低了轴承振动加速度水平；安装振动检测模块，监视和限制主轴的振动，延长了电主轴的寿命。刀具借口趋于HSK技术，提高了动、静态刚性连接、重复定位精度和可靠性，如瑞士IBAG公司生产的产品、德国CYTEC公司生产的产品等。
向精确定向方向发展。加工中心等数控机床由于自动换刀，刚性攻螺纹及精确传动的需要，要求电主轴能够实现切向准停功能。
向快速启动、停转方向发展。为了缩短辅助时间，提高效率，要求数控机床电主轴的启动、停转时间越短越好，因此，需要很高的启、停加速度。目前，国外电主轴的加、减速度已达到1g以上，
全速启动、停转时间在1s以下，大大缩短了辅助时间，提高了加工效率。
向多功能、智能化方向发展。在多功能方面，如在国外电主轴厂商陆续开发了角向停机及确定为、C轴传动、快速自动换刀、换刀中空吹气、中空通过冷却液、轴端气体密封、低速扭矩放大、轴向定定位精密补偿、换刀自动动平衡等电主轴配套功能。在智能化方面，主要表现在各种安全保护技术和故障监测诊断措施的发展，如换刀连锁保护、电机过载过热保护、砂轮修整过程信号监测和自动控制、刀具磨损和损害信号监测、主轴振动监测和故障异常诊断等。例如，瑞士STEP-TEC公司的电主轴安装有诊断模块，维修人员可以通过红外接口读取数据，识别过载，统计寿命。
此外，高速电主轴也越来越多的开始采用工程陶瓷、碳纤维等新材料作为其支承及旋转部件材料，以提高其性能。
1.5 课题研究内容
本课题以高速、大功率的铣削加工中心用电主轴为研究目标，以提高主轴系统性能为目的，从主轴结构、动态特性、热态特性等几个方面对电主轴进行研究。
1.5.1 通过对结构设计中一些关键性技术问题的解决
如主轴单元结构参数静态估算、电机的选型和冷却、轴承选型、润滑冷却、动平衡设计等，完成电主轴的结构设计。
1.5.2 对电主轴进行三维建模
利用proe软件对设计的电主轴进行三维建模，并进行机构仿真运动。
1.6 研究的意义
高速切削加工技术作为集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术，有着强大的生命力和广阔的应用前景。要应用和发展高速加工技术，首先必须有性能优良的高速数控机床，而高速电主轴是数控机床的核心，电主轴性能的好坏将直接决定高速数控机床的性能。本研究旨在根据实际需求，以加工中心电主轴系统的结构设计和性能分析为重点，对电主轴的关键技术进行研究，对提高电主轴的性能有十分重要的意义；除此之外本课题的研究意义还在于通过电主轴动态特性、热态特性的有限元分析，分析电主轴高速运行中的两大变形问题——振动变形和热变形，为优化电主轴结构和改善电主轴的动态特性、热态特性提供必要的理论依据，为高速电主轴的研究开发和应用奠定理论基础。
2.电机选择
2.1电动机选择（倒数第三页里有东东）
2.1.1选择电动机类型 2.1.2选择电动机容量
电动机所需工作功率为： ηw
d P P =
；
工作机所需功率w P 为： 1000
Fv P w =；
传动装置的总效率为： 4321ηηηηη=；
传动滚筒 96.01=η 滚动轴承效率 96.02=η
闭式齿轮传动效率 97.03=η 联轴器效率 99.04=η 代入数值得：
8.099.097.099.096.02244321=???==ηηηηη
所需电动机功率为： kW kW Fv P d 52.106010008.040100001000=???==η
d P ε略大于d P 即可。
选用同步转速1460r/min ；4级 ；型号 Y160M-4.功率为11kW
2.1.3确定电动机转速
取滚筒直径mm D 500= min /6.125500100060r v n w =?=π
1.分配传动比 （1）总传动比 6
2.116
.1251460===w m n n i (2)分配动装置各级传动比
取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比
03.44.101==i i 则低速级的传动比 88.203
.462.110112===i i i
2.1.4 电机端盖组装CAD 截图
图2.1.4电机端盖
2.2 运动和动力参数计算
2.2.1
电动机轴 m N r kW n P T n n p p m
d
?======81.689550min
/146052.100
00
2.2.2高速轴 m N r kW n p T n
n p p m d ?=?======09.68146041.1095509550min /146041.101
1
1
141η 2.2.3中间轴 m N r r kW n p T i n n p p p ?=?======??===6.2632.36210.1095509550min /2.362min /03.4146010.1097.099.052.102
2
2
01
1
2
3
2001
12ηηη 2.2.4低速轴 m N r kW n p T i n n p p p ?=?=====??===8.735955076.12569.99550min /76.12588.22.36269.997.099.010.103
3
3
122
3
3
21022
3ηηη 2.2.5滚筒轴
m N r kW n
p T i n n p p p ?=?=====??===72076.12549.995509550min /76.12549.999.099.069.94
4
4
233
44
220334
ηηη
3.齿轮计算
3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1>按传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
2>绞车为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 10095-88）。
3>材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280 HBS ，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240 HBS ，二者材料硬度差为40 HBS 。
4>选小齿轮齿数241=z ，大齿轮齿数76.9603.4242=?=z 。取97
2=z
5初选螺旋角。初选螺旋角?=14β
3.2按齿面接触强度设计
由《机械设计》设计计算公式（10-21）进行试算，即 []30112H
E
H d t t Z Z T K d σμ
μεφα
+=
3.2.1确定公式内的各计算数值
（1）试选载荷系数6.1=t k 1。
（2）由《机械设计》第八版图10-30选取区域系数433.2=h z 。
（3）由《机械设计》第八版图10-26查得78
.01=εα，87
.02
=ε
α，则
65
.121=+=ε
εεααα
。
（4）计算小齿轮传递的转矩。 mm N mm N n p T .108.6.1460
41.10105.95105.9545
1051?=??=??=
（5）由《机械设计》第八版表10-7 选取齿宽系数1=d φ
（6）由《机械设计》第八版表10-6查得材料的弹性影响系数MPa Z e 8.189= （7）由《机械设计》第八版图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限
MPa H 6001lim =σ ；大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 5002lim =σ 。
13计算应力循环次数。
911103.61530082114606060?=??????==h jL n N
9121056.103
.4?==N
N
（9）由《机械设计》第八版图（10-19）取接触疲劳寿命系数
90.01=HN K ;95.02=HN K 。
（10）计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%，安全系数S=1，由《机械设计》第八版式（10-12）得 []MPa MPa S
K HN H 5406009.01lim 11=?==σσ
[]MPa MPa S
K HN H 5.52255095.02
lim 22=?==σσ
（11）许用接触应力
[][][]
MPa H H H 25.5312
21=+=σσσ
3.2.2计算
（1）试算小齿轮分度圆直径d t 1 []03121t H E t d H
K T Z Z d α
μ?εμσ+==3
2486.01046.16??=341046.167396.0??=10738.1213?=4
9.56mm （2）计算圆周速度v 0 s m n d t /78.310006056.49146010006011=???=?=ππν
（3）计算齿宽及模数
11
cos 49.56t
nt
mm d
m z β
=
=
==
z d m t
nt
1
1cos β
2414cos 56.49??=24
97.056.49?=2mm
h=2.25=nt
m 2.25?2=4.5mm
=h
b 49.56/4.5=11.01 （4）计算纵向重合度
==βφ
ε
β
tan 318.01
z d
0.318?1?24?tan ?14=20.73
（5）计算载荷系数K 。
已知使用系数,1=K A 根据v= 7.6 m/s,7级精度，由《机械设计》第八版图10-8查
得动载系数;11.1=K v
由《机械设计》第八版表10-4查得K H β
的值与齿轮的相同，故;
42.1=K H β
由《机械设计》第八版图 10-13查得35
.1=βf K
由《机械设计》第八版表10-3查得4.1==βαH H K K .故载荷系数
==βαH H V A K K K K K 1?1.11?1.4?1.42=2.2
（6）按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径，由式（10-10a ）得
==311K d d t
t
K mm 11.55375.156.496.12.256.4933=?=? （7）计算模数
=
=z d m n 1
1
c o s βmm 22.22411.5597.02414cos 11.55=?=?? 3.3按齿根弯曲强度设计
由式（10-17） []
32
2
112cos σεφα
ββF
Sa
Fa d
n Y Y z Y T m K ??≥
3.3.1确定计算参数
（1）计算载荷系数。
==βαf f V A K K K K K 35.14.111.1???=2.09
（2）根据纵向重合度 903
.1=ε
β ，从《机械设计》第八版图10-28查得螺旋角
影响系数88
.0=Y β
（3）计算当量齿数。
37.2691.024********.0cos cos 3
3311=====βz z V 59.10691.0971497cos cos 3
322====βz z v （4）查齿形系数。
由表10-5查得18
.2;57.221==Y Y Fa Fa
（5）查取应力校正系数。
由《机械设计》第八版表10-5查得79
.1;6.121
==Y Y Sa Sa
（6）由《机械设计》第八版图10-24c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPa FE 5001=σ
；大齿轮的弯曲强度极限 MPa FE 3802=σ
；
（7）由《机械设计》第八版图10-18取弯曲疲劳寿命系数 85
.01=K FN ，88.02=K FN ；
（8）计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S ＝1.4,由《机械设计》第八版式（10-12）得 [][]MPa MPa S F MPa MPa S F FE FN FE FN K K 86.2384.138088.057.3034
.185500.0222111
=?=====σσσσ
（9）计算大、小齿轮的[]
σF Y Y Sa Fa 并加以比较。 []1363..057.303596.1592.2111=?=σF Y Y Sa Fa
[]
σF Y Y Sa Fa 2
22=
01642.086.238774.1211.2=? 由此可知大齿轮的数值大。
3.3.2设计计算
m
m m m m m
n
59.1085.4342.401642.065
.1*88.08.610.22332
3
2
2
4
97.024
)
14(cos 10==?=??????≥?
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿面齿根弯曲疲
劳强度计算 的法面模数，取=
m n 2，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强
度，需按接触疲劳强度得的分度圆直径100.677mm 来计算应有的齿数。于是由 73.26214cos 11.55cos 1
1=??==m d z n
β 取 271=z ，则81.10803.4272=?=z 取;1092=z
3.4几何尺寸计算
3.4.1计算中心距 a=()mm m z z n
2.14097
.013614cos 22)10927(cos 22
1
==??+=+β
将中以距圆整为141mm.
3.4.2按圆整后的中心距修正螺旋角
?==??+=+=06.1497.0arccos 2
.14022
)10927(arccos 2)(arccos 21a m z z n β
因β值改变不多，故参数ε
α、k β、Z H 等不必修正。
3.4.3计算大、小齿轮的分度圆直径
m m m m m z d m
z d n
n
22497.0218
14cos 2109cos 5597
.054
14cos 227cos 2
2
11==?=
=
==?==
ββ
mm a d d 5.1392
224552
2
1
=+=+=
3.4.4计算齿轮宽度
mm b d
d
5567.5511
=?==φ
圆整后取mm mm B B 61;5612==. 低速级
取m=3;;303=z 由88.23
412==z z i
4 2.883086.4z =?= 取874
=z m m m m m z d z d 261873903034
4
3
3
=?===?== mm mm a d d 5.1752
2619024
3
=+=+=
mm mm b d
d
909013
=?==φ
圆整后取mm mm B B 95,9034==
表 1高速级齿轮：
名 称 代号 计 算 公 式
小齿轮
大齿轮
模数 m
2 2 压力角 α
20
20
分度圆直径 d
z d
m 11
==2?27=54
z d
m 22
==2?109=218
齿顶高 h a
22121=?===*
m h h h a a a
齿根高 h
f
2)1()(21?+=+==*
*
*
c m c h h h a f f
齿全高 h
m c h h h a )2(*
21+=*=
齿顶圆直径 d a *
11(2)a a m d h z =+
m h z d a a )2(*
22+=
表 2低速级齿轮：
名 称 代号 计 算 公 式
小齿轮
大齿轮
模数 m
3 3 压力角 α
20
20
分度圆直径 d
z d
m 11
==3?27=54
z d
m 22
==2?109=218
齿顶高 h a
12122a a a m h h h *
===?=
齿根高 h
f
2)1()(21?+=+==*
*
*
c m c h h h a f f
齿全高 h
m c h h h a )2(*
21+=*=
齿顶圆直径 d a *
11(2)a a m d h z =+
m h z d a a )2(*
22+=
4. 轴的设计
4.1低速轴
4.1.1求输出轴上的功率
p
3
转速n 3和转矩T 3
若取每级齿轮的传动的效率,则 m N r kW
n p T i n n p p p
?=?======?===842.735955076.12569
.99550min /76.12588.22.36269.997.990.010.1033312
23
321
0223
ηηη 4.1.2求作用在齿轮上的力
因已知低速级大齿轮的分度圆直径为 m m m z d 404101444=?== N
N N F F F F d T F t a n
t r t 90814tan 3642tan 136697
.03639.0364214cos 20tan 3642cos tan
364240410008.7352243=??===?=???===??==ββα 圆周力F t ,径向力 F r 及轴向力F a 的
4.1.3初步确定轴的最小直径
先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理.根据《机械设计》
第八版表15-3,取1120=A ,于是得 m m n p A d 64.47077.011276.12569.91123333
3
0min =?=?==
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d 12.为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.
联轴器的计算转矩T K T A ca
3
=, 查表考虑到转矩变化很小,故取3
.1=K A
,则:
mm N mm N T K T
A ca
?=??==6.9565947358423.13
按照计算转矩T ca 应小于联轴器公称转矩的条件,查标准GB/T 5014-2003或手册,
选用LX4型弹性柱销联轴器,其公称转矩为2500000mm N ? .半联轴器的孔径mm d 551= ,故取 mm d 5021=- ,半联轴器长度 L=112mm ,半联轴器与轴配合的毂孔长
度mm L 841=.
4.1.4轴的结构设计
（1）拟定轴上零件的装配方案
图4-1
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1)根据联轴器;
84,501212mm mm l d ==为了满足半联轴器的轴向定位要示求,1-2轴
段右端需制出一轴肩,故取2-3段的直径mm
d 6232=- ;左端用轴端挡圈,按轴端直径取
挡圈直径D=65mm.半联轴器与轴配合的毂孔长度mm
L 841=,为了保证轴端挡圈只压在
半联轴器上而不压在轴的端面上,故1-2 段的长度应比L 1 略短一些,现取mm
l 8221=-. 2)初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚
子轴承.参照工作要求并根据mm
d 6232=-,由轴承产品目录中初步选取 0 基本游子隙组 、标准精度级的单列圆锥滚子轴承30313。其尺寸为d ?D ?T=65mm ?140mm ?36mm ，故mm d d 657643==-- ；而mm mm d l 82,5.546565==--。
3）取安装齿轮处的轴段4-5段的直径mm
d 7054=- ；齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为90mm ，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应
略短于轮毂宽度，故取mm
l 8554=- 。齿轮的左端采用轴肩定位，轴肩高度d h 07.0≥ ，
故取h=6mm ，则轴环处的直径mm d 8265=- 。轴环宽度h b 4.1≥ ，取mm
l 5.6065=-。
4）轴承端盖的总宽度为20mm （由减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l=30mm ，故取mm
l 57.403
2=-
低速轴的相关参数：
表4-1
功率 p 3
kW 69.9 转速
n 3 min /76.125r 转矩
T 3
m N ?842.735
1-2段轴长
l 21-
84mm
对加工中心滑枕的结构设计
对加工中心滑枕的结构设计 摘要：数控机床及数控加工中心是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度上就代表这个国家的制造业水平和竞争力。滑枕是加工中心的核心结构之一，是对零部件加工的直接执行机构，它的结构设计是否合理对加工中心的加工结果有着直接的影响。因而加工中心滑枕的结构设计尤为重要。 关键词：加工；滑枕；结构设计 1前言 数字控制也是最近几年新兴起来的一种自动控制的技术，利用数字化的信息实现机床控制的一种方法。数字控制的机床是采用数字来对机床进行控制。数控的机床是装有数控控制的装备。数字控制的系统主要的功能就是采用逻辑处理的方式，或者是运用其他的运算符编码指令来对规定的程序进行编写，数控系统也是一种控制的系统，他能够完成对数控信息的输入、编码以及运算，对数控机床进行全面的加工。 2数控机床及加工中心的工作原理 数控机床的加工中心主要就是运用了计算机技术的自动控制，精密的测量方法和完善的机械设计等方面知识，也是机电一体化的产品，是未来机床的发展趋势。数控机床的工作原理是：首先将加工零件图上的信息和工艺的信息数字化，按照相关规定的代码和格式对其进行相应的加工。数字化信息的定义就是将工件与道具的坐标分割成一个小单位，也可以叫做最小位移量，数控系统是按照程序的要求，对信息进行处理和分配，使得坐标的移动可以是若干个小的位移单位，在工件与道具运动的过程中完成零件的加工。 3 数控加工中心滑枕结构设计 主轴和主轴电机等构件与移动部分相连，随移动部件移动。丝杠电机与固定件连接。丝杠与固定部分连接，丝杠丝母控制移动部分上下移动。主轴电机选择西门子1PH7-137—NG，配套减速器型号为2LG4320。丝杠驱动电机选择西门子1FK7101-5AF71，配套减速器型号为LP155-M01。丝杠公称直径选为55 mm，导程20 mm，长度约为1200 mm。丝母的型号选择为BNFN5520-5。联轴器选择为ROTEX梅花型弹性联轴器。型号NO.001-钢材料，规格38。 3.1滑枕设计计算 3.1.1滚珠丝杠选择计算 （1）已知参数 丝杠的公称直径55mm，导程20mm，长度1500mm，BNFN5520-5。 （2) 切削力的确定 按照立铣（不对称顺铣）计算各向分力，如下图所示：已知主切削力Fc =5000(N)，fw—运转系数，见下表：
立式加工中心主轴部件设计说明
引言 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展高新技术产业和尖端工业（如：信息技术及其产业，生物技术及其产业，航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术则是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。 数控机床技术的发展自1953年美国研制出第一台三坐标方式升降台数控铣床 算起，至今已有很多年历史了。20世纪90年开始，计算机技术及相关的微电子基础工业的高速发展，给数控机床的发展提供了一个良好的平台，使数控机床产业得到了高速的发展。我国数控技术研究从1958年起步，国产的第一台数控机床是第一机床厂生产的三坐标数控铣床。虽然从时间上看只比国外晚了几年，但由于种种原因，数控机床技术在我国的发展却一直落后于国际水平，到1980年我国的数控机床产量还不到700台。到90年代，我国的数控机床技术发展才得到了一个较大的提速。目前，与国外先进水平相比仍存在着较大的差距。 总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
1 绪论 1.1 加工中心的发展状况 1.1.1 加工中心的国外发展 对于高速加工中心，国外机床在进给驱动上，滚珠丝杠驱动的加工中心快速进给大多在40m/min以上，最高已达到90m/min。采用直线电机驱动的加工中心已实用化，进给速度可提高到80～100m/min，其应用围不断扩大。国外高速加工中心主轴转速一般都在12000～25000r/min，由于某些机床采用磁浮轴承和空气静压轴承，预计转速上限可提高到100000r/min。国外先进的加工中心的刀具交换时间，目前普遍已在1s左右，高的已达0.5s，甚至更快。在结构上，国外的加工中心都采用了适应于高速加工要求的独特箱中箱结构或龙门式结构。在加工精度上，国外卧式加工中心都装有机床精度温度补偿系统，加工精度比较稳定。国外加工中心定位精度基本上按德国标准验收，行程1000mm以下，定位精度可控制在0.006～0.01mm之。此外，为适应未来加工精度提高的要求，国外不少公司还都开发了坐标镗精度级的加工中心。 相对而言，国生产的高速加工中心快速进给大多在30m/min左右，个别达到 60m/min。而直线电机驱动的加工中心仅试制出样品，还未进入产量化，应用围不广。国高速加工中心主轴转速一般在6000～18000r/min，定位精度控制在0.008～0.015mm之，重复定位精度控制在0.005～0.01mm之。在换刀速度方面，国机床多在4～5s，无法与国际水平相比。 虽然国产数控机床在近几年中取得了可喜的进步，但与国外同类产品相比，仍存在着不少差距，造成国产数控机床的市场占有率逐年下降。 国产数控机床与国外产品相比，差距主要在机床的高速、高效和精密上。除此之外，在机床可靠性上也存在着明显差距，国外机床的平均无故障时间（MTBF）都在5000小时以上，而国产机床大大低于这个数字，国产机床故障率较高是用户反映最强烈的问题之一。 1.1.2 立式加工中心的研究进展
加工中心装配工艺
加工中心装配工艺标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
一、立式加工中心装配主要分为四部分： （一）、研磨部分； （二）、分装部分； （三）、总装部分； （四）、调试部分； 二、研磨部分主要包括： （一）、床身研磨部分： 1、床身的检查及清理； 2、床身地脚螺钉孔手工铰丝，安装地脚螺钉，床身按装配现场位置摆放就位； 3、床身安装水平调整； 4、Y向直线导轨安装基面直线性及扭曲度的检查； 5、Y向直线导轨的安装； 6、复查Y向单根直线导轨的直线性（水平面内/垂直面内）； 7、复查Y向两根一组直线导轨的平行度； 8、Y向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）；（二）、十字滑台研磨部分： 1、十字滑台的检查及清理； 2、将Y向滑块处的调整垫磨成等高； 3、十字滑台X向直线导轨安装基面直线性及扭曲度的检查； 4、X向直线导轨的安装； 5、复查X向单根直线导轨的直线性（水平面内/垂直面内）； 6、复查X向两根一组直线导轨的平行度； 7、X向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）； 8、Y轴轴线运动和X轴轴线运动间的相互垂直； 9、Y向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 10、打销子固定Y向驱动装置中电机座及轴承座的位置； （三）、工作台研磨部分： 1、工作台的检查及清理； 2、将X向滑块处的调整垫磨成等高； 3、X向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 4、打销子固定X向驱动装置中电机座及轴承座的位置； 5、检查工作台上平面对X轴、Y轴的平行度； 6、检查工作台基准T型槽和X轴轴线运动间的平行度； （四）、主轴箱研磨部分； 1、立柱的检查及清理； 2、立柱安装水平调整； 3、刮研主轴箱贴塑面（安装主轴、主轴检查棒、气缸座及气缸，为了锁住主轴检查棒）； 4、Z向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）； 5、Z向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 6、打销子固定Z向驱动装置中电机座及轴承座的位置； 7、安装左、右压板； 8、刮研镶条；
立式加工中心结构
立式加工中心的分类 马毅， 【摘要】介绍了立式加工中心的分类及结构 【关键词】立式加工中心；分类；结构 The classification of Vertical Machine Center Ma yi ， 【Abstract】：This paper introduces classification and structure of vertical machine center 【Keywords】：vertical machine center; classification；structure 一、概述 进入21世纪,我国机床制造业面临着市场需求旺盛而引发的制造装备业发展的良机,机床是机械制造的工作母机，是装备制造的基础设备，主要应用领域是汽车、船舶、工程机械、军工、农机、电力设备、铁路机车、阀门等行业。在汽车、船舶、工程机械等行业的产能扩张压力的推动下，机床工业正迎来快速发展阶段。 数控机床是现代制造业的基础装备，一个国家数控机床的水平高低和拥有量是衡量国家综合经济实力和国防安全的重要标志。当今，数控机床已成为机床市场消费的主流产品，我国汽车、航天航空、船舶、一般机械、铁路机车、军工和高新技术产业的发展为数控机床提供了广阔的市场。 加工中心是典型的数控机床，它的产销量占数控机床市场的30％～40％，立式加工中心是加工中心中的主要产品，它的主轴轴线垂直于水平面。立式加工中心主要的用户层面为：以看好的汽车零部件行业为首，还有工程机械、军工、模具、阀门、飞机、医疗设备、电力、光学设备等行业。立式加工中心的产销量占加工中心市场的60％～70％，2007年，国内生产立式加工中心近9000台，并且从国外进口立式加工中心近11000台。即国内立式加工中心年需求量近20000台，市场需求量巨大。 二、立式加工中心的分类 1.定立柱式立式加工中心（即工作台运动，立柱固定型结构） 定柱式立式加工中心，又称工作台运动式立式加工中心。此类立式加工中心产销量占立式加工中心市场的75％左右，大多数机床制造厂家都有此类结构的机床。此类机床属于传统
数控铣床主轴箱结构设计
摘要 数字控制是近代发展起来的一种自动化控制技术是用数字化信号对机床运动极其加工过程进行控制的一种方法,随着科学技术的迅猛发展，数控机床已经是一个国家机械工业水平的重要标准。 数控机床是装有程序控制系统的机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码，或其他符号编码指令规定的程序。 数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业的渗透形成的机电一体化产品，起技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感技术；(6软件技术等。计算机对传统机械业的渗透，完全改变了制造业。制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业，具有广阔的发展天地。 数控机床就是将加工过程所需的各种步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都是用数字化的代码来表示。通过控制介质数字信息送入专用区域通用的计算机。计算机对输入的信息进行处理，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。 关键词：机械设计数控三坐标铣床主轴数控系统
Abstract Digital control is a kind of automatic control technology developed in recent years is a method of using the digital signals of the machine is the machining process control, with the rapid development of science and technology, numerical control machine tool is an important standard of mechanical industry of a country level. NC machine tool is provided with the program control system of machine tool. The system can be logically processing with the use of numbers, or other symbols coded instructions procedures. NC machine tool is the penetration of the new technology of numerical control technology as the representative of the traditional manufacturing industries form the integration of mechanical and electrical products, technical scope covers many fields: (1) mechanical manufacturing technology (2) information processing, processing, transmission technology; (3) the automatic control technology; (4) servo drive technology; (5) sensor technology; (6 software technology. The computer penetration of the traditional mechanical industry, completely changed the manufacturing industry. The manufacturing industry is not only to become a symbol of industrialization, and because the penetration of information technology, the manufacturing industry is a sunrise industry, has the broad development world. NC machine tools is the relative displacement between the various steps required to process as well as the tool and workpiece are using digital codes to represent. By controlling the medium of digital information into the special area for general computer. The computer processes the input, servo system sends commands to control the machine tool or other executive element, make the machine tool workpiece needed. Keywords: mechanical design, CNC three axis milling machine spindle CNC system
数控机床主轴部件结构
数控机床主轴部件结构 主轴部件是数控机床的核心部件，其运转精确度、耐磨性能、防震性能、机械强度等都会影响到工件加工的质量，再加上操作过程中还会有环境的影响以及人为因素的影响，工件加工的质量就更难得到保证。所以要从可控的方面着手，将一切可控因素都调整到位，比如数控机床的主轴结构设计以及主轴结构的日常维护等。 目前所使用的数控机床类型主要包括数控车床、数控铣床以及工件加工中心。 1.数控车床主轴部件结构特点 （1）主轴的主体结构是一个空心阶梯轴。 （2）主轴的前面部分主要由法兰盘和专门的卡盘结构组成。 （3）主轴的后面部分放置回转油缸。 （4）主轴空心部分用于设置油缸的活塞杆。 （5）车床的传动装置主要有齿轮传动、传送带传送以及齿轮-传送带组合传动等方式。 （6）驱动器主要作用是连接电动机，驱动数控车床的运转。 （7）光电脉冲编码器，用于测量主轴的转动速度，并
及时反馈信息至数控系统。 （8）回转油缸的主要作用是通过调整液压来控制卡盘装置与法兰盘的结合与分离。 2.数控铣床主轴部件结构特点 （1）同数控车床一样，主轴的中心是空心的。 （2）主轴的前面部分是一个比例为7：24的锥型孔洞，并且在端面上设有一对专门的主轴转矩检测装置将主轴转矩数据传输给铣刀。 （3）主轴的后面部分设有液压缸装置用于放松铣刀。 （4）主轴中间的空心部分用于弹簧的安装、以及铣刀固定刀爪的安装等。 （5）主轴的传动装置主要是齿轮传动，而且是变速传动。 （6）电气结构与数控车床相似，驱动器用于连接电动机，驱动数控铣床的运转；光电脉冲编码器，用于测量主轴的转动速度，并及时反馈信息至数控系统；液压缸的主要作用是通过调整液压来控制回路。 3.工件加工中心主轴部件结构特点 工件加工中心主轴部件的大致结构与数控铣床相类似，唯一不同的地方在于工件加工中心自带刀库和自动换刀的装置，自动化程度相对较高，在控制结构上与数控铣刀会有所不同，具体表现在：
加工中心装配工艺
一、立式加工中心装配主要分为四部分： （一）、研磨部分； （二）、分装部分； （三）、总装部分； （四）、调试部分； 二、研磨部分主要包括： （一）、床身研磨部分： 1、床身的检查及清理； 2、床身地脚螺钉孔手工铰丝，安装地脚螺钉，床身按装配现场位置摆放就位； 3、床身安装水平调整； 4、Y向直线导轨安装基面直线性及扭曲度的检查； 5、Y向直线导轨的安装； 6、复查Y向单根直线导轨的直线性（水平面内/垂直面内）； 7、复查Y向两根一组直线导轨的平行度； 8、Y向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）； （二）、十字滑台研磨部分： 1、十字滑台的检查及清理； 2、将Y向滑块处的调整垫磨成等高； 3、十字滑台X向直线导轨安装基面直线性及扭曲度的检查； 4、X向直线导轨的安装； 5、复查X向单根直线导轨的直线性（水平面内/垂直面内）； 6、复查X向两根一组直线导轨的平行度； 7、X向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）； 8、Y轴轴线运动和X轴轴线运动间的相互垂直； 9、Y向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 10、打销子固定Y向驱动装置中电机座及轴承座的位置； （三）、工作台研磨部分： 1、工作台的检查及清理； 2、将X向滑块处的调整垫磨成等高； 3、X向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 4、打销子固定X向驱动装置中电机座及轴承座的位置； 5、检查工作台上平面对X轴、Y轴的平行度； 6、检查工作台基准T型槽和X轴轴线运动间的平行度； （四）、主轴箱研磨部分； 1、立柱的检查及清理； 2、立柱安装水平调整； 3、刮研主轴箱贴塑面（安装主轴、主轴检查棒、气缸座及气缸，为了锁住主轴检查棒）； 4、Z向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）；
加工中心机械手系统结构设计
毕业设计（论文） 题目加工中心机械手系统结构设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 学生 指导教师王慧武 职称副教授 高科学院 2013 年
任务书填写要求 1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生； 2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写； 4．任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号（如020*******,为10位数），不能只写最后2位或1位数字； 5．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。 6．毕业设计任务书、毕业论文及其它相关的报告书，要求一律用16K纸书写或打印。
系 系主任西安理工大学高科学院批准日期 毕业设计（论文）任务书 系机械设计制造及其自动化专业 09机械1 班学生 一、毕业设计(论文)课题加工中心机械手系统结构设计 二、毕业设计(论文)工作 自 2013 年 02 月 25 日起至 2013 年 06 月 14 日止 三、毕业设计(论文)进行地点高科学院 四、毕业设计(论文)的内容要求 加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床，主要用于加工单件、小批量的箱体零件或棱形零件等精密复杂零件。工件在一次装夹后，加工中心可以自动更换刀具，连续对零件的各加工面自动地完成高精度的铣、钻、铰、镗及攻丝等多种工序。按其主轴布置方式可分为卧式和立式加工中心两大类。 要求针对卧式加工中心，完成其机械手系统（即自动换刀装置）的方案设计、结构设计计算和图纸绘制。 1.卧式加工中心自动换刀装置的主要设计指标为： ⑴刀库容量：60把； ⑵送刀方式：任意； ⑶刀具尺寸（最大）：长400 mm，直径Φ125 mm； ⑷刀具重量：约12 Kg；
龙门机床加工中心主轴系统改型设计
龙门机床加工中心主轴系统改型设计
龙门镗铣床加工中心主轴部分的改型设计 学院机械学院 专业机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名 指导教师
辽宁科技大学2015，04
目录 龙门镗铣床加工中心主轴部分的改型设计 (2) 摘要 (7) 第一章绪论 (9) 1.1 我国机床行业发展趋势 (9) 1.1.1 我国机床发展史 (9) 1.1.2 我国机床行业今年的发展 状况 (10) 1.1.3 我国机床行业未来发展的 趋势 (10) 1.2 本课题的提出 (12) 1.2.1 龙门镗铣床及镗铣加工中 心简介 (12) 1.2.2本课题提出的意义 (13) 1.3 本课题研究的主要任务 (14) 1.4可行性分析 (15) 第二章主轴系统的设计 (17) 2.1 设计参数 (17) 2.2 主轴箱体方案设计 (17) 2.2.1 加工中心主轴型号的选择 (17)
2.2.2 电机型号的选择 (18) 2.2.3 电机主轴轴颈的确定.. 19 2.2.4 电机转速的确定 (19) 2.2.5 加工中心变速箱总体结构 设计 (20) 2.3 主要结构的设计与计算 (21) 2.3.1 带传动的设计 (21) 2.4齿轮传动设计 (24) 2.4.1 轴Ⅰ上的第一组啮合齿轮 (24) 2.4.2 轴Ⅰ上的第二组啮合齿轮 (28) 2.4.3 轴Ⅱ上的第一组啮合齿轮 (33) 2.2.4 轴Ⅱ上的第二组啮合齿轮 (37) 2.4.5 第Ⅲ轴啮合齿轮 (42) 2.5轴的尺寸设计及强度校核 (46) 2.5.1 轴Ⅰ的尺寸设计 (46) 2.5.2 轴Ⅱ的尺寸设计错误!未定 义书签。
数控铣床的主轴箱结构设计
西南科技大学网络教育 毕业设计（论文） 题目名称：论数控铣床的主轴箱结构相关设计 年级：层次：□本科□√专科 学生学号：指导教师： 学生姓名：技术职称：讲师 学生专业：机电一体化技术学习中心名称： 西南科技大学网络教育学院制
毕业设计（论文） 任务书 题目名称论数控铣床的主轴箱结构相关设计题目性质□√真实题目□虚拟题目 学生学号指导教师 学生姓名 专业名称机电一体化技术技术职称讲师 学生层次学习中心名称 年月日
毕业设计（论文）内容与要求： 1.设计部件名称：数控铣床的主轴箱 2．运动设计：根据所给定的转速范围及变速级数，拟定机床主运动传动结构方案(包括传动结构式、转速分布图)和传动系统图，确定各传动副的传动比，计算齿轮的齿数，主轴实际转速及与标准转速的相对误差。 3.根据数控铣床中的重要部件，做出电路图。 4．动力计算：选择电动机型号及转速，确定传动件的计算转速、对主要零件（如皮带、齿轮、主轴、轴承等）进行计算（初算和验算）。 5．结构设计 进行主传动系统的轴系、变速机构、主轴组件等的布置和设计并绘制展开图、剖面图、主要零件工作图。 毕业设计领导小组负责人：（签字） 年月日
毕业设计（论文）成绩考核表 过程评分评阅成绩答辩成绩 总成绩 百分制等级制 1、指导教师评语 建议成绩指导教师签字：年月日
2、论文评阅教师评语 建议成绩评阅教师签字：年月日3、毕业答辩专家组评语 建议成绩答辩组长签字：年月日4、毕业设计领导小组推优评语 组长签字：年月日
摘要 数字控制是近代发展起来的一种自动化控制技术是用数字化信号对机床运动极其加工过程进行控制的一种方法,随着科学技术的迅猛发展，数控机床已经是一个国家机械工业水平的重要标准。 数控机床是装有程序控制系统的机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码，或其他符号编码指令规定的程序。 数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业的渗透形成的机电一体化产品，起技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感技术；(6)软件技术等。计算机对传统机械业的渗透，完全改变了制造业。制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业，具有广阔的发展天地。 数控机床就是将加工过程所需的各种步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都是用数字化的代码来表示。通过控制介质数字信息送入专用区域通用的计算机。计算机对输入的信息进行处理，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。 关键词：机械设计；主轴；数控系统。
加工中心主传动系统的机械结构设计【文献综述】
文献综述 机械设计制造及其自动化 加工中心主传动系统的机械结构设计 一、引言 毕业设计是对我们大学四年期间所学知识的一次综合运用过程，是对大学四年所学知识的一次总结，是一次较全面的设计训练，是理论联系实际的重要实践性环节，是我们在理论学习和生产实践基础上迈向工程设计的一个转折点。在这一学习过程中，培养了我们运用所学知识解决问题的能力，提高了我们对产品整体设计把握的能力。通过这次毕业设计，可以培养和提高我们综合运用所学机械方面的课程和其它以前所学的各科基础知识和专业知识、结合生产实际去分析和解决工程实际问题的能力；可以学习机械设计的一般程序，熟悉和掌握通用机械零件、机床传动系统和简单机械的设计方法和步骤，培养创造性思维能力和增强独立、全面、科学的工程设计能力；可以完成机械设计基本技能的训练，学会使用各种设计资料（标准、规范、手册、图册等）、经验估算、数据处理及编写设计计算说明书。 本次毕业设计的课题是设计一个带有卸荷装置的立式加工中心的主传动系统。参考TH5640立式加工中心，初步了解到该型号立式加工中心主传动系统采用多楔带传动，从主轴电动机经一级带传动传递给主轴。在本文中，详细介绍了立式加工中心主传动系统传动方案的选择设计、电动机选型及功率的计算、多楔带传动的计算、各种零件的设计并确定主轴的卸荷装置和结构形式及关键零件的校核等设计过程。 二、数控机床的基本概况 数控（numerical control,NC）机床，顾名思义，是一类由数字程序实现控制的机床。与人工操作的普通机床相比，它具有适应范围广、自动化程度高、柔性强、操作者劳动强度低、易于组成自动生产系统等优点[2]。数控机床也就是一种装了程序控制系统的机床，该系统能逻辑处理具有使用号码或其他符号编码指令
高速立式加工中心主轴箱结构设计及分析_文怀兴
高速立式加工中心主轴箱结构设计及分析 文怀兴1,陆 君1,吕玉清2 (1.陕西科技大学机电工程学院,陕西西安 710021) (2.宁夏中卫大河机床有限责任公司,宁夏中卫 755000) 摘要:以高速立式加工中心主轴箱为研究对象,为满足高速加工中心整体性能的需要,利用Pro/E 软件,建立了4种主轴箱结构的三维模型,分别进行了主轴箱的力学分析和静、热刚度计算,并对4种方案中最优的设计方案进行了合理的结构优化。分析结果表明,箱体内筋板是影响主轴箱整体刚度的重要因素,并通过优化设计改进了筋板结构布局,提高了箱体刚度。 关键词:主轴箱;Pro/E;静刚度;热刚度 中图分类号:TH122A 文献标识码:A 文章编号:1672-1616(2010)19-0037-04 高速加工具有生产率高、切削力小、工件热变形小、加工精度和表面质量高等4大优点,因此获得了许多工业部门的青睐。加工中心的高速化,使得最初配备的主轴箱等关键部件的刚度和精度要求难以满足,因此必须加强对机床重要部件自身刚度、强度、抗振性的分析来提高机床整体性能,使高速加工技术得到更快的发展[1]。 与国外技术相比,国产数控机床还有一段差距,需要进一步提高进给速度、位置精度以及重复定位精度等性能指标。要提高这些参数必须拥有一套与之相应的有限元模拟仿真和完整的静、动态性能分析方法及优化方案。作为机床主轴系统的重要部件主轴箱体,对其进行结构设计、布局以及静力学动力学分析,是迎合高速加工中心发展的必要条件。因此,如何根据制造工艺技术及组配件的要求,在设计上灵活应用并有所创新,以更好地适应高速加工中心的需要,是摆在机床设计人员面前的一个新课题。高档数控机床的发展将在机床制造业的市场竞争中带来显著的经济效益与社会效益。 本文对主轴箱的研究是为机床厂提供合理的方案选择,对性能最佳的方案进行结构最优化设计,为整体动态性能分析奠定基础,实现从机床的前期设计阶段到生产阶段的转变,达到国内先进水平。1 主轴箱的结构设计及分析 1.1 主轴箱三维建模 主轴箱结构设计采用了以往的设计经验,在结构上采用不同的筋板支撑来提高主轴箱自身刚度,例如:连续加强筋可明显提高扭转刚度,不连续的边缘加强筋对扭转刚度的影响不大,同时边缘加强筋有助于减少缺口部位的应力集中缺陷,对于提高这些部位的刚度是有效的,只有当它有利于形成封闭的切应力流的隔板时,才能对整个结构刚度的提高起到有益作用[2]。在分析了影响刚度的因素后,对主轴箱进行结构设计。主要设计了4种模型,如图1所示 。 图1 三维模型设计 收稿日期:2010-05-06 基金项目:“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项基金资助项目(2009ZX04001-014) 作者简介:文怀兴(1957-),男,陕西武功人,陕西科技大学教授,博士,主要研究方向为机械设计制造及自动化。
CA6140机床主轴箱的设计12
调研报告 大学四年的学习生活即将结束，大学学习生活中的最后一个环节也是最重要一个环节——毕业设计，是对所学知识和技能的综合运用和检验。 本人的毕业设计课题是对CA6140车床主轴箱的设计，其内容包括：总体方案的确定和验证、机械部分的设计计算（伺服进给机构设计、自动转位刀架的选择或设计、编码盘安装部分的结构设计）、主运动自动变速原理等。对普通车床主轴箱的设计符合我国国情，即适合我国目前的经济水平、教育水平和生产水平，又是国内许多企业提高生产设备自动化水平和精密程度的主要途径，在我国有着广阔的市场。从另一个角度来说，该设计既有机床结构方面内容，又有机加工方面内容，有利于将大学所学的知识进行综合运用。虽然设计者未曾系统的学习过机床设计的课程，但通过该设计拓宽了知识面，增强了实践能力，对普通机床和数控机床都有了进一步的了解。 毕业设计作为我们在大学校园里的最后一堂课、最后一项测试，它既是一次锻炼，也是一次检验，在整个设计过程中，我获益匪浅。在此，我要衷心感谢刘老师对我的关心和细致指导。 由于毕业设计是我的第一次综合性设计，无论是设计本人的纰漏还是经验上的缺乏都难免导致设计的一些失误和不足，在此，恳请老师和同学们给以指正。
摘要 作为主要的车削加工机床，CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中，本设计主要针对CA6140机床的主轴箱进行设计，设计的内容主要有机床主要参数的确定，传动方案和传动系统图的拟定，对主要零件进行了计算和验算，利用三维画图软件进行了零件的设计和处理。 关键词：CA6140机床主轴箱零件传动
目录第一章引言 第二章机床的规格和用途 第三章机床主要参数的确定 第四章传动放案和传动系统图的拟定第五章主要设计零件的计算和验算 第六章结论 第七章致谢 第八章参考资料编目
加工中心主轴组件结构设计开题报告
加工中心主轴组件结构设计 1 综述 1.1 本课题研究的意义 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。因此，专家们预言: 机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术；是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。 根据国民经济发展和国家重点建设工程的具体需求，设计制造“高、精、尖”重大数控装备，打破国外封锁，掌握数控装备关键技术，创出中国数控机床品牌，提
高市场占有率是全面提升我国基础制造装备的核心竞争力的关键所在。 1.2本课题要解决的问题 主轴组件是机床的一个重要组成部分，它包括主轴，轴承以及安装在主轴上的传动件。主轴要求传递扭矩，直接承受切削力且还要满足通用机床，专用机床，数控机床各自不同的要求。主轴组件设计应满足的要求： 1）旋转精度 是指轴类工件在装配后，在无负载、低速旋转的条件下，工件前端的径向跳动和轴向窜动量的大小。 2）刚度 指主轴组件在外力的作用下，仍能保持一定工作精度的能力。刚度不足时，不仅影响加工精度和表面质量，还容易引起振动。恶化传动件和轴承的工作条件。 设计时应在其他条件允许的条件下，尽量提高刚度值。 3)抗震性 指主轴组件在切削过程中抵抗强迫振动和自激振动保持平稳运转的能力。抗震性直接影响加工表面质量和生产率，应尽量提高。 4)温升和热变形 温升会引起机床部件热变形，使主轴旋转中心的相对位置发生变化，影响加工精度。并且温度过高会改变轴承等原件的间隙、破坏润滑条件，加速磨损。5)耐磨性 指长期保持其原始精度的能力。主要影响因素是材料热处理、轴承类型和润滑剂方式。 设计时应综合考虑以上几点要求，注意吸收新技术，以获得满意的设计方案。
立式钻床主轴箱的结构设计
立式钻床主轴箱的结构设计 摘要 组合机床是一种专用机床，它是由系列化标准化的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成。。组合机床随着生产力的发展，是由万能机床和专用机床发展而来的。 此次设计的任务是机床立式主轴箱的设计。这次设计的内容有主轴箱设计及其各部件的主要参数。主轴箱的设计是这次任务的重点，它是组合机床的重要部件之一。它是由通用部件，按照被加工零件的加工要求，根据专用要求设计的。合理的安排主轴箱内部每一根轴的的位置，选择合适的各级传动比，将动力和运动由电机或动力部件传给各工作主轴,使之得到要求的转速和转向从而实现对零件的加工。其次，合理安排各主轴和传动轴上齿轮所在的排数；确定主轴和传动轴的支撑方式和预紧方法也是非常重要的工作。 本文依据主轴箱的设计原则完成了对结构型式的选择及动力计算，传动系统的设计与计算，主要轴和轴承以及齿轮的校核，主轴箱总图设计。 关键词主轴箱；传动轴；齿轮；立式钻床
Structure design of vertical drilling machine spindle box Abstract Combined machine tool is a kind of s pecial machine tool. It’s composed of u niversal Parts which systematic and unitized and according to t he shape of the processed parts and special parts of the design of requirements of the machining process. Following with the development of productive forces, combined machine tool developed by u niversal machine tools and special machine tools. This design’s task is the design of vertical machine tool spindle box. This design’s content is the design of spindle box and the parts of this’s major parameter. The key point of this task is the design of spindle box, it is one of the major part of combined machine tool. It is design by universal Parts, and according to p rocessed parts’s processing requirements and p articular requirements. In order to i mplementation of parts processing, arrange the site of each shaft in the spindle box, choose appropriate All levels of drive ratio, let m otivation and sport to the work spindle through motor or power part. By means of it, it can acquire speed and steering. Next, reasonable arrangement the row number of main shaft and shaft’s gear; it is also a very important work that to ensure main shaft and shaft’s support way and pre-tightening methods. In this paper, according to the spindle box’s design princ iples, it complete structure form’s choose and dynamic calculation. The design and calculation of the transmission system. Main shaft and bearing, as well as the check of gear. The design of the spindle box general layout. Keywords The spindle box; Transmission shaft; Gear
高速加工中心结构设计的发展和敏捷制造系统
高速加工中心结构设计的发展和敏捷制造系统 一、采用高速加工中心的必要性 高速加工中心在机床领域中已经确立了不可动摇的地位，现在没有人怀疑高速加工中心的发展前景。许多机床厂都把高速加工中心作为了自己的主导产品，说明高速加工中心的巿场之广阔。高速加工中心的制造技术也已进入成熟期。用于高速加工中心的新部件和新的机床配套件不断推出，进一步提高了高速加工中心的水平。 高速加工中心相比传统加工中心的优势在哪里？或者说我 们为什么要发展高速加工中心？可以从下面表1、表2、表3中看出。由于加工中心的速度和加速度不同，移动同样的距离所耗用的时间是不同的。机器润滑 现以下述4种具有不同速度和加速度的加工中心为例，将其在移动25mm、50mm、100mm、200mm、500mm时所需时间列于表1，以说明其各自的加工效率。
表1 不同速度和加速度的加工中心之移动距离与时间的关系 表2 电主轴启动及停止时间 图1 以不同速度和加速度移动的几种加工中心所用时间与距离曲线
表3 以加工某种零件为例，速度和加速度不同的加工中心所需节拍时间对比 注：上表中切削时间不同是由于高速机床相应使用较高切削速度等切削用量 第一种：V=75m/min，a=10m/s2 (1g)； 第二种：V=60m/min，a=10m/s2 (1g)； 第三种：V=36m/min，a=3m/s2 (0.3g)； 第四种：V=15m/min，a=1m/s2 (0.1g)。 高速加工中心一般采用电主轴，在使用过程中电主轴从启动达到某一转速，或从某一转速到停止所耗用的时间相对较少，也同样节省了时间。表2是某两种电主轴启动和停止所需时间。机器润滑 从表2和图1可以看出由于提高了速度和加速度节省了时间，至于选用高速加工中心可以提高多少效率，我们看表3中四种不同加工中心的对比。机器润滑 从表3显示的数据可以看出用一台高速加工中心完成的工作量，用速度慢一些的加工中心完成同样的工作分别需要1.5
加工中心主轴轴承的装配
加工中心主轴轴承的装配 主轴作为加工中心的关键部件，性能会直接影响到加工中心的精度、转速、刚性、温升及噪声等参数，进而影响工件的加工质量。为了保持优秀的机床加工能力，必须配用高性能的轴承。 主轴轴承的装配质量直接影响其工作状态和使用寿命，有不少数控加工中心的故障就是由于轴承的装配不当造成的，所以应该对轴承的装配技术应当给予足够的重视。洛阳众悦精密轴承现将主轴轴承的装配要点简述如下： 一、主轴轴承的取出与清洗 1.保持手部清洁干燥：精密轴承从包装中取出时，操作者的手应保持清洁干燥，因为手上的汗水会导致生锈，必要时可以戴手套。 2.保证良好的润滑效果：取出的精密轴承应立即进行装脂和涂油处理，加脂精密轴承取出后立即作无污染安装，不作装脂和涂油处理。 3.包装要封好：精密轴承只能在装配之前从原包装中取出清洗。从易挥发缓蚀剂封存的多件精密轴承包装中取出其中的几套后，应立即将包装封好，因为VIC纸的保护气只能在封存的包装中得以保持。 4.正确清洗：加脂精密轴承在装配前不可清洗，而未加脂精密轴承在装配前必须清洗，清洗之后应晾干并立即上防锈油或装脂，以免锈蚀。 二、主轴轴承的安装与安装工具 主轴、丝杠用精密轴承作为机床的基础配套件，其性能直接影响到机床的转速、回转精度、刚性、抗颤振动切削性能、噪声、温升及热变形等，进而影响到加工零件的精度、表面质量等。 1.轴承安装注意事项：轴承装配现场应尽可能保持清洁；避免精密轴承污染或异物的进入，污染物对轴承的运转和使用寿命有很大不良影响；检查轴承座孔和轴上配合面的几何精度、尺寸精度及清洁度；安装时在套圈的配合面涂上少许油或少许脂，轴承更容易安装到设计部位；设计轴承座孔和轴时应有一个100～150的安装引导倒角；不要过分冷却轴承，因为冷凝可导致轴承及轴承的配合面锈蚀；轴承内圈与主轴装配需采用定向装配法或角度选配法，也就是人为地控制各装配件的径向跳动误差的方向，使误差相互抵消而不是累积；轴承压入轴承后应转动灵活无阻滞感；安装完成后，检查精密轴承系统是否运转正常。 2.合理使用安装工具： (1)当过盈量较大时，可采用加热箱、油浴加热或感应器加热轴承来安装，加热温度范围为80℃～100℃，最高不能超过120℃。同时，应用螺母或其它适当方法紧固轴承，以防止轴承冷却后宽度方向收缩而使套圈与轴肩之间产生间隙。 (2)轴承安装时，必须在套圈端面的圆周上施加均等的压力，将套圈压入，不得用鎯头等工具直接敲击轴承端面，以免损伤。 在过盈量较小的情况下，可在常温下用套筒压住轴承套圈端面，用鎯头轻击装配套筒的中心部位，通过套筒将套圈均衡地压入。装配力绝不能通过滚动体来传递，避免直接锤击轴承套圈。压入时，应保证外圈端面与外壳台肩端面，内圈端面与轴台肩端面压紧，不允许有间隙。 (3)采用机械压力机或液压机必须使用装配套筒压装，并保证处于水平状态，如有倾斜会导致轴承沟道因受力损坏，而使轴承产生异响。装配套筒要完全接触轴承内套圈或外套圈端面的整个圆周。