墨石电极镗孔专机机械系统设计--毕业设计.doc

北华大学学士学位论文

学士学位论文

石墨电极镗孔专机机械系统设计
摘 要
石墨电极是电弧炉炼钢或其他电冶金行业的重要导电材料，随着电弧炉炼钢和其他电冶金行业的发展，石墨电极生产已经成为国民经济中不可缺少的部门之一，在国家历次发布的技术发展政策中均被列为重点发展内容。
本文主要讨论石墨电极镗孔专机机械系统设计，主要包括机床床身结构的设计，托料架的设计，夹具及夹紧机构的设计。通过GSK96数控系统和PLC实现专机的自动控制。石墨电极接头生产采用数控加工，其优点是加工质量稳定、可靠加工精度高、具有高度柔性、生产率高、改善劳动条件、利于生产管理，减轻工作人员压力，降低生产成本，提高经济效益。
关键词：石墨电极；夹紧机构；夹具；GSK96

Abstract
Graphite electrode is an important conductive material for the electric arc furnace steel-making or other electric metallurgical industry. With the development of the electric arc furnace steelmaking and other electric metallurgical industry, the production of graphite electrodes has become an indispensable one of the sectors in the national economy, and was classified as key development of content each time in our country's technology development policies in the past.
With graphite electrode boring plane mechanical system design were discussed in this paper, mainly including the design of the machine tool lathe bed structure, rack design, design of fixture and clamping mechanism. Through GSK96 and PLC digital control system to realize automatic control. Graphite electrode joint production adopts numerical control processing, its advantage is that machining quality is stable, reliable, high precision, highly flexible, high productivity, improve working conditions, conducive to production management, reduce the staff pressure, reduce the production cost, improve the economic benefit.
Key words：Graphite electrode； Clamping mechanism； Fixture；GSK96

目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的目的及意义 1
1.2国内外发展及状况 1
1.3课题研究内容分析 2
1.4课题研究的主要内容 2
1.5本章小结 3
第二章 系统总体方案设计 4
2.1技术要求 4
2.1.1石墨电极接头参数 4
2.1.2机床的技术要求 4
2.2机床控制方式 5
2.3镗孔专机机床结构设计 5
2.4镗孔专机运动方案确定 5
2.5镗孔专机夹紧系统运动方案设计 6
2.6本章小结 6
第三章 主传动设计 7
3.1主轴电机的选择 7
3.1.1主轴电机的功率计算 7
3.2滚子链的设计 8

3.2.1链传动的优缺点 8
3.2.2滚子链传动的设计计算 9
3.3减速器的选择 10
3.3.1减速器的作用 10
3.3.2减速器的分类 10
3.3.3镗孔专机减速器的选择 10
3.4主传动轴的设计计算与校核 11
3.4.1主轴基本尺寸的确定 11
3.4.2主轴强度校核 12
3.4.3主轴刚度校核 13
3.5键的选择与校核计算 13
3.5.1键连接的功能及分类 14
3.5.2键的选择 14
3.5.3键的校核 14
3.6轴承的选择 15
3.6.1轴承的特点及分类 15
3.6.2轴承类型的选择方法 15
3.6.3镗孔专机轴承的选择 15
3.7本章小结 18
第四章 系统主要结构设计 19
4.1夹具的设计 19
4.1.1机床夹具的基本要求 19
4.1.2夹具结构设计 19
4.2夹紧装置传动机构的设计 20
4.2.1夹紧装置的要求 20
4.2.2夹紧装置传动机构的设计方案 21
4.2.3传动装置的结构 21
4.3托举机构的设计 21
4.3.1支撑件的功用 22
4.3.2对支撑件的基本要求 22
4.3.3支撑件的设计步骤 22
4.3.4支撑件的结构设计 22
4.3.5镗孔专机对托举机构的要求 23
4.3.6托举机构结构设计 23
4.3.7托举机构材料的选择 24
4.4本章小结 24
第五章 丝杠的选择 25
5.1滚珠丝杠传动的特点 25
5.2滚珠丝杠的工作原理和结构 25
5.3滚珠丝杠的选择计算 26
5.3.1进给率引力Fm的计算 26
5.3.2最大动载荷C的计算 26
5.3.3滚珠丝杠的选择 27
5.4滚珠丝杠的效率计算 28
5.5刚度验算 28
5.6压杆稳定性校核 29
5.7本章小结 29
第六章 导轨的选择 30
6.1 导轨主要功能 30
6.2 导轨的基本形式 30
6.3 间隙调整 31
6.4 导轨的润滑 32
6.5 润滑油的选择 32
6.6本章小结 33
第七章 结论 34
致 谢 35
参考文献 36

III
第一章 绪论
1.1研究的目的及意义
炭素行业是国家重点支持的基础原材料产业，其主导产品石墨电极是钢铁工业炼钢过程中使用的不可替代的耐高温、耐氧化的导电材料[1]。
石墨电极，主要以石油焦、针状焦为原料，煤沥青作结合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧形式释放电能对炉料进行加热熔化的导体，根据其质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。
石墨具有以下铜无法比拟的优质特性，加工速度：高速铣粗加工较铜快3倍，高速铣精加工较铜快5倍；可加工性好，能实现复杂的几何造型；重量轻，密度不足铜的1/4，电极容易夹持，可减少单个电极的数量，因为可捆绑做成组合电极；热稳定性好，不变形无加工毛刺[2]。

图1.1 石墨电极及接头
随着石墨电极市场竞争日趋激烈，电极市场由国内逐步向国外市场开拓，对石墨电极质量的要求己不仅仅局限在电极内部。由于石墨电极是冶金行业，有色金属等行业必需的产品，所以电极的质量与产量将直接影响上述行业的发展。
1.2国内外发展及状况
国际炭素行业起步已久，加工工艺已经成熟，已经达到了大型规模全自动化生产的阶段，并且可以大规模生产大规格超高功率石墨电极及接头产品。其技术领先的国家及公司有：
美国：步高（POCO）石墨公司、尤卡炭素公司、斯塔克浦尔炭素公司。
日本：东洋炭素有限公司、东海碳素有限公司、新日本科技炭素有限公司。
德国：西格里碳素集团、逊克炭素公司。
法国：罗兰炭素公司。
我国有超过150 家的炭素企业，主要石墨电极生产企业包括方大炭素（22%）、中钢吉炭（20%）、南通扬子（10%）等，三者合计占据52%的市场份额；高功率与超高功率石墨电极行业集中度更高，方大炭素与中钢吉炭两家合计占60%以上的市场份额。
吉林薛氏炭素有限公司位于吉林省吉林市，是国内仅有的做石墨电极加工机床的厂家之一。近年来该公司发展迅速，已经形成了石墨电极的加工生产线，其制造的机床深受国内外人士的好评。
1.3课题研究内容分析
石墨电极本体加工工艺如图1.2所示[3]。

图1.2 石墨电机本体加工工艺图
石墨电极本体加工工艺主要包括：原料上料对中、镗内锥及铣端面、车外圆、加工螺纹、称重，人工检验等。本课题研究该生产线中第二道工序：镗内锥及铣端面专机机械系统设计。通过数控系统控制专机的伺服系统、进给系统和夹紧装置来完成镗孔加工工艺。
1.4课题研究的主要内容
（1）了解石墨电极本体加工工艺过程。
（2）了解镗孔专机的电气控制系统、液压系统。
（3）掌握石墨电极镗孔机械加工工作过程。
（4）详细设计石墨电极镗孔专机机械系统。

1.5本章小结
本章节对课题的背景进行了大体的概括，介绍了炭素行业石墨电极的工业应用及其在国民经济中的重要地位，了解了石墨电极的加工工艺以及本镗孔专机的重要性，为后来的设计进行铺垫。

37
第二章 系统总体方案设计
2.1技术要求
2.1.1石墨电极接头参数

图2.1 石墨电极接头参数
表2.1 接头尺寸表（一寸四扣）
电极
直径
(/mm)
接头(/mm)
接头孔(/mm)
螺距(/mm)
D
L
d2
l
d1
H

200
122.24
-0.5
177.8
-1
80
-3
6
115.92
+0.5
91.9
+6
~
+8.0
6.35
250
152.4
190.5
108
14608
101.3
300
177.8
215.9
129.2
171.48
114
350
203.2
254
148.2
196.88
133
400
222.25
304.8
158.2
215.93
158.4
450
241.3
304.8
177.9
234.98
158.4
500
269.88
355.6
198
263.56
183.8
2.1.2机床的技术要求
鑫源碳素镗孔专机加工石墨电极直径250~600mm，长度L=1800~2400mm，主轴转速n=200，精度为0.03~0.04mm,采用专用铣刀强力铣削，加工时间t=2.5分钟。
2.2机床控制方式
鑫源碳素镗孔专机采用半闭环控制，采用广州数控GSK96系统，该系统具有操作简单，维护方便，性能优越，加工质量稳定、加工精度高、具有高度柔性、生产率高、改善劳动条件、利于生产管理现代化并且能全自动的加工石墨电极，减轻工作人员压力，降低生产成本，提高经济效益等优点。
2.3镗孔专机机床结构设计
镗孔专机机床主要结构如图2.2所示[4]。

1.主轴电机2.除尘罩（刀具）3.夹具4.床身5.液压缸6.滑台7.托料架8.伺服电机9.滚珠丝杠
图2.2 机床结构示意图
2.4镗孔专机运动方案确定
动力头为机床主轴提供动力，是机床的重要动力部件，为机床主轴提供主运动。主运动由电机驱动，经过减速器和链轮传递给主轴，机床主轴带动刀具旋转完成镗孔动作。进给运动采用伺服电机通过滚珠丝杠机构传动，刀具的进给运动为机床在水平面内的前进与退回运动。进给系统总体方案框图如图2.3所示。
图2.3 进给系统总体方案框图
2.5镗孔专机夹紧系统运动方案设计
夹紧装置要求具有较高的同步性，采用液压控制方式，其优点是结构简单，运行可靠，安装调试方便。液压同步缸控制动力滑台运动，滑台上装有夹紧机构来完成工件的夹紧。
2.6本章小结
鑫源碳素镗孔专机是数字控制专用机床，本章主要对系统控制方式、机床参数以及运动方式进行了阐述，了解了机床的特点，明确了本专机机械结构设计内容。
第三章 主传动设计
3.1主轴电机的选择
3.1.1主轴电机的功率计算
按在加工过程中遇到的最大切削力和最大切削速度来计算，鑫源炭素镗孔加工由于使用专用刀具，切削力较大，所以根据铣削进行计算。即：
(3.1)
式中FC——切削力(N)；
——切削深度(mm)；
——每齿进给量（mm/z）；
—— 切削宽度（mm）；
——刀具直径（mm）；
K——刀具前角对切削力的影响系数；
K1——切削速度对切削力的影响系数；
n——铣刀转速(r/min)。
由于石墨硬度未知，可按灰铸铁进行参数选择，根据《切削用量简明手册》[5]查得如表3.1所示。
表3.1 铣削参数
铣刀类型
刀具材料
公式中的系数及指数
cF
xF
yF
mF
wF
qF
加工灰铸铁硬度190HBS
端铣刀
硬质合金
54.5
0.9
0.74
1.0
0
1.0
圆柱铣刀
58
1.0
0.8
0.9
0
0.9
圆柱铣刀
立铣刀
高速钢
30
0.1
0.65
0.83
0
0.83
根据加工电极最大直径为600mm，由2.1.1石墨电极接头参数选择刀具直径d0=125mm，齿数Z=12，主轴转速n=196r/min，铣刀每齿进给量fz=0.18mm/z，切削深度=7.5mm。因刀具材料为硬质合金，所以按硬质合金刀具进行铣削参数选择。如表3.2所示。
表3.2 刀具前角对切削力影响系数K
前角g0
15°
15°
5°
0°
-5°
-10°
-15°
-20°
K
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
刀具前角¡0=5°，所以K=1.1。
铣削速度：
(3.2)
根据表3.3所示切削速度对切削力的影响系数。
表3.3 切削速度对切削力影响系数
切削速度nc(m/min)
50
75
100
125
150
175
200
250
K1
1.00
0.98
0.96
0.94
0.92
0.90
0.88
0.86
选取K1=0.98
算得最大铣削力
(3.3)
铣削最大功率
(3.4)
因为所选减速器传动比为1:11，链轮传动比为1:1，所以主轴电机功率
(3.5)
由于实际加工环境较恶劣，影响铣削力的因素又有很多，例如：
（1） 刀具的齿数；
（2） 刀具的直径；
（3） 切削速度；
（4） 切削宽度；
（5） 每齿进给量；
所以本设计只是给出其中一种设计计算的方案，结合实际加工时的情况选择电机型号为11KW三项异步电机，型号为Y2—160M—4，额定电压为380V，满载转速为1460r/min,防护等级IP55.
3.2滚子链的设计
3.2.1链传动的优缺点
链传动是一种挠性传动，它由链条和链轮组成。通过链轮轮齿与链条链节的啮合来传递运动和动力。链传动在机械制造中应用广泛。
与摩擦型的带传动相比，链传动无弹性滑动和整体打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率高；又因为链条不需要像带那样张的很紧，所以作用于轴上的径压力较小；链条采用金属材料制造，在同样的制造条件下，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑；同时，链传动能在高温和潮湿的环境中工作。
与齿轮传动相比，链条的安装精度要求较低，成本低。在远距离传动时，其结构比齿轮传动轻便的多。
链传动的缺点是：只能实现平行轴之间的传动；运转时不能保持恒定的瞬时传动比；磨损后易发生跳齿；工作时有噪声。
3.2.2滚子链传动的设计计算
1.选择链齿数
取小链轮齿数Z1=25，大链轮的齿数
(3.6)
2.确定计算计算功率
根据《机械设计手册》第四版[6]查得，，单排链，则计算功率为
(3.7)
式中：---工况系数
---主动链轮齿数系数
---电动机额定功率
3.选择链条型号及节距
根据及及，查《机械设计》，纪名刚主编，可选16A-1。查得链条节距为。
4.计算链节数
初选中心距
(3.8)
取。相应的链长节数为
(3.9)
取链长节数节。
5.计算链速，确定润滑方式
(3.10)

由m/s和链号16A-1可查得采用滴油润滑。
6.计算压轴力FP
有效圆周力为：
(3.11)
链轮水平布置时的压轴力系数KFp=1.15，则压轴力为
(3.12)
根据以上计算选择链条型号为：16A-1´88。
3.3减速器的选择
3.3.1减速器的作用
减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机（马达）的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作到小负荷、精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。
3.3.2减速器的分类
减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。它的种类繁多型号各异，不同种类有不同的用途。按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。以下是常用的减速机分类：
（1） 摆线针轮减速机
（2） 硬齿面圆柱齿轮减速器
（3） 行星齿轮减速机
（4） 软齿面减速机
（5） 三环减速机
（6） 起重机减速机
（7） 蜗杆减速机
（8） 轴装式硬齿面减速机
（9） 无级变速器
3.3.3镗孔专机减速器的选择
根据工艺要求、机床结构特点及转速选择减速器，已知主轴电机额定转速n=1460r/min，选择摆线针轮减速器，其型号为BWD4-11-11，中心高为200mm，传动比为1:11。摆线针轮减速器具有如下优点：
1.传动比大：摆线针轮减速机一级减速时传动比为1:7到1：87；两级减速时转动比为121～7569，用户也可以根据自己的实际需要选用减速比更大的三级减速。
2.传动效率高；    
3.保养方便（润滑方式）： 
#6125以下使用不要保养的专用高级油脂；
4.体积小，重量轻： 
摆线针轮减速机采用行星传动原理，输入轴和输出轴在同一轴线上而且有与电动机直联呈一体的独特之处，因而摆线针轮减速机本身具有结构紧凑，体积小、重量轻的特点。用它代替两级普通圆柱齿轮减速器，体积可减少1/2～2/3；重量约减轻1/3～1/2。
5.拆装方便，容易维修：
由于摆线针轮减速机结构设计合理、拆装简单便于维修，使用零件个数少以及润滑简单。
6.使用可靠、故障少、寿命长：
主要传动啮合件使用耐磨耗及耐疲劳性能良好的高炭铬轴承钢制造，经淬火处理（HRC58-62）获得高强度，因此摆线针轮减速机机械性能好，耐磨性能好；运转接触采用滚动磨擦，基本上无磨损，故故障少、寿命长，其寿命较普通齿轮减速器可提高2-3倍。
7.运行平稳，噪音小：
摆线针齿啮合齿数较多，重叠系数大以及具有机件平稳的机理，使振动和噪声限制在最小程度。
3.4主传动轴的设计计算与校核
3.4.1主轴基本尺寸的确定
镗孔机床主轴传递的功率为56.22kW，最大转速nmax =136r/min，选用轴的材料为45号钢，机床主轴为传动轴，主要承受扭矩，所以按照扭转强度条件计算。
扭转的强度条件为[6]
(3.13)
式中tT——扭转切应力，MPa；
T——轴所受的扭矩，N×mm；
WT——轴的抗扭截面系数，mm3；
n——轴的转速，r/min；
P——轴传递的功率，KW；
d——计算截面处轴的直径，mm
[tT]——许用扭转切应力，MPa，见表3.4。

表34 轴常用几种材料的[tT]及A0值
轴的材料
Q235-A、20
Q275
35(1Cr18Ni9Ti)
45
40Cr、35SiMn
38SiMnMo
[tT]/MPa
15~25
20~35
25~45
35~55
A0
149~126
135~112
126~103
112~97
由上式可得轴的直径
(3.14)
式中 A0= (3.15)
对于空心轴
(3.16)
式中b=，即空心轴的内径与外径之比，通常取b=0.5~0.6
根据表3.4，选取[tT]=35，b=0.55，所以
A0== (3.17)
(3.18)
考虑到实际机床结构要求以及轴向的定位要求设计轴的基本尺寸如下：
图3.1 轴的结构
3.4.2主轴强度校核
1.计算外力偶矩
根据轴在实际工作过程中的受力情况，其受力简图如图3.2所示，

图3.2主轴受力简图
计算出主轴的外力偶矩如下：
已知主轴电机为11kW，摆线针轮减速器效率为93%，链轮效率为95%，
MA=MB=N.m (3.19)
2.画轴的扭矩图，确定危险截面

图3.3 扭矩图
根据图3.1，可以确定危险截面处于AB段，d=110mm，b=，许用扭转切应力[tT]=35MPa。
3.强度校核
(3.20)
所以轴的强度足够。
3.4.3主轴刚度校核
按照刚度条件式
(3.21)
式中：T——横截面上的最大扭矩；
G——材料的剪切弹性模量；
IP——横截面对圆心的极惯性矩；
[j]——单位长度的许用扭转角；
(3.22)
式中b=，即空心轴的内径与外径之比。
已知轴的材料为45号钢，G=80´103MPa，由于机床要求精度较高，所以取[j]=0.4°/m。
(3.23)
所以轴的刚度足够。
3.5键的选择与校核计算
镗孔专机主轴链轮处采用键连接，主轴所传递的扭矩为682.43N×m。
3.5.1键连接的功能及分类
键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。键连接的主要类型有：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。
3.5.2键的选择
键的截面尺寸b´h按轴的直径d由标准中选定。键的长度L一般可按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮毂的长度；而导向平键则按照轮毂的长度及其滑动距离额定。一般轮毂的长度可取，这里的d为轴的直径。普通楔键的主要尺寸见表3.5[6]。
表3.5 普通楔键的主要尺寸
轴的直径d
>65~75
>75~85
>85~95
>95~110
>110~130
键宽b´键高h
20´12
22´14
25´14
28´16
32´18
键的长度系列L
10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180，200，220，250，¼
因为键所在轴的轴径为110mm，轮毂的长度为48mm，所以根据键的长度系列选择键的长度L=45mm，根据表3.5选择A28´45的普通楔键。
3.5.3键的校核
查《机械设计手册》第二卷得键工作面的挤压强度条件为
(3.24)
T——主轴转矩，N ×mm；
D——轴的直径，mm ；
b——键的宽度，×mm ；
i——键的工作长度，因为楔键工作面为上下面，所以i=L=45mm。
m——摩擦因数，对钢和铸铁，m= 0.12~0.17；这里取m= 0.15。
——键联接的许用挤压应力及许用挤压压强，MPa，查《机械设计手册》第二卷（如下表3.6）。
表3.6 键联接的许用挤压应力、许用挤压压强和许用剪应力 /MPa
许用应力及许用压强
联接工作方式
被联接零件材料
不同载荷性质的许用值
静载
轻微冲击
冲击

静联接
钢
125 ~150
100 ~120
60~90
铸铁
70~80
50~60
30~45

动联接
钢
50
40
30

120
90
60

由于实际加工中存在冲击，所以取 ，所以 ，故联结能满足挤压强度要求。
3.6轴承的选择
3.6.1轴承的特点及分类
轴承的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。滚动轴承特点：摩擦系数小，起动阻力小，而且它已经标准化，选用、润滑、维护都很方便，所以在一般机器中应用较广。滑动轴承适用于高转速、特大冲击和振动、径向空间尺寸受限制或必须剖分安装（如曲轴的轴承）、以及需要水或腐蚀性介质中工作等场合。
滑动轴承按结构轴承可以分为（1）整体式径向滑动轴承（2）对开式径向滑动轴承（3）止推滑动轴承
滚动轴承是比较常用的轴承，按载荷方向分为：向心轴承、推力轴承；按滚动体分为：球轴承、滚子轴承；按是否能调心分为：调心轴承、非调心轴承；按滚动体列数可分为：单列、双列和多列；按照能否分离分为：可分离轴承、不可分离轴承。
3.6.2轴承类型的选择方法
选择轴承的类型与很多因素有关，通常根据以下几个要素：
（1）允许空间。（2）载荷大小和方向。（3）轴承工作转速。（4）旋转精度。一般机械均可用G级公差轴承。（5）轴承的刚性。（6）轴向游动。（7）摩擦力矩。（8）安装与拆卸。
3.6.3镗孔专机轴承的选择
在此次设计中主轴采用的轴承为深沟球轴承6024，圆锥滚子轴承32024，推力轴承51226及双列滚柱轴承NN3028。安装时轴承组可预紧，具有较好的支撑刚度和旋转精度。
由于轴径、载荷和转速已确定，所以根据轴径、载荷和转速选择轴承。
主轴左端轴承选用型号深沟球轴承6024，圆锥滚子轴承32024，参数如下表3.7 和3.8所示。
表3.7 深沟球轴承（GB/T2761994）
基本尺寸/mm
基本额定载荷/kN
极限转速/
重量/kg
轴承代号
其他尺寸/mm
安装尺寸/mm
球径/mm
球数
d
D
B

脂
油

60000型

r
min

min

max

max

Z
120
150
16
28.9
32.9
3400
4300
0.54
61824
129.3
140.7
1
125
145
1
8.731
27
165
22
55.0
56.9
3200
4000
1.13
61924
133.7
151.3
1.1

127
158
1
13.494
19
180
19
58.8
60.4
3000
3800
1.374
16024
140.7
159.3
1
126
174
1
14.288
18
180
28
87.5
49.2
3000
3800
1.99
6024
137.7
162.4
2
130
170
2
19
14
215
40
155
131
2600
3400
5.30
6224
149.4
185.6
2.1
132
203
2.1
30.162
10
260
55
228

208
2200
2800
12.2
6324
163.3
216.7
3
134
246
2.5
44.45
8
表3.8 单列圆锥滚子轴承（GB/T277-1994）
基本尺寸/mm
基本额定载荷/kN
极限转速/
重量/kg
计算系数
轴承代号
其他尺寸/mm
安装尺寸/mm
d
D
T
B
C

脂
油

e
Y

30000型

r
min

min

min

max

min

max

min

min

min

max

max
120
165
29
29
23
172
318
1800
2400
1.78
0.35
1.7
1
32924
29.3
1.5
1.5
127
128
150
157
160
6
6
1.5
1.5
180
38
36
31
198
338
1700
2200
3.1
0.37
1.6
0.9
32024X2
38.0
2.5
2
-
-
-
-
-
6
9
2.1
2
180
38
38
29
242
405
1700
2200
3.18
0.46
1.3
0.7
32024
39.3
2.5
2
130
131
161
170
173
7
9
2.1
2
180
48
48
38
298
535
1700
2200
4.07
0.31
2
1.1
33024
35.5
2.5
2
130
132
160
170
171
6
10
2.1
2
200
62
62
48
448
778
1600
2000
7.68
0.40
1.5
0.8
33124
47.6
2.5
2
130
130
172
190
192
10
14
2.1
2
215
43.5
40
34
338
482
1500
1900
6.20
0.44
1.4
0.8
30224
44.1
3
2.5
132
139
187
203
203
6
9.5
2.5
2.1
215
61.5
58
50
478
758
1500
1900
9.26
0.44
1.4
0.8
32224
52.3
3
2.5
132
134
181
203
206
7
11.5
2.5
2.1
260
59.5
55
46
562
745
1300
1700
14.2
0.35
1.7
1
30324
49.0
4
3
134
153
221
246
238
8
13.5
3
2.5
260
68
62
42
535
725
1300
1700
15.3
0.83
0.7
0.4
31324
81.8
4
3
134
140
203
246
246
9
26
3
2.5
260
90.5
86
69
825
1230
1300
1700
22.1
0.35
1.7
1
32324
61.6
4
3
134
147
213
246
240
9
215
3
2.5
右端轴承选用单列推力轴承51226，双列滚柱轴承NN3028，参数如表3.9和3.10 所示。
表3.9 单列圆锥滚子轴承（GB/T301-1995）
基本尺寸/mm
基本额定载荷/kN
最小载荷常数
极限转速/
重量/kg
轴承代号
其他尺寸/mm
安装尺寸/mm
d
D
T

A
脂
油

51000型

min

max
r
min

min

max

min
130
170
30
108
375
0.74
1300
1900
1.70
51126
132
170
1
154
146
1
190
45
188
575
1.75
900
1400
3.93
51226
133
187
1.5
166
154
1.5
225
75
358
1070
5.91
600
850
11.7
51326
134
220
2.1
186
169
2.1
270
110
630
2010
21.1
430
600
32.0
51426
134
265
4
212
188
3
表3.10 圆柱滚子轴承（GB/T283-1994）
基本尺寸/mm
基本额定载荷/kN
极限转速/

重量/kg
轴承代号
其他尺寸/mm
安装尺寸/mm
d
D
B
Cr
Cor
脂
油

N型

r
min

min

min

max

max

max
140
210
33
158
220
2000
2800
4
N1028
192
—
—
—
2
1.1
149
—
2
1
250
42
302
415
1800
2400
9.1
N228
221
179
208
11
3
3
154
—
2.5
2.5
250
68
438
700
1800
2400
15
N2228
221
179
208
11
3
3
154
—
2.5
2.5
300
62
545
690
1600
2000
22
N328
260
196
241
15
4
4
158
—
3
3
300
102
825
1180
1600
2000
37
N2328
260
192
252
15
4
4
158
—
3
3
360
82
845
1020
1400
1800
—
N428
304
—
—
18
5
5
162
—
4

4
3.7本章小结
主传动是镗孔专机主要动力部分，控制主轴旋转完成镗孔平端动作。本章主要介绍了主轴电机、链轮的选择计算以及轴的尺寸设计与强度、刚度校核。进行了键的选择与校核和轴承的选择，确定了减速器型号，锻炼了自己独立思考以及查阅文献和《机械设计手册》的能力。完成了本设计的核心内容。

第四章 系统主要结构设计
4.1夹具的设计
4.1.1机床夹具的基本要求
机床夹具必须满足下列基本要求：
1、保证工件的加工精度。保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，注意夹具应有足够的刚