YKHS2210型弧齿锥齿轮铣齿机主轴设计+润滑密封 第8页

由于热膨胀是材料的固有特性，因此提高主轴组件热稳定性的主要措施是减少发热、加快散热、隔离热源以及采用尽可能合理的结构设计，以使热变形能得到补偿和对加工的影响最小。
主轴组件必须有足够的耐磨性，以便能够长期保持精度。主轴上易磨损的地方是刀具或工件的安装部位以及移动式主轴的工作部位。为了提高耐磨性，主轴的上述部位应该淬硬，或者经过氮化处理，以提高其硬度增加耐磨性。主轴轴承也需有良好的润滑，提高其耐磨性。
以上这些要求，有的还是矛盾的。例如高刚度与高速，高速与低温升，高速与高精度等。这就要具体问题具体分析。例如设计高效数控机床的主轴组件时，主轴应该满足高速和高刚度的要求；设计高精度数控机床时，主轴应满足高刚度、低温升的要求。
3.3数控铣齿机主轴的结构设计
3.3.1设计任务分析
轴的结构设计的任务，就是在满足强度、刚度和振动稳定性的基础上，根据轴上零件的定位要求及轴的加工、装配工艺性要求，合理地定出轴的结构形状和全部尺寸。
轴的结构主要取决于以下因素：轴在机器中的安装位置及形式；轴的毛胚种类；轴上作用力的大小和分布情况；轴上零件的布置形式及固定方式；轴承类型及位置；轴的加工工艺以及其他一些要求。无论具体情况如何，轴的结构一般应满足以下几方面的要求：
1）轴和轴上零件要有准确的工作位置；
2）轴上零件应便于装拆和调整；
3）轴应具有良好的制造工艺性；
4）轴的受力合理，有利于提高强度和刚度；
5）节省材料，减轻重量；
6）形状及尺寸有利于减小应力集中。
3.3.2确定主轴部件的定位方式

（1）轴向定位
零件在轴上的轴向定位方法，主要取决于它所受轴向力的大小。此外，还应考虑轴的制造及轴上零件装拆的难易程度、对轴强度的影响及工作可靠性等因素。Simulink基于SVPWM永磁同步电机的控制系统仿真+原理图+电路图
常用轴向定位方法有：轴肩、套筒、圆螺母、挡圈、圆锥形轴头等。
由于所用数控车床主轴要求转速高，转矩小，故轴向定位我们选择轴肩，轴环，圆螺母定位。
1）轴肩：轴肩由定位面和过度圆角组成。为保证零件端面能靠紧定位面，轴肩圆角半径必须小于零件毂孔的圆角半径或倒角高度；为保证有足够的强度来承受轴向力，轴肩高度值为h=(2-3)R。
2）轴环：轴环的功用及尺寸参数与轴肩相同，宽度b≥1.4h。若轴环毛坯是锻造而成，则用料少、重量轻。若由圆钢毛坯车制而成，则浪费材料及加工工时。
3）圆螺母：当轴上两个零件之间的距离较大，且允许在轴上切制螺纹时，可用圆螺母的端面压紧零件端面来定位。

（2）周向定位
周向定位方式根据其传递转矩的大小和性质、零件对中精度的高低、加工难易等因素来选择。常用的圆周向定位方法有：键、花键、弹性环、销、过盈等联结，通称轴毂联结。
由于该主轴转速很高，在轴上不允许出现不对称的结构，而键、花键、弹性环、销等结构都会出现不对称结构，故轴的圆周向定位我们选择过盈联结。
另外，轴的结构应尽量简单，有良好的加工和装配工艺性，以利减少劳动量，提高劳动生产率及减少应力集中，提高轴的疲劳强度。

3.3.3主轴尺寸参数计算
（1）最小轴颈估算
    当数值上时，可按扭转刚度估算最小轴径，即： 

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