3M7680型钢球磨球机优化设计研究

论文摘要

本文根据“十二.五”规划轴承行业的发展需要,在研究钢球生产工艺的基础上,对光球工序所使用的3M7680型钢球磨球机的结构与加工原理进行了深入研究,根据实际生产活动中存在的缺陷与不足,有针对性的对3M7680型钢球磨球机的结构进行了优化设计,旨在提高钢球的加工精度和加工效率的同时达到节能减排的目的。文中主要对以下几个方面进行了优化设计研究:1.主轴系统作为核心动力系统,为提高系统效率,主轴直接使用弹性柱销联轴器与减速电机相连,而且由于弹性柱销联轴器可补偿主轴与电机轴之间的微量不同轴安装误差,系统的精度也可得到保证。2.经过优化后机床采用丝杠螺母副及弹簧机构组成新的机械式进给系统,并将阻尼板以模块化机构的形式安装到新型机床中,为保证系统稳定性,放弃原机型的转动盘进给形式,而将固定盘安装在线性导轨上。这种安装方式有利于保证主轴转动的稳定,防止因主轴旋转造成磨盘抖动,进而影响加工精度。通过改进后的机床能够为加工G3级精度的钢球提供较好的光球加工。3.进料系统将进球口多个滚道进球的方式改为单个滚道进球,在出球口处将多个滚道出球的方式改为单个滚道出球,钢球是在磨盘外进入下一滚道循环,故不存在堵塞的现象。改进后原进料方式进料时间缩短20%左右,进料效率提高25%左右,能耗降低了10%左右。通过上述研究,最终达到提高钢球加工精度和加工效率的目的,以及实现磨球机节能减排的目的。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.1.1 钢球的重要性
• 1.1.2 国内钢球的加工工艺及主要设备
• 1.2 课题意义及国内外研究现状
• 1.2.1 钢球精度等级划分
• 1.2.2 国内外市场前景及研究现状
• 1.2.3 我国轴承行业存在的矛盾与问题
• 1.3 课题的指导思想及研究内容
• 1.3.1 课题指导思想
• 1.3.2 课题的研究内容和方法
• 第二章 对现有钢球磨球机的研究
• 2.1 现有磨球机简介
• 2.1.1 磨球机主机结构
• 2.1.2 磨球机工作原理
• 2.1.3 3M7680 磨球机的安装、使用步骤及性能参数
• 2.2 现有磨球机的缺陷及改进方案设想
• 2.2.1 现有磨球机缺陷
• 2.2.2 改进方案设想
• 2.3 本章小结
• 第三章 磨球机光球加工原理的研究
• 3.1 国内钢球加工设备现状
• 3.2 磨球机光球加工的基本原理
• 3.2.1 钢球在滚道内的运动
• 3.2.2 光球板的磨削特性
• 3.2.3 光球板的磨损机理
• 3.2.4 光球磨削的宏观机理
• 3.2.5 光球磨削的微观机理
• 3.2.6 建立光球磨削力的数学模型
• 3.3 磨球机的磨削效率分析
• 3.4 磨球机磨削过程中钢球的受力分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 磨球机结构的优化设计
• 4.1 主传动系统的优化设计
• 4.1.1 减速电机的选择
• 4.1.2 联轴器的选择
• 4.1.3 主轴轴承的校核
• 4.1.4 键的选择
• 4.2 进给系统的优化设计
• 4.2.1 滑移丝杠设计计算
• 4.2.2 减速电机的选型计算
• 4.2.3 联轴器的选型计算
• 4.2.4 螺旋弹簧设计计算
• 4.2.5 轴承校核计算
• 4.2.6 线型导轨的选型计算
• 4.2.7 推拉横梁设计及有限元分析
• 4.3 磨球机阻尼系统的设计计算
• 4.3.1 阻尼板驱动电机设计校核
• 4.3.2 蜗轮蜗杆设计校核
• 4.3.3 传动齿轮设计计算
• 4.3.4 阻尼板修整器设计
• 4.4 磨球机进料系统的优化设计
• 4.4.1 现有磨球机进料系统方案及缺点
• 4.4.2 进料系统优化设计方案
• 4.5 磨球机防尘装置的设计
• 4.6 改进后设备总装图
• 4.7 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 主要研究工作与创新点
• 5.3 存在的问题与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文
• 致谢