Solidworks螺旋桨加工键槽机床总体设计Ansys有限元分析+CAD图纸(3)

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在机械制造及修理中,在孔内加工键槽并非易事,尤其是大型结构件孔内键槽的加工,而且现有方法均有不足。例如,用插削法受结构限制, 用刨削法效率低，用拉削法制造成本高等等。更为重要的是, 以上诸法一般对于大型结构件孔内键槽, 则较难实现。因此开发出一种能满足舰船新型螺旋桨锥孔加工专用设备，具有很强的实用意义。

传统加工方法主要有刨床加工，插床加工，电火花机器加工等。但是，存在的问题也很多，如，用插削法受结构限制，用刨削法效率低，用拉削法制造成本高等等。且都具有工件不易装夹，加工范围受限制，需要专用夹具、加工精度不高、不能实现锥度无级可调节等缺点；尤其在大型螺旋浆构件的锥孔中进行键槽的加工几乎是不可能的，设计大于构件尺寸的插床既成本太高又不方便。

为克服上述困难，设计了一种可以座落于不同大型构件上，利用被加工件自身相关要素进行定位、加工任意锥度锥孔键槽的专用机床。该专用机床具有小机构加工大工件，加工精度高，可实现在任意锥度中锥孔键槽加工等特点。

1.2 螺旋桨与桨轴轴连接方式

螺旋桨是船舶的必备推进部件，它的加工精度直接影响推进系统的性能。螺旋桨和船的尾轴相联接的部分称为桨毂，桨毂一般为截头的锥形体。

螺旋桨在轴上的安装质量会直接影响船舶的航行安全。在船用螺旋桨中，其螺旋桨与船尾轴常用的连接方法有两种。

其一，有键连接方式。

螺旋桨采用有键连接多采用干式安装方式，安装时通常为工人用锤子敲击专用扳手进行。干式安装方式劳动强度较大，而且不能保证桨轴配合锥面时具有足够的表面压力。因此，采用有键连接螺旋桨的干式安装只适用于中小型船舶。而对于螺旋桨轴直径过大的大中型船舶，为了预防锥面间的应力腐蚀，以保证传递足够的扭矩，在使用有键连接方式下，也必须采用湿式安装，即通过油槽往桨轴配合锥面注入高压油的安装方式。

其二，无键连接方式。

不借助于键，而是借助于用过盈或黏接方法将螺旋桨装配在螺旋桨轴配合锥面上的安装方式。

目前，世界上大多数大型船舶在固定螺旋桨桨轴与桨毂两者的相对位置都采用液压无键联接的方式。螺旋桨的无键液压联接技术，是通过与圆锥面的过盈配合来实现的，其液压装配原理是将高压液体注入桨毂中使其产生了弹性变形而胀大，并且同时另一路高压液体利用轴向千斤顶或轴向活塞式液压缸等辅助工具把桨毂推入到螺旋桨桨轴的锥体部位，当轴向推入量达到安装要求所需要的的推入量后，卸去液压使螺旋桨桨毂收缩固定在桨轴的锥体部位上。由于弹性变形作用使螺旋桨桨毂产生复合应力，同时因为它们之间有一定的摩擦系数，在锥面之间产生了聚紧力，可传递扭矩的作用。螺旋桨的液压无键联接不仅可靠性强,装配质量好,而且拆装工作方便。使船舶航行性能以及人员的安全得到了有力的保证。

1.3 机床设计的目的及内容

本次设计为精密键槽推拉机床，复合了拉床刨床插床的优点，可加工多种精密键槽源Z自+751+文/论^文]网[www.751com.cn，并且受力情况好，具有利用工件自身要素定位夹紧，使工件在装夹时定心容易，加工速度快，加工精度高。在欧美发达国家采用该原理生产的键槽机床已经基本取代老式插床进行键槽加工。而国内这门技术却并不成熟，多数加工时采用改变设计图纸或者土办法加工，这不仅增加了成本，降低了强度，而且也降低了机械的精度。