10 主轴组件.ppt

《10 主轴组件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第5章主轴组件机床构造与设计主要内容主轴组件的设计要求；主轴滚动轴承、滑动轴承的选择设计；主轴组件的设计计算；提高主轴组件性能的一些措施。要求：掌握主轴组件的设计方法机床主轴机床主轴是机床在加工时直接带动刀具或工件进行切削和表面成形运动的旋转轴。主轴组件的组成主轴、轴承、传动件(如齿轮、带轮)和固定件(如螺母)等主轴组件的功用夹持着工件或刀具，完成表面成形运动；传递运动和转矩；承受切削力和驱动力等载荷。注意：主轴组件夹持着工件（车床）或刀具（钻床、镗床、铣床、磨床）直接参加表面成形运动，因此它的回转轴心线位置必须准确、稳定，以保证一定的加工精

2、度和表面粗糙度。它的工作性能对加工质量和机床生产率有重要的影响。5.1对主轴组件的基本要求基本要求旋转精度刚度抗振性温升和热变性精度保持性1、旋转精度旋转精度：指装配后，在无载荷、低速转动的条件下，主轴安装工件或刀具部位的径向和轴向跳动。是机床的一项重要精度指标。影响被加工零件的几何精度和表面粗糙度。国家标准已对通用(包括数控)机床的旋转精度已有规定。影响旋转精度的因素：各主要件(主轴、轴承、壳体孔等)的制造、装配和调整精度。工作转速下旋转的精度（1）通常讲的旋转精度是在无载荷、低速转动的条件下。（2）当主轴以工作转速旋转时，由于润滑油膜的产

3、生和不平衡力的扰动，旋转精度将有所变化。这个差异，对于精密和高精度机床，是不可忽略的。（3）工作转速下旋转的精度，影响因素还有：主轴的转速、轴承的设计和性能，润滑剂和主轴组件的平衡。2、静刚度（1）主轴组件静刚度（主轴组件刚度）主轴组件抵抗静态外载荷的能力。（2）主轴组件的弯曲刚度K(N/um)使主轴前端产生单位位移，在位移方向测量处所需施加的力：K=F／δ（3）主轴组件刚度不足造成的影响影响加工精度；传动质量；工作平稳性，引起振动。（4）可从结构设计等方面,尽可能地提高主轴组件的刚度。影响主轴组件静刚度因素：主轴的尺寸、形状;滚动轴承型号

4、、数量、预紧和配置形式；前后支承的距离；主轴前端的悬伸量等。3、抗振性指主轴受到交变切削载荷时，能够平稳地运转而不发生振动的能力。造成影响影响工件的表面质量；刀具耐用度；主轴轴承寿命；产生噪声。影响因素主轴组件的静刚度；质量分布（重心偏移）；阻尼(特别是主轴前轴承的阻尼)。主轴的固有频率应远大于激振力的频率，使它不易发生共振。4、温升和热变形热变形：指机床工作时，各相对运动处的摩擦和搅油，其损耗的能量转化为热，造成温升，使主轴组件在形状和位置上产生的畸变。造成影响：温升使润滑油的粘度下降，使润滑脂熔化流失，影响轴承的工作性能；温升产生热变形，

5、使主轴伸长，轴承间隙变化；主轴箱的热膨胀使主轴偏离正确位置；如果前后轴承温度不同，还将使主轴倾斜。影响因素轴承的类型、配置及间隙的调整方式;润滑和密封方式;散热条件。轴承的温升与转速有关。国标规定了轴承允许的温升、最高温度。指长期保持其原始精度的能力，即精度保持性。影响耐磨性的因素材料、热处理、轴承（或衬套）类型、润滑方式等。提高耐磨性的措施易磨损的部位应淬硬。要求高的，应用氮化钢，并经氮化处理。5、耐磨性二、结构上的要求1、定位可靠（承受径向、轴向载荷轴承）2、长期运转（精度、寿命）3、标准设计（头部）4、工艺性好（加工、装配）5.2主轴轴

6、承选择和滚动轴承一、主轴轴承的选择机床主轴轴承类型滚动轴承滑动轴承1滑动轴承在滑动摩擦下工作的轴承。应用场合一般在低速重载工况条件下.或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。2滚动轴承将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。3滚动轴承比滑动轴承优点：(1)能在转速和载荷变化幅度很大的条件下稳定地工作。(2)能在无间隙，甚至预紧(有一定过盈量)条件下工作。(3)摩擦系数小，有利于减少发热。3滚动轴承比滑动轴承优点：(4)滚动轴承润滑容易。用脂润滑，一次装填一直用到修理时才换脂。用油润滑，单位时间所需的

7、油量也远比滑动轴承小。4滚动轴承的缺点是：(1)滚动体的数量有限，所以滚动轴承在旋转中的径向刚度是变化的。这是引起振动的原因之一。(2)滚动轴承的阻尼较低。(3)滚动轴承的径向尺寸比滑动轴承大。5主轴轴承的选用原则（1）一般情况下应尽量采用滚动轴承。特别是大多数立式主轴，用滚动轴承可以采用脂润滑以避免漏油。（2）加工表面粗糙度数值较小，主轴是水平的机床（如外圆和平面磨床、高精度车床等）才用滑动轴承。（3）主轴前支承用滑动轴承，后支承和推力轴承用滚动轴承。主轴组件的抗振性主要决定于前轴承，因此，采用这种结构，可提高主轴的抗振性。6主轴滚动轴承的

8、主要设计内容类型的选择与配置；精度及其选配；间隙调整；支承座的结构；轴承的配合及配合零件的精度；轴承的润滑与密封等。二、机床主轴常用滚动轴承种类（1）角接触球轴承特