大工13秋《机械制造装备设计》辅导资料十四.doc

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1、《机械制造装备设计》辅导资料十四主题：第3章典型部件设计（第1节）学习时间：2013年12月30日一2014年1月5日内容：这周我们将学习本门课程课件第3章的第1节，这部分主要介绍主轴部件应满足的基本要求、主轴的传动方式、主轴部件结构设计，希望同学们认真学习，下面整理出整体框架供同学们学习。%1.本周学习目标掌握主轴部件设计%1.本周学习内容主轴部件设计%1.具体主要内容（一）主轴部件应满足的基本要求主轴部件是机床的执行件，由主轴及其支承轴承、传动件、密封件及定位元件等组成。基本要求：旋转精度：是指装配后，

2、在无载荷、低速转动条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度。刚度：是指主轴部件在外加载荷作用下抵抗变形的能力。抗振性：指抵抗受迫振动和自激振动的能力。温升和热变形：主轴部件运转时，因各相对处的摩擦生热，切削区的切削热等使主轴部件的温度升高，形状尺寸和位置发生变化，造成主轴部件的所谓热变形。精度保持性：是指长期地保持其原始制造精度的能力。（二）主轴的传动方式主轴部件的传动方式主要有齿轮传动、带传动、电机直接驱动等。1.齿轮传动齿轮传动的特点是

3、结构简单、紧凑，能传递较大的扭矩，能适应变转速、变载荷工作，应用最广。它的缺点是线速度不能过高，通常小于12~15m/s,不如带传动平稳。2.带传动由于各种新材料及新型传动带的出现，带传动的应用日益广泛。常用有平带、三角带、多楔带和同步齿形带等。特点是靠摩擦力传动（除同步齿形带外）、结构简单、制造容易、成本低，特别适用于中心距较大的两轴间传动。皮带有弹性可吸振，传动平稳，噪声小，适宜高速传动。带传动在过载中会打滑，能起到过载保护作用。缺点是有滑动，不能用在速比要求准确的场合。同步齿形带通过带上的齿形与带轮上

4、的轮齿相啮合传递运动和动力，同步齿形带的齿形有两种：梯形齿和圆弧齿。同步齿形带传动的优点、是：无相对滑动，传动比准确，传动精度高。1.电动机直接驱动电动机转子轴就是主轴，电动机座就是机床主轴单元的壳体。主轴单元大大简化了结构，有较宽的调速范围；有较大的驱动功率和扭矩；便于组织专业化生产。广泛地用于精密机床、高速加工中心和数控车床中。（三）主轴部件结构设计1.主轴部件的支承数目多数机床的主轴采用两支承方式：前、后两个支承。为提高刚度和抗振性，有的机床采用三支承方式。三个支承中可以前、后支承为主要支承，中间支承

5、为辅助支承；也可以前、中支承为主要支承，后支承为辅助支承。且后者应用较多。2.推力轴承位置配置形式前端配置：两个方向的推力轴承都布置在前支承外。在前支承处轴承较多，发热大，温升高；但主轴受热后向后伸长，不影响轴向精度，精度高，对提高主轴部件刚度有利。用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床。中间配置：两个方向的推力轴承配置在前支承的后侧。这类配置方案可减少主轴的悬伸量，并使主轴的热膨胀向后；但前支承结构较复杂，温升也可能较高。后端配置：两个方向的推力轴承都布置在后支承处。前支承处轴承较少，发热小，温

6、升低；但是主轴受热后向前伸长，影响轴向精度。用于轴向精度要求不高的普通精度机床，如立铳、多刀车床等。两端配置：两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支承处。主轴受热伸长后，影响主轴轴承的轴向间隙。为避免松动，可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀。常用于短主轴，如组合机床主轴。推力轴承配置型式:a）前端配置b）中间配置c）后端配置d）、e）两端配置E——d)1.主轴传动件位置的合理布置（1）传动件在主轴上轴向位置的合理布置合理布置传动件在主轴上的轴向位置，可以改善主轴的受力情况，减少主轴变形，提高主轴的抗振性。主轴上传

7、动件轴向布置时，应尽量靠近前支承，有多个传动件时，其中最大传动件应靠近前支承。（2）驱动主轴的传动轴位置的合理布置主轴受到的驱动力相对于切削力的方向取决于驱动主轴的传动轴位置。主轴上传动件的轴向布置方案：a）前支架内侧b）前支架外侧c）主轴后侧)±Fx△1△%1.练习题1.主轴部件是机床的执行件，由主轴及其支承轴承、传动件、密封件及定位元件等组成。2.主轴部件的传动方式主要有齿轮传动、带传动、电机直接驱动等。3•旋转精度是指装配后，在高速转动条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。（X）2.齿轮

8、传动比带传动平稳。（x）3.带传动能用在速比要求准确的场合。（x）6•带传动能起到过载保护作用。（J）7•同步齿形带传动无相对滑动。（J）8.齿轮传动（A）保证准确的传动比。A能B不能C有时能，有时不能D9.齿轮传动（B）起到过载保护作用。A能B不能C有时能，有时不能D10.主轴的传动方式不包括（D）。以上都不对以上都不对D链传动A齿轮传动B带传动C电动机直接驱动