金属切削机床 第2版 教学课件 作者 黄鹤汀 第八章　主 轴 组 件.ppt

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1、第八章　主轴组件第一节　主轴组件的基本要求第二节　主轴组件的典型结构第三节　主轴滚动轴承第四节　主轴滑动轴承第五节　主　　轴第一节　主轴组件的基本要求一、旋转精度主轴的旋转精度是指主轴在手动或低速、空转时，主轴前端定位面(安装工件或刀具部位)的径向跳动和轴向窜动值。二、静刚度静刚度简称刚度，是指主轴组件在受外载时抵抗变形的能力。图8-1　主轴组件静刚度第一节　主轴组件的基本要求三、抗振性主轴组件的抗振性是指其抵抗受迫振动和自激振动而保持平稳运转的能力。四、温升和热变形主轴和传动机构在运转中，由于摩擦和搅油等耗损而产生热量，出现温升。五、耐磨性主轴组件的耐磨性是指长期保持其原始精度的能

2、力，即精度的保持性。第二节　主轴组件的典型结构一、车、镗、铣类机床主轴组件1.角接触球轴承主轴组件图8-2　CK7815型数控车床主轴组件1—前端盖　2—角接触球轴承　3、9、11—内隔套　4、8—调整螺母5、7、13、14—锁紧螺母　6—主轴　10—双列圆柱滚子轴承12—齿形带轮第二节　主轴组件的典型结构2.双列圆柱滚子轴承主轴组件3.圆锥滚子轴承主轴组件图8-3　圆锥滚子轴承主轴组件a)圆锥滚子轴承主轴组件1、3—圆锥滚子轴承　2、6、9—锁紧螺母　4—隔套　5—碟形弹簧　7—深沟球轴承　8—环b)加梅轴承主轴组件1—端盖　2—锁第二节　主轴组件的典型结构图8-4　摇臂钻床主轴组

3、件1—主轴　2、5—套筒　3、4、7、8—轴承6—转动齿轮　9—螺母第二节　主轴组件的典型结构二、钻床类主轴组件图8⁃4为摇臂钻床主轴组件。三、磨床类主轴组件图8⁃5为一种内圆磨床的砂轮主轴，又称内圆磨头。图8-5　内圆磨床砂轮主轴组件1—外端盖　2—内盖　3—外隔套　4—内隔套第三节　主轴滚动轴承一、主轴常用的滚动轴承主轴组件中常用的滚动轴承，除圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承等类型外，还有如图8⁃6所示的几种类型。第三节　主轴滚动轴承表8-1　滚动、动压和静压轴承性能的比较第三节　主轴滚动轴承表8-1　滚动、动压和静压轴承性能的比较第三节　主轴滚动轴承图8-6　

4、几种常用的主轴轴承1、6—内圈　2、5—滚珠　3—外圈　4—隔套第三节　主轴滚动轴承1.双列圆柱滚子轴承(图8-6a、b)2.角接触球轴承(图8-6c)3.双向推力角接触球轴承(图8-6d)4.双列圆锥滚子轴承(图8-6f)5.加梅(Gamet)轴承(图8-6g、h)二、滚动轴承的配置型式大多数机床主轴组件采用两支承结构。1.适应承载能力和刚度的要求第三节　主轴滚动轴承表8-2　几种常见轴承配置型式工作性能的比较第三节　主轴滚动轴承表8-2　几种常见轴承配置型式工作性能的比较第三节　主轴滚动轴承2.适应转速的要求3.适应精度的要求(1)前端定位　推力轴承都集中在前支承，主轴受力变形向

5、后延伸，不影响加工精度，但前支承结构复杂，调整轴承间隙不方便，前支承发热量较大。第三节　主轴滚动轴承表8-3　推力轴承配置方式第三节　主轴滚动轴承图8-7　组合机床主轴组件(2)后端定位　推力支承都集中在后端，结构简单，但主轴因受热变形会向前伸长，影响加工精度。第三节　主轴滚动轴承(3)两端定位　推力支承分别设在前后支承处，主轴受热伸长，轴承轴向间隙改变较大，若推力轴承布置在径向轴承内侧，则主轴可能因变形而弯曲。4.适应结构的要求三、主轴滚动轴承间隙调整和预紧图8-8　滚动轴承预紧前后的受力情况第三节　主轴滚动轴承四、主轴滚动轴承的精度和配合主轴轴承以4级为主(即P4)，高精度机床主

6、轴可用P2级，要求较低的主轴或三支承主轴的辅助轴承可用P5或P6级。表8-4　主轴轴承精度表8-5　滚动轴承的配合五、主轴滚动轴承的润滑和密封润滑的目的是减少摩擦与磨损、延长寿命，也起到冷却、吸振、防锈及降低噪声的作用。第四节　主轴滑动轴承一、液体动压滑动轴承动压轴承依靠主轴以较高的转速旋转时，带着润滑油，从间隙大处向间隙小处流动，形成压力油楔而将主轴浮起，产生压力油膜以承受载荷。图8-9　外圆磨床砂轮主轴组件1—轴瓦　2、5—圆环　3、4—螺母　6—轴承第四节　主轴滑动轴承二、液体静压轴承动压轴承在转速低于一定值时，压力油膜就建立不起来。图8-10　静压轴承的工作原理图1、2、3、

7、4—油腔第五节　主　　轴1.主轴的结构2.主轴的材料和热处理表8-6　主轴材料及热处理3.主轴主要结构参数的确定(1)主轴前轴颈直径D1的选取　主轴前轴颈D1一般可根据机床类型、主电动机功率以及主参数来选取，见表8-7。第五节　主　　轴表8-7　主轴前轴颈的直径(单位：mm)(2)主轴内孔直径d的确定　很多机床主轴具有内孔，主要用来通过棒料、拉杆、冷却管等，并能减轻主轴重量。(3)主轴前端悬伸量a的确定　主轴前端悬伸量是指主轴前支承径向反力作用点到前端受