《支承件设计》PPT课件.ppt

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1、第三章支承件设计第三章支承件设计第一节概述一、支承件的功用二、支承件的基本要求三、支承件的静力分析第三章支承件设计一、支承件的功用什么是支承件？支承件是机床的基本构件，主要是指：床身底座、立柱、横梁、工作台、箱体、升降台等大件。第三章支承件设计一、支承件的功用支承件的作用？支承件的作用是支承其它零部件，保证它们之间正确的相互位置关系和相对运动轨迹；机床切削时，支承件承受着一定的重力、切削力、摩擦力、夹紧力等。第三章支承件设计一、支承件的功用支承件的连接方式？机床中的支承件有的互相固联在一起，有的在导轨上作相对运动；导轨常与支承件做成一体，也有

2、采用装配、镶嵌或粘接方法与支承件相联接。第三章支承件设计一、支承件的功用支承件的地位？支承件受力受热后的变形和振动将直接影响机床的加工精度和表面质量。因此，正确设计支承件结构、尺寸及布局具有十分重要的意义。第三章支承件设计二、支承件的基本要求刚度抗振性热变形内应力其它第三章支承件设计二、支承件的基本要求刚度（1）所谓刚度是指支承件在恒定载荷或交变载荷作用下抵抗变形的能力。（2）前者称为静刚度，后者称为动刚度。（3）一般所说的刚度往往指静刚度。（4）支承件要有足够的静刚度，即在额定载荷作用下，变形不得超过允许值。第三章支承件设计二、支承件的基本

3、要求2.抗振性（1）抗振性是指支承件抵抗受迫振动和自激振动的能力。（2）抵抗受迫振动的能力是指受迫振动的振幅不超过许用值，即要求有足够的静刚度。（3）抵抗自激振动的能力是指在给定的切削条件下，能保证切削的稳定性。第三章支承件设计二、支承件的基本要求3.热变形（1）机床工作时，电动机、传动系统的机械摩擦及切削过程等都会发热，机床周围环境温度的变化也会引起支承件温度变化，产生热变形；（2）热变形会影响机床的工作精度和几何精度，这一点对精密机床尤为重要。因此应对支承件的热变形及热应力加以控制。第三章支承件设计二、支承件的基本要求4.内应力（1）支承

4、件在铸造、焊接及粗加工的过程中，材料内部会产生内应力，导致变形。（2）在使用中，由于内应力的重新分布和逐渐消失会使变形增大，超出许用的误差范围。（3）支承件的设计应从结构和材料上保证其内应力要小，并应在焊、铸等工序后进行失效处理。第三章支承件设计二、支承件的基本要求5.其它（1）支承件还应使排屑通畅，操作方便，调运安全，加工及装配工艺性好等。（2）支承件的性能对整台机床的性能影响很大，其重量约为机床总重的80%以上，所以应正确地对支承件进行结构设计，并对主要支承件进行必要的验证和试验，使其能够满足对它的基本要求，并在此前提下减轻重量，节省材料

5、。第三章支承件设计三、支承件的静力分析为了保证支承件具有足够的刚度，必须进行受力分析.。以普通车床为例，分析机床及其主要支承件的受力和变形。第三章支承件设计三、支承件的静力分析图3一1普通车床的受力分析第三章支承件设计三、支承件的静力分析从上述分析可知：（1）床身变形的主要形式是在垂直面和水平面内的弯曲，以及由MnZ和MnY联合作用下的扭转；（2）在弯曲变形中，水平面的弯曲对加工精度影响较大，因此设计床身时要注意加强水平面内的弯曲刚度。（3）对于长床身，扭转变形会使刀尖与工件间产生相当大的位移，甚至会成为变形的主要方面，因此要注意提高扭转刚度

6、。（4）主轴箱和尾架对床身作用有较大的弯矩，因此床身两端，特别是主轴箱一端，应注意提高其刚度。第三章支承件设计第二节支承件的静刚度与结构设计一、支承件的静刚度（1）支承件的变形一般包括三部分：自身变形、局部变形和接触变形。（2）对于床身，载荷是通过导轨面施加到床身上的。变形应包括床身自身的变形、导轨的局部变形以及导轨表面的接触变形。（3）局部变形和接触变形不可忽略，有时甚至占主导地位。第三章支承件设计第二节支承件的静刚度与结构设计一、支承件的静刚度1.提高支承件自身刚度（1）定义：支承件抵抗自身变形的能力称为支承件的自身刚度。（2）影响因素：

7、自身刚度主要决定于支承件的材料、形状、尺寸和筋板的布置等。提高支承件的自身刚度，应注意以下几方面：第三章支承件设计第二节支承件的静刚度与结构设计一、支承件的静刚度1.提高支承件自身刚度正确选择支承件的截面和尺寸合理布置隔板合理开窗和加盖第三章支承件设计第二节支承件的静刚度与结构设计一、支承件的静刚度1)正确选择支承件的截面和尺寸支承件所受的载荷，主要有拉压、弯曲和扭转.对于同一材料，截面积相当而形状不同时，截面惯性矩相差很大，合理选择截面可提高支承件自身刚度。第三章支承件设计第二节支承件的静刚度与结构设计一、支承件的静刚度表3—1截面形状与抗

8、扭惯性矩关系第三章支承件设计第二节支承件的静刚度与结构设计一、支承件的静刚度2)合理布置隔板隔板的作用是将作用于支承件的局部载荷传递给其它壁板，从而使整个支承件承受