机械装备制造三章.doc

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1、1．主轴组件:由主轴及其支承轴承和安装在主轴上的传动件、密封件及定位元件等组成。主轴组件是机床实现旋转运动的执行件，是机床重要的组成部分。其功用是传递运动和动力，并带动工件或刀具完成表面成形运动；主轴还要承受切削力和传动力等载荷，并保证工件或刀具与机床其他有关部分保持精确的相对位置。2.主轴组件应满足的基本要求:1）旋转精度:指主轴装配后，在空载、低速转动状态下，安装刀具或工件的主轴部位的径向跳动和轴向跳动。旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔的制造、装配和调整精度。主轴组件的旋转精度直接影响工件的加工精度2）刚度:指主轴组件在外载荷作用下

2、抵抗变形的能力。刚度的量化:以主轴前端产生单位位移的弹性变形时，在位移方向所施加的作用力大小来表示（静刚度:主轴组件在静载荷作用下抵抗变形的能力；动刚度:主轴组件在交变载荷作用下抵抗变形的能力）主轴主件的刚度不足直接影响零件的加工精度和机床的性能3）温升及热变形:主轴组件运转时，因各相对运动处的摩擦生热，切削区的切削热等使主轴组件的温度升高，其尺寸、形状及位置发生变化，造成主轴组件的热变形。热变形会引起轴承间隙变化，润滑油粘度降低，影响主轴组件的工作性能，降低加工精度5）精度保持性:主轴组件的精度保持性是指长期地保持其原始制造精度的能力

3、。又称为耐磨性。磨损速度与摩擦的种类有关，与主轴及轴承的结构特点、表面粗糙度、材料的热处理方式、润滑、防护及使用条件等许多因素有关，精度保持性影响机床使用寿命内的加工精度和工作稳定性。3.。机床上最常用的主轴轴承有滚动轴承和滑动轴承两大类。4.。轴承的选择：滚动轴承的优点：①预紧后的滚动轴承有足够的刚度和较高的旋转精度，能在转速和载荷变化范围很大的条件下稳定工作。②滚动轴承为标准件，质量稳定，成本低。③滚动轴承容易润滑。滚动轴承与滑动轴承相比的缺点：①滚动轴承工作时的径向刚度是变化的。②滚动轴承的阻尼较低。③滚动轴承的径向尺寸较大。一般

4、情况下应尽量采用滚动轴承，尤其适于大多数立式主轴。只有在一些对动刚度性能要求较高的卧式精密机床主轴组件中采用滑动轴承。有的机床前支承采用滑动轴承，而后支承则采用滚动轴承。轴承的承载能力和疲劳寿命并不是选择主轴轴承的主要依据。5.双列圆柱滚子轴承内圈有1:12的锥孔，可与相同锥度的主轴轴颈相配合，通过轴向移动内圈来调整轴承的径向间隙和预紧；径向刚度较大，能承受较大的径向载荷，但不能承受轴向载荷，一般常和推力轴承配套使用；允许的极限转速低于角接触球轴承。该轴承适用于径向载荷较大和刚度较高、中等转速的主轴组件前支承上。6.双向推力角接触球轴承

5、的接触角为60º,可用来承受双向轴向载荷，但不承受径向载荷，常与双列短圆柱滚子轴承配套使用。其允许的极限转速比推力球轴承高。安装时轴承外圈与箱体孔为间隙配合。7.角接触球轴承常用的型号有7000C系列和7000AC系列，前者接触角为15º，多用于极限转速高、轴向载荷小的机床；后者接触角为25º，可承受较大轴向载荷，其极限转速高于双列圆柱滚子轴承。8.为提高支承刚度，可采用两个角接触球轴承组合安装。a背对背组合;b面对面组合;c同向组合9.圆锥滚子轴线形成的锥面与轴承轴线的夹角（半锥角）相当于接触角，所以圆锥滚子轴承可以同时承受径向载荷和

6、轴向载荷，承载能力和刚度较高，但因其摩擦面积较大，故其极限转速较低。10.双列圆锥滚子轴承可以承受径向载荷和两个方向的轴向载荷，承载能力和刚度都较大。加梅轴承有用于前支承的H系列和后支承的P系列，应配套使用。其润滑情况要好于前者。11.轴承的刚度与轴承的类型有关，轴承的极限转速与轴承滚动体的几何形状有关。通常情况下，同一尺寸的轴承，线接触的滚子轴承比点接触的球轴承刚度高，双列轴承比单列轴承的刚度高；但在一定的温升条件下滚子轴承比球轴承允许的极限转速低。另外，同一类型的轴承，滚动体的分布圆越小，滚动体越小，极限转速越高。为提高主轴组件的刚

7、度，有时采用轻系列或特轻系列轴承来增大主轴轴颈的直径。12.主轴常用滚动轴承的轴向承载能力和刚度由强到弱依次为：推力球轴承、推力角接触球轴承、圆锥滚子轴承、角接触球轴承；而承受轴向载荷轴承的极限转速由高到低依次为：角接触球轴承、推力角接触球轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承。常用滚动轴承的径向承载能力和刚度由强到弱依次为：双列圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、角接触球轴承、深沟球轴承；而承受径向载荷轴承的极限转速由高到低依次为：深沟球轴承、角接触球轴承、双列圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承。13.轴承的精度:通常采用P2、P4、P5级和SP（其尺寸精度

8、相当于P5级、旋转精度相当于P4级）、UP级（其尺寸精度相当于P4级、旋转精度高于P4级）。轴承的精度越高，主轴旋转精度及其他性能越好。前轴承的精度比后轴承对主轴部件的旋转精度影响大。因此，应选择前轴承的精