机电一化技术讲稿课件.ppt

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1、复习1.旋转支承的类型与选择1）旋转支承的种类及基本要求2）圆柱支承--运动学式圆柱支撑3）圆锥支承4）填人式滚动支承5）其它支承2.顶针支承3.刀口支承4.弹性支承本次课程内容2.5轴系部件的设计与选择一、轴系设计的基本要求—了解二、轴(主轴)系用轴承的类型与选择--静压轴承、磁悬浮轴承工作原理----掌握三、提高轴系性能的措施—熟悉2.6机电一体化系统(或产品)的机座或机架1机座或机架的作用及基本要求–了解2机座或机架的结构设计要点铸造机座的设计--保证自身刚度的措施焊接机架的设计2.4轴系部件的

2、设计与选择2.4.1轴系设计的基本要求轴系由轴及安装在轴上的齿轮、带轮等传动部件组成.有主轴轴系和中间传动轴轴系。轴系的主要作用是传递转矩、传动精确的回转运动，它直接承受外力(力矩)。中间轴系：要求不高。主轴系：完成主要的作用，要求很高。(1)旋转精度：无负载低转速下，径向跳动和轴向窜动。(2)刚度：抵抗静、动载荷的能力(3)抗振性：强迫振动、自激振动。(4)热变形：(5)轴上零件的布置：卸荷式结构、齿轮靠向轴端、避免弯曲的重叠。弯矩、转矩挠度、扭转角抗弯刚度、抗扭刚度轴上零件的布置得比较变形量小变形

3、量大2.4.2轴(主轴)系用轴承的类型与选择1．标准滚动轴承滚动轴承已标准化系列化，有向心轴承、向心推力轴承和推力轴承，共十种类型。在轴承设计中应根据承载的大小、旋转精度、刚度、转速等要求选用合适的轴承类型。(1)深沟球轴承：轴系用球轴承有单列向心球轴承,一般不能承受轴向力，且间隙不能调整，常用于旋转精度和刚度要求不高的场合。角接触球轴承既能承受径向载荷也能承受轴向载荷，并且可以通过内外圈之间的相对位移来调整间隙。因此在轻载时应用广泛。(2)双列向心短圆柱滚子轴承如图中(a)为较为常见的3182000

4、系列轴承，其滚道开在内圈上；图中(b)为4162900系列轴承，其滚道开在外圈上。此两类轴承的圆柱滚子数目多、密度大，分两列交叉排列，旋转时支承刚度变化较小，内圈上均有1:12的锥孔与带锥度的轴颈配合，内圈相对于轴颈作轴向移动时，内圈被涨大，从而可调整轴承的径向间隙或实现预紧。因此，其承载能力大、支承刚度高，但只能承受径向载荷，与其它推力轴承组合使用，可用于较大载荷、较高转速场合。(3)圆锥滚子轴承如图所示为35000系列双向圆锥滚子轴承。它由外圈1、内圈4和5、隔圈2及圆锥滚子3组成。外圈一侧有凸沿

5、，这样可将箱体座孔设计成通孔，修磨隔套2的厚度便可实现间隙调整和预紧。该轴承能承受较大载荷，用其代替短圆柱滚子轴承和推力轴承，则刚度提高，虽极限转速有所降低，但仍能达到高精度的要求。(4)推力轴承5100系列(单向)和5200系列(双向)推力球轴承，其轴向承载能力很强，支承刚度很大，但极限转速较低，运动噪声较大。新发展起来的23000系列为60°接触角双列推力球轴承。其结构如图所示。它由内圈1、滚珠2、外圈3和隔套4组成，其外径与同轴颈的3182100轴承相同，但外径公差带在零线以下，因此与箱体座孔配

6、合较松，目的在于不承受径向载荷，仅承受轴向推力。修磨隔套4可实现轴承间隙的调整和预紧。它与双列向心短圆柱滚子轴承的组合配套使用获得广泛应用。2．非标滚动轴承主要应用于高精度小尺寸或特殊要求的场合.图中(a)与(b)具有杯形外圈而没有内圈的微型滚动轴承。由螺母、弹簧调整间隙。图中(c)采用碟形垫圈来消除轴承间隙，垫圈的作用力比作用在轴承上的最大轴向力大2～3倍。精密分度头主轴系统密珠轴承:滚珠数量多且接近于多头螺旋排列。由于密集的钢珠有误差平均效应，减小了局部误差对主轴轴心位置的影响，故主轴回转精度有所

7、提高；每个钢珠公转时沿着自己的滚道滚动而不相重复，减小了滚道的磨损，主轴回转精度可长期保持。但过多的增加钢珠会增大摩擦力矩。3．静压轴承滑动轴承阻尼性能好、支承精度高、具有良好的抗振性和运动平稳性。按照液体介质的不同，有液体滑动轴承和气体滑动轴承两大类。按油膜和气膜压强的形成方法又有动压、静压和动静压相结合的轴承之分。动压轴承:轴旋转时介质被带入轴与轴承之间。承载能力与线速度有关。（形成油楔），适用于高速。静压轴承:外部的装置供给有一定压力的介质.刚度大、精度高、抗震性能好、摩擦阻力小。适用于各种速度

8、。液体静压轴承工作原理节流器不考虑轴的重量时四个节流器的液阻相等，即Rg1＝Rg2＝Rg3＝Rg4＝Rg0，油腔1、2、3、4的压力相等即Pr1＝Pr2＝Pr3＝Pr4＝Pr0，主轴被一层油膜隔开，油膜厚度为h0。轴和轴套中心重合。考虑轴的径向载荷W(轴的重量)作用时轴心O移至O1，位移为e，各个油腔压力就发生变化，油腔1的间隙增大、其液阻Rh1减小，油腔压力Pr1降低；油腔2却相反；油腔3、4压力相等。若油腔1、2的油压变化而产生的压力差能满足Pr2一