第七章 主轴部件课件.ppt

第七章 主轴部件 §7-1 机床主轴的特性及传动方式 一 、机床主轴的技术参数 机床主轴的作用：直接带动工件旋转（或刀具旋转），实现切削加工。 机床主轴部件的工作质量直接影响加工工件的加工精度（尺寸准确度、形状准确度、表面质量） 机床主轴部件应满足一下要求： 1、运动精度 2、刚性 3、抗振性（动态刚度） §7-1 机床主轴的特性及传动方式 主轴传动方式的选择由其转速的高低、扭矩的大小、运动的 平稳性所决定 §7-2 主轴的结构、材料及技术要求 主轴的结构取决于主轴上安装的零件数量和位置以及配合的种类、轴承的形式和热处理工艺 主轴的形状：阶梯形 （轴径从前轴径起向后递减） 主轴的材料根据其所需的刚度、强度、耐磨性和热处理后的变形大小决定 主轴的材料：45钢 主轴的主要配合尺寸制造公差 IT7级 §7-3 主轴的支承 主轴支承是指主轴轴承、支承座及其他相关零件的组合体，其中核心元件是轴承。机床主轴的支撑有滚动轴承和滑动轴承两类，因此把采用滚动轴承的主轴支承称为主轴滚动支承；把采用滑动轴承的称为主轴滑动支承。 滚动轴承和滑动轴承的区别 一、滚动轴承 （3182100系列圆锥孔双排圆柱滚子轴承） 1、滚动轴承的精度：C、D、E、F、G五级，C级最高 2、滚动轴承的配合：与主轴一起转动的内圈应稍紧（gb1、gc1、gd1），装在箱体孔内的外圈应稍松（Cc1、Cd1） 3、滚动轴承的配置（安装位置）选择： 一 、 滚动轴承 一 、 滚动轴承 4、装滚动轴承主轴部件的结构 （1） 中等转速、较大载荷的主轴部件（CA6140 圆锥孔双列圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承） （2） 高转速、轻载荷的主轴部件（内圆磨头 角接触球轴承） （3） 以轴向力为主的主轴部件（钻床 深沟球轴承和推力球轴承） 二 、滑动轴承 滑动轴承的主要材料是各种青铜，耐磨铸铁用在速度和压力都较低的情况下，并且主轴轴颈最好淬硬及光整加工。 常用的滑动轴承类型 1、多油楔动压滚动轴承（必须在一定的转速下才能产生压力油膜，因此不适用于低速运转或转速变化范围较大的主轴） 2、静压滑动轴承（适用于低速或转速变化范围较大以及经常启动的主轴、高精度机床） §7-4 提高主轴部件性能的措施 一、主轴部件的刚性 卸荷传动结构（用以减少主轴变形来提高主轴部件的刚性） 合理布置传动力 适当增加轴承数量 采用合理的跨距 §7-4 提高主轴部件性能的措施 二、滚动轴承间隙的调整和预紧 滚动轴承的刚性比滑动轴承的高 调整间隙通常用拧紧螺母或修磨垫圈的方法 滚动轴承凡是能调整间隙的，都可以使精度和刚度有所提高 三、提高主轴部件的抗振度 1、提高主轴部件的固有频率 2、采用消振装置消耗振动能量 练习与思考 机床主轴部件应能满足哪些要求？ 1、运动精度：主轴运动轨迹的准确性和运动平稳性 2、刚性：主轴部件在工作力作用下的变形不应超过规定的范围 3、抗振性：对于高速及精密机床、主轴部件应有足够的抗振能力 机床主轴的传动方式有哪些？ 1、齿轮传动和链传动 2、带传动 3、原动机直接传动 机床主轴支承采用滚动轴承，一般有哪些配置形式？ 练习与思考 装滚动轴承的主轴部件的结构形式有哪些？ 1、中等转速、较大载荷的主轴部件 2、高转速、轻载荷的主轴部件 3、以轴向力为主的主轴部件 机床主轴滑动轴承有哪些？ 1、多油楔动压滚动轴承 固定多油楔动压滚动轴承 活动多油楔动压滚动轴承 2、静压滑动轴承 提高主轴部件性能的措施有哪些 1、提高主轴部件的刚性 2、滚动轴承间隙的调整和预紧 3、提高主轴部件的抗振度 有噪音、冲击和振动 范围很广 高 高 高 准确 中心距小，结构紧凑 齿 轮 传 动 速度越快，噪音越大 有限制 高 高 高 准确 大 啮合传动 链 传 动 噪音低，缓冲吸振的作用 5~25m/s 低 低 低 不准确 大 摩擦传动 带 传 动 振动 噪音 速度 范围 安装精度要求 效率 功率(承载能力) 传动比 中心距 传动方式 类型 啮合传动 特性比较 低转速、大转矩 中心距较大的主轴传动 运转平稳、小转矩、高转速 高转速 齿轮传动 链传动 带传动 原动机的直接传动 CA6140 外圆磨床 摩擦传动 平面磨床 摆移齿轮变速机构 区别：摩擦形式不一样，一个滚动，一个滑动。虽然滚动的摩擦 力比滑动的摩擦力小，但滑动轴承也应用于不便于安装滚动轴承 的地方，比如发动机的曲轴。 滚动轴承: 是将运转的轴与轴座之间 的滑动摩擦变为滚动摩擦，从 而减少摩擦损失的一种精密的 机械元