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机床的传动皮带轮支承改进对精度及振动的影响 李乔良 (昆明铣床厂技术中心 云南 昆明 650201) 摘要：当传动电机轴长度较短，并且还要在电机座与电机之间加上电机调整板，使得 皮带轮悬臂较长时，只有改进电机皮带轮的支承方式，加强支承刚度，才能提 高机床的传动刚度，从而保障机床精度的稳定性。 关键词：皮带轮精度振动 悬臂梁支承挠度 一、引言 在现代机床发展中，提高机床传动刚度是适应当前机床向高精度、高速度、高效率、低振动发 展的重要措施之一。 在进给传动系统中提高传动刚度，对机床精度提高非常有利。在传动系统中电机与丝杠采用直 接联结比采用皮带联结好得多。但并不是任何情况下都能采用直接联结方式，有时受结构限制，有 时受传动比优选限制，有时受整机性价比的限制等等。在这种情况下电机与丝杠之间必须采用皮带 传动时，而如何提高机床的传动刚度?这就是摆在我们面前需要解决的问题，只有改进电机皮带轮 的支承方式，加强支承刚度，才能提高机床的传动刚度，从而保障机床精度的稳定性。 二、理论基础 带传动必须具有适当的张紧力，另外受载荷变化影响，皮带的张紧力也跟着变化。带传动在机 、 ／ 一 图1 床上的应用，皮带轮的支承方式大多数为悬臂支承。下面以(图1)为例导出悬臂梁的最大挠度和 端截面转角与悬臂长的关系。 166 图l所示挠曲线的微分方程为 EIv。=M=-p(L-X) EIv7=P／2 积分得 X2-PLX+C (a) EIv=P／6X3．PL／2X2+CX+D(b) 在固定端A转角和挠度均应等于零，即 当X=0时vA 7=QA=0 (c) vA =0 (d) 把边界条件(c)式代人(a)式，(d)式代人(b)式得 C=EIQA=0 D=EIvA=0 再将所得积分常数C和D代回(a)式和(b)式 得转角方程和挠曲线方程分别为 EIv7=P／2X2．PI，X EIv=P／6X-PL／2X2 由此可得截面B的端截面转角和最大挠度分别为 7=-PXV2EI QB=vB (e) fB=VB =-PXV6EI(3L—X) (f) 式中E—材料的弹性模量 I=丌d4／64 由式(e)和式(f)可以看出对于所受相同外力P和同样材质的轴，受力点与支承点之间的距离与轴 的最大挠度m和端截面转角QB是成平方倍数的正比关系，因此减小x值就能大大减小fB值，也 就是减小悬臂长度能大大提高轴的刚度。 三、在进给传动链中的应用 。 在实际应用中，我厂的XK8140数控万能工具铣床x轴的进给传动系统中，由于电机轴长度较 短，并且还要在电机座与电机之间加上电机调整板，使得皮带轮悬臂更长，如图2皮带轮无支承。 经改进后如图3皮带轮有支承，使支承点靠近受力点。从而增强电机轴的刚度，也就提高了机床的 最难保证的。在电机皮带轮支承方式改进前，批量生产精度能够控制在VDI标准的定位精度0．02