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精度设计理论-8 —轴系精度分析 问题提出?(例:运动参数测量) 轴系和精度 • 轴系由主轴、轴承和安装在主轴上的传动件等组成。 它的主要作用是带动被测零件或仪器进行精密分度 和作精确旋转运动或分度运动。 • 轴系的精度与这些精密仪器或机械设备的精度有着 密切的关系，甚至起着决定性的作用。 • 随着现代科学技术的发展，对轴系精度提出了愈来 愈高的要求。轴系的径向晃动误差小于光波的波长 已成为普通的精度要求。在某些情况下，甚至要求 轴系的径向晃动误差在数量上不超过一百个金属原 子平均直径的大小。 研究轴系基本目的 分析影响轴系回转精度的因素，并确定评定指标。 研究建立轴系回转精度数学模型的方法，以期 在设计阶段预测轴系的回转精度。 研究在设计、制造、装配和调整过程中，提高轴 系回转精度的方法和措施，以便提 出合理的技 术要求和改善轴系的结构。 主轴实际回转轴线位置的变动 主轴回转轴心是垂直于主轴截面且其回转速度为零的 那条线。它与主轴几何中心 （主轴截面的圆心）不同。 主轴回转误差 •主轴的回转误差也可以看作是由三个误差 分量。 •轴向窜动误差 •径向晃动误差 •角运动误差 径向晃动误差Δc 不同位置径向晃动误差 角运动误差 主轴的径向晃动误差 •单周径向晃动误差 •双周径向晃动误差 •随机径向晃动误差 单周径向晃动误差 • 轴系中主轴回转轴线所作的晃动周期为360°的 径向晃动称之为单周径向晃动。 以V形轴系 中主轴轴 颈的形状 误差为例 当主轴旋转一圈时，就可以得到主轴轴心径向晃动误差的封闭曲线，以 后主轴每转一圈，这种晃动轨迹都重复出现一次，此即主轴的单周径向 晃动误差。 双周径向晃动误差 • 轴系中主轴旋转轴线所作的晃动周期为 720°的径向晃动称之为双周径向晃动， 即主轴每旋转两周时，这种径向晃动误 差重复出现一次，对应于主轴旋转中的 某一位置，这种误差可以有两个数值， 两种符号。 双周径向晃动误差的滞后现象 当主轴反向旋转时，其双周径向晃动误差会出 现如图所示的滞后现象，即主轴反转时，并不会 立即出现双周径向晃动误差，只是当转轴反转到 某一位置后，双周径向晃动误差才开始出现。 随轴系配合间隙的改变而变化 实验发现，在圆锥形轴系中，当主轴位置升高时， 其双周径向晃动误差(公转圆的半径)也随之变大. 不同轴向位置上的双周径向晃动误差 在同一轴系的不同高度 上测量主轴的双周径向晃 动误差，常常发现，虽然 所测得的各位置的误差的 轨迹都接近圆形，周期都 接近720°，但是这些双 周径向晃动误差圆的直径 大多数不相等，而且晃动 的相位也不一致。 双周径向晃动误差按双曲线关系分布 随机径向晃动误差 • 随机径向晃动误差是指主轴轴心运动轨迹不重复 的那种径向晃动。存在随机径向晃动误差的轴 系，其主轴轴心的位置是不确定的，运动轨迹也