机床课程设计指导详解.ppt

图3-26 传动轴一端固定的几种方式（一） a）衬套和端盖固定 b）孔台和端盖固定 c）弹性挡圈和端盖固定 图3-26 传动轴一端固定的几种方式（二） d）两个弹性挡圈固定 e）轴承外圈上的挡圈 f）另一端的结构 图3-27 传动轴两端固定的方式 调整 螺钉 调整 垫片 调整 垫片 第三节 主轴 一、主轴结构 主轴的结构主要决定于主轴上所安装的刀具、夹具、传动件、轴承和密封装置等的类型、数目、位置和安装定位方法。 为了满足刚度要求和能得到足够的止推面以及便于装配，常把主轴设计成阶梯轴，即轴径从前轴径起向后递减，主轴是实心还是空心的，主要取决于机床类型。 主轴端部系指主轴前端，它的形状决定于机床的类型、安装夹具或刀具的形式。 保证：夹具或刀具安装可靠，定位准确，装卸方便和能传递一定的扭矩。 二、材料和热处理 主轴材料主要根据载荷特点、耐磨性和热处理、变形大小等因素决定。 因为：主轴的载荷相对来说不大，引起的应力通常小于钢的强度极限，因此强度不是选材的依据。 主轴的刚度与材料的弹性模量E值有关，钢的E值较大，所以主轴材料首选钢。值的注意的是：钢的弹性模量E的数值与钢的种类和热处理方式无关，即无论是普通钢还是合金钢，其弹性模量E基本相同，因此在选择钢材时首先选用价格便宜的中碳钢（45#），只有在载荷特别重和有较大冲击时，或者精密机床主轴需要减少热处理变形时，或者轴向移动的主轴需要保证其耐磨性时，才考虑用合金钢。 目前，由于球墨铸铁具有高强度、耐磨、吸振、工艺性好，成本低以及简化主轴深孔加工等优点，开始应用于主轴上，如有些国产铣床的主轴材料已改用球墨铸铁。 当主轴轴承采用滚动轴承时，轴径可不淬硬，但为了提高接触刚度，防止敲碰损伤轴径的配合表面，不少45#（C6150，X62W，C6140）等轴径仍用高频淬火（HRC48-54）。 当采用滑动轴承时，为了减少磨损，轴径必须有很高的硬度。45#的主轴通常在滑动轴径处进行高频淬火。对大直径（ф350-ф400）可用火焰淬火来提高其表面硬度。对受较大冲击的主轴可用15#钢或30#钢，并在滑动轴颈表面渗碳，淬火及回火。 三、主轴主要结构参数的确定(1) 主轴前轴颈直径D1的选取　主轴前轴颈D1一般可根据机床类型、主电动机功率以及主参数来选取。 主轴前轴颈的直径(单位：mm) (2) 主轴内孔直径d的确定　很多机床主轴具有内孔，主要用来通过棒料、拉杆、冷却管等，并能减轻主轴重量。(3) 主轴前端悬伸量a的确定　主轴前端悬伸量是指主轴前支承径向反力作用点到前端受力作用点之间的距离。(4) 主轴合理跨距L合理的确定　合理确定主轴两个主要支承间的跨距，可提高主轴部件的静刚度。 第四节 主轴组件的典型结构 双列圆柱滚子轴承主轴组件-1 CA6140型车床主轴组件改进后的结构，注意前后支承类型及结构。 主轴组件的典型结构 一般采用滚动轴承 1、要求刚度较高速度不是很高时，常选用三支承结构或者是采用线接触滚动轴承。 2、要求速度较高刚度不是很高时，常选用两支承结构或者是采用点接触滚动轴承。 3、应用三支承结构时要尤其注意壳体孔的加工工艺和轴承的预紧问题。（三个可行） 第七节 主轴组件的验算 设计和计算可按下列步骤进行:（1）根据统计资料，初选主轴直径 （2）选择主轴的跨距（3）根据构造要求，对数据进行修正（4）验算（5）根据验算结果，对设计进行修改 一、主轴直径的初选 车床和铣床 : d2(后轴承直径）=(0.7--0.9)d1(前轴承直径） 磨床主轴常为前、后轴径相等，中段较粗。 前轴径根据功率选取（表10-6）（P206） 二、主轴悬伸量a的确定： 缩短悬伸量，可以明显提高主轴组件的刚度和抗振性。因此，设计时应努力缩短悬伸量。 三、主轴最佳跨距的选择 1. 假设轴承为刚性支承，主轴为弹性体 2. 假设主轴为刚体，支承为弹性体 四、 主轴组件的验算 对一般机床主轴，主要进行刚度验算。通常，如果能满足刚度要求，也就能够满足强度要求。只有对粗加工、重载荷的主轴，才需进行强度验算。 主轴箱 齿轮在轴上的布置和排列 在变速传动组内，应尽量使较小的齿轮成为滑移齿轮，使滑移省力。 ? 3. 齿轮在轴上的布置与排列 1）滑移齿轮的轴向布置 在变速组内，应尽量使较小的齿轮成为滑移齿轮，使滑移省力。有时为了使变速操作方便，将两个变速传动组的滑移齿轮都安放在同一根轴上。 滑移齿轮必须使原处于啮合状态的齿轮完全脱离啮合后，另一个齿轮