第三章典型部件设计详解.ppt

机械制造装备设计;; 3.1.1 主轴部件应满足的基本要求;（3）抗振性：是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。理论分析和试验结果表明，影响主轴部件抗振性的主要因素是主轴部件的静刚度、阻尼特性和固有频率等。刚度和阻尼比越大越不容易产生振动。 振动直接影响工件的表面加工质量和刀具的使用寿命，并产生噪声。 （4）温升和热变性：主轴部件运转时，因各相对处的摩擦生热，切削区的切削热等使主轴部件的温度升高，形状尺寸和位置发生变化，造成主轴部件的所谓热变性。 影响主轴部件温升、热变形的主要因素是轴承的类型和布置方式；轴承预紧力大小；润滑方式和散热条件等。 （5）精度保持性：是指长期地保持其原始制造精度的能力。; 3.1.2 主轴部件的传动方式;同步齿形带的齿形有两种：梯形齿和圆弧齿。圆弧齿形受力合理，较梯形齿同步带能够传递更大的扭矩。 同步齿形带无相对滑动，传动比准确，传动精度高； 厚度小、重量轻、传动平稳、噪声小,适于高速传动，传动效率高；;4.电动机直接驱动方式 电动机转子轴就是主轴，电动机座就是机床主轴单元的壳体。主轴单元大大简化了结构，有较宽的调速范围；有较大的驱动功率和扭矩；便于组织专业化生产。; 3.1.3 主轴部件结构设计; 3.1.3 主轴部件结构设计; 3.1.3 主轴部件结构设计; 3.1.3 主轴部件结构设计; 3.1.3 主轴部件结构设计; 3.1.3 主轴部件结构设计; 3.1.3 主轴部件结构设计;3.1.3 主轴部件结构设计; 3.1.4 主轴滚动轴承;一.常用滚动轴承类型; 机床主轴常选用“背靠背组合”。因为背靠背组合支撑刚度高。轴承的接触线与轴线的交点间距大，抵抗弯曲变形的抗颠覆力矩大。;几种常用的主轴滚动轴承;; 3.1.4 主轴滚动轴承;1.速度型 主轴前后轴承都采用角接触球轴承(两联或三联)。 当轴向切削分力较大时，可·选用接触角为25’的球轴承；轴向切削分力较小时，可选用接触角为15‘的球轴承。在相同的工作条件下，前者的轴向刚度比后者大一倍。 角接触球轴承具有良好的高速性能，因而适用于高速轻载或精密机床，;选择滚动轴承的基本原则 1）转速较高，负载不大，而旋转精度要求较高，采用球轴承。 2）转速较低，负载大或有冲击负载，采用滚子轴承； 3）径向载荷和轴向载荷都较大时，如果转速高，采用角接触球轴承。如果转速不高，采用圆锥滚子轴承。 4）轴向载荷比径向载荷大得多，但转速较低时，采用两种不同类型的轴承组合，分别承担轴向和径向负载； 5）径向载荷比轴向载荷大得多，且转速较高，采用深沟球轴承。 6）支承刚度要求较高时，可采用成对角接触型轴承。; 3.1.4 主轴滚动轴承; 3.1.4 主轴滚动轴承;;预紧就是采用预加载荷的方法消除轴承间隙，而且有一定的过盈量，使滚动体和内外圈接触部分产生预变形，增加接触面积，提高支承刚度和抗振性。 预紧有径向和轴向两种。 预紧力通常分为三级：轻预紧、中预紧和重预紧，代号为A、B、C。轻预紧适用于高速主轴，中预紧适用于中、低速主轴；重预紧用于分度主轴。; 1、双列短圆柱滚子轴承的预紧用螺母轴向移动轴承内圈，使其径向涨紧，实现预紧；采用过盈套进行轴向定位。;将一对轴承的内圈侧面各磨去按预紧量确定的厚度，当压紧内圈时即可得到设定的预紧量。;3.1.3 主轴滚动轴承;3.1.4 主轴滚动轴承; 主轴滚动轴承的密封;3.1.4 主轴滑动轴承;２、活动多油楔滑动轴承;3.1.4 主轴滑动轴承;3.1.4 主轴滑动轴承;3.1.4 主轴滑动轴承;;;;（2）支承件应满足的基本要求 1 、足够的静刚度K，较高的固有频率ω； ;固有频率 为刚度与质量比值的平方根，即：;3.2.2 支承件的结构设计;（2）支承件的形状 (1) 箱形类：三个方向上尺寸差不多； (2) 板块类：两个方向尺寸上比第三个尺寸大得多； (3) 梁类：一个方向上的尺寸比另两个大得多；;二、支承件的截面形状和选择;三 支承件肋板和肋条的布置;(三)支承件肋板和肋条的布置;(三)支承件肋板和肋条的布置;四 合理选择支承件的壁厚;1、铸铁 加入少量的铬、硅、稀土等合金元素的灰口铸铁。;2、钢材——钢板和型钢焊接成支承件;5、树脂混凝土——人造花岗岩;1、提高支承件的静刚度和固有频率； 2、提高动态性能； （1）改善阻尼特性：填充型砂或混凝土等 （2）采用新材料：树脂混凝土 3、提高热稳定性； （1）控制