机床主轴.ppt

情况1： 无外载时 RG1=……………= RG4 则 pr1 =……………= pr4 主轴浮于轴承的中心。 情况2： 受载荷W时，轴颈向下偏移。 h3↓ Q↓ ΔpG3↓ 由式pr=ps-ΔpG 可知pr3↑ 同理 可知pr1↓ 当 pr3-pr1=W，主轴处于新的平衡位置。 静压轴承的应用： 重型机床的主轴常采用静压轴承。 精密机床多数采用动压轴承和滚动轴承。 第六节 主轴组件的计算 一、主轴组件结构参数的确定 1.主轴前、后轴颈D1、D2的选择 2.主轴内孔的直径d 要求d/D平0.7 3.主轴前端悬伸量a 设计中a尽量取小。 4.主轴支承跨距L y=y1+y2 L↑y1↑（主轴） L↑y2↓（轴承） 因此，L具有最佳取值范围。 y具有最小值，对应有L合理 当LL合理，主要必须提高主轴刚性。 当LL合理，主要必须提高支承的刚性。 一、主轴的结构 空心轴，阶梯轴，形状决定于其上安装的刀具、夹具、轴承、齿轮、密封等。 主轴的前端部：安装夹具或刀具已标准化，故通用机床主轴端部的形状和尺寸也已标准化 二、主轴的材料与热处理 材料选择 主要考虑刚度 考虑弹性模量E E↑ 刚性↑ 普通碳钢与合金钢的弹性模量E值基本一样，故优先 选择价格便宜的中碳钢。 特殊情况下采用合金钢 有冲击 Mn钢 轴向移动磨损较大 合金钢 精密机床为了减少热处理变形 合金钢 热处理 第四节 主轴的滚动轴承 主轴的旋转精度主要取决于轴承，其可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。 一、常用的主轴滚动轴承的类型 除一般的滚柱、滚锥、滚针轴承、向心推力球、推力球轴承外，还有几种主轴滚动轴承。 二、滚动轴承的间隙调整和预紧 作用：提高主轴组件工作性能，提高轴承的使用寿命 预紧力：20～30%工作载荷 间隙调整的原理 使轴承内、外圈产生相对位移，并保持在调整好的位置上。 调整的具体结构举例。 1.螺纹调整法 调整螺母的防松 2.修磨隔套法 3.油压套筒式调隙结构 三、滚动轴承的精度与配合 A B C D E (F) G 高 低 A、B 特高、超高精度，需要特殊订货。 F 淘汰级，仅供机床修配用。 G 常用于木工机床。 C、D、E 常用于机床主轴组件。 主轴前轴承的精度通常比后轴承精度高一级。 若 δa=δb 则 δ1δ2 第五节 主轴滑动轴承 滑动轴承的优点： 存在油膜阻尼，故抗振性好，而且运转平稳性好。 滑动轴承的分类： 液体滑动轴承 a)动压轴承 b)静压轴承 B. 气体滑动轴承 多数为静压轴承。 一、液体动压滑动轴承 产生压力油膜的条件： A 轴与轴承之间充满一定粘度的润滑油； B 轴与轴承之间有锲形空间； C 主轴旋转带动润滑油从间隙大处向小处流动， 且vv临界 单油锲滑动轴承 只产生一个压力油锲，轴心位置稳定性差，主轴组件中不予采用。 多油锲滑动轴承（三油锲、五油锲） 1.短三瓦滑动轴承 间隙 0.005～0.015mm 主轴轴心飘移量 0.001mm左右 v临界＝4m/s 只能单向旋转 用于磨床主轴。 2. 阿基米德曲线多油锲轴承 整体式外锥内圆结构； 用双偏心圆弧代替阿基米德曲线，形成锲形空间； 用于高精度磨床。 动压轴承的最大缺点： 低速时油膜形成不了，启动、停止过程中要发生干摩擦，而且转速改变时，油膜厚度改变致使轴心的位置改变。 二、液体静压轴承 优点：1.油膜由压力油建立，与主轴的转向、转速无关， 故具有良好的正反转与速度变化的适应性。 2.承载能力强。只要提高油压，增大承载面积，就 能提高轴承的承载能力。 3.轴承的寿命长。纯液体摩擦。 4.旋转精度高，油膜的刚度，可以是动压轴承油膜 的8倍。 缺点： 1.需要一套专门的供油系统，油液的清洁度要求高。 2.油液需要冷却，以免温升过高。 3.对启动、停车及断电需要有专门的保护装置。 静压轴承的工作原理 pr=ps-ΔpG p入→ →p出 容积式节流器 ΔpG= p入- p出 ΔpG ∝Q Q~流量 * * 第三章 主轴组件的设计 第一节 主轴组件的功用与基本要求 一、主轴组件的组成、功用、特点： 二、主轴组件的基本要求： 1.旋转精度～在主轴空载手动或机动低速旋转情况下， 在主轴前端安装工件或刀具的基