机械装备制造技术课件-2 机床设计( 进给传动系、主轴设计2-3).ppt

车床主轴简图 （1）尺寸精度要求→ 轴颈的尺寸精度： ◇普通精度的机床主轴： ◇高精度的机床主轴 ： ◇其它安装传动件的部位： （2）形位精度要求 ①以轴颈处的中心线为公共轴线，要求安装轴承的 部位、安装齿轮的部位以及主轴前端的安装基准 面（端面、锥面）应提出位置要求，一般用对公 共轴线的径向跳动或端面跳动来限制，其数值按 机床精度标准选取。 ②轴颈处应提出形状（圆度或圆柱度）要求，公差 值一般取尺寸公差的 。 （3）表面粗糙度： 安装滚动轴承： 安装滑动轴承： 其它配合部位： 四、主轴的滚动轴承 （一）采用滚动轴承的优缺点 优点： ①允许的转速和载荷变动范围大； ②能在零间隙或负间隙下稳定运转，且具有较高的旋 转精度和刚度； ③润滑容易，摩擦发热少。 缺点： ①滚动体数目有限，刚度是变化的； ②阻尼小，易引起振动；③径向尺寸较大。 （二）典型配置形式 　选择依据：刚度、转速、承载能力、抗振性和噪声。 1．速度型 前后轴承均采用角接触球轴承（两联或三联）。 角接触球轴承具有良好的高速性能，但承载力 较小。 　 用于高速轻载或精密机床。 高速CNC车床主轴部件 2．刚度型 　前轴承→双列短圆柱滚子轴承+ 600角接触双列向 　心推力球轴承； 　后轴承→双列短圆柱滚子轴承。 用于中等转速、切削负载大，要求刚度高的机床主轴。 CNC车床主轴部件 3．刚度速度型 前轴承→两联或三联角接触球轴承， 　后轴承→双列短圆柱滚子轴承。 用于刚度高，并有较高的转速的机床主轴。 卧式铣床主轴部件 （三） 滚动轴承精度等级的选择 精度等级：P2（UP）、P4（SP）、P5、P6，精度依次降低。UP、SP的旋转精度分别与P2、P4相当，而尺寸精度则分别与P4、P5相当。 轴承的精度影响主轴组件的旋转精度和主轴的刚度和抗振性。不同精度等级的机床，主轴轴承精度等级的选择可参考表3-12。随着机床的高速化和精密化，目前普通机床的主轴轴承都趋向于P4级，P6级的轴承已很少采用。 前、后轴承的精度对主轴旋转精度的影响是不同的： 一般选前轴承的精度比后轴承高一级。 主轴轴承对主轴 旋转精度的影响 （四）轴承的预紧 采用预加载荷的方法消除轴承间隙，以提高主轴旋转精度、 刚度和抗振性。 1．径向预紧——利用轴承内圈膨胀以消除径向间隙，所用轴 承是内孔为锥孔的双列圆柱滚子轴承，相应的轴颈也是锥 面 （1：12锥度）。 2．轴向预紧——利用轴承内、外圈之间的轴向相对位移。 角接触轴承的预紧 a）修磨轴承内圈（或外圈）；b）修磨调整环 ； c）弹簧自动预紧 （五）滚动轴承的润滑和密封 1．滚动轴承的润滑 润滑剂：润滑脂、润滑油、固体润滑剂如石墨、二 硫化钼（MoS2）和聚四氟乙烯。 （1）润滑脂： 　具有粘附力强、油膜强度高、密封简单、长时间不需更换以及维护方便等优点，但摩擦阻力比润滑油大。 　→用于转速不太高又不需冷却的场合，特别是立式主轴或装在套筒内可以伸缩的主轴轴承。 （2）润滑油： 　有油浴、滴油、循环润滑、油雾润滑、油气润滑和喷射润滑等方式。 一般根据滚动轴承的速度指数dn值（轴的转速与轴承内径之积）查轴承厂提供的经验图表，来选择润滑油牌号和润滑方式。 采用角接触球轴承和圆锥滚子轴承时要注意，轴承本身具有泵油效应，故润滑油必须从小口进入。 角接触球轴承和圆锥滚子轴承润滑油方向 2．滚动轴承的密封 　密封目的：阻止润滑剂从轴承中流失，防止外界灰尘、水分 　等侵入轴承。 （1）非接触式密封：不受速度的限制。有间隙式、曲路式（迷 　宫）、垫圈式。 （2）接触式密封：只能用在线速度较低的场合，为保证密封的 　寿命及减少轴的磨损，轴接触部分的硬度应在40HRC以上， 　表面粗糙度宜小于Ra 0.8um。有径向密封圈、毛毡密封圈。 五、主轴的滑动轴承 特点 滑动轴承的承载能力大，回转精度高，润滑膜具有抗冲击作用。 分类（按润滑膜的形成原理） 　◇液体动压滑动轴承 　◇静压滑动轴承 　◇电磁轴承（磁悬浮轴承） 1．液体动压滑动轴承