机床主轴部件设计.pdf

机床主轴部件设计--第1页

【Word版本下载可任意编辑】

机床主轴部件设计

主轴部件是机床重要部件之一。作为机床的执行件，其

功能是支承并带开工件或刀具旋转开展切削，承受切削力和

驱动力等载荷，完成表面成形运动。

主轴部件由主轴及其支承轴承和安装在主轴上的传动

件、密封件及定位元件等组成。对于钻、镗床，主轴部件还

包括轴套和镗杆等。主轴部件的工作性能对整机性能和加工

质量以及机床生产率有着直接影响，是决定机床性能和技术

经济指标的重要因素。

一、主轴部件应满足的基本要求

（1）旋转精度——主轴的旋转精度是指机床主轴部件

装配后，在无载荷、低速转动条件下，在安装工件或刀具的

主轴部位的径向圆跳动和端面圆跳动。旋转精度取决于主轴、

轴承、箱体孔以及主轴上其他相关零件的制造、装配和调整

精度。

（2）刚度——主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用

下抵抗变形的能力，通常以主轴前端部产生一个单位位移的

弹性变形时，在位移方向上所施加的作用力的大小来表示。

主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承和轴承座

等刚度的综合反映。因此，主轴的尺寸和形状，使用轴承的

类型、数量、预紧程度和配置形式，传动件的数量及布置方

式，以及主轴部件的制造和装配质量等都影响主轴部件的刚

度。

（3）抗振性——主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动

1/6

机床主轴部件设计--第1页

机床主轴部件设计--第2页

【Word版本下载可任意编辑】

和自激振动而保持平稳运转的能力。在切削过程中，由于各

种因素引起的冲击力和交变力的干扰，使主轴产生振动。抗

振性差，表现为主轴部件工作时易产生振动且振幅较大，降

低已加工表面质量和刀具寿命，加速传动件的磨损，诱发加

工时的噪声，影响工作环境。严重的振动则可破坏刀具或主

轴部件正常运转，使加工无法开展。

（4）温升及热变形——主轴部件运转时，因各相对运

动处的摩擦生热，切削区的切削热等使主轴部件的温度升高，

其尺寸、形状及位置发生变化，造成主轴部件的热变形。主

轴热变形可引起轴承间隙变化，温升后会使润滑油粘度降低，

这些变化都会影响主轴部件的工作性能，降低加工精度。

（5）精度保持性——主轴部件的精度保持性是指长期

地保持其原始制造精度的能力。主轴部件丧失其原始精度的

主要原因是磨损。磨损速度与摩擦的种类有关，与主轴及轴

承的构造特点、表面粗糙度、材料的热处理方式、润滑、防

护及使用条件等许多因素有关。要长期的保持主轴部件的精

度，必须提高其耐磨性。对耐磨性影响较大的因素有主轴的

材料、轴承的材料、热处理方式、轴承类型及润滑防护方式

等。

二、主轴的传动方式

主轴的传动方式主要有齿轮传动、带传动、电动机直接

驱动等。可根据主轴的转速高低、所传递的扭矩大小、对运

动平稳性的要求，同时还根据主轴构造、以及安装、维修等

具体条件来开展主轴传动方式的选择。

三、主轴部件的构造设计

2/6

机床主轴部件设计--第2页

机床主轴部件设计--第3页