主軸部件設(shè)計(jì)報(bào)告

1、 主軸部件設(shè)計(jì)報(bào)告 11級(jí)機(jī)械一班 次仁措姆 19920112203596 一、主軸部件介紹 主軸部件是機(jī)床重要部件之一，它是機(jī)床的執(zhí)行件，由主軸及其支撐軸承，傳動(dòng)件，密封件及定位元件等組成。主軸部件的工作性能對(duì)整機(jī)性能和加工質(zhì)量以及機(jī)床生產(chǎn)率有著直接影響，是決定性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要因素。因此，對(duì)主軸部件要有較高的要求。 二、主軸部件因滿足的基本要求 （1）旋轉(zhuǎn)精度 主軸的旋轉(zhuǎn)精度取決于主軸、軸承、箱體孔等的制造、裝配和調(diào)整精度。 （2）剛度 主軸部件的剛度剛度是綜合剛度，它是軸，軸承等剛度的綜合反映。因此，主軸的尺寸和形狀，軸承的類型和數(shù)目、預(yù)緊和配置形式、傳動(dòng)件的布置方式、主軸部件的制

2、造和裝配質(zhì)量等影響主軸部件的剛度。主軸靜剛度（ 如果引起彈性變形的作用力是靜力，則由此力很變形所確定的剛度稱為靜剛力 ）不足對(duì)加工精度和機(jī)床性能有直接影響，并會(huì)影響主軸部件中的齒輪、軸承的正常工作，降低工作性能和壽命，影響機(jī)床抗震性，容易引起切削顫振，降低加工質(zhì)量?？拐鹦?影響主軸部件抗震性的主要因素是主軸部件的靜剛度，質(zhì)量分布以及阻尼。主軸部件的低價(jià)固有頻率與振型是其抗震性的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。低價(jià)固有頻率應(yīng)遠(yuǎn)高于激振頻率，使其不容易發(fā)生共振。（4） 溫升和熱變形 主軸熱變形可引起主軸間隙變化，潤(rùn)滑油溫度升高會(huì)使粘度降低， 這些變化會(huì)引起主軸部件的工作性能，降低加工精度。因此在各種類型的機(jī)床對(duì)溫度

3、要有一定的限制。如高精度機(jī)床，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下的允許溫度為810，精密機(jī)床1520，普通機(jī)床3040。 （5）精度保持性 主軸部件喪失其原始精度的主要原因是磨損。要長(zhǎng)期保持主軸部件的精度，必須提高其耐磨性。對(duì)耐磨性影響較大的因素有主軸的材料、軸承的材料、熱處理方法、軸承類型及潤(rùn)滑防護(hù)方式等。3、 主軸部件的傳動(dòng)方式 主軸部件的傳動(dòng)方式主要有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)等。主軸傳動(dòng)方式的選擇，主要決定于主軸的轉(zhuǎn)速、所傳遞的轉(zhuǎn)矩、對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的要求以及結(jié)構(gòu)緊湊、裝卸維修方等要求。（1） 齒輪傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，能適應(yīng)變轉(zhuǎn)速、變載荷工作，應(yīng)用最廣。它的缺點(diǎn)是線速度不能國(guó)藥。

4、（2） 帶傳動(dòng) 帶傳動(dòng)是靠摩擦力傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、成本低，特別適用于中心距較大的兩軸間傳動(dòng)。帶有彈性，可吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，適宜高速傳動(dòng)。帶傳動(dòng)在載荷中會(huì)打滑，能起到過(guò)載保護(hù)作用。缺點(diǎn)是有滑動(dòng)，不能用在速比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合。（3） 電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式 4、 主軸部件的結(jié)構(gòu) （一）主軸部件的支承數(shù)目（1）前后兩個(gè)支承優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造裝配方便容易保證精度。缺點(diǎn)是主軸剛度和抗震性不高。（2）三個(gè)支承缺點(diǎn)是對(duì)三個(gè)支承孔的同心度要求較高，制造裝配復(fù)雜。輔助支承一般不預(yù)緊。注：前后支承為主，中間支承為輔。前中支撐為主，后支承為輔。（使用較多）（2） 推力軸承位置裝配形式切削力軸向受力推力軸承

5、（1） 前端配置缺點(diǎn)是前支承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)熱大，溫升高。優(yōu)點(diǎn)是主軸受熱后向后延伸，不影響軸向精度，精度高，可提高主軸部件剛度。應(yīng)用于高精度機(jī)床和數(shù)控機(jī)床。 （2）后端配置優(yōu)點(diǎn)是前支撐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)熱小。溫升低。缺點(diǎn)是主軸受熱后向前延伸，影響軸向精度。應(yīng)用于普通立式銑床、多刀車床。（3） 兩端配置缺點(diǎn)是主軸受熱延伸后，影響主軸軸承的軸向間隙，必須有消隙機(jī)構(gòu)和熱膨脹補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。常用于短主軸，如組合機(jī)床主軸。（4） 中間配置優(yōu)點(diǎn)是可減少主軸的懸伸量，并使主軸的熱膨脹向后。缺點(diǎn)是前支承復(fù)雜，溫升大。（3） 主軸傳動(dòng)部件的合理配置（1） 傳動(dòng)件在主軸上軸向位置的合理配置在傳動(dòng)力引起的主軸彎曲變形要小，引起主軸

6、前端在誤差敏感方向上的位移要小。傳動(dòng)件（最大傳動(dòng)件）盡量靠前支承。 傳動(dòng)件放在兩個(gè)支承中間靠近前支承，受力情況好，使用廣泛。 傳動(dòng)件放在主軸前的懸伸端，主軸剛性好，主要用于具有大轉(zhuǎn)盤的機(jī)床，如立式車床，躺床。 傳動(dòng)件放在主軸的后懸伸端，較多用于帶傳動(dòng)，可便于傳動(dòng)帶的更換，如磨床。注：在布置傳動(dòng)部件時(shí)，應(yīng)盡量使傳動(dòng)力和切削力兩者間引起的主軸端位移和軸承受力的影響能相互抵消一部分。（4） 主軸主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定主軸主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)有：主軸前、后軸頸直徑和，主軸內(nèi)孔直徑d，主軸前端懸伸量a，主軸主要支承間的跨距L。 （1） 主軸前、后軸頸直徑和的確定 主軸前軸頸直徑一般可根據(jù)機(jī)床類型、主電動(dòng)機(jī)功率

7、以及主參數(shù)來(lái)選取，如下表。車床和銑床主軸后頸直徑。磨床主軸常為前后軸頸相等，中段較粗。（2） 主軸內(nèi)孔直徑d的確定 許多機(jī)床都是空心主軸，空心主軸能減輕主軸重量。內(nèi)孔直徑的大小，應(yīng)在滿足主軸剛度的前提下盡量取大值。臥式車床的d通常不小于主軸平均直徑的；銑床主軸的d可比刀具拉桿直徑大510mm。但一般情況下要保證（3） 主軸前端懸伸量a的確定在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下盡可能取小值，以提高主軸部件的剛性和抗震性。初步取。為了縮小a，主軸前端部可采用短錐結(jié)構(gòu)（4）主軸合理跨距L的確定支承跨距過(guò)大或過(guò)小都會(huì)降低主軸部件的剛度。有關(guān)資料對(duì)合理跨距選擇的推存值可參考：1） .2） ，用懸伸長(zhǎng)度較小時(shí)，如車床、銑床、外圓磨床等。3） ，用于懸伸長(zhǎng)度較大時(shí)，如鏜床、內(nèi)圓磨床等。注：實(shí)際使用中，跨距L往往大于。（五）主軸的材料和熱處理主軸材料主要根據(jù)耐磨性、