機械裝備結(jié)構(gòu)設計PPT完整全套教學課件

機械裝備結(jié)構(gòu)設計第1章緒論.pptx第2章典型加工工藝零件結(jié)構(gòu)設計基本原則.ppt第3章機床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計.pptx第4章機床傳動系統(tǒng)運動設計.pptx第5章主軸組件設計.pptx第6章支撐件與導軌設計.pptx第7章數(shù)控機床結(jié)構(gòu).pptx第8章機械裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計方法.pptx全套PPT課件第1章緒論內(nèi)容1.1機械裝備結(jié)構(gòu)設計的任務、內(nèi)容及步驟1.2機械裝備結(jié)構(gòu)設計的基本要求1.3機械裝備結(jié)構(gòu)設計中的力學準則1.4機械裝備結(jié)構(gòu)設計的發(fā)展1.機械裝備結(jié)構(gòu)設計的任務、內(nèi)容及步驟機械裝備總體設計的基礎上，根據(jù)已確定的功能原理方案，決定機械裝備中零件的形狀、材料、尺寸、加工方法和裝配形式等關(guān)鍵因素，即把機構(gòu)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為機械的實體系統(tǒng)，以實現(xiàn)機械裝備所要求的功能。將抽象的機械工作原理具體化為構(gòu)件或零部件的技術(shù)圖樣的過程，用技術(shù)圖紙來體現(xiàn)裝備結(jié)構(gòu)設計的結(jié)果。1.機械裝備結(jié)構(gòu)設計的任務、內(nèi)容及步驟傳動系統(tǒng)圖主軸箱1.機械裝備結(jié)構(gòu)設計的任務、內(nèi)容及步驟（2）機械裝備結(jié)構(gòu)設計的過程明確設計要求實現(xiàn)主要功能的方案設計關(guān)鍵功能部件初步結(jié)構(gòu)設計輔助部件初步結(jié)構(gòu)設計部件或整體設計方案確定零部件結(jié)構(gòu)詳細結(jié)構(gòu)設計發(fā)現(xiàn)問題完成裝配圖若干個方案，評估比較計算、制圖及部分實驗或仿真評估、比較、最優(yōu)化、決策工程圖繪制1.機械裝備結(jié)構(gòu)設計的任務、內(nèi)容及步驟2.機械裝備結(jié)構(gòu)設計的基本要求功能要求使用要求制造要求經(jīng)濟性及綠色環(huán)保要求傳遞運動和動力承載能力其他功能強度剛度穩(wěn)定性疲勞壽命便于制造便于裝配和拆卸便于回收再利用材料用量少價廉的材料簡單的制造工藝維護和修理人工少有利于環(huán)境保護人機學要求安全可靠準確省力簡單方便操作舒適3.機械裝備結(jié)構(gòu)設計中的力學準則（1）均勻受載準則滿應力準則結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件至少在一種工況下達到其許用應力。使結(jié)構(gòu)在滿足強度條件下，達到材料最大利用率，即得到結(jié)構(gòu)質(zhì)量最小的設計。等強度結(jié)構(gòu)3.機械裝備結(jié)構(gòu)設計中的力學準則（2）力流路徑最短準則結(jié)構(gòu)支撐剛度隨力流路徑增大而減小3.機械裝備結(jié)構(gòu)設計中的力學準則（3）減小應力集中過渡圓角卸荷槽3.機械裝備結(jié)構(gòu)設計中的力學準則（4）變形協(xié)調(diào)準則3.機械裝備結(jié)構(gòu)設計中的力學準則（5）附加力自平衡準則3.機械裝備結(jié)構(gòu)設計中的力學準則（6）受沖擊載荷結(jié)構(gòu)柔性準則（7）熱變形自由準則第2章典型加工工藝零件結(jié)構(gòu)設計基本原則學習達成度要求針對具體的制造工藝，掌握該工藝零件結(jié)構(gòu)設計的基本原則初步具備不同加工工藝下的零件結(jié)構(gòu)設計能力引言機械零件是構(gòu)成機械裝備的單元，可以由不同的制造工藝進程成形，成形工藝不同則對應有不同的結(jié)構(gòu)設計。本章結(jié)合各種加工方法的工藝特點，總結(jié)零件結(jié)構(gòu)設計中應遵循的基本原則。主要內(nèi)容2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.3焊接件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.1考慮加工工藝性時應注意的原則1.考慮刀具在加工過程中的位置，便于加工過程進行1）磨削退刀槽實例2）方便加工實例

2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.1考慮加工工藝性時應注意的原則1.考慮刀具在加工過程中的位置，便于加工過程進行3）螺紋退刀槽實例4）絲錐退刀槽2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.1考慮加工工藝性時應注意的原則1.考慮刀具在加工過程中的位置，便于加工過程進行5）插床退刀槽6）插齒機退刀槽2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.1考慮加工工藝性時應注意的原則1.考慮刀具在加工過程中的位置，便于加工過程進行7）鉆孔時工件與鉆床主軸不能干涉2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.1考慮加工工藝性時應注意的原則2.加工表面的設計應采用最高生產(chǎn)率的工藝方法

1）加工面垂直于定位面2）加工面高于非加工面2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.1考慮加工工藝性時應注意的原則2.加工表面的設計應采用最高生產(chǎn)率的工藝方法

3）避免加工斜孔

4）盲孔的一般形狀2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.1考慮加工工藝性時應注意的原則2.加工表面的設計應采用最高生產(chǎn)率的工藝方法

5）軸端削扁的一般形式6）減小加工面2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.1考慮加工工藝性時應注意的原則2.加工表面的設計應采用最高生產(chǎn)率的工藝方法

7）減少刀具規(guī)格8）便于安裝2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.2保證零件加工精度方面應注意的原則1.保證零件上所有的垂直度、同心度、平行度等技術(shù)要求相關(guān)連的表面，能夠在一次裝卡中加工出來。2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.2保證零件加工精度方面應注意的原則2.保證零件具有足夠的剛性。

示例：減小夾緊和切削時變形2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.2保證零件加工精度方面應注意的原則3.被加工面應盡可能有均勻的尺寸。示例：加工面均勻2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.2保證零件加工精度方面應注意的原則4.孔加工時應避免使鉆頭沿著斜面上切入。

1）避免斜面鉆孔2）避免鉆頭鉆出時變形2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.2保證零件加工精度方面應注意的原則4.孔加工時應避免使鉆頭沿著斜面上切入。

3）避免鉆頭在鉆削過程中變形2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.3考慮裝配工藝性時應注意的原則1.便于裝配

1）避免兩個面同時接觸2）減少裝配接觸面積2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.3考慮裝配工藝性時應注意的原則1.便于裝配3）棱邊銳角應倒角，避免裝配時碰壞螺紋端部2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.3考慮裝配工藝性時應注意的原則2.便于拆卸

1）軸肩不可過高2）軸上開著力槽2.1金屬切削件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.1.3考慮裝配工藝性時應注意的原則2.便于拆卸

3）頂升螺釘方便拆卸2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.1考慮鑄造工藝過程簡化的原則1.鑄件的外形應力求簡單，造型時便于起模。示例：減少型芯的設計2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.1考慮鑄造工藝過程簡化的原則2.鑄件設計時應考慮到使分型面最少和分型面形狀最簡單(單一平面)。1）端蓋減少分型面數(shù)量2）閥體變?yōu)橐粋€分型面2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.1考慮鑄造工藝過程簡化的原則3.設計鑄件上的凸臺、凸起、筋條及法蘭時應便于起模，盡量避免和減少活塊?；蛐托尽Ｊ纠合潴w上凸臺應便于起模2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.1考慮鑄造工藝過程簡化的原則4.設計有型芯的鑄件時，必須考慮到鑄型裝配中安放型芯的可能性、方便性、穩(wěn)固性、排氣性和清理方便。示例：型芯應便于安放和定位：2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.1考慮鑄造工藝過程簡化的原則5.順著起模方向的不加工表面，盡可能給出結(jié)構(gòu)斜度。示例：應有撥模斜度2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.2減少鑄件缺陷應注意的原則1.考慮合金的流動性，限定鑄件的最小壁厚。2.考慮合金的冷卻與收縮，力求設計均勻適當?shù)谋诤瘛?/p>

1）鑄件壁厚應均勻2）鑄件截面應對稱2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.2減少鑄件缺陷應注意的原則2.考慮合金的冷卻與收縮，力求設計均勻適當?shù)谋诤瘛?/p>

3）易變形處應有加強筋4）減少材料聚積5）避免材料堆積2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.2減少鑄件缺陷應注意的原則3.考慮液態(tài)金屬結(jié)晶的方向性和金屬冷卻時的收縮等，應完全不用尖角轉(zhuǎn)彎，而用圓角連接。各種結(jié)構(gòu)下的圓角連接參見下圖：2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.2減少鑄件缺陷應注意的原則4.對于熱裂、冷裂傾向較大的合金或鑄件，應使鑄件在冷卻時能自由收縮，不受阻礙。示例：鑄件應能自由收縮2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.2減少鑄件缺陷應注意的原則5.考慮排除合金中非金屬夾雜物，鑄件應盡量避免有過大的水平面。示例：避免大水平面2.2鑄件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.2.2減少鑄件缺陷應注意的原則6.考慮不同合金鑄造性能的差異，合理設計鑄件形狀。

鑄件結(jié)構(gòu)設計除了以上原則外，還應該考慮其受力狀態(tài)。因為其材料的抗壓強度遠遠大于其抗拉強度，因此，在結(jié)構(gòu)設計時應最好使其處于受壓狀態(tài)。2.3焊接件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.3.1便于施焊應注意的原則焊縫可分為平焊縫、橫焊縫、立焊縫和仰焊縫四種型式，如下圖所示：a)平焊b)橫焊c)立焊d)仰焊焊縫應便于焊接：2.3焊接件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.3.2減少焊接應力和變形應注意的原則1.盡量減少焊縫數(shù)量2.盡可能分散布置焊縫2.3焊接件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.3.2減少焊接應力和變形應注意的原則3.盡可能對稱分布焊縫2.3焊接件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.3.3焊縫應盡量避開最大應力和應力集中部位2.3焊接件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.3.4焊縫應盡量避開機械加工面2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.1金屬塑性成形的分類按照成形的特點，一般將塑性成形分為塊料成形（又稱體積成形）和板料成形兩大類，每類又包括多種加工方法，形成各自的工藝領域。2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.2自由鍛件零件設計基本原則1.必須避免鍛件帶有錐形或楔形2.避免兩個圓柱形表面或一個圓柱形表面和棱柱形表面交接2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.2自由鍛件零件設計基本原則3.不允許有加強筋4.不允許在基體上或者叉形零件內(nèi)部有凸臺2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.2自由鍛件零件設計基本原則5.當零件具有驟變橫截面尺寸或復雜的形狀或長柄時，必須設法改成幾個簡單的部分組合或焊接而成。2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.3沖壓件結(jié)構(gòu)設計基本原則1.沖壓件的形狀應盡可能簡單、對稱、排樣廢料少。沖裁件形狀對工藝性的影響示例圖：2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.3沖壓件結(jié)構(gòu)設計基本原則2.沖壓件內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，應以圓弧過渡，以便模具加工，減少熱處理開裂，減少沖壓時夾角處的崩刃和快速磨損。沖裁件的圓角圖：2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.3沖壓件結(jié)構(gòu)設計基本原則沖裁最小圓角半徑表：(mm)零件種類黃銅、鋁合金鋼軟鋼備注落料交角≥90°0.18t0.35t0.25t＞0.25交角＜90°0.35t0.70t0.5t＞0.5沖孔交角≥90°0.2t0.45t0.3t＞0.3交角＜90°0.4t0.9t0.6t＞0.6注：t為結(jié)構(gòu)厚度。2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.3沖壓件結(jié)構(gòu)設計基本原則3.盡量避免沖壓件上過長的凸出懸臂和凹槽，懸臂和凹槽寬度也不宜過小，應使它們的最小寬度b≥1.5t；沖壓孔與孔、孔與零件邊緣之間的壁厚，因受模具強度和零件質(zhì)量的限制，其值不能太小，一般要求c≥1.5t，c'≥t，見圖：2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.3沖壓件結(jié)構(gòu)設計基本原則4.若在彎曲件或拉伸件上沖孔時，孔邊與直壁之間應保持一定距離，以免沖孔時凸模受水平推力而折斷。示例：彎曲件的沖孔位置工藝圖2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.3沖壓件結(jié)構(gòu)設計基本原則5.沖孔時，應受凸模強度的限制，孔的尺寸不應太小，否則凸模易折斷或壓彎。不帶保護套凸模沖孔的最小尺寸材料圓孔正方形孔矩形孔長圓形孔鋼τ＞685MPad≥1.5tb≥1.35tb≥1.2tb≥1.1t鋼τ≈390-685MPad≥1.3tb≥1.2tb≥1.0tb≥0.9t鋼τ＜390MPad≥1.0tb≥0.9tb≥0.8tb≥0.7t黃銅、銅d≥0.9tb≥0.8tb≥0.7tb≥0.6t鋁、鋅d≥0.8tb≥0.7tb≥0.6tb≥0.5t注：t為結(jié)構(gòu)厚度。2.4金屬塑性成形零件結(jié)構(gòu)設計原則2.4.3沖壓件結(jié)構(gòu)設計基本原則5.沖孔時，應受凸模強度的限制，孔的尺寸不應太小，否則凸模易折斷或壓彎。帶保護套凸模沖孔的最小尺寸注：t為結(jié)構(gòu)厚度。材

料圓

孔矩

形硬鋼d≥0.5tb≥0.4t軟鋼及黃銅d≥0.35tb≥0.3t鋁、鋅d≥0.3tb≥0.28t思考與練習1.切削件考慮加工工藝性時結(jié)構(gòu)設計通常應考慮哪些問題？2.切削件為了保證零件精度應注意哪些事項？3.鑄件為減少鑄造缺陷應遵循哪些原則？機械裝備結(jié)構(gòu)設計

第3章

機床傳動系統(tǒng)

結(jié)構(gòu)設計第3章機床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計學習成果達成要求1.了解典型傳動及控制裝置2.掌握機床結(jié)構(gòu)設計的過程及圖示表達3.CA6140主軸箱、進給箱、溜板箱的結(jié)構(gòu)特點第3章機床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計3.1傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)3.2CA6140車床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)1.離合器離合器作用：

使機械傳動接通或分離，以實現(xiàn)設備的開停、變速、換向、制動和過載保護等。離合器種類：

嚙合式離合器、摩擦式離合器、超越式離合器和安全離合器傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)（1）嚙合式離合器牙嵌式齒輪式傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)（2）摩擦式離合器多片式傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)（3）超越離合器單向超越離合器傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)帶撥爪心軸雙向超越離合器傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)(4)安全離合器傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)2.變速傳動機構(gòu)滑移齒輪變速傳動機構(gòu)離合器變速傳動機構(gòu)傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)離合器變速傳動機構(gòu)傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)超速現(xiàn)象傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)有級變速傳動系統(tǒng)變速傳動系統(tǒng)的級數(shù)=各變速組變速級數(shù)的乘積Z=3×2×2=12Z=2×2×4=16具有公用齒輪的有級變速傳動系統(tǒng)單公用齒輪雙公用齒輪

Z=3×2=6Z=3×2=6Z=3×3×2=18Z=3×3×2=18傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)3.換向機構(gòu)傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)4.制動器（1）閘帶式制動器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，軸向尺寸小，操縱方便。缺點：制動時有較大的單向壓力。作用于松邊，制動平穩(wěn)，操縱力小傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)（2）閘瓦式制動器優(yōu)點：

結(jié)構(gòu)較簡單，

操縱較方便，

制動時間短。缺點：制動時有較大的單向壓力

可改成雙塊閘瓦式制動器，但結(jié)構(gòu)尺寸較大。傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)（3）片式制動器優(yōu)點:沒有單向壓力缺點:結(jié)構(gòu)較復雜，

軸向尺寸較大。制動器安裝的位置若電動機停止后才制動,則制動器可安裝在傳動鏈中

任何傳動件上；

若電動機不停止運轉(zhuǎn)，此時制動器必須安裝在電動機

與運動執(zhí)行件之間的傳動鏈上。制動器與開停裝置的操縱，需有可靠的連鎖關(guān)系一般制動器安裝在轉(zhuǎn)速較高的傳動件上，所需制動力

矩較小，尺寸也小制動力矩是需要調(diào)整的，因此制動器應裝在箱體內(nèi)偏

上方等易于調(diào)整操作的位置

傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)5.操縱機構(gòu)1）操縱機構(gòu)的功用及要求1.作用(1)控制運動部件的開停、變速、換向等。(2)控制運動部件的運動分配和動作的執(zhí)行順序。(3)控制輔助運動，如送料、夾緊、定位等。2.要求(1)操縱省力、輕便。(2)操縱方便、便于記憶。(3)安全可靠。傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)2）操縱機構(gòu)的組成及形式傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)3）操縱機構(gòu)的分類（1）單獨操縱結(jié)構(gòu)擺動式移動式（2）集中操縱機構(gòu)傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)擺動式操縱結(jié)構(gòu)(1)幾何條件偏移量a=R﹣H則R=H+a因為R2=(H﹣a)2+(L/2)2

所以

一般要求a≤0.3h則傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)移動式操縱機構(gòu)傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)6.保險裝置（1）過載、事故保險裝置

摩擦離合器

剪斷銷機械互鎖機構(gòu)（2）互鎖裝置CA6140車床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析主軸箱結(jié)構(gòu)主要由傳動及變速系統(tǒng)、操縱機構(gòu)和主軸組件等組成。它的裝配圖包括展開圖、各種向視圖和剖面圖。主軸箱展開圖主軸箱外形圖及剖面圖CA6140車床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析CA6140車床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析（1）I軸卸荷機構(gòu)將帶輪上的重力及張力通過軸承支架法蘭傳遞到箱體上CA6140車床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析（2）主軸換向及制動的操縱機構(gòu)截取2圖CA6140車床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析（3）Ⅱ、Ⅲ軸間的六速變速操縱機構(gòu)CA6140車床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析（4）主軸組件插彩圖CA6140車床傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析主軸端部結(jié)構(gòu)溜板箱結(jié)構(gòu)溜板箱展開圖溜板箱剖面圖開合螺母結(jié)構(gòu)縱、橫向（機動進給）操縱機構(gòu)互鎖裝置超越離合器與安全離合器的應用思考與練習1.傳動系統(tǒng)中的典型機構(gòu)分析2.傳動系統(tǒng)圖分析3.CA6140車床結(jié)構(gòu)分析

第4章

機床傳動系統(tǒng)

運動設計學習成果達成要求本章學習成果達成要求：機床的運動設計是使其能夠?qū)崿F(xiàn)各種切削加工的重要保障，是進行結(jié)構(gòu)設計的基礎。學生應達成的能力要求包括：1.掌握機床主運動設計的方法、原則和設計步驟；2.掌握CA6140車床主軸箱、進給箱、溜板箱的運動過程，讀懂傳動系統(tǒng)圖。第4章機床傳動系統(tǒng)運動設計

4.1主傳動系統(tǒng)運動設計4.2主傳動的幾種特殊變速方式4.3計算轉(zhuǎn)速的確定4.4CA6140臥式車床傳動系統(tǒng)運動分析有級變速與無級變速有級變速傳遞功率大,變速范圍廣,傳動比準確,工作可靠;但生產(chǎn)率有損失,傳動不夠平穩(wěn)。在通用機床中有廣泛應用。

無級變速可連續(xù)變速,易于自動化,有以下幾種:1.機械無級變速器

2.液壓無級變速裝置

3.電氣無級變速裝置主傳動系統(tǒng)的運動設計設計步驟1.確定運動設計的參數(shù);2.擬定主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng),擬定轉(zhuǎn)速圖;3.計算齒輪齒數(shù)及帶輪直徑,并驗算主軸的轉(zhuǎn)速誤差;4.繪制主傳動系統(tǒng)圖。主傳動系統(tǒng)的運動設計1.轉(zhuǎn)速圖的概念2.轉(zhuǎn)速圖的基本原理：級比規(guī)律3.變速組的變速范圍轉(zhuǎn)速圖1.轉(zhuǎn)速圖的概念:轉(zhuǎn)速圖由三線一點構(gòu)成(1)傳動軸格線：豎線(2)轉(zhuǎn)速格線：橫線(3)轉(zhuǎn)速點：傳動軸格線上的圓點(4)傳動線：轉(zhuǎn)速點之間的連線級比規(guī)律2.轉(zhuǎn)速圖的基本原理級比：變速組里相鄰的傳動比之比,φXi。級比指數(shù)：變速組內(nèi)相鄰傳動線（比）之間拉開的格數(shù)，Xi?；咀兯俳M：x0=1的變速組。擴大組：Xi>1

如上圖：基本組x0=1P0=3

第一擴大組x1=3P1=3

第二擴大組x2=9P2=2P—傳動副數(shù)級比規(guī)律如圖：基本組:

x0=1P0=3第一擴大組:

x1=3P1=3第二擴大組:

x2=9P2=2P—傳動副數(shù)級比規(guī)律設P0,P1,P2……分別為基本組、第一、第二……擴大組的傳動副數(shù)，則各組的級比指數(shù)分別為：基本組X0=1

第一擴大組X1=P0

第二擴大組X2=P0·P1

第三擴大組X3=P0·P1·P2

第j擴大組XJ=P0·P1·P2·····Pj-1

這樣得到的傳動系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)速數(shù)列是等比級數(shù)排列，稱為常規(guī)傳動系統(tǒng)。變速范圍3.變速組的變速范圍r=Umax/Umin

數(shù)格：變速組內(nèi)從一點出發(fā)畫出的幾根傳動線中，最上一根與最下一根之間拉來開的格數(shù)。計算：rj=φ

主軸變速范圍Rn=nmax/nminRn=r0·r1·r2······rj

主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=P0·P1·P2····PjP0P1P2···Pj-1（Pj-1）結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式12=31·23·2612=32·21·26

運動設計的一般原則1.變速組中的極限傳動比及變速范圍的限制條件極限傳動比：umin≥1/4umax≤2變速范圍：主傳動rmax≤8~10

（直齒輪8，斜齒輪10）進給傳動rmax≤14運動設計的一般原則2.減少傳動件尺寸的原則（1）變速組的傳動副要“前多后少”（2）變速組的傳動線要“前密后疏”（3）變速組的降速要“前慢后快”

總結(jié)設計要點：一個規(guī)律，兩個限制，

三前原則。轉(zhuǎn)速圖設計實例設計步驟：（1）確定變速組數(shù)目（2）確定變速組的排列（前多后少）（3）確定擴大組（4）確定是否增加定比降速組轉(zhuǎn)速圖設計實例已知主軸轉(zhuǎn)速n=30~1500r/min，轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=18,公比Φ=1.26，電機轉(zhuǎn)速n0=1440r/min。（1）確定變速組和傳動副數(shù)目

Z=18=3x3x2（2）確定傳動順序方案各變速組傳動方案有：18=3x3x218=3x2x318=2x3x3

遵守傳動副“前多后少”原則

選18=3x3x2的方案轉(zhuǎn)速圖設計實例（3）確定擴大順序方案根據(jù)“前密后疏”原則，應使擴大順序與傳動順序一致故選用18=31·33·29結(jié)構(gòu)式方案。檢查最后擴大組的變速范圍：

r2=φ=1.26=1.26=8，合乎要求x2（p2-1）9x（2-1）9轉(zhuǎn)速圖設計實例（4）擬定轉(zhuǎn)速圖

1）定比傳動總降速比umin=30/1440=1/48，為使中間兩個變速組做到，降速緩慢以利于減少變速箱的徑向尺寸，故在Ⅰ—Ⅱ軸間增加一對降速傳動齒輪（26/54），也有利于設計變形機床。

2）分配降速比

a.在主軸Ⅴ上標出18級轉(zhuǎn)速：總降速比ut=1/φb.決定Ⅳ、Ⅴ軸之間的最小降速比：最后一個變速組的降速傳動比取1/4。轉(zhuǎn)速圖設計實例按公比φ=1.26，查表可知1.26=4，即從E點向上數(shù)六格。

c.決定其余變速組的最小傳動比：根據(jù)降速前慢后快的原則

Ⅲ-Ⅳ軸間變速組取u=1/φⅡ-Ⅲ軸間取u=1/φⅠ-Ⅱ軸間取u=1/φ3）畫出各變速組其他傳動線4）畫出全部傳動線轉(zhuǎn)速圖設計實例齒輪齒數(shù)的確定1.確定齒輪齒數(shù)應注意的問題（1）齒數(shù)和不應過大，一般推薦100~120

（2）齒數(shù)和不宜過小，一般取最小18~20

（3）轉(zhuǎn)速誤差=---------≤10（φ-1）%

超差后調(diào)整齒數(shù)調(diào)整最后一對變速組內(nèi)齒輪齒數(shù)的確定（1）計算法（2）查表法n標-n實n標主傳動的幾種特殊變速方式1.擴大變速范圍的傳動系統(tǒng)（1）增加變速組（2）采用背輪機構(gòu)（3）采用分支傳動主傳動的幾種特殊變速方式2.采用混合公比的變速方式φ1，φ1按對稱型分布（P0=2）常規(guī)X0=1混合公比X0≠1，X0=1+X0’

選擇X0’的注意點：X0’為偶數(shù)

X0’

的范圍2≤X0’＜Z-1φ1≤8（P0=2）

Rn=φ1(Z-1)+X0’1+X0’主傳動的幾種特殊變速方式3.交換齒輪傳動系統(tǒng)4.多速電動機傳動系統(tǒng)5.采用公用齒輪傳動系統(tǒng)計算轉(zhuǎn)速的確定計算轉(zhuǎn)速nc：傳遞全部功率時的最低轉(zhuǎn)速計算轉(zhuǎn)速的確定軸號ⅠⅡⅢⅣⅤ計算轉(zhuǎn)速nc144070030011895齒輪序號Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8Z9計算轉(zhuǎn)速nc1440700700475700375700300300齒輪序號Z10Z11Z12Z13Z14Z15Z16Z17Z18計算轉(zhuǎn)速nc47530023530011811823537595CA6140臥式車床傳動系統(tǒng)運動分析主傳動系統(tǒng)主傳動系統(tǒng)主傳動主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)和各級轉(zhuǎn)速主軸正轉(zhuǎn)的理論轉(zhuǎn)速級數(shù)Z理論=2×3×2×2＋2×3＝30（種）反轉(zhuǎn)的理論轉(zhuǎn)速級數(shù)Z理論=3×2×2＋3＝15（種）主軸正轉(zhuǎn)的實際轉(zhuǎn)速級數(shù)Z實際=2×3×（2×2-1）＋2×3＝24（種）反轉(zhuǎn)的實際轉(zhuǎn)速級數(shù)Z實際=3×（2×2-1）＋3＝12（種）主軸轉(zhuǎn)速計算：n主=n電×u定×uⅠ-Ⅱ×uⅡ-Ⅲ……刀架的傳動（1）刀架傳動系統(tǒng)的組成進給箱傳動系統(tǒng)刀架傳動系統(tǒng)的組成擴大螺距傳動組Z58齒輪在左位時螺距擴大4倍或16倍變換左右螺紋傳動組掛輪傳動組X—63/100-Ⅻ-100/75—ⅩⅢX—64/100-Ⅻ-100/97—ⅩⅢ刀架傳動系統(tǒng)的組成基本變速組ubl=26/28=6.5/7ub2=28/28=7/7ub3=32/28=8/7ub4=36/28=9/7ub5=19/14=9.5/7ub6=20/14=10/7ub7=33/21=11/7ub8=36/21=12/7增倍變速組

1/8、1/4、1/2和1四種傳動比刀架傳動系統(tǒng)的組成（2）車螺紋時刀架的傳動CA6140車床可以車削標準螺距的螺紋、非標準螺距的螺紋和螺距較精確的螺紋螺紋分為米制（公制）螺紋、英制螺紋、模數(shù)螺紋和徑節(jié)螺紋4種傳動路線主軸

換向

掛輪

進給箱M5(右)絲杠螺母副(P=12mm)刀架四種螺紋的傳動特征四種螺紋的傳動平衡式車削米制螺紋

T=7u基×u倍（mm）車削模數(shù)螺紋

1×u×T0=K×π×m

m=7ub×ud/4K車削英制螺紋螺距Pa與a之間的關(guān)系為：Pa=1/a(英寸)=25.4/a(mm),a=7K×ub/4ud車削徑節(jié)螺紋徑節(jié)螺紋的螺距PDP為與DP之間的關(guān)系PDP=π/DP(英寸)=25.4π/DP(mm)溜板箱傳動系統(tǒng)車圓柱面及端面時的進給傳動CA6140車床刀架傳動路線思考與練習1.CA6140車床傳動系統(tǒng)分析2.機床主運動設計第5章主軸組件設計學習成果達成要求具備主軸組件的支承定位方式及結(jié)構(gòu)的設計能力具備對主軸組件的結(jié)構(gòu)特點進行正確分析的能力初步掌握主軸端部及主軸結(jié)構(gòu)參數(shù)的設計能力主要內(nèi)容5.1主軸組件概述5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則5.4主軸結(jié)構(gòu)設計5.5主軸組件結(jié)構(gòu)實例5.1主軸組件概述5.1.1主軸組件的功用、組成和特點5.1.2對主軸組件的基本要求1）旋轉(zhuǎn)精度主軸前端安裝基面上徑向、端面跳動和軸向竄動大小5.1主軸組件概述2）

剛度

抵抗外載荷的能力3）溫升（精密機床要嚴格控制）影響：主軸熱變形、軸承間隙改變、潤滑變差措施：改善散熱，改進潤滑強制潤滑、恒溫油箱、動壓軸承5.1主軸組件概述5）精度保持性4）

抗振性5.1主軸組件概述5.1.3主軸的傳動方式1）

齒輪傳動

結(jié)構(gòu)簡單，傳遞扭矩較大，中等轉(zhuǎn)速。2）

帶傳動

轉(zhuǎn)速較高，傳動平穩(wěn)，成本較低。

3）

調(diào)速電機直接驅(qū)動

可無級調(diào)速，結(jié)構(gòu)簡單，可提高剛度。5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型5.2.1主軸組件常用滾動軸承滾動軸承的優(yōu)點轉(zhuǎn)速和載荷變化范圍大無間隙，有利于旋轉(zhuǎn)精度和剛度摩擦系數(shù)小潤滑方便標準件，可外購滾動軸承的缺點滾動體數(shù)目有限剛度可變阻尼特性差徑向尺寸大1）滾動軸承的優(yōu)缺點5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型2）滾動軸承的常用型號及結(jié)構(gòu)（1）

球軸承深溝：純徑向，剛度和承載能力較差，主軸中較少用角接觸：軸向、徑向，速度較高，若單向雙個可提高剛度推力：純軸向，軸向受力最好，但允許速度較低5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型（2）圓錐孔雙列向心短圓柱滾子軸承徑向載荷（3）圓錐滾子軸承

軸向、徑向，承載能力和剛度均較高，

但允許速度較低單列圓錐滾子軸承雙列圓錐滾子軸承Gamet軸承滾子中空，利于冷卻散熱；

彈簧自動補償磨損間隙，不能承受軸向力，只能徑向5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型3）滾動軸承的配置原則（1）剛度（承載能力）承受徑向力：滾柱、多列球、單列球承受軸向力：推力球、滾錐、角接觸球（2）轉(zhuǎn)速要求（極限轉(zhuǎn)速）承受徑向力：球、滾柱、滾錐承受軸向力：角接觸、推力球、滾錐（3）適應精度要求(承受軸向力的軸承）5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型4）滾動軸承的預緊和間隙調(diào)整（1）滾動軸承的預緊5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型（2）滾動軸承的間隙調(diào)整原理軸承內(nèi)外圈產(chǎn)生相對的軸向位移，消除徑向間隙，并能保持在調(diào)整好的位置上調(diào)整方法螺紋調(diào)整法修磨隔套法自動調(diào)整法（彈簧）油壓套筒5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型（3）調(diào)整螺母的防松5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型5）滾動軸承的公差等級根據(jù)尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度，可分為2、4、5、6（6x)、0級前軸承對旋轉(zhuǎn)精度影響大，前軸承精度大于后軸承5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型5.2.2主軸組件常用滑動軸承滑動軸承氣體軸承液體軸承靜壓軸承動靜壓軸承動壓軸承單油楔軸承多油楔軸承5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型一、液體動壓軸承一定速度的軸帶動一定粘度的油從楔形空間流動，將軸浮起，油膜承受載荷。壓力油膜形成條件有一定粘度的油有轉(zhuǎn)速v>v臨界有楔形空間單油楔，多油楔5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型1）液體動壓軸承一定速度的軸帶動一定粘度的油從楔形空間流動，將軸浮起，油膜承受載荷。壓力油膜形成條件有一定粘度的油有轉(zhuǎn)速v>v臨界有楔形空間單油楔，多油楔5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型（1）短三瓦滑動軸承

一般磨床結(jié)構(gòu)簡單、制造方便抗振性好轉(zhuǎn)向單一，不能反轉(zhuǎn)5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型（2）固定多油楔軸承適用高精度磨床性能穩(wěn)定，加工較難轉(zhuǎn)向單一，不能反轉(zhuǎn)5.2主軸組件常用軸承結(jié)構(gòu)及選型2）液體靜壓軸承通入壓力油速度、方向適應性強承載能力強摩擦小旋轉(zhuǎn)精度高抗振性好要配供油系統(tǒng)3）空氣靜壓軸承5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則5.3.1軸支承定位方式的設計原則設計對象：軸承的選型和布局

箱體及軸上定位件的結(jié)構(gòu)等設計原則：軸相對于箱體在軸向、徑向的定位及固定

兼顧裝卸、潤滑和密封5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則1）軸向靜定不能靜不定，即軸向不能欠定位不能超靜定，即軸向不能過定位具有軸向剛體位移消除軸向剛體位移5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則過定位結(jié)構(gòu)消除過定位結(jié)構(gòu)軸承軸向支承方式（兩支承）一端定位支承方式（固定—松弛支承方式）兩端定位—調(diào)隙支承方式兩端定位—游隙支承方式5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則（1）一端定位支承方式（固定——松弛支承方式）兩個方向的軸向定位約束安置在一個軸承上，

另一個軸承在軸向可自由移動理想的靜定狀態(tài)5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則（2）兩端定位——調(diào)隙支承方式兩個方向的軸向定位約束分別安置在軸兩端的軸承上兩個圓錐滾子或角接觸軸承可調(diào)隙，傳動精度高無剛體位移（無靜不定）

有附加軸向力（有超靜定）短軸、軸向力5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則（3）兩端定位——游隙支承方式兩個方向的軸向定位約束分別安置在軸兩端的軸承上其中一個支承（外圈）有一定的軸向間隙有剛體位移（有靜不定），最大值可控

有條件附加軸向力（有條件超靜定）軸向支承精度不高5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則軸支承三種方式的組合5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則2）各支承方式對比5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則3）特殊情況單向受力軸支承結(jié)構(gòu)5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則單方向軸向剛體位移5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則5.3.2軸支承結(jié)構(gòu)設計原則1）固定端支承必須能承受雙向軸向力可單獨做固定支承不可單獨做固定支承5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則2）固定端軸承的內(nèi)外圈必須四面定位5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則3）松弛軸承保證軸的自由伸縮5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則4）兩端定位——調(diào)隙軸支承中設計調(diào)隙機構(gòu)5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則5）便于軸承的裝卸5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則6）避免“雙重配合”5.3軸支承定位方式及結(jié)構(gòu)設計原則5.3.3其它軸支承結(jié)構(gòu)設計（三支承）主軸剛度較差輔助支承——浮動，放在中或后，深溝球或圓柱

滾子軸承外圈與軸承孔的配合松1～2級5.4主軸結(jié)構(gòu)設計5.4.1主軸端部結(jié)構(gòu)軸上零件、階梯軸考慮剛度5.4主軸結(jié)構(gòu)設計5.4.2主軸結(jié)構(gòu)參數(shù)設計1）主軸直徑的選擇前軸徑D1

和后軸徑D2

查表：根據(jù)主電機功率、主參數(shù)確定前軸徑D1

D2≥（0.7~0.8）D12）主軸內(nèi)孔直徑d

d/D=0.55～0.65D—平均直徑3）

主軸前端懸伸量a和支承跨距L

a值越小越好5.4主軸結(jié)構(gòu)設計5.4.3主軸傳動件的布局5.4主軸結(jié)構(gòu)設計5.5主軸組件結(jié)構(gòu)實例5.5.1中速、重載主軸組件1）C7620型多刀半自動車床主軸組件支承方式調(diào)隙方法力的傳遞向左：軸上軸肩—推力球軸承—法蘭—箱體向右：軸—螺母1—套筒—甩油環(huán)—圓錐滾子軸承內(nèi)圈—滾子—圓錐滾子外圈—法蘭—箱體5.5主軸組件結(jié)構(gòu)實例2）X52K型立式銑床主軸組件向上：軸上軸肩—圓柱滾子軸承內(nèi)圈—長套筒—

角接觸球軸承內(nèi)圈—短套筒2—角接觸內(nèi)圈

—滾動體—外圈—端蓋—箱體向下：軸—螺母1—套筒—角接觸球內(nèi)圈—套筒

—內(nèi)圈—滾動體—外圈—箱體5.5主軸組件結(jié)構(gòu)實例3）T649型臥式銑鏜床主軸組件5.5主軸組件結(jié)構(gòu)實例5.5.2高速、輕載主軸組件5.5主軸組件結(jié)構(gòu)實例5.5.3以軸向力為主的主軸組件5.5主軸組件結(jié)構(gòu)實例5.5.4三支承主軸組件1）CW6163型普通車床主軸組件5.5主軸組件結(jié)構(gòu)實例2）CK6150型數(shù)控車床主軸組件作業(yè)P107第4題——第10題第6章支撐件與導軌設計本章學習成果達成要求能針對具體的機械裝備，設計、選擇合理的支承件結(jié)構(gòu)；能夠結(jié)合設計條件，正確地選擇導軌結(jié)構(gòu)及其組合形式。支承件與導軌設計6.1支承件的設計要求與材料6.1.1支承件的設計要求

（1）足夠的靜剛度和較高的固有頻率支撐件的靜剛度包括整體剛度、局部剛度和接觸剛度。支承件與導軌設計(a)床身導軌剛度

機床支撐件局部變形圖(b)主軸箱主軸支撐部位剛度(c)搖臂鉆床搖臂和立柱剛度局部剛度：支承件與導軌設計接觸剛度：支承件與導軌設計6.1支承件的設計要求與材料6.1.1支承件的設計要求

（2）良好的動態(tài)特性

（3）熱穩(wěn)定性好

（4）結(jié)構(gòu)性好支承件與導軌設計6.1.2支承件的材料

1、鑄鐵支承件的材料一般可選HT100、HT150、HT200、HT250、HT300等，還可以用QT450-10、QT800-02等2、鋼板和型鋼多用在大型、重型機床和自制設備等小批生產(chǎn)中

支撐件與導軌設計6.1.2支承件的材料3、鋁合金常用牌號有ZAlSi7Mg、ZAlSi2Cu2Mgl等4、預應力鋼筋混凝土主要為床身、立柱、底座等5、非金屬材料非金屬材料主要有混凝土、天然花崗巖等

支承件與導軌設計6.2支承件的結(jié)構(gòu)設計6.2.1支承件的靜力分析

（1）中、小型機床

（2）精密和高精密機床

（3）大型機床支承件與導軌設計6.2.2支承件的形狀選擇原則

（1）空心截面的慣性矩比實心的大。（2）方形截面的抗彎剛度比圓形的大，而抗扭剛度則較低。（3）不封閉的截面比封閉的截面，剛度顯著下降。支承件與導軌設計6.2.3提高支承件剛度的措施

（1）隔板和加強肋支承件與導軌設計6.2.3提高支承件剛度的措施

（1）隔板和加強肋支承件與導軌設計6.2.3提高支承件剛度的措施

（1）隔板和加強肋支承件與導軌設計6.2.3各類支承件結(jié)構(gòu)設計要點

（1）隔板和加強肋（2）提高接觸剛度支承件與導軌設計6.2.3提高支承件剛度的措施

（1）臥式車身支承件與導軌設計6.2.3提高支承件剛度的措施

（2）立柱（3）橫梁支承件與導軌設計6.2.3提高支承件剛度的措施

（4）工作臺（5）底座底座一般應做成空心的箱形，內(nèi)有隔板以提高剛度。支承件與導軌設計6.3導軌的分類、要求及材料6.3.1導軌的分類

1.按運動軌跡分（1）直線運動導軌（2）圓周運動導軌2.按運動性質(zhì)分（1）主運動導軌（2）進給運動導軌（3）調(diào)整導軌3.按摩擦性質(zhì)分（1）滑動導軌①液體靜壓導軌②液體動壓導軌③混合摩擦導軌（2）滾動導軌支承件與導軌設計6.3導軌的分類、要求及材料6.3.1導軌的分類

4.按受力情況分（1）開式導軌（2）閉式導軌支承件與導軌設計6.3導軌的分類、要求及材料6.3.2對導軌的基本要求

1.導向精度2.耐磨性3.低速運行平穩(wěn)性4.剛度6.3.3導軌的材料及熱處理

1.鑄鐵導軌2.鑲鋼導軌3.塑料導軌支承件與導軌設計6.4滑動導軌6.4.1滑動導軌的結(jié)構(gòu)

1.直線滑動導軌的截面形狀支承件與導軌設計2.直線滑動導軌的組合形式支承件與導軌設計

3.圓周運動導軌支承件與導軌設計6.4.1滑動導軌的間隙調(diào)節(jié)裝置

1）間隙調(diào)整方法（2）鑲條支承件與導軌設計6.4.1滑動導軌的間隙調(diào)節(jié)裝置

2）鑲條的安放位置和導向面的選擇從提高剛度考慮，鑲條應該放在不受力或受力較小的一側(cè)，但調(diào)整鑲條后，運動部件有較大的側(cè)移，影響加工精度。對于精密機床因?qū)к壥芰π?，要求加工精度高，鑲條應放在受力的一側(cè)，或兩邊都放鑲條；而對于普通機床，鑲條應放在不受力的一側(cè)。支承件與導軌設計6.5滾動導軌滾動導軌的優(yōu)點：

（1）運動靈敏度高，滾動導軌的摩擦系數(shù)?。?.0025~0.005），動、靜摩擦系數(shù)很接近，故一般滾動導軌在低速移動時，沒有爬行現(xiàn)象。（2）定位精度高，一般滾動導軌的重復定位誤差為0.1~0.2μm。普通滑動導軌為10~20μm。（3）所需牽引力小，移動輕便。（4）滾動導軌的磨損小，精度保持性好。鋼制淬硬導軌具有較高的耐磨性，修理周期間隔可達10~15年。（5）潤滑系統(tǒng)簡單，有時可用油脂潤滑，維修方便（只需更換滾動體）。

滾動導軌的缺點：但滾動導軌抗振性差，對防護要求也較高。滾動體與導軌是點線接觸，接觸應力較大，故一般滾動體和導軌需淬火處理。對滾動體的精度和導軌平面度要求高。與普通滑動導軌相比，滾動導軌結(jié)構(gòu)復雜，制造比較困難，成本較高。支承件與導軌設計6.5滾動導軌6.5.1滾動導軌的結(jié)構(gòu)形式

直線運動導軌支承件與導軌設計6.5滾動導軌6.5.1滾動導軌的結(jié)構(gòu)形式

圓周運動導軌支承件與導軌設計6.5滾動導軌6.5.2滾動導軌的預緊

思考與練習1.提高支承件本身剛度應采取什么措施？2.下列導軌選擇是否合理，為什么？（1）臥式車床的床鞍導軌采用V形導軌與矩形導軌結(jié)合；（2）龍門刨床的工作臺導軌采用雙山形導軌組合；（3）拉床采用圓柱形導軌；（4）銑床工作臺導軌采用滾動導軌；（5）組合鉆床動力部件的導軌采用靜壓導軌。3.試述：（1）導軌導向面的選擇原則；（2）直線運動滑動導軌間隙的調(diào)整方法及應用場合。

第7章數(shù)控機床結(jié)構(gòu)本章學習成果達成要求了解數(shù)控機床工作原理和結(jié)構(gòu)特點，能區(qū)別于普通機床，針對具體設計問題，提出合理的數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設計要點。掌握常用的主軸滾動軸承的結(jié)構(gòu)、預緊及典型應用，能針對具體的數(shù)控機床設計問題，合理設計其主軸組件；掌握滾珠絲桿螺母副的優(yōu)缺點及適用場所，能針對具體設計問題，選擇合適的滾珠絲桿螺母副。數(shù)控機床結(jié)構(gòu)7.1數(shù)控機床結(jié)構(gòu)概述

（1）支承件的高剛度化（2）傳動機構(gòu)簡約化（3）傳動元件精密化（4）輔助操作自動化7.17.1.1數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的特點

數(shù)控機床結(jié)構(gòu)7.1.2數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設計的目的和要求

數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)的設計目的（1）自動保證穩(wěn)定的加工精度（2）提高加工能力和切削效率（3）提高使用效率與部件。數(shù)控機床結(jié)構(gòu)7.1.2數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設計的目的和要求

數(shù)控機床的設計要求（1）提高數(shù)控機床構(gòu)件的剛度數(shù)控機床結(jié)構(gòu)7.1.2數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)設計的目的和要求

數(shù)控機床的設計要求（2）增強數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的抗振性a)減少機床的內(nèi)部振源b)提高靜剛度c)提高阻尼比（3）減小機床的熱變形a)控制熱源和發(fā)熱量b)加強冷卻散熱c)改進機床布局和結(jié)構(gòu)形式d)恒溫處理e)采用熱變形補償裝置數(shù)控機床結(jié)構(gòu)（1）較高的主軸轉(zhuǎn)速和較寬的調(diào)速范圍（2）較高的精度和較大的剛度（3）良好的抗振性和熱穩(wěn)定性（4）數(shù)控機床主軸具有特有的刀具安裝結(jié)構(gòu)7.2主傳動系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)

7.2.1主傳動方式

數(shù)控機床結(jié)構(gòu)電主軸結(jié)構(gòu)

數(shù)控機床結(jié)構(gòu)7.2.2主軸部件的結(jié)構(gòu)

主軸部件作為數(shù)控機床的一個關(guān)鍵部件，它包括主軸、主軸的支承、安裝在主軸上的傳動件和密封件等數(shù)控機床結(jié)構(gòu)7.2.3主軸部件的支承

數(shù)控機床結(jié)構(gòu)7.2.4主軸的準停裝置

數(shù)控機床結(jié)構(gòu)7.2.5主軸的自動換刀裝置

數(shù)控機床結(jié)構(gòu)卸荷結(jié)構(gòu)

數(shù)控機床結(jié)構(gòu)（1）盡量減小運動件的摩擦阻力（2）提高傳動精度和剛度（3）減小各運動部件的慣量（4）系統(tǒng)要有適度的阻尼（5）穩(wěn)定性好、壽命長7.3進給傳動系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)

7.3.1齒輪傳動副

齒輪副傳動的傳動級數(shù)和轉(zhuǎn)