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《機械制造裝備設(shè)計之3——典型部件設(shè)計-哈工大(威海)黃博教學(xué)文案.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、機械制造裝備設(shè)計哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）機器人研究所山東省現(xiàn)代數(shù)字化醫(yī)療裝備高校重點實驗室黃博本課程主要講述內(nèi)容機械制造裝備及制造業(yè)動態(tài)機械制造裝備設(shè)計方法金屬切削機床設(shè)計典型部件設(shè)計工業(yè)機器人設(shè)計機床夾具設(shè)計物流系統(tǒng)設(shè)計機械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計4.1典型部件設(shè)計——主軸部件設(shè)計1、旋轉(zhuǎn)精度旋轉(zhuǎn)精度指主軸裝配后，在空載、低速轉(zhuǎn)動狀態(tài)下，安裝刀具或工件的主軸部位的徑向跳動和軸向跳動。旋轉(zhuǎn)精度取決于主軸、軸承、箱體孔的制造、裝配和調(diào)整精度。2、剛度受主軸的尺寸和形狀，滾動軸承的類型、數(shù)量、預(yù)緊和配置形式，傳動件的布置方式，主軸組件的制造精度和裝配質(zhì)量等因素影響。4.1典型部件設(shè)計——主軸部件設(shè)計主軸的
2、結(jié)構(gòu)取決于主軸上安裝的刀具、夾具、工件、傳動件、軸承的類型、數(shù)量、位置和安裝定位方法。主軸前端形式取決于機床的類型和安裝夾具或刀具的形式。通用機床已有標(biāo)準化的形式。主軸整體結(jié)構(gòu)空心階梯軸，外徑從前端到尾部逐漸減小。4.1典型部件設(shè)計——主軸部件設(shè)計主軸的選材依據(jù)：載荷類型、耐磨性、熱處理方法。（1）普通機床主軸采用45#或60#優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。在主軸支承軸頸及裝卡刀具的定位基面進行局部高頻淬火，提高耐磨性，硬度為50~55HRC。（2）精密、大載荷、有沖擊的機床主軸采用中碳或低碳合金鋼，如40Cr，20Cr。進行高頻淬火或滲碳淬火，提高耐磨性，硬度52~65HRC。（3）主軸材料的攻關(guān)點怎樣減小高
3、速、高效、高精密機床主軸的熱變形、振動。已誕生的新型材料有玻璃陶瓷材料。主軸的技術(shù)要求：①主軸前后軸承軸頸的同軸度，②錐孔相對于前后軸頸中心連接線的徑向跳動，③定心軸頸及其定位軸肩相對于前后軸頸中心線徑向和軸向跳動等。4.1典型部件設(shè)計——主軸部件設(shè)計主軸的傳動形式（1）齒輪傳動輪齒的嚙合傳動，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；能傳遞較大的扭矩，適應(yīng)變轉(zhuǎn)速、變載荷工作。不足：線速度需<12~15m/s，且不如帶傳動平穩(wěn)。（2）帶傳動靠摩擦力傳遞動力。結(jié)構(gòu)簡單，皮帶有彈性可吸振，傳動平穩(wěn)，噪聲??；過載時打滑，具有過載保護作用。適用于中心距較大的兩軸間傳動。不足：傳動速比不夠準確。4.1典型部件設(shè)計——主軸部件設(shè)計
4、主軸的傳動形式（3）同步齒形帶傳動通過帶上的齒與帶輪上的輪齒傳遞傳動此傳動無相對滑動，傳動比大且準確，傳動精度高；可傳遞較大動力，傳動平穩(wěn)；不需特別張緊，對軸和軸承壓力小，傳動效率高；不需潤滑，耐腐蝕，耐高溫。可達50m/s；傳動比可達1:10不足：制造工藝復(fù)雜，安裝條件高。（4）電動機直接驅(qū)動對于轉(zhuǎn)速小于3000r/min的主軸，采用異步電動機和聯(lián)軸器直接驅(qū)動主軸。如高速內(nèi)圓磨床的磨頭。對于轉(zhuǎn)速小于8000r/min的軸，采用變頻調(diào)速電動機直接驅(qū)動。4.1典型部件設(shè)計——主軸部件設(shè)計主軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計之1——支承數(shù)目1）前、后兩個支承結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，應(yīng)用廣泛。為提高剛度，前后支承應(yīng)消除間隙
5、或預(yù)緊。2）三個支承①前、后支承為主要支承，中間支承為輔助支承；②前、中支承為主要支承，后支承為輔助支承。三支承方式對三支承孔的同心度要求較高，制造裝配較復(fù)雜。要求“主”支承應(yīng)該消除間隙或預(yù)緊，“輔助”支承應(yīng)保留一定的徑向間隙或選用較大游隙的軸承。以免發(fā)生干涉，惡化主軸的工作性能，使空載功率大幅度上升和軸承溫升過高。4.1典型部件設(shè)計——主軸部件設(shè)計主軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計之2——主軸軸向定位為使主軸具有足夠的軸向剛度和軸向位置精度，推力軸承在主軸前后支承的配置形式。它影響主軸的剛度、熱變形方向和大小。①前端配置（前端定位）指推力軸承布置在前支承處。該配置在前支承處軸承較多，發(fā)熱大，溫升高，但主軸受熱
6、后向后伸長，不影響軸向精度，精度高。用于軸向精度和剛度要求較高的高精度機床或數(shù)控機床。②后端配置（后端定位）推力軸承布置在后支承處。主軸前支承處軸承較少，發(fā)熱少，溫升低；但主軸受熱后向前伸長，影響軸向精度。常用于軸向精度要求不高的普通機床，如立銑、多刀車床。4.1典型部件設(shè)計——主軸部件設(shè)計主軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計之2——主軸軸向定位為使主軸具有足夠的軸向剛度和軸向位置精度，推力軸承在主軸前后支承的配置形式。它影響主軸的剛度、熱變形方向和大小。③兩端配置（兩端定位）推力軸承布置在前后兩個支承處。主軸受熱伸長后，影響主軸軸承的軸向間隙。故需采用彈簧消除間隙和補償熱變形。常用于較短主軸或軸向間隙變化不影響
7、正常工作的機床。如組合機床主軸。④中間配置兩個方向的推力軸承布置在前支承后側(cè)。可減少主軸的懸升量，并使主軸受熱膨脹后向后伸長，但前支承結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，溫升也可能較高4.1典型部件設(shè)計——主軸部件設(shè)計主軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計之3——主軸傳動件軸向布置布置原則應(yīng)使由傳動力引起的主軸彎曲變形小，引起主軸前端在影響加工精度的敏感方向上的位移小。方法傳動件軸向布置盡量靠近前支承；最大傳動件應(yīng)靠近前端。傳動件在前支承內(nèi)側(cè)
