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1、機床典型部件設(shè)計二、主軸部件的傳動方式主軸部件的傳動方式主要有齒輪傳動、帶傳動、電 動機直接驅(qū)動等，可根據(jù)主軸的轉(zhuǎn)速、所傳遞的扭矩，對運動平穩(wěn)性等要求來進行傳動方式的選擇。1.齒輪傳動結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，傳遞扭矩較大，能適應(yīng)變轉(zhuǎn)速、變載荷下工作。其缺點是線速度不能過高，通常小于（12～15m/s）,不如帶傳動平穩(wěn)。2.帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，成本低廉，特別適合于大中心距的兩軸傳動。皮帶有彈性可吸振，故傳動平穩(wěn)，噪聲小，適宜高速傳動。由于帶傳動（除同步帶外）是靠摩擦力傳動，在過載中會打滑，能起過載保護作用，但其不能用在速比
2、要求準確的場合。同步齒形帶是通過封閉環(huán)形帶上的齒形與帶輪上的輪齒相嚙合來傳遞運動和動力，其齒形有兩種：梯形齒和圓弧齒。與其它傳動相比，同步帶有下列特點：1）傳動比準確，工作時無滑動；2）傳動效率高，一般可達98%，與V帶相比較，可節(jié)能10%以上；3）傳動平穩(wěn)，能吸收振動，噪聲小；4）使用范圍廣，傳動比可達1:10，高速達50m/s，傳遞功率高達100～300kW，且?guī)л喼睆叫?，不須多大的張緊力，故結(jié)構(gòu)緊湊；5）維護方便，能在高溫、灰塵、水及腐蝕介質(zhì)環(huán)境中工作，而無需潤滑；6）安裝要求高，兩帶輪軸線平行，中心距要求嚴格；
3、7）帶與帶輪的制造工藝較復(fù)雜。3.電動機直接驅(qū)動方式——將主軸與電動機制成一體。三、主軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計（一）主軸部件的支承數(shù)目多數(shù)機床的主軸采用前、后兩個支承。該支承方式結(jié)構(gòu)簡單，制造裝配方便，易保證精度。為提高其剛度，前后支承應(yīng)消除間隙或預(yù)緊。某些機床由于結(jié)構(gòu)設(shè)計上的原因，導(dǎo)致主軸箱長度較長，此時應(yīng)增設(shè)中間支承來提高主軸部件的剛度和抗振性。但對三支承主軸而言，通常只有兩個支承（其中一個為前支承）起主要作用，而另一個支承起輔助作用，即處于徑向“浮動”狀態(tài)，以保證主軸部件的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。統(tǒng)計結(jié)果表明，采用三支承的主軸，以
4、前、中支承為主要支承的約占80%；以前、后支承為主要支承的約占20%。（二）推力軸承位置配置型式主軸部件承受軸向力的推力軸承配置方式直接影響主軸的軸向位置精度。1.前端配置（前端定位）——主軸受熱變形向后延伸，不影響軸向精度，但前支承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸承調(diào)隙不便，前支承處發(fā)熱量大。適用于軸向精度和剛度要求較高的精密機床（如精密車床、精密銑床、坐標鏜床、落地鏜床等）或數(shù)控機床。2.后端配置（后端定位）其特點與上述相反。適用于普通精度機床（如立式銑床、多刀車床等）。3.兩端配置主軸受熱伸長后，影響主軸軸承的軸向間隙。常用于短主軸
5、（如組合機床主軸）或軸向間隙變化不影響主軸正常工作的機床（如鉆床）。4.中間配置其特點與前端配置相近，但其主軸前端的懸伸量要比前端配置結(jié)構(gòu)短些。（三）主軸傳動件位置的合理布置1.傳動件在主軸上軸向位置的合理布置合理布置傳動件在主軸上的軸向位置，可改善主軸的受力情況，減小主軸變形，提高其抗振性。其主要原則是盡量使傳動力引起的主軸彎曲變形要??；引起主軸前端在影響加工精度敏感方向上的位移要小。因此，主軸上的傳動件應(yīng)盡量靠近前支承布置，有多個傳動件時，其中最大的傳動件應(yīng)靠近前支承。根據(jù)傳動件在不同的軸向位置時及傳動力Q在不同方
6、向作用時，分析其不同特點及應(yīng)用范圍。在切削力F的作用下，使主軸軸端產(chǎn)生位移，根據(jù)位移疊加原理，軸端總位移Y為式中：Y1——剛性支承上彈性主軸端部位移量；Y2——彈性支承上剛性主軸端部位移量；1）傳動件布置在跨距之間大多數(shù)機床都采用這種布局，例如臥式車床、六角車床、臥式鏜床和銑床主軸上齒輪的布置。當切削力F和傳動力Q的方向相同時，其所引起的主軸前端變形可相互抵消一部分，則主軸前端總變形量減小，但主軸前支承受力較大，要求前軸承有較高的承載能力和較大的剛度。這種布局一般適用于精度較高或前支承剛度較高的機床。當切削力F和傳動力
7、Q的方向相反，則主軸前端總變形量大，但前支承受力較小，故一般適用于精度較高的臥式機床。2）傳動件布置在主軸尾部這種情況在外圓磨床、內(nèi)圓磨床的砂輪主軸中常見。皮帶輪安裝在主軸尾部，則皮帶拉力與切削力F同向，不能使切削力F和傳動力Q所引起的主軸前端變形部分地相互抵消。所以，這種布局可用于皮帶拉力較小的場合。若皮帶拉力很大，則可考慮采用卸荷式結(jié)構(gòu)。3）傳動件布置在主軸前懸伸端當切削力F和傳動力Q均作用在主軸前端時，可使兩者方向相反，從而使其引起的主軸前端變形部分地相互抵消。此外，前支承反力也較小。切削力F和傳動力Q均作用在主
8、軸前端，還可使主軸受扭長度較短，但傳動件需要安裝在前支承外面，增加了主軸的懸伸長度，結(jié)構(gòu)上也較復(fù)雜。這種布局一般只適用于大型機床，如大型臥式車床、立式車床等的主軸組件。2.驅(qū)動主軸的傳動軸位置的合理布置主軸受到的驅(qū)動力Q相對于切削力F的方向取決于驅(qū)動主軸的傳動軸的空間位置。應(yīng)盡可能將該驅(qū)動軸布置在合適的位置，使驅(qū)動力Q引起的主軸變
