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1、機(jī)床典型部件設(shè)計主軸部件應(yīng)滿足的基本要求3.抗振性主軸部件的抗振性是指抵抗受迫振動和自激振動而保持平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的能力。主軸部件的振動會直接影響工件的表面質(zhì)量和刀具的使用壽命，并產(chǎn)生噪聲。4.溫升及熱變形主軸部件運(yùn)轉(zhuǎn)時，因各相對運(yùn)動處的摩擦生熱，切削區(qū)的切削熱等使主軸部件的溫度升高，其尺寸、形狀及位置發(fā)生變化，造成主軸部件的熱變形。5.精度保持性主軸部件的精度保持性是指長期地保持其原始制造精度的能力。主軸部件喪失其原始精度的主要原因是磨損。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(jī)直接驅(qū)動等，可根據(jù)主軸的轉(zhuǎn)速、所傳遞的扭
2、矩，對運(yùn)動平穩(wěn)性等要求來進(jìn)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(hù)作用，但其不能用在速比要求準(zhǔn)確的場合。（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
3、，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(jī)床（如精密車床、精密銑床、坐標(biāo)鏜床、落地鏜床等）或數(shù)控機(jī)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(jī)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（如組合機(jī)床主軸）或軸向間隙變化不影響主軸正常工作的機(jī)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
4、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(jī)床都采用這種布局，例如臥式車床、六角車
5、床、臥式鏜床和銑床主軸上齒輪的布置。當(dāng)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(jī)床。當(dāng)切削力F和傳動力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(jī)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
6、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(dāng)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(jī)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
7、驅(qū)動力Q引起的主軸變形可抵消一部分因切削力F引起的主軸軸端精度敏感方向上的位移。對切削力F是旋轉(zhuǎn)變化或以軸向載荷為主的主軸不在此列。（四）主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定主軸的結(jié)構(gòu)參數(shù)有主軸前、后軸頸直徑D1和D2，內(nèi)孔直徑d，前端懸伸量a，以及主軸主要支承間的跨距L。這些參數(shù)直接影響主軸的旋轉(zhuǎn)精度和剛度。1.主軸前軸頸直徑D1的選取一般按機(jī)床類型、主軸傳遞的功率或最大加工直徑來選?。蓞⒖急?—10）。對車床、銑床：由于主軸是一階梯軸，其平均直徑D與前軸頸直徑D1有如下關(guān)系：（D的計算應(yīng)在主軸設(shè)計完成之后才能進(jìn)行）2.主軸內(nèi)孔直徑d的計算很多機(jī)床主軸具
8、有內(nèi)孔，其主要用途為通過棒料和安裝工具。主軸內(nèi)孔直徑在一定范圍內(nèi)，對主軸剛度影響較小，可以不計，但若超過此范圍則是主軸剛度急劇下降。主軸內(nèi)孔直徑除與機(jī)
