第四章 第二部分 主軸組件(浙大)

1、1第四章第四章 機(jī)床主要部件設(shè)計(jì)理論機(jī)床主要部件設(shè)計(jì)理論第二部分第二部分 主軸組件主軸組件2第二部分第二部分 主軸組件主軸組件功用：功用：夾持工件或刀具實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)；夾持工件或刀具實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)；傳遞運(yùn)動(dòng)及切削加工所需要的動(dòng)力。傳遞運(yùn)動(dòng)及切削加工所需要的動(dòng)力。組成：組成：主軸、支承、傳動(dòng)零件、裝夾刀具或工件的附件主軸、支承、傳動(dòng)零件、裝夾刀具或工件的附件及輔助零部件及輔助零部件3第一節(jié)第一節(jié) 對(duì)主軸組件的基本要求對(duì)主軸組件的基本要求、旋轉(zhuǎn)精度旋轉(zhuǎn)精度( (RunningaccuracyRunningaccuracy) ) 主軸的旋轉(zhuǎn)精度，在無(wú)載荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下，主主軸的旋轉(zhuǎn)精度，在無(wú)載荷、低

2、速轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下，主軸安裝工件或刀具部位的徑向和軸向跳動(dòng)。軸安裝工件或刀具部位的徑向和軸向跳動(dòng)。二、二、靜剛度靜剛度 靜剛度，或簡(jiǎn)稱剛度，反映了機(jī)床或部、組、零件抵靜剛度，或簡(jiǎn)稱剛度，反映了機(jī)床或部、組、零件抵抗靜態(tài)外載荷的能力?？轨o態(tài)外載荷的能力。 主軸組件的彎曲剛度主軸組件的彎曲剛度K(NK(N/ /um)um)，定義為使主軸前端產(chǎn)生定義為使主軸前端產(chǎn)生單位位移，在位移方向測(cè)量處所需施加的力。單位位移，在位移方向測(cè)量處所需施加的力。45四、溫升和熱變形四、溫升和熱變形 較低的運(yùn)轉(zhuǎn)溫升以及較好的熱穩(wěn)定性。較低的運(yùn)轉(zhuǎn)溫升以及較好的熱穩(wěn)定性。五、耐磨性五、耐磨性 主軸部件的耐磨性和精度保持性好。主

3、軸部件的耐磨性和精度保持性好。6第二節(jié)第二節(jié) 主軸軸承的選擇和主軸的滾動(dòng)軸承主軸軸承的選擇和主軸的滾動(dòng)軸承、主軸軸承的選擇主軸軸承的選擇類型類型： 滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承（動(dòng)壓、靜壓）、滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承（動(dòng)壓、靜壓）、 空氣靜壓軸承、陶瓷軸承、磁懸浮軸承空氣靜壓軸承、陶瓷軸承、磁懸浮軸承q 滾動(dòng)軸承比滑動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)是：滾動(dòng)軸承比滑動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)是： (1)滾動(dòng)軸承能在轉(zhuǎn)速和載荷變化幅度很大的條件滾動(dòng)軸承能在轉(zhuǎn)速和載荷變化幅度很大的條件 下穩(wěn)定地工作。下穩(wěn)定地工作。 (2)滾動(dòng)軸承能在無(wú)間隙，甚至在預(yù)緊滾動(dòng)軸承能在無(wú)間隙，甚至在預(yù)緊(有一定的過(guò)有一定的過(guò) 盈盈 量量)的條件下工作。的條件下工作。 7

4、89圖3-39 陶瓷軸承高速主軸陶瓷球軸承密封圈旋轉(zhuǎn)變壓器電主軸陶瓷球軸承冷卻水出口冷卻水入口F 陶瓷軸承高速主軸結(jié)構(gòu)10F 陶瓷軸承高速主軸結(jié)構(gòu)陶瓷軸承高速主軸結(jié)構(gòu)特征特征1112前輔助軸承電主軸雙面軸向推力軸承前徑向磁力軸承后徑向磁力軸承后輔助軸承前徑向傳感器后徑向傳感器軸向傳感器磁浮軸承高速主軸圖F 磁浮軸承主軸結(jié)構(gòu)13F 磁浮軸承主軸特點(diǎn)14 (3)滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)小，有利于減少發(fā)熱。滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)小，有利于減少發(fā)熱。 (4)滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑容易等。滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑容易等。 (5)滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，可以外購(gòu)?？梢酝赓?gòu)。q 滾動(dòng)軸承比滑動(dòng)軸承的缺點(diǎn)是：滾動(dòng)軸承比滑動(dòng)軸承的缺

5、點(diǎn)是： (1)滾動(dòng)體的數(shù)量有限，徑向剛度是變化的。是引滾動(dòng)體的數(shù)量有限，徑向剛度是變化的。是引 起振動(dòng)的原因之一。起振動(dòng)的原因之一。 (2)滾動(dòng)軸承的阻尼較低。滾動(dòng)軸承的阻尼較低。 (3)滾動(dòng)軸承的徑向尺寸比滑動(dòng)軸承大。滾動(dòng)軸承的徑向尺寸比滑動(dòng)軸承大。15q 選用原則：選用原則：1.在一般情況下應(yīng)盡量采用滾動(dòng)軸承。在一般情況下應(yīng)盡量采用滾動(dòng)軸承。2.只有要求加工表面粗糙度數(shù)值較小，主軸又是水只有要求加工表面粗糙度數(shù)值較小，主軸又是水平的機(jī)床如外圓和平面磨床、高精度車(chē)床等才用平的機(jī)床如外圓和平面磨床、高精度車(chē)床等才用滑動(dòng)軸承?；瑒?dòng)軸承。3.主軸組件的抗振性主要決定于前軸承。主軸組件的抗振性主要決

6、定于前軸承。二、主軸滾動(dòng)軸承的選型二、主軸滾動(dòng)軸承的選型q 主軸軸承，應(yīng)根據(jù)主軸軸承，應(yīng)根據(jù)精度、剛度和轉(zhuǎn)速精度、剛度和轉(zhuǎn)速選擇選擇16 1角接觸球軸承角接觸球軸承v 越大，軸向承載能力越大。越大，軸向承載能力越大。 它應(yīng)用于高速主軸。它應(yīng)用于高速主軸。17A.在主軸上，角接觸球軸承應(yīng)為背靠背組合在主軸上，角接觸球軸承應(yīng)為背靠背組合軸向膨脹軸向膨脹2.有利于徑向過(guò)盈減小有利于徑向過(guò)盈減小1.支反力矩大支反力矩大182雙列圓柱滾子軸承雙列圓柱滾子軸承這種軸承只能承受徑向載荷。這種軸承只能承受徑向載荷。應(yīng)用于載荷大、剛度高、中速的場(chǎng)合。應(yīng)用于載荷大、剛度高、中速的場(chǎng)合。193雙向推力角接觸球軸承雙

7、向推力角接觸球軸承用于承受軸向載荷，不承受徑向載荷用于承受軸向載荷，不承受徑向載荷20滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承法國(guó)法國(guó)Gamet21動(dòng)壓軸承動(dòng)壓軸承22靜壓軸承靜壓軸承23磁力（磁懸?。┹S承磁力（磁懸?。┹S承24三、精度三、精度 主軸軸承的精度：P2（舊B）、P4（舊C）、P5 （舊D）、 P6（舊E）、 P0（舊G）六級(jí)，又規(guī)定了SP級(jí)和UP級(jí)作為補(bǔ)充。 1. 前、后軸承的精度對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)精度的影響是不同的。 假設(shè)后軸承偏移為零，則反映到主軸端部軸心的偏移為：25 假設(shè)前軸承偏移為零，則反映到主軸端部軸心的偏移為：結(jié)論：這說(shuō)明前軸承的精度對(duì)主軸組件的影響較結(jié)論：這說(shuō)明前軸承的精度對(duì)主軸組件的影響較大。

8、大。故前軸承的精度應(yīng)選得高一些。故前軸承的精度應(yīng)選得高一些。26四、轉(zhuǎn)速四、轉(zhuǎn)速27 1. 在承受徑向載荷的軸承中，速度排列在承受徑向載荷的軸承中，速度排列： 向心球軸承角接觸推力球軸承圓柱滾子軸承向心球軸承角接觸推力球軸承圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 2. 在承受軸向載荷的軸承中，速度排列：在承受軸向載荷的軸承中，速度排列： 角接觸推力球軸承圓錐滾子軸承推力球軸承角接觸推力球軸承圓錐滾子軸承推力球軸承五、壽命五、壽命決定軸承的壽命決定軸承的壽命疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕(重型或高速重型或高速)磨損降低精度磨損降低精度（車(chē)、銑、鉆、鏜）（車(chē)、銑、鉆、鏜）281. 對(duì)于重載或高速主軸，軸承失效可能

9、是由于表層對(duì)于重載或高速主軸，軸承失效可能是由于表層疲勞。疲勞。2. 對(duì)一般機(jī)床，往往以磨損后精度下降作為失效的對(duì)一般機(jī)床，往往以磨損后精度下降作為失效的依據(jù)的。依據(jù)的。六、剛度六、剛度 零間隙時(shí)軸承的變形為：零間隙時(shí)軸承的變形為： 1.點(diǎn)接觸的球軸承變形：點(diǎn)接觸的球軸承變形： 2.線接觸的滾子軸承變形：線接觸的滾子軸承變形：293031零間隙時(shí)球軸承：零間隙時(shí)球軸承：零間隙時(shí)滾子軸承：零間隙時(shí)滾子軸承：對(duì)于球軸承預(yù)緊力對(duì)剛度的影響是明顯的，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮對(duì)于球軸承預(yù)緊力對(duì)剛度的影響是明顯的，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮預(yù)緊力。預(yù)緊力。32第三節(jié)第三節(jié) 主軸主軸、主軸的構(gòu)造、主軸的構(gòu)造 端部用于安裝刀具或夾持工

10、件的夾具，因此，要端部用于安裝刀具或夾持工件的夾具，因此，要保證刀具或夾具定位（軸向、定心）準(zhǔn)確，裝夾保證刀具或夾具定位（軸向、定心）準(zhǔn)確，裝夾可靠、牢固，而且裝卸方便。可靠、牢固，而且裝卸方便。 目前，主軸的端部形狀已標(biāo)準(zhǔn)化。目前，主軸的端部形狀已標(biāo)準(zhǔn)化。33有的主軸是空心的，中心孔徑不宜超過(guò)外徑的有的主軸是空心的，中心孔徑不宜超過(guò)外徑的7070。34二、材料和熱處理二、材料和熱處理 1.主軸的材料，主要應(yīng)根據(jù)耐磨性、熱處理方法和熱主軸的材料，主要應(yīng)根據(jù)耐磨性、熱處理方法和熱處理后的變形選擇。處理后的變形選擇。 2.例如，普通機(jī)床的主軸，可用例如，普通機(jī)床的主軸，可用45號(hào)或號(hào)或60號(hào)優(yōu)質(zhì)中

11、碳號(hào)優(yōu)質(zhì)中碳鋼，調(diào)質(zhì)到鋼，調(diào)質(zhì)到220250HBS左右。在主軸頭部的錐孔、左右。在主軸頭部的錐孔、定心軸頸或定心錐面等部位，高頻淬硬至定心軸頸或定心錐面等部位，高頻淬硬至5055HRC。三、主軸的技術(shù)要求（以車(chē)床主軸為例）三、主軸的技術(shù)要求（以車(chē)床主軸為例）35 1)軸頸A和B的同軸度 0.01 2)軸頸A和B的圓度 A0003，B00025 3)莫氏錐孔和A、B面用涂色法檢查接觸70 4)莫氏錐孔對(duì)軸頸A、B的徑向圓跳動(dòng) 近軸端 0.005 300處 0.010 5)短錐C對(duì)軸頸A、B的徑向圓跳動(dòng) 0.005 6)端面D對(duì)軸頸A、B的端面圓跳動(dòng) 0.0103637第四節(jié)主軸組件第四節(jié)主軸組件

12、、車(chē)、鏜、銑、加工中心類機(jī)床主軸組件、車(chē)、鏜、銑、加工中心類機(jī)床主軸組件 1中等轉(zhuǎn)速，較高剛度中等轉(zhuǎn)速，較高剛度 a. 應(yīng)把推力軸承安排在前支承內(nèi)，盡量靠近前端應(yīng)把推力軸承安排在前支承內(nèi)，盡量靠近前端面，使主軸發(fā)熱后向后膨脹。面，使主軸發(fā)熱后向后膨脹。 b. 三支承主軸，前、中為主，后支承為輔。三支承主軸，前、中為主，后支承為輔?！爸髦鳌敝С袘?yīng)預(yù)緊處于過(guò)盈狀態(tài)；支承應(yīng)預(yù)緊處于過(guò)盈狀態(tài)；“輔輔”支承常用深溝球軸承。支承常用深溝球軸承。 38143550r/min39251600r/min40 2. 要求轉(zhuǎn)速較高，但剛度略低要求轉(zhuǎn)速較高，但剛度略低 a. 為了適應(yīng)高轉(zhuǎn)速，前軸承往往用角接觸球軸承。

13、為了適應(yīng)高轉(zhuǎn)速，前軸承往往用角接觸球軸承。5300r/min41二、磨床類主軸組件二、磨床類主軸組件1.適用于高速、輕載和精密的主軸適用于高速、輕載和精密的主軸16000r/min42三、滾動(dòng)軸承的預(yù)緊三、滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 1. 使軸承滾道與滾動(dòng)體之間有一定的過(guò)盈量，稱為預(yù)載荷或預(yù)使軸承滾道與滾動(dòng)體之間有一定的過(guò)盈量，稱為預(yù)載荷或預(yù)緊。緊。 2.作用作用：適當(dāng)預(yù)緊可以提高軸承的精度和壽命。提高了軸承的接：適當(dāng)預(yù)緊可以提高軸承的精度和壽命。提高了軸承的接觸剛度。觸剛度。在錐面上軸在錐面上軸向移動(dòng)向移動(dòng)-薄壁脹大薄壁脹大-徑向消除徑向消除間隙預(yù)緊間隙預(yù)緊徑向預(yù)緊徑向預(yù)緊43444546通常，輕預(yù)緊用

14、于高速主軸；中預(yù)緊用于中、低速主軸；通常，輕預(yù)緊用于高速主軸；中預(yù)緊用于中、低速主軸；重預(yù)緊用于分度主軸。重預(yù)緊用于分度主軸。內(nèi)外圈相對(duì)移動(dòng)內(nèi)外圈相對(duì)移動(dòng)-錯(cuò)位錯(cuò)位-消除徑向和軸向間隙消除徑向和軸向間隙 預(yù)緊預(yù)緊軸向預(yù)緊軸向預(yù)緊47鎖緊方法鎖緊方法48四、主軸組件的傳動(dòng)四、主軸組件的傳動(dòng)傳動(dòng)方式傳動(dòng)方式齒輪（齒輪（v 12 15 m/s）帶（帶（V型帶、多楔帶、同步帶）型帶、多楔帶、同步帶）q 齒輪：齒輪：如果齒輪位于前、后軸承之間，則齒輪應(yīng)盡量靠近如果齒輪位于前、后軸承之間，則齒輪應(yīng)盡量靠近前軸承。如有大、小兩齒輪，則應(yīng)使大齒輪靠近前軸承。前軸承。如有大、小兩齒輪，則應(yīng)使大齒輪靠近前軸承。轉(zhuǎn)

15、速較高的主軸上最好不要有活動(dòng)的零件，例如滑移齒輪。轉(zhuǎn)速較高的主軸上最好不要有活動(dòng)的零件，例如滑移齒輪。q帶：用于轉(zhuǎn)速較高的主軸，傳動(dòng)要求平穩(wěn)，中心距較大，要便帶：用于轉(zhuǎn)速較高的主軸，傳動(dòng)要求平穩(wěn)，中心距較大，要便于調(diào)整中心距（張緊）。于調(diào)整中心距（張緊）。 v 30 m/s 用用V型帶、多楔帶或同步帶型帶、多楔帶或同步帶 v30 m/s 用橡膠或皮革平帶用橡膠或皮革平帶 v35 m/s 用絲織帶用絲織帶電主軸電主軸49q 電主軸電主軸又稱內(nèi)裝式電機(jī)主軸，即主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子又稱內(nèi)裝式電機(jī)主軸，即主軸與電機(jī)轉(zhuǎn)子合為一體，其優(yōu)點(diǎn)是主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、合為一體，其優(yōu)點(diǎn)是主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣

16、量小，可提高啟動(dòng)、停止的響應(yīng)特性，利于控制慣量小，可提高啟動(dòng)、停止的響應(yīng)特性，利于控制振動(dòng)和噪聲。轉(zhuǎn)速高，目前最高可達(dá)振動(dòng)和噪聲。轉(zhuǎn)速高，目前最高可達(dá)200000 200000 r/minr/min。其缺點(diǎn)是電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)和熱量將直接影響到其缺點(diǎn)是電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)和熱量將直接影響到主軸，因此，主軸組件的整機(jī)平衡、溫度控制和冷主軸，因此，主軸組件的整機(jī)平衡、溫度控制和冷卻是內(nèi)裝式電機(jī)主軸的關(guān)鍵問(wèn)題卻是內(nèi)裝式電機(jī)主軸的關(guān)鍵問(wèn)題 50第五節(jié)第五節(jié) 主軸的滑動(dòng)軸承主軸的滑動(dòng)軸承1.1. 動(dòng)壓軸承是靠軸的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)油楔形成油膜而具有承動(dòng)壓軸承是靠軸的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)油楔形成油膜而具有承載能力的載能力的 。承

17、載能力與滑動(dòng)速度成正比。低速時(shí)，。承載能力與滑動(dòng)速度成正比。低速時(shí)，承載能力太低。承載能力太低。2.2. 靜壓軸承的油膜壓強(qiáng)是靠液壓泵建立的，與主軸的靜壓軸承的油膜壓強(qiáng)是靠液壓泵建立的，與主軸的轉(zhuǎn)速關(guān)系不大。轉(zhuǎn)速關(guān)系不大。51一、液體動(dòng)壓軸承一、液體動(dòng)壓軸承 特點(diǎn)：特點(diǎn)：動(dòng)壓軸承動(dòng)壓軸承（用于高速和轉(zhuǎn)速變化不大的地方）（用于高速和轉(zhuǎn)速變化不大的地方）靜壓軸承靜壓軸承（用于低速和轉(zhuǎn)速變化較大（用于低速和轉(zhuǎn)速變化較大,高精度高精度的地方，還能均化圓度誤差）的地方，還能均化圓度誤差）52 （1）軸頸與軸瓦之間的間隙）軸頸與軸瓦之間的間隙(稱為軸承間隙稱為軸承間隙)對(duì)剛度影響對(duì)剛度影響很大，所以要能夠

18、調(diào)整很大，所以要能夠調(diào)整 (2)主軸軸承應(yīng)是多油楔的，幾個(gè)油楔把主軸推向中央。主軸軸承應(yīng)是多油楔的，幾個(gè)油楔把主軸推向中央。間隙的調(diào)整方式間隙的調(diào)整方式錐形軸頸軸向調(diào)整錐形軸頸軸向調(diào)整柱形軸頸徑向調(diào)整柱形軸頸徑向調(diào)整多油楔的類型多油楔的類型固定多油楔固定多油楔活動(dòng)多油楔活動(dòng)多油楔53屬于軸向間隙調(diào)整屬于軸向間隙調(diào)整54屬于徑向間隙調(diào)整屬于徑向間隙調(diào)整55 1固定多油楔軸承固定多油楔軸承進(jìn)油進(jìn)油孔孔出油槽出油槽油楔寬度油楔寬度B56 2活動(dòng)多油楔軸承活動(dòng)多油楔軸承b0=B0.4最佳平衡狀態(tài)最佳平衡狀態(tài)h1/h2=2.2這種軸承能自動(dòng)地保持最佳間隙比，這時(shí)，軸瓦的承這種軸承能自動(dòng)地保持最佳間隙比，

19、這時(shí)，軸瓦的承載能力最大。載能力最大。57二、液體靜壓軸承二、液體靜壓軸承外載外載F偏心偏心eP3處間隙減小處間隙減小流量減小流量減小 T3壓降差減小壓降差減小壓力升高壓力升高 (P3 P1)平衡外載平衡外載F58 1. 靜壓軸承的剛度靜壓軸承的間隙只影響潤(rùn)滑油的流量。對(duì)承載能力影響較小。靜壓軸承的間隙只影響潤(rùn)滑油的流量。對(duì)承載能力影響較小。59設(shè)計(jì)和計(jì)算步驟設(shè)計(jì)和計(jì)算步驟 (1) 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，初選主軸的直徑。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，初選主軸的直徑。 (2) 選擇主軸的跨距。選擇主軸的跨距。 (3) 參考上述數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)，根據(jù)構(gòu)造上的要求，參考上述數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)，根據(jù)構(gòu)造上的要求，對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行

20、修正。對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。 (4) 驗(yàn)算驗(yàn)算。 (5) 根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的修改。根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的修改。第七節(jié)第七節(jié) 主軸組件的計(jì)算主軸組件的計(jì)算60、主軸直徑的初選、主軸直徑的初選 1. 車(chē)床、銑床、鏜銑加工中心等機(jī)床，主軸直徑常是車(chē)床、銑床、鏜銑加工中心等機(jī)床，主軸直徑常是從前（從前（d1）向后（向后（ d2 ）逐段減少的。）逐段減少的。 通常：通常： d2 =（0.70.9）d1 2. 磨床主軸常為前、后軸頸相等，中段較粗。磨床主軸常為前、后軸頸相等，中段較粗。第七節(jié)第七節(jié) 主軸組件的計(jì)算主軸組件的計(jì)算61二、主軸懸伸量的確定二、主軸懸伸量的確定 由結(jié)構(gòu)而定，可視

21、為已定的。設(shè)計(jì)中應(yīng)努力縮短懸伸由結(jié)構(gòu)而定，可視為已定的。設(shè)計(jì)中應(yīng)努力縮短懸伸量量。三、主軸最佳跨距的選擇三、主軸最佳跨距的選擇(a)根據(jù)材料力學(xué)撓度計(jì)算公式：根據(jù)材料力學(xué)撓度計(jì)算公式：假設(shè)軸承為剛性支承，主軸為彈性體。假設(shè)軸承為剛性支承，主軸為彈性體。62(b)假設(shè)主軸為剛性體，軸承支承為彈性體。假設(shè)主軸為剛性體，軸承支承為彈性體。根據(jù)剛度的概念得：根據(jù)剛度的概念得：根據(jù)前后支承對(duì)旋轉(zhuǎn)根據(jù)前后支承對(duì)旋轉(zhuǎn)精度的影響得：精度的影響得：根據(jù)力矩平衡原理得：根據(jù)力矩平衡原理得：將上述各式綜合得：將上述各式綜合得：63（c）主軸端部的總撓度主軸端部的總撓度F 主軸端部懸伸量主軸端部懸伸量a a應(yīng)盡可能選

22、取小的數(shù)值，以應(yīng)盡可能選取小的數(shù)值，以利于提高主軸的剛度。利于提高主軸的剛度。64 以以 橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)al 以以 縱坐標(biāo)作圖縱坐標(biāo)作圖F綜合剛度最大綜合剛度最大651）最佳綜合剛度為）最佳綜合剛度為令：令：則：則：662）當(dāng)）當(dāng)LL0, 主軸端部的位移主軸端部的位移就最小或較小就最小或較小 當(dāng)當(dāng)L0L, 措施措施：提高支承的剛性。提高支承的剛性。 當(dāng)當(dāng)LL0, 措施：提高主軸的剛性。措施：提高主軸的剛性。3）當(dāng)主軸的剛性不足時(shí)，應(yīng)該縮小支承跨距）當(dāng)主軸的剛性不足時(shí)，應(yīng)該縮小支承跨距L 當(dāng)支承剛性不足時(shí)，應(yīng)加大跨距當(dāng)支承剛性不足時(shí)，應(yīng)加大跨距L。 4）當(dāng)）當(dāng)LL0, 措施措施：提高提高KA 當(dāng)當(dāng)

23、 L0L, 措施措施：提高提高KB67結(jié)論：選取的結(jié)論：選取的最佳跨距最佳跨距寧可取比計(jì)算的大一些。寧可取比計(jì)算的大一些。68F提示：提示：A.A. 一般推薦一般推薦L L合理合理（1 15 5）a a。B.B. 對(duì)于主軸懸伸量對(duì)于主軸懸伸量a a較小的機(jī)床，如車(chē)床、銑床類，宜取較小的機(jī)床，如車(chē)床、銑床類，宜取L L合理合理（3 35 5）a a；C.C. 對(duì)于主軸懸伸量對(duì)于主軸懸伸量a a較大的機(jī)床如鏜床、內(nèi)圓磨床類，較大的機(jī)床如鏜床、內(nèi)圓磨床類，取取L L合理合理（1 12 2）a a 。D.D. 組合機(jī)床剛性主軸組件屬于組合機(jī)床剛性主軸組件屬于a a較大這一類型一般以取較大這一類型一般以

24、取L L合理合理2.5a 2.5a 為宜。為宜。69四、主軸組件的驗(yàn)算四、主軸組件的驗(yàn)算 1. 對(duì)一般機(jī)床主軸，主要進(jìn)行剛度驗(yàn)算。對(duì)一般機(jī)床主軸，主要進(jìn)行剛度驗(yàn)算。 2. 對(duì)粗加工、重載荷的主軸，進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。對(duì)粗加工、重載荷的主軸，進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。 3. 對(duì)高速主軸組件，有時(shí)還需要臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算。對(duì)高速主軸組件，有時(shí)還需要臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算。 以防止發(fā)生共振。以防止發(fā)生共振。70四、主軸組件剛度的驗(yàn)算四、主軸組件剛度的驗(yàn)算71 主軸端部由主軸產(chǎn)生的變形量占主軸組件總變形量的主軸端部由主軸產(chǎn)生的變形量占主軸組件總變形量的50一一70，平均為平均為60；由支承產(chǎn)生的變形量占；由支承產(chǎn)生的變形量占30一一50，平均為平均為40。故：。故：主軸本身端部的剛度主軸本身端部的剛度Ks72 2主軸組件計(jì)算時(shí)支承的簡(jiǎn)化當(dāng)當(dāng)Ld時(shí)，時(shí)，0.5da（0.250.35）L當(dāng)當(dāng)L/d1時(shí)，時(shí)，a=L/2733受彎主軸的剛度計(jì)算