機械制造裝備設(shè)計3機床主要部件設(shè)計課件

1、2022年7月28日機械制造裝備設(shè)計 模塊三 機床主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模塊三 機床主要部件設(shè)計知識目標(biāo) 掌握主軸部件的設(shè)計及支承件、導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計。技能目標(biāo) 知道主部件的組成形式，主軸組件設(shè)計原理及支承件、導(dǎo)軌件的結(jié)構(gòu)性分析教學(xué)重點 主部件的組成形式，主軸組件設(shè)計原理 ，導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計。教學(xué)難點 主軸組件設(shè)計原理教學(xué)方案（情景） 多媒體教學(xué)，案例教學(xué)以及視頻 選用工程應(yīng)用案例 CA6140型普通車床主軸。建議學(xué)時 6-8學(xué)時 組成機床的部件很多，本模塊僅就其比較重要的部件如主軸部件、支承部件和導(dǎo)軌等的結(jié)構(gòu)、作用及設(shè)計的敏感性問題進行介紹。項目一 主軸部件的設(shè)計主軸組件包括 主軸、支承軸承、傳動

2、件、定位元件、密封件。功用 支承并帶動工件或刀具旋轉(zhuǎn)進行切削；承受切削力和驅(qū)動力，完成表面成形運動。 任務(wù)一 主軸部件的性能要求及傳動方式 基 本 要 求 旋轉(zhuǎn)精度 剛度 抗振性 溫升和熱變性 精度保持性.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。 主軸組件的旋轉(zhuǎn)精度直接影響工件的加工精度。 剛度 指主軸組件在外載荷作用下抵抗變形的能力。 2.剛度 剛度的量化 以主軸前端產(chǎn)生單位位移的彈性變形時，在位移方向所施加的作用力大小來表示。 當(dāng)主軸外伸端受徑向作用力F，主軸受力方向上的

3、彈性位移為時，其剛度K 的表達式為 主軸主件的剛度不足直接影響零件的加工精度和機床的性能 （2）動剛度 主軸組件在交變載荷作用下抵抗變形的能力，表示為 Kd =Fd /d 。 （1）靜剛度 主軸組件在靜載荷作用下抵抗變形的能力，表示為 Kj =Fj /j 。 主軸組件的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。 在切削過程中，主軸部件受到靜態(tài)力的作用，也受到?jīng)_擊力和交變力的作用而產(chǎn)生振動。沖擊力和交變力是由材料硬度不均勻、加工余量的變化、斷續(xù)切削、主軸部件不平衡、軸承或齒輪存在缺陷以及切削過程中的顫振等引起。 抗振性

4、 是指機床在額定載荷切削時，主軸組件抵抗受迫振動和自激振動的能力。 3.抗振性 主軸振動直接影響工件的表面加工質(zhì)量和刀具的使用壽命，并產(chǎn)生噪聲。 熱變形 是主軸組件運動時，各相對運動處的摩擦，切削區(qū)的切削熱等使主軸組件的溫度升高，造成形狀、尺寸及位置變化。 4.溫升和熱變形 熱變形會引起軸承間隙變化，潤滑油粘度降低，影響主軸部件的工作性能，降低加工精度。 精度保持性影響機床使用壽命內(nèi)的加工精度和工作穩(wěn)定性。 精度保持性 指主軸組件長期保持其原始制造精度的能力。 5.精度保持性 精度保持性決定于主軸組件的耐磨性能。影響耐磨性的因素有主軸、軸承的材料、熱處理方法、軸承類型及潤滑防護措施等。 明確：

5、 主軸組件喪失原始制造精度的原因磨損。如主軸軸承、主軸軸頸表面、裝夾工件或刀具的定位表面的磨損。 1. 傳動方式 （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1.3 設(shè)計要點：在滿足剛度的前提下，盡量減小支承件的質(zhì)量 m，提高固有頻率o。 2.良好的動態(tài)特性 支承件有較高靜剛度、固有頻率、還應(yīng)有 較大阻尼，薄壁面積應(yīng)小于400mm400mm，避免薄壁振動。 3.結(jié)構(gòu)合理 通過失效處理，能充分消除內(nèi)應(yīng)力，形狀穩(wěn)定。 4.排屑暢通，工藝性好，成本低，吊運安裝方便。 機床支承件要承受切削力、零部件重量、傳動力等載荷。 支承件所承受的載荷不

6、同，設(shè)計時分析其受力方式不同。 1.中小型機床 支承件受力分析以切削力為主。 2.精密和高精度機床 支承部件載荷以移動部件的質(zhì)量和熱應(yīng)力為主。如：雙柱立式坐標(biāo)鏜床的橫梁，受力分析考慮主軸箱位于橫梁中部時，橫梁的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。 3.大型機床 支承件受力分析應(yīng)考慮工件重力，移動部件重力和切削力等。一、支承件的受力分析方式任務(wù)二 支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 二、支承件的截面形狀設(shè)計原則 支承件變形主要是彎扭變形。且抗彎剛度和抗扭剛度隨支承件的截面慣性矩增大而增大。設(shè)計原則： 截面積一定時，空心截面比實心截面的慣性矩大，滿足工藝要求時，應(yīng)盡量減小壁厚，提高抗彎剛度。 承受一個方向彎矩的支承件，當(dāng)高度方向為受彎

7、方向時，截面形狀應(yīng)為矩形。 承受彎扭作用的支承件，截面形狀應(yīng)為方形。 承受純轉(zhuǎn)矩的支承件，截面形狀應(yīng)為圓環(huán)形。 不封閉截面剛度遠小于封閉截面剛度，盡量將支承件制成封閉形狀。 截面不能封閉的支承件，應(yīng)采取補償剛度措施。 三、提高支承件靜剛度的措施 從抗彎剛度、鑄造工藝、支承件功用綜合考慮，支承件截面不能完全封閉，存在剛度損失。 導(dǎo)軌與床身的過渡連接處存在局部剛度損失。 箱體軸承孔處存在剛度損失。 為什么要進行剛度補償？ 縱向隔板應(yīng)布置在彎曲平面內(nèi)，即隔板的高度方向與作用力F 的方向一致，如圖?？v向隔板能提高抗彎剛度。 1.隔板和加強肋 （1）隔板（肋板）是連接外壁間的內(nèi)壁。作用是將局部載荷傳遞給

8、其它壁板，使整個支承件較均勻地承受載荷。 縱向隔板 無橫向隔板時，相對抗扭剛度很低；增加一個端面橫向隔板時，抗扭剛度成倍增加，均勻布置三個橫向隔板后，抗扭剛度又成倍增加。 支承件內(nèi)增加橫向隔板能提高抗扭剛度。 斜板是多個橫隔板和縱隔板組合形成。支承件內(nèi)增加斜板可提高抗彎和抗扭剛度。 斜向隔板 橫向隔板 （2）加強肋（肋條） 配置在外壁內(nèi)側(cè)或內(nèi)壁上，其作用是加強局部剛度和減少薄壁振動。 注意：肋條高應(yīng)約為支承件壁厚的5倍。 圖a，用加強肋 提高導(dǎo)軌與床身過渡連接處的局部剛度。 圖b，用加強肋 提高箱體軸承孔處的局部剛度。 圖 c、d、e 為工作臺等板形支承件的加強肋。提高抗彎剛度，避免薄壁振動。

9、 2.支承件開孔后的剛度補償 立柱或橫梁中為安裝機件或工藝需要，需要開孔，從而造成抗扭、抗彎剛度的損失。 （1）在孔上加蓋板，用螺栓將蓋板固定在壁上。 （2）也可將孔的周邊加厚（翻邊），再加嵌入式蓋板。剛度補償方法： 3.提高接觸剛度 相對滑動的連接面和重要的固定結(jié)合面須精磨或配對刮研，以增加接觸面積。 緊固螺栓應(yīng)使結(jié)合面有2MPa的接觸壓強，以消除結(jié)合面的平面度誤差，增大結(jié)合面積。 結(jié)合面承受彎矩時，應(yīng)使較多的緊固螺栓布置在受拉面，承受拉應(yīng)力。 結(jié)合面承受轉(zhuǎn)矩時，螺栓遠離扭轉(zhuǎn)中心，均勻分布在四周。第二節(jié) 支承件設(shè)計 五、支承件的材料 灰口鑄鐵的鑄造、切削性能好，易得到復(fù)雜形狀；阻尼大，有良好

10、的抗振性能；加入少量合金元素可提高耐磨性。 （1）機床支承件常采用鑄鐵 1.鑄鐵 是加入少量的鉻、硅、稀土等合金元素的灰口鑄鐵。（2）支承鑄件消除應(yīng)力的方式 鑄件壁厚不均勻，鑄造冷卻中產(chǎn)生鑄造應(yīng)力，鑄造后應(yīng)進行自然失效處理。 精密機床支承件，粗加工前自然失效，粗加工后人工失效，充分消除鑄造應(yīng)力。 床身、立柱、橫梁等進行振動時效，消除內(nèi)應(yīng)力。 2.鋼材 特點及應(yīng)用 不用鑄模，制作周期短。 鋼件抗彎剛度大于鑄鐵件。 滿足剛度要求時，鋼件比鑄件壁厚薄一半，重量減輕20%30%。但阻尼為鑄件的1/3，抗振性能差。 適合于生產(chǎn)數(shù)量少，品種多的大型床身的制造。 常用Q235-A，20鋼的鋼板和型鋼焊接成支

11、承件。 3.樹脂混凝土 阻尼比是灰口鑄鐵的810倍，抗振性好。 耐腐蝕性好。與金屬粘接力強，可按結(jié)構(gòu)要求，預(yù)埋金屬件，減少金屬加工量。 澆注的床身靜剛度比鑄鐵高16%40%。 可增加鋼筋或加強纖維，提高抗拉強度。 樹脂混凝土即人造花崗巖，是制造床身的新型材料。 鋼板焊成框架，充入樹脂混凝土，適合構(gòu)成大、中型機床結(jié)構(gòu)簡單的支承件。特點及應(yīng)用第二節(jié)結(jié)束 移置導(dǎo)軌 可調(diào)整部件之間的相對位置，在機床中沒有相對運動。如：臥式車床的尾座導(dǎo)軌。項目三 導(dǎo)軌的設(shè)計任務(wù)一 導(dǎo)軌的性能要求及分類 1.功用：承受載荷和導(dǎo)向。承受安裝在導(dǎo)軌上的運動部件及工件的質(zhì)量和切削力，引導(dǎo)運動部件沿一定的軌跡運動。 主運動導(dǎo)軌

12、用于刨床、拉床、插齒機的主運動導(dǎo)軌。 進給運動導(dǎo)軌 用于機床的進給系統(tǒng)中。（1）按運動性質(zhì)分為 2.分類及應(yīng)用 （2）按摩擦性質(zhì)分為 滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌。 靜壓滑動導(dǎo)軌 液體摩擦，導(dǎo)軌間有壓力油膜層，靠液壓系統(tǒng)提供壓力油膜。用于高精度機床進給導(dǎo)軌。 動壓滑動導(dǎo)軌 液體摩擦，動壓油膜的形成是利用滑移速度帶動潤滑油從大間隙處向狹窄處流動形成的。 適用于主運動導(dǎo)軌。 普通滑動導(dǎo)軌 混合摩擦，導(dǎo)軌間有一定動壓效應(yīng)，速度較低，導(dǎo)軌面處于接觸狀態(tài)。用于大多數(shù)普通機床。 滾動導(dǎo)軌 導(dǎo)軌面之間裝有滾動元件（鋼球），靠鋼球的滾動摩擦引導(dǎo)部件運動。廣泛用于數(shù)控、精密和高精度機床。 （3）按結(jié)構(gòu)形式分為 開式導(dǎo)軌、

13、閉式導(dǎo)軌 。 開式導(dǎo)軌 是利用部件質(zhì)量和載荷，使導(dǎo)軌副在全長上始終保持接觸的導(dǎo)軌。 開式導(dǎo)軌不能承受較大顛覆力矩。用于大型機床的水平導(dǎo)軌。 閉式導(dǎo)軌能保持導(dǎo)軌副始終接觸，故能承受較大的顛覆力矩。 如圖，壓板和床身導(dǎo)軌下底面 a 組成的輔助導(dǎo)軌。閉式導(dǎo)軌 是在開式導(dǎo)軌上增加輔助導(dǎo)軌而構(gòu)成。任務(wù)二 、滑動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.導(dǎo)軌的截面形狀選擇 要使動導(dǎo)軌嚴(yán)格按規(guī)定的軌跡運動，必須限制五個自由度。因?qū)к壍哪Σ撩鎸挾容^小，故導(dǎo)軌可視為 窄定位板。 兩個窄支承平面 a、b 構(gòu)成一個定位面，限制 3 個自由度 窄支承平面 c 限制 2 個自由度 雙矩形導(dǎo)軌 導(dǎo)軌制造容易，剛度和承載能力大，安裝調(diào)整方便。但側(cè)

14、導(dǎo)向需用鑲條調(diào)整間隙補償導(dǎo)軌面的磨損。廣泛用于普通精度的中型車床、組合機床、升降臺銑床、數(shù)控機床等。 三角形和矩形導(dǎo)軌的組合 導(dǎo)軌的導(dǎo)向性好，制造方便、剛度高。廣泛用于車床、磨床、龍門銑床、龍門刨、滾齒機、坐標(biāo)鏜床的床身導(dǎo)軌。 對于三角形導(dǎo)軌，減小其頂角，導(dǎo)軌的導(dǎo)向性能提高，但承載能力下降。 一般機床取= 900，重型機床取900，精密機床和滾齒機取 900。 雙三角形導(dǎo)軌 這種導(dǎo)軌不需要鑲條調(diào)整間隙，接觸剛度好，導(dǎo)向性和精度保持性好。但工藝性差，加工、檢驗和維修不方便，只能配加工。 多用于精密機床，如絲杠車床、導(dǎo)軌磨床、齒輪磨床等。 燕尾形和矩形導(dǎo)軌的組合 這組導(dǎo)軌調(diào)整方便，承載力矩大。廣泛

15、用在機床的橫梁、立柱、搖臂導(dǎo)軌中。 雙燕尾形導(dǎo)軌 是一種不用輔助導(dǎo)軌副的閉式導(dǎo)軌。導(dǎo)軌高度小，可承受顛覆力矩。 燕尾導(dǎo)軌是過定位，必須用鑲條調(diào)整摩擦面的間隙。由于結(jié)構(gòu)原因，此導(dǎo)軌剛度差，加工、檢驗、維修不方便。 用于受力小，結(jié)構(gòu)層數(shù)多，間隙調(diào)整方便處，如牛頭刨床滑枕導(dǎo)軌、臥式車床的刀架導(dǎo)軌等。 2.導(dǎo)軌間隙的調(diào)整 （1）輔助導(dǎo)軌間隙調(diào)整 采用壓板 調(diào)整輔助導(dǎo)軌面間隙，承受顛覆力矩。 圖a ：通過精磨或刮削壓板厚度調(diào)整間隙。 圖b：通過改變墊片層數(shù)和墊片厚度調(diào)整間隙。 圖c：通過壓板和導(dǎo)軌間的平鑲條調(diào)節(jié)間隙。 （2）矩形導(dǎo)軌和燕尾導(dǎo)軌的間隙調(diào)整 圖a、圖b：平鑲條較薄，全長只由幾個螺釘調(diào)整間隙，

16、鑲條在幾個點上受力，因此鑲條易變形，剛度較低。 圖c：間隙調(diào)整后，再擰緊緊固螺栓。平鑲條調(diào)整方便。 采用鑲條來調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾導(dǎo)軌的側(cè)面間隙。鑲條應(yīng)裝在導(dǎo)軌受力較小的一側(cè)，以提高剛度。 平鑲條調(diào)整間隙 斜鑲條調(diào)整間隙 調(diào)整方式：將動導(dǎo)軌的一面做成與鑲條斜度相同，方向相反的斜面，通過斜面配合，縱向移動鑲條來調(diào)整導(dǎo)軌橫向間隙。 缺點：螺釘?shù)耐辜绾丸倵l溝槽間的間隙會引起鑲條在運動中竄動。 圖a：用螺釘推動鑲條縱向移動，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。 圖c：將螺釘凸肩變?yōu)閹A柱銷的調(diào)整套，圓柱銷與圓孔配作，通過配合精度控制鑲條的竄動。調(diào)整方便，但縱向尺寸較長。 圖b：用雙螺釘調(diào)節(jié)，能避免鑲條竄動，性能較好。

17、孕育鑄鐵廣泛應(yīng)用在臥式車床、轉(zhuǎn)塔車床、升降臺銑床及磨床等機床上。任務(wù)三 、滑動導(dǎo)軌的材料及選擇 （1）鑄鐵導(dǎo)軌 常用的有灰鑄鐵、孕育鑄鐵、耐磨鑄鐵等。 1.滑動導(dǎo)軌的材料 1）對耐磨性能要求高、精加工為磨削、且與床身做成一體的導(dǎo)軌，廣泛采用孕育鑄鐵HT300。 孕育鑄鐵 是在鐵水中加入少量孕育劑硅、錳、鋁、稀土等，以獲得均勻的珠光體和細(xì)片狀石墨組織，而提高強度和硬度。并通過電接觸淬火或高頻淬火，進一步提高耐磨性。 鉻鉬銅耐磨鑄鐵 可用于制造中、小型精密機床、儀表機床的床身導(dǎo)軌。 2）耐磨鑄鐵 是在灰鑄鐵中添加磷、銅、鈦、鉬、釩等細(xì)化晶粒的元素，其耐磨性比HT300提高12倍以上。 高磷耐磨鑄鐵

18、 可用于普通機床的床身、溜板、工作臺及其導(dǎo)軌，且應(yīng)用日趨廣泛。 釩鈦耐磨鑄鐵 適用于制造各類中、小型機床的導(dǎo)軌，其機械性能好，優(yōu)于高磷耐磨鑄鐵 ，溶鑄工藝簡單，耐磨性能比孕育鑄鐵HT300提高近2倍。 磷銅鈦耐磨鑄鐵 鑄件質(zhì)量較高，適用于制造坐標(biāo)鏜床、螺紋磨床等精密機床的床身、立柱和工作臺等導(dǎo)軌。 （2）鑲鋼導(dǎo)軌 是將淬硬的碳素鋼或合金鋼導(dǎo)軌，分段地鑲裝在鑄鐵和或鋼制的床身上。以提高導(dǎo)軌的耐磨性。 鑲鋼導(dǎo)軌工藝復(fù)雜、加工較困難。 主要用于數(shù)控機床和加工中心的導(dǎo)軌中。 在鑄鐵床身上，鑲裝鋼導(dǎo)軌常用螺釘或楔塊擠緊固定。 在鋼制床身上，鑲裝鋼導(dǎo)軌一般用焊接方法連接。 適用于中小型精密機床和數(shù)控機床，

19、特別是潤滑不良（如立式導(dǎo)軌）或無法潤滑的導(dǎo)軌。 （3）塑料導(dǎo)軌 是用粘結(jié)法或噴涂法覆蓋在導(dǎo)軌面上。以提高耐磨性。 粘貼軟帶以聚四氟乙烯為基體，添加各種無機物和有機粉末等填料制成。 1） 粘貼塑料軟帶導(dǎo)軌 聚四氟乙烯軟帶導(dǎo)軌的特點是：摩擦系數(shù)小，耗能低；動靜摩擦系數(shù)接近，低速運動平穩(wěn)性好；阻尼特性好，抗振性好；耐磨性好，能自身潤滑，使用壽命長；結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，磨損易更換，經(jīng)濟性好。剛性較差，受力后產(chǎn)生變形，對高精度的機床有影響。 塑料涂層 都是以環(huán)氧樹脂為基體，加入固體潤滑劑和膠體石墨及其它鐵粉填充劑混合而成。 2）塑料涂層導(dǎo)軌 根據(jù)涂層材料的組織和性能不同，可分別適用于大、中、小型精密機床

20、導(dǎo)軌和數(shù)控機床導(dǎo)軌。 涂塑導(dǎo)軌在西歐國家，普遍用于數(shù)控機床的制造中。 環(huán)氧樹脂塑料涂層的特點：有較高的耐磨性、硬度、強度和熱導(dǎo)率；在無潤滑情況下，能防止爬行，改善導(dǎo)軌的運動特性，特別是低速運動平穩(wěn)性較好。 塑料涂層 應(yīng)用較多的有環(huán)氧涂層、含氟涂層和HNT涂層。 5）精密和高精度機床，導(dǎo)軌面需刮削，可采用耐磨鑄鐵導(dǎo)軌副，但動導(dǎo)軌的硬度比支承導(dǎo)軌的硬度低1545HB。 1）導(dǎo)軌副應(yīng)采用不同的材料制造，以提高導(dǎo)軌副的耐磨性，防止粘結(jié)磨損。導(dǎo)軌副材料的選用原則： 2）采用相同的材料，應(yīng)采用不同的熱處理，使其雙方具有不同的硬度。 3）滑動長導(dǎo)軌各處的使用機率不等，磨損不勻。因此，長導(dǎo)軌應(yīng)采用耐磨性好、硬

21、度較高的材料制造。 4）普通機床的動導(dǎo)軌多采用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶，支承導(dǎo)軌采用淬硬的孕育鑄鐵。 靜壓導(dǎo)軌 是依靠液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力油，形成承載油膜的導(dǎo)軌任務(wù)四、靜壓導(dǎo)軌 靜壓導(dǎo)軌的優(yōu)點： 摩擦系數(shù)小，機械效率高；導(dǎo)軌面被油膜隔開，不產(chǎn)生粘結(jié)磨損，導(dǎo)軌精度保持好；導(dǎo)軌的油膜較厚，有均化表面誤差的作用；油膜的阻尼比大，導(dǎo)軌的抗振性能良好；導(dǎo)軌低速運動平穩(wěn)，防爬行性能良好 。 靜壓導(dǎo)軌 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要一套完整的液壓系統(tǒng)。 工作原理 能夠?qū)⒕哂幸欢▔簭姷臐櫥?，?jīng)節(jié)流器通入動導(dǎo)軌的縱向油槽中，形成承載油膜，使導(dǎo)軌副的摩擦面隔開，實現(xiàn)液體摩擦。 應(yīng)用： 靜壓導(dǎo)軌適用于具有液壓傳動系統(tǒng)的精密機床和高精度機

22、床的水平進給運動導(dǎo)軌。 導(dǎo)軌面的油腔形成一個個獨立的液壓支承點，在液壓的作用下，動導(dǎo)軌及其運動部件便浮動起來，形成液體摩擦。 如圖：常用的閉式靜壓導(dǎo)軌，液壓泵產(chǎn)生的壓力油，經(jīng)可變節(jié)流器節(jié)流后，通入導(dǎo)軌面油腔A和輔助導(dǎo)軌面油腔B 1）爬行 是進給傳動機構(gòu)的一種低速運動的不均勻現(xiàn)象，即在傳動件以很低的速度勻速轉(zhuǎn)動時，工件臺出現(xiàn)速度不均勻的跳躍式運動，或出現(xiàn)間歇式運動，速度時快時慢，時走時停。任務(wù)五、低速運動平穩(wěn)性 1. 爬行現(xiàn)象及產(chǎn)生原因 運動不均勻的低速爬行，影響機床的加工精度、定位精度，使工件表面精度降低。 爬行嚴(yán)重時會導(dǎo)致機床不能正常工作。特別是在精密機床、數(shù)控機床及大型機床中，爬行危害極大

23、。2）爬行現(xiàn)象的危害 通常，爬行的臨界速度是評價機床性能的一個重要指標(biāo)。 爬行是一種摩擦自激振動。主要原因是摩擦面上的動摩擦系數(shù)小于靜摩擦系數(shù)，且由于摩擦阻尼，動摩擦系數(shù)隨滑移速度的增加而減小，以及傳動系統(tǒng)的彈性變形。3）爬行的產(chǎn)生原因 2）提高傳動系統(tǒng)的剛性（適當(dāng)加大絲杠直徑以提高拉壓剛度，軸承適度預(yù)緊。縮短傳動鏈，合理分配傳動比。防止液壓傳動進給機構(gòu)的氣穴、沖擊現(xiàn)象）。2.消除爬行的措施 降低爬行臨界速度的措施有： 1）減少靜動摩擦系數(shù)之差，改變動摩擦系數(shù)隨速度變化的特性（滾動摩擦代替滑動摩擦，液體摩擦代替滑動摩擦，減摩材料，專用導(dǎo)軌油）。 3）盡量減少動導(dǎo)軌及工作臺的質(zhì)量。第三節(jié)結(jié)束2.

24、工作原理 項目四 滾珠絲杠螺母副機構(gòu) 任貿(mào)一、滾珠絲杠副的工作原理及特點1.結(jié)構(gòu) 滾珠絲杠副 是將絲杠和螺母都加工成凹半圓弧形螺紋，且圓弧半徑略大于鋼珠半徑。在螺紋副間放入鋼珠，使絲杠和螺母之間的運動成為滾動的傳動機構(gòu)。 當(dāng)絲杠、螺母相對轉(zhuǎn)動時，鋼珠沿螺旋滾道滾動，使螺紋摩擦為滾動摩擦。滾珠通過螺母兩端的回程導(dǎo)引裝置，自動返回入口而循環(huán)流動。從而實現(xiàn)高精度、高效率的傳動。 軸承鋼，淬硬磨削3.特點及應(yīng)用 傳動效率高達 85%98%，是普通滑動絲杠副的24倍，摩擦損失小，功率消耗小。 適當(dāng)預(yù)緊，能消除反向螺紋間隙，定位精度、剛度高。 運動平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動精度高。 摩擦角小于10，不能自鎖。

25、如果驅(qū)動升降運動，必須增加制動裝置。 滾珠絲杠螺母副常用于數(shù)控機床行程不太長的進給系統(tǒng)中，以提高進給系統(tǒng)的靈敏度、定位精度和防止爬行。 1.滾珠循環(huán)方式 如圖，絲杠螺母之外置有插管式回珠器5，螺母之內(nèi)裝有擋珠器。 （1）外循環(huán)滾珠絲杠副 任務(wù)二、滾珠循環(huán)方式及軸向間隙調(diào)整 鋼珠每一個循環(huán)稱為一列，每一列內(nèi)每個導(dǎo)程稱為一圈，外循環(huán)每列有1.5圈、2.5圈、 3.5圈，剩下的半圈用作回珠。 絲杠勻速轉(zhuǎn)動時，擋珠器能迫使?jié)L珠轉(zhuǎn)幾圈后，經(jīng)回珠器返回入口，完成一個滾動循環(huán)，同時準(zhǔn)備開始新的循環(huán)。 內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副的螺母內(nèi)孔中，裝有接通相鄰滾道的返向回珠器，迫使?jié)L珠翻越螺紋的牙頂進入相鄰滾道。 內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠的每一個循環(huán)（每列）只有一圈