机械传动课程设计指导2

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1、第四节主轴组件主轴组件的传动方式主轴旋转运动传动方式的选择，决定于主轴转速的高低，所传递扭矩的大小，对运转平稳性的要求及结构紧凑、装卸维修方便等。机床主轴传动的方式有齿轮传动、带传动及电动机直接传动。大多数机床主轴是由齿轮传动的，其结构简单、紧凑和能传递较人的扭矩。齿轮装在前、后支撑ZI'可，且靠近主轴的前支撑处，这样与切削力的位置比较靠近，因而主轴的扭矩变形可以减小些。当主轴上装冇大小两个齿伦时，因为大齿轮用于低速，作用力较大，应使其靠近前支撑处。二.主轴传动件位置的合理布置多数主轴是由齿轮传动的。齿轮可位于前后轴承之间，也可位于后轴承之后(如果是三支承主轴，这

2、里的前后轴承指的都是i°主i土支承。即后轴承实际上是中轴承。)如果齿轮位于前后轴承Z间，则齿轮应尽量靠近前轴承。这样做的好处是可以减少主轴的弯曲变形。此外，由于主轴上传递转矩的部分较短，扭转变形也较小。如果主轴上装冇儿个齿伦，则一般情况下常使人齿伦靠近前轴承。这样的安排将使前轴承的负荷较人，但前轴承的直径通常人于示轴承，因而承载能力也较人。为了使主轴组件能成为一个独立的单元ia主轴单元，近年来常使传动齿轮位于后支承Z后的主轴后悬伸处。这时，后支承的负荷较大。应考虑采用承载能力较大的轴承。三.滚动轴承的预紧预紧或预载荷是指使轴承滚道与滚动体Z间有一定的过盈量。当滚动

3、轴承在有间隙的条件下工作，会造成载荷集中作用在处于受力方向的少数儿个滚动体上，使这儿个滚动体和滚道之间产生很大的接触应力和接触变形。如略有过盈时，可使承载的滚动体增多，滚动体受力均匀，述对以均化误差。所以，适当预紧町提高轴承的刚度和寿命。但是，过度预紧，会使滚动体和滚道的变形太大，将导致提高英温升，并降低轴承寿命。1.双列圆柱滚子轴承的预紧这种轴承是靠内空的锥血，使内圈径向胀人实现预紧的，故称之为径向预紧。衡最预紧大小的是滚子包络圆直径D2(见图3-5(a))与外圈滚道直径之差△=(D2-Dl)o将称之为径向预紧量或简称i°预紧量i土，单位为口m。装配时，把外圈装

4、入壳体孔内，测出D1。先不装隔离套1(图3・5(b)),把内圈装上主轴。拧动螺母2,用专门的包络圆测量仪测量滚动体的包络圆直径，直到使它比D1大△，测出距离L,按L值辭隔套的厚度。装上隔套，拧紧螺母，便可得到预定的预紧量。2.角接触轴承的预紧这种轴承是在轴向力FaO的作用下，使内、外圈产生轴向错位实现预紧(图3-5(c))。衡量预紧大小的是轴向预紧力FaO,简称预紧力，单位为N。多联角接触球轴承是根据预紧力组配的。轴承厂在内圈（背靠背组配，图3-5（d））或外圈（而对■而组配，图3-5（e））的端面根据预紧力磨去6。装配时挤紧，便可得到预定的预紧力。如果两个轴承间

5、需隔开一定的距离，町在两轴承Z间加入厚度相同的内、外隔套。在轴向载荷作用下，不受力侧轴承的滚动体与滚道不能脱离接触。而满足这个条件的最小预紧力，双联组配为最人轴向载荷的35%（近似地取1/3）；三联组配为其24%（近似地取1/4）。（＜/）轴承的预紧图3-5(/>).6第五节主轴组件的设计计算主轴是主轴组件的重要组成部分，对主轴组件的工作性能影响较大。主轴的主要尺寸参数包括：主轴肓径、内孔直径、主轴前端悬伸量及主轴的支撐跨距等。一.主轴直径主轴直径越人，主轴组件的刚度越高。但同时使安装在主轴上的轴承、传动件等的尺寸也随Z增大，从而使主轴组件的结构变大，冇时甚至为机

6、床结构所不允许。因此，主轴直径应在合理的范围内尽最选大些，使之既满足刚度要求，又使结构紧凑，节省材料。设计时，由于主轴的具体结构尚耒确定，只能根据统计资料，初步确定主轴的直径。通常是根据传递功率，并参考同类型机床的主轴尺寸加以确定。儿种通用机床钢质主轴前轴颈的直径D1可参考表3-3选取。车床和铳床主轴后轴颈D2=(0.7〜O・85)D1。应该注意的是,由于对车床、铳床、磨床等机床主轴弯曲刚度的要求较高，主轴乂常是空心的，不能像估算传动轴直径那样按其扭转刚度进行估算。车床、铳床、铿铳加工屮心等机床因装配的需要，主轴肓•径常是从前向后逐渐减少的。后轴承的直径往往小于前

7、轴承的直径。表3-3主轴前轴颈直径Di(mm)主电动机功(kW)5.57.51115卧室车床60〜9075-11090-120100—160升降台铳床60〜9075—10090-110100—120外圆磨床55—70,70^8075-9075〜100一.主轴的内孔直径主轴的内孔用來通过通过棒料、通过刀具夹紧装置固定刀具、传动气动或液压卡盘等。主轴孔径越大，可通过的棒料直径也越大，机床的使用范围就越广，同时主轴部件的相对重虽也越轻。但是，内孔过大将削弱主轴的刚度。当d/D=e<0.3实心与空心截而的主轴刚度很接近；当£<0.5吋，空心主轴的刚度降低很少；当£=().

8、7时，主轴