第九章主轴组件

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1、主轴组件主轴组件 基本要求与重点：基本要求与重点： 1 1、掌握主轴组件的定义、组成、功用及其基本要求；、掌握主轴组件的定义、组成、功用及其基本要求； 2 2、了解主轴外形的特点、内孔的用途，以及主轴的热处理、了解主轴外形的特点、内孔的用途，以及主轴的热处理方式；掌握主轴材料的选择原则；方式；掌握主轴材料的选择原则； 3 3、掌握两支承主轴轴承配置形式适应的三个要求，以及三、掌握两支承主轴轴承配置形式适应的三个要求，以及三支承主轴的采用条件；支承主轴的采用条件； 4 4、掌握三种主轴轴向定位方式的优缺点及适用范围；、掌握三种主轴轴向定位方式的优缺点及适用范围； 5 5、了解电主轴的基本概念及结

2、构。、了解电主轴的基本概念及结构。本节难点：本节难点：主轴的轴向定位及其轴向力的传递。主轴的轴向定位及其轴向力的传递。 主轴组件主轴组件主轴组件主轴组件基基本本要要求求耐磨性耐磨性温升与温升与热变形热变形抗振性抗振性静刚度静刚度旋转旋转精度精度静止或低速空载状态下，工件或静止或低速空载状态下，工件或刀具的安装基面上的全跳动值。刀具的安装基面上的全跳动值。在外加静载荷作用下，抵抗变形在外加静载荷作用下，抵抗变形的能力。的能力。 抵抗受迫振动和自激振动而保持抵抗受迫振动和自激振动而保持平稳运转的能力。平稳运转的能力。因各相对运动处的摩擦和搅油而因各相对运动处的摩擦和搅油而发热，产生温升。温升使其形

3、状发热，产生温升。温升使其形状和位置发生变化热变形。和位置发生变化热变形。长期保持其原始制造精度的能力。长期保持其原始制造精度的能力。主轴组件主轴组件 1 1旋转精度旋转精度 (1)(1)主轴旋转精度和敏感方向主轴旋转精度和敏感方向 瞬时旋转中心线对理想旋转中心线的位置偏离，瞬时旋转中心线对理想旋转中心线的位置偏离，就是旋转主轴的瞬时误差，又叫就是旋转主轴的瞬时误差，又叫“旋转误差旋转误差”，其，其范围就是主轴的范围就是主轴的“旋转精度旋转精度”。主轴组件主轴组件主轴组件主轴组件主轴组件主轴组件 (2)(2)刚度对主轴组件刚度对主轴组件工作质量工作质量的影响的影响 a.a.加工精度方面加工精度

4、方面 b.b.传动质量方面传动质量方面 c.c.工作平稳性方面工作平稳性方面主轴组件主轴组件主轴组件主轴组件主轴组件主轴组件 一、两支承主轴轴承的配置形式一、两支承主轴轴承的配置形式 适应刚度和承载能力要求适应刚度和承载能力要求按刚度和承载能力按刚度和承载能力 适应转速要求适应转速要求按允许最高转速按允许最高转速圆柱、圆锥轴承球轴承圆柱、圆锥轴承球轴承双列轴承单列轴承双列轴承单列轴承多个轴承单个轴承多个轴承单个轴承球轴承圆柱轴承球轴承圆柱轴承圆柱轴承圆锥轴承圆柱轴承圆锥轴承小轴承大轴承小轴承大轴承精密轴承一般轴承精密轴承一般轴承 适应精度要求适应精度要求：主轴轴向定位方式直接影响主轴组件主轴轴

5、向定位方式直接影响主轴组件 的轴向位置精度。的轴向位置精度。主轴组件主轴组件主轴组件主轴组件主主轴轴轴轴向向定定位位前端定位：前端定位：前支承结构复杂，前支承结构复杂，受力大，温升高，热膨胀后受力大，温升高，热膨胀后向后伸长，对主轴前端位置向后伸长，对主轴前端位置影响较小。用于轴向精度和影响较小。用于轴向精度和刚度要求较高的机床。刚度要求较高的机床。 后端定位：后端定位：结构简单，热膨结构简单，热膨胀后向前伸长，影响主轴组胀后向前伸长，影响主轴组件的轴向精度。多用于普通件的轴向精度。多用于普通精度级的机床。精度级的机床。 两端定位：两端定位：构造简单，但热构造简单，但热膨胀后将产生轴向松动（弯

6、膨胀后将产生轴向松动（弯曲），常用于较短的主轴或曲），常用于较短的主轴或轴向间隙不影响正常工作的轴向间隙不影响正常工作的机床机床 。 主轴组件主轴组件 采用条件采用条件: 由于结构设计的原因，导致主轴箱长度较长，由于结构设计的原因，导致主轴箱长度较长，应增加一个支承来提高主轴组件的刚度和抗振性。应增加一个支承来提高主轴组件的刚度和抗振性。 以前、中支承为主要支承的约占以前、中支承为主要支承的约占80%80%； 以前、后支承为主要支承的约占以前、后支承为主要支承的约占20%20%。主轴组件主轴组件 1 1双列圆柱滚子轴承主轴组件双列圆柱滚子轴承主轴组件 优点优点: :结构简单结构简单, ,刚度较

7、高刚度较高, ,转速较高。转速较高。 缺点：缺点：轴承数量多，发热量大，支承温度高，轴承数量多，发热量大，支承温度高，使主轴轴线上抬。使主轴轴线上抬。主轴组件主轴组件主支承主支承辅助支承辅助支承主轴组件主轴组件 特点：特点：径向刚度和轴向刚度高，极限转速较高。径向刚度和轴向刚度高，极限转速较高。主轴组件主轴组件主轴组件主轴组件摇摇臂臂钻钻床床的的主主轴轴组组件件 特点特点：承受轴向：承受轴向载荷较大，径向载荷较大，径向载荷不大，旋转载荷不大，旋转精度不高。精度不高。主轴组件主轴组件 特点：特点：径向刚度较高，径向尺寸小。径向刚度较高，径向尺寸小。主轴组件主轴组件 2 2传动件的轴向位置传动件的