【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 預(yù)變形，增加接觸面積，提高支承剛度和抗振性。 預(yù)緊是提高主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度、剛度和抗振性的重要手段，但 預(yù)緊量不能太大 ，過(guò)緊則會(huì)使內(nèi)外圈變形，同樣會(huì)影響主軸部件的旋轉(zhuǎn)精度、加速軸承的磨損、增加溫升和熱變形，降低軸承壽命。 預(yù)緊力通常分為 三級(jí) ：輕預(yù)緊 (高速主軸 )、中預(yù)緊 (中、低速主軸 )和重預(yù)緊 (分度主軸 )，代號(hào)為 A、 B、 C。 主軸滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 調(diào)整環(huán) 過(guò)盈套 雙列短圓柱滾子軸承 雙向推力角接觸球軸承 1）螺母軸向移動(dòng)內(nèi)圈 2）調(diào)整環(huán)長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)預(yù)緊 主軸滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 軸承預(yù)緊后對(duì)主軸系統(tǒng)的影響： 預(yù)緊后主軸的旋轉(zhuǎn)精度提高； 預(yù)緊后主軸的剛度提高； 預(yù)緊后主軸的磨損加??； 預(yù)緊后主軸的發(fā)熱量增加。 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封 滾動(dòng)軸承所用的潤(rùn)滑劑主要有潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油。 密封的方式主要有非接觸式和接觸式 。 選擇密封形式考慮因素 : ? 軸的轉(zhuǎn)速 ? 軸承的潤(rùn)滑方式 ? 軸端結(jié)構(gòu) ? 軸承工作溫度 ? 軸承工作外界環(huán)境 主軸滑動(dòng)軸承 滑動(dòng)軸承應(yīng)有良好的抗振性，旋轉(zhuǎn)精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)等特點(diǎn)，應(yīng)用于高速或低速的精密、高精密機(jī)床和數(shù)控機(jī)床中。 ?按 產(chǎn)生油膜 的方式，可分為： 動(dòng)壓軸承 靜壓軸承 液體滑動(dòng)軸承 氣體滑動(dòng)軸承 ?按照 流體介質(zhì) 不同可分為： 注意對(duì)比二者特點(diǎn) 動(dòng)壓軸承 原理 ：當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)潤(rùn)滑油從間隙大處向間隙小處流動(dòng)，形成壓力油楔而產(chǎn)生油膜壓力 p將主軸浮起。 特點(diǎn) ： 轉(zhuǎn)速越高，間隙 越小，油膜承載能力越大。 動(dòng)壓軸承按油楔數(shù)分為 單油楔和多油楔 。 多油楔軸承形成的油膜 壓力在幾個(gè)方向上支承軸徑， 軸心位置穩(wěn)定性好，抗振動(dòng) 和沖擊性能好。故多采用多油楔軸承。 動(dòng)壓軸承 (1) 固定多油楔滑動(dòng)軸承 偏心圓弧或阿基米德螺旋線 a) 主軸組件， b) 軸瓦 主軸旋轉(zhuǎn)方向恒定，不須換向，轉(zhuǎn)速變化小時(shí) 轉(zhuǎn)速變化，且換向 動(dòng)壓軸承 (2) 活動(dòng)多油楔滑動(dòng)軸承 浮動(dòng)軸瓦 b0≈ → h1/h2= 缺點(diǎn)：?jiǎn)蜗颉偠鹊? 液體靜壓軸承 原理 ：由專門的供油系統(tǒng)提供壓力油，輸進(jìn)軸和軸承間隙中，利用油的靜壓力支承載荷，軸頸始終浮在壓力油中。 特點(diǎn) ：承載能力高；旋轉(zhuǎn)精度高；油膜有均化誤差的作用，可提高加工精度；抗振性好；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)； 既能在低速下工作，也能在高速下工作（速度特性好） ；摩擦小，軸承壽命長(zhǎng)。 ?固定節(jié)流器 ?可變節(jié)流器 氣體靜壓軸承 用空氣作為介質(zhì)的靜壓軸承稱為氣體靜壓軸承，也稱為氣浮軸承或空氣軸承，其工作原理與液體靜壓軸承相同。 特點(diǎn) ：摩擦小，功耗小，能在極高轉(zhuǎn)速或極低溫度下工作，震動(dòng)、噪聲特別小，旋轉(zhuǎn)精度高，壽命長(zhǎng)，基本不需要維護(hù)，常用于高速、超高速、高精度機(jī)床中。 氣體靜壓軸承 具有氣體靜壓軸承的主軸結(jié)構(gòu)形式主要有三種： (1) 具有徑向圓柱與平面止推型軸承的主軸部件 (2) 采用雙半球形氣體靜壓軸承 (3) 前端為球形，后端為圓柱形或半球形 支承件設(shè)計(jì) 支承件的功能和應(yīng)滿足的基本要求 支承件是指床身、立柱、橫梁、搖臂、底座、箱體和升降臺(tái)等大件，它們相互連接構(gòu)成機(jī)床基礎(chǔ)，保證機(jī)床零部件的相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度。 支承件的功用 : (1) 支承機(jī)床部件 的作用，承受重力、切削力、慣性力、摩擦力等； (2) 保證各部件之間的 相對(duì)位置 精度和運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)精度。 (3)支承件 內(nèi)部空間 常作為變速箱、液壓油箱，或安置電氣箱、冷卻和潤(rùn)滑裝置及電動(dòng)機(jī)。 支承件應(yīng)滿足的基本要求 (1) 應(yīng)具有足夠的剛度和較高的 剛度 — 質(zhì)量比 (a) 自身剛度 。支承件抵抗自身變形的能力，稱為自身剛度。支承件的自身剛度主要為彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。 (b) 局部剛度 。支承件抵抗局部變形的能力，稱為局部剛度。局部變形主要發(fā)生在支承件上 載荷較集中 的局部結(jié)構(gòu)處。 (c) 接觸剛度 。支承件的結(jié)合面在外載荷作用下抵抗接觸變形的能力，稱為接觸剛度。 (2) 良好的動(dòng)態(tài)特性。在規(guī)定的切削條件下工作時(shí)，不產(chǎn)生受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)，保證切削的穩(wěn)定性。 支承件應(yīng)滿足的基本要求 (3) 熱穩(wěn)定性好 機(jī)床熱變形無(wú)法消除，只能采取一定措施予以改善。 (a) 散熱和隔熱 隔離熱源，如將主要熱源與機(jī)床分離。適當(dāng)加大散熱面積。 (b) 均衡溫度場(chǎng) (c) 熱對(duì)稱結(jié)構(gòu) 采用熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可使熱變形后對(duì)稱中心線的位置基本不變，這樣可減少對(duì)工作精度的影響。 (4) 排屑暢通、調(diào)運(yùn)安全，并具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。 支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 考慮因素：機(jī)床的類型、布局、支承件的形狀、工藝性、結(jié)構(gòu)、靜態(tài)剛度、動(dòng)態(tài)特性等。 機(jī)床的類型、布局、支承件的形狀 根據(jù)所受外載的特點(diǎn)，機(jī)床類型可分為三類： (1) 中小型機(jī)床：外載荷以 切削力 為主，工件重力、移動(dòng)部件重力等相對(duì)較小，可忽略不計(jì)，如車床； (2) 精密和高精密機(jī)床：以移動(dòng)件的 重力和熱應(yīng)力 為主，主要用于精加工，如雙立柱坐標(biāo)鏜床； (3) 大型和重型機(jī)床： 重力和切削力 必須同時(shí)考慮，如重型車床、落地鏜床、龍門式機(jī)床等。 中型臥式車床采用 前傾床身、前傾拖板 布局形式較多， 優(yōu)點(diǎn) 是排屑簡(jiǎn)單，不使切屑堆積在導(dǎo)軌上將熱量傳給床身而產(chǎn)生熱變形；容易安裝自動(dòng)排屑裝置；床身設(shè)計(jì)成封閉的箱形，能保證有足夠的抗彎和抗扭強(qiáng)度。 平床身 平拖板 后傾床身 平拖板 平床身 前傾拖板 前傾床身 前傾拖板 3. 支承件的形狀 (1) 箱形類 ：三個(gè)方向的尺寸差不多，如各類箱體、底座、升降臺(tái)等； (2) 板塊類 ：兩個(gè)方向的尺寸比第三個(gè)大得多，如工作臺(tái)、刀架等； (3) 梁類 ：一個(gè)方向的尺寸比另兩個(gè)大得多，如立柱、橫梁、搖臂、滑枕、床身等。 支承件的截面形狀和選擇 支承件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)是應(yīng) 在最小重量條件下，具有最大靜剛度 。靜剛度包括彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，均與截面慣性矩成正比。支承件截面形狀不同，即使同一材料、相等的截面面積，其抗彎和扭轉(zhuǎn)慣性矩也不同。 比較后可知： (1) 空心截面的剛度都比實(shí)心的大。 (2) 圓 (環(huán) )形截面的抗扭剛度比方形好，而抗彎剛度比方形低。 (3) 封閉截面的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。 支承件的截面形狀和選擇 車床類床身，主要承受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，需要排除大量 切削和切削。 鏜床、龍門刨床類 床身，主要承受彎 曲載荷，床身不需 要排除切削和切削 液，頂面多采用封 閉結(jié)構(gòu)。 大型和重型機(jī)床類床身，常采用三道壁結(jié)構(gòu)，以提高剛 度。 支承件肋板和肋條的布置 肋板 ：指連接支承件四周外壁的內(nèi)板。 作用 ：它能使支承件外壁的局部載荷傳遞給其他壁板，從而使整個(gè)支承件承受載荷，加強(qiáng)支承件的自身和 整體 剛度。 水平 ：提高支承件水平面內(nèi)的彎曲剛度 垂直 ：提高支承件垂直面內(nèi)的彎曲剛度 斜向 ：同時(shí)提高支承件的抗彎和抗扭剛度 支承件肋板和肋條的布置 肋條 一般配置在支承件的某一內(nèi)壁上，主要為了減小局部變形和薄壁振動(dòng)， 用來(lái)提高支承件的 局部 剛度 。 肋條的布置：縱向、橫向和斜向，常常布置成交叉排列。 合理選擇支承件的壁厚 鑄鐵 ：根據(jù)當(dāng)量尺寸 C來(lái)選擇。 C=(2L+B+H)/3 L、 B、 H分別為支承件的長(zhǎng)、寬、高。 焊接件 ：由于鋼的彈性模量比鑄鐵大一倍，壁厚可以比鑄件薄 2/3～ 4/5；但是鋼的抗振性差。 支承件的材料 鑄鐵 ★ 一般支承件用灰口鐵制成，在鑄鐵中加入少量合金元素如鉻、硅、稀土等可提高 耐磨性 。 ★ 鑄鐵 鑄造性能好 ，容易得到復(fù)雜的形狀，阻尼大，有良好的 抗振性能 。 ★ 鑄造后必須進(jìn)行時(shí)效處理，消除鑄造應(yīng)力。（自然時(shí)效；人工時(shí)效；振動(dòng)時(shí)效） ★ 鑲裝導(dǎo)軌的支承件灰口鐵牌號(hào)為 HT150；與導(dǎo)軌制作一體的支承件，常采用的牌號(hào)為HT200；齒輪箱體常采用的牌號(hào)為 HT250；主軸箱箱體常采用的牌號(hào)為 HT300、 HT350。 支承件的材料 鋼板焊接結(jié)構(gòu) ★ 用鋼板和型鋼焊接支承件，制造周期短，不用制作木模； ★ 鋼的彈性模量約為鑄鐵的 ，抗彎剛度好，重量輕； ★ 焊接床身的缺點(diǎn)是阻尼小，抗振性差。