【正文】 差的選擇可參見(jiàn)有關(guān)軸承公差與配合的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。主要出發(fā)點(diǎn)是考慮軸和孔的精度應(yīng)與軸承的精度等級(jí)相匹配。一般C級(jí)、D級(jí)軸承對(duì)加工用主軸部件軸配合用JJSJJSKK6等，而對(duì)于C、D級(jí)軸承的箱體孔用KJJSKJ7。六、軸承間隙的調(diào)整 為了提高主軸的回轉(zhuǎn)精度和剛度，主軸軸承的間隙應(yīng)能調(diào)整，調(diào)整的效果應(yīng)使軸承獲得合適的負(fù)間隙（過(guò)盈），形成一定的予緊力，使軸承內(nèi)部產(chǎn)生接觸變形，使剛度、回轉(zhuǎn)精度、壽命、噪音、抗震性都有所改善。這里應(yīng)當(dāng)指出的是過(guò)大的予緊力對(duì)于剛度的再提高沒(méi)有明顯的效果，反而會(huì)出現(xiàn)磨損、發(fā)熱、噪音變大、軸承壽命降低。軸承間隙的調(diào)整量應(yīng)當(dāng)能在各方面準(zhǔn)確的控制，調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)不能太復(fù)雜。 對(duì)于絲杠支承、傳動(dòng)軸支承的軸承間隙調(diào)整也都有上述問(wèn)題。這里應(yīng)當(dāng)注意的是，調(diào)整螺母的端面應(yīng)于螺紋中心線垂直，隔套兩個(gè)端面應(yīng)有較高的平行度要求。隔套越長(zhǎng)，誤差影響越小，否則有可能將軸承壓偏而破壞精度。 傳動(dòng)軸廣泛采用滾動(dòng)軸承做支承。軸上安裝傳動(dòng)輪（皮帶輪、齒輪、鍵輪、離合器、制動(dòng)器、連軸器等）傳動(dòng)軸必須保證這些傳動(dòng)件或機(jī)構(gòu)正常工作，保證的條件就是傳動(dòng)軸必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。若剛度不足其撓度和傾角扭轉(zhuǎn)過(guò)大，使齒輪嚙合不良，軸承工作條件惡化。對(duì)蝸輪傳動(dòng)中的蝸桿、絲杠傳動(dòng)亦可以看作具有特殊要求傳動(dòng)軸考慮。一、軸與傳動(dòng)件的連接 齒輪、皮帶、鏈輪、離合器等與軸連接一般使用平鍵或花鍵。花鍵按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取設(shè)計(jì)。平鍵一般用一個(gè)或兩個(gè)（相隔180度布置），兩個(gè)鍵平衡好，平鍵高度較低可使輪槽不太深，以保證輪轂厚度。軸可以是光軸或花鍵軸，工藝加工用專(zhuān)用機(jī)床無(wú)困難，花鍵軸承載能力強(qiáng)，裝配比單鍵軸方便。二、軸的軸向定位 傳動(dòng)軸必須在箱體內(nèi)保證相對(duì)位置，才能保證在軸上各傳動(dòng)件的位置正確性。不論軸是否旋轉(zhuǎn)或是否受軸向力后必須有軸向定位，對(duì)受軸向力的軸其軸向定位尤為重要。這里所指的軸向定位是指軸在箱體上的定位。也是指軸承在軸上的定位。在選擇定位方式時(shí)應(yīng)注意：①軸的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，要考慮受熱伸長(zhǎng)，宜一端固定。②軸承間隙是否需要調(diào)整根據(jù)實(shí)際情況決定，采用兩端固定時(shí)、軸的回轉(zhuǎn)精度要求高時(shí)、軸的受力變化較大時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)軸向和徑向間隙調(diào)整環(huán)節(jié)。③整根軸的軸向位置是否需要調(diào)整時(shí)應(yīng)看軸的受力情況，當(dāng)軸受軸向力時(shí)，軸的位置不必調(diào)整，但軸承間隙應(yīng)調(diào)整。④在選擇定位元件時(shí)要考慮軸向力的大小及加工裝配的工藝性。一般有軸向力時(shí)，不能用彈性卡圈固定。⑤對(duì)于不做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸，必須設(shè)置防轉(zhuǎn)元件，并且軸向也必須定位。在傳動(dòng)軸或主軸上裝有皮帶輪時(shí)，一定要考慮載荷的大小及是否需要設(shè)置卸載結(jié)構(gòu)。一般裝在主軸上的皮帶輪多采用卸載結(jié)構(gòu)。 滾動(dòng)絲杠副作為把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的機(jī)械元件廣泛應(yīng)用在各種機(jī)械上，尤其在數(shù)控裝置及數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用更廣泛。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上必須考慮提高絲杠的支承剛度，才能使直線位移運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確及位置定位準(zhǔn)確，絲杠可以看作具有軸向力較大的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸。絲杠上除了螺母及傳動(dòng)齒輪一般沒(méi)有其它傳動(dòng)元件，所以除了具有一般傳動(dòng)軸的要求外，還必須具有如下幾點(diǎn)：（1）絲杠上軸承間隙必須調(diào)整，以提高綜合剛度。（2）消除螺母與絲杠間的傳動(dòng)間隙。（3）減小運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。（4）減少摩擦阻力（包括工作臺(tái)及導(dǎo)軌的摩擦）一、滾動(dòng)絲杠的選用 選擇滾動(dòng)絲杠主要是確定螺距、名義直徑和最大軸向力，根據(jù)具體使用條件和規(guī)格尺寸，從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中給出的系列規(guī)格選用，不必自行設(shè)計(jì)（但絲杠的作用長(zhǎng)度，行程長(zhǎng)度及結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度還是由設(shè)計(jì)者根據(jù)使用范圍確定）。絲杠的精度等級(jí)根據(jù)制造誤差的大小，經(jīng)檢定后分為四個(gè)等級(jí)：普通級(jí)（P）、標(biāo)準(zhǔn)級(jí)（B）、精密級(jí)（J）、超精級(jí)（C），其中P級(jí)常用于普通傳動(dòng)，而B(niǎo)級(jí)常用于一般數(shù)控機(jī)械的位置定位，J 級(jí)用于精密機(jī)床的數(shù)字控制高精度使用。 C級(jí)多用于精度很高的數(shù)控加工中心等。螺距由定位精度要求確定，傳動(dòng)精度越高，螺距越應(yīng)選小。但隨著螺距的減小，滾珠直徑將減小，承載能力將顯著下降，當(dāng)絲杠名義直徑一定時(shí)，螺距越小傳動(dòng)效率越低。所以在滿(mǎn)足轉(zhuǎn)動(dòng)精度的條件下，盡量選取同一名義直徑規(guī)格的最大螺距。名義直徑指滾珠中心圓的直徑?？梢园磳?shí)際承受的載荷選?。ń?jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算后）為了滿(mǎn)足傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性要求通常應(yīng)大于絲杠長(zhǎng)度的1/30。數(shù)控機(jī)床常用直徑為30~80mm。二、滾珠絲杠的支承安裝方式 這里主要是指軸承的配置、支承形式及軸承的予緊三個(gè)方面。前面的原理方案已講過(guò)，用于垂直升降或水平放置的高速大慣量傳動(dòng)中，必須加鎖緊裝置。鎖緊裝置可以由超離合器和電磁摩擦離合器等元件組件。三、滾珠絲杠的防護(hù) 對(duì)于滾珠絲杠必須防止贓物、灰塵等落入滾道內(nèi)造成磨損及紡礙滾動(dòng)體（滾珠）的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通常采用毛氈圈對(duì)滾動(dòng)螺母進(jìn)行密封。毛氈圈的厚度誒螺距的23倍。使之緊密的包住絲杠。對(duì)于暴露在外面的一般采用螺旋鋼帶、伸縮套筒、錐形套筒及迭式塑料或人造革等形式的防護(hù)罩，以防止塵埃和磨粒贓物等粘附到絲杠表面。加防護(hù)套后會(huì)使絲杠有效空間長(zhǎng)度增加。167。 齒輪上傳遞運(yùn)動(dòng)，力和力矩，改變運(yùn)動(dòng)方向和變速用的機(jī)械元件在機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用十分廣泛。由于應(yīng)用的場(chǎng)合及目的不一樣，所以在設(shè)計(jì)時(shí)各有側(cè)重。例如齒輪在制造和安裝時(shí)存在的誤差、使作用在一個(gè)齒輪上的載荷是變化的，這就不可避免地要產(chǎn)生動(dòng)載荷，從而引起震動(dòng)和噪音。噪音的大小與齒輪的精度和圓周速度有關(guān)。圓周速度越大噪音也就越大，對(duì)于傳遞精度的齒輪圓周速度不是主要的，而制造精度和耐磨性很重要。對(duì)于傳遞載荷的齒輪，主要是它的強(qiáng)度和剛度。而對(duì)于傳遞運(yùn)動(dòng)的齒輪兩個(gè)方面都很重要。所以在使用中要正確選擇齒輪的精度等級(jí)。常用的等級(jí)有877DC、766DC、655DC，當(dāng)精度等級(jí)由766提高到655時(shí)，制造成本將大大提高。例如8級(jí)精度用滾齒，扦齒制造；7級(jí)精度用剃齒，珩齒制造；6級(jí)精度需要精密滾齒、磨齒加工；5級(jí)精度需精密磨齒加工。這樣工藝路線越來(lái)越長(zhǎng)，并增加熱處理和改變齒輪材料，使用貴重精密設(shè)備等，使成本大幅度提高。 為了便于齒輪的加工，必須正確設(shè)計(jì)齒輪的各部尺寸。如空槽，DK5~8MM,齒輪B=6~10MM，模數(shù)小時(shí)或單片齒輪時(shí)取大值，模數(shù)大或多聯(lián)齒輪時(shí)取小值。為了減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以適當(dāng)減少齒輪基體的厚度。 當(dāng)多聯(lián)齒輪不便于做成整體時(shí)，可以用組合齒輪，即每個(gè)齒輪都做成單片的然后用浮動(dòng)連接、焊接鉚接、鍵連接等方法聯(lián)結(jié)在一起變?yōu)榻M合齒輪。對(duì)于齒輪的材料，常用高碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵及工程塑料等，根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求而定。 要保證齒輪的正確嚙合，齒輪在軸上的位置必須有可靠的定位和固定。對(duì)于軸向定位連接方式常用定位檔圈、定位孔，保證在裝配時(shí)最后調(diào)整確定。固定在軸上的齒輪軸向定位常用的方法及結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖。 這里推廣一種叫做無(wú)鍵連接方式，特點(diǎn)是不必加工花鍵或鍵槽，而使用錐形夾環(huán)，利用摩擦力來(lái)夾緊光軸，獲得軸向力矩的傳遞和軸向固定。 在伺服進(jìn)給傳動(dòng)中，無(wú)論是開(kāi)環(huán)控制還是閉環(huán)控制，在機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)上都要求無(wú)間隙，低摩擦，低慣量，高剛度等，為了消除間隙，減少反向死區(qū)誤差，所以在結(jié)構(gòu)上必須給予解決。167。 導(dǎo)軌是機(jī)械上不可缺少的導(dǎo)向部件，它的制造精度直接影響到機(jī)械本身及被加工對(duì)象的精度。它的耐磨性直接影響到使用壽命。導(dǎo)軌上的摩擦力直接影響到輸入扭距的大小及能源消耗。導(dǎo)軌上的各部件的剛性直接影響到機(jī)械的精度和運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。所以導(dǎo)軌設(shè)計(jì)是非常重要的。 在我國(guó)對(duì)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)、計(jì)算、理論研究方面進(jìn)行的不多。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)也較少對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行計(jì)算，但必須指出，如果設(shè)計(jì)導(dǎo)軌時(shí)缺乏正確的理論指導(dǎo)，估計(jì)是不合理的。即使選用了耐磨材料，進(jìn)行精加工，也不能保證導(dǎo)軌的耐磨性及精度保持性。一、直線移動(dòng)部件分類(lèi)按照摩擦性質(zhì)分：普通滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌副、流體靜壓導(dǎo)軌（液、氣）、滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌副按照截面形狀分：三角形、矩形、圓型、燕尾形（可以任意兩兩組合）按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：開(kāi)式導(dǎo)軌（力封式）、閉式導(dǎo)軌（自封式）二、各種摩擦性質(zhì)的導(dǎo)軌特點(diǎn)普通滑動(dòng)導(dǎo)軌：摩擦力較大、工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力高、磨損較快、低速容易出現(xiàn)爬行。用途廣泛。液體靜壓導(dǎo)軌：工作原理與靜壓軸承相同；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、工藝性不好、導(dǎo)向精度高、承載能力較大（但不能承受沖擊載荷）、無(wú)摩擦、無(wú)磨損。僅用于大型精密鏜銑床等精密機(jī)床。氣體靜壓導(dǎo)軌：基本特點(diǎn)與液體靜壓導(dǎo)軌相同，但承載能力小于液體靜壓導(dǎo)軌，摩擦力比液體靜壓導(dǎo)軌更小；容易出現(xiàn)銹蝕。僅用于大型精密計(jì)量?jī)x器。（如：三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)）滾動(dòng)導(dǎo)軌：摩擦力小、磨損小、導(dǎo)向精度高、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、承載能力有限、行程長(zhǎng)。應(yīng)用于各種精密設(shè)備，目前價(jià)格還較貴，但因其良好的精度與工藝性，所以正在得到越來(lái)越廣泛的使用。彈性導(dǎo)軌：基本原理是利用一對(duì)彈簧片一端固定、另一端與動(dòng)導(dǎo)軌相連，在外力作用下依靠彈簧片變形是動(dòng)導(dǎo)軌移動(dòng)。這類(lèi)導(dǎo)軌的特點(diǎn)為：摩擦力極小、運(yùn)動(dòng)靈敏、導(dǎo)向精度高（一定范圍內(nèi)基本沒(méi)有誤差）、行程?。ㄒ话阈∮?mm）、抗干擾差、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好。用于計(jì)量?jī)x器的測(cè)頭。三、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型導(dǎo)軌部件，它具有承載能力較大、導(dǎo)向精度高、摩擦系數(shù)小、易安裝、免調(diào)整等眾多優(yōu)點(diǎn)。自從進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái)，現(xiàn)已在眾多領(lǐng)域幾乎所有機(jī)械設(shè)備上都可見(jiàn)到其使用的范例。常用于滑動(dòng)導(dǎo)軌的有：1釩鈦耐磨鑄鐵 2磷銅鈦耐磨鑄鐵 3稀土鑄鐵4球墨鑄鐵 5中碳鋼 6滾動(dòng)軸承鋼7聚四佛塑料及其合成青鋼填料的塑精導(dǎo)軌板常用于滾動(dòng)導(dǎo)軌的材料有：滾動(dòng)軸承鋼（GCR1GCR20）圓柱形：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工精度高、間隙不可調(diào)；三角形：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、可自動(dòng)補(bǔ)償磨損、制造較困難；矩形：制造工藝性好、間隙可調(diào)、承導(dǎo)面分開(kāi)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜；燕尾形：結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)隙方便、摩擦力較大、高度低、工藝性不好；直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的橫截面形狀主要分為圓形和矩形兩種。圓形截面直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副又稱(chēng)為直線軸承主要特點(diǎn)為體積較小、安裝方便，但承載能力較低、不能單獨(dú)使用，而矩形截面直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副可單獨(dú)使用，其他特點(diǎn)前面已經(jīng)說(shuō)明。鑲條調(diào)整：分為直鑲條、斜鑲條；主要用于調(diào)整側(cè)隙。壓板調(diào)整：用于防止傾覆。過(guò)盈配合：用于滾動(dòng)導(dǎo)軌，間隙不可調(diào)。偏心調(diào)整：用于滾動(dòng)軸承導(dǎo)軌。（以直線滾動(dòng)導(dǎo)軌為例）一、直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)所承受的載荷直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)所承受的載荷受下列各種因素的影響：配置形式（水平、豎直、橫排……等），移動(dòng)件的重心和受力點(diǎn)的位置，導(dǎo)軌上移動(dòng)牽引力的作用點(diǎn)，起動(dòng)及停止時(shí)的慣性以及切削阻力的作用等。選定直線導(dǎo)軌時(shí)，充分考慮這些條件，要計(jì)算：W承受載荷（kgf）、Vn速度（mm/sec）、F推力（kgf）、Pn徑向作用載荷（kgf）、Ln距離（mm）、Pnt水平方向作用載荷（kgf）、Pm平均載荷二、算出計(jì)算載荷：載荷分段變動(dòng)的計(jì)算載荷式中：Pn對(duì)應(yīng)行程Ln內(nèi)的載荷 （KN）、Ln分段行程、L全行程，等于∑Ln載荷呈線性變化時(shí)的計(jì)算載荷Pa=(Pmin+2Pmax)/3 (KN)載荷呈半波正弦曲線變化的計(jì)算載荷：Pa= (KN)載荷呈全波正弦曲線變化的計(jì)算載荷：Pa= (KN)同時(shí)承受垂直方向載荷Pv和水平主向載荷PH時(shí)的計(jì)算載荷： 同時(shí)承受扭矩M時(shí)的計(jì)算載荷： 式中：Po外載荷 、Co額定靜載荷、M外載扭矩、Mt額定扭矩三、選擇導(dǎo)軌型號(hào)目前世界公認(rèn)較好的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌生產(chǎn)廠為日本的NHK公司；我國(guó)的南京工藝裝備廠、山東濟(jì)寧博特精密絲杠制造有限公司等都是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)質(zhì)量較好的公司。由于各公司導(dǎo)軌編號(hào)規(guī)則不一致，因此設(shè)計(jì)時(shí)具體性好可去相關(guān)生產(chǎn)廠的網(wǎng)站上查詢(xún)。167。、密封、防塵等問(wèn)題的設(shè)計(jì) 各種傳動(dòng)部件，尤其是軸承、導(dǎo)軌、齒輪、呂輪等潤(rùn)滑。密封防護(hù)問(wèn)題是決定機(jī)械正常運(yùn)動(dòng)、保持可靠工作、運(yùn)轉(zhuǎn)及移動(dòng)的靈敏，減少磨損、減少發(fā)熱的關(guān)鍵設(shè)計(jì)問(wèn)題。雖不象主功能顯得及其重要，但任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)不可忽略缺少的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。因而針對(duì)不同運(yùn)動(dòng)和速度及周?chē)墓ぷ鳁l件和環(huán)境，必須選擇不同方法和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，直至達(dá)到要求為止。 常用潤(rùn)滑方法有很多，例如滴油潤(rùn)滑，要設(shè)置油環(huán)、油盅、油孔、油管等。噴油潤(rùn)滑要設(shè)置油泵、管路、噴嘴等。并且只要是稀油潤(rùn)滑還要考慮回油的方法和措施。密封的主要作用是防止泄露，以保證有充分的條件使機(jī)械正常工作和不污染環(huán)境。例如主軸的密封：主軸轉(zhuǎn)速高，必須保證充分潤(rùn)滑。一般常用單獨(dú)的油管將油引到軸承處。而主軸又是伸到外面的軸，防止漏油更為重要和困難。防止措施有兩種：一是堵，家密封裝置，防止油外流。二是疏導(dǎo)，在適當(dāng)?shù)牡胤阶龀鲇吐?，使油能順利的流回油箱? 導(dǎo)軌密封是為了不讓灰塵和鐵肖等雜物進(jìn)入導(dǎo)軌面而混入潤(rùn)滑油內(nèi)。，防止破壞導(dǎo)軌工作面。常用刮板和防塵罩等結(jié)構(gòu)措施來(lái)保護(hù)。167。一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的工藝性及材料問(wèn)題 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮結(jié)構(gòu)的工藝性，在保證使用功能的前提下，力求所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)制造加工容易、方便、提高生產(chǎn)率、降低材料消耗，是生產(chǎn)成本降低到最低，要注意以下幾點(diǎn)：1全面考慮結(jié)構(gòu)工藝性：使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)即要制造工藝方便，又要使制造者方便，更多的考慮是要使人方便。2考慮制造過(guò)程的方便：生產(chǎn)批量不同，結(jié)構(gòu)工藝也有很大不同，機(jī)床的床身大批量生產(chǎn)時(shí)，可用金屬型模鑄造，中小批量可以使用砂型鑄造。單件、少量可用焊接制造。3考慮降低成本的結(jié)構(gòu)工藝性：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求使用工藝簡(jiǎn)單、方便，最終是為了降低成本。可以從選擇適當(dāng)?shù)拿髦圃旆椒ê蜋C(jī)械加工方法及設(shè)計(jì)出易于加工的零件形狀、尺寸及裝卡夾緊的條件和拆卸方法等。 關(guān)于材料的選擇不僅考慮材料的力學(xué)性能，同時(shí)還必須考慮其它材料的加工性能。如可容性、延展性、可塑性、切削性、耐熱性等還要考慮材料的使用性，如強(qiáng)度、剛度、硬度、導(dǎo)熱、導(dǎo)電、抗震、耐磨、耐腐蝕性等。雖然采用的材料大部分是金屬材料。非金屬材料也必須給予足夠的重視，非金屬材料的應(yīng)用日益發(fā)展