【正文】 ，導(dǎo)軌的幾何精度和接觸精度，導(dǎo)軌和機座的剛度，導(dǎo)軌的油膜厚度和油膜剛度及導(dǎo)軌和機座的熱變形等。導(dǎo)向精度是導(dǎo)軌副的重要精度指標(biāo)，所謂導(dǎo)向精度就是指動導(dǎo)軌運動軌跡的精度。第6章 精密床身導(dǎo)軌設(shè)計 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)分析在工作臺中，導(dǎo)軌是用來保證各種運動部件的相對位置和相對運動精度，以及用來承受載荷（包括工作臺，滑板部件的重量）。帶入式可計算得 （516）故按彎扭組合校核也符合要求。 按彎扭組合計算在上述中我們可以看出，主軸在傳遞力的過程中，采用卸載結(jié)構(gòu)，不受到徑向作用力，所以所受到的彎矩為0。 ——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPa。 T——軸所受的扭矩，單位為Nm Wt——軸的抗扭截面系數(shù)，單位為mm3； n——主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。 主軸的強度校核 按扭轉(zhuǎn)強度計算由于所設(shè)計的車床是屬于特種車床，精密度要求高，對主軸的要求也就高，所以主軸在安裝中用的是卸載式結(jié)構(gòu)，如圖51主軸卸載圖；3208Nm由上述可知，該主軸只受到扭矩作用，做扭矩圖，如主軸彎矩圖53所示。(2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的外形設(shè)計和各段長度，估算的軸徑作為軸外伸端的直徑，裝有掛輪，由表查出軸承的寬度分別為96mm和115mm，為了保證兩軸承中心間的距離528 mm，在兩軸承之間應(yīng)該有軸肩，掛輪的寬度為60m(已定)，軸前端伸長量由于要安裝轉(zhuǎn)盤，查手冊得前端伸長為19mm。而恒功率部分的變速范圍為 ： （54）扭矩的計算： （55）初步估算軸的直徑，如表52所示，表52軸常用幾種材料的及C值材料Q235,20354540Cr,35SiMn12~2020~3030~4040~52C158~135135~118118~107107~98根據(jù)表52選取C=106，于是得 （56）查表可取直徑為100mm。（1）求出主軸上上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 ，則可得 == （51）1—軸承 2—軸套 3—軸圈圖51主軸卸載圖車床傳動是無級調(diào)速，由表查得主軸的計算轉(zhuǎn)速為 （52）式中 ——最低轉(zhuǎn)速——調(diào)速范圍；因為設(shè)計車床的主軸轉(zhuǎn)速為4~40r/min，所以則計算得： （53）則主軸在轉(zhuǎn)速為7~40r/min時為恒扭矩傳動，轉(zhuǎn)速為4~7r/min時為恒功率傳動。針對以上兩個方案：在方案一中，提高主軸的精度，可以在一定程度上提高主軸運動的平穩(wěn)性，進(jìn)一步提高機床的精度，但主軸在制造過程中，精度的提高是有限的；第2種方案中，減少軸所受到的頸向載荷，就可以提高其旋轉(zhuǎn)精度，具體方法如下：在主軸傳動中，傳動主軸的蝸輪及其軸套2不是直接安裝在主軸上的，而是通過裝在箱體中間壁的滾動軸承1上，在軸套2的右端面有端齒，與軸圈3的端齒相嚙合，蝸輪的運動是經(jīng)過端面齒及其軸套3傳給主軸的。如軸的常用材料和主要性能表51所示，選用40Cr為軸的材料，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。常用的合金鋼有20Cr、40Cr和20CrMnTi等。合金鋼比碳素鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的熱處理性能，但對應(yīng)力集中較為敏感。其中45鋼應(yīng)用最廣。碳素鋼對應(yīng)力集中敏感性小，價格低廉，因此應(yīng)用也比較廣泛。為了便于裝配，經(jīng)常把主軸做成階梯形。各種機床主軸的工作情況雖然各不相同，它們所要求的轉(zhuǎn)速變化范圍和承受的載荷等也相差很大，但是對主軸部件有一個共同的要求，就是主軸在工作載荷下，應(yīng)能長期保持所需要的穩(wěn)定的工作精度，以保證工件的加工精度和表面光潔度。因此，它必須滿足一般傳動軸的要求。轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又承受扭矩，如齒輪減速器中支撐齒輪的軸；心軸只承受彎矩而不承受扭矩，如支撐滑輪的心軸。第5章 主軸的設(shè)計 軸的簡介及其用途軸是組成精密機械的重要零件之一，一切做回轉(zhuǎn)運動的零件，都必須在軸上才能傳遞運動和動力。恒流量供油的特點：軸承的每個油腔各有一個流量相同的油泵，油泵將恒流量的潤滑油直接輸送到軸承油腔，它的優(yōu)點是：（1）工作可靠，不存在節(jié)流器堵塞的問題（2）軸承的油膜剛度大于固定節(jié)流靜壓軸承的油膜剛度（3）油泵功率損耗小，溫升較低它的缺點是：（1）若用多個流量相同的油泵，則所需油泵的數(shù)量多；若用多供油點的油泵，則油泵制造精度要求高（2）油膜剛度、油膜厚度受溫度的影響大綜上所述我選用的供油方式為恒壓供油。前面所述的液體靜壓軸承均屬恒壓供油方式，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。機床應(yīng)用廣泛。對于我所設(shè)計的“高精度絲杠車床”，軸承選用有軸向回油的液體靜壓軸承。（2）缺點抗沖擊能力較差、高速時出現(xiàn)噪聲、工作壽命不如液體潤滑的滑動軸承。（2）推力滑動軸承的止推面可以利用軸的端面,也可以在軸的中段做出凸肩或裝推力圓盤。（3）對軸瓦材料的要求：軸承合金（巴氏合金）、青銅、特殊性能的軸承材料等。（2）軸瓦是軸承中的關(guān)鍵零件。在低速而有沖擊的場合也常采用。 滑動軸承的類型和特性1. 滑動軸承按照承受的載荷分為:（1）向心滑動軸承（徑向滑動軸承）,主要承受徑向載荷；（2）推力滑動軸承,主要承受軸向載荷。 22第4章 主軸組件的設(shè)計 支承軸承的選擇軸承是機器中用來支撐軸的一種重要零件，其功用是支撐軸及軸上零件，并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度；同時減小轉(zhuǎn)動的軸與支撐之間的摩擦。該精度用于精密度高的傳動中。根據(jù)上式進(jìn)行強度效核即 （320）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩：查表得帶傳動效率：， 則傳遞到蝸桿的功率為kW （321）則可得傳遞到蝸輪的轉(zhuǎn)矩 （322）確定載荷系數(shù)K因為工作載荷較為穩(wěn)定，故去載荷分布不均系數(shù)： （323）由表3查得選取使用系數(shù)： （324）表33 使用系數(shù)工作類型ⅠⅡⅢ載荷性質(zhì)均勻無沖擊不均勻小沖擊不均勻大沖擊每小時啟動次數(shù)〈2525~50〉50啟動載荷小較大大1由于轉(zhuǎn)速不太高，沖擊不大，可去動載荷系數(shù) （325）則： （326）則由公式 （327）計算得： （328）故符合強度要求。在本車床上，蝸桿為主動件，則蝸桿上的圓周力的方向與蝸桿齒嚙合點的運動方向相反；蝸輪上的圓周力的方向與蝸輪在嚙合點的運動方向相同；徑向力的方向在蝸桿，蝸輪上都是由嚙合點分別指向圓心。則可算出：蝸輪分度圓直徑 （39）蝸輪齒頂高 （310）蝸輪齒根高mm （311）蝸輪喉母圓半徑mm （312）蝸輪喉圓直徑mm （313）蝸桿齒頂高mm （314）蝸桿齒根高mm （315）蝸桿螺紋長度mm （316）蝸桿傳動的標(biāo)準(zhǔn)中心距為 mm （317） 傳動比i. （318）式中 ——蝸桿的轉(zhuǎn)速r/min。 蝸輪蝸桿的設(shè)計由上述我們初選蝸桿模數(shù)為2，因為該設(shè)計的車床是高精度車床，傳動有較高的傳動精度和較高的傳動效率，初選取蝸桿的頭數(shù)為1，則由公式 （31）可得： （32）查表取分度圓直徑mm (33)由公式 (34)可計算出蝸桿特性系數(shù) (35)蝸桿的導(dǎo)程角為： (36)則可得由蝸桿頭數(shù)可得，蝸桿公稱導(dǎo)程為： (37)蝸桿的螺旋升角為： (38)查機械設(shè)計可得，上述計算符合要求，所以蝸桿設(shè)計符合使用要求?；谖仐U傳動的特點，而且所設(shè)計的車床屬于高精度要求的機床，所以蝸輪的材料應(yīng)該首先具有良好的減磨，耐磨，易于跑合和抗膠合的能力；同時還要有足夠的強度，因此在有些場合長用青銅材料做蝸輪的齒圈，并與淬硬磨削的鋼制蝸桿相匹配。在蝸桿傳動中，最主要的失效形式是疲勞點蝕、膠合、磨損和輪齒折斷等，而在一般情況下，蝸桿的強度總是高于蝸輪的輪齒強度，因此，失效總是發(fā)生在蝸輪上的