第十章主軸部件

1、第一節(jié)第一節(jié) 對軸組件的基本要求對軸組件的基本要求一、旋轉精度一、旋轉精度 機床在空載低速時，主軸前端安裝刀具，夾具部位的徑向跳動、機床在空載低速時，主軸前端安裝刀具，夾具部位的徑向跳動、端面跳動和軸向竄動。端面跳動和軸向竄動。 主軸的旋轉軸線產生的跳動如圖主軸的旋轉軸線產生的跳動如圖端面跳動o軸向竄動or徑向跳動r二、剛度二、剛度剛度：是指其在外界載荷的作用下抵抗變形的能力。通常以主軸前端產剛度：是指其在外界載荷的作用下抵抗變形的能力。通常以主軸前端產 生單位彈性變形時，在變形方向上所加的作用力的大小來表示，生單位彈性變形時，在變形方向上所加的作用力的大小來表示， 比值越大，說明剛度越好。如

2、圖所示比值越大，說明剛度越好。如圖所示 K= FK= F（牛（牛/ /微米）微米） 三、抗振性三、抗振性 抗振性：是指其抵抗受迫振動和自激振動而保持平穩(wěn)地運動的能力。用主抗振性：是指其抵抗受迫振動和自激振動而保持平穩(wěn)地運動的能力。用主 軸端部測得的最大振幅來衡量的。振幅越小，抗振性越好。軸端部測得的最大振幅來衡量的。振幅越小，抗振性越好。 受迫振動：是由機床外部的振源或機床其他部件振動及主軸部件本身所引受迫振動：是由機床外部的振源或機床其他部件振動及主軸部件本身所引 起的。起的。 自激振動：是由切削過程引起的。自激振動：是由切削過程引起的。四、溫升和熱變形四、溫升和熱變形 機床在工作時，各相對

3、運動處的摩擦，攪油等耗損而發(fā)熱造成的溫差，機床在工作時，各相對運動處的摩擦，攪油等耗損而發(fā)熱造成的溫差，使主軸部件在形狀和位置上產生畸變，稱為熱變形。使主軸部件在形狀和位置上產生畸變，稱為熱變形。 熱變形是用主軸運轉一定時間和因發(fā)熱而造成的各部分的位置上的變化熱變形是用主軸運轉一定時間和因發(fā)熱而造成的各部分的位置上的變化來度量，也可用溫升近似的表達。來度量，也可用溫升近似的表達。 一般滑動軸承的溫升一般滑動軸承的溫升 ，工作溫度，工作溫度 一般滾動軸承的溫升一般滾動軸承的溫升 ，工作溫度，工作溫度 五、耐磨性五、耐磨性 耐磨性耐磨性又叫精度保持性：是主軸組件長期的保持其原始制造精度的能力，又叫

4、精度保持性：是主軸組件長期的保持其原始制造精度的能力， 所以相對運動部件間都必須有一定的硬度，對所以相對運動部件間都必須有一定的硬度，對 摩擦表面要進行熱處理和化學處理。摩擦表面要進行熱處理和化學處理。 綜合上述：綜合上述： 機床的工作精度機床的工作精度 - - 旋轉精度旋轉精度 靜態(tài)工作精度靜態(tài)工作精度 - - 剛度剛度 動態(tài)工作精度動態(tài)工作精度 - - 抗振性抗振性 精度保持性精度保持性 - - 耐磨性耐磨性此外還有結構上的要求：此外還有結構上的要求： （1 1）主軸的定位可靠，軸向、徑向（在切削力和傳動力作用下）。）主軸的定位可靠，軸向、徑向（在切削力和傳動力作用下）。 （2 2）主軸端

5、部的結構要保證工件或刀具的裝夾定位可靠及足夠的）主軸端部的結構要保證工件或刀具的裝夾定位可靠及足夠的 定位精度。定位精度。 （3 3）保持長期可靠的運轉，潤滑與密封。）保持長期可靠的運轉，潤滑與密封。 （4 4）結構工藝性好，好造、好裝、好拆、好修。并降低成本。）結構工藝性好，好造、好裝、好拆、好修。并降低成本。第二節(jié)第二節(jié) 主軸軸承的選擇和主軸的滾動軸承主軸軸承的選擇和主軸的滾動軸承一一、主軸軸承的選擇、主軸軸承的選擇 軸承是主軸組件的重要組成部分，它的類型、軸承是主軸組件的重要組成部分，它的類型、配置、精度、安裝、調整和潤滑等都直接影響主配置、精度、安裝、調整和潤滑等都直接影響主軸組件的工

6、作性能，主軸的旋轉精度在很大程度軸組件的工作性能，主軸的旋轉精度在很大程度上由其軸承決定，軸承的變形量約占主軸組件總上由其軸承決定，軸承的變形量約占主軸組件總變形量的變形量的30-50%30-50%，軸承的發(fā)熱量占的比重也較大，軸承的發(fā)熱量占的比重也較大，故主軸軸承應具有：，故主軸軸承應具有：旋轉精度高、剛度大、承旋轉精度高、剛度大、承載能力強、抗振性高、速度性能好、磨擦功耗小載能力強、抗振性高、速度性能好、磨擦功耗小、噪音低和壽命長。、噪音低和壽命長。 主軸軸承可分滾動軸承與滑動軸承兩主軸軸承可分滾動軸承與滑動軸承兩大類。使用中，應根據主軸組件工作性能大類。使用中，應根據主軸組件工作性能要求

7、、制造條件和經濟效果綜合考慮，合要求、制造條件和經濟效果綜合考慮，合理使用理使用。二、主軸滾動軸承的選擇二、主軸滾動軸承的選擇 主軸滾動軸承的型號，應根據承載能力和轉主軸滾動軸承的型號，應根據承載能力和轉速選擇。同樣尺寸的軸承，線接觸的滾動軸承比速選擇。同樣尺寸的軸承，線接觸的滾動軸承比之點接觸的球軸承，承載能力和剛度都較高，但之點接觸的球軸承，承載能力和剛度都較高，但極限轉速低。極限轉速低。 掌握一點：掌握一點：凡是能調整間隙的，都可以使精凡是能調整間隙的，都可以使精度和剛度有所提高度和剛度有所提高. .主軸的滾動支承 主軸支承是指主軸軸承、支承座及其他相關零件的組合體，其中核心元件主軸支承

8、是指主軸軸承、支承座及其他相關零件的組合體，其中核心元件是軸承。因此把采用滾動軸承的主軸支承稱為主軸滾動支承；把采用滑動軸承是軸承。因此把采用滾動軸承的主軸支承稱為主軸滾動支承；把采用滑動軸承的稱為主軸滑動支承。的稱為主軸滑動支承。 主軸滾動支承的主要設計內容是：滾動軸承類型的選擇，軸承的配置，軸主軸滾動支承的主要設計內容是：滾動軸承類型的選擇，軸承的配置，軸承的精度及其選配，軸承的間隙調整，支承座的結構，軸承的配合及其配合零承的精度及其選配，軸承的間隙調整，支承座的結構，軸承的配合及其配合零件的精度，軸承的潤滑與密封等。件的精度，軸承的潤滑與密封等。主軸滾動軸承類型選擇主軸滾動軸承類型選擇

9、主軸較粗，主軸軸承的直徑較大。相對地說，軸承的負載較輕。因此，一般主軸較粗，主軸軸承的直徑較大。相對地說，軸承的負載較輕。因此，一般情況下，承載能力和疲勞壽命不是選擇主軸軸承的主要指標。情況下，承載能力和疲勞壽命不是選擇主軸軸承的主要指標。主軸軸承，應根主軸軸承，應根據精度、剛度和轉速選擇。據精度、剛度和轉速選擇。 1.圓錐孔雙列圓柱滾子軸承 這種軸承具有徑向尺寸較小、這種軸承具有徑向尺寸較小、制造精度較高、承載能力較大、制造精度較高、承載能力較大、靜剛度好以及允許的轉速高等優(yōu)靜剛度好以及允許的轉速高等優(yōu)點，并能夠調整軸承的徑向間隙，點，并能夠調整軸承的徑向間隙，因此在機床主軸組件上得到廣泛應

10、用。因此在機床主軸組件上得到廣泛應用。 2 .60接觸角雙向推力向心球軸承 這種軸承的優(yōu)點是制造精度高，這種軸承的優(yōu)點是制造精度高，允許轉速高，溫升較低，抗振性高允許轉速高，溫升較低，抗振性高于推力球軸承于推力球軸承8000型，裝配調整簡型，裝配調整簡單，精度穩(wěn)定可靠。與雙列圓柱滾單，精度穩(wěn)定可靠。與雙列圓柱滾子軸承相配套，用于承受軸向載荷。子軸承相配套，用于承受軸向載荷。 3.單列圓錐滾子軸承 普通單列圓錐滾子軸承（普通單列圓錐滾子軸承（70007000型），能同時承受徑向和軸向載荷，承載型），能同時承受徑向和軸向載荷，承載能力和剛度較高，價格便宜，支承簡單，間隙調整方便。可用于中速、中載、

11、能力和剛度較高，價格便宜，支承簡單，間隙調整方便?？捎糜谥兴?、中載、一般精度的主軸組件。一般精度的主軸組件。 4.雙列圓錐滾子軸承 通雙列圓錐滾子軸承（通雙列圓錐滾子軸承（26971002697100型）能夠同時承受徑向載荷和雙向軸向載型）能夠同時承受徑向載荷和雙向軸向載荷，承載能力、剛度及抗振能力較高，適用于中速、徑向載荷大，軸向載荷荷，承載能力、剛度及抗振能力較高，適用于中速、徑向載荷大，軸向載荷中等、一般精度的機床主軸組件。中等、一般精度的機床主軸組件。 此外，角接觸球軸承、單向推力球軸承、滾針軸承及滾錐軸承等，可根此外，角接觸球軸承、單向推力球軸承、滾針軸承及滾錐軸承等，可根據結構選取

12、。據結構選取。 主軸滾動軸承可按下列原則選擇：主軸滾動軸承可按下列原則選擇：中等轉速，較大載荷，要求剛度較高時，可中等轉速，較大載荷，要求剛度較高時，可用線接觸的軸承；用線接觸的軸承；雙列向心短圓柱滾子軸承允許的轉速更高一雙列向心短圓柱滾子軸承允許的轉速更高一些，使用時最好配以些，使用時最好配以6060度角接觸雙向推動向心度角接觸雙向推動向心球軸承；球軸承； 高速時可用向心推力球軸承，載荷加大時，高速時可用向心推力球軸承，載荷加大時，可用兩個以上的軸承以軸向力為主。要求精度可用兩個以上的軸承以軸向力為主。要求精度不太高的主軸，可用單列向心球軸承，配推力不太高的主軸，可用單列向心球軸承，配推力軸

13、承。軸承。 徑向尺寸受到限制時，可用滾針軸承；徑向尺寸受到限制時，可用滾針軸承； 主軸軸承常用輕系列、特輕系列和超輕系列主軸軸承常用輕系列、特輕系列和超輕系列，以特輕系列為主，軸承越，以特輕系列為主，軸承越“輕輕”滾動體的直徑滾動體的直徑越小，但滾動體的數量越多，雖然基本額定動靜越小，但滾動體的數量越多，雖然基本額定動靜載荷遞減，但剛度變化卻不大，主軸軸承的實際載荷遞減，但剛度變化卻不大，主軸軸承的實際載荷，相對于其基本額定載荷，是較低的。承載載荷，相對于其基本額定載荷，是較低的。承載能力通常都有富余。能力通常都有富余。( P183)( P183) 三、主軸滾動軸承的精度三、主軸滾動軸承的精度

14、 主軸軸承精度應采用主軸軸承精度應采用P2 P2 、P4 P4 、P5P5級，級，前后軸承的精度對主軸旋轉精度的影響是不前后軸承的精度對主軸旋轉精度的影響是不同的。同的。 由于軸承的工作精度主要決定于旋轉精由于軸承的工作精度主要決定于旋轉精度，殼體孔和主軸徑是根據一定的間隙和過度，殼體孔和主軸徑是根據一定的間隙和過盈要求配作的，因此，內外圈的尺寸精度即盈要求配作的，因此，內外圈的尺寸精度即使較低，也不影響工作，但可以降低成本使較低，也不影響工作，但可以降低成本 前軸承的精度對主軸精度影響大一些，前軸承的精度對主軸精度影響大一些，因此前軸承的精度應選高一些。因此前軸承的精度應選高一些。 軸承的精

15、度不僅影響主軸組件的回轉精軸承的精度不僅影響主軸組件的回轉精度，而且精度越高，各滾動體受力越均勻，度，而且精度越高，各滾動體受力越均勻，有利于提高剛度，提高抗振性、減少磨損和有利于提高剛度，提高抗振性、減少磨損和提高壽命。提高壽命。四、主軸滾動軸承的壽命四、主軸滾動軸承的壽命（1 1）表層疲勞發(fā)生點蝕）表層疲勞發(fā)生點蝕 ：重載和高速主：重載和高速主軸軸（2 2）因磨損降低精度）因磨損降低精度 當軸承精度因磨損而降低時，我們認為它當軸承精度因磨損而降低時，我們認為它失效。失效。 決定主軸滾動軸承壽命的是精度，失決定主軸滾動軸承壽命的是精度，失效原因是磨損。效原因是磨損。 什么是什么是極限轉速極限

16、轉速？廣義上講，普通精度級軸？廣義上講，普通精度級軸承，在輕負荷下運轉，達到規(guī)定穩(wěn)定溫度時的承，在輕負荷下運轉，達到規(guī)定穩(wěn)定溫度時的轉速。轉速。五、滾動軸承的剛度五、滾動軸承的剛度 孔徑增大會削弱主軸剛度，主軸端部的剛孔徑增大會削弱主軸剛度，主軸端部的剛度與截面慣性矩成正比。度與截面慣性矩成正比。 當當d d/ /D D0 00.50.5時，時，K Kd d/K0.94/K0.94，空心主軸的，空心主軸的剛度降低較小。剛度降低較小。 當當d d/ /D D0 0=0.7=0.7時，時，K Kd d/K =0.76/K =0.76，空心主軸的，空心主軸的剛度降低了剛度降低了2424。 一般應取一

17、般應取d d/ /D D0 00.70.7。 第三節(jié)第三節(jié) 主軸主軸一、主軸構造一、主軸構造 主軸的結構主要決定于主軸上所安裝的刀具主軸的結構主要決定于主軸上所安裝的刀具、夾具、傳動件、軸承和密封裝置等的類型、數、夾具、傳動件、軸承和密封裝置等的類型、數目、位置和安裝定位方法。目、位置和安裝定位方法。 為了滿足剛度要求和能得到足夠的止推面以為了滿足剛度要求和能得到足夠的止推面以及便于裝配，常把主軸設計成階梯軸，即軸徑從及便于裝配，常把主軸設計成階梯軸，即軸徑從前軸徑起向后遞減，主軸是實心還是空心的，主前軸徑起向后遞減，主軸是實心還是空心的，主要取決于機床類型。要取決于機床類型。 主軸端部系指主

18、軸前端，它的形狀決定于主軸端部系指主軸前端，它的形狀決定于機床的類型、安裝夾具或刀具的形式。機床的類型、安裝夾具或刀具的形式。 保證：夾具或刀具安裝可靠，定位準確，保證：夾具或刀具安裝可靠，定位準確，裝卸方便和能傳遞一定的扭矩。裝卸方便和能傳遞一定的扭矩。 由于夾具和刀具都已標準化，因此通用機由于夾具和刀具都已標準化，因此通用機床主軸端的形狀和尺寸也已標準化。設計時具床主軸端的形狀和尺寸也已標準化。設計時具體尺寸可參考機床制造標準，中孔對主軸剛度體尺寸可參考機床制造標準，中孔對主軸剛度是有影響的。是有影響的。J空空=1/64 (D4平平-d4)J實實=1/64 D4平平J空空/J實實=1-(d

19、/D平平)4當當d/D0.5時時 J空空/J實實0.9 對剛度影響不大對剛度影響不大;當當d/Dd/D0.70.7時，則影響大時，則影響大. . 為了不致使主軸的剛度受太大的影響，孔徑為了不致使主軸的剛度受太大的影響，孔徑不應超過外徑不應超過外徑70%70%。如超，慣性矩將下降。如超，慣性矩將下降24%24%。這。這里的剛度包括抗彎和抗扭剛度，要說明的是加大里的剛度包括抗彎和抗扭剛度，要說明的是加大孔徑的車床主軸不受此限，因這時孔徑的車床主軸不受此限，因這時D D也加大了。也加大了。二、材料和熱處理二、材料和熱處理 主軸材料主要根據載荷特點、耐磨性和熱主軸材料主要根據載荷特點、耐磨性和熱處理、

20、變形大小等因素決定。處理、變形大小等因素決定。 因為：因為：主軸的載荷相對來說不大，引起的應主軸的載荷相對來說不大，引起的應力通常小于鋼的強度極限，因此強度不是選材的力通常小于鋼的強度極限，因此強度不是選材的依據。依據。 主軸的剛度與材料的彈性模量主軸的剛度與材料的彈性模量E E值有關，鋼值有關，鋼的的E E值較大，所以主軸材料首選鋼。值較大，所以主軸材料首選鋼。值的注意的值的注意的是是：鋼的彈性模量：鋼的彈性模量E E的數值與鋼的種類和熱處理的數值與鋼的種類和熱處理方式無關，即無論是普通鋼還是合金鋼，其彈性方式無關，即無論是普通鋼還是合金鋼，其彈性模量模量E E基本相同，因此在選擇鋼材時首先

21、選用價基本相同，因此在選擇鋼材時首先選用價格便宜的中碳鋼（格便宜的中碳鋼（45#45#），只有在載荷特別重和），只有在載荷特別重和有較大沖擊時，或者精密機床主軸需要減少熱處有較大沖擊時，或者精密機床主軸需要減少熱處理變形時，或者軸向移動的主軸需要保證其耐磨理變形時，或者軸向移動的主軸需要保證其耐磨性時，才考慮用合金鋼性時，才考慮用合金鋼。 目前，由于球墨鑄鐵具有高強度、耐磨、吸振、目前，由于球墨鑄鐵具有高強度、耐磨、吸振、工藝性好，成本低以及簡化主軸深孔加工等優(yōu)點，工藝性好，成本低以及簡化主軸深孔加工等優(yōu)點，開始應用于主軸上，如有些國產銑床的主軸材料開始應用于主軸上，如有些國產銑床的主軸材料已

22、改用球墨鑄鐵。已改用球墨鑄鐵。 當主軸軸承采用滾動軸承時，軸徑可不淬硬，當主軸軸承采用滾動軸承時，軸徑可不淬硬，但為了提高接觸剛度，防止敲碰損傷軸徑的配合但為了提高接觸剛度，防止敲碰損傷軸徑的配合表面，不少表面，不少45#45#（C6150C6150，X62WX62W，C6140C6140）等軸徑仍）等軸徑仍用高頻淬火（用高頻淬火（HRC48-54HRC48-54）。）。 當采用滑動軸承時，為了減少磨損，軸當采用滑動軸承時，為了減少磨損，軸徑必須有很高的硬度。徑必須有很高的硬度。45#45#的主軸通常在滑的主軸通常在滑動軸徑處進行高頻淬火。對大直徑（動軸徑處進行高頻淬火。對大直徑（350-35

23、0-400400）可用火焰淬火來提高其表面硬度。）可用火焰淬火來提高其表面硬度。對受較大沖擊的主軸可用對受較大沖擊的主軸可用15#15#鋼或鋼或30#30#鋼，并鋼，并在滑動軸頸表面滲碳，淬火及回火。在滑動軸頸表面滲碳，淬火及回火。 10.4.3 10.4.3 主軸的技術要求（主軸的技術要求（P189P189）第四節(jié)第四節(jié) 主軸組件主軸組件一、車、鏜、銑、加工中心類機床主軸組件一、車、鏜、銑、加工中心類機床主軸組件角接觸球軸承主軸組件雙列圓柱滾子軸承主軸組件主軸單元圓錐滾子軸承主軸組件自動換刀自動鏜銑床主軸組件主軸組件的典型結構主軸組件的典型結構角接觸球軸承主軸組件主軸最高轉速為5000rmi

24、n，前支承類型及預緊，后軸承類型及預緊等。主軸組件的典型結構主軸組件的典型結構雙列圓柱滾子軸承主軸組件-1CA6140型車床主軸組件改進后的結構，注意前后支承類型及結構。主軸組件的典型結構主軸組件的典型結構雙列圓柱滾子軸承主軸組件-2書10-8，注意前后支承類型及結構。圓錐滾子軸承主軸組件書10-9，注意前后支承類型及結構。主軸單元書10-10，注意前后支承類型及結構。主軸組件的典型結構主軸組件的典型結構GAMET型圓錐滾子主軸組件主軸組件的典型結構主軸組件的典型結構自動換刀數控鏜銑床主軸組件主軸組件的典型結構主軸組件的典型結構總結一般采用滾動軸承1、要求剛度較高速度不是很高時，常選用三支承結

25、構或者是采用線接觸滾動軸承。2、要求速度較高剛度不是很高時，常選用兩支承結構或者是采用點接觸滾動軸承。3、應用三支承結構時要尤其注意殼體孔的加工工藝和軸承的預緊問題。（三個可行）主軸組件的典型結構主軸組件的典型結構二、磨床類主軸組件二、磨床類主軸組件見圖10-111、這種主軸組件是一個獨立的單元，由專門工廠制造2、主軸的轉動由電動機(P13kW)經平帶輸入主軸左端平帶輪，主軸的右端裝砂輪桿。主軸兩端載荷都較大，故前后支承都配置兩個同向角接觸球軸承。若載荷較小時，兩端支承各裝一個軸承，由于磨削時軸向載荷為左右對稱而且又不大，故軸承采用背靠背組配也是對稱方式，其接觸角=15 主軸組件的典型結構主軸

26、組件的典型結構三、鉆床類主軸組件三、鉆床類主軸組件特點：旋轉的同時有軸向進給1、主軸1的旋轉主運動由其尾部的花鍵傳入，主軸由軸承3和8支承在套筒5內旋轉；2、轉動齒輪6，使套筒(右側面為齒條)連同主軸作軸向進給運動；3、力的承擔和軸承的選擇。第五節(jié)第五節(jié) 提高主軸組件性能的一些措施提高主軸組件性能的一些措施一一. . 提高精度提高精度: :采用選配法采用選配法二二. . 控制溫升、提高轉速、減少熱變形控制溫升、提高轉速、減少熱變形三三. . 改善動態(tài)特性改善動態(tài)特性使主軸組件的固有頻率避開激振頻率使主軸組件的固有頻率避開激振頻率加大前支承的的阻尼加大前支承的的阻尼采用三支承采用三支承采用消振裝

27、置采用消振裝置 第六節(jié) 主軸的滑動軸承 機床主軸組件采用的滑動軸承，根據其流體介質的不同，可分為液體滑動機床主軸組件采用的滑動軸承，根據其流體介質的不同，可分為液體滑動軸承和氣體滑動軸承。液體滑動軸承按其油膜壓力的形成方式，又可分為液體軸承和氣體滑動軸承。液體滑動軸承按其油膜壓力的形成方式，又可分為液體動壓滑動軸承和液體靜壓滑動軸承。動壓滑動軸承和液體靜壓滑動軸承。一、主軸液體動壓滑動軸承一、主軸液體動壓滑動軸承 機床主軸動壓軸承與一般動壓軸承不盡相同，對主軸的旋轉精度和油膜剛機床主軸動壓軸承與一般動壓軸承不盡相同，對主軸的旋轉精度和油膜剛度有著更高的要求。度有著更高的要求。 1.幾種常用的主

28、軸多油楔滑動軸承 1）成形多油楔軸承 這種成形多油楔軸承的油囊加工比較困難，但軸承工作時的尺寸精度、接這種成形多油楔軸承的油囊加工比較困難，但軸承工作時的尺寸精度、接觸狀況及油楔參數等較為穩(wěn)定；拆裝后的變化小，維修較方便，因此可用于高觸狀況及油楔參數等較為穩(wěn)定；拆裝后的變化小，維修較方便，因此可用于高精度磨床。精度磨床。 對于動壓滑動軸承，入口間隙對于動壓滑動軸承，入口間隙h h1 1與出口間隙與出口間隙h h2 2所形成的油楔角大小，對其所形成的油楔角大小，對其承載能力有很大影響。根據最佳間隙比可得入口間隙為承載能力有很大影響。根據最佳間隙比可得入口間隙為h h1 1=2.2=2.2h h2

29、 2=0.033mm=0.033mm。油。油囊最有利深度囊最有利深度h h= =h h1 1/ /2=0.018mm2=0.018mm。 2）活動多油楔軸承 這種軸承是由三個或五個瓦塊所組成這種軸承是由三個或五個瓦塊所組成。如圖示三瓦式活動多油楔軸承，三個短。如圖示三瓦式活動多油楔軸承，三個短瓦瓦4 4各由一個球頭螺釘所支承。各由一個球頭螺釘所支承。 優(yōu)點：結構簡單、制造和維修方便，軸瓦與箱體孔不接觸，故對箱體孔加優(yōu)點：結構簡單、制造和維修方便，軸瓦與箱體孔不接觸，故對箱體孔加工無特殊要求工無特殊要求。 缺點：軸瓦僅靠螺釘的球形頭支承，雖然要求其接觸面不少于缺點：軸瓦僅靠螺釘的球形頭支承，雖然

30、要求其接觸面不少于8080（配對（配對研磨），但接觸剛度仍比油膜剛度低得多，故使軸承的綜合剛度下降。研磨），但接觸剛度仍比油膜剛度低得多，故使軸承的綜合剛度下降。 這種軸承廣泛應用于各種外圓磨床和臥軸平面磨床上。這種軸承廣泛應用于各種外圓磨床和臥軸平面磨床上。 二、主軸液體靜壓滑動軸承二、主軸液體靜壓滑動軸承 是利用軸承各個油腔中的靜壓力和節(jié)流器的調壓作用，而把軸頸推向軸承是利用軸承各個油腔中的靜壓力和節(jié)流器的調壓作用，而把軸頸推向軸承中央位置的。中央位置的。 在靜壓軸承常用的定壓供油系統(tǒng)（向各個油腔的供油壓在靜壓軸承常用的定壓供油系統(tǒng)（向各個油腔的供油壓p ps s為一定）中，每為一定）中，

31、每個油腔之前必須串聯一個起調壓作用的節(jié)流器，否則軸承就會失去承載能力。個油腔之前必須串聯一個起調壓作用的節(jié)流器，否則軸承就會失去承載能力。其調壓作用是指當主軸受載偏移后，能使軸承在載荷方向上的兩個油腔產生壓其調壓作用是指當主軸受載偏移后，能使軸承在載荷方向上的兩個油腔產生壓力差以支承載荷，從而使靜壓軸承在液體摩擦狀態(tài)下具有承載能力。力差以支承載荷，從而使靜壓軸承在液體摩擦狀態(tài)下具有承載能力。 第七節(jié)第七節(jié) 主軸組件的驗算主軸組件的驗算 設計和計算可按下列步驟進行設計和計算可按下列步驟進行: :（1 1）根據統(tǒng)計資料，初選主軸直徑）根據統(tǒng)計資料，初選主軸直徑 （2 2）選擇主軸的跨距）選擇主軸的

32、跨距（3 3）根據構造要求，對數據進行修正）根據構造要求，對數據進行修正（4 4）驗算）驗算（5 5）根據驗算結果，對設計進行修改）根據驗算結果，對設計進行修改一、主軸直徑的初選一、主軸直徑的初選 車床和銑床車床和銑床 : :d d2 2( (后軸承直徑）后軸承直徑）=(0.7-0.9)d=(0.7-0.9)d1 1( (前軸承直徑）前軸承直徑） 磨床磨床主軸常為前、后軸徑相等，中段較粗。主軸常為前、后軸徑相等，中段較粗。前軸徑根據功率選取（表前軸徑根據功率選?。ū?0-610-6）（）（P206P206）二、二、主軸懸伸量主軸懸伸量a a的確定：的確定： 縮短懸伸量，可以明顯提高主軸組件的縮

33、短懸伸量，可以明顯提高主軸組件的剛度和抗振性。因此，設計時應努力縮短懸剛度和抗振性。因此，設計時應努力縮短懸伸量。伸量。三、三、主軸最佳跨距的選擇主軸最佳跨距的選擇1. 1. 假設軸承為剛性支承，主軸為彈性體假設軸承為剛性支承，主軸為彈性體2. 2. 假設主軸為剛體，支承為彈性體假設主軸為剛體，支承為彈性體四、四、 主軸組件的驗算主軸組件的驗算 對一般機床主軸，主要進行剛度驗算。對一般機床主軸，主要進行剛度驗算。通常，如果能滿足剛度要求，也就能夠滿通常，如果能滿足剛度要求，也就能夠滿足強度要求。只有對粗加工、重載荷的主足強度要求。只有對粗加工、重載荷的主軸，才需進行強度驗算。軸，才需進行強度驗

34、算。主軸組件剛度的校核：主軸組件剛度的校核：（1 1） 根據靜態(tài)彈性變形對加工精度的影響根據靜態(tài)彈性變形對加工精度的影響（2 2） 推薦值推薦值（3 3） 根據不出現切削自激振動來確定主軸根據不出現切削自激振動來確定主軸 組件的剛度組件的剛度第八節(jié)第八節(jié) 潤滑與密封潤滑與密封 潤滑的作用和潤滑劑的選擇原則潤滑的作用和潤滑劑的選擇原則 作用作用: : 減少摩擦、降低溫升和防止腐蝕減少摩擦、降低溫升和防止腐蝕 潤滑不良潤滑不良軸承溫升劇增，加速軸承的磨損，影響軸承溫升劇增，加速軸承的磨損，影響主軸組件的正常工作主軸組件的正常工作 潤滑劑潤滑劑的選用和潤滑方式決定于軸承的類型、速度和的選用和潤滑方式

35、決定于軸承的類型、速度和工作負荷工作負荷潤滑與密封潤滑與密封 針對滾動軸承有：針對滾動軸承有： 滾動軸承滾動軸承潤滑脂潤滑脂或或潤滑油潤滑油潤滑潤滑 速度較低時，溫升較低速度較低時，溫升較低脂潤滑脂潤滑 速度較高時速度較高時油潤滑油潤滑 按軸承的按軸承的速度因數速度因數ndmndm選擇選擇 ndmndm較低時較低時脂潤滑脂潤滑 ndmndm較高時較高時油潤滑油潤滑潤滑與密封潤滑與密封 脂潤滑：脂潤滑： 優(yōu)點：潤滑脂的粘度大，不易流失，不需要經優(yōu)點：潤滑脂的粘度大，不易流失，不需要經常更換，密封簡單常更換，密封簡單 缺點：摩擦阻力大，機械效率低，流動性差，缺點：摩擦阻力大，機械效率低，流動性差，

36、導熱系數小導熱系數小 適用于適用于ndmndm值較低的場合，特別適用于立式或套值較低的場合，特別適用于立式或套筒式主軸組件，可防止漏油筒式主軸組件，可防止漏油 常用的油脂有：理基潤滑脂常用的油脂有：理基潤滑脂 精密主軸潤滑脂精密主軸潤滑脂潤滑與密封潤滑與密封 潤滑油：潤滑油： 主軸軸承速度較高時，宜采用潤滑油主軸軸承速度較高時，宜采用潤滑油 優(yōu)點：摩擦阻力小，冷卻效果好，具有沖洗作用優(yōu)點：摩擦阻力小，冷卻效果好，具有沖洗作用 為了保證滾動體與滾道接觸面上有足夠壓強的油膜，為了保證滾動體與滾道接觸面上有足夠壓強的油膜，應使?jié)櫥驮谳S承工作溫度下的粘度為（應使?jié)櫥驮谳S承工作溫度下的粘度為（12

37、122323）10 10- -6 6m m2 2/s /s 潤滑方式：飛濺、滴油、循環(huán)、油霧和噴射等潤滑方式：飛濺、滴油、循環(huán)、油霧和噴射等 主要根據軸承的速度因素主要根據軸承的速度因素nd ndm m值選擇，值選擇，可參考表可參考表潤滑與密封潤滑與密封潤滑方式飛濺滴油循環(huán)油霧噴射ndm值225000320000230000400000420000 6000005500D0 8000007500001000000潤滑與密封潤滑與密封 1 1）飛濺潤滑：）飛濺潤滑： 利用齒輪或專門葉片等的旋轉，使?jié)櫥惋w濺利用齒輪或專門葉片等的旋轉，使?jié)櫥惋w濺 一般濺油齒輪浸入油中高度為一般濺油齒輪浸入油中高

38、度為1/21/2齒高至齒高的齒高至齒高的2 23 3倍倍，圓周速度為圓周速度為3 36m6ms s，以免引起潤滑不充分或過大的，以免引起潤滑不充分或過大的空載損失空載損失 油的粘度一般在油的粘度一般在5050C C時為（時為（20203030）10 10-6-6m m2 2/s /s。常用。常用N46N46或或N68N68機械油機械油 適用于要求不高的機床上適用于要求不高的機床上潤滑與密封潤滑與密封 2 2）滴油潤滑：）滴油潤滑： 采用滴油器或絨線間斷地供給少量潤滑油采用滴油器或絨線間斷地供給少量潤滑油 應通過試驗找出溫度最低的滴油量，一般每小應通過試驗找出溫度最低的滴油量，一般每小時供油時供

39、油1 1100g100g 適用于需油量不大的場合適用于需油量不大的場合 常用常用N46N46或或N68N68機械油機械油潤滑與密封潤滑與密封 3 3）循環(huán)潤滑：）循環(huán)潤滑： 用專門油泵經油管供油進行強制循環(huán)潤滑用專門油泵經油管供油進行強制循環(huán)潤滑 同時具有潤滑和冷卻作用；油容易過濾，清潔同時具有潤滑和冷卻作用；油容易過濾，清潔度較好，能保證充分而均勻地輸出潤滑油，是度較好，能保證充分而均勻地輸出潤滑油，是一種比較完善的潤滑方法一種比較完善的潤滑方法 適用于高速重載主軸組件適用于高速重載主軸組件 角接觸軸承有泵油效應，油從小口進入角接觸軸承有泵油效應，油從小口進入 常用常用N46N46或或N68

40、N68機械油機械油潤滑與密封潤滑與密封 4 4）油霧潤滑：）油霧潤滑： 利用壓縮空氣，通過專門的利用壓縮空氣，通過專門的霧化系統(tǒng)霧化系統(tǒng)形成含少形成含少量量油的油霧油的油霧噴入軸承，起到潤滑和冷卻作用噴入軸承，起到潤滑和冷卻作用 沒有油的攪拌損失，油的溫升小沒有油的攪拌損失，油的溫升小 以空氣氣流作為冷卻劑，冷卻效果好以空氣氣流作為冷卻劑，冷卻效果好 需要需要專門設備專門設備，價格較高，用于高速主軸，價格較高，用于高速主軸 油的粘度一般在油的粘度一般在4040C C時為（時為（18 183737）10 10-6-6m m2 2/s /s潤滑與密封潤滑與密封 5 5）噴射潤滑：）噴射潤滑： 軸承周圍安裝軸承周圍安裝3 34 4個個