機(jī)械制裝備設(shè)計(jì) 重點(diǎn)期末考試 內(nèi)容

3.6.4主軸滾動(dòng)軸承

設(shè)計(jì)主軸支承,應(yīng)盡量采用滾動(dòng)軸承。當(dāng)主軸速度、加工精度、及工件加工表面有較高要求時(shí)才用滑動(dòng)軸承。主軸部件中最重要的組件是軸承。機(jī)床上常用的主軸軸承有滾動(dòng)軸承、液體動(dòng)壓軸承、液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承等。此外還有自調(diào)磁浮軸承等適應(yīng)高速加工的新型軸承。對(duì)主軸軸承的要求是旋轉(zhuǎn)精度高、剛度高、承載能力強(qiáng)、極限轉(zhuǎn)速高、適應(yīng)變速范圍大、摩擦小、噪聲低、抗振性好、使用壽命長(zhǎng)、制造簡(jiǎn)單、使用維護(hù)方便等。滾動(dòng)軸承的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容有：１）滾動(dòng)類型的選擇２）軸承的配置３）軸承的精度４）軸承的配合５）軸承的潤(rùn)滑及密封角接觸球軸承雙列短圓柱滾子軸承

圓錐滾子軸承雙向推力角接觸球軸承推力軸承

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)3.6.4主軸滾動(dòng)軸承1、主軸部件主支承常用的滾動(dòng)軸承角接觸球軸承串聯(lián)配置，兩個(gè)軸承大口方向相同，可承受較大的單向軸向載荷

面對(duì)面配置,二個(gè)軸承的反作用力組成的反力矩較小,對(duì)主軸剛度提高不大,但軸承裝卸方便。背靠背配置,二個(gè)軸承的反作用力組成的反力矩大,可以抵消一部份外載荷產(chǎn)生的彎矩,對(duì)提高主軸剛度有利,應(yīng)用較廣泛,但軸承裝卸較困難。雙列短圓柱滾子軸承能承受較大的徑向載荷及較高的轉(zhuǎn)速，抗震性好，但不能承受軸向載荷。適用于載荷較大，高速及精密機(jī)床的主軸組件。軸承內(nèi)圈為１：１２的錐孔，滾動(dòng)體是兩列交錯(cuò)排列的短圓柱滾子，可隨同帶滾動(dòng)槽的內(nèi)圈沿外圈軸向移動(dòng)。內(nèi)圈錐孔與主軸的錐形軸頸相配合，當(dāng)二者產(chǎn)生相對(duì)軸向位移時(shí)，可把較薄的內(nèi)圈漲大，達(dá)到改變徑向間隙或預(yù)緊的目的。有滾道槽開(kāi)在內(nèi)圈或外圈上兩種不同形式。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)3.6.4主軸滾動(dòng)軸承圓錐滾子軸承主軸常用圓錐滾子軸承分為單列和雙列二種類型,單列圓錐滾子軸承既能承受徑向載荷,又能承受單向軸向載荷,雙列圓錐滾子軸承既能承受徑向載荷,又能承受雙向軸向載荷,由于圓錐滾子軸承大端面與內(nèi)圈檔邊之間有摩擦,會(huì)發(fā)熱,所以軸承轉(zhuǎn)速受到限制,一般用在中速,一般精度的主軸組件雙向推力角接觸球軸承主要承受二個(gè)方向的軸向載荷,與配合使用承載能力大和剛度高,充許轉(zhuǎn)速高,溫升較低,抗震性較好,適用于軸向載荷較大的高速,精密機(jī)床主軸組件第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)3.6.4主軸滾動(dòng)軸承推力軸承陶瓷滾動(dòng)軸承磁浮軸承第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)選用配置主軸軸承的一般原則:1)載荷較大,轉(zhuǎn)速較高2)載荷較大,中低速雙列圓柱滾子軸承,角接觸球軸承(60°）雙列圓柱滾子軸承和推力球軸承圓錐滾子軸承第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)4)載荷中等,中低速雙列圓柱滾子軸承,角接觸球軸承角接觸球軸承3)載荷中等,轉(zhuǎn)速較高第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)5)載荷較小,轉(zhuǎn)速較高6)載荷較小,中低速角接觸球軸承深溝球軸承和推力球軸承2.后端定位3.6.4主軸滾動(dòng)軸承

前端定位第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……3.6.4主軸滾動(dòng)軸承2、幾種典型的主軸軸承配置型式主軸軸承的配置型式應(yīng)根據(jù)剛度、轉(zhuǎn)速、承載能力、抗振性和噪聲等要求來(lái)選擇。常見(jiàn)的幾種典型配置型式：

速度型、剛度型、速度剛度型。

速度型：主軸前后軸承都采用角接觸球軸承（兩聯(lián)或三聯(lián)）。軸向切削力越大，角度應(yīng)越大，且大角度的剛度也大。具有良好的高速性能，承載能力小，第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……3.6.4主軸滾動(dòng)軸承剛度型：前支承采用雙列短圓柱滾子軸承承受徑向載荷和60度角接觸雙列向心推力軸承承受軸向載荷；后支承采用雙列短圓柱滾子軸承，

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剛度速度型：前軸承采用三聯(lián)角接觸球軸承，后支承采用雙列短圓柱滾子軸承。前軸承的配置特點(diǎn)是外側(cè)的兩個(gè)角接觸球軸承大口朝向主軸工作端，承受主要方向的軸向力；第三個(gè)角接觸球軸承則通過(guò)軸套與外側(cè)的兩個(gè)軸承背靠背配置，使三聯(lián)角接觸球軸承有一個(gè)較大支承跨，以提高承受顛覆力矩的剛度。

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)下一頁(yè)3.6.4主軸滾動(dòng)軸承

第五章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.3.3定位誤差的分析與計(jì)算2、定位誤差產(chǎn)生的原因

2)V形塊定位由圖可知：定位誤差為

并且式中：第五章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.3.3定位誤差的分析與計(jì)算2、定位誤差產(chǎn)生的原因：

V形塊定位

定位誤差為

代入可得：同理可得：第五章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)未完待續(xù)……5.3.3定位誤差的分析與計(jì)算2、定位誤差產(chǎn)生的原因

（2）因間隙引起的定位誤差

單圓柱銷(xiāo)與孔的定位情況，

最大間隙即為定位誤差：

δ==Δ++式中：——定位孔最大直徑；——定位銷(xiāo)最小直徑；Δ——銷(xiāo)與孔的最小間隙；——銷(xiāo)的公差；——孔的公差。

例１如圖所示,以A面定位加工f20H8孔,求加工尺寸40±0.1mm的定位誤差,并分析定位質(zhì)量。

解：此定位方案不可行,措施:1.以B定位;2.提高前工序的精度;3.提高機(jī)床精度及調(diào)整安裝誤差(一般不取)

第五章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁(yè)進(jìn)入下一節(jié)定位誤差計(jì)算實(shí)例

例1-4如圖，求加工尺寸A的定位誤差。解：1)定位基準(zhǔn)為底面，工序基面為圓孔中心線O,定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合。兩者之間的定位尺寸為50mm，其公差為

δS=0.2mm。工序基準(zhǔn)的位移方向與加工尺寸方向間的夾角a為45。，根據(jù)式（1-5），△B=δScosa=0.2cos45。mm=0.1414mm2)定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)重合，△Y=0。3)△D=△B=0.1414mm結(jié)論：1）平面定位時(shí)，△Y=0。2）工序基準(zhǔn)的位移方向與加工尺寸不一致時(shí)，需向加工尺寸方向投影。

如圖所示,在金剛鏜床上加工活塞銷(xiāo)孔,要求活塞銷(xiāo)孔軸線對(duì)活塞裙部?jī)?nèi)孔軸線的對(duì)稱度為0.2mm,活塞以裙部?jī)?nèi)孔及端面定位,內(nèi)孔與定位銷(xiāo)的配合為,計(jì)算定位誤差并分析定位方案的可行性。解：

此方案可行。

如圖所示，階梯軸在V形塊上定位銑鍵槽，已知，，兩外圓的同軸度為f0.02mm，V形塊夾角，鍵槽加工尺寸為，試計(jì)算定位誤差，并分析定位質(zhì)量。

解：