畢業(yè)設(shè)計（論文）液壓缸變速式數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計

1、液壓缸變速式數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)設(shè)計 design on the main axle drivingsystem of cnc controled by thehydraulic cylinder專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 日 期：二 00 九年六月十日 濟南大學(xué)泉城學(xué)院摘 要數(shù)控機床是現(xiàn)代化機械制造企業(yè)所必需的重要設(shè)備。數(shù)控技術(shù),plc 技術(shù)、工業(yè)機器人并稱為工業(yè)自動控制的三大支柱.發(fā)展數(shù)控技術(shù)是為了克服人類操作者的局限性，而且他確實完成了這項工作。數(shù)控機床比人工操作的普通機床精度更高，生產(chǎn)出的零件一致性更好，生產(chǎn)速度更快，而且長期的工

2、藝裝備成本更低。數(shù)字控制還使得比他們采用人工操縱的前輩們的用途更廣泛。一臺數(shù)控機床可以自動生產(chǎn)很多種類的零件，每一個零件都可以有不同的和復(fù)雜的加工過程。本設(shè)計自動變速裝置是通過液壓缸、活塞桿帶動撥叉推動滑移齒輪移動來實現(xiàn)變速的，從而能夠達到主軸的大變速范圍。機床主軸驅(qū)動采用交流變頻調(diào)速電機。關(guān)鍵詞：數(shù)控機床； 無級變速；液壓缸abstractthe numerical control engine tools is the important equipment which the modernized machine manufacture enterprise must.the numer

3、ical control technology, plc technology, industry robot are the three big important part. the development numerical control technology is for overcome the human operators limitation, moreover he has completed this work truly. the numerical control engine bed is higher than the manual control ordinar

4、y engine bed precision, the components uniformity which produces is better, the production speed is quicker, moreover the long-term craft equipment cost is lower. the numerical control also causes them to use the manual control the senior use to be more widespread than. a numerical control engine be

5、d may the automatic production very many type components, each components all be possible to have different and the complex processing. this design of automatic transmission is base on hydraulic cylinders, piston rod fork-led movement to promote the realization of sliding gear transmission and chang

6、e the rotational speed, thus can achieve the main axle the big speed change scope. the engine bed main axle actuates to use the exchange frequency conversion velocity modulation electrical machinery.key words：cnc machine；cvt；hydraulic cylinder目 錄摘要. .iabstract.ii1 前言.11.1 數(shù)控機床的發(fā)展史.11.2 數(shù)控機床的工作原理.3 1

7、.2.1 數(shù)控機床的構(gòu)成.3 1.2.2 數(shù)控系統(tǒng)的分類.31.3 數(shù)控機床的優(yōu)點.42 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng).52.1 數(shù)控機床主動的傳動形式.52.2 本設(shè)計主傳動系統(tǒng)方案.63 軸的設(shè)計. 103.1 軸設(shè)計的主要內(nèi)容. . . . .103.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計. . .113.2.1 軸上零件的定位.113.2.2 主軸端部的結(jié)構(gòu)和主軸的支承.133.3 軸的材料和工藝性. . .133.4 主軸的技術(shù)要求和直徑的估算. .14 3.4.1 軸的技術(shù)要求. . .14 3.4.2 軸的估算. . .154 帶輪的設(shè)計. .164.1 帶傳動的類型. .164.2 v 帶輪設(shè)計計算. 16

8、5 齒輪的設(shè)計.185.1 確定齒輪齒數(shù)的原則和要求.185.2 齒輪齒數(shù)的確定齒輪模數(shù)的估算.196 軸承和編碼器的選擇.206.1 軸承的選擇.206.2 編碼器的選擇.24結(jié)論.25致謝.26參考文獻.271 前言1.1 數(shù)控機床的發(fā)展史數(shù)控機床是多品種小批量生產(chǎn)的高效自動化的技術(shù)群體。數(shù)控機床主要組成部分是數(shù)控車床、加工中心、數(shù)控磨床、數(shù)控銑床和數(shù)控電加工機床。它是把多工序加工、切削處理、刀具磨損和測量等各種功能集為一體的自動化機床。數(shù)控機床經(jīng)濟性能好，生產(chǎn)效率高，廣泛地受到機械加工 制造業(yè)的歡迎。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，市場不斷地對產(chǎn)品提出了多樣化和商品流通快的要求，這就要求廠家將大量的

9、工件采用集約化的形式生產(chǎn)出來。這樣就出現(xiàn)了高效率、高精度的數(shù)控機床。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，數(shù)控機床得到了蓬勃的發(fā)展。數(shù)控機床首先誕生在飛機制造業(yè)上。1947年，美國parsons公司的john parsons開始探討用三坐標(biāo)曲線數(shù)據(jù)來控制機床的運動，并進行實驗，加工飛機零件。1949年，美國johntparsons為了制造飛機機翼輪廓的板狀樣板，用手工制作非常復(fù)雜，就提出了在坐標(biāo)鍵床上用脈沖信號控制加工的方法，這就是數(shù)控機床誕生的出發(fā)點。parsons和麻省理工學(xué)院的伺服機構(gòu)研究所于1951年研制成功數(shù)控三坐標(biāo)銑床，1955年用于制造航空零件的數(shù)控銑床正式問世。1956年日本富式通公司研制成功數(shù)

10、控轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床。美國g&l公司研制出長12m的數(shù)控蒙皮銑床。此時美國ibm公司也研制成功了apt(刀具程序控制裝置)。1956年美國帕克工具公司研制成功了數(shù)控轉(zhuǎn)塔鉆床。1958年美國ut公司研制出帶atc自動刀具交換裝置)的加工中心。1959年，數(shù)控機床已可用于片狀復(fù)雜零件的加工.1960年數(shù)控機床不僅能用于輪廓加工，而且還可用于沖壓和鉆削加工。這時，數(shù)控機床己從半閉環(huán)控制發(fā)展成全閉環(huán)控制。以后相繼問世的有三井精機的坐標(biāo)鎮(zhèn)床、牧野的數(shù)控銑床、日立制作所的雙立柱數(shù)控萬能工作機等。1966年日本fanuc研制出全集成電路化的數(shù)控裝置。1967年出現(xiàn)了fmc(柔性制造系 統(tǒng)).1978年以后，

11、加工中心急速發(fā)展，帶有atc裝置，可實現(xiàn)鉆、銑、銼、攻絲等多種工序的加工，步入機床發(fā)展史的黃金時期。 在我國，數(shù)控機床的發(fā)展起步較早，但幾經(jīng)周折，走了不少彎路。目前，我國生產(chǎn)數(shù)控機床的企業(yè)已有許多家，能進行批量生產(chǎn)的就有近40多家，到1997年就形成了年生產(chǎn)一萬臺的生產(chǎn)能力。但就總體來講除國產(chǎn)的經(jīng)濟型、低價位的數(shù)控機床外，中檔及以上的產(chǎn)品競爭力較低，裝備各行業(yè)所需的數(shù)控機床，主要依靠進口解決，國產(chǎn)數(shù)控機床的市場占有率不到30%,我國數(shù)控機床發(fā)展緩慢，與國外先進水平相比差距較大的原因主要是結(jié)構(gòu)不合理，分散重復(fù)生產(chǎn);科技投入嚴(yán)重不足，新產(chǎn)品開發(fā)能力弱;產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，服務(wù)跟不上;外向型經(jīng)濟發(fā)展滯后

12、，引進技術(shù)不力等等。數(shù)控機床在我國的使用還是上世紀(jì)八十年代初的事，到1981年我國僅有數(shù)控機床891臺，而當(dāng)時日本擁有25926臺，原蘇聯(lián)10100臺，美國8945臺。經(jīng)過十年到1990年，我國擁有數(shù)控機床量達到3296臺而fl本已達到6169臺。又經(jīng)過近十年，到1998年我國各行業(yè)共擁有數(shù)控機床13萬臺。 數(shù)控機床的技術(shù)水平高低、技術(shù)構(gòu)成狀況和擁有量的多少，是衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。我國數(shù)控機床占機床總擁有量的比重(即數(shù)控化率)、擁有數(shù)量也只相當(dāng)于工業(yè)發(fā)達國家 80 年代到 90 年代初的水平?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會經(jīng)濟的進步對現(xiàn)代機械制造技術(shù)提出了許多新的和更高的要求:如要求制

13、造技術(shù)必需具有實現(xiàn)高精度和穩(wěn)定地加工復(fù)雜形狀零件表面的能力;要求企業(yè)的制造技術(shù)必需具有盡可能大的柔性(靈活性)，能根據(jù)市場需求的變化快速調(diào)整自己的產(chǎn)品生產(chǎn)，提高企業(yè)的競爭能力;要求現(xiàn)代制造技術(shù)必需能高度自動化，以便能在較長的時間(24h-72h或更長的時間)內(nèi)實現(xiàn)“無人”或少人參與的安全生產(chǎn);要求現(xiàn)代制造技術(shù)能不受專家條件的限制和生產(chǎn)過程更好的優(yōu)化，逐步實現(xiàn)智能化的制造技術(shù)(imt)和智能化的制造系統(tǒng)(ims)。所有上述的對現(xiàn)代機械制造技術(shù)的要求，顯然普通機床和剛性自動化設(shè)備，都是不可能綜合滿足的，只有現(xiàn)代的數(shù)控機床才能擔(dān)此重任。因為數(shù)控機床是電子技術(shù)、信息技術(shù)和機床技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其本質(zhì)上

14、是“數(shù)據(jù)驅(qū)動”和軟件控制的自動化設(shè)備，并且正朝著“知識驅(qū)動”的智能化發(fā)展。與傳統(tǒng)的普通機床比，現(xiàn)代數(shù)控機床有許多優(yōu)點和特點。最大的特點是加工復(fù)雜的零件不要求專門的工夾具，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短;加工過程所需的運動和動作，包括切削速度和進給量的改變，刀具的更換和補償，工件的上、下和裝夾，潤滑油和冷卻液的供給等，全部可以編入程序并按程序執(zhí)行，不需人的參與;定位誤差，刀具誤差，環(huán)境溫度變化和重力變形帶 來的誤差等，均可以通過專門設(shè)定的模型進行補償，還可以通過數(shù)控系統(tǒng)賦予數(shù)控機床其他功能，如檢測監(jiān)控功能，診斷功能，自動編程功能等。這就意味著現(xiàn)代數(shù)控機床具有較高的加工精度和效率，更高的柔性自動化程度，更易于集成

15、為具有更好綜合性能的制造單元和制造系統(tǒng)，并向智能化發(fā)展，基本上都滿足了現(xiàn)代機械制造技術(shù)的要求。1.2 數(shù)控機床的工作原理數(shù)控機床加工零件時，首先應(yīng)根據(jù)零件圖紙編制零件的數(shù)控加工程序，將數(shù)控程序輸入到數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機床的變速、啟停，進給運動的方向、速度和位移大小，以及其他諸如刀具的選擇與冷卻與潤滑的啟停等輔助動作，使刀具與工件及其他輔助裝置嚴(yán)格的按照程序規(guī)定的順序、路線和參數(shù)進行工作，從而加工出形狀、尺寸與精度等的零件。1.2.1 數(shù)控機床的構(gòu)成（1）、主傳動系統(tǒng)，其功用是實現(xiàn)主運動。（2）、進給系統(tǒng)，其功用是實現(xiàn)進給運動。（3）、機床基礎(chǔ)件，通常指床身、底座、立柱、滑座、工作臺等。

16、其功用是支撐機床本體的零部件，并保證這些零部件在切削加工過程中的準(zhǔn)確位置。（4）、實現(xiàn)某些部件動作和某些輔助功能的裝置，如液壓，氣動，潤滑，排屑（5）、實現(xiàn)工件回轉(zhuǎn)、分度定位的裝置和附件，如回轉(zhuǎn)工作臺。（6）、刀庫、刀架和自動換刀裝置（atc）。（7）、自動托盤交換裝置（aoc）。（8）、特殊功能裝置，如刀具破損檢測等。1.2.2 數(shù)控系統(tǒng)的分類按伺服系統(tǒng)的控制方式分為：開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)通常以步進電機或電液伺服馬達為驅(qū)動元件。輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)的運算分配指令脈沖，每一個脈沖送給換形分配器驅(qū)動步進電機或電液伺服馬達，使其轉(zhuǎn)動一個角度帶動傳動機構(gòu)，從而使被控制對象移動。

17、這種方式對實際傳動機構(gòu)的動作完成與否不進行檢查，驅(qū)動控制指令發(fā)送出去后不再反饋回數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)在數(shù)控設(shè)備的運動部件上裝有測量元件，測運動部件的位置、速度信息及時反饋給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)將指令位置、速度信息與實際情況比較并發(fā)出補償命令。11.3 數(shù)控機床的優(yōu)缺點(1) . 數(shù)控機床的優(yōu)點：.提高生產(chǎn)率；.完成沒有 nc 機床就不能或部分不能進行的加工；.降低刀具、夾具的庫存量及費用；.調(diào)整時間短；.減少零件庫存；.精度高；.減少零件的搬運；.重復(fù)加工零件的一致性好；.質(zhì)量容易控制；.制造過程的控制易于改進。 (2). 數(shù)控機床的缺點.電器維護難度大；.一次性投資大；.每小時的運行費用高；

18、.現(xiàn)有人員的培訓(xùn)。盡管上述沒有列出數(shù)控機床的所有優(yōu)、缺點，但能夠給出數(shù)控機床適用加工種類的大體思路。nc 機床的研制始用于飛機制造工業(yè)，后來廣泛應(yīng)用于制造業(yè)。cnc 機床2 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)的特點與普通機床相比，數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)有以下特點：(1).轉(zhuǎn)速高、功率大 它能使數(shù)控機床進行大功率車削和高速車削，實現(xiàn)高效率加工。(2).變速范圍廣 數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)有較寬的調(diào)速范圍，一般 rn100，以保證加工時能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。(3).主軸變換迅速可靠 數(shù)控機床的變速是按照控制指令自動進行的，因此變速機構(gòu)必須適應(yīng)自動操作的要求。

19、由于支流和交流主軸電機的調(diào)速系統(tǒng)日趨完善，不僅能夠方便地實現(xiàn)寬范圍的無級變速，而且減少了中間環(huán)節(jié)，提高了變速控制的可靠性。(4).主軸組件的耐磨性高 這樣就能使傳動系統(tǒng)長期保證精度。凡是機械摩擦的部位，如軸承、錐孔等都有足夠的硬度，軸承出有良好的潤滑。2.1 數(shù)控機床主運動的傳動形式源于主軸電機的動力和運動需要經(jīng)過一系列的傳動元件傳給機床主軸，以實現(xiàn)運動。由主軸電機，一些列傳動元件和主軸構(gòu)成的 具有運動傳動聯(lián)系的系統(tǒng)稱為主運動系統(tǒng)。 2由于數(shù)控機床采用交流或直流調(diào)速電機作為主軸電機，主要由電機來實現(xiàn)主運動的調(diào)速，使 的數(shù)控機床的主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大大簡化。數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)主要有三種傳動形式如圖

20、。（1） 變速齒輪的主傳動（圖 a）這是大中型數(shù)控機床采用的較多的一種傳動形式。主軸電機到主軸經(jīng)一級或二級齒輪變速組進行傳動，其中目的一是降速，擴大輸出扭矩，二是變速，擴大調(diào)速范圍，特別是主軸恒公率輸出的調(diào)速范圍，以滿足（2）通過皮帶傳動的主傳動 (圖 b)主要應(yīng)用在小型數(shù)控機床上。這種傳動形式平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)試方便，但是只適合用于低扭矩特性要求的主軸，且調(diào)速范圍比受到電機調(diào)速范圍比的約束。（3）由調(diào)速電機直接驅(qū)動的主傳動 （圖 c）這種住傳動形式有兩種類型。一種如圖所示，主軸電機輸出軸通過精密連軸器直接與主軸連接，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高，但是主軸轉(zhuǎn)速的變化及轉(zhuǎn)矩的輸出完全與電機的

21、輸出特性一致，因而在使用上受到一定的限制。隨著主軸電機性能的提高，這種形式越來越被采用。另一種,主軸與電機轉(zhuǎn)子合為一體，稱為內(nèi)裝電機主軸。這種形式的優(yōu)點是主軸部件結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，慣量小，可以提高啟動，停止的響應(yīng)頻率和主軸部件的剛度，并有利于控制震動和噪聲，但是電機發(fā)熱對主軸的精度影響較大。因此，溫度的控制和冷卻是使用內(nèi)裝電機主軸的關(guān)鍵問題。 圖 c 圖 a 圖 b 2.2 本設(shè)計主傳動系統(tǒng)方案綜合以上資料，為滿足設(shè)計的需要應(yīng)選用交流無級調(diào)速主軸電機后串聯(lián)分級變速機構(gòu),電動機輸出經(jīng)同步齒形帶傳遞給主軸變速箱，滑移齒輪的位移可采用液壓缸、活塞桿撥叉推動齒輪實現(xiàn)。同時，在主傳動系統(tǒng)中安裝主軸脈沖編

22、碼器，它與主軸的轉(zhuǎn)速相同，以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的控制以及滿足主軸運動和刀架位移之間的關(guān)系。參數(shù)：主軸最高轉(zhuǎn)速 2400r/min，最低轉(zhuǎn)速 40r/min,計算轉(zhuǎn)速 nj=210r/min，采用交流變頻主軸電動機，額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min，最高轉(zhuǎn)速為 5040r/min，最低轉(zhuǎn)速為 310r/min?？梢?，調(diào)頻電動機的很功率變速范圍為 5040/1500=3.56，而主軸要求的很功率伴隨范圍為 2400/210=11.43，顯然電動機不能滿足主軸所要求很功率段的變速范圍。所以在設(shè)計時不能依據(jù)總變速范圍（最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比）來設(shè)計主運動系統(tǒng)，而應(yīng)該考慮電動機和主軸性能的匹配。 3主軸電機主軸電

23、機主軸電機現(xiàn)主軸恒功率調(diào)速范圍為 43.112102400max計nnk而電動機恒功率調(diào)速范圍為 36. 315005040)()(max電額電電nnk為了使主軸和電動機的很功率匹配，現(xiàn)通過增加兩組齒輪變速來滿足。該兩組齒輪即擴大了電動機恒功率調(diào)速。具體如下：由上圖可知，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速為 1500r/min 時，經(jīng)分級變速箱、主軸可得到 718r/min到 210r/min 范圍內(nèi)的各種轉(zhuǎn)速。當(dāng)電機轉(zhuǎn)速升至 5040r/min 時，分級變速箱轉(zhuǎn)速也隨之上升到 718r/min 到 2400r/min，這是恒功率調(diào)速區(qū)。電機恒功率調(diào)速范圍擴大到主軸的恒功率調(diào)速范圍 11.4。電機由 1500r/mi

24、n-300r/min，主軸由 140r/min-40r/min時恒扭矩調(diào)速?，F(xiàn)在考慮到實際情況，采用一對定比齒輪和一對雙聯(lián)滑移齒輪變速，以簡化分級變速箱結(jié)構(gòu)和自動化。取 z=3 lg=。f35. 0lgzrnp當(dāng)電機為 1500r/min 時，經(jīng)分級變速箱、主軸得到 210r/min(低端)-718r/min（高端）范圍內(nèi)的各種轉(zhuǎn)速。當(dāng)電機轉(zhuǎn)速升至 4500r/min 時，主軸的低端轉(zhuǎn)速由 210r/min 升到 718r/min，主軸高端轉(zhuǎn)速由 718r/min 升到 2400r/min，這是恒功率調(diào)速區(qū)。當(dāng)電機由 1500r/min 向下調(diào)速（恒轉(zhuǎn)矩）時，分級變速機構(gòu)將主軸上的 718r/

25、min（高端）和 210r/min（低端）也同時向下進行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。為了使恒扭矩之間仍能得到要求的切削功率，電機的切削功率只能選的大一些。電動機功率 p=5.5kw，可選用 yp132m-4 型交流主軸電機。主傳動系統(tǒng)簡圖：從 210 r/min718 r/min 采用變速齒輪組為 21/54 的一組齒輪嚙合。從 718 r/min2400 r/min 采用變速齒輪為 50/38 的一組齒輪嚙合。在(主) （主）minn計n時（恒扭矩運行），一般就用 21/54 這組齒輪嚙合。通過上述分析可知，用機械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)主軸與電動機的匹配，在實際中是可行的，單帶來的缺點是主軸箱的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜一些。3 軸的

26、設(shè)計3.1 軸設(shè)計的主要內(nèi)容軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)主軸上零件的安裝、定位以及主軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定主軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，會影響主軸的工作能力和洲上零件的工作可靠性，還會增加主軸的制造成本和主軸上零件裝配的困難等。因此，主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是軸設(shè)計中的重要內(nèi)容。軸的工作能力計算指的是軸的強度，剛度和振動穩(wěn)定性等方面的計算。多速情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強度。這是只要對軸進行強度計算，以防止斷裂或塑性變形。而對剛度要求高的主軸和受力大的細(xì)長軸，還應(yīng)進行剛度計算，以防止工作時產(chǎn)生過大的彈性變形。對高速運轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)進行振動穩(wěn)定性計算，以防止發(fā)生共振而破壞。主軸部件

27、是在主運動的執(zhí)行部件，它夾執(zhí)刀具或工件，并帶動其旋轉(zhuǎn)。數(shù)控機床主軸部件的精度，靜，動剛度，熱變形對加工質(zhì)量有直接的影響。主軸部件包括主軸，主軸的支撐以及安裝在主軸上的傳動零件，對于自動換刀數(shù)控機床，主軸部件中還裝有刀具自動夾緊裝置，切削清除裝置和主軸準(zhǔn)停裝置。軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛胚多數(shù)用軋鋼制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用是的 45 號鋼。我的設(shè)計主軸用 45 號鋼。合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動力，并

28、要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。必須指出：在一般工作溫度下（低于 200 攝氏度），各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不多，因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時，所根據(jù)的是強度與耐磨性，而不是軸的彎曲強度或扭曲強度。但也應(yīng)注意，在既定條件下，有時也可選擇強度較低的鋼材，而用適當(dāng)增加軸的截面面積的方法來提高軸的剛度。3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)設(shè)計。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要決定于以下因素：軸在機器中的安裝位置及形式；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸的連接方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況；軸的加工工藝等

29、。由于影響軸的結(jié)構(gòu)的因素較多，且其結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計時，必須針對不同情況進 4行具體的分析。但是，不論何種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足：軸和裝載軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)變預(yù)裝拆和調(diào)整；軸應(yīng)具有良好的制造工藝星等。下面討論軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中要解決的幾個主要問題。3.2.1軸上零件的定位 為了防止軸上零件受力時發(fā)生沿軸向或周向的相對運動，軸上零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求者外，都必須進行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置。(1)零件的軸向定位軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和圓螺母等來保證的。軸肩分為定位軸肩和非定位軸

30、肩兩類。利用軸肩定位是最方便可靠的方法，但采用軸肩就必然會是軸的直徑加大，而且軸肩處將因截面突變而引起應(yīng)力集中。另外，軸肩過多時也不利于加工。因此，軸肩定位多用于軸向力較大的場合。定位軸肩的高度 h 一般取為 h=(0.07-0.1)d，d 為與零件相配處的直徑，單位為 mm。滾動軸承的定位軸肩高度必須低于軸承內(nèi)圈端面的高度，以便于拆卸軸承，軸肩的高度可查手冊中軸承的安裝尺寸。為了使零件能靠近軸肩而得到準(zhǔn)確可靠的定位，軸肩處的過渡圓角半徑 r 必須小于與之相配的零件轂孔端部的圓角半徑 r 或倒角尺寸 c。套筒定位結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，軸上不需開槽、鉆孔和切制螺紋，因而不影響軸的疲勞強度，一般用于

31、軸上兩個零件之間的定位。如兩零件的間距較大時，不宜采用套筒定位，以免增大套筒的質(zhì)量及材料用量。因套筒與軸的配合較松，如軸的轉(zhuǎn)速很高時，也不宜采用套筒定位。軸端擋圈適用于固定軸端零件，可以承受較大的軸向力。軸端擋圈可采用單螺釘固定，為了防止軸端擋圈轉(zhuǎn)動造成螺釘松脫，可加圓柱銷鎖定軸端擋圈可采用雙螺釘加止動墊片防松等固定方法。圓螺母定位可承受大的軸向力，但軸上螺紋處有較大的應(yīng)力集中，會降低軸的疲勞強度，故一般用于固定軸端零件，有雙圓螺母和圓螺母與止動墊圈兩周形式。當(dāng)軸上兩零件的間距離較大不宜使用套筒定位時，也常采用圓螺母定位。軸承端蓋用螺釘或槽與箱體聯(lián)接而使?jié)L動軸承的外圈得到軸向定位。在一般情況下

32、，整個軸的軸向定位也常利用軸承端蓋來實現(xiàn)。利用彈性擋圈、緊定螺釘及鎖定擋圈等進行軸向定位，只適用于零件上的軸向力不大之處。緊定螺釘和鎖緊擋圈常用于光軸上零件的定位。此外，對于承受沖擊載荷和同心度要求較高的軸端零件，也可以采用圓錐面定位。(2) 零件的周向定位周向定位的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。常用的周向定位零件有鍵、花鍵、銷、緊定螺釘以及過盈配合等，其中鎖定螺釘只用在傳力不大之處。(3) 各軸段直徑和長度的確定零件在軸上的定位和裝拆方案確定后，軸的形狀便大體確定。各軸段所需的直徑與軸上的載荷大小有關(guān)。初步確定軸的直徑時，通常還不知道支反力的作用點，不能確定彎矩的大小與分布情況，因而還

33、不能按軸所受的具體載荷及其引起的應(yīng)力來確定軸的直徑。但在進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計前，通常已能求得軸所受的扭矩。因此，可按軸所受的扭矩初步估算軸所需的直徑。將初步求出的直徑作為承受扭矩的軸段的最小直徑 dmin，然后再按軸上零件的裝配方案和定位要求，從 dmin處起注意確定各短軸的直徑。在實際設(shè)計中，軸的直徑亦可憑設(shè)計者的經(jīng)驗去定，或參考同類機器用類比的方法確定。為了使齒輪、軸承等有配合要求的零件裝拆方便，并減少配合表面的擦傷，在配合軸段前應(yīng)采用較小的直徑。為了使宇軸做過盈配合的零件易于裝配，相配軸段的壓入段應(yīng)制出錐度；或在同一軸段的兩個部位上采用不同的尺寸公差。確定各軸段的長度時，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，

34、同時還要保證零件所需的裝配或調(diào)整空間。軸的各段長度主要是根據(jù)各零件與軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的空隙來確定的。為了保證軸向定位可靠，與齒輪和聯(lián)軸器等零件相配合部分的軸段長度一般應(yīng)比輪轂長度短 2-3mm.3.2.2 主軸端部的結(jié)構(gòu)和主軸的支承 (1) 主軸端部的結(jié)構(gòu)主軸端部用與按裝刀具或者夾持工件的夾具。在結(jié)構(gòu)上，能夠保證定位準(zhǔn)確，安裝可靠，連接牢固，裝卸方便，并能夠傳遞足夠的扭矩。主軸端部的結(jié)構(gòu)都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。車床的主軸端部前端的圓錐面和凸緣面為安裝卡盤的定為面；撥銷用于傳遞扭矩；安裝卡盤時，卡盤上的固定螺栓連同螺母從凸緣孔中穿過。轉(zhuǎn)過快卸卡盤同時將幾個螺栓卡住，在擰緊螺母。(2)主

35、軸的支承 數(shù)控機床的主軸支承根據(jù)主軸部件的性能（轉(zhuǎn)速，承載能力，回轉(zhuǎn)精度等）要求不同而采用不同種類的軸承。一般中小數(shù)控機床（如車床，銑床，加工中心等）的主軸部件多數(shù)采用滾動軸承；重型數(shù)控機床采用液體靜壓軸承；高精度數(shù)控機床采用氣體靜壓軸承；更高轉(zhuǎn)速的主軸可以采用磁力軸承或陶瓷滾動軸承。不同類型的主軸軸承的優(yōu)缺點不同。 采用滾動軸承作為主軸支承時候，可以有許多種不同的配置形式。目前數(shù)控機床主軸軸承的配置形式主要有以下幾種： 前支承采用雙列圓柱磙子軸承和角接觸推力雙列向心軸承，承受徑向力和軸向力，這種配置在中等轉(zhuǎn)速的數(shù)控機床應(yīng)用普遍。 前支承采用角接觸球軸承，由 2 或者 3 個軸承組成一套背靠背

36、安裝能夠承受軸向和徑向力；后支撐采用雙列圓柱滾子軸承。這種適合轉(zhuǎn)速高，重載荷，主軸端部精度好后支撐采用成組角接觸球軸承，用以承受徑向和軸向力，這種配置多用于輕載，精密數(shù)控機床。3.3 軸的材料和工藝性軸的結(jié)構(gòu)工藝性是指軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工和裝配軸上的零件，并且生產(chǎn)率高,成本低。一般地說，軸的結(jié)構(gòu)越簡單，軸的工藝性越好。因此，在滿足使用要求的前提下，軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡化。 為了便于裝配零件并去除毛刺、軸端應(yīng)制出 45 度的倒角；需要磨削加工的軸段，應(yīng)留有砂輪越程槽；需要切制螺紋的軸段，應(yīng)留有退刀槽。它們的尺寸可參看標(biāo)準(zhǔn)或手冊。為了減少裝夾工件的時間，同一軸上不同軸段的鍵槽應(yīng)布置在軸的同一母線

37、上。為了減少加工道具種類和提高勞動生產(chǎn)率，軸上直徑相近處的圓角、倒角、鍵槽寬度、砂輪越程槽寬度和退刀槽寬度等應(yīng)盡可能采用相同的尺寸。(1)為了提高周的強度和韌性，軸的材料選用45和40cr，進行調(diào)質(zhì)處理或局部表面淬硬處理。(2)為了得到高強度的表面硬度，增加耐磨性，可以選用20cr滲碳后淬火淬硬；如果精度不夠可以選用gcr15挑質(zhì)后表面淬硬處理。(3)精密機床主軸，要求精度保持好，應(yīng)該進行熱處理后殘余應(yīng)力小的材料，例如10cr,65mn，進行調(diào)質(zhì)后局部淬硬處理。(4)高精度和高速度機床主軸，要求很高的耐磨性，精度，可以選用熱 處理后能夠得到極高硬度和小變形的材料。 5本設(shè)計主軸采用材料45鋼，

38、調(diào)質(zhì)處理。3.4 主軸的技術(shù)要求和直徑的估算3.4.1. 軸的技術(shù)要求（1）對軸頸的技術(shù)要求.軸承軸頸和滾動軸承的配合，幾何形狀的偏差及粗糙度，如果采用 3182100型軸承，則必須保證軸頸的錐度與軸承 1：12 錐孔的一致性。.主軸前，后軸承軸頸中心的連線是主軸工作時候的回轉(zhuǎn)中心線，因此要求兩個軸承的同軸度。以一個軸頸度對另一個軸頸的圓跳動，徑向跳動。（2）主軸對錐孔的技術(shù)要求主軸孔與軸承檢驗時候的基準(zhǔn)，也是安裝式的基準(zhǔn)因此要求如下：.主軸孔與軸承軸頸的同軸度。一錐孔端面距離端部出處的徑向跳動。.主軸錐孔表面用標(biāo)準(zhǔn)涂色檢查，要求一定的接觸率。（3）其他部分的技術(shù)要求 .傳動件定新軸頸的配合類

39、型，粗糙度和徑向跳動。 .軸承的傳動件的止推軸肩面向?qū)τ谇昂筝S頸的中心連線軸向跳動。 .連接傳動件的花鍵和平鍵，要規(guī)定與主軸中心的平行度和對稱度。 .鎖緊軸承和傳動件的螺紋要規(guī)定精度等級，有的還規(guī)定裝上螺母后檢驗前后端對中心連線的端面跳動。 . 為了防止劃傷其他零件，自由表面的粗糙度不能過低，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速大于600r/min 時候，粗糙度不低于 6 級。 7 . 線速度大于 3m/s 時候主軸部件要進行平衡。3.4.2 軸的估算 軸的計算通常都是在完成結(jié)構(gòu)設(shè)計后進行算，計算準(zhǔn)則是滿足軸的強度或剛度要求，必要的時候還應(yīng)校核軸的振動穩(wěn)定性。估算軸的直徑根據(jù)公式 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，取=112

40、。30minnpad0ai 軸 mm6 .2121150096. 05 . 511233110minnpadii 軸 mm8 .2338. 1121150099. 096. 05 . 511233220minnpadiii 軸 mm6 .3221099. 096. 05 . 5112323330minnpad主軸的直徑最小為32.6mm，為了達到主軸要求的強度和剛度要求，主軸前端直徑選為90mm。4 帶輪的設(shè)計帶輪的設(shè)計4.1 帶傳動的類型在帶傳動中，常用的有平帶傳動，v 帶傳動，多楔帶傳動和同步帶傳動等。平帶傳動結(jié)構(gòu)最簡單，帶輪也容易制造，在傳動中心距較大的情況下應(yīng)用較多。常用的平帶有帆布芯

41、平帶、編織平帶、錦綸片復(fù)合平帶等數(shù)種。其中以帆布芯平帶應(yīng)用最廣。在一般機械傳動中，應(yīng)用最廣的是 v 帶傳動。v 帶的橫街城等腰梯形，帶輪上也做出相應(yīng)的輪槽。傳動時，v 帶只和輪槽的兩個側(cè)面接觸，即以兩側(cè)面為工作面。根據(jù)槽面摩擦的原理，在同樣的張緊力下，v 帶傳動較平帶能產(chǎn)生更大的摩擦力。這是 v 帶傳動性能上的最主要優(yōu)點。因而 v 帶傳動的應(yīng)用逼平帶傳動廣泛的多。多鍥帶兼有平帶和 v 帶的優(yōu)點；柔韌性好，摩擦力大，能傳遞的功率大，并解決了多根 v 帶長短不一而使各帶受力不均的問題。多鍥帶主要用于傳遞功率較大而且結(jié)構(gòu)要求緊湊的場合，傳動比可達 10，帶速可達 40r/s。v 帶由普通 v 帶，窄

42、 v 帶、聯(lián)組 v 帶，齒形 v 帶、大鍥角 v 帶、寬 v 帶等多種類型，其中普通 v 帶應(yīng)用最廣，近年來窄 v 帶也得到廣泛的使用。標(biāo)準(zhǔn)普通 v 帶都制成無接頭的環(huán)形。其結(jié)構(gòu)由頂膠、抗拉體，底膠和包布等部分組成?？估w的結(jié)構(gòu)分為簾布芯 v 帶和繩芯 v 帶兩種。簾布芯 v 帶，制造方便。繩芯 v 帶柔韌性好，抗彎強度高，適用于轉(zhuǎn)速較高，載荷不大和帶輪直徑較小的場合。窄 v 帶式用合成纖維繩作抗拉體，與普通 v 帶相比，當(dāng)高度相同時，窄 v 帶的寬度約縮小 1/3。而承載能力可提高 1.5-2.5 倍，適用于傳遞動力而又要求傳動裝置緊湊的場合。4.2v帶輪設(shè)計計算（1）.確定計算功率pca計

43、算功率p是根據(jù)傳遞的功率和載荷性質(zhì)和每天的工作情況cap=kap ka是工作情況系數(shù) p=5.5kw 查表8-6得ka =1.1cap=kap= p=1.3 4=6.05kwcaca（2）.選擇帶型 根據(jù)計算轉(zhuǎn)速和小帶輪轉(zhuǎn)速選擇窄v帶（3）. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1和dd2根據(jù)v帶輪來型參考表8-3和8-7 初選小帶輪直徑 dd1=80mm驗算帶的速度 v1=6.28vmax10006015008014. 3sm對于v帶輪vmax=35-40sm（4）.計算從動輪的基準(zhǔn)直徑 從動輪直徑dd2=i dd1=2 80=160mm（5）. 確定中心距和基準(zhǔn)長度初定中心距 0.7(dd1+dd2)a

44、02(dd1+ dd2) 168a0480 取a0=400根據(jù)帶傳動的幾何關(guān)系，按下面計算需要的基準(zhǔn)長度=2a0+dl)(212dddd02124)(adddd=2 400+240+214. 340041402 =1277.8 查表8-2選ld =1400 kl=0.87 根據(jù)ld計算實際中心距 a=a0+=400+=4612ddll 22 .122（6）. 驗算主動輪的包角包角 =- =-=170 1805 .5712adddd1805 .5746180120 主動輪的包角合適（7）. 確定帶輪的根數(shù)查表8-8 =0.95 查表8-2=1.14 klk查表8-5b p0=1.37 查表8-5

45、 p0=0.18-考慮包角不同時候的影響系數(shù)k-帶的長度系數(shù)lk-但跟帶的基本額定功率0p-計入傳動比影響時候帶的額定功率0plcakkpppz)(00 =4.14 lcakkpppz)(0014. 195. 0)18. 037. 1 (05. 6取 z=45 齒輪的設(shè)計5.1 確定齒輪齒數(shù)的原則和要求齒輪齒數(shù)確定的原則是使齒輪結(jié)構(gòu)緊湊,主軸轉(zhuǎn)速誤差較小。具體要求如下:(1)齒輪的齒數(shù)和 sz 不應(yīng)過大,一般推薦 sz=2m 21標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的最小根圓直徑 dmin=m(zmin-2.5)帶入上式得 zmin=6.5+=6.5+mt2mt2式中, zmin齒輪的最小齒數(shù)； m齒輪的模數(shù)；

46、t鍵槽頂面至齒輪軸線的高度；d齒輪花鍵孔大徑,d=2t。齒輪傳動設(shè)計參數(shù)的選擇（1）.壓力角的選擇 我國對一般用途的齒輪傳動規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為=。本工作臺的設(shè)計20中，一對嚙合直齒圓柱齒輪的壓力角均取=。20（2）.齒數(shù)的選擇保持中心距不變的情況下，增加齒數(shù)，除能增加重合度，改善傳動的平穩(wěn)外，a還可以減少模數(shù)，降低齒高，因而減少金屬切削量，節(jié)省制造費用。閉式齒輪傳動一般轉(zhuǎn)速較高，為了提高傳動的平穩(wěn)性，減少沖擊振動，以齒數(shù)多一些為好，小齒輪的齒數(shù)可 z1=20-40，小齒輪確定后，按齒數(shù)比確定大12/ zzu 齒輪的齒數(shù)。為了使各個相嚙合的齒相對磨損均勻，傳動平穩(wěn)，與一般是互為2z1z質(zhì)數(shù)。5.

47、2齒輪齒數(shù)的確定齒輪模數(shù)的估算（1） 齒數(shù)的確定本設(shè)計中 i 軸上齒輪=32；ii 軸上齒輪=44；雙聯(lián)滑移齒輪中小齒輪1z2z=21，大齒輪=50；iii 軸上的雙聯(lián)齒輪中小齒輪=38，大齒輪=54。3z4z5z6z齒寬系數(shù)一般取 6-10。本設(shè)計中取 8。dd （2） 齒輪模數(shù)的估算 在機床變速箱中同一變速組的齒輪一般取同一模數(shù)，選擇負(fù)荷載荷最重的小齒輪數(shù)估算 =16300jm3)1(21jmdnzp-接觸疲勞強度估算的齒輪模數(shù)jm-驅(qū)動電動機功率dp-被計算齒輪jn z1 -齒輪的齒數(shù) -齒寬系數(shù) m本設(shè)計中最小齒輪為21，查表得=1100 mpa =50/21=2.38j=16300j

48、m3150110038. 22175 . 5) 138. 2(22=2.96 本設(shè)計中主軸上雙聯(lián)滑移齒輪中小齒輪取模數(shù)m=3，齒寬b=20；大齒輪模數(shù)m=3.5，齒寬b=23。i軸和ii軸上的一對齒輪模數(shù)m=3，齒寬b=20。6 軸承和編碼器的選擇6.1. 軸承的選擇溜板箱由軸、軸承、傳動件（如齒輪）和一些標(biāo)準(zhǔn)件（如螺母）等組成。設(shè)計機床一般軸用的軸承有滾動軸承和滑動軸承兩大類，從旋轉(zhuǎn)精度來看，兩大類軸承都能滿足要求。滾動軸承的優(yōu)點是：(1)滾動軸承能在轉(zhuǎn)速和載荷變化幅度很大的條件下穩(wěn)定地工作；(2)滾動軸承能在無間隙甚至預(yù)緊的條件下工作；(3)滾動軸承的磨擦系數(shù)很小，有利于減少發(fā)熱；(4)滾

49、動軸承潤滑容易，可以使用油潤滑，也可以使用脂潤滑；(5)滾動軸承由軸承廠生產(chǎn)，可以外購。滾動軸承也有缺點：(1) 滾動體的數(shù)量有限，所以滾動軸承在旋轉(zhuǎn)中的徑向剛度是變化的，這是引起振動的主要原因之一；(2) 滾動軸承的阻尼低；(3)滾動軸承的徑向尺寸比滑動軸承大。根據(jù)以上分析可知，軸受徑向力不受軸向力，采用深溝球軸承；軸既承受較大的徑向力又承受較大的軸向力，且為雙向軸向力，選用雙列圓柱滾子軸承和背對背的 角接觸球軸承。在不提高各軸與軸承加工精度的條件下，要提高軸的旋轉(zhuǎn)精度，可以采用定向裝配法（又稱對點裝配法）。這種裝配方法的關(guān)鍵是用軸承的誤差補償主軸的誤差。在各軸裝配之前，首先進行各軸檢驗和軸

50、承檢驗，為定向裝配做準(zhǔn)備。(1)軸檢驗 主要使用平板、v 型快、量塊、指示標(biāo)及磁性表架等對軸的形位誤差進行檢驗。測量時以軸心線和端面作為基準(zhǔn)，用 v 形塊來模擬軸心線基準(zhǔn)，測出被測實際要素上各點基于模擬基準(zhǔn)的變動量，從而計算其誤差。檢驗項目有：徑向圓跳動誤差、端面圓跳動誤差及鍵槽的對稱度誤差。(2) 滾動軸承的安裝方法滾動軸承裝配方法有機械壓裝法，手工裝配法和熱裝法。無論采用那一種裝配方法，都不能讓受到壓力和擦傷配合表面，或產(chǎn)生卡死和歪斜現(xiàn)象。所施加的外力，應(yīng)均勻的加在軸承的內(nèi)環(huán)和外環(huán)上。裝配時應(yīng)使用專用工具，不允許用手錘直接敲打。機械壓裝法 大都利用壓力機，并借用輔具或襯墊，襯墊放在軸承與壓

51、桿之間，加壓后把軸承裝入箱體孔內(nèi)或軸頸上。此種方法安裝軸承，由于使用輔具壓軸承，軸承承受力均勻，裝配時可避免歪斜和掉入雜質(zhì)，因而能夠提高裝配質(zhì)量。并且安裝迅速，操作簡捷，能夠降低勞動強度。此法適合用于過盈量較大的軸承的裝配。熱裝法 熱裝法是將軸承放在油或水為介質(zhì)的容器中加熱，使其內(nèi)環(huán)受熱膨脹，從而將軸承裝在軸上。加熱溫度，應(yīng)控制在 100 攝氏度左右（油溫 90 攝氏度左右），不宜過高，保溫 15 至 20 分鐘。假若加熱溫度超過 140 攝氏度，將會使軸承的抗磨性降低。如果軸承保持器是塑料的，只宜用水加熱。前支承采用 3 個超精密級角接觸球軸承組合力式，最適應(yīng)高速化要求，且因軸承精度高，能保

52、證較高的回轉(zhuǎn)精度。3 個軸承的組合形式根據(jù)載荷大小和最高轉(zhuǎn) 9速以及結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，可以是如圖 52所示組合形式也可以是 3 個軸承都挨著 10的結(jié)構(gòu)形式。后支承結(jié)構(gòu)用兩個角接觸球軸承支承局或一個調(diào)心圓柱滾子軸承支承的，如圖。由于在運轉(zhuǎn)中發(fā)熱，主軸必然產(chǎn)生熱膨脹。為了吸收這個熱脹量，希望后支承能在軸向移動。調(diào)心圓柱滾子軸承正好具有這個機能，而角接觸球軸承則由于施加了預(yù)緊，軸向不能移動容易使軸承受損。因此從提高后支承剛性和適應(yīng)主袖熱脹時后端能自由移動要求來說，后支承用圓柱滾子軸承為好。 （1）. 主軸軸承潤滑方式主軸軸承潤滑方式有：油脂潤滑、油液循環(huán)潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑等方式。下面將分別論述上

53、述各種潤滑方式。 油脂潤滑方式 這是目前在加工中心的主軸軸承上最常用的潤滑方式，特別在前支承軸承上更是常用。當(dāng)然，如果主軸箱中沒有冷卻潤滑油系，那么后支承袖承和其它軸承，亦采用油脂潤滑方式。 所用油脂種類：高級鋰基油脂或德國產(chǎn) nbu-15 型油脂。 主軸軸承油脂封入量，通常為軸承空間容積 10，切忌隨意境滿。油脂過多，會加劇主軸發(fā)熱。 采用油脂潤滑方式，要采取有效的密封措施，以防止切削液或潤滑油液進到軸承中去。 主軸前端密封方式，除采用迷宮式密封方式外，對臥式主軸還在前會蘭蓋下端加一個泄漏孔，而后端密封則既可以是與前端類似方式，也可以是特殊的密封圈密封。油液循環(huán)潤滑方式 在中等轉(zhuǎn)速的加工中心

54、主軸上，有采用油液循環(huán)潤滑方式的。裝有法國 gamet軸承主軸，即可使用這種方式。對一般軸承來說，在主軸后支承上采用這沖潤滑方式比較常見。油霧潤滑方式對于油霧潤滑方式，冷卻效果好但油霧容易被吹出污染環(huán)境。 油氣潤滑方式 油氣潤滑方式是針對高速主軸而開發(fā)的新型潤滑方式它是用極微量油潤滑軸承，以抑制軸承發(fā)熱。(2) 主軸軸承配合主軸軸承配合，主要是指主軸前支承軸承。配合量的大小，不僅影響主軸剛性，還影響軸承組裝后的預(yù)緊力和主軸發(fā)熱量，所以必須慎重從事。.3182l00 型調(diào)心圓柱滾子軸承的配合量 裝配這種軸承的關(guān)鍵是要保證最佳徑向配合量。如果間隙過大，會使主軸產(chǎn)生擺動，破壞加工精度；相反如果過盈過

55、大會增大發(fā)熱，且大大縮短滾動疲勞壽命。如圖 b 軸承間隙與壽命的關(guān)系。 這種軸承的最佳配合量，以小過盈狀態(tài)為最好，通常采用 15um 過盈量 。與3182100 型軸承成組使用的軸承有 2268100 型推力角接觸球軸承 (接觸角 60)，亦有與 46000 型角接觸球軸承(接觸角 26)成組使用的。這兩種軸承與主軸配合，均采取 1-5um 過盈配合，而外圈與套筒孔的配合則采用 05um 間隙配合。 .角接觸球軸承的配合量 用于主軸前支承上的角接觸球軸承，為推薦配合量。如表所示：6.2 編碼器的選擇編碼器是數(shù)字式傳感器中最重要、最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式之一。它是將機械運動中轉(zhuǎn)速、位移、轉(zhuǎn)度等物理量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖化電信號的一類傳感器件，它與數(shù)字處理技術(shù)和計算機技術(shù)相結(jié)合,可實現(xiàn)快速、及時、準(zhǔn)確的檢測與控制。隨著工廠自動化和辦公自動化水平的提高, 編碼器工業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展。編碼器的代表性用途是用作侍服電機系統(tǒng)的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速的測量。常用的數(shù)字式編碼器有光學(xué)編碼器、磁旋轉(zhuǎn)編碼器、脈沖發(fā)生器、霍爾元件等。光學(xué)編碼器