第三章典型部件设计
合集下载
第三章 工件的夹紧及夹紧装置(夹具设计)
2.偏心夹紧机构-夹紧特点 圆偏心夹紧机构结构简单，操作方便，动作迅
速，但自锁能力较差，增力比小，（取决于L/ρ的 比值）。常用在切削平稳且切削力不大的场合。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
2.偏心夹紧机构-适用范围
几种常见偏心夹紧机构
机械学院
第二节 基本夹紧机构
3.螺旋夹紧机构-分类
直接夹紧式螺旋夹紧机构：拉紧式和压紧式 移动压板式螺旋夹紧机构：支点式和内嵌式 铰链压板式螺旋夹紧机构：遮盖式、杠杆式、翻转式、联动式 可拆卸压板式螺旋夹紧机构：直拆式和旋拆式
机械学院
移动式压板端面偏心轮夹紧机构
移动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由两个端面凸轮在不同的旋 转角度上产生的轴向位移来实现夹紧动作。它的结构简单、紧凑， 占用空间小，操作方便，但自锁性能差一些，因此，其夹紧行程受 到一定限制。
机械学院
转动式压板端面偏心轮夹紧机构
转动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由端面凸轮和滑动杆在转动 一定角度时产生的位移来实现夹紧动作。它的结构也比较简单，操 作方便，由于是利用杠杆原理进行夹紧，其夹紧力比较大，但占用 的空间要大一些。
夹紧力作用点的选择
2)作用在工件刚度高的部位
机械学院
第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力的作用点与工件变形 a）工件底面产生夹紧变形 b）改进方案
机械学院
第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力作用点的选择
3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件 切削部位的刚度和抗振性。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
6.斜楔夹紧机构-适用范围
斜楔夹紧装置常用在尺寸公差较小的夹紧装置中，主要用 于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。
速，但自锁能力较差，增力比小，（取决于L/ρ的 比值）。常用在切削平稳且切削力不大的场合。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
2.偏心夹紧机构-适用范围
几种常见偏心夹紧机构
机械学院
第二节 基本夹紧机构
3.螺旋夹紧机构-分类
直接夹紧式螺旋夹紧机构：拉紧式和压紧式 移动压板式螺旋夹紧机构：支点式和内嵌式 铰链压板式螺旋夹紧机构：遮盖式、杠杆式、翻转式、联动式 可拆卸压板式螺旋夹紧机构：直拆式和旋拆式
机械学院
移动式压板端面偏心轮夹紧机构
移动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由两个端面凸轮在不同的旋 转角度上产生的轴向位移来实现夹紧动作。它的结构简单、紧凑， 占用空间小，操作方便，但自锁性能差一些，因此，其夹紧行程受 到一定限制。
机械学院
转动式压板端面偏心轮夹紧机构
转动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由端面凸轮和滑动杆在转动 一定角度时产生的位移来实现夹紧动作。它的结构也比较简单，操 作方便，由于是利用杠杆原理进行夹紧，其夹紧力比较大，但占用 的空间要大一些。
夹紧力作用点的选择
2)作用在工件刚度高的部位
机械学院
第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力的作用点与工件变形 a）工件底面产生夹紧变形 b）改进方案
机械学院
第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力作用点的选择
3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件 切削部位的刚度和抗振性。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
6.斜楔夹紧机构-适用范围
斜楔夹紧装置常用在尺寸公差较小的夹紧装置中，主要用 于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。
第三章3.1概述;3.2机器人机身及臂部结构
第三章机器人的机械结构系统3.1概述；3.2机器人机身及臂部结构【内容提要】本课主要学习工业机器人机身及臂部结构。
介绍了机器人的基本结构及特点；机器人的升降回转型、俯仰型、直移型、类人机器人型机身机构；机器人的臂部机构组成、配置及典型机构。
知识要点：✓机械结构系统✓机身结构✓臂部组成✓机身和臂部配置✓臂部结构重点：✓掌握机器人机械结构系统组成✓掌握机器人常用机身结构类型✓掌握机器人的机身和臂部配置形式✓掌握机器人的臂部结构难点：✓机器人的机身结构类型✓机器人的臂部结构关键字：✓机械结构系统、机身、臂部【本课内容相关资料】3.1概述机器人的机械结构系统指机器人机械结构和机械传动系统，也是机器人的支承基础和执行机构。
本章以工业机器人为主要对象介绍机器人机械结构系统的主要组成、特点、结构形式。
传统的工业机器人一般是由机座、腰部（或肩部）、大臂、小臂、腕部和手部以串联方式联接而成的开式链机器人机构，也称为串联式机器人，也就是通常所说的关节型机器人。
其特点是：工作空间大、手腕关节灵活、各关节驱动解耦性好。
并联式机器人是由单开链或复合开式链用并联形式联接于动、静二个平台之间的一类并联机构所组成。
其特点是：刚性好，结构稳定；承载能力大；误差小精度高；电机可置于固定平台。
本章主要讲解关节型机器人（简称机器人）。
串联型机器人与并联型机器人举例如图3-1、图3-2所示。
动平台伸缩杆球面副固定平台图3-1串联型机器人图3-2并联型机器人机器人机械结构系统是机器人的重要部分，所有的计算、分析和编程最终要通过机械结构系统的运动和动作完成特定的任务。
机器人机械结构系统各部分的基本结构、材料的选择将直接影响整体性能。
3.1.1 机械结构系统的基本结构形式机器人机械结构系统主要由手部（末端执行器）、腕部、臂部、机身、行走机构和驱动与传动部件组成。
机器人必须有一个便于安装的基础件机座。
机座往往与机身做成一体，机身与臂部相连，机身支承臂部，臂部又支承腕部和手部。
机械制造工艺学：第三章 机床夹具设计 第四节 各类机床夹具
2）夹具与机床主轴的联接 ⑷用过渡盘定位
过渡盘与主轴端部是用短锥 和端面定位，夹具体用止口与 过渡盘定位(大平面加短圆柱 面)，用螺钉夹紧。
3磨床夹具 车床夹具的设计要点同样适
合于内圆磨床和外圆磨床所用 的夹具
二、钻床夹具
1、钻模的类型与典型结构
钻床夹具因大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻 模一般由钻模板、钻模套、定位元件、夹紧装置和钻模体等组 成。
一、车床与磨床夹具
一、车床与磨床夹具
2、车床夹具的设计要点 1）车床夹具总体结构
夹具结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端。对于弯板式 和偏重的车床夹具，应进行配重调平衡。
2）夹具与机床的联接 联接方式取决于主轴轴端的结 构以及夹具的体积和精度要求
⑴用莫氏锥度配合 夹具体以长锥柄安装
在主轴孔内，其定位精度 高，定位迅速方便，但刚 度低，适于轻切削。
1、钻模的类型与典型结构
翻转式钻模 固定式钻模板 快换钻套
1、钻模的类型与典型结构
盖板式钻模 固定钻套
2、钻模设计要点
1）钻套 刀具引导元件，装在钻模板上，确定刀具的位置和方向，
⑴钻套类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套 ⑵钻套的尺寸和公差
钻套内径根据所用刀具的外径来确定；钻套的高度H影响钻 套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩削情况；钻套与 工件之间应留有间隙 2）钻模板
钻模板用于安装钻套，与夹具体的联接方式有固定式、铰链 式、分离式和悬挂式等几种。
3）夹具体 整个夹具的基础零件，一般多为铸件，也可用焊接件。夹具
通过夹具体底面安放在钻床工作台上，可直接用钻套找正并用压 板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。
三、镗床夹具
镗床夹具简称镗模，主要由镗套、镗模支架、镗模底座、以 及必需的定位、夹紧机构组成，多用于在镗床、组合机床(也可 在车床和摇臂钻床)上加工箱体、支座等零件上的精密孔或孔系。 与钻模有很多相似之处。
过渡盘与主轴端部是用短锥 和端面定位，夹具体用止口与 过渡盘定位(大平面加短圆柱 面)，用螺钉夹紧。
3磨床夹具 车床夹具的设计要点同样适
合于内圆磨床和外圆磨床所用 的夹具
二、钻床夹具
1、钻模的类型与典型结构
钻床夹具因大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻 模一般由钻模板、钻模套、定位元件、夹紧装置和钻模体等组 成。
一、车床与磨床夹具
一、车床与磨床夹具
2、车床夹具的设计要点 1）车床夹具总体结构
夹具结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端。对于弯板式 和偏重的车床夹具，应进行配重调平衡。
2）夹具与机床的联接 联接方式取决于主轴轴端的结 构以及夹具的体积和精度要求
⑴用莫氏锥度配合 夹具体以长锥柄安装
在主轴孔内，其定位精度 高，定位迅速方便，但刚 度低，适于轻切削。
1、钻模的类型与典型结构
翻转式钻模 固定式钻模板 快换钻套
1、钻模的类型与典型结构
盖板式钻模 固定钻套
2、钻模设计要点
1）钻套 刀具引导元件，装在钻模板上，确定刀具的位置和方向，
⑴钻套类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套 ⑵钻套的尺寸和公差
钻套内径根据所用刀具的外径来确定；钻套的高度H影响钻 套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩削情况；钻套与 工件之间应留有间隙 2）钻模板
钻模板用于安装钻套，与夹具体的联接方式有固定式、铰链 式、分离式和悬挂式等几种。
3）夹具体 整个夹具的基础零件，一般多为铸件，也可用焊接件。夹具
通过夹具体底面安放在钻床工作台上，可直接用钻套找正并用压 板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。
三、镗床夹具
镗床夹具简称镗模，主要由镗套、镗模支架、镗模底座、以 及必需的定位、夹紧机构组成，多用于在镗床、组合机床(也可 在车床和摇臂钻床)上加工箱体、支座等零件上的精密孔或孔系。 与钻模有很多相似之处。
第三章 机床典型部件设计
利用磁力使支承运动的部件与其固定 部件脱离接触来实现轴承的功能。 其特点是无机械磨损，理论上无速度 限制；无噪声，温升低，能耗小，不需 润滑；可在超低温和高温下工作等。装 有磁浮轴承的主轴可实现适应控制，通 过检测定子线圈电流控制切削力，通过 检测切削力的变化来调整控制机械运动， 以提高加工质量。
（二）几种典型的主轴轴承配置形式
d 0.55 ~ 0.60D
对于六角、自动和半自动车床、卧式镗床（镗杆主
轴）
d 0.6 ~ 0.65D
对铣床 d 可比刀具拉杆直径大5~10mm即可。
3. 主轴前端悬伸量的确定
主轴前端悬伸量a 是指主轴前端面到前轴承径向反 力作用中点（或前径向支承中点）的距离。它主要取决 于主轴端部的结构（其形状与尺寸均以标准化），以及 前支承轴承配置和密封装置的形式和尺寸。在满足结构 要求的前提下，设计时应使a 值越小越好。
2.刚度 主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变 形的能力，通常以主轴前端部产生一个单位位移的弹 性变形时，在位移方向上所施加的作用力的大小来表 示。主轴部件的刚度是综合刚度，是主轴、轴承和轴 承座等刚度的综合反映，其静刚度不足则对加工精度 和机床性能有直接影响。
主轴部件应满足的基本要求
3.抗振性 主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动而 保持平稳运转的能力。主轴部件的振动会直接影响工件 的表面质量和刀具的使用寿命，并产生噪声。 4.温升及热变形 主轴部件运转时，因各相对运动处的摩擦生热，切 削区的切削热等使主轴部件的温度升高，其尺寸、形状 及位置发生变化，造成主轴部件的热变形。 5.精度保持性 主轴部件的精度保持性是指长期地保持其原始制造 精度的能力。主轴部件丧失其原始精度的主要原因是磨 损。
3. 圆锥滚子轴承——需成对使用
（二）几种典型的主轴轴承配置形式
d 0.55 ~ 0.60D
对于六角、自动和半自动车床、卧式镗床（镗杆主
轴）
d 0.6 ~ 0.65D
对铣床 d 可比刀具拉杆直径大5~10mm即可。
3. 主轴前端悬伸量的确定
主轴前端悬伸量a 是指主轴前端面到前轴承径向反 力作用中点（或前径向支承中点）的距离。它主要取决 于主轴端部的结构（其形状与尺寸均以标准化），以及 前支承轴承配置和密封装置的形式和尺寸。在满足结构 要求的前提下，设计时应使a 值越小越好。
2.刚度 主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变 形的能力，通常以主轴前端部产生一个单位位移的弹 性变形时，在位移方向上所施加的作用力的大小来表 示。主轴部件的刚度是综合刚度，是主轴、轴承和轴 承座等刚度的综合反映，其静刚度不足则对加工精度 和机床性能有直接影响。
主轴部件应满足的基本要求
3.抗振性 主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动而 保持平稳运转的能力。主轴部件的振动会直接影响工件 的表面质量和刀具的使用寿命，并产生噪声。 4.温升及热变形 主轴部件运转时，因各相对运动处的摩擦生热，切 削区的切削热等使主轴部件的温度升高，其尺寸、形状 及位置发生变化，造成主轴部件的热变形。 5.精度保持性 主轴部件的精度保持性是指长期地保持其原始制造 精度的能力。主轴部件丧失其原始精度的主要原因是磨 损。
3. 圆锥滚子轴承——需成对使用
第三章 变速器设计
二、组成 1、传动机构 2、操纵机构
三、发展趋势
1、加强设计工作的系列化，通用化。如在4 档变 速器基础上，附加一个副箱体，使档数变成5档。 2、操纵机构从手动向半自动、自动、电子操纵方 向发展。
第二节
分类依据
变速传动机构布置方案
分 三 四 五 多 固 定 轴 式 类 档 档 档 档 两轴式 中间轴式 双中间轴式 多中间轴式 旋转轴式 备 少 注 用
2）变速器常用轴承形式
例：中间轴式变速器
形式 圆 柱 滚 子 轴 第二轴前支承 径向力 承 中间轴前或后 径向力 支承 第一轴后支承 径+轴 第一轴前支承 径 球轴承 第二轴后支承 径+轴 中间轴支承 径+轴
采用的部位
承载特点
备
注
第一轴内腔尺寸够大
外圈有挡圈
形式 圆锥滚子轴 承
采用的部位 中间轴支承 第一轴前端支承
2、初步计算A A= K A 3 Temx i1 g mm
参数 车型 轿 车 货 车 多档变速器
η g——96%
中心距系数 KA 8.9——9.3 8.6——9.6 9.5——11.0
A 的范围
mm
65——80 80——170
二、外形尺寸 1、横向尺寸 影响横向尺寸的因素有： 1）齿轮直径 2）倒档齿轮直径 3）壳体壁厚及其与齿轮之间的间隙
一、传动机构分类
档 数
轴的形式
用于前置前驱动 用于前置后驱动 用于重型汽车 用于重型汽车 液力机械变速器
二、两轴式与中间轴式变速器
形式 特点 结 构 方 面 轴数 第一轴与输出轴 输出轴末端 动力传递经过 直接档 结 噪 构 声 平 两轴式 2 行 1○ 2 主减速器齿轮○ 一对齿轮 没 简 有* 单 低 高 小(3.0—4.5) 中间轴式 3 同一直线上 万向节 两对齿轮※ 有 复 杂 高 低 大(7—8) 备 注
模具设计基础-第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
（4）弯曲件的孔边距 当弯曲带孔的工件时，如孔位于弯曲变形区附近，则弯 曲后孔的形状会发生改变。为了避免这种缺陷的出现，必须 使孔处于弯曲变形区之外。
当t 2mm ，S t 当t 2mm ，S 2t
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
5．止裂孔、止裂槽 如图 3.12 所示， 当局部弯曲某一段边缘时， 为了防止 尖角处由于应力集中而产生裂纹，可增添工艺孔、 工艺槽或 将弯曲线移动一定距离， 以避开尺寸突变处， 并满足b≥t， h=t+r+b/2的条件。
弯曲件的结构工艺性对弯曲生产有很大的影响。弯曲件良 好的工艺性，不仅能简化弯曲工序和弯曲模的设计，而且还能 提高弯曲件的精度、节约材料、提高生产率。 （1）弯曲件的形状 弯曲件的形状一般应对称，弯曲半径应左右一致，如图 所示。图(b)所示形状左右不对称，弯曲时由于工件受力不平 衡将会产生滑动现象，影响工件精度。
3.7补偿法
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
2) 校正法 校正弯曲时，在模具结构上采取措施，让校正压力集 中施加在弯曲变形区，使其塑性变形成分增加，弹性变形 成分减小，从而使回弹量减小，如图 3.8 所示。
3.8 校正法示意
模具设计ห้องสมุดไป่ตู้础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
四、弯曲件的工艺性
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
3．回弹 由于影响回弹的因素很多，各因素之间往往又互相影 响，因此很难实现对回弹量的精确计算和分析。在模具设 计时，对回弹量的确定大多按经验确定(也可查有关冲压资 料进行估算)，最后通过试模来修正。 在模具设计时，要尽可能消除或减小回弹的影响响(指 消除回弹对弯曲件的影响，但并不能消除弯曲件的回弹现 象)。
当t 2mm ，S t 当t 2mm ，S 2t
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
5．止裂孔、止裂槽 如图 3.12 所示， 当局部弯曲某一段边缘时， 为了防止 尖角处由于应力集中而产生裂纹，可增添工艺孔、 工艺槽或 将弯曲线移动一定距离， 以避开尺寸突变处， 并满足b≥t， h=t+r+b/2的条件。
弯曲件的结构工艺性对弯曲生产有很大的影响。弯曲件良 好的工艺性，不仅能简化弯曲工序和弯曲模的设计，而且还能 提高弯曲件的精度、节约材料、提高生产率。 （1）弯曲件的形状 弯曲件的形状一般应对称，弯曲半径应左右一致，如图 所示。图(b)所示形状左右不对称，弯曲时由于工件受力不平 衡将会产生滑动现象，影响工件精度。
3.7补偿法
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
2) 校正法 校正弯曲时，在模具结构上采取措施，让校正压力集 中施加在弯曲变形区，使其塑性变形成分增加，弹性变形 成分减小，从而使回弹量减小，如图 3.8 所示。
3.8 校正法示意
模具设计ห้องสมุดไป่ตู้础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
四、弯曲件的工艺性
模具设计基础 第三章 弯曲工艺与弯曲模具设计
3．回弹 由于影响回弹的因素很多，各因素之间往往又互相影 响，因此很难实现对回弹量的精确计算和分析。在模具设 计时，对回弹量的确定大多按经验确定(也可查有关冲压资 料进行估算)，最后通过试模来修正。 在模具设计时，要尽可能消除或减小回弹的影响响(指 消除回弹对弯曲件的影响，但并不能消除弯曲件的回弹现 象)。
服装设计基础——第三章服装款式造型
.
57
1、相接法 • 将两个廓形边缘相接但不交叉，就会产生一个两形
相互连接的组合形。 • 相接是服装廓形设计中经常用的方法。
.
58
.
59
2、结合法
• 结合法是指将两个不同或相同的形部分重合后产生 的造型
.
60
3、减缺法
• 减缺是两个不同的服装廓形相互重叠时，将其中 某些部分去掉从而产生一个新的廓形。
.
64
.
65
第三章 服装造型规律
第一节 服装造型要素 第二节 服装款式造型
.
66
第二节 服装设计款式构成造型
一、服装款式造型的概念 一、服装外部廓形设计 三、服装内部结构设计 四、服装部件设计
.
67
三、服装内部结构设计
•内部结构是造型的骨架，也是极具表现力的设计 要素。 •主要以人体胸线、胸点、腰线、臀线及中轴线等 作为参考依据，通过采用不同的横向、竖向、斜 向、曲向的省道线和分割线来塑造完成。 •内部结构的设计变化形式主要有分割、省道、褶 裥、填充、撑架、悬垂、堆积等手法。
.
61
4、 差叠法
把两个相同或不同的形相互重合，取其交叉部分 形成的形，而把其余的形全部去掉。
.
62
5、重合法
重合是将两种服装廓形移近，使其中一个形覆盖 在另一个形之上，彼此重合为一体，产生上或下、 前或后的空间关系，然后来确定新的廓形。
.
63
6、图底法
把两个图形相互拉开一定的距离，然后使人的视线集 中在两个图形中间的部分，原来两个图形的边缘线 在中间圈起的图形就是新的廓形。
.
38
.
39
.
40
.
41
第三章 罐式汽车结构与设计
优 点 ：① 提高了运输效率； ② 保证物料在运输途中不变质； ③ 改善装卸条件，减轻劳动强度； ④ 节省包装材料、降低运输成本； ⑤ 有利于安全运输。
缺 点 ：① 只能装载规定的物料，往往在返程时是空车； ② 装卸货物要有相应的装料设备和接收设备。
专用汽车结构与设计
17:21
机械工程学院
第一节 概述
1-管体 2-外有机玻璃管 3-内有机玻璃 管 4-钨针 5-放气塞 6-定位销 7-螺钉
1-阀套 2-压圈 3-弹簧 4-阀座 5-阀芯 6-阀座圈 7-密封垫 8-衬套 9-套圈 10-底盖 11-O形密封圈 12-顶杆 13-连接杆 14-操纵手柄支架 15-操纵手柄 16-定位板
（5） 放油阀
油泵进口安装真空压力表
阀
滤清器上安装压差表
球阀
油罐 底阀
滤清器
阀 球阀 球阀
球阀 绞盘总成
仪表板
流量计 球阀 球阀
大型加油汽车油路系统
专用汽车结构与设计
17:21
机械工程学院
第二节 液罐汽车的结构与设计
如何实现加油汽车的五种功能？
——操纵各种阀门的开启或关闭
给受油容器加油：开启阀
门5、7、10、16。
支撑座 沉淀槽
罐体形状 降低整车质心高度，减少自重； 增大容积效率，减小空气阻力； 与驾驶室外形相称，造型美观；
专用汽车结构与设计
17:21
底阀及导 液位器 静电导线
机械工程学院
第二节 液罐汽车的结构与设计
罐体容积
L1
L
圆形截面罐体的实际容积
V
4
Di2
L
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
护方式等。
返回本节
下一页
返回主页
退出
3.1.2 主轴部件的传动方式
第
三
主要有齿轮传动、带传动、电动机直接驱动等。
章
1、 齿轮传动： ⑴ 特点：优点是结构简单、紧凑，能够传递较大的
转矩，能适应变转速、变载荷工作。缺点是线速度不 能过高，通常小于12~15m/s，不如带传动平稳。
⑵ 应用：应用最广泛。
第
（三）主轴传动件位置的合理布置
三
1、传动件在主轴上轴向位置的合理布置
章
⑴ 原则：合理布置传动件在主轴上的轴向位置，可以 金
改善主轴的受力情况，减少主轴变形，提高主轴的抗振 属
性。主轴上传动件轴向布置时，应尽量靠近前支承，有 切
多个传动件时，其中最大传动件应靠近前支承。
削
⑵ 方式：图3-5
机
a图方式受力情况较好，用得最为普遍；
机床，如立铣、多刀车床等。
返回本节
未完待续……
返回主页
退出
3.1.3 主轴部件结构设计
第
（二）推力轴承的位置配置型式 3、两端配置;图c,d ⑴ 方式：指两个方向的推力轴承分别布置在前后两个
支承处。 ⑵ 特点：这类配置方案当主轴受热伸长后，影响主轴
轴承的轴向间隙。为避免松动，可用弹簧消除间隙和补 偿热膨胀。
金 属 切 削 机
2、带传动：
床
⑴ 特点：优点是靠摩擦力传动（除同步齿形带外） 设
、结构简单、制造容易、成本低，特别适用于中心距
计
较大的两轴间传动；皮带有弹性可吸振，传动平稳，
噪声小，适宜高速 传动；带传动在过载时会打滑，能
起到过载 保护作用。缺点是有滑动，不能用在转速比
要求准确的场合。
返回本节
未完待续……
精度高，对提高主轴部件刚度有利。
削
⑶ 应用：这种配置用于轴向精度和刚度要求较高的高 机
精度机床或数控机床。
床
2、后端配置：图b
设
⑴ 方式：指两个方向的推力轴承都布置在后支承处。
计
⑵ 特点： 这类配置方案前支承处轴承较少，发热小，
温升低；但主轴受热后向前伸长，影响轴向精度。
⑶ 应用：这种配置用于轴向精度要求不高的普通精度
第三章 典型部件设计
第一节 主轴部件设计
第三章 典型部件设计
退出
3.1 主轴部件设计
一、主轴部件应满足的基本要求
第 三
章
二、主轴部件的传动方式
金
属
三、主轴部件结构设计
切 削
机
四、主轴滚动轴承
床
设
五、主轴滑动轴承
返回本章
计
上一页
返
下一页
回
主
页
3.1.1 主轴部件应满足的基本要求
主轴部件：是机床的执行件，支承并带动工件或刀具 旋转进行切削，承受切削力及驱动力。由主轴及其支承 轴承、传动件、密封件及定位元件等组成。
章
金 属 切 削 机 床 设 计
两支承方式主要用于通用机床，三支承结构用于数
控机床。三支承结构中，采用前、中支承为主要支承的
较多。
返回本节
下一页
返回主页
退出
3.1.3 主轴部件结构设计
第
（二）推力轴承的位置配置型式
三
1、前端配置：图3-4a
章
⑴ 方式：指两个方向的推力轴承都布 置在前支承外。 金 ⑵ 特点：这类配置方案在前支承处轴承较多，发热量 属 大，温升高；但主轴受热后向后伸长，不影响轴向精度， 切
较大的驱动功率和转矩；便于组织专业化生产。
⑵ 应用：它广泛应用于精密机床、高速加工中心和数控
车床中。图3-3为高速内圆磨床电主轴。
返回本节
下一页
返回主页
退出
3.1.3 主轴部件结构设计
第
三
（一）主轴部件的支承数目 机床主轴一般采用前、后两个支承或三支承结构。 两支承方式（图2-24卧式铣床主轴107页）结构简单、 制造装配方便、容易保证精度。 为提高刚度和抗振性，有的机床采用三个支承。 三个支承中可以前、后支承为主要支承，中间支承为辅 助支承，（图2-23卧式车床主轴106页） ；也可以前、中 支承为主要支承，后支承为辅助支承，（图2-29卧式加 工中心主轴112页）。
返回主页
退出
3.1.2 Байду номын сангаас轴部件的传动方式
第
2、带传动： ⑵ 同步齿形带：是通过带上的齿形与带轮上的轮齿相啮
三 章
合传递运动和动力。分梯形齿（图3-2）和圆弧形齿。
金
优点是无相对滑动，传动比准确、精度高；强度高，可传递100KW 属 以上的动力 ；厚度小、质量小、传动平稳、噪声小，速度可达50m/s； 切
4、 温升和热变形： 指主轴部件运转时，因各相对运动处的摩擦生热，
金 属 切 削
切削区的切削热等使主轴部件的温度升高，形状尺寸
机
和位置发生变化，造成主轴部件的所谓热变形。从而
床
影响加工精度。
设
5、精度保持性：
计
指长期地保持其原始制造精度的能力。主轴丧失
原始精度的主要原因是磨损。要提高耐磨性应合理选
择主轴材料，轴承材料、类型，热处理方式，润滑防
无需特殊涨紧，对轴和轴承压力小，传动效率高；不需要润滑，耐水
削
、耐腐蚀，可在高温下工作，维护保养方便；传动比大，达1/10以上
机
。 缺点是制造工艺复杂，安装条件要求高。
3、电动机直接驱动方式：即电机转子直接设计成主轴。 ⑴ 特点：主轴单元大大简化了结构，有效地提高了主轴
床 设 计
部件的刚度，降低了噪声和振动；有较宽的调速范围；有
第 三 章
金 属 切 削 机 床 设 计
型、数量、预紧和配置形式，主轴部件的制造、装配质
量。静刚度不足对机床的加工精度有直接影响。目前，
对主轴部件尚无统一的刚度标准。
返回本节
返回主页
退出
3.1.1 主轴部件应满足的基本要求
第
三
3、抗振性：
章
指抵抗受迫振动和自激振动的能力。目前，抗振性 的指标尚无统一标准，只能参考一些实验数据。
⑶ 应用：这种配置常用于短主轴，如组合机床主轴。 4、中间配置：图e ⑴ 方式：指两个方向的推力轴承在前支承的后侧。
三 章
金 属 切 削 机 床 设 计
⑵ 特点：这类配置方案可减少主轴的悬伸量，并使主
轴的热膨胀向后；但前支承结构较复杂，温升也较高。
⑶ 应用：很少应用。
返回本节
下一页
返回主页
退出
3.1.3 主轴部件结构设计
床
b图方式主要用于具有大转盘的机床，如立式车床、镗床等；
设
c图方式较多地用于带传动，更换传动带方便，如磨床等。
1、旋转精度：指装配后，在无载荷、低速转动条件 下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。
旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装 配和调整精度。
2、刚度：指主轴部件在外加载荷作用下抵抗变形的 能力（图3-1）。分静刚度和动刚度。
主轴部件的刚度是综合刚度， 它是主轴、轴承等 刚度的综合反映。取决于主轴的尺寸、形状，轴承的类