第三章 典型部件设计(机械制造装备设计 第四版)
第三章 机床典型部件设计
（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
机械制造装备设计第3章习题答案
《机械制造装备设计》第4版第三章习题参考答案3-1 为什么对机床主轴要提出旋转精度、刚度、抗振性、温升及耐磨性要求？主轴组件的功用是缩小主运动的传动误差并将运动传递给工件或刀具进行切削，形成表面成形运动；承受切削力和传动力等载荷。
主轴组件直接参与切削，其性能影响加工精度和生产率。
末端传动组件（包括轴承）要有较高的制造精度、支承刚度，必要时采用校正机构，这样可缩小前面传动件的传动误差，且末端组件不产生或少产生传动误差。
旋转精度是主轴组件装配后，静止或低速空载状态下，刀具或工件安装基面上的全跳动值。
它取决于主轴、主轴的支承轴承、箱体孔等的制造精度，装配和调整精度。
动态刚度包括抗振性、热变形、噪声。
耐磨性是精度保持性的体现。
故机床主轴要提出旋转精度、刚度、抗振性、温升及耐磨性要求。
3-2 主轴部件采用的滚动轴承有那些类型，其特点和选用原则是什么？双列圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴承、角接触球轴承、双列圆锥滚子轴承。
双列圆柱滚子轴承，滚子直径小，数量多(50~60个)，具有较高的刚度；两列滚子交错:1，轴向布置，减少了刚度的变化量；外圈无挡边，加工方便；主轴内孔为锥孔，锥度12移动内圈使之径向变形，调整径向间隙和预紧；黄铜实体保持架，利于轴承散热。
NN3000K 超轻系列轴承。
轴承型号为234400，接触角60ο，滚动体直径小，极限转速高；外圈和箱体孔为间隙配合，安装方便，且不承受径向载荷；与双列圆柱滚子轴承配套使用。
角接触球轴承常用的型号有7000C系列和7000AC系列，前者接触角为15ο，后者为25ο。
7000C系列多用于极限转速高，轴向负载小的机床，如内圆磨床主轴等；7000AC系列多用于极限转速高于双列滚子轴承，轴向载荷较大的机床，如车床主轴和加工中心主轴。
为提高支承刚度，可采用两个角接触球轴承组合安装。
圆锥滚子轴承，与圆锥齿轮相似，内圈滚道锥面、外圈滚道锥面及圆锥滚子轴线形成的锥面相交于一点，以保证圆锥滚子的纯滚动。
机械制造装备设计之3——典型部件设计-哈工大(威海)黄博
第六页，共95页。
4.1典型部件设计——主轴部件设计
主轴的传动形式（1）齿轮传动 轮齿的啮合传动，结构简单、紧凑；能传递较大的扭矩，适应变转速、变载荷工作。不足：线速度需<12~15m/s，且不如带传动平稳。（2）带传动 靠摩擦力传递动力。结构简单，皮带有弹性可吸振，传动平稳，噪声小；过载时打滑，具有过载保护作用。适用于中心距较大的两轴间传动。不足：传动速比不够准确。
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4.1典型部件设计——主轴部件设计
主轴的结构 取决于主轴上安装的刀具、夹具、工件、传动件、轴承的类型、数量、位置和安装定位方法。主轴前端形式 取决于机床的类型和安装夹具或刀具的形式 。通用机床已有标准化的形式。主轴整体结构 空心阶梯轴，外径从前端到尾部逐渐减小。
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4.1典型部件设计——主轴部件设计
主轴的选材依据：载荷类型、耐磨性、热处理方法。（1）普通机床主轴 采用45# 或60#优质结构钢。在主轴支承轴颈及装卡刀具的定位基面进行局部高频淬火，提高耐磨性，硬度为50~55HRC。（2）精密、大载荷、有冲击的机床主轴 采用中碳或低碳合金钢，如40Cr，20Cr。进行高频淬火或渗碳淬火，提高耐磨性，硬度52~65HRC。（3）主轴材料的攻关点 怎样减小高速、高效、高精密机床主轴的热变形、振动。 已诞生的新型材料有玻璃陶瓷材料。主轴的技术要求：① 主轴前后轴承轴颈的同轴度，② 锥孔相对于前后轴颈中心连接线的径向跳动，③ 定心轴颈及其定位轴肩相对于前后轴颈中心线径向和轴向跳动等。
两摩擦面完全由液体隔开的摩擦→理想→ｆ≈0.001～0.01
干、边界、液体摩擦并存→实际
→非液体摩擦
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4.1典型部件设计——主轴部件设计
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案(李庆余)
《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求？什么是人机关系？机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。
机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
机械制造装备设计 第三章 典型部件设计(3.1)
二.典型的主轴轴承配置型式
•1.速度型 •3.刚度速度型 •主轴前后轴承都采用角接触球 •前轴承采用三联角接触球轴承， 轴承 (两联或三联)。 •2．刚度型 后支承采用双列短圆柱滚子轴承。 当轴向切削分力较大时，可 · 选 •前支承采用双列短圆柱滚子 •主轴的动力从后端传人后轴，承 用接触角为 25°的球轴承；轴 轴承承受径向载荷和 60°角 要承受较大的传动力，所以采用 向切削分力较小时，可选用接 接触双列向心推力球轴承承 双列短圆柱滚子轴承。 触角为 15 °的球轴承。在相 受轴向载荷，后支承采用双 •前轴承的配置特点是：外侧的两 同的工作条件下，前者的轴向 列短圆柱滚子轴承。 个角接触球轴承大口朝向主轴工 刚度比后者大一倍。 •这种轴承配置的主轴部件， 作端，承受主要方向的轴向力； • 角接触球轴承具有良好的高速 适用于中等转速和切削负载 第三个角接触球轴承则通过轴 较大，要求刚度高的机床。 套性能，因而适用于高速轻载或 · 与外侧的两个轴承背靠背配置， 精密机床， 使三联角接触球轴承有一个较大 支承跨，以提高承受颠覆力矩的 刚度。
3.1.3主轴部件结构设计
（二）推力轴承位置配置型式
•两个方向的推力轴承都布置 •在前支承外。 两个方向的推力轴承配置 在前支承的后侧。 •在前支承处轴承较多，发热 • 两个方向的推力轴承都布置 大，温升高；但主轴受热后 • 这类配置方案可减少主轴 • 两个方向的推力轴承分别 在后支承处。 向后伸长，不影响轴向精度， 的悬伸量，并使主轴的热膨 布置在前后两个支承处。 精度高，对提高主轴部件刚 • 前支承处轴承较少，发热小， 胀向后；但前支承结构较复 •主轴受热伸长后，影响主 度有利。 温升低；但是主轴受热后向 杂，温升也可能较高。 轴轴承的轴向间隙。为避免 前伸长，影响轴向精度。 • 用于轴向精度和刚度要求较 松动，可用弹簧消除间隙和 高的高精度机床或数控机床。 •用于轴向精度要求不高的普 补偿热膨胀。 通精度机床，如立铣、多刀 •常用于短主轴，如组合机 车床等。 床主轴。
第三章 典型部件设计(机械制造装备设计 第四版)
综合主轴弯曲和支承变形，确定最 佳跨距
3
2
1
4
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机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
主支承轴颈
（1）主轴的构造
主轴的构造和形状主要取决于主轴
上所安装的刀具、夹具、传动件、
设计基准
轴承等零件的类型、数量、位置和
安装定位方法等。
预紧就是采用预加载荷的方法消除轴承间隙，而且有 一定的过盈量，使滚动体和内外圈接触部分产生预变形， 增加接触面积，提高支承刚度和抗振性。预紧力通常分为 三级：轻预紧、中预紧和重预紧，代号为A、B、C。
（1）双列圆柱滚子轴承预紧有两种方式：一是用螺母轴 向移动轴承内圈；二是采用过盈套进行轴向固定。
（2）角接触轴承使内外圈产生轴向错位，同时实现径向和 轴向预紧。
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机械制造装备设计 3.2.2 支承件的结构设计
（一）机床的类型、布局和支承件的形状
机床的类型可分为三类：中小型机床、精密和高精密 机床、大型和重型机床
机床的布局形式直接影响支承件的结构设计。中型卧 式车床采用前倾车身、前倾托板布局形式较多，优点 是排屑困难，不使切屑堆积在导轨上将热量传给床身 而产生热变形；容易安装自动排屑装置；创深设计成 封闭的箱形，能保证有足够的抗弯和抗扭强度。
（1）旋转精度：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：是指主轴部件在外加载荷作用下抵抗变性的能 力。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。 （3）抗振性：是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。 （4）温升和热变性：主轴部件运 转时，因各相对处的摩擦生热，切 削区的切削热等使主轴部件的温度 升高，形状尺寸和位置发生变化， 造成主轴部件的所谓热变性。 （5）精度保持性：是指长期地保 持其原始制造精度的能力。
02210机械制造装备设计第4版课后习题答案(李庆余)
《机械制造装备设计》第4版第一章习题参考答案1-1 机床应满足哪些基本要求？什么是人机关系？机床应具有的性能指标:1、工艺范围；2、加工精度；3、生产率和自动化；4、可靠性；人机关系：使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件；能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
机床的信号指示系统的显示方式、显示器位置等都能使人易于无误地接受；机床的操纵应灵活方便，符合人的动作习惯，使操作者从接收信号到产生动作不用经过思考，提高正确操作的速度，不易产生误操作或故障。
机床造型应美观大方，色彩协调，提高作业舒适度。
另外，应降低噪声，减少噪声污染。
1-2 机床设计的内容和步骤是什么？机床设计大致包括总体设计，技术设计，零件设计，样机试制和试验鉴定四个阶段。
1-3 机床的总体方案拟定包括什么内容？机床总布局的内容和步骤是什么？总体设计：1、掌握机床的设计依据；2、工艺分析；3、总体布局；4、确定主要的技术参数机床总体布局：1、分配机床运动；2、选择传动形式和支承形式；3、安排操纵部位；4、拟定提高动刚度的措施。
1-4 机床分配运动的原则是什么？驱动型式如何选择？机床运动的分配应掌握四个原则：1、将运动分配给质量小的零部件；2、运动分配应有利于提高工件的加工精度；3、运动分配应有利于提高运动部件的刚度；4、运动分配应视工件形状而定。
机床的主传动按驱动电动机类型分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
交流电动机驱动又分为单速电动机、双速电动机及变频调速电动机驱动。
机床传动的形式有机械传动，液压传动等。
机械传动靠滑移齿轮变速，变速级数一般少于30级，它传递功率大，变速范围较广，传动比准确，工作可靠，广泛用于通用机床中，尤其是中小型机床中。
缺点是有相对转速损失，工作中不能变速。
随着变频调速技术的迅速发展，变频调速—多楔带—齿轮传动组合的传动已成为机床主传动的主导形式。
液压无级变速传动平稳，运动换向冲击小，易于实现直线运动，适用于刨床、拉床、大型矩台平面磨床等机床的主运动中。
机械制造装备设计第4版教学课件ppt作者关慧贞第二章金属切削机床设计
2.1.2 机床模块化设计方法
选配具有不同 性能的，可以 互换选用的模 块
关键： a. 模块接合
部设计 b. 模块快速
配.2 金属切削机床设计的基本理论
（一） 机床的运动学原 理
工件的加工，就是通过刀具相对工件的运动来完成的。
机床运动学是研究、分析和实现机床期望的加工功能所需 要的运动功能配置。
外圆磨床 最大磨削直径
第2主参数 工件最大长度 最大跨距 工作台工作面长度 最大磨削长度
2.1.1 机床设计应满足的基本要 求 • 2.机床的柔性：适应加工对象变化的能力。
• 3.与物流系统的可接近性：机床与物流系统之间进行物流（工 件、刀具、切屑等）流动的方便程度。
• 4.机床的刚度：加工过程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相 对于工件在影响加工精度方向变形的能力。包括静态刚度、动 态刚度、热态刚度。
1) 温度控制技术 热平衡结构设计技术 基础部件温度控制 关键部件温度控制
滑台
立柱
底座
机床热变形及其补偿技术的研究
1) 温度控制技术 热平衡结构设计技术 基础部件温度控制 关键部件温度控制
中空丝杆冷 却技术已得
到应用
4.3 机床热变形及其补偿技术的研究
机床热变形及其补偿技术的研究
2) 实时热补偿技术
机床在大空调厂房中，早、中、晚温度变化梯度较大，机床从冷却到 全热态过程中，机床的 坐标系原点存在漂移；钢件材料的热线张系数 和铝材料相差较大 (c) 解决方案 稳定机床工作的环境温度，搭建了二次恒温空调间，在加工前数小时 预热后不停机连续加工到完成，工件实测误差控制到0.05mm以内
机床热变形及其补偿技术的研究
笛卡尔直角坐标系
机械制造装备设计第三章习题答案（关慧贞）
机械制造装备设计第三章习题答案（关慧贞）第三章典型部件设计1.主轴部件应满足那些基本要求？答：主轴部件应满足的基本要求有旋转精度、刚度、抗振性、温升热变形和精度保持性等。
主轴的旋转精度是指装配后，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。
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，通常以主轴前端产生单位位移的弹性变形时，在位移方向上所施加的作用力来定义，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。
主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。
主轴部件的振动会直接影响工件的表面加工质量，刀具的使用寿命，产生噪声。
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，必须提高其耐磨性。
2.主轴轴向定位方式有那几种？各有什麽特点？适用场合答：（1）前端配置两个方向的推力轴承都分布在前支撑处；特点：在前支撑处轴承较多，发热大，升温高；但主轴承受热后向后伸，不影响轴向精度；适用场合：用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床。
（2）后端配置两个方向的推力轴承都布置在后支撑处；特点：发热小、温度低，主轴受热后向前伸长，影响轴向精度；适用范围：用于普通精度机床、立铣、多刀车床。
（3）两端配置两个方向的推力轴承分别布置在前后两个支撑处；特点：这类配置方案当主轴受热伸长后，影响轴承的轴向间隙，为避免松动，可用弹簧消除间隙和补偿热膨胀；适用范围：用于短主轴，如组合机床。
（4）中间配置两个方向的推力轴承配置在前支撑后侧；特点：此方案可减少主轴的悬伸量，使主轴热膨胀后向后伸长，但前支撑结构复杂，温升可能较高。
3.试述主轴静压轴承的工作原理答：主轴静压轴承一般都是使用液体静压轴承，液体静压轴承系统由一套专用供油系统、节流器和轴承三部分组成。
静压轴承由供油系统供给一定压力油，输进轴和轴承间隙中，利用油的静压压力支撑载荷、轴颈始终浮在压力油中。
机械制造装备设计PPT课件-第三章_机床主要部件设计(3)
用螺钉连接两个螺母的 凸缘，在凸缘间加垫片。
第四节 滚动丝杠螺母副机构
二、滚珠循环方式及轴向间隙调整 1.滚珠循环方式
（1）外循环滚珠丝杠副 如图，丝杠螺母
之外置有插管式回 珠器5，螺母之内 装有挡珠器。
丝杠匀速转动时，挡珠器能迫使滚珠转几圈后，经回珠器返回 入口，完成一个滚动循环，同时准备开始新的循环。
钢珠每一个循环称为一列，每一列内每个导程称为一圈，外循 环每列有1.5圈、2.5圈、 3.5圈，剩下的半圈用作回珠。
第四节 滚动丝杠螺母副机构
2.轴向间隙的调整和施加预紧力的方法 为什么滚珠丝杠轴向间隙要能够调整？怎样调整？
滚珠丝杠副的轴向间隙会造成： ① 滚珠丝杠启动、停止以及受冲击载荷时运动不平 稳； ② 反向时存在空行程，影响传动精度和定位精度。
调整方法: 采用双螺母装置消除轴向间隙。
第四节 滚动丝杠螺母副机构
第三节 导轨设计
④ 燕尾形和矩形导轨的组合
这组导轨调整方便，承载力矩大。广泛用在机床的横梁、立柱、 摇臂导轨中。
第三节 导轨设计
⑤ 双燕尾形导轨
是一种不用辅助导轨副的闭式导轨。导轨高度小，可承受颠覆 力矩。
燕尾导轨是过定位，必须用镶条调整摩擦面的间隙。由于结构 原因，此导轨刚度差，加工、检验、维修不方便。
如图：常用的闭式静压导轨，液压泵产生的压力油，经可变节 流器节流后，通入导轨面油腔A和辅助导轨面油腔B
导轨面的油腔形成一个个独立的液压支承点，在液压的作用下， 动导轨及其运动部件便浮动起来，形成液体摩擦。
第三节 导轨设计
五、低速运动平稳性 1. 爬行现象及产生原因
1）爬行 是进给传动机构的一种低速运动的不均匀现象，即在 传动件以很低的速度匀速转动时，工件台出现速度不均匀的跳跃式 运动，或出现间歇式运动，速度时快时慢，时走时停。
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机械制造装备设计
机械制造装备设计
大连理工大学 机械工程学院
机械制造装备设计
目录
第一章 机械制造及装备设计方法
第二章 金属切削机床设计
第三章 典型部件设计 第四章 工业机器人设计
第五章 机床夹具设计
第六章 物流系统设计
第七章 机械加工生产线总体设计
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第三章 典型部件设计
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机械制造装备设计
主轴部件的传动方式
3.1.2 主轴部件的传动方式
各传动类型具有什么特点
：特点是结构简单、紧凑，能够传 递较大的扭矩，能适应变转速、变载荷工作， 应用最广。缺点是线速度不能过高，通常小 于12~15m/s。
：特点是靠摩擦力传动（除同步齿形 带外）、结构简单、制造容易、成本低，特 别适用于中心距较大的两轴间传动。皮带有 弹性可吸振，传动平稳，噪声小，适宜高速 传动。带传动在过载中会打滑，能起到过载 保护作用。缺点是有滑动，不能用在速比要 求准确的场合。 大连理工大学 机械工程学院卧式铣ຫໍສະໝຸດ 变速箱某加工中心主轴箱展开图
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机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
推力轴承位置的配置形式（推力轴承布置在什么位置）
各配置形式各有什么特点？
：两个方向的推力轴承都
布置在前支承外。这类配置方案在前支承
处轴承较多，发热大，温升高；但主轴受
热后向后伸长，不影响轴向精度，精度高
，对提高主轴部件刚度有利。用于轴向精
度和刚度要求较高的高精度机床或数控机
床。
：两个方向的推力轴承都
布置在后支承处。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。用于轴向精
度要求不高的普通精度机床，如立铣、多
刀车床等。
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机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
（3）
：两个方向的推
力轴承分别布置在前后两个支承
处。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。常用于短主轴
，如组合机床主轴。
（4）
：两个方向的推
力轴承在前支承的后侧。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，温升也可能较高。
机械制造装备设计 3.1.2 主轴部件的传动方式
： 同步齿形带是通过带上的齿形与带轮上 的轮齿相啮合传递运动和动力。同步齿形 带的齿形有两种:梯形齿和圆弧齿。
：特点是主轴单元大 大简化了结构，有效地提高了主轴部件的 刚度，降低了噪声和振动；有较宽的调速 范围；有较大的驱动功率和扭矩；便于组 织专业化生产。广泛应用于精密机床、高 速加工中心和数控车床中。
第一节 主轴部件设计
第二节 支承件设计 第三节 导轨设计 第四节 机床刀架和自动换刀装置设计
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机械制造装备设计3.1 主轴部件设计
主轴部件是 机床的执行 件，由主轴 及其支承轴 承、传动件 、密封件及 定位元件等 组成。
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机械制造装备设计 3.1.1 主轴部件应满足的基本要求
主轴部件中最重要的组件是什么？
进行主轴部件设计时候，关于轴承我们需要考虑哪些方 面的问题？
（轴承配置、精度选择） （轴承配置部分涉及一些） （轴承预紧、润滑和密封）
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机械制造装备设计
3.1.4 主轴滚动轴承
主轴轴承的配置型式应根据刚度、转速、承载能力、抗振性和噪 声等要求来选择。
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机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
主轴部件结构 设计应该包括 哪些方面？
大连理工卧大学式机铣械床工变程学速院箱
机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
多数机床的主轴采用前、后两个支承。 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；也 可以前、中支承为主要支承，后支承为辅助支承。且后者 应用较多。
（2）主轴的材料和热处理
普通机床主轴可选用中碳钢（如45
钢），调质处理后，在主轴端部、
椎孔、定心轴颈或定心锥面等部位
进行局部高频淬硬，以提高其耐磨
性。
（3）主轴的技术要求
首先制定出满足主轴旋转精度所需
的技术要求；再考虑表面粗糙度、
表面硬度等
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3.1.4 主轴滚动轴承
取决于主轴端部结构、前支承轴承 配置等，由结构设计决定
综合主轴弯曲和支承变形，确定最 佳跨距
3
2
1
4
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机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
主支承轴颈
（1）主轴的构造
主轴的构造和形状主要取决于主轴
上所安装的刀具、夹具、传动件、
设计基准
轴承等零件的类型、数量、位置和
安装定位方法等。
应尽量靠近前支承，有多个传动件时，其中最 大传动件应靠近前支承。（原则）
大连理工大学 机械工程学院
机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
请指出以下结构参数？
3
2
1
4
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机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
按机床类型、功率和加工直径查表
满足工艺要求的，不削弱强度情况 下的较大值
良好的高速性能，承 载小（高速轻载荷精 密机床）
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机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
主轴传动件位置布置的内容
合理布置传动件在主轴上的轴向位置，可 以改善主轴的受力情况，减少主轴变形，提高 主轴的抗振性。主轴上传动件轴向布置时，应 尽量靠近前支承，有多个传动件时，其中最大 传动件应靠近前支承。（意义）
传动件在主轴上的布置方式