数控机床第二单元第34章ppt课件

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1、目目 录录第三章 数控机床主传动系统 第四章 数控机床的进给运动系统 第五章 数控机床导轨与任务台 第六章 数控机床的自动换刀安装 第七章 刀具交换安装 第八章 典型数控机床的构造与控制 第九章 数控机床的液压与气压系统 第三章第三章 数控机床主传动系统数控机床主传动系统v第一节第一节 机械根底知识机械根底知识v第二节第二节 数控机床主传动系统的特点数控机床主传动系统的特点v第三节第三节 数控机床主轴传动类型数控机床主轴传动类型v第四节第四节 主轴部件主轴部件v第五节第五节 主轴组件的光滑与密封主轴组件的光滑与密封第一节第一节 机械根底知识机械根底知识 v一、齿轮传动和带传动 v齿轮传动是机械

2、传动中最主要的一类传动，方式很多，运用广泛，最常用的是渐开线齿轮传动。与其它传动相比，齿轮传动有以下特点：v1 两轮瞬时传动比(角速度之比)恒定。v2 适用的圆周速度和传动功率范围较大。v3传动效率较高、寿命较长。v4能实现平行、相交、交错轴间传动。v与其他传动相比，有以下缺陷：v1制造和安装精度要求较高，本钱较高。v2不适用于间隔较远的传动。v3为了保证光滑良好，齿轮的啮合齿之间在设计上要保证有一定的侧隙，这对传动精度有一定的影响，尤其是运用于类似数控机床等高精度设备上，要采取必要的消除侧隙的手段。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第一节第一节 机械根底知识机械根底知识图3-1传动带类

3、型a) 平带 b) V带 c) 多楔带 d) 圆带a)b)c)d)第一节第一节 机械根底知识机械根底知识图3-2 啮合型带传动第一节 机械根底知识v二、轴的类型、资料及运用v轴是组成机器的重要零件之一。根据轴在任务时所受载荷的不同，轴可分为：v1 心轴 只接受弯矩作用而不接受转矩作用的轴。按其能否与轴上零件一同转动可分为转动心轴(图3-3 a)和固定心轴(图3-3 b)两种。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第一节 机械根底知识图3-3 心轴a)转动心轴 b)固定心轴a)b)第一节 机械根底知识v2 转轴 既接受弯矩作用又接受转矩作用的轴，如齿轮减速器中的轴(图3-4)。v3 传动轴 主

4、要接受转矩作用而不受弯矩作用或只接受很小弯矩的轴图3-5。轴按其轴线外形的不同又可分为直轴(图3-6)、曲轴(图3-7)和挠性钢丝轴(图3-8)。直轴运用较广，按其外形不同又可分为光轴(图3-6a)和阶梯轴(图3-6b)。为了提高轴的刚度或减轻分量，有时将轴制成空心轴(图3-6c)。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第一节 机械根底知识图3-4 转轴第一节 机械根底知识图3-5 传动轴图3-6 直轴图3-7 曲轴图3-8 挠性钢丝轴第一节 机械根底知识v三、联轴器、离合器及制动器的主要类型、特点及运用v联轴器和离合器是机械传动中常用的部件。它们主要用来联接轴与轴(有时也联接轴与其它回转零

5、件)，以传送运动与扭矩；有时也可用作平安安装。联轴器和离合器的区别是：联轴器的装配要在机器停顿运转后进展；离合器那么可以在机器的运转过程中进展分别或结合。制动器是用来迫使机器迅速停顿运转或降低机器运转速度的机械安装。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第一节 机械根底知识v联轴器的类型很多，根据内部能否含有弹性元件，可以划分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。弹性联轴器含有弹性元件，可以缓冲减振，也可以在不同程度上补偿两轴间的偏移；刚性联轴器根据其构造特点可分为固定式和可挪动式两类。可挪动式刚性联轴器对两轴间的偏移量具有一定的补偿才干。如图3-9所示为凸缘联轴器，属于固定式刚性联轴器；如图3-

6、10所示为滑块联轴器，属于可移式刚性联轴器；如图3-11所示为弹性柱销联轴器，属于弹性联轴器。第一节 机械根底知识图3-9 凸缘联轴器图3-10 滑块联轴器图3-11 弹性柱销联轴器第一节 机械根底知识v离合器根据其任务原理的不同可分为牙嵌式和摩擦式两类；按控制离合的方法不同又可分为支配式和自动式两类。牙嵌离合器构造简单，尺寸小，任务时无滑动，并能传送较大的转矩，故运用较多；其缺陷是运转中接合时有冲击和噪声，必需在两轴转速差很小或停车时进展接合或分别，如图3-12所示。摩擦离合器可分为单盘式、多盘式和圆锥式三类。单盘式离合器构造简单，但传送的转矩较小。多盘式离合器的优点是径向尺寸小而承载才干大

7、，联接平稳，因此适用的载荷范围大，运用较广。其缺陷是盘数多，构造复杂，离合动作缓慢，发热、磨损较严重，如图3-13 。第一节 机械根底知识图3-13 多盘式摩擦离合器1自动轴 2自动轴套筒 3从动轴 4从动轴套筒 5外摩擦片6内摩擦片 7支配环 8杠杆 9弹簧篇 10调理螺母图312 牙嵌离合器1、2半离合器 3支配环第一节 机械根底知识v四、平键、花键、新型联接构造的特点和运用v平键联接对中性好、构造简单、拆装方便，运用最广。按用途可分为普通平键、导向平键和滑键。v花键联接是由周向均布多个键齿的花键轴和多个键槽的花键毂构成的联接。任务时靠键齿的侧面相互挤压传送转矩。花键联接的优点是：键齿多，

8、承载才干强；轴上零件和轴的对中性好；导向性好；键槽较浅，齿根应力集中小，对轴和毂的强度减弱也小。缺陷是本钱高、加工精度要求高。故适用于定心精度要求较高和载荷较大的场所。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第二节 数控机床主传动系统的特点v数控机床与普通机床比较，其主传动系统具有如下特点：v1主轴转速高，变速范围广，并可无级变速v为了获得高的消费率和好的外表质量，数控机床必需具有更高的转速和更宽的变速范围，使加工时能合理选用切削用量。由于数控机床的变速是按照控制指令自动进展的，因此主轴要求无级变速，并能迅速可靠地自动实现，使切削过程一直处于最正确形状。v2主轴传动平稳，噪声低，精度高v数控机

9、床的加工精度与主传动系统的刚度亲密相关。为此，应提高传动件的制造精度与刚度，齿轮齿面应进展高频淬火添加耐磨性；最后一级采用斜齿轮传动，使传动平稳；采用高精度轴承及合理的支承跨距等，以提高主轴组件的刚度。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第二节 数控机床主传动系统的特点v3具有良好的抗振性和热稳定性v数控机床普通要同时承当粗加工和精加工义务，加工时能够由于断续切削、加工余量不均匀、运动部件不平衡以及切削过程中的自激振动等缘由，呵斥主轴振动，影响加工精度和外表质量。因此在主传动系统中的主要零部件不但要具有一定的静刚度，而且要求具有良好的抗振性。此外，在切削加工过程中，主传动系统的发热往往使零

10、部件产生热变形，破坏零部件之间的相对位置精度和运动精度，呵斥加工误差。为此，要求主轴部件具有较高的热稳定性，通常要求坚持适宜的配合间隙，并采用循环光滑等措施来实现。v4能实现刀具的快速和自动装卸v在自动换刀的数控机床中，主轴应能准确地停在某一固定位置上，以便在该处进展换刀等动作，这就要求主轴实现定向控制。此外，为实现主轴快速自动换刀功能，必需设计有刀具的自动夹紧机构。第三节 数控机床主轴传动类型1带有变速齿轮的主传动这种类型如图3-14a所示，主要适用于大、中型数控机床。它是经过二级以上齿轮副实现分段无级变速，其优点是可以确保低速时的转矩，满足主轴输出转矩特性的要求，而且变速范围广。但构造复杂

11、，需添加光滑和温度冷却系统，本钱较高。齿轮变速方式有：电液控制拨叉方式和电磁离合器方式，在一些简易或教学型数控机床中采用手动换挡方式。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第三节 数控机床主轴传动类型v2经过带传动的主传动v这种类型如图3-14b所示，主要运用在小型数控机床上。它经过一级带传动实现变速，其优点是构造简单，安装调试方便。但变速范围受电动机调速范围的限制，只能适用于低转矩特性要求的主轴。带传动变速中，常用的带类型有V带、平带、多楔带和齿形带。同步齿形带传动是一种综合了带传动和链传动优点的新型传动，可使主、从动带轮作无相对滑动的同步传动。v3由调速电动机直接驱动的主传动v这种主传动

12、系统如图3-14c所示，采用无级调速的电动机直接驱动主轴旋转，因此大大简化了主轴箱体和主轴的构造，有效地提高了主轴部件的刚度。但主轴输出转矩小，电动机发热对主轴的精度影响较大。v近年来出现的一种新式内装电动机主轴，将主轴与电动机转子合为一体。其优点是主轴组件构造紧凑、质量轻、惯性小，可提高起动、停顿的呼应特性，有利于控制振动和噪声。但电动机发热易使主轴产生热变形，因此控制温升是运用内装电动机主轴要处理的关键问题。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第三节 数控机床主轴传动类型图 3-14 主传动系统的类型a齿轮传动 b)带传动 c直接驱动第四节 主轴部件v主轴部件是机床的一个关键部件，它包

13、括主轴的支承、安装在主轴上的传动零件等。主轴部件质量的好坏直接影响加工质量。机床的主轴部件应在主轴的回转精度、部件的构造刚度和抗振性、运转温度和热稳定性、部件的耐磨性和精度坚持才干等方面均到达规定要求。对于数控机床尤其是自动换刀数控机床，为了实现刀具在主轴上的自动装卸与夹持，还必需有主轴准停安装、刀具自动夹紧安装、主轴孔的清洁安装等。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第四节 主轴部件v一、主轴端部构造外形v主轴端部用于安装刀具或夹持工件的夹具。在设计要求上，应能保证定位准确、安装可靠、联接结实、装卸方便，并能传送足够的转矩。主轴端部的构造外形都已规范化，图3-15所示为车、铣、磨三种主要

14、数控机床的主轴端部构造方式。图3-15 车、铣、磨三种主要数控机床主轴端部的构造方式a) 车床的主轴端部 b) 铣、镗类机床的主轴端部 c) 磨床砂轮主轴的端部b)a)c)第四节 主轴部件v二、主轴部件的支撑v主轴支撑轴承大多采用滚动轴承，包括向心球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、推力轴承和圆柱滚子轴承等。选用时主要思索：轴承的极限转速、刚度、阻尼特性和轴承温升等要素。普通都采用23个角接触球轴承组合或用角接触球轴承与圆柱滚子轴承组合构成支承系统，这些轴承经过预紧后，可以得到很好的刚度。图3-16所示为某卧式加工中心机床的主轴支撑构造；图3-17所示为某立式加工中心机床主轴支撑构造。在轴承间

15、添加隔套是为了添加主轴的刚度和精度。第四节 主轴部件图3-16 卧式加工中心机床的主轴支撑构造图3-17 立式加工中心机床主轴支撑构造第四节 主轴部件v三、主轴准停安装v主轴准停功能又称为主轴定位功能，即当主轴停顿时，可以准确地停于某一固定的位置。在自动换刀的数控机床上，每次自动装卸刀具时，都必需使刀柄上的键槽对准主轴的端面键，这就要求主轴具有准停功能。此外，在经过前壁小孔镗同轴大孔时，要求主轴实现准停，使刀尖停在一个固定的方位上(X轴或Y轴方向)，以便主轴沿该方向偏移一定尺寸后，刀尖才干经过前壁小孔进入箱体对大孔进展镗削。主轴准停安装分机械控制和电气控制两种方式。传统方法是依托机械档块来定向

16、，而目前现代数控机床那么采用电气控制方式来定向。当数控系统发出指令后，主轴就能准确定向。电气控制是利用主轴上装有位置编码器或磁性传感器作为位置反响元部件，它可输出信号，使主轴准确停在预先设定的位置上。v电气方式主轴定向控制特点是：v1高准确性和刚性，完全可以满足加工中心上要求的换刀动作。v2主轴定向的可靠性很高。v3无需机械零、部件。没有磨损等情况，只需简单地衔接位置编码器或磁性传感器。第四节 主轴部件v4减少停机定向时间，只需简单的强电程序顺序控制即可(定向信号、定向完成信号和高低速信号)。v5工件定位方便而准确(车床上可按主轴正、反转向两个方向定位)。v6镗孔终了时。可按主轴旋转方向进展主

17、轴定向，因此工件不会被刀具打坏。同时可按相对工件某一固定方向装卸刀具，因此易于编程。v主轴准停控制本质上是在主轴速度控制根底上添加一个位置控制环。因此，必需添加主轴位置检测安装才干获得反响信号。通常由位置编码器或磁性传感器等完成。应留意的是假设采用磁性传感器时。那么磁性元件可直接装在主轴上，而传感头装在固定的箱体上，并且它与放大器之间连线越短越好，还要做好屏蔽，以减少干扰。采用位置编码器时，能够因安装不方便要经过1：1的齿轮进展结合。总之，应根据机床的详细位置和实践情况确定控制方案和安装方案。第四节 主轴部件图3-18 主轴准停表示图图3-19 磁性传感器主轴准停原理表示图第四节 主轴部件v五

18、、刀具自动夹紧和主轴孔清洁安装v在自动换刀的数控机床中，为了实现刀具的自动装卸，其主轴必需设计有刀具的自动夹紧机构，如图3-20所示。刀柄采用7：24的大锥度锥柄与主轴锥孔配合，既有利于定心，也为松夹带来了方便。规范拉钉5用螺纹联接在刀柄上。放松刀具时，液压油进入液压缸活塞1的右端，油压使活塞左移，推进拉杆2左移，同时碟形弹簧3被紧缩，钢球4随拉杆一同左移，当钢球移至主轴孔径较大处时，便松开拉钉，机械手即可把刀柄连同拉钉5从主轴锥孔中取出。夹紧刀具时，活塞右端无油压，螺旋弹簧使活塞退到最右端，拉杆2在碟形弹簧3的弹簧力作用下向右挪动，钢球4被迫收拢，卡紧在拉杆2的环槽中。这样，拉杆经过钢球把拉

19、钉向右拉紧，使刀柄外锥面与主轴锥孔内锥面相互压紧，刀具随刀柄一同被夹紧在主轴上。v行程开关8和7用于发出夹紧和放松刀柄的信号。刀具夹紧机构运用弹簧夹紧、液压放松，可保证在任务中，假设忽然停电，刀柄不会自行零落。v自动去除主轴孔中的切屑和灰尘是换刀操作中不容忽视的问题。为了坚持主轴锥孔清洁，常采用紧缩空气吹屑。图3-20所示活塞1的心部钻有紧缩空气通道，当活塞向左挪动时，紧缩空气经过活塞由主轴孔内的空气嘴喷出，将锥孔里的杂物清理干净。为了提高清理杂物的效率，喷气小孔要有合理的放射角度，并均匀分布。第四节 主轴部件图320 立式加工中心主轴部件1活塞 2拉杆 3蝶形弹簧 4钢球 5规范拉钉 6主轴

20、 7、8行程开关 9弹力卡爪 10卡套第五节 主轴组件的光滑与密封v一、主轴光滑v为了保证主轴有良好的光滑，减少摩擦发热，同时又能把主轴组件的热量带走，通常采用循环式光滑系统。用液压泵供油强力光滑，在油箱中运用油温控制器控制油液温度。近年来有些数控机床的主轴轴承采用高级油脂封放方式光滑，每加一次油脂可以运用710年，简化了构造，降低了本钱且维护保养简单，但需防止光滑油和油脂混合，通常采用迷宫式密封方式。为了顺应主轴转速向更高速化开展的需求，新的光滑冷却方式相继开发出来。这些新型光滑冷却方式不单要减少轴承温升，还要减少轴承内外圈的温差，以保证主轴热变形小。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退

21、第五节 主轴组件的光滑与密封v1油气光滑方式这种光滑方式近似于油雾光滑方式，所不同的是，油气光滑是定时定量地把油雾送进轴承空隙中，这样既实现了油雾光滑，又不致于油雾太多而污染周围空气；后者那么是延续供应油雾。v2 喷注光滑方式它用较大流量的恒温油(每个轴承34Lrain)喷注到主轴轴承，以到达光滑、冷却的目的。这里要特别指出的是，较大流量喷注的油，不是自然回流，而是用排油泵强迫排除，同时，采用公用高精度大容量恒温油箱，油温变动控制在05以内。第五节 主轴组件的光滑与密封v二、主轴密封v主轴密封的主要目的是防止光滑油液走漏和外部的切削液等进入主轴的轴承内。在密封件中，被密封的介质往往是以穿漏、浸

22、透或分散的方式越界走漏到密封衔接处的另一侧。呵斥走漏的根本缘由是流体从密封面上的间隙中溢出，或是由于密封部件内外两侧密封介质的压力差或浓度差，致使流体向压力或浓度低的一侧流动。图3-21是一种卧式加工中心主轴前支承的密封构造。v这种加工中心主轴前支承处采用的双层小间隙密封安装。主轴前端车出两组锯齿形护油槽，在法兰盘4和5上开沟槽及走漏孔，当喷进轴承2内的油液流出后被法兰盘4内壁挡住，并经其下部的泄油孔9和套筒3上的回油斜孔8流回油箱，少量油液沿主轴6流出时，主轴护油槽在离心力的作用下被甩至法兰盘4的沟槽内，经回油斜孔 8重新流回油箱，到达了防止光滑介质走漏的目的。第五节 主轴组件的光滑与密封图

23、321主轴的密封构造1进油孔 2轴承 3套筒 4法兰盘 5法兰盘6主轴 7走漏孔 8回油孔 9泄油孔第四章 数控机床的进给运动系统v第一节 机械根底知识v第二节 传动机构间隙消除方法v第三节 滚珠丝杠螺母副第一节 机械根底知识v一、螺纹及螺旋传动v1 螺纹v如图4-1所示，把底边等于d2的直角三角形绕在直径为d2的圆柱面上，并使其底边与圆柱体的底边对齐，那么其斜边在圆柱外表上便构成一条螺旋线。v2螺旋传动v螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。它主要用于将回转运动转变为直线运动，同时传送运动和动力。螺旋传动的常用运动方式，主要有以下几种：图4-3a所示为螺杆转动、螺母挪动，多用

24、于机床的进给机构中；图4-3b是螺母固定、螺杆转动并挪动，多用于螺旋起重器(千斤顶)或螺旋压力机构中；图4-4是螺杆转动并挪动，同时螺母也挪动的复合螺旋机构，多用于需求快速挪动或微调的机构中。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第一节 机械根底知识图4-1 螺纹的构成与牙型a)b)图4-2 螺纹的旋向a 右旋螺纹 b 左旋螺纹第一节 机械根底知识图4-3 螺旋传动a)b)图4-4 复合螺旋传动第一节 机械根底知识v螺旋传动按其用途不同，可分为以下三种类型：v(1) 传力螺旋v它以传送动力为主，要求以较小的转矩产生较大的轴向推力，用以抑制任务阻力。如各种起重或加压安装的螺旋。这种传力螺旋主要

25、是接受很大的轴向力，普通为间歇性任务，每次任务时间较短，任务速度低，通常要求有自锁才干。v(2) 传导螺旋v它以传送运动为主，有时也接受较大的轴向载荷。如机床进给机构的螺旋等。传导螺旋在较长时间内延续任务，任务速度高，要求具有较好的传动精度。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第一节 机械根底知识v(3) 调整螺旋v它用来以调整、固定零件的相对位置。如机床、仪器及监测安装的微调机构的螺旋。调整螺旋不经常转动，普通在空载下调整。v螺旋传动按其螺旋副的摩擦性质不同，又可分为滑动螺旋(半干摩擦)、滚动螺旋(滚动摩擦)和静压螺旋(液体摩擦)。滑动螺旋构造简单，便于制造，易于自锁，但其主要缺陷是摩擦

26、阻力大，传动效率低，磨损快，传动精度低。相反，滚动螺旋和静压螺旋的摩擦阻力小，传动效率高，但构造复杂，特别是静压螺旋还需求供油系统。因此，只需在高精度、高效率的重要传动中才采用。如数控、精细机床，测试安装或自动控制系统的螺旋传动等。第一节 机械根底知识v二、滚动螺旋机构 v滑动螺旋机构的螺旋副由于摩擦阻力大、效率低、精度低等，不能满足现代机械的传动要求。因此，许多现代机械中多采用滚动螺旋机构(滚珠丝杠)。滚动螺旋机构是指在具有螺旋槽的螺杆与螺母之间，延续填满滚珠作为中间体的螺旋机构，如图4-5所示。当螺杆与螺母相对转动时，滚动体在螺纹滚道内滚动，使螺杆与螺母间以滚动摩擦替代滑动摩擦，提高了传动

27、效率和传动精度。滚动螺旋机构按其滚动体循环方式的不同，可分为外循环和内循环两种方式。v1 外循环滚珠丝杠v外循环是指滚珠在回程时脱离螺杆的螺旋槽，而在螺旋槽外进展循环，如图4-5a所示。外循环螺母只需前后各设一个反向器。当滚珠滚入反向器时，就被阻止而转弯，从前往通道回到滚道的另一端去，构成一个循环回路。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第一节 机械根底知识a)b)图4-5 滚动螺旋机构a) 外循环 b)内循环第一节 机械根底知识v2 内循环滚珠丝杠v内循环是指滚珠在整个循环过程中一直和螺杆接触的循环方式，如图4-5b所示。内循环螺母上开有侧孔，孔内镶有反向器将相邻两螺纹的滚道连通，滚珠可

28、越过螺纹顶部进入相邻滚道，构成一个封锁的循环回路。因此，一个循环回路里只需一圈滚珠，设有一个反向器。一个螺母常设置24个循环回路，各循环回路的反向器均布在圆周上。v3 滚珠丝杠的特点和运用v滚珠丝杠的优点有：摩擦因数小，f=00020005，传动效率可高达90以上；摩擦因数与速度的关系不大，故启动扭矩接近运转扭矩，任务平稳；磨损小且寿命长，间隙可调，传动精度与刚度均得到提高；不具有自锁性，可将直线运动变为回转运动。v滚珠丝杠的缺陷有：构造复杂，制造困难；在需求防止逆转的机构中，要加自锁机构；承载才干不如滑动螺旋机构大。v滚珠丝杠多用于车辆转向机构及对传动精度要求较高的场所，如飞机机翼和起落架的

29、控制驱动，大型水闸闸门的升降驱动以及数控机床的进给机构等。第一节 机械根底知识v三、轴承的类型、特点、及运用v1 滑动轴承v根据轴承中摩擦性质的不同，可把轴承分为滑动摩擦轴承(简称滑动轴承)和滚动摩擦轴承(简称滚动轴承)两大类。而每一类轴承，按其所能接受的载荷方向的不同，又可分为向心轴承(接受径向载荷)、推力轴承(接受轴向载荷)和向心推力轴承(同时接受径向和轴向载荷)等。v普通地说，选用滑动轴承还是滚动轴承，取决于运用上和工艺上的很多要素。但是，由于滑动轴承的摩擦损耗普通都比较大，维护也比较复杂，所以在很多场所常为滚动轴承所取代。只是由于滑动轴承本身的一些独特的优点，使得它在某些特殊场所仍占有

30、重要位置。目前滑动轴承主要运用于以下几种情况： 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第一节 机械根底知识v(1) 任务转速特高的轴承。由于在这种转速下，滚动轴承的寿命将大为降低。v(2) 要求对轴的支承位置特别准确的轴承。由于滑动轴承比滚动轴承中影响精度的零件数要少，故可制造得更为准确。v(3) 特重型的轴承。这时假设采用滚动轴承，由于必需单件消费，因此造价很高。v(4) 接受宏大的冲击和振动载荷的轴承。由于滑动轴承的轴瓦和轴颈间存在的油层的缓冲和阻尼作用，因此显示出较滚动轴承更优越的任务性能。v(5) 根据装配要求必需做成剖分式的轴承(如曲轴的轴承)。在这种场所，滚动轴承就无法满足要求。v

31、(6) 轴的陈列较严密时，由于空间尺寸的限制，必需采用径向尺寸较小的轴承。v(7) 在特殊任务条件下(如在水或腐蚀性的介质中等)任务的轴承。由于这时滚动轴承将难于胜任。第一节 机械根底知识v要正确地设计滑动轴承，必需合理地处理以下问题：v(1) 轴承的型式和构造；v(2) 轴瓦的构造和资料选择；v(3) 轴承的强度和刚度；v(4) 光滑剂的选择和供应；v(5) 为了保证适当的光滑(特别是液体摩擦光滑)而必需思索的轴承温度和压力的分布以及轴承间隙等问题；v(6) 轴承中的热平衡问题。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第一节 机械根底知识v2滚动轴承v滚动轴承是现代机器中广泛运用的零件。它依

32、托主要元件间的滚动接触来支承转动零件，故以滚动摩擦取代了滑动轴承中的滑动摩擦，因此具有摩擦阻力小，功率耗费少，起动容易等优点。v在机器中，滚动轴承是作为一个支承部件而：亡作的，因此本章除讨论轴承本身的问题外，还要讨论与轴承的安装、调整、光滑、密封等有关的零件。这些零件组合起来常称为轴承组合。为了保证轴承组合在一定的载荷下能可靠地任务，并有足够的寿命，在设计时，需求综合思索疲劳寿命、资料、摩擦、散热、光滑、加工精度、装配要求和经济性等一系列问题。所以一套完好的滚动支承的设计包含两个内容：一个是轴承本身的设计，由于常用的滚动轴承绝大多数已规范化，并由专门的工厂大量制造，因此对运用者来说，这一部分设

33、计内容，只是根据详细任务条件，正确选择轴承的类型和尺寸；另一个那么是轴承组合的设计，它包括安装、调整、光滑、密封等一系列内容的设计。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第一节 机械根底知识b)图4-6两种类型的滚动轴承1内圈 2外圈 3滚动体 4坚持架a)图4-7 常用滚动体第二节第二节 传动机构间隙消除方法传动机构间隙消除方法v一、 刚性消除间隙方法v 刚性消除间隙方法有采用偏心调整和垫片调整两种。v1.偏心法调整齿轮间隙。如图4-8所示，小齿轮1装在电动机的输出轴上，大齿轮3装在电动机上，而电动机的止口经过偏心套2插入箱体孔中，此时，可以经过转动偏心套改动两齿轮间的中心距，到达消除齿侧

34、间隙的目的。此方法构造简单，调整方便，但只能用在尺寸不大的传动链端部。步进电动机驱动常采用此法与进给传动相连。v2.垫片调整法。垫片调整法经过调整齿轮轴上的垫片厚度，改动齿轮或齿轮间的轴向位置，从而到达消除间隙的目的。图4-9所示是经过调整垫片厚度消除直齿轮啮合间隙的构造。相啮合直齿轮的节圆直径沿轴向带有锥度，即齿厚沿轴向逐渐增大，调整垫片3的厚度可使相啮合直齿轮沿轴向相对位移，使啮合部分的齿厚增大，消除齿侧间隙。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第二节第二节 传动机构间隙消除方法传动机构间隙消除方法图4-8 偏心套消除间隙1小齿轮 2偏心套 3大齿轮图4-9 调整垫片消除间隙1小齿轮

35、2大齿轮 3垫片第二节第二节 传动机构间隙消除方法传动机构间隙消除方法v二、弹性消除间隙方法v用刚性方法消除传动齿轮间隙具有构造简单，任务可靠，传动刚度好的优点。但假设调整要求较高，尤其是垫片调整法假设垫片厚度控制不当，能够会呵斥间隙消除不完全，或者呵斥齿轮运转不灵敏。此外，刚性方法消除间隙在磨损后不能自动补偿。弹性消除间隙方法具有调整容易，可以自动补偿因磨损引起的间隙变化。弹性消除间隙方法分轴向和周向弹簧调整方法两种。v1 轴向弹簧调整消除齿轮间隙。这种方法与斜齿轮间隙垫片调整法类似，但它采用了轴向弹簧压紧薄斜齿齿轮的两侧以消除齿轮间隙，如图4-10所示。弹簧调整法可实现磨损后的自动补偿，但

36、对弹簧力要求较高。弹簧力过低会影响传动刚度，过高那么会加速齿轮磨损。v2 周向弹簧调整构造。如图4-11所示，两个薄斜齿轮和，依托四个弹簧拉紧，分别贴紧在宽斜齿轮齿间的两侧，以消除齿轮传动间隙。此方法可实现直齿齿轮磨损后的间隙自动补偿。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第二节第二节 传动机构间隙消除方法传动机构间隙消除方法图4-10 调整垫片消除斜齿轮间隙1宽斜齿轮 2垫片 3、4薄些齿轮图4-11 轴向弹簧调整构造1、2薄斜齿轮 3弹簧 4键5螺母压盖 6轴 7宽斜齿轮第三节 滚珠丝杠螺母副v我们曾经引见了滚动螺旋机构的传动原理和特点，这一节里我们主要引见滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧

37、方法。数控机床的进给机械传动采用滚珠丝杠将旋转运动转换为直线运动。滚珠丝杠副的轴向间隙，源于两项要素的总和：第一是负载时滚珠与滚道型面接触的弹性变形所引起的螺母相对丝杠位移量；第二是丝杠与螺母几何间隙。丝杠与螺母的轴向间隙是传动中的反向运动死区，它使丝杠在反向转动时螺母产生运动滞后，直接影响进给运动的传动精度。因此，滚珠丝杠副除了对本身单一方向的进给运动精度有要求外，对其轴向间隙也有严厉的要求。滚珠丝杠副消除间隙的方法是采用双螺母机构，对其轴向间隙进展调整和预紧，使其轴向间隙到达要求。根本原理是使丝杠上的两个螺母间产生轴向相对位移，以到达消除间隙和产生预紧力的目的。其构造方式有下述三种。v1双

38、螺母垫片调隙式。如图4-13所示，其构造是经过改动垫片的厚度，使两个螺母间产生轴向位移，从而两螺母分别与丝杠螺纹滚道的左、右侧接触，到达消除间隙和产生预紧力的作用。这种调整垫片构造简单可靠、刚性好，但调整费时，且不能在任务中随意调整。 前往到总目录 前往本章目录 前进 后退第三节 滚珠丝杠螺母副图4-13双螺母垫片调隙构造图4-14双螺母螺纹调隙构造1、2锁紧螺母第三节 滚珠丝杠螺母副v2双螺母螺纹调隙式。如图4-14所示，其构造为利用螺母来实现预紧的构造。两个螺母以平键与外套相联，平键可限制螺母在外套内转动，其中右边的一个螺母外伸部分有螺纹。用两个锁紧螺母1和2能使螺母相对丝杠作轴向挪动。这种构造既紧凑，任务又可靠，调整也方便，故运用较广，但调整位移量不易准确控制，因此，预紧力也不能准确控制。v3双螺母齿差调隙式。如图4-15所示，其构造为双螺母齿差调隙式调整构造。在两个螺母的凸缘上分别有齿数为Z1、Z2的齿轮，而且Z1与Z2相差一个齿。两个齿轮分别与两端相应的内齿圈相啮合。内齿圈紧固在螺母座上，调整轴向间隙时使齿轮脱开内齿圈，令两个螺母同向转过一样的齿数，然后再合上内齿圈。两螺母间轴向相对位置发生变化从而实现间隙的调整和施加预紧力。这种调整方式准确可靠，精度高，只是构造比较复杂。第三节 滚珠丝杠螺母副图4-15双螺母齿差调隙构造