机械制造装备设计
全国本科院校机械类创新型应用人才培养规划教材
第3章 机床典型部件设计
主轴部件设计
　支承件设计
导轨设计
本章分三个小节：
3.1 主轴部件设计
主轴组件式机床的执行件，它由主轴、轴承、传动件和密封件等组成。它的功用是支承并带动工件刀具，完成表面成形运动，同时还起传递运动和转矩，承受切削力和驱动力的作用。
3.1 主轴部件设计
主轴部件的设计要求
⑥数据管理
旋转精度:主轴装配后，在无荷载、低速运动的条件下，主轴前端安装工件或道具部位的径向和轴向跳动值。
静刚度:反映了机床或部、组、零件抵抗静态外荷载的能力。
抗振性:其抵抗受迫振动和自激振动而保持平稳运转的能力。
温升和热变形:温升产生热变形，使主轴伸长，轴承间隙变化。
耐磨性:以便长期地保持精度
3.1 主轴部件设计
主轴的传动方式 　对于机床主轴，传动件的作用是以一定的功率和最佳切削速度完成切削加工。
主传动分类 (1) 有变速功能的传动：为了简化结构、在传动设计时，将主轴当作传动变速粗，常用变速副是滑移齿轮组。 (2) 固定变速传动方式：为了将主轴运动速度（或扭矩）调整到适当范围。常用的传动方式有齿轮传动、带传动、链传动等。 (3) 主轴功能部件：将原动机与主轴传动合为一体，组成一个独立的功能部件。
主轴传动件的布置 　对于传动件直接装在主轴上的主轴部件，工作时主要承受传动力，切削力和支承反力。
3.1 主轴部件设计
传动件合理布置的原则： 传动力引起的主轴弯曲变形小，最好能部分抵消切削力对轴承的负荷，是前轴承受力和变形最小，有利于保证加工精度且结构紧凑、装配、维修方便。
3.1 主轴部件设计
主轴部件结构设计 　多数机床的主轴采用前、后两个支承。这种方式结构简单，制造装配方便，容易保证精度。为了提高主轴部件的刚度，前后支承应消除间隙或预紧。 为了提高刚度和抗振性，有的机床主轴采用三个支承。三个支承主轴有两种方式：前、后支承为主，中间支承为辅的方式和前、中支承为主，后支承为辅的方式。 目前常采用后一种方式的三支承。
推力支承位置配置形式 　三种配置形式：前端配置、后端配置、两端配置
3.1 主轴部件设计
多用于轴向精度和刚度要求较高的高精度机床或数控机床
多用于轴向精度要求不高的普通精度机床
这种方式常用于较短主轴
主轴传动件的合理布置 　大多数机床主轴采用齿轮或带传动，有的用电动机直接传动。少数低速、小功率的精密机床主轴也有用蜗轮蜗杆传动或链传动。
3.1 主轴部件设计
齿轮传动的优点是结构简单、紧凑，能适应大的变速范围和传递较大的转矩，是一般机床最常用的传动方式。 带传动的优点是结构简单、制造容易、成本低，适用于中心距较大的两个轴间传动，且皮带有弹性可以吸振、传动平稳、噪声小，适用于高速传动。 电动机直接传动的优点是纯转矩传动，可减小主轴的弯曲变形，无传动件，能适应更高的转速。