主轴组件设计主轴传动电动机直接驱动主轴,也是精密机床、高速加工中心和数控车床常用的一种驱动形式。如平面磨床的砂轮主轴,高速内圆磨床的磨头。转速小于3000r/min的主轴,采用异步电动机轴通过联轴器直接驱动主轴,机床可通过改变电动机磁极对数实现变速;转速小于8000r/min的主轴,可采用变频调速电动机直接驱动:高速主轴,可将电动机轴与主轴做成一体,即内装电动机主轴,转子轴就是主轴恒速切削可采用中频电动机。15ek
主轴组件设计 主轴传动 电动机直接驱动主轴,也是精密机床、高速加 工中心和数控车床常用的一种驱动形式。如平面磨 床的砂轮主轴,高速内圆磨床的磨头。转速小于 3000r/min的主轴,采用异步电动机轴通过联轴器直 接驱动主轴,机床可通过改变电动机磁极对数实现 变速;转速小于8000r/min的主轴,可采用变频调速 电动机直接驱动;高速主轴,可将电动机轴与主轴 做成一体,即内装电动机主轴,转子轴就是主轴, 恒速切削可采用中频电动机
主轴组件设计主轴传动2.传动件的布置为了皮带更换方便,「防止油类的侵蚀,带轮通常安装在后支承的外侧多数主轴采用齿轮传动。齿轮可位于两支承之间,也可位于后支承外侧。齿轮在两支承之间时,应尽量靠近前支承,若主轴上有多个齿轮,则大齿轮靠近前支承。由于前支承直径大,刚度高,大齿轮靠近前支承可减少主轴的弯曲变形且扭矩传递长度短,扭转变形小。齿轮位于后支承外侧,前后支承能获得理想的支承跨距,支承刚度高;前后支承距离较小,加工方便,容易保证其同轴度:能够实现模块化生产。15ek
主轴组件设计 主轴传动 2.传动件的布置 为了皮带更换方便,防止油类的侵蚀,带轮通 常安装在后支承的外侧。 多数主轴采用齿轮传动。齿轮可位于两支承 之间,也可位于后支承外侧。齿轮在两支承之间 时,应尽量靠近前支承,若主轴上有多个齿轮, 则大齿轮靠近前支承。由于前支承直径大,刚度 高,大齿轮靠近前支承可减少主轴的弯曲变形, 且扭矩传递长度短,扭转变形小。齿轮位于后支 承外侧,前后支承能获得理想的支承跨距,支承 刚度高;前后支承距离较小,加工方便,容易保 证其同轴度;能够实现模块化生产
主轴组件设计主轴传动为提高动刚度,限制最大变形量,在齿轮外侧增加辅助支承。辅助支承为径向游隙较大的轴承且不能预紧,以避免辅助支承同轴度误差造成的影响。由于辅助支承存在间隙,因而当主轴载荷较小、变形量小于间隙值时,辅助支承不起作用:只有载荷较大、主轴辅助支承部位的变形大于间隙值时辅助支承才起作用。15ekT
主轴组件设计 主轴传动 为提高动刚度,限制最大变形量,在齿轮外侧 增加辅助支承。辅助支承为径向游隙较大的轴承, 且不能预紧,以避免辅助支承同轴度误差造成的影 响。由于辅助支承存在间隙,因而当主轴载荷较小、 变形量小于间隙值时,辅助支承不起作用;只有载 荷较大、主轴辅助支承部位的变形大于间隙值时, 辅助支承才起作用
主轴组件设计主轴传动O3..主轴轴向定位器0前端定位推力轴承安装在前轴承a)内侧,前支承结构复杂,受力大,温升高,主轴受热膨a胀向后伸长,对主轴前端位置影响较b)小,故适用于轴向精度和刚度要求高口的高精度机床和数ob控机床。C13exket
主轴组件设计 主轴传动 3.主轴轴向定位 a) b) c) 图3-9 推力轴承配置型式 a) 前端配置 b) 后端配置 c) 两端配置 前端定位 推力 轴承安装在前轴承 内侧,前支承结构 复杂,受力大,温 升高,主轴受热膨 胀向后伸长,对主 轴前端位置影响较 小,故适用于轴向 精度和刚度要求高 的高精度机床和数 控机床
主轴组件设计主轴传动前支承结构简单,无轴向力影响,温后端定位升低;但主轴受热膨胀向前伸长,主轴前端轴向误差大。适用于轴向精度要求不高的普通机床。两端定推力轴承安装在前后两支承内侧,前支承发热较小,两推力轴承之间的主轴受热膨胀时会产生弯曲,即影响轴承的间隙,又使轴承处产生角位移,影响机床精度。这种定位适用于较短的主轴或轴向间隙变化不影响正常工作的机床,如钻床、组合机床。15ekT
主轴组件设计 主轴传动 后端定位 前支承结构简单,无轴向力影响,温 升低;但主轴受热膨胀向前伸长,主轴前端轴向误 差大。适用于轴向精度要求不高的普通机床。 两端定位 推力轴承安装在前后两支承内侧,前 支承发热较小,两推力轴承之间的主轴受热膨胀时会 产生弯曲,即影响轴承的间隙,又使轴承处产生角 位移,影响机床精度。这种定位适用于较短的主轴 或轴向间隙变化不影响正常工作的机床,如钻床、 组合机床