项目三 机械传动装置及零部件

项目三　机械传动装置及零部件

数控机床（

图３－１）是现代新型的自动化机器，它由动力装置、传动装置和工作装置组成，

如图３－２所示。

图3－1　数控机床

图3－2　数控机床的组成

传动装置是动力装置和工作装置之间的桥梁，是一种在距离间传递能量以及实现某些其他作用的装置。

机械传动是利用机械方式传递动力和运动的传动，通常指作回转运动的摩擦传动和啮合传动，其目的是用来协调工作装置与动力装置的速度关系，实现减速和增速要求。数控机床机械传动广泛应用于机床的主传动及进给传动系统中。

课题一　主轴传动装置及零部件

任务一　认识数控车床主轴零部件

应用实例：数控车床主轴，如图３－３所示。

在图３－３所示的数控车床主轴部件中，前后两组轴承用主轴箱和螺钉等固定并支承主轴，用键将套筒及齿轮等零件固定在主轴上，其结构如图３－４所示。

图3－3　数控车床主轴

图3－4　数控车床主轴结构

１畅轴

轴是机械中的重要零件，其功用是支承转动零件及传递运动和动力。

２畅轴承

轴承用于支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少轴与支承之间的摩擦和磨损。

３畅键

键是将轴和轴上零件进行周向固定并传递转矩的零件。４畅螺纹连接

螺纹连接是用螺纹零件构成的可拆卸的固定连接。

一、轴

轴是机器中最重要的零件之一，其主要功能是传递运动和动力，同时支承回转零件（如齿轮、带轮、链轮等）。轴一般都要求有足够的强度和良好的加工工艺性。

１畅轴的分类及应用

①按照轴线形状不同，轴可分为直轴、曲轴和软轴，如表３－１所示。

②直轴按承受载荷的不同，可分为转轴、心轴和传动轴，如表３－２所示。

表3－1　轴按轴线形状分类

续表

表3－2　直轴按承受载荷分类

示 例 图

续表

２畅轴的结构及轴上零件的固定

（１）轴的结构

在实际使用中，轴上往往需要安装零件。因此，轴多数情况下做成阶梯形，如图３－５所示。

图3－5　轴的结构

１—轴头；２—轴肩；３—轴颈；４—轴身；５—轴环

①轴颈　轴上与轴承配合的部分。

②轴头　轴上与零件轮毂配合的部分。

③轴身（轴环）　连接轴头与轴颈的非配合部分。轴向尺寸较小而径向尺寸较大的轴身又称为轴环。

④轴肩　阶梯轴中直径突变的垂直于轴线的环面部分。

轴各部位的直径应符合轴径标准尺寸系列，轴颈的直径还须符合轴承内孔的直径系列。（２）轴上零件的固定

轴上零件固定的方式有两种，即轴向固定（表３－３）和周向固定（表３－４）。

表3－3　轴上零件轴向固定方式及特点

表3－4　轴上零件周向固定方式及特点

３．轴的加工工艺性

①轴上需磨削的轴段，阶梯处应设有砂轮越程槽，如图３－６ａ所示；需切制螺纹的轴段，应设有螺纹退刀槽，如图３－６ｂ所示。

②为了便于加工定位，必要时轴的两端应设中心孔，如图３－６ｃ所示。

图3－6　轴的加工工艺结构

１．轴的作用是什么？对轴有哪些要求？

２．阶梯轴有哪些结构？

３．试述轴上零件的轴向固定方式及特点。

４．你所熟悉的机床上有哪些零件是轴类零件？

二、滚动轴承

根据轴承工作的摩擦性质，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。数控机床的主轴一般采用滚动轴承支承。常用的滚动轴承绝大多数已经标准化，并由专业工厂大量制造及供应各种常用规格的轴承。

１．滚动轴承的基本结构

滚动轴承的结构如图３－７所示，包括内圈、外圈、滚动体和保持架。

①内圈　和轴颈装配。

②外圈　和轴承座孔装配。

③滚动体　在内、外圈的滚道内滚动（基本类型如图３－８所示）。

④保持架　均匀地隔开滚动体。

图3－7　滚动轴承的结构

图3－8　滚动体的基本类型

２．滚动轴承的主要类型及数控机床主轴常用轴承（１）滚动轴承的类型（表３－５）

表3－5　滚动轴承的类型

球轴承滚子轴承

主要承受径向载荷向心轴承（主要承受轴向载荷）

推力轴承

同时承受径向

和轴向载荷）

向心推力轴承

深沟球轴承圆柱滚子轴承推力球轴承

角接触球轴承圆锥滚子轴承调心球轴承

滚动轴承的代号由国家标准ＧＢ／Ｔ２７２—１９９３规定，表示滚动轴承的结构、尺寸、公差等级和技术性能等，详见附录１。

（２）数控机床主轴常用滚动轴承（表３－６）

表3－6　数控机床主轴常用滚动轴承

３．滚动轴承的固定方法

为防止轴承在承受轴向载荷时相对轴或座孔产生轴向移动，轴承内圈与轴、轴承外圈与机座孔必须进行轴向定位。滚动轴承的固定应根据不同的情况选用不同的方法，见表３－７。

表3－7　滚动轴承的固定方法

内圈的定位外圈的定位

应用说图应用说明

　利用轴肩作固定，能承受较大的　利用轴承座孔凸肩作单向固定，能承

较大的单向轴向力

续表

４．滚动轴承的装卸

轴承的装拆方法必须规范，否则会降低轴承的精度，损坏轴承和其他零部件。（１）安装轴承

对于小尺寸的轴承，一般可用锤子和简单的辅助套筒直接将轴承的内圈压入轴颈；对于尺寸较大的轴承，可先将轴承放在温度为８０～１００℃的油中加热，使其内孔胀大，然后用液压机将轴承装在轴颈上。安装轴承如图３－９所示。

图3－9　安装轴承

（２）拆卸轴承

对于配合较松的小轴承，可用锤子和铜棒沿轴承内圈四周将轴承轻轻敲出；对于配合较紧的轴承，用拉杆拆卸器（俗称拉马）将内圈拉下，如图３－１０所示。

图3－10　拉杆拆卸器拆卸轴承

５．滚动轴承的润滑和密封

（１）机械上常用的润滑方式和润滑装置

润滑的主要目的是降低摩擦和减轻磨损，还可起到冷却、吸振和防锈的作用。机床润滑包括轴承、齿轮、导轨和顶尖的润滑，常用的润滑剂有润滑油和润滑脂。

１）手工定时润滑

使用机油壶或油枪（图３－１１）定时向润滑点的油孔、油嘴及油杯加润滑油或润滑脂称为手工定时润滑，主要用于低速、轻载和间歇工作场合。

常用油杯的结构如图３－１２所示。