数控车床主轴的组件结构及平衡校正PPT课件

1、一、数控车床主轴结构 斜床身的数控车床第1页/共23页第2页/共23页第3页/共23页第4页/共23页 数控车床的主轴是一个空心的阶梯轴； 主轴箱的作用是支承主轴和支承主轴运动的传动系统，主轴材料为密烘铸铁，主轴箱与床身用螺钉紧固。 编码器与主轴通过同步齿形带相连。第5页/共23页螺母法兰盘涨紧连接套主轴皮带轮齿形皮带轮螺母后轴承挡油环隔套 前轴承主轴隔套第6页/共23页二、主轴的平衡校正 平衡校正: 机械设备中作回转运动的部件，如盘状体、曲轴等，一般统称为转子。由于转子材质不均、结构不对称、加工和装配误差及运行后的变形等多种因素的影响，会导致转子重心偏离其旋转中心（即存在不平衡量），使机器运

2、行时产生振动和噪声。从实用价值和经济效果两方面考虑，不同的机器只能允许转子有一定的不平衡量存在。平衡校正的目的就是通过一定的方法和手段，降低转子的不平衡量，保证机器运转时，产生的振动和噪声在允许范围内，以改善工作环境和机器使用寿命。 第7页/共23页 F1、F2为转子旋转时所产生的离心力，动态和静态均不平衡。若m1、m2分别位于转子旋转中心的两侧并相位差180，且满足m1r1=m2r2,（r1、r2为m1、m2所处位置的半径），则静态平衡，动态不平衡。 第8页/共23页1、平衡方法和使用范围 （1） 校正平面 校正平面是指沿转子轴线上选定一个或一个以上的垂直平面，并在此平面上修正（去重或加重等

3、方法）转子原始不平衡量，使转子剩余不平衡量在允许范围内。静平衡在一个校正平面上可消除其不平衡量。刚性转子动平衡在两个校正平面上消除其不平衡量；挠性转子则通常需在（n+2）个校正平面上消除其不平衡量（n为转子在工作转速内所经过临界转速的次数）。 第9页/共23页 （2）平衡方法 转子的平衡方法有静平衡、刚性转子动平衡及挠性转子动平衡等。为了提高静平衡的精度，可用产生离心力的动态平衡方法来校正。平衡方法的选用，应根据机器运转条件、工作转速和转子的结构形状、尺寸等因素来进行确定。第10页/共23页 （3）不平衡量校正 不平衡量校正的方法： 1）加重：用铆、焊、粘接、压装、螺纹联接，或喷涂等方法加重。

4、 2）去重：用钻削、铣削、刨削、偏心车削、打磨、抛光，或激光溶化等方法去重。 3）调节转子上预先设置的可调重块位置。第11页/共23页2、静平衡 将圆盘状的转子装上静平衡设备，在重力的作用下，确定其不平衡量和位置，并在一个校正平面内予以消除的方法，称为静平衡。 第12页/共23页 静平衡工艺 将转子或装上工艺轴的圆盘状转子放在静平衡台上，使其沿水平方向来回自由滚动。滚动停止后，在通过中心的铅垂线上半部某一选定半径处，试加重量，直至转子在任何角度均能静止；取下试加的重量，用等效法去重或加重后，再校平衡，即达到静平衡。 经过静平衡的转子，可确定其剩余不平衡量。即在校正平面上将圆周八等分，在各等分线

5、处于水平位置时试加重量，逐个测出8个开始转动的重量，取最大试重与最小试重之差的1/2，即为静平衡后的剩余不平衡量。 第13页/共23页3.刚性转子动平衡 刚性转子平衡只是一种低速动平衡。将转子视作绝对刚体，可在选定的两个校正平面上，以等效于F1、F2的值来修正，使转子达到平衡。 第14页/共23页 （1）刚性转子动平衡转速 选择刚性转子动平衡的转速，应能使转子产生足够的离心力，且处于平衡机的最佳测试状态，以保证动平衡精度。为减少操作时间和功率消耗，平衡转速宜低些。为此，刚性转子的平衡转速一般选择在小于0.3倍的第一临界转速。 为防止动平衡机支承系统受到超载或超速的损害，动平衡机制造厂对外形对称

6、的转子，规定一个“质量-速度”限值mn(m为转子质量，n为选定的动平衡机转速)。对外形不对称的转子则要换算成等效质量。 第15页/共23页 （2）刚性转子动平衡工艺 转子进行动平衡校正前，应装上所有经过称重，或静平衡合格的零部件，并固定锁紧，再彻底清洁转子上的所有部位。仔细检查动平衡机上的润滑、驱动、支承和检测系统等应正常，然后将转子与动平衡机联轴器联接。 刚性转子动平衡的方式有两种：在动平衡机上平衡和在动平衡台上平衡。 第16页/共23页第17页/共23页刚性转子动平衡工艺过程 序号序号名称名称操作过程操作过程1 1安装调整安装调整转子装上动平衡机，与动平衡机调整中心转子装上动平衡机，与动平

7、衡机调整中心调整水平，然后与联轴器联接调整水平，然后与联轴器联接2 2测原始测原始不平衡量不平衡量起动动平衡机，升速至平衡转速，在仪表起动动平衡机，升速至平衡转速，在仪表上显示并记录转子的不平衡量上显示并记录转子的不平衡量3 3试加重量试加重量按测得原始不平衡量进行标定、计算，并按测得原始不平衡量进行标定、计算，并得出在校正平面上试加的重量得出在校正平面上试加的重量4 4校正校正 移去试加重量，用加重或减重法校正移去试加重量，用加重或减重法校正5 5复核复核 再次起动动平衡机，检验校正后的剩再次起动动平衡机，检验校正后的剩余平衡量是否符合规定。复核时需将余平衡量是否符合规定。复核时需将联轴器转

8、过联轴器转过180180o o，以确定动平衡机本身，以确定动平衡机本身的可靠性的可靠性第18页/共23页4.挠性转子动平衡 为使挠性转子在不同转速下，由变形所产生的附加不平衡力，限制在一个允许的范围内，即使在临界转速时也不出现峰值，需要对挠性转子进行高速动平衡。这种动平衡实际上是一种高转速多校正平面的动平衡。 挠性转子在高速动平衡前，一般须经刚性转子的低速动平衡。常用的挠性转子动平衡方法有振型平衡法和影响系数法两大类。 第19页/共23页5.整机动平衡 对于运转平衡性要求高的机器，如精密磨床、高速风机、绕线机、多级透平式机械、高速内燃机组，以及由几台设备联接而成的汽轮发电机组等，这些机器的转子在各自的装配过程中虽经过精密平衡，但由于工作时，支承和联接的刚度、工作温度、润滑情况、轴承磨损，以及各种阻尼共振等运动条件，与转子平衡时有较大的差异。另外，现场的管道联接和驱动装置等影响，使运行时，仍可能出现振动超出要求。为此，就须在工作条件下进行整机平衡。平衡时将汽轮机、发电机和励磁机等的转子串接成轴系，然后进行高速、多支点、多平面的挠性转子动平衡。 第20页/共23页作业： 1、什么是装配？什么是部装？什么是总装？那么零件、合件、组件、部件、机器又分