机床 第2册 设计与计算PDF电子书下载

目录 1

1．引言 1

2．机身与机身部件 6

2.1对机床机身的要求 6

2.2机身部件的材料 7

2.3静力载荷的判据 8

2.3.1静力载荷 8

2.3.2静力特征值 9

2.3.3力流与变形分析 11

2.3.4结构形状的设计观点 12

2.3.4.1抗弯曲截面形状 12

2.3.4.2抗扭曲截面形状 14

2.3.4.3加筋 14

2.3.4.4开孔 21

2.3.4.5力的传递 21

2.3.4.6接缝连接 23

2.3.5设计举例 27

2.4.1动力载荷 30

2.4承受动力载荷时的设计判据 30

2.4.2动力特征值 31

2.4.3结构造型的设计观点 33

2.4.3.1机身中的阻尼 34

2.4.3.2辅助质量阻尼器，摩擦阻尼器 36

2.5热载荷的判据 38

2.5.1热载荷 38

2.5.3结构的设计观点 41

2.5.2热特征值 41

2.6机身部件的计算 44

2.6.1原理 44

2.6.2有限元法的原理 45

2.6.2.1单元刚度矩阵的推导 46

2.6.2.2单元刚度矩阵叠加为总刚度矩阵 50

2.6.3用有限元法计算可能性的概述 52

2.6.4.2机身部件动力特性计算 54

2.6.4.1机身部件静力特性计算 54

2.6.4计算举例 54

2.6.4.3机身部件热特性计算 59

2.7低噪声机床设计 60

2.7.1原理 61

2.7.2降低噪声的举例 68

3.机床基础设计 74

3.1具有足够固有刚度的机床的基础设计 76

3.2压力加工机床的安装及基础设计 79

3.3不具备足够固有刚度的精密加工机床的基础设计 83

3.4不具备足够固有刚度的大型机床的基础设计 84

4．导轨与支承 89

4.1液体动压滑动导轨与滑动轴承 92

4.1.1摩擦与润滑原理 92

4.1.1.1粘度的概念 92

4.1.1.2液体动压的形成 95

4.1.1.3摩擦的种类 103

4.1.1.4斯特里白克（Stribeck）曲线 104

4.1.1.5爬行现象 105

4.1.1.6材料副及磨损影响 108

4.1.2液体动压滑动导轨 111

4.1.2.1导轨元件及其特点 112

4.1.2.2夹紧装置 117

4.1.2.3导向误差的补偿 119

4.1.2.4静力与动力特性 121

4.1.3液体动压滑动轴承 122

4.1.3.1压力建立与起动过程 123

4.1.3.2结构形式 124

4.1.3.3机床中液体动压主轴—轴承系统 128

4.2液体静压滑动导轨与轴承 130

4.2.1原理、功能原理及概念 130

4.2.1.1供油系统 133

4.2.1.2轴承计算 136

4.2.1.3动态特性 146

4.2.1.4所需能量及液压回路 148

4.2.2.1设计特点及结构形式 152

4.2.2液体静压滑动导轨 152

4.2.2.2应用举例 155

4.2.2.3导向误差的补偿 158

4.2.3液体静压滑动轴承 159

4.2.3.1结构形式 159

4.2.3.2压力建立 160

4.2.3.3轴承设计 161

4.2.3.4密封 165

4.2.4机床中的液体静压主轴—轴承系统 166

4.2.5液体静压丝杠—螺母系统 167

4.3气体动压与静压滑动导轨与轴承 170

4.3.1原理与功能原理 170

4.3.2特性 171

4.3.2.1空气消耗与承载性能 171

4.3.2.2动态特性 173

4.4滚动导轨与滚动轴承 175

4.4.1滚动导轨 175

4.3.3应用举例 175

4.4.1.1设计原则 176

4.4.1.2结构形式 176

4.4.1.3预加负载 178

4.4.2滚动轴承 178

4.4.2.1轴承结构种类概述 178

4.4.2.2主轴支承用轴承与其周围零部件的公差 179

4.4.2.4径向轴承的弹性与预加应力 181

4.4.2.3轴承间隙 181

4.4.2.5轴向轴承的弹性与预加应力 186

4.4.2.6不同轴承种类的径向、轴向弹性特征曲线的对比 187

4.4.2.7径向轴承保持架的打滑 188

4.4.2.8轴承作为振动的激振源 188

4.4.2.9润滑与温度特性 189

4.4.2.10滚动轴承特性与其它种类轴承的比较 191

4.4.3机床用滚动轴承支承的主轴—轴承系统 193

4.4.3.1要求的形状与设计原则 193

4.4.3.2静态特性 196

4.4.3.3动态特性 201

4.4.3.4热特性 205

4.4.4滚珠丝杠系统 206

5．主驱动装置 208

5.1发动机 208

5.1.1电动机 209

5.1.1.1直流电动机 209

5.1.1.2同步电动机 217

5.1.1.3异步电动机 219

5.1.2液动机 223

5.1.2.1回转式液压驱动装置 225

5.1.2.2直线液压驱动装置 231

5.1.2.3调速 232

5.1.3驱动装置的起动过程 236

5.2传动机构 239

5.2.1一般要求 239

5.2.2.1有级变速传动机构 241

5.2.2均匀变速传动机构 241

5.2.2.2无级变速机构 255

5.2.3非均匀变速传动机构 273

5.2.3.1摆动的曲柄摇摆机构 273

5.2.3.2曲柄 275

5.2.3.3曲柄摆杆 275

5.2.3.4凸轮机构 276

5.3离合器 276

5.3.1一般要求 276

5.3.2不能操纵的离合器 277

5.3.2.1刚性离合器 277

6.3.2.2柔性离合器 279

5.3.3可操纵的离合器 281

5.3.3.1外界操纵的离合器 281

5.3.3.2自动操纵的离合器 290

6．结束语 293

7．参考文献 294