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第三篇 机床设计 1

第一章 机床总体方案的设计 1

1—1机床设计的指导思想和基本原则 1

1—2机床设计的基本要求和步骤 3

1—3机床总体设计的工作内容 6

1—4影响机床总体布局的因素 7

（一）表面形成方法对总体布局的影响 7

（二）工件的尺寸与重量对总体布局的影响 8

（三）工件的技术要求对总体布局的影响 9

（四）生产规模和生产率对总体布局的影响 11

（五）其他因素对总体布局的影响 11

1—5机床品种系列化、部件通用化、零件标准化 11

第二章 机床变速传动系统设计 14

2—1机床主要技术参数的确定 14

（一）机床为什么要变速？ 14

（二）机床转速应该怎么排列？ 15

（三）变速范围Rn，公比ψ，和转速级数Z之间的关系 15

（四）标准公比和选择公比的一般原则 16

（五）怎样确定最高最低转速？ 17

（六）机床功率的确定 21

2—2机床变速传动系统的拟定 24

（一）机床变速传动系统传动比的规律 25

（二）拟定机床变速传动系统的一般原则 29

（三）确定齿轮齿数的方法 32

（四）拟定机床变速传动系统的步骤 36

2—3几种特殊有级变速传动系统的设计特点 39

（一）采用交换齿轮变速的传动系统 39

（二）采用交流多速电动机的传动系统 40

（三）采用混合公比的传动系统 41

（四）扩大变速范围的传动系统 42

2—4机床变速传动系统的结构设计 43

（一）变速箱的布局形式 43

（二）变速箱内齿轮的布置 44

（三）变速箱的结构设计 47

（四）机床主传动系统内各传动件的计算转速 55

2—5机械无级变速器简介 56

（一）机床上常用的机械无级变速器简介 57

（二）机械无级变速器的一些共性问题 65

（三）扩大机械无级变速器变速范围的方法 66

第三章 机床的主轴部件 67

3—1机床主轴部件的功用与要求 67

（一）主轴部件的功用 67

（二）对机床主轴部件的基本要求 67

3—2主轴 74

（一）主轴的受力分析和计算 74

（二）主轴结构 79

（三）主轴材料和热处理 84

（四）主轴的技术条件 84

3—3主轴部件的滚动轴承 85

（一）机床主轴部件常用滚动轴承的类型 89

（二）机床主轴部件常用滚动轴承的布置 89

（三）滚动轴承的精度 107

（四）滚动轴承的调整 111

（五）滚动轴承的配合与座孔的精度 114

（六）滚动轴承的润滑与密封 116

3—4主轴部件的滑动轴承 118

（一）液体动压轴承 118

（二）静压轴承 125

3—5主轴部件的布局 134

（一）支承间的跨距（L） 135

（二）合理布置主轴的受力情况 137

（三）支承的数目 138

第四章 机床的操纵机构 139

4—1机床操纵机构概述 139

（一）操纵机构的功用及其设计要求 139

（二）操纵机构的组成 140

（三）操纵机构的分类 142

4—2分散操纵机构 142

（一）结构形式 142

（二）定位方式 146

4—3集中变速操纵机构 148

（一）顺序变速操纵机构 148

（二）选择变速操纵机构 154

（三）预选变速操纵机构 159

4—4集中变速时保证滑动齿轮顺利啮合的措施 162

（一）变速时齿端顶住现象及消除这一现象的措施 162

（二）保证传动链的运动连续性 162

4—5机床运动的接通和断开机构 163

（一）牙嵌离合器 164

（二）齿式离合器 165

（三）摩擦离合器 165

4—6机床的安全装置 169

（一）互锁装置 170

（二）过载保险装置 171

（三）行程限制装置 173

第五章 机床的进给系统 174

5—1概述 174

5—2进给传动链的组成 174

5—3进给系统的特点 176

5—4普通车床螺纹进给箱的设计 176

5—5三轴滑移公用齿轮机构传动原理 183

5—6旋转运动变成直线运动的转换机构 184

5—7快速行程运动传动链 193

第六章 机床大件设计 195

6—1对机床大件矛盾的初步认识 195

6—2对机床大件的基本要求 195

6—3机床大件受力分析举例 197

6—4机床大件结构设计的主要问题 200

（一）大件的刚度及提高刚度的措施 201

（二）大件的热变形及减少热变形的措施 207

（三）大件的结构工艺性 212

6—5机床大件的材料 213

6—6机床导轨的类型与应用 216

6—7机床导轨的主要技术条件 221

6—8对机床导轨矛盾的初步认识 222

6—9提高机床导轨持久精度的途径 223

（一）降低导轨表面的磨损速度 224

（二）减少导轨磨损对机床加工精度的影响 230

（三）改变机床导轨的摩擦性质 233

第七章 组合机床 242

7—1组合机床的基本概念 242

7—2组合机床通用部件编号及动力部件介绍 248

（一）一机部组合机床研究所组合机床通用部件的编号 248

（二）组合机床的动力部件 252

7—3组合机床设计方案的制订 268

（一）对被加工零件认真的进行工艺分析 268

（二）绘制工序图 269

（三）了解使用单位的有关条件 271

（四）刀具结构和切削用量的选择 272

（五）进行工艺分析，绘出加工示意图 272

（六）编制生产率计算卡 274

（七）机床总联系尺寸图 274

7-4组合机床通用主轴箱的设计 276

（一）组合机床主轴箱的分类 276

（二）通用主轴箱结构介绍 277

（三）通用主轴箱的设计 279