调整数控车床的机械结构以提升主轴转矩，核心是通过 减少机械损耗、优化动力传递效率、增强结构刚性 来降低无效负载，从而间接提升主轴的有效输出转矩。具体可从以下几个关键机械部件入手：
主轴的动力通过传动机构（皮带、齿轮、联轴器等）传递到主轴，传动效率越低，实际输出转矩损失越大。需重点检查和调整：
调整皮带张紧度：皮带过松会导致打滑（动力传递效率下降 30% 以上），过紧会增加轴承负载。正确方法：用手指按压皮带中点，挠度应为皮带跨度的 1%~2%（如跨度 500mm，挠度 5~10mm），通过调整电机底座位置实现张紧。
更换高效皮带类型：普通 V 带摩擦传动效率约 85%，可更换为 同步带（如聚氨酯同步带），传动效率提升至 95% 以上，且无打滑，转矩传递更稳定（需同步更换匹配的带轮，确保齿形吻合）。
对齐带轮中心：电机带轮与主轴带轮的轴心线若不平行（偏差＞0.5mm/m），会导致皮带偏磨和额外摩擦阻力。用直尺或激光对中仪校准，确保两带轮端面在同一平面内。
减小齿轮啮合间隙：齿轮磨损或安装错位会导致啮合间隙过大（超过 0.1mm），造成转矩传递滞后和波动。通过调整齿轮轴的轴承预紧力（如增减垫片），将间隙控制在 0.03~0.05mm；若齿轮齿面磨损严重，需更换高精度齿轮（如 6 级精度以上）。
增加齿轮润滑效果：齿轮啮合处润滑不足会导致摩擦系数增大（干摩擦系数约 0.3，充分润滑后降至 0.05），需定期加注齿轮油（如 N320 极压齿轮油），并检查油路是否通畅（避免油孔堵塞导致润滑不良）。
优化齿轮传动比：若低转速时转矩不足，可通过更换齿轮组调整传动比（如将原 1:1 改为 2:1 的减速比），利用 “减速增扭” 原理，将电机转矩按传动比放大（需注意：减速后主轴最高转速会降低，需匹配加工需求）。
对于直连式主轴（电机通过联轴器直接驱动主轴）：
主轴旋转时的摩擦阻力会消耗部分转矩，降低摩擦可直接提升有效输出转矩：
更换高精度低摩擦轴承：普通深沟球轴承摩擦系数较高，可更换为 角接触球轴承（适合高速轻载）或 圆锥滚子轴承（适合重载切削），并采用脂润滑（如二硫化钼锂基脂），摩擦系数可降低 40% 以上。
调整轴承预紧力：轴承间隙过大会导致主轴径向跳动，过小会增加摩擦。通过螺母或垫片调整预紧力，确保主轴旋转时无明显卡顿，用千分表测量径向跳动≤0.005mm（高速主轴）或≤0.01mm（普通主轴）。
定期清洁与润滑：主轴箱内若有铁屑、油污堆积，会加剧轴承磨损。每运行 1000 小时拆开主轴箱，用煤油清洗轴承和主轴，重新加注润滑脂（填充量为轴承空间的 1/3~1/2，过多会导致散热不良）。
切削液、铁屑进入主轴箱会污染润滑脂、加剧摩擦。检查主轴前后端的密封件（如骨架油封、迷宫密封）：
主轴或支撑结构刚性不足时，切削力会导致主轴弯曲变形，额外消耗转矩（相当于 “无效负载”）。需通过结构优化提升刚性：
增加支撑轴承数量：原单支撑或双支撑结构可改为 三支撑（前、中、后轴承组），分散切削力，减少主轴挠度（尤其长主轴）。
加固主轴箱：主轴箱与床身的连接螺栓若松动，会导致整体刚性下降。用扭矩扳手按规定力矩（如 M12 螺栓预紧至 300~350N・m）紧固，必要时加装定位销（如圆锥销），消除连接间隙。
优化导轨与床身刚性：床身变形会间接影响主轴受力，可通过 时效处理（消除内应力）或增加床身壁厚、设置加强筋（如箱型结构）提升刚性；导轨若磨损（间隙＞0.03mm），需磨削修复或更换，确保进给平稳无晃动。
平衡调整：传动部件（带轮、齿轮、主轴）若动平衡不良，高速旋转时会产生离心力，导致额外负载和振动。需通过动平衡机校准，不平衡量控制在≤5g・cm（高速主轴≤2g・cm）。
避免过度优化：机械结构调整需兼顾 “低摩擦” 与 “稳定性”（如轴承预紧力过大会导致发热），建议每次调整后进行试切（如切削 45 钢，进给量 0.2mm/r，切削深度 2mm），观察主轴电流（通过变频器 / 伺服驱动器监控），电流降低说明转矩损耗减少。
结合参数与工艺：机械优化后，需同步调整主轴驱动参数（如 V/F 曲线、转矩限制），并优化切削参数（如适当提高进给量），充分发挥机械改进的效果。
通过以上机械结构调整，可在不升级电机和驱动器的情况下，将主轴有效输出转矩提升 10%~30%（视原结构损耗程度而定）。若为老旧设备，建议优先更换磨损严重的传动部件（如皮带、轴承、齿轮），再进行精度校准和刚性优化，性价比最高。
