軸承作為機床主軸和轉臺的核心部件,對機床的運行表現起到了舉足輕重的作用。為了能選擇合適尺寸和類型的軸承,我們需要綜合考慮各種工況條件,例如運行速度、潤滑、安裝類型、主軸剛度、精度等要求。就軸承本身而言,只有充分地了解它的設計特點以及由此帶來的優點和缺點,才能發揮出軸承的最佳性能。靜壓軸承是一種靠外部供給壓力油,在軸承內建立靜壓承載油膜以實現液體潤滑的滑動軸承。
1.設計結構緊湊。
2.剛度高且便于安裝和調節。
3.高剛度、高轉速、耐高溫、壽命長。動壓軸承旋轉精度一般,但精度保持性較好。靜壓軸承旋轉精度很高,保持性也好。摩擦損耗很小,無噪音。
主軸軸承一般要求越輕越好,滾動軸承也不例外。軸承越輕,滾動體的直徑就越小,數量也越多,剛性就會越大。常采用輕系列、特輕系列和超輕系列,其中以特輕系列為主。機床主軸的定位形式一般有兩支承和三支承兩種。兩支承主軸軸承在配置時.
首先要滿足需求的剛度和承載能力。由于前支承剛度對決定整個主軸剛度發揮的作用更為關鍵,所以這個位置一般要配置剛度情況更理想的軸承。
其次要適應滾動軸承的轉速要求。每款軸承都有其最高轉速限制。不同型號、不同規格、不同精度等級的滾動軸承,最高轉速設定也截然不同,一般來講,點接觸高于線接觸,圓柱滾子高于圓錐滾子。
最后,還要適應滾動軸承的精度要求,其配置方式直接影響著主軸的位置精度。某些機床由于其設計需要,致使主軸箱長度較大,兩支承已經不能維持穩定結構,必須增設一個中間支承來滿足剛度和抗震性要求,于是就構成了三支承主軸部件。通常,三支承中只有兩個起到了比較主要的作用,而其中必須包括前支承。第三個支承僅起輔助作用,這個支承通常來說,剛度和承載能力比較小,且外圈與支承座連接較松,留有一定空隙,以解決三個支承不同軸的問題。
在機床主軸的應用中,雙列精密圓柱滾子軸承也會被使用到,通常與精密角接觸球軸承或推力軸承組合應用。此類軸承能承受較大的徑向載荷并允許有較高的轉速。軸承中的兩列滾子以交叉方式排列,旋轉時波動頻率比單列軸承大幅提高,振幅降低60%~70%。此類軸承通常有兩種形式:個系列軸承內圈帶擋邊,外圈可分離;軸承外圈帶擋邊,內圈可分離,系列內圈為錐孔(錐度1:12),與主軸的錐形軸頸配合,軸向移動內圈,可使內圈脹大,這樣軸承游隙可以被減小甚至預緊軸承(負游隙狀態)。圓柱孔軸承通常采用熱裝,利用過盈配合減小軸承游隙,或者預緊軸承。
對內圈可分離的系列軸承,一般在內圈裝上主軸后再對滾道精加工,以提高主軸旋轉精度。用于機床主軸上的軸承精度,通常從低到高為P0、P6、P5、P4、P2),而對于數控機床、加工中心等高速、高精密機床的主軸支承,則需選用P4或以上的精度。主軸軸承包括角接觸球軸承、圓錐滾子軸承,以及圓柱滾子軸承等類型。