公司動態(tài)
機床主軸和轉(zhuǎn)臺軸承的選型淺析
閱讀:3271 發(fā)布時間:2012-3-22
機床工具行業(yè)作為機械裝備工業(yè)的重要組成部分,在整個國民經(jīng)濟的發(fā)展過程中起著舉足輕重的作用。據(jù)統(tǒng)計,在一般的機器制造中,機床所擔(dān)負的加工工作量占總制造工作量的40%~60%左右,因而機床業(yè)發(fā)展水平通常是一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標志。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的日益發(fā)展,客戶對于工業(yè)母機-機床的要求也越來越高。目前,新材料、新工藝、新設(shè)備的不斷涌現(xiàn),對機床的加工能力帶來了許多的挑戰(zhàn),為了能滿足對上述結(jié)構(gòu)件的加工,現(xiàn)代機床正向著高速、精密、復(fù)合、智能化的方向發(fā)展。
隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的深入,機床行業(yè)內(nèi)也顯示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的趨勢,即數(shù)控機床比例逐步上升,在數(shù)控領(lǐng)域,數(shù)控機床(如重型機床、智能機床等)所占的比例也不斷上升,重型機床產(chǎn)品主要是為國家能源(火電、水電、核電、風(fēng)力發(fā)電)、船舶制造、工程機械、冶金、航天、軍工、交通運輸(鐵路、汽車)等主要工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)以及國家重點工程項目服務(wù),國家重點工程項目為重型機床提供了廣闊的市場。
本文主要介紹如何選擇機床中應(yīng)用于主軸軸承和轉(zhuǎn)臺軸承的軸承類型。
一、主軸軸承
主軸作為機床的關(guān)鍵部件,其性能會直接影響到機床的旋轉(zhuǎn)精度、轉(zhuǎn)速、剛性、溫升及噪音等參數(shù),進而會影響工件的加工質(zhì)量,例如零件的尺寸精度,表面粗糙度等指標。因此,為了保持的機床加工能力,必須配用高性能的軸承。用于機床主軸上的軸承精度應(yīng)為ISOP5或以上(P5或P4是ISO的精度等級,通常從低到高為P0,P6,P5,P4,P2),而對于數(shù)控機床、加工中心等高速、高精密機床的主軸支承,則需選用ISOP4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。
精密角接觸球軸承
在上述的幾種軸承中,以精密角接觸球軸承的使用。我們都知道角接觸球軸承的滾動體是球;因為它是一種點接觸(區(qū)別于滾子軸承的線接觸),所以它能提供更高的轉(zhuǎn)速、更小的發(fā)熱量和更高的旋轉(zhuǎn)精度。在一些超高速的主軸應(yīng)用場合,還會采用陶瓷球(一般為Si3N4或者是Al2O3)的混合型軸承。與傳統(tǒng)的全淬透鋼球相比,陶瓷球材料自身的特點賦予了陶瓷球軸承具有高剛度、高轉(zhuǎn)速、耐高溫、壽命長的特點,從而滿足客戶對機床軸承產(chǎn)品的需求。
就角接觸球軸承的接觸角而言,目前比較流行的是15º和25º的接觸角;通常15º的接觸角具有比較高的轉(zhuǎn)速性能,而25º的接觸角具有較高的軸向承載能力。由于預(yù)載的選擇對于精密角接觸球軸承應(yīng)用的影響非常大,例如,在高承載、高剛性的場合,一般會選用中型或重型的軸承預(yù)載;而針對一些高轉(zhuǎn)速、高精度的應(yīng)用場合,我們在軸承的早期選型中,需要注意選擇合適的預(yù)載,一般輕預(yù)載比較常見。預(yù)載一般分成輕型、中型、重型三種;為了方便客戶的使用,目前世界上的幾大軸承制造商都普遍提供預(yù)先研磨軸承端面而加預(yù)載的軸承,也就是我們通常所說的配對精密角接觸球軸承形式。該類軸承免去了客戶的預(yù)載調(diào)節(jié),從而節(jié)省了安裝時間。
精密圓錐滾子軸承
在一些重載且對速度有一定要求的機床應(yīng)用場合中---如鍛件的荒磨、石油管道的車絲機、重型車床和銑床等,選擇精密圓錐滾子軸承是一種比較理想的方案。由于圓錐滾子軸承的滾子是線接觸的設(shè)計,因此它能為主軸提供很高的剛性和承載;另外,圓錐滾子軸承是一種純滾動的軸承設(shè)計,它能很好的降低軸承運轉(zhuǎn)扭矩和發(fā)熱,從而確保主軸的轉(zhuǎn)速和精度。由于圓錐滾子軸承能夠在安裝過程中調(diào)節(jié)軸向預(yù)載(游隙),這能讓客戶在軸承的整個使用周期中更好地優(yōu)化軸承游隙調(diào)節(jié)。
此外,在一些內(nèi)圈擋邊線速度大于30米/秒的高速應(yīng)用中,某些特殊設(shè)計的圓錐滾子軸承也能滿足要求,如TSMA軸承或Hydra-Rib液力浮動擋邊軸承。TSMA軸承的擋邊有多個軸向方向的潤滑油孔,可采用循環(huán)油潤滑或油霧潤滑,離心力可將油分布到滾子與擋邊接觸區(qū),從而能更充分地潤滑軸承,提高軸承轉(zhuǎn)速。而Hydra-Rib液力浮動擋邊軸承是專為優(yōu)化主軸系統(tǒng)的預(yù)載而設(shè)計,軸承有可浮動的擋邊,與滾子大端接觸,不像常見的軸承有固定內(nèi)圈擋邊;且該浮動擋邊由壓力系統(tǒng)定位,這樣就能保證軸承在各個工況條件下都能發(fā)揮*異的性能,并且已經(jīng)成功的在國內(nèi)客戶中使用。
對于圓錐滾子軸承的精度選擇而言,ISOP5級的軸承主要應(yīng)用在傳統(tǒng)的車床和銑床中;如果是加工中心、磨床等應(yīng)用,通常會選擇ISOP4或以上的精密軸承。在主軸設(shè)計中,比較常見的圓錐滾子軸承布局有兩種。*種是前端和后端各采用一個圓錐滾子軸承,并采用面對面的安裝方式;這類設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊,剛度高且便于安裝和調(diào)節(jié)。
第二種是采用兩個圓錐滾子軸承面對面安裝作為主軸的前端,而后端使用一個雙外圈、兩個單內(nèi)圈的軸承(TDO)作為浮動端使用;由于具有浮動能力,這類設(shè)計能很好的承受主軸的軸向熱膨脹,且剛度很高,保證了機床的精度。
精密圓柱滾子軸承
在機床主軸的應(yīng)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(yīng)用。此類軸承能承受較大的徑向載荷并允許有較高的轉(zhuǎn)速。軸承中的兩列滾子以交叉方式排列,旋轉(zhuǎn)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:NN30、NN30K兩個系列軸承內(nèi)圈帶擋邊,外圈可分離;NNU49、NNU49K兩個系列軸承外圈帶擋邊,內(nèi)圈可分離,其中NN30K和NNU49K系列內(nèi)圈為錐孔(錐度1:12),與主軸的錐形軸頸配合,軸向移動內(nèi)圈,可使內(nèi)圈脹大,這樣軸承游隙可以被減小甚至預(yù)緊軸承(負游隙狀態(tài))。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(yù)緊軸承。對內(nèi)圈可分離的NNU49系列軸承,一般在內(nèi)圈裝上主軸后再對滾道精加工,以提高主軸旋轉(zhuǎn)精度。
二、轉(zhuǎn)臺軸承
數(shù)控機床中常用的回轉(zhuǎn)工作臺有分度工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。數(shù)控機床在加工某些零件的時候,除了需要X,Y,Z三個坐標軸的直線進給運動外,有時候還需要有繞X,Y,Z三個坐標軸的圓周運動,我們分別稱為A,B,C軸。
數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺可用來實現(xiàn)圓周進給運動。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(簡稱數(shù)控轉(zhuǎn)臺)除了可以實現(xiàn)圓周進給運動之外,還可以完成分度運動。而分度工作臺的功用只是將工件轉(zhuǎn)位換面,和自動換刀裝置配合使用,實現(xiàn)工件一次安裝能完成幾個面的多種工序,因此,大大提高了工作效率。數(shù)控轉(zhuǎn)臺的外形和分度工作臺沒有多大差別,但在結(jié)構(gòu)上則具有一系列的特點。由于數(shù)控轉(zhuǎn)臺能實現(xiàn)進給運動,所以它在結(jié)構(gòu)上和數(shù)控機床的進給驅(qū)動機構(gòu)有許多共同之處。不同點是驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)的是直線進給運動,而數(shù)控轉(zhuǎn)臺實現(xiàn)的是圓周進給運動。
回轉(zhuǎn)工作臺廣泛地使用于各種數(shù)控銑床、鏜床、各種立車、立銑等機床上。除了要求回轉(zhuǎn)工作臺能很好地承受工件重量外,還需要保證其在承載下的回轉(zhuǎn)精度。轉(zhuǎn)臺軸承,作為轉(zhuǎn)臺的核心部件,在轉(zhuǎn)臺運行過程中,不僅要具有很高的承載能力,還需具備高回轉(zhuǎn)精度、高抗傾覆能力、以及較高的轉(zhuǎn)速能力等。在回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)計中,使用的比較多的軸承類型大致分為這么幾種:
推力球軸承+圓柱滾子軸承
推力球軸承能承受一定的軸向力,所以該軸承主要用于承受工件的重量;而圓柱滾子軸承主要用于徑向的定位和承受外部的徑向力(例如切削力、銑削力等)。該類設(shè)計應(yīng)用廣泛,并且成本也相對比較的低廉。由于推力球是一種點接觸的軸承,所以它的軸向承載力相對比較有限,主要用于小型或中型的機床回轉(zhuǎn)工作臺中。此外推力球的潤滑也比較困難。
靜承+精密圓柱滾子軸承
靜承是一種靠外部供給壓力油,在軸承內(nèi)建立靜壓承載油膜以實現(xiàn)液體潤滑的滑動軸承。液體靜承從起動到停止始終在液體潤滑下工作,所以沒有磨損,使用壽命長,起動功率小;此外,這種軸承還具有旋轉(zhuǎn)精度高,油膜剛度大,能抑制油膜振蕩等優(yōu)點。精密圓柱滾子軸承具有很好的徑向承載力,并且由于采用了精密級的軸承,回轉(zhuǎn)工作臺的回轉(zhuǎn)精度也能得到很好地保證。使用該類設(shè)計的回轉(zhuǎn)工作臺能承受很高的軸向力,有些工件的重量超過200噸以上,轉(zhuǎn)臺直徑超過10米。但是該類設(shè)計也有一些不足之處,由于靜承必須附帶一套的供油系統(tǒng)來供給壓力油,維護比較復(fù)雜,而且成本也比較高。
交叉滾子軸承
交叉滾子軸承在轉(zhuǎn)臺上的應(yīng)用也比較的普遍。交叉滾子軸承的特征是軸承中有兩個滾道,兩排交叉排列的滾子。與傳統(tǒng)的推力軸承+徑向定心軸承組合相比,交叉滾子軸承結(jié)構(gòu)緊湊,體積小巧,并簡化了工作臺設(shè)計,從而降低了轉(zhuǎn)臺的成本。
另外,由于使用了優(yōu)化的預(yù)緊力,該類軸承具有很高的剛度,因而轉(zhuǎn)臺的剛度和精度也都得到了保證。得益于兩排交叉滾子的設(shè)計,軸承的有效跨距能被顯著地提高,所以該類軸承具有很高的抗傾覆力矩。在交叉滾子軸承中,又分成兩種類型:*種是圓柱交叉滾子軸承,第二種是圓錐交叉滾子軸承。通常,圓柱交叉滾子軸承價格比圓錐交叉滾子軸承低,適用于轉(zhuǎn)速相對較低的轉(zhuǎn)臺應(yīng)用中;而圓錐交叉滾子軸承采用了圓錐滾子的純滾動設(shè)計,因此該類軸承具有:
·運轉(zhuǎn)精度高
·轉(zhuǎn)速能力高
·減少軸長度和加工成本、熱膨脹導(dǎo)致幾何尺寸的變化有限
·尼龍分隔器、轉(zhuǎn)動慣量低、啟動扭矩低、易于控制角分度
·優(yōu)化預(yù)緊力、剛度高、跳動小
·線接觸、剛度大、引導(dǎo)滾子運轉(zhuǎn)精度高
·滲碳鋼提供優(yōu)良的抗沖擊力和表面抗磨能力
·簡單但潤滑充分
在軸承安裝時,客戶只需將交叉滾子軸承預(yù)緊到推薦的數(shù)值,而不必像靜承那樣有一個復(fù)雜的安裝調(diào)節(jié)流程。交叉滾子軸承安裝簡單,易于調(diào)整原有安裝形式或維修方法。交叉滾子軸承適用于各種類型的立式或臥式鏜床,以及立磨、立車和大型齒輪銑床等應(yīng)用。
總而言之,軸承作為機床主軸和轉(zhuǎn)臺的核心部件,對機床的運行表現(xiàn)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(shè)計特點以及由此帶來的優(yōu)點和缺點,我們才能發(fā)揮出軸承的*性能。
隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的深入,機床行業(yè)內(nèi)也顯示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的趨勢,即數(shù)控機床比例逐步上升,在數(shù)控領(lǐng)域,數(shù)控機床(如重型機床、智能機床等)所占的比例也不斷上升,重型機床產(chǎn)品主要是為國家能源(火電、水電、核電、風(fēng)力發(fā)電)、船舶制造、工程機械、冶金、航天、軍工、交通運輸(鐵路、汽車)等主要工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)以及國家重點工程項目服務(wù),國家重點工程項目為重型機床提供了廣闊的市場。
本文主要介紹如何選擇機床中應(yīng)用于主軸軸承和轉(zhuǎn)臺軸承的軸承類型。
一、主軸軸承
主軸作為機床的關(guān)鍵部件,其性能會直接影響到機床的旋轉(zhuǎn)精度、轉(zhuǎn)速、剛性、溫升及噪音等參數(shù),進而會影響工件的加工質(zhì)量,例如零件的尺寸精度,表面粗糙度等指標。因此,為了保持的機床加工能力,必須配用高性能的軸承。用于機床主軸上的軸承精度應(yīng)為ISOP5或以上(P5或P4是ISO的精度等級,通常從低到高為P0,P6,P5,P4,P2),而對于數(shù)控機床、加工中心等高速、高精密機床的主軸支承,則需選用ISOP4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。
精密角接觸球軸承
在上述的幾種軸承中,以精密角接觸球軸承的使用。我們都知道角接觸球軸承的滾動體是球;因為它是一種點接觸(區(qū)別于滾子軸承的線接觸),所以它能提供更高的轉(zhuǎn)速、更小的發(fā)熱量和更高的旋轉(zhuǎn)精度。在一些超高速的主軸應(yīng)用場合,還會采用陶瓷球(一般為Si3N4或者是Al2O3)的混合型軸承。與傳統(tǒng)的全淬透鋼球相比,陶瓷球材料自身的特點賦予了陶瓷球軸承具有高剛度、高轉(zhuǎn)速、耐高溫、壽命長的特點,從而滿足客戶對機床軸承產(chǎn)品的需求。
就角接觸球軸承的接觸角而言,目前比較流行的是15º和25º的接觸角;通常15º的接觸角具有比較高的轉(zhuǎn)速性能,而25º的接觸角具有較高的軸向承載能力。由于預(yù)載的選擇對于精密角接觸球軸承應(yīng)用的影響非常大,例如,在高承載、高剛性的場合,一般會選用中型或重型的軸承預(yù)載;而針對一些高轉(zhuǎn)速、高精度的應(yīng)用場合,我們在軸承的早期選型中,需要注意選擇合適的預(yù)載,一般輕預(yù)載比較常見。預(yù)載一般分成輕型、中型、重型三種;為了方便客戶的使用,目前世界上的幾大軸承制造商都普遍提供預(yù)先研磨軸承端面而加預(yù)載的軸承,也就是我們通常所說的配對精密角接觸球軸承形式。該類軸承免去了客戶的預(yù)載調(diào)節(jié),從而節(jié)省了安裝時間。
精密圓錐滾子軸承
在一些重載且對速度有一定要求的機床應(yīng)用場合中---如鍛件的荒磨、石油管道的車絲機、重型車床和銑床等,選擇精密圓錐滾子軸承是一種比較理想的方案。由于圓錐滾子軸承的滾子是線接觸的設(shè)計,因此它能為主軸提供很高的剛性和承載;另外,圓錐滾子軸承是一種純滾動的軸承設(shè)計,它能很好的降低軸承運轉(zhuǎn)扭矩和發(fā)熱,從而確保主軸的轉(zhuǎn)速和精度。由于圓錐滾子軸承能夠在安裝過程中調(diào)節(jié)軸向預(yù)載(游隙),這能讓客戶在軸承的整個使用周期中更好地優(yōu)化軸承游隙調(diào)節(jié)。
此外,在一些內(nèi)圈擋邊線速度大于30米/秒的高速應(yīng)用中,某些特殊設(shè)計的圓錐滾子軸承也能滿足要求,如TSMA軸承或Hydra-Rib液力浮動擋邊軸承。TSMA軸承的擋邊有多個軸向方向的潤滑油孔,可采用循環(huán)油潤滑或油霧潤滑,離心力可將油分布到滾子與擋邊接觸區(qū),從而能更充分地潤滑軸承,提高軸承轉(zhuǎn)速。而Hydra-Rib液力浮動擋邊軸承是專為優(yōu)化主軸系統(tǒng)的預(yù)載而設(shè)計,軸承有可浮動的擋邊,與滾子大端接觸,不像常見的軸承有固定內(nèi)圈擋邊;且該浮動擋邊由壓力系統(tǒng)定位,這樣就能保證軸承在各個工況條件下都能發(fā)揮*異的性能,并且已經(jīng)成功的在國內(nèi)客戶中使用。
對于圓錐滾子軸承的精度選擇而言,ISOP5級的軸承主要應(yīng)用在傳統(tǒng)的車床和銑床中;如果是加工中心、磨床等應(yīng)用,通常會選擇ISOP4或以上的精密軸承。在主軸設(shè)計中,比較常見的圓錐滾子軸承布局有兩種。*種是前端和后端各采用一個圓錐滾子軸承,并采用面對面的安裝方式;這類設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊,剛度高且便于安裝和調(diào)節(jié)。
第二種是采用兩個圓錐滾子軸承面對面安裝作為主軸的前端,而后端使用一個雙外圈、兩個單內(nèi)圈的軸承(TDO)作為浮動端使用;由于具有浮動能力,這類設(shè)計能很好的承受主軸的軸向熱膨脹,且剛度很高,保證了機床的精度。
精密圓柱滾子軸承
在機床主軸的應(yīng)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(yīng)用。此類軸承能承受較大的徑向載荷并允許有較高的轉(zhuǎn)速。軸承中的兩列滾子以交叉方式排列,旋轉(zhuǎn)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:NN30、NN30K兩個系列軸承內(nèi)圈帶擋邊,外圈可分離;NNU49、NNU49K兩個系列軸承外圈帶擋邊,內(nèi)圈可分離,其中NN30K和NNU49K系列內(nèi)圈為錐孔(錐度1:12),與主軸的錐形軸頸配合,軸向移動內(nèi)圈,可使內(nèi)圈脹大,這樣軸承游隙可以被減小甚至預(yù)緊軸承(負游隙狀態(tài))。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(yù)緊軸承。對內(nèi)圈可分離的NNU49系列軸承,一般在內(nèi)圈裝上主軸后再對滾道精加工,以提高主軸旋轉(zhuǎn)精度。
二、轉(zhuǎn)臺軸承
數(shù)控機床中常用的回轉(zhuǎn)工作臺有分度工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺。數(shù)控機床在加工某些零件的時候,除了需要X,Y,Z三個坐標軸的直線進給運動外,有時候還需要有繞X,Y,Z三個坐標軸的圓周運動,我們分別稱為A,B,C軸。
數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺可用來實現(xiàn)圓周進給運動。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(簡稱數(shù)控轉(zhuǎn)臺)除了可以實現(xiàn)圓周進給運動之外,還可以完成分度運動。而分度工作臺的功用只是將工件轉(zhuǎn)位換面,和自動換刀裝置配合使用,實現(xiàn)工件一次安裝能完成幾個面的多種工序,因此,大大提高了工作效率。數(shù)控轉(zhuǎn)臺的外形和分度工作臺沒有多大差別,但在結(jié)構(gòu)上則具有一系列的特點。由于數(shù)控轉(zhuǎn)臺能實現(xiàn)進給運動,所以它在結(jié)構(gòu)上和數(shù)控機床的進給驅(qū)動機構(gòu)有許多共同之處。不同點是驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)的是直線進給運動,而數(shù)控轉(zhuǎn)臺實現(xiàn)的是圓周進給運動。
回轉(zhuǎn)工作臺廣泛地使用于各種數(shù)控銑床、鏜床、各種立車、立銑等機床上。除了要求回轉(zhuǎn)工作臺能很好地承受工件重量外,還需要保證其在承載下的回轉(zhuǎn)精度。轉(zhuǎn)臺軸承,作為轉(zhuǎn)臺的核心部件,在轉(zhuǎn)臺運行過程中,不僅要具有很高的承載能力,還需具備高回轉(zhuǎn)精度、高抗傾覆能力、以及較高的轉(zhuǎn)速能力等。在回轉(zhuǎn)工作臺設(shè)計中,使用的比較多的軸承類型大致分為這么幾種:
推力球軸承+圓柱滾子軸承
推力球軸承能承受一定的軸向力,所以該軸承主要用于承受工件的重量;而圓柱滾子軸承主要用于徑向的定位和承受外部的徑向力(例如切削力、銑削力等)。該類設(shè)計應(yīng)用廣泛,并且成本也相對比較的低廉。由于推力球是一種點接觸的軸承,所以它的軸向承載力相對比較有限,主要用于小型或中型的機床回轉(zhuǎn)工作臺中。此外推力球的潤滑也比較困難。
靜承+精密圓柱滾子軸承
靜承是一種靠外部供給壓力油,在軸承內(nèi)建立靜壓承載油膜以實現(xiàn)液體潤滑的滑動軸承。液體靜承從起動到停止始終在液體潤滑下工作,所以沒有磨損,使用壽命長,起動功率小;此外,這種軸承還具有旋轉(zhuǎn)精度高,油膜剛度大,能抑制油膜振蕩等優(yōu)點。精密圓柱滾子軸承具有很好的徑向承載力,并且由于采用了精密級的軸承,回轉(zhuǎn)工作臺的回轉(zhuǎn)精度也能得到很好地保證。使用該類設(shè)計的回轉(zhuǎn)工作臺能承受很高的軸向力,有些工件的重量超過200噸以上,轉(zhuǎn)臺直徑超過10米。但是該類設(shè)計也有一些不足之處,由于靜承必須附帶一套的供油系統(tǒng)來供給壓力油,維護比較復(fù)雜,而且成本也比較高。
交叉滾子軸承
交叉滾子軸承在轉(zhuǎn)臺上的應(yīng)用也比較的普遍。交叉滾子軸承的特征是軸承中有兩個滾道,兩排交叉排列的滾子。與傳統(tǒng)的推力軸承+徑向定心軸承組合相比,交叉滾子軸承結(jié)構(gòu)緊湊,體積小巧,并簡化了工作臺設(shè)計,從而降低了轉(zhuǎn)臺的成本。
另外,由于使用了優(yōu)化的預(yù)緊力,該類軸承具有很高的剛度,因而轉(zhuǎn)臺的剛度和精度也都得到了保證。得益于兩排交叉滾子的設(shè)計,軸承的有效跨距能被顯著地提高,所以該類軸承具有很高的抗傾覆力矩。在交叉滾子軸承中,又分成兩種類型:*種是圓柱交叉滾子軸承,第二種是圓錐交叉滾子軸承。通常,圓柱交叉滾子軸承價格比圓錐交叉滾子軸承低,適用于轉(zhuǎn)速相對較低的轉(zhuǎn)臺應(yīng)用中;而圓錐交叉滾子軸承采用了圓錐滾子的純滾動設(shè)計,因此該類軸承具有:
·運轉(zhuǎn)精度高
·轉(zhuǎn)速能力高
·減少軸長度和加工成本、熱膨脹導(dǎo)致幾何尺寸的變化有限
·尼龍分隔器、轉(zhuǎn)動慣量低、啟動扭矩低、易于控制角分度
·優(yōu)化預(yù)緊力、剛度高、跳動小
·線接觸、剛度大、引導(dǎo)滾子運轉(zhuǎn)精度高
·滲碳鋼提供優(yōu)良的抗沖擊力和表面抗磨能力
·簡單但潤滑充分
在軸承安裝時,客戶只需將交叉滾子軸承預(yù)緊到推薦的數(shù)值,而不必像靜承那樣有一個復(fù)雜的安裝調(diào)節(jié)流程。交叉滾子軸承安裝簡單,易于調(diào)整原有安裝形式或維修方法。交叉滾子軸承適用于各種類型的立式或臥式鏜床,以及立磨、立車和大型齒輪銑床等應(yīng)用。
總而言之,軸承作為機床主軸和轉(zhuǎn)臺的核心部件,對機床的運行表現(xiàn)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(shè)計特點以及由此帶來的優(yōu)點和缺點,我們才能發(fā)揮出軸承的*性能。