濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌德國INA軸承和德國FAG軸承，是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持，在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗，今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下機床主軸設計中軸承的選用技巧。

  1.主軸滾動軸承

  (1)滾動(dong)軸承的類(lei)型

  滾動軸承摩擦阻力小，可以預緊，潤滑維護簡單，能在一定的轉速范圍和載荷變動范圍內穩定地工作。滾動軸承由專業化工廠生產，選購維修方便。但與滑動軸承相比，滾動軸承的噪聲很大，滾動體數目有限，剛度是變化的，抗振性略差并且對轉速有很大的限制。滾動軸承根據滾動體的結構分為球軸承、圓柱滾子軸承。陶(tao)瓷軸承是(shi)(shi)指(zhi)軸承滾動(dong)體是(shi)(shi)用陶(tao)瓷材料制成的，而內外圈則仍(reng)用軸承鋼制造。之(zhi)所(suo)以選用滾動(dong)體，主要(yao)是(shi)(shi)因為(wei)它(ta)具(ju)有(you)以下特性(xing)：一是(shi)(shi)重量輕(qing)，二是(shi)(shi)熱膨脹系數小，三是(shi)(shi)彈(dan)性(xing)模量大。所(suo)以它(ta)具(ju)有(you)離心(xin)力(li)小，動(dong)摩(mo)擦力(li)小，預緊力(li)穩(wen)定，彈(dan)性(xing)變形小，剛度高(gao)的特點。

  (2)主軸(zhou)軸(zhou)承的合理(li)布置

  1)主(zhu)軸軸承的選擇和配置形(xing)式

  機床主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)有(you)前(qian)、后2個支承(cheng)(cheng)和(he)前(qian)、中、后3個支承(cheng)(cheng)兩(liang)種，以(yi)前(qian)者較為(wei)多見(jian)。兩(liang)支承(cheng)(cheng)主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的配置形式，包括主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的選型，組合以(yi)及(ji)布置，主(zhu)(zhu)要根據對所(suo)涉及(ji)主(zhu)(zhu)軸(zhou)(zhou)組件在轉(zhuan)速、承(cheng)(cheng)載能力(li)、剛度以(yi)及(ji)精(jing)度等方面(mian)的要求。

  在確定兩支承主軸軸承配置(zhi)形式時應(ying)遵(zun)循以下(xia)一(yi)般原則：

  ①適應剛度(du)和(he)承載(zai)能力(li)的(de)要(yao)求(qiu)：主軸(zhou)軸(zhou)承配置形式的(de)選擇首先應滿足(zu)所要(yao)求(qiu)的(de)剛度(du)和(he)承載(zai)能力(li)。

  ②適應(ying)轉速(su)要求：不(bu)同型號、規格(ge)和精度等級的(de)軸(zhou)承所(suo)允許的(de)最高轉速(su)是不(bu)同的(de)。在相同條件下(xia)，點接觸(chu)的(de)比線接觸(chu)的(de)高;圓柱(zhu)滾子比圓錐滾子高。

  ③適應精(jing)度的(de)要求：主(zhu)軸組件承(cheng)受軸向力的(de)推力軸承(cheng)配(pei)置形式直接影響主(zhu)軸的(de)軸向位置精(jing)度。

  2)三支承(cheng)主軸組件

  某些機床(chuang)由(you)于結構設計(ji)上的原因，導致主軸箱長(chang)度較(jiao)長(chang)，其主軸兩(liang)個支承(cheng)之(zhi)間的支承(cheng)跨(kua)距(ju)遠大(da)于最佳(jia)跨(kua)距(ju)，此時，應(ying)考慮增設中間支承(cheng)來(lai)提高主軸組件的剛度和抗振性(xing)。

  3)主軸(zhou)滾動軸(zhou)承的(de)應用設計(ji)

  ①主軸(zhou)滾動軸(zhou)承(cheng)的剛(gang)度和承(cheng)載能力

  滾動(dong)軸(zhou)承(cheng)的(de)剛度(du)(du)主要取決(jue)于滾動(dong)體(ti)與滾道之間的(de)接觸剛度(du)(du)。運動(dong)軸(zhou)承(cheng)的(de)剛度(du)(du)與軸(zhou)承(cheng)類型、載荷和(he)預緊情況(kuang)有(you)關，且隨著(zhu)載荷的(de)增(zeng)大(da)呈非(fei)線性(xing)特性(xing)。

  ②主軸軸承的潤滑

  潤滑對主軸(zhou)組件的工作性能與(yu)軸(zhou)承的壽命有很(hen)大的影響。潤滑不合理(li)可能引發熱量增加(jia)，降低(di)主軸(zhou)工作精度，并加(jia)速軸(zhou)承磨(mo)損(sun)。用于滾動(dong)軸(zhou)承的潤滑劑可分為兩大類，即油脂潤滑劑和液(ye)體潤滑劑。

  ③主(zhu)軸滾動軸承的密封

  滾動軸(zhou)(zhou)承密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)在與防止(zhi)冷卻液、切(qie)屑(xie)、灰(hui)塵、雜物等進入軸(zhou)(zhou)承，并(bing)使(shi)潤滑劑無(wu)泄(xie)漏地(di)保(bao)持在軸(zhou)(zhou)承內，從而(er)充分(fen)發揮軸(zhou)(zhou)承的(de)(de)(de)(de)(de)性能，確保(bao)軸(zhou)(zhou)承的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命。對主軸(zhou)(zhou)組件密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)要求是：適(shi)宜主軸(zhou)(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)轉速(su)、適(shi)應(ying)工(gong)作(zuo)環境、結構緊密(mi)(mi)(mi)。主軸(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)承的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)分(fen)接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)和非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)。前(qian)者又可(ke)分(fen)為(wei)徑(jing)向密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)盒毛氈圈密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)，一般適(shi)用(yong)于低速(su)主軸(zhou)(zhou)。非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)可(ke)分(fen)為(wei)間隙式(shi)(shi)(shi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)、曲(qu)路式(shi)(shi)(shi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)盒墊(dian)圈式(shi)(shi)(shi)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)，為(wei)保(bao)證(zheng)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)作(zuo)用(yong)，旋轉部分(fen)與固定(ding)部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)徑(jing)向間隙應(ying)小于 0.2-0.3mm，在密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)處應(ying)有(you)回油控，以防漏油。

  2.主軸滑動(dong)軸承

  滑動(dong)軸(zhou)承因具有良好的抗振性、旋轉精度高、運動(dong)平穩等(deng)特點(dian)，應用于高速或低速的精密、高精度數控(kong)機床(chuang)。

  主軸滑動軸承(cheng)按產生(sheng)油膜的方式，可以(yi)分為動壓軸承(cheng)和(he)靜壓軸承(cheng)兩(liang)大類。按照(zhao)流體(ti)介(jie)質不同可分為液(ye)體(ti)滑動軸承(cheng)和(he)氣動滑動軸承(cheng)。

  (1)液體動壓軸(zhou)承

  動(dong)壓軸承時(shi)靠主軸以一定(ding)轉速旋轉時(shi)帶著潤(run)滑油從(cong)間隙大(da)處(chu)向(xiang)間隙小處(chu)流動(dong)，形成(cheng)壓力油膜而將主軸浮起，并制(zhi)成(cheng)載荷(he)。

  (2)液體靜壓軸承(cheng)

  液體靜(jing)壓(ya)軸承(cheng)由一套(tao)專用供油系(xi)統、節流器和軸承(cheng)三(san)部分(fen)組(zu)成(cheng)。靜(jing)壓(ya)軸承(cheng)與動壓(ya)軸承(cheng)相比有(you)(you)如下有(you)(you)點：承(cheng)載能(neng)力高、旋轉(zhuan)精度(du)高、油膜有(you)(you)均化誤差的作(zuo)用、可提高加工(gong)(gong)(gong)精度(du)，抗振性好，運轉(zhuan)平穩，既能(neng)在極低速下工(gong)(gong)(gong)作(zuo)，也(ye)能(neng)在極高速下工(gong)(gong)(gong)作(zuo)，摩擦(ca)小，軸承(cheng)壽命長。

  靜(jing)壓軸承(cheng)主要的缺(que)點(dian)是(shi)需要一套專用供油設備，軸承(cheng)制造工藝復(fu)雜、成本高(gao)。

  (3)用(yong)空(kong)氣(qi)作為介(jie)質的(de)靜壓軸(zhou)(zhou)承稱(cheng)為氣(qi)體靜壓軸(zhou)(zhou)承，也(ye)稱(cheng)為氣(qi)浮(fu)軸(zhou)(zhou)承或(huo)空(kong)氣(qi)軸(zhou)(zhou)承，其工(gong)作原理(li)與液體靜壓軸(zhou)(zhou)相同。由于空(kong)氣(qi)的(de)黏度比(bi)液體小得多(duo)，摩擦小，功率損耗(hao)小，能(neng)在(zai)極(ji)高(gao)(gao)轉速或(huo)極(ji)低溫度下工(gong)作，振動、噪聲特別(bie)小，旋轉精(jing)度高(gao)(gao)，壽命長，基本上(shang)不(bu)需要維護，用(yong)于高(gao)(gao)速、超(chao)高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精(jing)度數(shu)控(kong)機床主軸(zhou)(zhou)組件中。

  (4)磁(ci)力(li)軸(zhou)承(cheng)是(shi)一種(zhong)新型(xing)的(de)高性(xing)能(neng)軸(zhou)承(cheng)，具有各種(zhong)傳統軸(zhou)承(cheng)無法(fa)相比的(de)特殊(shu)性(xing)能(neng)。磁(ci)力(li)軸(zhou)承(cheng)不(bu)予軸(zhou)頸(jing)表(biao)面(mian)接(jie)觸，不(bu)存在機械摩擦和磨損，不(bu)需要潤滑和密封(feng)，溫升低，熱變形小，轉(zhuan)速(su)高，壽命長，能(neng)耗低;磁(ci)力(li)軸(zhou)承(cheng)基本(ben)電(dian)磁(ci)反饋控制系統保證主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)的(de)旋轉(zhuan)精度，剛度和阻力(li)可調控，可消(xiao)除(chu)轉(zhuan)子質量部平衡，回轉(zhuan)特性(xing)可由傳感器和控制系統獲得，便于狀(zhuang)態監控和診斷。磁(ci)力(li)軸(zhou)承(cheng)主(zhu)(zhu)(zhu)要用在加工中(zhong)心的(de)主(zhu)(zhu)(zhu)軸(zhou)組(zu)件中(zhong)。

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——責任編輯：濟南鴻慷(kang)機電設備公司01銷售顧問

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