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机床主轴轴承分类和性能比较

作者:admin

发布时间:2020-03-18

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  机床主轴轴承分类和性能比较_机械/仪表_工程科技_专业资料。主轴轴承是数控机床主轴内一个重要的零部件,在主轴传动过程中,可以起到支撑机械体旋转和减小摩擦的作用。轴承由于其类型、结构、配置和精度的不同,以及安装、调整程度的好坏,将对主轴部件的工作性能起到直接的影响。

  机床主轴轴承分类和性能比较 来源:对钩网 主轴轴承是数控机床主轴内一个重要的零部件,在主轴传动过程中,可以起 到支撑机械体旋转和减小摩擦的作用。轴承由于其类型、结构、配置和精度的不 同,以及安装、调整程度的好坏,将对主轴部件的工作性能起到直接的影响。从 功能和结构上,主轴轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。 滚动轴承 滚动轴承是一种用于转变摩擦类型的精密机械元件,它可以使运转的轴颈与 轴承内壁间的滑动摩擦转变为滚动摩擦, 从而大大减少摩擦阻力, 降低能量损失。 滚动轴承包括角接触球轴承、双列圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴承、深沟 球轴承和圆锥滚子轴承五类。 主轴轴承一般要求越轻越好,滚动轴承也不例外。轴承越轻,滚动体的直径 就越小,数量也越多,刚性就会越大。常采用轻系列、特轻系列和超轻系列,其 中以特轻系列为主。 机床主轴的定位形式一般有两支承和三支承两种。两支承主轴轴承在配置时, 首先要满足需求的刚度和承载能力。 由于前支承刚度对决定整个主轴刚度发挥的 作用更为关键, 所以这个位置一般要配置刚度情况更理想的轴承。其次要适应滚 动轴承的转速要求。每款轴承都有其最高转速限制。不同型号、不同规格、不同 精度等级的滚动轴承, 最高转速设定也截然不同, 一般来讲, 点接触高于线接触, 圆柱滚子高于圆锥滚子。最后,还要适应滚动轴承的精度要求,其配置方式直接 影响着主轴的位置精度。 某些机床由于其设计需要,致使主轴箱长度较大,两支承已经不能维持稳定 结构, 必须增设一个中间支承来满足刚度和抗震性要求,于是就构成了三支承主 轴部件。通常,三支承中只有两个起到了比较主要的作用,而其中必须包括前支 承。第三个支承仅起辅助作用,这个支承通常来说,刚度和承载能力比较小,且 外圈与支承座连接较松,留有一定空隙,以解决三个支承不同轴的问题。 滑动轴承 滑动轴承是在滑动摩擦力作用下工作的轴承。由于轴颈和轴承内壁间存在间 隙,润滑油可以将二者完全分隔开来,而使它们不发生直接接触。这类轴承工作 平稳、可靠、无噪声。不仅可以大大降低摩擦阻力和部件表面磨损,而且其油膜 还具有一定的吸振能力,增强了抗振性。 滑动轴承依据其产生油膜的压强方式区别,可以分为液体动压轴承和液体静 压轴承。 液体动压轴承随着主轴转速的提高,充入摩擦面之间缝隙内的润滑油量 也逐渐增多,使轴颈和轴承分离,以降低摩擦阻力。 液体静压滑动轴承是在轴承内圆柱面上开有几个等距的油腔, 各油腔之间还开有 回油槽。工作时,润滑油流入各油腔,将轴颈推向中央,从而减小了与轴承内壁 的摩擦。 滚动、动压、静压三种轴承性能比较 滚动轴承旋转精度一般或者较好,在无间隙或预紧下工作时可能很高。刚度 一般或较好,仅与轴承型号有关,承载能力也是如此。抗振性表现欠佳,低、中 速性能较好,高速时受疲劳强度、离心力、温升等因素限制。摩擦损耗较小,噪 音较大,寿命受疲劳强度限制。生产、使用和维修相对简单,已具备标准化和系 列化,可以低成本批量生产。 动压轴承旋转精度一般,但精度保持性较好。刚度和承载能力高,且随转速 与荷载升高而增大。抗震性能好,中、高速性能较好,低速时因不能形成油膜, 无承载能力,超高速受温升限制。摩擦损耗很小,无噪音,在不频繁启动时寿命 较长。生产成本较低,但工艺要求较高,需本厂自制,使用和维修也比较麻烦。 静压轴承旋转精度很高,保持性也好。刚度和承载能力很高,与转速和荷载 无关, 与节流形式、 油腔相对压差有关。 抗震性能表现优异, 适应各种运行速度, 尤其是低速和超高速运行。摩擦损耗很小,无噪音,寿命非常长。由于除了本身 成本外,还需要一套供油设备,故总成本较高,且生产工艺要求也高,需本厂自 制,使用和维修比较麻烦。 选择所使用的轴承类型和组合方式时,应综合考虑主轴部件在各个方面的要 求,以及轴承的供给情况、成本、安装调试的难易度等因素。通常情况下,主轴 应首选滚动轴承,尤其是对于立式主轴而言,只有当主轴水平放置,且加工工件 的表面粗糙度数值较小时,才使用滑动轴承。