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如何正確選擇機床軸承的合適尺寸和類型

[ 發布日期:2018-02-26 點擊:654 來源:洛陽世騰軸承有限公司 【打印此文】 【關閉窗口】]

  在機械產品中,軸承屬于高精度產品,不僅需要數學、物理等諸多學科理論的綜合支持,而且需要材料科學、熱處理技術、精密加工和測量技術、數控技術和有效的數值方法及計算機技術等諸多學科為之服務。軸承是主軸組件的重要組成部分,它的類型、結構、配置、精度、安裝、調整、潤滑和冷卻都直接影響主軸組件的工作性能。

軸承

  
  我們都知道,軸承是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。為了保持的機床加工能力,必須配用高性能的軸承。那么,我們應該怎樣選擇高性能的軸承呢?
  
  轉臺軸承的選型:
  
  數控機床中常用的回轉工作臺有分度工作臺和數控回轉工作臺。數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,分別稱為A、B、C軸。數控回轉工作臺可用來實現圓周進給運動,除此之外,還可以完成分度運動。而分度工作臺的功用只是將工件轉位換面,和自動換刀裝置配合使用,實現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。金屬加工在線數控轉臺的外形和分度工作臺沒有多大差別,但在結構上則具有一系列的特點。由于數控轉臺能實現進給運動,所以它在結構上和數控機床的進給驅動機構有許多共同之處。不同點是驅動機構實現的是直線進給運動,而數控轉臺實現的是圓周進給運動。
  
  回轉工作臺廣泛地使用于各種數控銑床、鏜床、各種立車以及立銑等機床。除了要求回轉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精度。轉臺軸承,作為轉臺的核心部件,在轉臺運行過程中,不僅要具有很高的承載能力,還需具備高回轉精度、高抗傾覆能力、以及較高的轉速能力等。
  
  1、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)。該類設計應用廣泛,并且成本也相對比較低廉。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工作臺。此外推力球的潤滑也比較困難。
  
  2、靜壓軸承精密圓柱滾子軸承
  
  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潤滑的滑動軸承。靜壓軸承從起動到停止始終在潤滑下工作,所以沒有磨損,使用壽命長,起動功率??;此外,這種軸承還具有旋轉精度高,油膜剛度大,能抑制油膜振蕩等優點。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,回轉工作臺的回轉精度也能得到保證。使用該類設計的回轉工作臺能承受很高的軸向力,有些工件的重量超過200t以上,轉臺直徑超過10m。但是該類設計也有一些不足之處,由于靜壓軸承必須附帶一套專用的供油系統來供給壓力油,維護比較復雜,而且成本也比較高。
  
  3、交叉滾子軸承
  
  交叉滾子軸承在轉臺上的應用比較普遍。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。與傳統的推力軸承徑向定心軸承組合相比,交叉滾子軸承結構緊湊、體積小巧,并簡化了工作臺設計,從而降低了轉臺的成本。由于使用了優化的預緊力,該類軸承具有很高的剛度,因而轉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計,軸承的有效跨距能被顯著提高,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,適用于轉速相對較低的轉臺應用中;而圓錐交叉滾子軸承采用了圓錐滾子的純滾動設計,具有運轉精度高,轉速能力強,減少了軸長度和加工成本等優勢。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用。
  
  綜上所述,為了能選擇合適尺寸和類型的軸承,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,才能充分發揮軸承的性能。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。
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