主軸軸承的型號(hào),主要應(yīng)根據(jù)剛度和轉(zhuǎn)速選擇。如果還有其他的要求,則還應(yīng)考慮其他因素,如承載能力、抗振性、噪聲等。
同樣尺寸的軸承,線接觸的滾子軸承,比之點(diǎn)接觸的球軸承,剛度要高,但極限轉(zhuǎn)速較低。角接觸球軸承可以用多個(gè)組配的方法來(lái)提高剛度,但極限轉(zhuǎn)速將相應(yīng)降低,有的軸只能承受徑向載荷,如圓柱滾子軸承,或只用來(lái)承受徑向載荷,如深溝球軸承,有的軸承只能承受軸向載荷,如推力球軸承,或只用來(lái)承受軸向載荷,如雙向推力角接觸球軸承,有的軸承則兩種載荷都能承受,如角接觸球軸承和圓錐滾子軸承。其中的雙列圓錐滾子軸承,除徑向載荷外,還能承受雙向軸向載荷。
主軸軸承直徑一般都選取的比較大,相對(duì)來(lái)說(shuō),負(fù)荷不大,因此主軸軸承,多選用輕、特輕和超輕系列的軸承??筛鶕?jù)下列原則選擇。
(1)中等速度、較大載荷、要求剛度較高時(shí),可采用線接觸的滾子軸承,如雙列圓柱滾子軸承,圓錐滾子軸承等。其中雙列圓柱滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速比圓錐滾子軸承高。雙列圓柱滾子軸承只能承受徑向載荷,必須與承受
力的軸承配合使用,推力軸承的極限轉(zhuǎn)速較低,如與雙列圓柱滾子軸承配套使用,常使后者的高速性能發(fā)揮不出來(lái),因此,如果要求的轉(zhuǎn)速較高,應(yīng)配以雙向推力角接觸球軸承,圓錐滾子軸承可承受徑向和軸向載荷,可以簡(jiǎn)化支承部的結(jié)構(gòu),但圓錐滾子軸承發(fā)熱較多,極限轉(zhuǎn)速較低。采用空心圓錐滾子軸承,可以提高極限轉(zhuǎn)速和降低發(fā)熱。
中、小型車、銑、鏜床,如果轉(zhuǎn)速較高,可采用多個(gè)組配的角接觸球軸承,由于這些機(jī)床的軸向切削力是單向的,因此常采用三個(gè)一組,前面兩個(gè)串聯(lián),大口向外,第三個(gè)大口向里,與前面兩個(gè)背靠背,如下圖所示。
角接觸球軸承雖為點(diǎn)接觸,剛度較低,但組配并預(yù)緊后,可以共同承受徑向載荷。前面兩個(gè)串聯(lián)的軸承承受軸向切削載荷,與第三個(gè)背靠背實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。這類機(jī)床的軸向載荷較大,故多用25°接觸角的軸承,這種結(jié)構(gòu)的剛度比用雙列圓柱滾子軸承或圓錐滾子軸承要低一些,但允許的轉(zhuǎn)速較高,這是大多數(shù)機(jī)床的情況,如各種車床、銑床、鏜床、數(shù)控車床及加工中心等。
上述三類主軸軸承及其組合一圓錐孔雙列圓柱滾子軸承,各類圓錐滾子軸承(包括單列、雙列、空心滾子)和多個(gè)組配的角接觸球軸承,已形成平行發(fā)展、互相彌補(bǔ)的形勢(shì),各自發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),克服其不足之處。例如雙列圓柱滾子軸承方面,開發(fā)了雙向推力角接觸球軸承與之相配合,以發(fā)揮其高速性能;圓誰(shuí)滾子軸承方面,開發(fā)了空心圓錐滾子軸承以解決冷卻問題,從而降低溫升,提高極限轉(zhuǎn)速;角接球軸承用多個(gè)組配來(lái)提高剛度等。
(2)高速主軸可用角接球軸承,例如內(nèi)圓磨床、螺紋磨床、磨齒機(jī)等的砂輪主軸。如果載荷較大或要求剛度較高,可以選用多種方式的軸承配置??紤]到磨削時(shí)通常軸向載荷較小且左右對(duì)稱,常用15°接觸角的軸承,兩個(gè)一組組配。如下圖。
(3)以軸向載荷為主,精度要求又不太高的主軸,可用深溝球軸承配以推力軸承。
(4)徑向尺寸受到限制,精度要求又不太高的地方,例如多軸鉆孔組合機(jī)床主軸,可以選用滾針軸承。
2025-02-08