主軸軸承的型號,主要應根據剛度和轉速選擇。如果還有其他的要求,則還應考慮其他因素,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,比之點接觸的球軸承,剛度要高,但極限轉速較低。角接觸球軸承可以用多個組配的方法來提高剛度,但極限轉速將相應降低,有的軸只能承受徑向載荷,如圓柱滾子軸承,或只用來承受徑向載荷,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,相對來說,負荷不大,因此主軸軸承,多選用輕、特輕和超輕系列的軸承??筛鶕铝性瓌t選擇。
(1)中等速度、較大載荷、要求剛度較高時,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,因此,如果要求的轉速較高,應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,可以簡化支承部的結構,但圓錐滾子軸承發(fā)熱較多,極限轉速較低。采用空心圓錐滾子軸承,可以提高極限轉速和降低發(fā)熱。
中、小型車、銑、鏜床,如果轉速較高,可采用多個組配的角接觸球軸承,由于這些機床的軸向切削力是單向的,因此常采用三個一組,前面兩個串聯,大口向外,第三個大口向里,與前面兩個背靠背,如下圖所示。
角接觸球軸承雖為點接觸,剛度較低,但組配并預緊后,可以共同承受徑向載荷。前面兩個串聯的軸承承受軸向切削載荷,與第三個背靠背實現預緊。這類機床的軸向載荷較大,故多用25°接觸角的軸承,這種結構的剛度比用雙列圓柱滾子軸承或圓錐滾子軸承要低一些,但允許的轉速較高,這是大多數機床的情況,如各種車床、銑床、鏜床、數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)和多個組配的角接觸球軸承,已形成平行發(fā)展、互相彌補的形勢,各自發(fā)揮其優(yōu)勢,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,提高極限轉速;角接球軸承用多個組配來提高剛度等。
(2)高速主軸可用角接球軸承,例如內圓磨床、螺紋磨床、磨齒機等的砂輪主軸。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。考慮到磨削時通常軸向載荷較小且左右對稱,常用15°接觸角的軸承,兩個一組組配。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床主軸,可以選用滾針軸承。
2025-02-08
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