機(jī)床設(shè)計中軸承的選用技巧

崔華勻 安鑫

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國的機(jī)械制造業(yè)也隨之發(fā)展。在機(jī)床設(shè)計中軸承是非常重要的組成部分，軸承的質(zhì)量可直接影響的機(jī)床的質(zhì)量，進(jìn)而影響工作和生產(chǎn)的質(zhì)量。例如軸承的結(jié)構(gòu)和類型都能直接影響的株洲臨建工作的質(zhì)量和精準(zhǔn)度。主軸的回轉(zhuǎn)和變形量都是由軸承所控制，如若主軸組件變形，那么軸承必定已經(jīng)變形。另外，軸承還是主軸重要的熱源提供場所。所以，選用正確的軸承是保證機(jī)床主軸零件配合的重要要素。如何選擇正確軸承是本文所要研究的問題。希望本文的結(jié)論可以給相關(guān)文章一些借鑒作用，也希望我國的機(jī)床制造事業(yè)能夠更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)床設(shè)計；軸承；選用技巧

1 主軸滾動軸承

1.1 滾動軸承的類型

滾動軸承是所有軸承中摩擦力最小的軸承，它不僅能夠高效的進(jìn)行作業(yè)，還能有效的提高工作的質(zhì)量。滾動軸承的工作模式非常簡單和易上手，它可以在固定的一段時間范圍內(nèi)平穩(wěn)且安全的進(jìn)行轉(zhuǎn)動，保證工作的連續(xù)性。一般來說，滾動軸承的生產(chǎn)是由專業(yè)的生產(chǎn)廠商來進(jìn)行生產(chǎn)，這樣一來就可以滿足選擇的靈活性和便捷性。滾動軸承相對于滑動軸承來說有著一定的弊端。滾動軸承在正常工作的時候會發(fā)出很大的噪聲，這是不可避免的。另外，滾動軸承的滾輪轉(zhuǎn)數(shù)也是有限制的，沒有滑動軸承方便高效。而且在日積月累的工作中滾動軸承會慢慢磨損，這必然會影響其剛度。滾動軸承相對于滑動軸承的抗震性也稍差一些。以上這些也說明了滑動軸承的優(yōu)勢。

還有一種質(zhì)量和效率可以同時兼顧的軸承叫做陶瓷軸承。陶瓷軸承可以滿足加工過程中的主軸的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，保證了工作的持續(xù)性。所謂陶瓷軸承，顧名思義是由陶瓷所制作而成的軸承。其滾動體是純陶瓷所制，外環(huán)是由軸承鋼所組成陶瓷軸承有以下幾個優(yōu)勢，第一是它的彈性大，可以承受比鋼軸承大2倍的壓力，且陶瓷軸承的變形度較小，可以延長其使用壽命。第二是其熱膨脹的程度小，這樣在工作的時候產(chǎn)生熱能不會影響都陶瓷軸承的工作。第三是陶瓷軸承相對于鋼軸承重量輕，成本低，更好操作。

1.2 主軸軸承的合理布置

主軸組件的工作任務(wù)及結(jié)構(gòu)特性是決定主軸軸承的組成和起到的作用的最重要的依據(jù)所在，于此同時，還必須要了解生產(chǎn)廠家對任何一類軸襯的制作的熟練度和精準(zhǔn)度的問題。

機(jī)床主軸的支撐方式有兩種一種是前后支撐，另一種是前中后支撐，其中多以前者的方式出現(xiàn)。兩柱支撐的主軸配置形式，其中包括了主軸軸承的選擇形式，支撐柱的組合以及配置，這主要根據(jù)主軸在轉(zhuǎn)速，硬度等方面的需求。以下原則要在支撐軸和主軸的配置形式選好之后必須注意的：滿足所有要求的剛度和承受力度是在選擇主軸時必須要考慮的一大因素。當(dāng)一個支撐軸有多個軸承存在時這時其硬度要比一個支撐軸的硬度硬很多。當(dāng)前支撐軸的鋼度提高時對于整個主軸以及后支撐軸所帶來的剛度支撐力更加明顯，所以應(yīng)該將剛度提升軸安裝在前支撐軸上效果更加顯著。

1.3 主軸滾動軸承的應(yīng)用設(shè)計

主軸的滾動軸承在設(shè)計的時候應(yīng)該遵循滾到與滾動體的縫隙剛好一致的原則。在正常工作的時候，主軸滾動軸承的電線在滾軸上的接觸點(diǎn)要比球滾軸較多，所以在設(shè)計主軸滾動軸承的時候。要注意且剛度和軸承的類型都是非常重要的。

2 主軸滑動軸承

主軸滑動軸承是一種可以在高速和低速以及精密和高精度數(shù)控機(jī)床中廣泛應(yīng)用的軸承。它具有高強(qiáng)度的抗震性和高度的準(zhǔn)確性，且該軸承運(yùn)行平穩(wěn)，所以最近幾年受到機(jī)床制造業(yè)的廣泛喜愛。該軸承分為液體動壓軸承和液體靜壓軸承兩種不同的軸承。下面就為大家詳細(xì)介紹一下液體動壓軸承和液體靜壓軸承。

2.1 液體動壓軸承

所謂液體動壓軸承就是指主軸在工作時飛速旋轉(zhuǎn)所帶出的潤滑油從縫隙大的地方向縫隙小的地方流出，形成一種油膜壓力而將主軸頂起支撐的一種方式。軸承在工作的時候產(chǎn)生一種壓力油膜，這種油膜在承載一定壓力的時候會發(fā)生變化，從單向動壓軸承的油膜變成雙向油膜，并且油膜的厚度和位置也不斷發(fā)生改變，最終使主軸的軸心被油膜頂起而降低了旋轉(zhuǎn)速度，保證了組件的平穩(wěn)運(yùn)行。多油膜軸承有相互獨(dú)立的幾層油膜，這些油膜在形成壓力的時候會同時向不同的方向產(chǎn)生支撐和頂起作用。因此，這樣的軸承軸心位置穩(wěn)定性更好，更具有抗壓力和沖擊力。

2.2 液體靜壓軸承

液體靜壓軸承與液體動壓軸承不同，他有一套專門的供油設(shè)備，節(jié)流設(shè)備和軸承運(yùn)行設(shè)備，這三種設(shè)備組合到一起便形成了液體靜壓軸承。是由供油系統(tǒng)提供一定壓力的油膜，使油進(jìn)入到節(jié)流系統(tǒng)，根據(jù)油的壓力和承載力，使軸心始終懸浮于壓力油中。由此可知，軸承的油膜壓強(qiáng)和主軸零件轉(zhuǎn)速無關(guān)，與承載力也沒有直接關(guān)系。液體靜壓軸承相對于液體動壓軸承有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：首先，液體靜壓軸承的承載能力相對于液體動壓軸承要高，并且旋轉(zhuǎn)速度要更快一些。其次，其抗振性能和運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定度都要比液體動壓軸承要好。最后，液體靜壓軸承的壽命要比液體動壓軸承的壽命長。因為在工作的時候，液體靜壓軸承的摩擦速度小，對零件的損耗度也更小一些。其缺點(diǎn)就是生產(chǎn)成本高，使用難度較高，相對復(fù)雜一些。

3 結(jié)語

由此可知，軸承在機(jī)床中有著舉足輕重的作用。我們不僅要選用正確的軸承，還要正確的對主軸組件進(jìn)行合理的布局，選用不同類型的主軸組件。在此基礎(chǔ)上要選用更加適合該機(jī)床的軸承。首先，我們用觀察該機(jī)床是何種類型的機(jī)床，在確定機(jī)床制作類型的基礎(chǔ)上來選擇正確的主軸組件。其次，不同型號和規(guī)格的軸承有著不同的轉(zhuǎn)速和作用。最后，應(yīng)選擇精度適宜的軸承作為主軸零件的配件。只要做到以上幾點(diǎn)，該機(jī)床中的軸承才能完全符合機(jī)床的特性，在質(zhì)量和精度度上更加完美。滾動軸承，滑動軸承和陶瓷軸承各有各的優(yōu)勢和劣勢，在選擇應(yīng)用的時候要根據(jù)實(shí)際需要和環(huán)境進(jìn)行科學(xué)合理的比較，最終選擇一種最適合的軸承進(jìn)行工作。希望在軸承的選擇方面我們能夠更加的謹(jǐn)慎，這樣不僅有利于提高我國軸承的質(zhì)量和水平，也有利于促進(jìn)我國機(jī)床制造業(yè)的發(fā)展。

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