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數控機床設計中軸承選用技巧

作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2018.06.11
信息摘要:
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。主軸的回轉精度在很大程度上由軸…

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。主軸的回轉精度在很大程度上由軸承所決定。優微軸承小編就來介紹數控機床設計中軸承選用技巧。

主軸滾動軸承

(1)滾動軸承的類型

滾動軸承摩擦阻力小,可以預緊,潤滑維護簡單,能在一定的轉速范圍和載荷變動范圍內穩定地工作。滾動軸承由專業化工廠生產,選購維修方便。但與滑動軸承相比,滾動軸承的噪聲很大,滾動體數目有限,剛度是變化的,抗振性略差并且對轉速有很大的限制。滾動軸承根據滾動體的結構分為球軸承、圓柱滾子軸承。陶瓷軸承是指軸承滾動體是用陶瓷材料制成的,而內外圈則仍用軸承鋼制造。之所以選用滾動體,主要是因為它具有以下特性:一是重量輕,二是熱膨脹系數小,三是彈性模量大。所以它具有離心力小,動摩擦力小,預緊力穩定,彈性變形小,剛度高的特點。

(2)主軸軸承的合理布置

1)主軸軸承的選擇和配置形式

機床主軸有前、后2個支承和前、中、后3個支承兩種,以前者較為多見。兩支承主軸軸承的配置形式,包括主軸軸承的選型,組合以及布置,主要根據對所涉及主軸組件在轉速、承載能力、剛度以及精度等方面的要求。

在確定兩支承主軸軸承配置形式時應遵循以下一般原則:

①適應剛度和承載能力的要求:主軸軸承配置形式的選擇首先應滿足所要求的剛度和承載能力。

②適應轉速要求:不同型號、規格和精度等級的軸承所允許的轉速是不同的。在相同條件下,點接觸的比線接觸的高;圓柱滾子比圓錐滾子高。

③適應精度的要求:主軸組件承受軸向力的推力軸承配置形式直接影響主軸的軸向位置精度。

2)三支承主軸組件

某些機床由于結構設計上的原因,導致主軸箱長度較長,其主軸兩個支承之間的支承跨距遠大于跨距,此時,應考慮增設中間支承來提高主軸組件的剛度和抗振性。

軸承

3)主軸滾動軸承的應用設計

①主軸滾動軸承的剛度和承載能力

滾動軸承的剛度主要取決于滾動體與滾道之間的接觸剛度。運動軸承的剛度與軸承類型、載荷和預緊情況有關,且隨著載荷的增大呈非線性特性。

②主軸軸承的潤滑

潤滑對主軸組件的工作性能與軸承的壽命有很大的影響。潤滑不合理可能引發熱量增加,降低主軸工作精度,并加速軸承磨損。用于滾動軸承的潤滑劑可分為兩大類,即油脂潤滑劑和液體潤滑劑。

③主軸滾動軸承的密封

滾動軸承密封裝置的作用在與防止冷卻液、切屑、灰塵、雜物等進入軸承,并使潤滑劑無泄漏地保持在軸承內,從而充分發揮軸承的性能,確保軸承的使用壽命。對主軸組件密封裝置的要求是:適宜主軸的轉速、適應工作環境、結構緊密。主軸軸承的密封分接觸式和非接觸式。前者又可分為徑向密封圈密封盒毛氈圈密封,一般適用于低速主軸。非接觸式密封可分為間隙式密封、曲路式密封盒墊圈式密封,為保證密封作用,旋轉部分與固定部分的徑向間隙應小于0.2-0.3mm,在密封處應有回油控,以防漏油。

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