
機(jī)床主軸所用的軸承,分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類。從旋轉(zhuǎn)精度來看,兩大類軸承都能滿足要求,但其性能指標(biāo)相比,滾動(dòng)軸承優(yōu)于滑動(dòng)軸承,滾動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)是:(1)滾動(dòng)軸承能在轉(zhuǎn)速和載荷變化很大的條件下穩(wěn)定地工作。(2)滾動(dòng)軸承能在無間隙,甚至在預(yù)緊(有一定的過盈量)的條件下工作。(3)滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)小,有利于減少發(fā)熱。(4)滾動(dòng)軸承潤滑容易,可以用脂,一次裝填一直到修理時(shí)才換脂。如果用油潤滑,單位時(shí)間所需的油量也遠(yuǎn)比滑動(dòng)軸承小。滾動(dòng)軸承的缺點(diǎn)是:(1)滾動(dòng)體的數(shù)量有限,所以滾動(dòng)軸承在旋轉(zhuǎn)中的徑向剛度是變化的,這是引起振動(dòng)的原因之一。(2)滾動(dòng)軸承的阻尼較低。(3)滾動(dòng)軸承的徑向尺寸比滑動(dòng)軸大。
在一般情況下機(jī)床應(yīng)盡量采用滾動(dòng)軸承,特別是大多數(shù)立式主軸,用滾動(dòng)軸承可以采用脂潤滑以避免漏油。只有當(dāng)加工表面粗糙度較小,主軸又是水平的機(jī)床,如外圓磨床、平面磨床、高精度車床等才用滑動(dòng)軸承。軸承的精度和剛度直接影響主軸的回轉(zhuǎn)精度,以下分別說明。
雖然滾動(dòng)軸承具有一系列的優(yōu)點(diǎn),在機(jī)械設(shè)備上獲得了廣泛的應(yīng)用,但在高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場(chǎng)合下,又必須采用滑動(dòng)軸承,這是因?yàn)榛瑒?dòng)軸承具有一些滾動(dòng)軸承不能替代的特點(diǎn)。其主要優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造、裝拆方便;具有良好的耐沖擊性和吸振性能,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),旋轉(zhuǎn)精度高,壽命長。其主要缺點(diǎn)是:維護(hù)復(fù)雜,潤滑條件要求高,當(dāng)軸承處于邊界潤滑狀態(tài)時(shí),摩擦磨損較嚴(yán)重。
滑動(dòng)軸承主要由軸承座和軸瓦組成,按所受載荷的方向主要分為徑向滑動(dòng)軸承(又稱向心滑動(dòng)軸承)、推力滑動(dòng)軸承和徑向推力滑動(dòng)軸承;按潤滑狀態(tài)分為液體潤滑軸承、氣體潤滑軸承、混合潤滑軸承、固體潤滑軸承和無潤滑軸承;按承載方法分為潤滑模承載、直接接觸承載和其他承載滑動(dòng)軸承。軸瓦是滑動(dòng)軸承的主要零件,設(shè)計(jì)軸承時(shí),除了選擇合適的軸瓦材料以外,還應(yīng)該合理地設(shè)計(jì)軸瓦結(jié)構(gòu),否則會(huì)影響滑動(dòng)軸承的工作性能。
普通滑動(dòng)軸承由于自身結(jié)構(gòu)的因素,在生產(chǎn)中易于出現(xiàn)油膜剛度低、精度保持期短、維修困難、加工表面粗糙度高、振紋明顯等。實(shí)踐證明,將主軸滑動(dòng)軸承選擇為液體磨擦滑動(dòng)軸承時(shí),有較高的精度、剛度,加工質(zhì)量及生產(chǎn)率均能得到提高。