TTB工業智造 | 交叉滾(gǔn)子軸承在立車主(zhǔ)軸上的應用

随着近(jin)幾年科學的發展(zhǎn)，高精密、高轉速機(ji)床産品🔞受到市場(chǎng)的青睐。也使得立(li)車的加工精度不(bu)斷邁向新的高度(dù)。而交叉滾子軸承(cheng)在提高立車加工(gōng)精💋度上起到了關(guan)鍵性作用。本文🔆先(xian)對交🔱叉滾子軸承(chéng)♍主軸結構和普通(tong)軸🐇承主軸結構進(jìn)行對🐕比，然後再重(zhong)點描述下交叉滾(gun)子軸🏃‍♂️承在立車主(zhǔ)軸上的應用。

在立(lì)車主軸結構中，主(zhu)軸軸承作為工作(zuò)台回轉的📱核心部(bu)件，在保證其回轉(zhuǎn)精度方面起着至(zhì)關重要的作用，傳(chuán)統立🌐車主🔞軸結💁構(gou)，有兩個軸承支撐(chēng)主軸。推力球軸承(cheng)承受軸向載荷、圓(yuán)🛀🏻柱滾子🐪軸承主要(yào)承受徑向載荷，此(ci)結構缺點為結🏃🏻構(gou)零件較多，軸向尺(chi)寸大，調整環節繁(fán)瑣導緻整體結構(gòu)剛性降低。 交叉滾(gǔn)子軸承由兩列相(xiang)互垂直的軸承滾(gun)道和滾✨子組㊙️成，滾(gǔn)子是O型布置🛀🏻其在(zài)滾道上方交替排(pai)列，所以軸承能同(tóng)時承受軸向載荷(hé)、徑向載荷、傾覆☀️力(li)矩和其他複合載(zǎi)荷；盡管軸承的截(jié)面比較小但是其(qí)剛性很高，可以替(ti)代傳統主軸🛀🏻軸承(cheng)的排列方式，圓錐(zhuī)滾子可以有效地(di)減少軸承在高速(su)轉動時滾道内外(wai)圈的線速度差，防(fáng)止滾子和滾道接(jiē)觸面的相對滑動(dòng)，從而降低滾子和(he)滾道間的摩擦和(he)發熱量，保證軸承(chéng)有很長的壽命。同(tong)時本結構零件少(shao)、設計空間更為緊(jin)湊，降低了工作台(tái)的重🌈心高度和主(zhǔ)軸結構的重量。調(diao)整環節少，主軸整(zheng)體結構剛性大大(dà)提高，使得工作台(tai)運行更加平🧑🏾‍🤝‍🧑🏼穩。

下(xia)面具體介紹描述(shu)下交叉滾子軸承(chéng)在立車主軸🤩上的(de)應用。

1、型号選定按(àn)照軸承外徑≥1/2工作(zuò)台外徑選用原則(zé)，選擇合适尺寸的(de)軸承。

2、結構确定

立(li)車主軸結構由齒(chǐ)圈、壓闆、交叉滾子(zi)軸承、軸承座💚組成(chéng)。其中軸承座與軸(zhóu)承内環配合，齒圈(quān)與軸承外環配合(hé)，軸承的内外圈通(tōng)過壓闆和螺栓固(gù)定。 需要注意的是(shì)軸承座與交叉滾(gǔn)子軸承的配合應(ying)為過盈配合這🏃‍♀️樣(yang)可以防止其在安(an)裝或受載時出現(xiàn)較大的偏心。因為(wéi)齒圈承受😄的是循(xun)環載荷，所以其與(yu)交叉滾子軸承🌈的(de)配合也應該為過(guo)盈配合。 在✍️加工齒(chǐ)圈内孔及軸承座(zuo)軸的時候均要根(gēn)據軸承檢測單上(shang)的實際内外徑尺(chǐ)寸，以及推薦的配(pèi)合量計算✂️出軸承(cheng)座軸徑和齒圈孔(kong)徑的加工範圍。同(tong)時根據推薦值确(què)定各零件的形位(wèi)公差，軸承安裝面(mian)的表💯面粗糙度需(xu)要與軸承相💚匹🌈配(pèi)，齒圈内孔及軸承(cheng)座軸均需要磨削(xuē)以達到規🈲定粗☁️糙(cao)🌐度值。

3、安裝前的準(zhǔn)備

安裝前要确保(bao)結構件軸、孔邊緣(yuan)不能有毛刺，雜質(zhì)。配合面必須清理(lǐ)幹淨。必要時與軸(zhou)承接觸的配合面(mian)可💃🏻以用油或者脂(zhī)🍉擦拭❄️。軸承交貨時(shi)是分體的，分為軸(zhou)承外環、下㊙️内環、上(shang)内環、滾柱及間隔(gé)片。根據安裝及承(chéng)載的需要，軸承下(xia)内環🈲與軸承座為(wei)過盈配合，軸承外(wai)環與齒圈也為過(guò)盈配合。為了方便(biàn)安裝⭐，可根據熱脹(zhàng)🔞冷縮原理先将軸(zhóu)承下内環加熱⛹🏻‍♀️，待(dai)尺寸加大後安裝(zhuāng)到軸承座🏃🏻‍♂️上；同理(lǐ)，将齒圈加熱使之(zhi)擴張，将軸承的外(wai)環💋安裝更加容易(yì)。小❗型軸承可在裝(zhuang)有油的金屬容器(qi)中加熱，需要注意(yì)的是，加熱時應用(yong)隔闆或支架🌐使軸(zhóu)承隔離容器底面(miàn)♈，以保證均勻加熱(re)減少🔴變形。

4、主軸的(de)裝配

如圖：軸承外(wài)環熱裝到齒圈上(shang)，通過壓闆6固定。将(jiāng)齒圈連💚同固定好(hao)的軸承外環平穩(wěn)的吊裝到軸承下(xià)内環附近（此時軸(zhóu)承🐆下内環已經熱(rè)裝到軸承座上），調(diào)整好🔞正确的安裝(zhuang)位置，然後将各圓(yuan)✏️錐滾柱十字交叉(chā)地安裝到滾道🎯裡(li)，再安裝塑料間隔(gé)片，使每個滾子被(bèi)間隔片分開，最後(hòu)⛹🏻‍♀️安裝軸承上内環(huán)，調整調整墊4後，通(tōng)過壓闆2将軸承上(shang)内圈固定到軸承(chéng)座上。在安裝軸承(cheng)時，可🛀以根據具體(tǐ)的需要對軸承做(zuò)一👉定的預壓，以保(bao)證軸承的無間隙(xi)運轉和🚩高旋轉精(jīng)🔆度。調整後将工作(zuo)台安裝到齒圈上(shàng)，此時裝配完成。

5、主(zhu)軸的潤滑

為了保(bǎo)證軸承安全可靠(kao)的運轉，在軸承工(gōng)作時為盡💃🏻量✊避💃🏻免(miǎn)軸☀️承中滾動體和(he)保持架之間金屬(shu)直接接觸，減少磨(mo)損，則必須對軸承(chéng)進行潤滑。軸承的(de)潤滑是通過兩片(piàn)㊙️内環間的凹槽來(lai)實現，軸承内環固(gu)㊙️定，外環旋轉。交叉(cha)滾子軸承的🌈循環(huán)潤滑油可以與驅(qū)動系統共🤟用，其實(shi)如果㊙️隻是用于軸(zhóu)承的潤滑，潤✨滑油(you)的用量隻需要很(hěn)少的量，但是在主(zhu)軸的高速旋轉時(shí)，軸承溫度會快速(su)🌈上升。這時會需要(yào)大量的潤💯滑油，潤(rùn)滑油的流動可以(yǐ)改善軸承的散熱(re)條件，對軸承有冷(leng)卻降溫的作用，可(ke)保證在高溫條件(jiàn)下軸承的正常使(shǐ)用。

6、應用總結

交叉(chā)滾子軸承在立車(che)上的應用非常成(chéng)功，大大提♈高了機(ji)床的各項精度，在(zai)高速旋轉時其各(gè)項幾何精度的提(ti)高尤為明顯，但不(bu)可否認的是仍有(yǒu)很多缺點制約了(le)軸承的使🔆用，如軸(zhou)㊙️承的個體尺寸差(chà)異較大，各相🔅關零(líng)件需按軸承實際(jì)尺寸來确定，同時(shi)🎯軸承外環及下内(nèi)環需過盈安裝，而(ér)且🍓各相關零件🏃的(de)尺寸公差⭕、形位公(gōng)差要求極高，很難(nán)形成批量生産。當(dang)然，随着機加工藝(yì)水🚶‍♀️平的提高和裝(zhuāng)配手段的日新月(yue)異，交叉滾子🌈軸承(cheng)在立車上的應用(yòng)已經越㊙️來越廣泛(fàn)。

來源：簡書